音频频谱柱状显示电路
2011年广西区电子设计竞赛
桂林电子科技大学本科A题
题目讲解
童有为
2011年4月
一、任务
设计并制作音频频谱柱状显示器电路。示意图如下:
二、要求
• 1、基本部分
• (1)音乐输入:0~1.5Vrms;单声道。输入端采用莲花
座和Q9座并联形式,莲花座用于音乐输入,Q9座用于测
试。将柱状显示的LED集中布置于一个15cm×10cm的面
板上。音频功放可使用现成有源功放,功率大于1W。
• (2)制作5路带通滤波器,分别对应中心频率为:60Hz、
250Hz、1kHz、4kHz、16k(1)Hz;滤波器Q值约为1.5。
• (3)条状显示采用10个发光二极管显示电压高低,1~10
个发光二极管点亮的阈值电压分别为:60mV、80mV、
110 mV、160 mV、220 mV、320 mV、440 mV、630
mV、890 mV、1.25V,可用运放或专用集成电路制做。
例如LM3915条状指示集成电路。
二、要求
• 2.发挥部分
• ①制作10路带通滤波器和条状显示,带通滤波器
心频率分别为:30 Hz、60Hz、125 Hz、250Hz、
500 Hz、1kHz、2 kHz、4kHz、8 kHz、16kHz;
滤波器Q值约为3。
• ②制作一个均衡器,具有高音、中音、低音调整
旋钮,接于音源和音频频谱柱状显示器之间,可
以明显调整音质。
• ③自制一个音频功放,接8Ω喇叭时最大不失真功
率>2 W,音量可调。
• ④其它。
我们生活中常见的
音频频谱柱状显示器
完成题目需要制作的部分
►频率提取部分(音频滤波器)
►LED条状显示部分
►三段均衡器
►功放
第一部分:音频滤波器
• 音乐信号中往往包含多个频段的信号,是一个复杂的合成
信号,随着音乐的播放,各个频点的幅度在发生变化。
• 要想知道某个时刻信号中所含某个频点的分量的多少,就
需要从合成信号中将这个频率点的信号分离出来进行测量
并显示。
•这就需要一个滤波器来完成信号的提取。
•滤波器是一个能通过某些频率的信号,
阻止(或衰减)其他频率信号的电路。
一、带通滤波器的参数
• 为什么使用带通滤波器?
通带中心频率f0;
通频带BW=fH-fL
归一化AV=1
归一化
AV=0.707
纵
坐
标
为
增
益
A
V
归一化0dB
归一化-3dB
fL
f0
fH
横坐标为频率轴f