DIY FFT analyzátor zvukového spektra: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

FFT spektrálny analyzátor je testovacie zariadenie, ktoré na analýzu spektra používa Fourierovu analýzu a techniky spracovania digitálneho signálu. Pomocou Fourierovej analýzy je možné jednu hodnotu, napríklad v spojitej časovej oblasti, previesť na spojitú frekvenčnú doménu, v ktorej sú zahrnuté informácie o veľkosti aj fáze.

Krok 1: Budovanie

Popísané zariadenie je presne taký spektrálny analyzátor, ktorý je vyrobený pomocou mikrokontroléra Arduino. Ako vidíte, zariadenie je veľmi jednoduché a obsahuje iba niekoľko komponentov:

- Arduino nano

- LCD displej s rozlíšením 128 x 64 pixelov (ST7920 128x64 LCD)

- Dva odpory (10 KOhm)

- potenciometer (10KOhm) a

- kondenzátor (1 microF)

Zvukový vstup do Arduina je na A0, s predpätím v strede o 10K voči zemi a 10K až +5V. Na vstupe môžeme tiež nastaviť potenciometer na ovládanie amplitúdy vstupného signálu. Kód je tiež jednoduchý a používa libray „fix_fft“, ktorý bol vytvorený na tento účel

Krok 2: Testovanie

Video popisuje niekoľko prípadov, kedy boli analyzované rôzne typy signálov:

Pri analýze sínusového vstupného signálu je nosič jasne viditeľný a Zmenou frekvencie generátora signálu sa mení aj poloha nosiča. Ak privedieme na vstup obdĺžnikový signál, na spektrálnom analyzátore je jasne viditeľný základný signál, ako aj tri nepárne harmonické x3, x5 a x7. Ak privedieme na vstup zvukový hudobný signál, toto zariadenie je vlastne grafický zvukový analyzátor, ktorý nájdete v drahších zvukových zariadeniach.

Krok 3: Schéma a kód

Nakoniec je celá zostava umiestnená vo vhodnej krabici. Toto nie je profesionálny nástroj, pretože má nízke rozlíšenie a frekvenčný rozsah, ale môže slúžiť ako vynikajúci vzdelávací nástroj.