Индикатор уровня

viktor001

Добрый день! Собираю индикатор уровня звукового сигнала на МК и нужна ваша помощь по улучшению фунциональности. Речь идёт о обработке аудиосигнала до МК. Сам контролёр можно из темы исключить, тут важен лишь параметр, что на входе МК должно быть напряжение 0.....5 вольт. Для проверки функциональности прошивки собрал схемку усилителя на LM324 и транзисторном ключе на BF547. Схема работает но долека от потребностей.
Теперь о проблемме. Прошивка содержит не только классическое отображение уровня но и несколько эффектов, требующих подвижность сигнала и средний уровень входного напряжения около 3 вольт. Тоесть теоритически будет запас для всплеков и затухания амплитуды.
Качество музыки из интернета порой такое, что плакать хочеться. Говорить тут об подвижности индикатора не приходится. На ум приходит только одно - выделить опрепелённую частоту, например нч.
Разница между громкими и тихими треками требует использования компрессора.
Получается, что нужно собрать схемку состоящую из предусилителя с компрессором, полосовой фильтр, детектор и ключ. Наверно лучше делать двухпериодное выпрямление сигнала.
Прошу бывалых и не только, высказать своё мнение и варианты реализации задуманного. Интересует так же специализированные микросхемы, подходящие для данных целей. Чуть не забыл, питание 5 вольт, однополярное.
Заранее спасибо.

Реклама

EMiq

При хорошем контроллере с АЦП достаточно только входного фильтра и нормирования сигнала по амплитуде в соответствие с диапазоном АЦП. Теоретический диапазон обработки - 6dB на разряд АЦП. Остальное делается мат. обработкой в контроллере. Иначе, какой смысл в накручивании схемы. Либо аналог, либо цифра. ИМХО.

Реклама

Morroc

Так делайте не линейный, а логарифмический - будет "подвижный" в любом случае.

6ф1

Если вас интересуют фильтры и компрессоры - это в темах про цветомузыку... или уже все в 'цифре' крутите.

Реклама

viktor001

Про цветомузыку прочитал уже столько, что мозг вспух. Но это всё древнее, грамозкое, двухполярное питание и т.д. В моём случае есть ограничение по питанию - это 5 вольт, питание ws2812b. Или же делать преобразователь, а хотелось бы как можно меньше деталюшек. В общем я понял, что надо предусилитель, полосовой фильтр и ключ, а компрессор делать программно?

Реклама

EMiq

А ключ.... зачем? И, на входе ставится ФНЧ для ограничения спектра- см. теорию цифровой обработки сигналов ( лучше не ниже 2 порядка). Хотя , и это можно обработать цифровыми фильтрами. Вопрос в наличие ресурсов.

Реклама

viktor001

EMiq писал(а):А ключ.... зачем?

А как раскачать амплитуду если питание всего пять вольт? Или я не те схемы смотрю?

EMiq

Амплитуду чего надо раскачать ключом? Вам же надо подать линейный входной сигнал на вход АЦП. Тут нужен OU Rail-to-Rail по выходу с питанием от однополярного источника 5В. Или мудрить с питанием и обычным ОУ, чтобы на выходе был сигнал в диапазоне входа АЦП.

viktor001

Вход АЦП 0...5 вольт. Полная шкала при +5в на входе мк. Просто от аудиосигнала работает крайне плохо, а через диодный множитель и транзистор нормально. Но это только один полупериод, если выпрямить оба то думаю будет более информативно. Или я заблуждаюсь?

EMiq

На обычном диодном выпрямителе хороший динамический диапазон не вытянуть. Вся обработка такого типа, фильтрация, накопление отсчетов- интегратор, компаратор, компрессия и ... делается в цифре после АЦП. Иначе, для чего нужен контроллер? Поставьте тогда схемы измерителей линейной шкалы типа LM3915. Или изучайте принципы и алгоритмы цифровой обработки сигналов. Это где-то 2-й--3-й курс радиотехнического ВУЗа.
З.Ы. Может мы не о том контроллере говорим? И я Вас не понял. Сформулируйте полностью Вашу задачу, с учетом типа используемого контроллера.

viktor001

Тоесть лучший вариант будет понизить АЦП к примеру на 2.5 вольта и обрабатывать сигнал программно? А на входе неинвертирующий ОУ со смещением?

viktor001

тоесть не понизить АЦП, а ноль поднять от 2.5 вольт.

EMiq

Обычно для сигнала АЦП в Вашем случае используется в качестве нулевого уровень 2.5 вольт. Входной сигнал изменяется относительно этого уровня в плюс и в минус. Собираете схему усилителя на ОУ с выходом в покое 2,5 вольт постоянного напряжения и подаете на вход АЦП. Усиление подбираете по нужному размаху сигнала на выходе ОУ. Это просто. Остальное зависит от контроллера. Если на нем ничего нельзя реализовать, то придется докручивать, как Вы и собирались. Для этого нужно правильно поставить задачу и указать ограничения.

viktor001

Я понял куда надо двигаться. Буду пробовать этот вариант с АЦП. Спасибо.

viktor001

Подниму тему.
Посмотрите, пожалуйста, эту схему. Правильно ли согласованы каскады, и может чего лишнего, ненужного. Ну, или вообще неправильно.
Требование к схеме: Работа от микрофона, АРУ, логарифмирование для большей динамики, выделение частоты, выход на АЦП 0...2,5 вольта.
С фильтром ещё не определился. Надо пробовать разные частоты.
Спасибо!

ибуки

Имхо слишком сложно,сделайте простенький микрофонный усилитель на 1...2 малошумящих транзисторах(расположив его как можно ближе к микрофону) и усилитель на опере с АРУ,в качестве регулирующего элемента используйте резистивный оптрон в цепи оос.

viktor001

Ничего сложного в ней нет. Лишних три транзистора не критично. Главное, что те кто её уже собирал, отзываются положительно. Да и платка разведённая под смд прилагалась. Осталось дорисовать вторую часть схемы и можно паять.
Лишнее нагорождение компонентов конечно же нежелательно, но качество отображения индикации всё-таки превыше всего.

ибуки

В схеме имхо регулирующие элементы вносят много искажений,резистивный оптрон намного лучше

viktor001

Просматрел пару статей про "безшумный компрессор" на оптроне. Там тоже не всё так просто с шумами. Позже надо будет собрать один и сравнить. В любом случае взял на заметку.
Меня на данный момент больше интересует фильтр и ключ. Будет ли от пяти вольт работать? Не надо ли после фильтра ещё один инвертор поставить?