Por que o nível de áudio é necessário?
Freqüentemente, em muitas aplicações, é necessário medir o nível dos sinais de áudio, por exemplo, em discotecas para se ter uma ideia sobre a intensidade do sinal de som, em outras áreas para medir o sinal de ruído.
Como os níveis de áudio dos sinais são exibidos?
Freqüentemente, existem várias maneiras de exibir o nível de áudio do sinal, sendo uma delas o uso de medidores de nível de pressão sonora, que simplesmente calculam a variação da pressão do sinal sonoro. Eles se baseiam no fato de que os sinais sonoros em diferentes frequências têm diferentes níveis de pressão.
Outra forma é ter uma exibição visualizada do volume do sinal de áudio. Normalmente, o display tem a forma de um brilho sequencial de LEDs para indicar o nível do sinal de áudio
Pelo termo loudness, queremos dizer a magnitude do sinal sonoro, percebido por cada indivíduo de forma que a pessoa possa suportar a pressão sonora. Para a mesma pressão, o volume do som varia para diferentes frequências.
Os dois métodos acima medem a intensidade do som ou o volume em decibéis. Um decibel é equivalente a 10 vezes o logaritmo da potência do sinal sonoro. Normalmente não é viável ter uma escala grande para a medição direta e, portanto, a escala é mostrada principalmente em decibéis ou dB.
Antes de entrar em detalhes sobre o medidor de nível de áudio visualizado, vamos ter uma breve ideia sobre o LM3915
LM3915
LM3915 é um driver de exibição de ponto / barra que aciona uma série de LEDs com base na entrada analógica. Basicamente, ele conduz cada LED adjacente em etapas 3DB, ou seja, de forma logarítmica. Ele opera com uma tensão de alimentação de 3 V a 25 V.
Descrição do pino LM3915
Pinos 1, 10 a 18 : Cada um desses pinos é conectado ao cátodo do LED de saída. O ânodo dos LEDs de saída é conectado à alimentação de 3 V a 20 V.
Pino 2 : Este pino é a fonte de tensão analógica negativa e geralmente é conectado ao terra.
Pino 3 : Este pino é a fonte de tensão positiva e geralmente a tensão de alimentação é de no mínimo 3 V a no máximo 20 V
Pino 4 : Este pino geralmente é aterrado
Pino 5 : Este pino é o pino de entrada do sinal e a entrada do sinal de áudio é fornecida a este pino.
Pino 6 e pino 7 estão em curto. A corrente através do pino 7 decide a corrente consumida por cada LED.
Pino 8 : É o pino usado para ajustar a tensão de referência. Há uma resistência de 1,2 kohms entre os pinos 7 e 8, de forma que uma tensão de 1,25 V está entre os pinos. Um divisor de potencial é conectado ao resistor que é usado para ajustar a tensão de referência.
Pino 9 : Este é o pino de seleção de modo e é usado para selecionar o modo de ponto ou o modo de barra. Para o modo de barra, o pino é conectado diretamente ao pino 3, ou seja, à fonte de tensão positiva. Para o modo de ponto, o pino é deixado aberto, sem qualquer conexão.
Como funciona o LM3915?
O LM3915 basicamente recebe tensão analógica como entrada na faixa de 0 a 1,5 V e esta é fornecida ao amplificador de buffer que aciona uma série de 10 comparadores. Existe uma fonte de tensão de referência que pode ser programada. Esta tensão de referência é dada a cada comparador usando um arranjo de divisor de Potencial 1:10. Cada comparador compara a tensão de entrada com uma tensão de referência e, consequentemente, aciona o LED correspondente conectado a ele.
Ele pode operar em modo de ponto ou modo de barra. No modo de barra, os LEDs são acionados em modo contínuo, ou seja, o brilho dos LEDs aparece como se em forma contínua. No modo de ponto, um único LED brilha por vez.
Usando um LM3914 / 15 IC U2 - Dot / Bar Display Driver junto com o amplificador de sinal IC LM324 IC U1 a 4, uma bela luz dançante de acordo com os sinais de áudio é viável. As lâmpadas de alta potência também podem ser usadas adicionando optoacoplador em série com os LEDs e o DIAC do Opto acionando o TRIAC para lâmpadas de 230 volts. Todo o sistema de exibição pode operar com uma única fonte de alimentação de apenas 3 V ou de 25 V. Numerosos mecanismos podem ser colocados em cascata para uma exibição de modo de ponto ou exibição de modo de barra com uma extensão de 60 dB ou 90 dB. O LM3915 também pode ser conectado em cascata com o LM3914 para um display linear / log ou com o LM3916s para um medidor VU de faixa estendida.
Os visores LM3915 são usados em aplicações de áudio, medidores de potência e medidores de intensidade de sinal RF. E esses visores são adequados para sinais com ampla faixa dinâmica, por exemplo, nível de áudio, potência e etc.
LM3915 como um medidor de nível de áudio
Este circuito utiliza apenas um IC e alguns componentes externos. Ele exibe o nível de som / áudio até 10 LEDs. A tensão de entrada pode variar de 12V a 20V, mas estamos usando apenas 12V de tensão. O chip contém uma referência de tensão flexível e um divisor de tensão exato de dez estágios. O buffer de entrada de alta impedância reconhece os sinais até o solo e até 1,5 V da fonte de alimentação positiva. Além disso, ele não precisa de proteção contra entradas de ± 35V. O buffer de entrada aciona 10 comparadores distintos referenciados ao divisor de precisão. A precisão é normalmente superior a 1dB.
Usando o modo de pontos, o LED iluminado representa o valor instantâneo da forma de onda de áudio. Os níveis de pico e médio podem ser facilmente observados. Como o ponto estará em movimento constante, os LEDs funcionam a 30mA para energia suficiente. A leitura da escala completa é de 10 volts, que é facilmente ajustada mudando o resistor R2. A entrada de sinal do LM3915 pode suportar sinais de até 35 volts. Se houver uma chance de que a entrada de áudio possa exceder essa faixa, atenua-a ou inclua resistência em série suficiente para limitar a corrente a 5mA.
Aplicativo - Medidor de nível de áudio visualizado
Vamos ter uma descrição detalhada do medidor de nível de áudio visualizado
No circuito fornecido acima, o sinal de áudio é primeiro convertido em um sinal elétrico e este sinal elétrico é posteriormente processado usando um conjunto de comparadores para obter a entrada serial. A voltagem do sinal de entrada de áudio pode ser de um telefone celular, áudio de TV ou rádio, no máximo 6 volts.
A entrada de tensão analógica é fornecida ao IC LM3915. Inicialmente, o modelo é definido para o modo de barra. Uma chave é usada para definir o modo no modo de barra ou ponto. O IC realiza manipulações de acordo com a entrada analógica e os LEDs são acionados de acordo. Os LEDs começam a brilhar após cada alteração de 3dB no nível de áudio. Assim, o nível de áudio é exibido através dos LEDs brilhantes no nível de decibéis.
Agora você tem uma ideia sobre o IC LM3915 se houver alguma dúvida sobre este assunto ou sobre a parte elétrica e projetos eletrônicos deixe sua seção de idéias abaixo.
