Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Электроника и радиотехника
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
Рейтинг 4.97/73: Рейтинг темы: голосов - 73, средняя оценка - 4.97
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.12.2010
Сообщений: 931
1

АРУ для спектранализатора

09.03.2012, 22:05. Показов 13464. Ответов 14
Метки нет (Все метки)

Полгода назад я загорелся сделать музыкальный спектр анализатор. Штука это не простая и самому писать не хотелось но решение было найдено на сайте ORVRiseorsh. За что ему отдельное спасибо.

Да вот беда, диоды максимального уровня загорались только при поставленном на всю мощь ползунке. Слушать музыку на всю громкость не вариант, и тут я вспомнил про АРУ(автоматический регулятор усиления).
Но, вспомнить мало (особенно таким как я,которые с аналогом на вы), надо сделать, и тут мне советом помогли наши форумчане: , и направили на путь истинный. Ну вот и пришло время поделится тем что вышло.
Первым делом помимо самого АРУ я решил добавить активный НЧ фильтр. В чем мне помогла замечательная программа от ТI Filterpro. Итоговая схема стала выглядеть так:

Надо сказать доделал я бы его и раньше, но решил "сэкономить время" и сделать на макетке. Итог - фейл, проводки то отваливались,то не контачили, короче решил делать, как положено ЛУТ:

На и на выходе получилось, симпатичная платка:

Правда, насколько она корректна для аналогового сигнала сказать сложно, весь нижний слой сделал земляным, ну а насчет дорожек, может и лучше развести можно. Но, этот спектр анализатор - игрушка и к параметрам не сильно чувствителен.
Разница в реальной схеме :
Транзистор КП303В, сдвоенный диод BAS54 заменен 2 одинарными (D3E), ну вместо одного r8 поставил составной 10 и 1 кОм, и не показаны еще 2 ОУ LM324, а также не ставил C5 так как он есть на плате спектранализатора. (схему в протеусе и печатку в SL5.1 прилагаю)
Ну и в конце видео с проверкой АЧХ. И это всего при 15-20% громкости - вин.
Так как на видео просто повышение частоты от 50 до 11000Гц, и это пищание не хило действует на нервы, то дабы не травмировать всем слух звук убран.
http://www.youtube.som/watch?v... e=youtu.be
(за качество сорри снимал на телефон.)
Ну а теперь осталось самое сложное, воткнуть в корпус и прикошачить как-то к колонкам :))

P.S. Немного еще протестирую, но наверное увеличу коэффициент усиления еще раза в два или подстройку добавлю, а то при прослушивании в наушниках все равно уровень не сильно большой.


[24.85 Кб]
0

Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь.

Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
09.03.2012, 22:05
Ответы с готовыми решениями:

STM32 АЦП + микрофонный усилитель MAX9814 (AGC/АРУ)
Использую усилитель https://datasheets.maximintegrated.som/ ... AX9814.pdf на вот такой платке:...

Возможно ли обмануть АРУ TSOP?
555, делающий 38 кГц видится простейшим приёмником на TSOPе (собсно приёмник+транзистор+светодиод),...

Прямая АРУ
Подскажите где можно найти что то по прямой АРП ??:cry:

АРУ на ОУ
Спасибо всем заглянувшим. Суть следующая, как то летом я увидел схему анализатора спектра для...

14
0 / 0 / 0
Регистрация: 19.09.2011
Сообщений: 1,835
09.03.2012, 22:43 2
Вообще-то вместо АРУ в спектроанализаторах чаще используют догарифмическую зависимость отоброжаемого уровня от уровня сигнала. И его подключают до регулятора громкости, чтобы сигнал был всегда был максимальным и примерно одного уровня.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.12.2010
Сообщений: 931
09.03.2012, 23:15 3
По хорошему, можно вообще без внешних устройств обойтись все сделать программно, но тут аврка и так скорее всего на пределе.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 19.09.2011
Сообщений: 1,835
09.03.2012, 23:25 4
При логарифмировании получится 8 значений выходного уровня - это либо таблица из 8 значений или 8 сравнений - времени займет немного.
А подключение на вход усилителя, наверное, и того проще (только для этого нужно будет влезть в него).
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.12.2010
Сообщений: 931
09.03.2012, 23:39 5
Прошивка закрыта, так что проверить нельзя. Что то я под вечер туплю, но что даст логарифмирование, если и так шкала этого спектранализатора проградуирована в децибелах?
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 19.09.2011
Сообщений: 1,835
09.03.2012, 23:47 6
В статье написано, что диапазон всего 7 дБ. А регулировка громкости осуществляется в пределах 60 дБ и более. Поэтому такая проблема. Тут действительно 2 варианта - или АРУ или подключиться до регулятора громкости.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.12.2010
Сообщений: 931
09.03.2012, 23:55 7
Регулятор тут в компе( в смысле программный), и пользуюсь в основном им, когда буду к колонкам подсоединять тогда посмотрю может еще что сделаю.
0
2 / 2 / 0
Регистрация: 25.05.2010
Сообщений: 3,610
10.03.2012, 02:07 8
Цитата Сообщение от mzw
Вообще-то вместо АРУ в спектроанализаторах чаще используют догарифмическую зависимость отоброжаемого уровня от уровня сигнала. И его подключают до регулятора громкости, чтобы сигнал был всегда был максимальным и примерно одного уровня.
Никогда не делал такой штуки, но позволю предположить следующее.

