Ses Spektrum Analizörü (VU Metre): 6 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Müzik nedir? Teknik açıdan bakıldığında, müzik temelde değişen voltaj ve frekansa sahip bir sinyaldir. Audio Spectrum Analyzer, belirli bir frekansın voltaj seviyesini gösteren bir cihazdır. Ağırlıklı olarak kayıt stüdyoları gibi yerlerde sesi analiz etmek için kullanılan bir enstrümandır.

Bir enstrüman olmasına rağmen, dans eden ışıklara bakmak eğlenceli ve müziği görselleştirmenin harika bir yolu. Birkaç yıl önce, prototipleme panosunda iki sütunlu daha küçük bir versiyon yapmıştım. Bir sürü lehimleme ve tam bir karmaşa! Bu sefer temiz ve düzenli olmasını ve gözler için bir tedavi olmasını istedim.

Başlayalım

Gereçler

Bir sütun için:

5x LM324 Dörtlü Op-Amp IC

20x Yeşil LED

20x 100 ohm Direnç

20x 10k Direnç

1x 59k Direnç

1x 270k Direnç

1x 2N2222 NPN Transistör

1x 10uF Kapasitör

Adım 1: Karşılaştırıcı Olarak Op-Amp

Bir Op-Amp'in çalışmasını açıklamayacağım, bunun yerine uygulamalarından birini göreceğiz. YouTube'da bir Op-Amp'in çalışmasını açıklayan tonlarca iyi video var.

Op-Amp, 3 terminalli bir cihazdır.

1. Ters Çevirmeyen pim (+)
2. Ters pim (-)
3. Çıktı

İki voltajı karşılaştırmak için bir op-amp kullanacağız. Evirici pimdeki (-) Vin gerilimi, evirmeyen pimdeki (+) Vref gerilimi ile karşılaştırılır.

Bunu göstermek için bir devre kuralım. Bu örnek için dörtlü bir op-amp olan LM324 IC kullanılmıştır. (+) pinde 2.5V referans voltajı Vref, bir voltaj bölücü devre kullanılarak sağlanır ve (-) pindeki Vin voltajı bir potansiyometre kullanılarak değiştirilir. Çıkışa bir LED bağlanmıştır. Vin 2.5V olduğunda çıkış yüksek olur ve LED yanar.

Dört op-amp kullanarak bu devreyi büyütelim. Her op-amp'e bir referans voltajı (1V, 2V, 3V ve 4V) sağlamak için bir voltaj bölücü devre kullanılır. (-) tüm op-amp'lerin pinleri birbirine bağlanır. (-) pimindeki voltaj 1V'den büyük olduğunda, ilk op-amp'in çıkışı yüksek olur. 1V, diğer op-amp'lerin referans voltajlarından daha az olduğu için çıkışları düşük kalır. Voltaj arttıkça LED'ler birbiri ardına yanar.

Aynı prensibi kullanarak ancak daha fazla op-amp ile müzik, değişen voltajlı bir sinyalden başka bir şey olmadığı için bir Ses Spektrum Analizörü oluşturabiliriz.

Adım 2: Plan

Telefonunuzdan doğrudan gelen ses sinyali, yalnızca kulaklığınızı sürmek için yeterince iyidir. Bir Ses Yükseltici kullanarak genliği artırmamız gerekiyor. Dahili ses yükselticisi olduğu için bir bluetooth hoparlör kullanacağım.

Müzik, çeşitli frekansların bir karışımıdır. Ben hiçbir şekilde ses uzmanı değilim. Hızlı bir google araması aşağıdaki sonuçları verdi:

20 ila 60 Hz Alt bas

60 - 250 Hz Bas

500 Hz - 2 kHz Orta Aralık

4 ila 6 kHz Varlık

6 ila 20 kHz Parlaklık

Bu frekansları ayırmak için bant geçiren filtreler kullanılacaktır. Bant geçiren filtre, belirli bir frekansı geçen ve diğer frekansları reddeden bir cihazdır. Ekranın bir sütunu, o frekansın genliğini veya voltaj seviyesini gösterir.

Adım 3: Bant Geçiren Filtreleri Tasarlama

Aşağıda verilen formülü kullanarak, verilen bir frekans için R ve C değerlerini hesaplayabilirsiniz.

Not: Elektrolitik kapasitörler kullanmayın

Adım 4: PCB Tasarımı ve Montajı

EasyEDA'yı kullanarak önce şemayı yaptım ve ardından PCB'ye çevirdim. EasyEDA benim gibi yeni başlayanlar için mükemmel. Endişelenecek daha az şey var ve bu yüzden sadece PCB'yi tasarlamaya odaklanabiliriz. PCB'lerinizi doğrudan JLCPCB'den sipariş edebilirsiniz. Ekranın her sütunu aynıdır ve bu nedenle elde ettiğimiz 10 PCB kullanılabilir. Beş farklı frekans için beş tane kullandım. Çılgınlık seviyenize göre devreyi büyütebilirsiniz!

Sipariş verdikten sonra 5 gün içinde PCB'lerim elime ulaştı. Şimdi ütünüzü çıkarın, tüm bileşenleri toplayın ve lehimlemeye başlayın! Bir sürü lehimlemeden sonra 5 sütun tamamlandı.

Adım 5: İşleri Bir Araya Getirmek

Elektronik için ve beş ekranı tutmak için Fusion 360'ta bir kasa tasarladım. Creality Ender 3 kullanarak yazdırdım. 3D modellemeye yeni başladım ama işe yaradı.

Ses kaynağı olarak eski bir bluetooth hoparlör kullandım çünkü içinde zaten bir amplifikatör var. Bağlantıları açıklamayacağım çünkü sizinki farklı olacak. Adım 2'de daha önce bahsedilen blok diyagramı takip edin. Bant geçiren filtrenin Ses Girişini amplifikatörün çıkışına (hoparlör bağlantıları) bağladım.

Ekranlardan gelen sinyal ve güç kablolarını bant geçiren filtre kartına lehimleyin.

Geri kalan şeyler size kalmış. Bluetooth hoparlörün devre kartında, söküp ön tarafa taktığım bir gösterge LED'i vardı. Yaratıcı ol!

Adım 6: Keyfini çıkarın

Bu kadar! Gücünü aç ve en sevdiğin şarkının tadını çıkar!

Sonuna kadar bağlı kaldığınız için teşekkür ederiz. Umarım hepiniz bu projeyi seversiniz ve bugün yeni bir şey öğrenirsiniz. Kendin için bir tane yaparsan bana haber ver. Daha fazla gelecek proje için YouTube kanalıma abone olun. Tekrar teşekkürler!