Разделы

В сети

Пользователей: 102
Из них просматривают:
Аналоги: 32. Даташиты: 15. Инструкции: 5. Новости: 20. Остальное: 8. Программы: 3. Профиль пользователя: 1. Теги: 1. Торрент: 3. Форум: 12. Чат: 2.
Участников: 4
Гостей: 98

an , Google , wolf170571 , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

Измерения

Простой анализатор спектра аудиосигнала

Написал MACTEP в 07.06.2011 12:00:00 (20301 прочтений)

Анализатор спектраПри разработке и налаживании аудиоаппаратуры может потребоваться прибор для анализа спектра аудиосигнала, - многоканальный измеритель квазипикового уровня сигнала, - анализатор спектра, прибор позволяющий визуально оценить спектральный состав сигнала ЗЧ, поступающего на усилитель.



 

Такое устройство можно установить и в составе низкочастотного усилителя аудио-комплекса, в составе микшерского пульта для регулировки не только уровней сигналов от разных источников но и их АЧХ (при помощи раздельных эквалайзеров), а при налаживании аппаратуры найти источник самовозбуждения, определить частоту на которой происходит самовозбуждение.

 

Спектроанализатор

 

 канал  С2
 С3
 С4 частота 
 А1 2.2мкФ 0.33мкФ 0.33мкФ 32Гц
 А2 1мкФ 0.15мкФ 0.15мкФ 63Гц
 А3 1мкФ 0.075мкФ 
 0.075мкФ
 125Гц
 А4 1мкФ 0.036мкФ 
 0.036мкФ
 250Гц
 А5 1мкФ 0.018мкФ 
 0.018мкФ 
 500Гц
 А6 0.33мкФ 9100пФ 9100пФ 1кГц
 А7 0.22мкФ 4300пФ 4300пФ 2кГц
 А8 0.1мкФ 2200пФ 2200пФ 4кГц
 А9 0.1мкФ 1100пФ 1100пФ 8кГц
 А10 0.1мкФ 560пФ 560пФ 16кГц

 

 

 

Показанная на рисунке схема состоит из буферного усилительного каскада на операционном усилителе А1, коэффициент усиления которого можно регулировать подстроенным резистором R4. Этот резистор включен делителем напряжения в цепи ООС с выхода ОУ на его инверсный вход. Регулировкой резистора можно изменять глубину ООС в достаточно широких пределах, и таким способом подстроить анализатор под номинальную величину входного сигнала.
Сигнал с выхода DА1 поступает на десять активных фильтров на ОУ DА2 (А1-А10), каждый из которых настроен на полосу с определенной центральной частотой. Частоты настроек фильтров: А1 - 32 Гц, A2 - 64 Гц, А3 - 125 Гц, А4 - 250 Гц, А5 - 500 Гц, А6 - 1 кГц, А7 -2 кГц, А8 - 4 кГц, А9 - 8 кГц, А10 - 16 кГц. При необходимости число фильтров и их частоты можно изменить соответственно требующемуся использованию прибора. Частота настройки каждого фильтра зависит от двух конденсаторов, С3, С4 (А1-А10). Величины емкостей данных конденсаторов выбраны соответственно частотам настройки фильтров. Если требующейся емкости в наличии нет её составляют из двух конденсаторов, например конденсатор 0,075 мкФ можно составить из двух включенных последовательно конденсаторов на 0,15 мкФ. При выборе конденсаторов нужно учесть, что конденсаторы имеют погрешность, и часто довольно большую, поэтому перед установкой их емкость желательно измерить цифровым измерителем емкости, например, мультиметром с функцией измерения емкости. Если повезет, может быть из кучи и можно найти емкости, точно требующиеся по схеме.

Чувствительность в каждом частотном канале можно отрегулировать подстроенными резисторами R3 (А1-А10), соответственно. В процессе налаживания прибора, подавая на его вход сигнал от генератора НЧ, частоты точно соответствующей частоте полосы, нужно этими резисторами добиться одинаковых показаний для каждой частоты.

 

Средствами отображения уровня сигнала служат светодиодные индикаторы на микросхемах AN6884. Эти микросхемы специально предназначены для работы в схемах индикаторов уровней аудиосигналов. Микросхема AN6884 содержит предварительный усилитель - детектор (накопительной емкостью детектора является конденсатор, подключенный к выводу 7), и пять компараторов, объединенных стабильным источником опорного напряжения, напряжение с которого на их входы поступает через внутренний делитель. На выходах компараторов есть ключи с открытыми коллекторами и токоограничительными цепями для подключения светодиодов. Этими светодиодами образованы десять линеек - шкал по пять светодиодов в линейке. Конструктивно светодиоды распаяны на макетной плате с отверстиями с шагом 2,5 мм. (распаяны через каждые 5 мм), поэтому они образую визуально аналог матричного дисплея из 50-ти светодиодов (5x10). Каждая шкала подписана с соответствующим значением частоты.

