DIY FFT Audio Spectrum Analyzer: 3 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

FFT -spektrianalysaattori on testilaite, joka käyttää Fourier -analyysiä ja digitaalista signaalinkäsittelytekniikkaa spektrianalyysin tarjoamiseen. Fourier -analyysiä käyttämällä on mahdollista muuntaa yksi arvo esimerkiksi jatkuvan aikatason alueesta jatkuvan taajuuden alueeksi, johon sisältyvät sekä suuruus- että vaiheinformaatio.

Vaihe 1: Rakentaminen

Kuvattu laite on juuri sellainen spektrianalysaattori, joka on valmistettu Arduino -mikrokontrollerin avulla. Näet, että laite on hyvin yksinkertainen ja sisältää vain muutamia komponentteja:

- Arduino nano

- LCD -näyttö, jonka resoluutio on 128 x 64 pikseliä (ST7920 128x64 LCD)

- Kaksi vastusta (10KOhm)

- potentiometri (10KOhm) ja

- kondensaattori (1 mikroF)

Arduinon äänitulo on A0, ja keskikohdassa esijännite on 10K maahan ja 10K +5V. Tuloon voimme myös asettaa potentiometrin ohjaamaan tulosignaalin amplitudia. Koodi on myös yksinkertainen, ja se käyttää "fix_fft" -kirjastoa, joka on luotu tätä tarkoitusta varten

Vaihe 2: Testaus

Videossa kuvataan useita tapauksia, joissa on analysoitu erityyppisiä signaaleja:

Sinimuotoista tulosignaalia analysoitaessa kantoaalto on selvästi näkyvissä ja muuttamalla signaaligeneraattorin taajuutta myös kantoaallon sijainti muuttuu. Jos tuomme tuloon suorakulmaisen signaalin, spektrianalysaattorissa näkyy selvästi perussignaali sekä kolme paritonta harmonista x3, x5 ja x7. Jos tuomme tuloon äänimusiikkisignaalin, tämä laite on itse asiassa grafiikka -äänianalysaattori, joka löytyy kalliimmista äänilaitteista

Vaihe 3: Kaavio ja koodi

Lopuksi koko kokoonpano on sijoitettu sopivaan laatikkoon. Tämä ei ole ammattimainen työkalu, koska sillä on alhainen resoluutio ja taajuusalue, mutta se voi toimia loistavana koulutusvälineenä.