Мне кажется совершенно естественным, что спектроанализатор включается ДО регулятора громкости. На его входе нормированный сигнал в той степени, в которой нормированы разные источники, например, разные записи с одного проигрывателя. А если этой нормированности не хватает, то можно схемой АРУ чуточку помочь анализатору работать "в одной точке". Но именно АРУ, и именно линейным усилителем, чтобы не искажать форму сигнала (то есть, его спектр).
Что, собственно, у автора и есть.
Только уважаемый Sykmottir поставил всю свою штуку где-то после регулятора. Что есть в корне неверно. Поэтому ему приходится думать о ГЛУБОКОЙ АРУ. Сам породил проблему, сам с ней и борется.

А относительно логарифмов - да как угодно отражайте уровень гармонических составляющих! Принято в децибеллах - давайте в децибеллах. Но это после измерения спектра. То есть, в нашем случае, уже в цифре. Если ставить в тракт нечто, логарифмирующее сигнал по мгновенным значениям - вы получите спектр, существенно отличающийся от исходного.

Кстати, подумал вот что. Можно совместить АРУ и анализ спектра таким образом: если измерять реальный коэффициент усиления АРУ, то эту информацию можно внести в результирующий спектр. Если, например, сигнал возрос и наша АРУ прикрутила к-т усиления в два раза, то все отсчеты спектра можно (уже в цифре) смело умножать на два. Мы же знаем, что ослабили сигнал до разложения его в спектр.
Тогда вообще круто можно выводить спектр при большом дин-диапазоне входного сигнала. Возможно, так и делают во взрослых системах.
Кстати, тогда можно снизить требования к АЦП. И цифровая обработка может производиться с меньшей разрядностью.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.12.2010
Сообщений: 931
10.03.2012, 02:20 9
Стоп, стоп мы же говорим не об усилителе к примеру с анализатором, а скажем так от приставке. Сейчас я спектранализатор включаю прямо на выход из системника. А когда куплю корпус, то буду прикручивать к колонке. В колонках кстати простой усилитель, так что сигнал тоже скорее всего придется брать с его входа (то есть опять таки с выхода компа). А так как регулирую я звук чаще в программах (винамп, к-лайт, и тд.) вот и возникла такая проблема сделать АРУ. Или я чего то не догоняю, как мне вкрутить анализатор до программы?
Про логарифматор прочитал, что он увеличивает динамический диапазон, то есть пики может быть были бы четче, но по моему от применения АРУ он не освобождает.
// TО DO: надо будет для развития все таки этот вопрос изучить лучше.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 01.02.2011
Сообщений: 275
10.03.2012, 07:57 10
drvtos в основном все правильно расписал. Выдавать сигнал на анализатор надо всегда с максимально возможным уровнем, до регулятора громкости. Тогда проблемы будут только с неправильно сведенными фонограммами. И АРУ с небольшой глубиной (скажем до 6 дБ) тут весьма кстати. А единственный способ повышения реального динамического диапазона в анализаторе с цифровой обработкой сигнала - это повышение разрядности АЦП.