 

Схема собрана на 11-ти одиночных операционных усилителях. Можно использовать практически любые ОУ общего применения, соответствующими цепями коррекции, если они требуются. Можно использовать микросхемы, содержащие несколько ОУ - два или четыре, это позволит улучшить компактность устройства.
Светодиоды АЛ307 можно заменить любыми стандартными индикаторными светодиодами, как импортными, так и отечественными.

 

Источник питания - двухполярный, стабилизированный ±12V. Допустимый ток по положительному полюсу должен быть не ниже 200-З00мА, так как от него питаются светодиоды. Впрочем, чтобы не смещать баланс двуполярного   источника можно питать цепь светодиодов от другого стабилизатора, например, на напряжение +5...15V, либо подавать нестабильное напряжение снимаемое до стабилизатора +12V. При этом нужно чтобы максимальная величина напряжения, подаваемого на блоки индикации на ИМС AN6884 не была больше 15V.

 

Наладка

Налаживание заключается в установке равенства чувствительности всех каналов. Нужен генератор НЧ и низкочастотный милливольтметр. На генераторе устанавливают последовательно частоты 32 Гц, 64 Гц, 125 Гц, 250 Гц. 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц, 8 кГц и 16 кГц. Частоты поочередно подают на вход прибора. При этом параллельно выходу генератора НЧ должен быть подключен милливольтметр, по его показаниям нужно следить за тем, чтобы величины напряжения ЗЧ, подаваемые с ГНЧ на всех частотах были одинаковыми (при необходимости регулировать регулятором уровня выхода ГНЧ).
Начиная с частоты 32 Гц на ГНЧ устанавливают такой уровень выходного напряжения при котором в среднем положении R9 горит средний светодиод шкалы (HL3). Запоминаете этот уровень выходного напряжения ГНЧ. Затем повышаете частоту до 64 Гц. Устанавливаете такой же уровень НЧ с выхода ГНЧ (смотря по милливольтметру), и регулируете R15 так чтобы горел средний светодиод шкалы 64 Гц (HL8).
Аналогичные операции проделать на всех других частотах. Предварительно можно точнее установить средние частоты полос, определив среднюю частоту каждого фильтра перестройкой частоты ГНЧ в некоторых пределах относительно указанной частоты на схеме. Затем, если есть существенное отличие, отрегулировать частоту соответствующим изменением емкостей конденсаторов.

 

 

Для работы в стереосистеме нужно либо два таких анализатора, либо на входе сделать сумматор стереоканалов. Но так невозможно будет увидеть различия в частотных спектров каждого канала.
При проверке эффективности акустических систем можно на входе подключить микрофон. Однако, нужно учесть что микрофон тоже может иметь неравномерную АЧХ, так что потребуется соответствующая настройка АЧХ анализатора согласно графику АЧХ микрофона, данном в паспорте на него или в справочных данных.

 

Литература

Журнал Радиоконструктор, №3, 2011г   Снегирев И.

5
 
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
Отправитель Нити
ershot
Отправлено: 09.06.2011 9:45  Обновлено: 09.06.2011 9:45
Школьник
Дата регистрации: 11.04.2011
Откуда: Kharkov
Сообщений: 1
 Простой анализатор спектра аудиосигнала
Стоимость AN6884 "Космодром" 4,48 грн...
KIRILLKA
Отправлено: 09.08.2011 15:35  Обновлено: 09.08.2011 15:35
Младший сотрудник
Дата регистрации: 16.03.2010
Откуда: Чебоксары
Сообщений: 17
 Простой анализатор спектра аудиосигнала
во сколько обошлось изделие
Alexmen
Отправлено: 24.08.2013 16:17  Обновлено: 24.08.2013 16:17
Практикант
Дата регистрации: 24.08.2013
Откуда: Житомир
Сообщений: 14
 Простой анализатор спектра аудиосигнала
а если зделать две такие схемы и соеденить их в аудио входе и питанием то они будут работать как четыре линейки анализатора спектра ?
KT315
Отправлено: 24.08.2013 18:12  Обновлено: 24.08.2013 18:12
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2028
 Простой анализатор спектра аудиосигнала
На схеме же изображен типовой блок, которых нужно собрать 10 штук (А1...А10). Будет 10 столбцов.

Разное

При первом включении после ремонта (для двухтактных УНЧ):
1. в разрыв "+" и "_" резисторы около 100 Ом для ограничения тока в случае не полного устранения неисправности.

Интересно

Для выпаивания микросхем в DIP корпусе пользуюсь проверенной технологией . Которая дает неплохие результаты , сохраняя при этом как микросхему так и дорожки печатной платы .

Похожие новости