Но это все теория, для "серьезных" приборов. У меня анализатор спектра намного сложнее по примененным алгоритмам, и подключен к компьютеру через внешний ЦАП, до регулятора громкости, но все равно - игрушка. А в таких игрушках главное не какая-то сверхточность, а привлекательность картинки. Sykmottir, спасибо за схему и печатку. Может как-нибудь прикручу к своему девайсу.
0
2 / 2 / 0
Регистрация: 25.05.2010
Сообщений: 3,610
10.03.2012, 11:45 11
Цитата Сообщение от Sykmottir
Стоп, стоп мы же говорим не об усилителе к примеру с анализатором, а скажем так от приставке.
...
Или я чего то не догоняю, как мне вкрутить анализатор до программы?
Все верно ты понял. Я же говорю о кашерном решении. А если вот так, втыкаем, куда можно воткнуть - тогда спасает только глубокая АРУ и/или понимание ограничений и получение наслаждения от того, кого что имеем.

В приведенной схеме АРУ ограничена резисторами 1 и 3: динам-диапазон составляет от К=1 до К=11 (при идеальном полевике). Всего-ничего, 20 дБ с копеями. Или смирись, или попробуй разнести резисторы, чтобы получить бОльший диапазон. Например, не вижу препятствий поставить 100 К и 1 К. Не знаю, что там покажет сток-исток, но мы приближаемся к диапазону 40 дБ. Проверить просто, замени 2 резистора и расскажешь, что получил.

Добавив еще 1 ОУ можно закатать и 80 дБ... Шепот будешь анализировать :) Там уже может возникнуть проблема такого рода: при отсутствии сигнала будешь видеть спалахи тресков от иглы грампластинки :)
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.12.2010
Сообщений: 931
11.04.2012, 20:31 12
Сегодня пол дня потратил на впиливания спектранализатора с АРУ в корпус, и прикошачивания к колонкам.
Питания взял с трансформатора колонок (после моста), и при работе девайса на колонки начал наводится мерзкий писк :(((
А, и вправду ведь вовремя всех испытаний спектранализатор питался от отдельного БП, блин неужели теперь в колонку 2й трансформатор впаивать?
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.12.2010
Сообщений: 931
12.04.2012, 22:54 13
Отключил общий входа спектранализатора от общего входа колонок, и повесил его на минус питания - шумы и наводки пропали. Сложная штука этот аналог. Ведь минус схемы и общий суть одно и тоже( звонятся между собой в 0), а тем не менее место подключения играет роль.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 24.08.2009
Сообщений: 3
19.04.2012, 03:24 14
есть два вопроса..
Впрос номер один..
Этот АРУ то что у вас на схеме нормально работает?? Мне не удалось его сэмулировать в Альтиуме. Вернее удалось но результаты были не хороши. Это мог быть и мой косяк но всеж. Я не смог найти РЕАЛЬНЫЙ транзистор.Удовлеворительные результаты были только с абстрактным МОСФЕТОМ из общей библиотеки
Ну и вопрос второй
А зачем в спектроанализаторе вам АРУ. ведь в этом случае оно всегда будет путаться усилить/ослабить сигнал даже если в реальной композиции он должен звучать тихо. Т.е. по уровню этот спектроанализатор будет врать. Ну или вернее будет иметь нехорошую тенденцию. :-)
почему б не поставить на вход регулировку которай вручную ставите уровень и все. Ведь вы ж не так часто меняете громкость в момент прослушивания.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.12.2010
Сообщений: 931
19.04.2012, 11:19 15
Моделировал в протеусе, и там симуляция тоже не супер была, но все же показала что схема работает в правильном направлении.
Транзистор тут не мосфет, а полевой с управляющим п-н переходом, они разные по конструкции и тут не взаимозаменимы.Но вот сам такой транз. может быть любой( почитайте по ссылке из первого поста тему там обсуждалась схема).
А касательно регулировки, во первых я ленив, во вторых многие песни из моего плейлиста не нормализованы, и по сему реально громкость пришлось бы подкручивать часто, и наконец сама схема реагирует со значительной задержкой, поэтому пики деградируют имхо не сильно.
Чуть не забыл, сам не сразу понял, АРУ ослабляет только сигналы сверх порога, по этому если уровень громкости его не достигает, работа ару не заметна.
0
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
19.04.2012, 11:19

Интермодуляционные искажения в усилителе с АРУ
Доброго времени суток. Разрабатываю (вернее, допиливаю) схему тракта обработки входного сигнала в...

Вопрос про моделирование АРУ
Решил смоделировать АРУ из этой темы. Моделирование проводилось в Altium...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
15
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2021, vBulletin Solutions, Inc.