Индикаторы уровня звукового сигнала: виды, характеристики и применение

Что такое индикаторы уровня звукового сигнала. Какие бывают типы индикаторов. Как работают различные виды индикаторов уровня. Для чего применяются индикаторы уровня в аудиотехнике. Какие характеристики важны при выборе индикатора уровня.

Что такое индикаторы уровня звукового сигнала

Индикаторы уровня звукового сигнала — это устройства, предназначенные для визуального отображения громкости или амплитуды аудиосигнала. Они позволяют контролировать уровень сигнала в различных точках звукового тракта и настраивать оптимальную громкость.

Основные функции индикаторов уровня звука:

• Отображение текущей громкости аудиосигнала
• Контроль пиковых значений для предотвращения перегрузки
• Настройка оптимального уровня записи или воспроизведения
• Мониторинг динамического диапазона сигнала
• Визуализация стереобаланса

Виды индикаторов уровня звукового сигнала

Существует несколько основных типов индикаторов уровня звука:

Стрелочные индикаторы

Классический вариант с подвижной стрелкой на градуированной шкале. Простые и надежные, но имеют ограниченное быстродействие.

Светодиодные индикаторы

Состоят из линейки светодиодов, которые последовательно загораются при увеличении уровня сигнала. Обеспечивают быструю реакцию и хорошую наглядность.

Матричные индикаторы

Используют двумерную матрицу светодиодов для отображения спектра сигнала. Позволяют визуализировать частотные составляющие звука.

ЖК-индикаторы

Применяют жидкокристаллические дисплеи для цифрового отображения уровня. Могут показывать точные числовые значения.

Принцип работы индикаторов уровня звука

Принцип работы индикаторов уровня звукового сигнала включает следующие этапы:

1. Преобразование входного аудиосигнала в электрическое напряжение
2. Усиление сигнала до необходимого уровня
3. Детектирование амплитуды сигнала
4. Преобразование амплитуды в соответствующий визуальный сигнал
5. Отображение уровня на шкале или дисплее индикатора

В зависимости от типа индикатора, могут применяться различные схемы детектирования и отображения уровня сигнала.

Характеристики индикаторов уровня звука

При выборе индикатора уровня звукового сигнала следует обращать внимание на следующие характеристики:

• Диапазон отображаемых уровней (в дБ)
• Количество сегментов/градаций шкалы
• Время отклика на изменение сигнала
• Время удержания пиковых значений
• Режимы измерения (пиковый, RMS и др.)
• Частотный диапазон
• Точность измерения
• Тип входного разъема
• Входное сопротивление

Выбор конкретных параметров зависит от области применения индикатора и требований к точности измерений.

Применение индикаторов уровня в аудиотехнике

Индикаторы уровня звукового сигнала широко используются в различных областях аудиотехники:

• Микшерные пульты и звуковые консоли
• Студийное звукозаписывающее оборудование
• Системы домашних кинотеатров
• Портативные аудиоплееры
• Автомобильные аудиосистемы
• Профессиональные усилители мощности
• Акустические системы

Они позволяют визуально контролировать уровень сигнала на разных этапах звукового тракта и настраивать оптимальную громкость без искажений.

Особенности выбора индикатора уровня звукового сигнала

При выборе индикатора уровня звука следует учитывать несколько важных факторов:

Тип отображения

Светодиодные индикаторы обеспечивают высокое быстродействие и наглядность. ЖК-дисплеи позволяют отображать точные цифровые значения. Стрелочные приборы привычны для многих звукооператоров.

Диапазон измерений

Для профессионального оборудования требуется широкий диапазон — от -60 до +24 дБ. Для бытовой техники достаточно диапазона -20..+3 дБ.

Время отклика

Быстрая реакция важна для контроля кратковременных пиков. Оптимальное время отклика — не более 5-10 мс.

Точность измерений

Для студийного оборудования погрешность не должна превышать 0,5 дБ. В бытовой аппаратуре допустима погрешность до 2-3 дБ.

Настройка и калибровка индикаторов уровня

Для корректной работы индикаторы уровня звукового сигнала требуют правильной настройки:

1. Установка опорного уровня 0 дБ в соответствии со стандартом
2. Калибровка шкалы по эталонному сигналу известной амплитуды
3. Настройка времени отклика и удержания пиковых значений
4. Выбор режима измерения (пиковый, RMS, VU и др.)
5. Установка порогов срабатывания индикации перегрузки

Регулярная калибровка позволяет обеспечить точность показаний индикатора в процессе эксплуатации.

Индикаторы уровня в цифровых аудиосистемах

В современных цифровых аудиосистемах применяются программные индикаторы уровня, реализованные на компьютере или цифровом процессоре. Их особенности:

• Отображение уровня в цифровой шкале dBFS (децибелы полной шкалы)
• Высокая точность измерений
• Возможность измерения истинных пиковых значений
• Гибкая настройка параметров отображения
• Расширенная цветовая индикация
• Отображение дополнительных параметров сигнала

Цифровые индикаторы позволяют контролировать уровень с высокой точностью и предотвращать цифровые искажения при перегрузке.

ИНДИКАТОР УРОВНЯ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА

Сейчас стало модным для визуальной индикации уровня сигнала использовать светодиоды и светодиодные матрицы, чему способствовал, в значительной степени, выпуск микросхем типа LM3915. Но со временем мода проходит, и хочется чего-то оригинального, которого нет у других. И тут вспоминается старая добрая схема на газоразрядном индикаторе ИН-13, способная создать такой красивый эффект, что любой светодиод побледнеет от зависти! ИН-13 представляет собой индикатор тлеющего разряда в виде стеклянной трубки длиной 130 мм.

Цоколёвка газоразрядных индикаторов серии ИН

   А – анод, Э – экран, К – катод, Кв – вспомогательный катод, А0 – анод нулевой, А1-А4 – группа анодов, Ап – анод последний.

Технические характеристики газоразрядных индикаторов

Существует 2 варианта схем индикатора звука с ИН-13 – простая, с питанием от сети 220 В, и посложнее – с DС-DC преобразователем и операционным усилителем на входе.

Простая схема индикатора звука на ИН-13

Схема индикатора звука с инвертором

Первая схема довольна старая, но довольно простая и может пригодится начинающим радиолюбителям в качестве индикатора выходного сигнала усилителя. Можно использовать её и в качестве линейного вольтметра, немного изменив входную часть. Транзистор можно применить и какой-нибудь современный высоковольтный.

В своём случае решил собрать по более сложной, чтоб не связываться с небезопасным сетевым питанием. При кажущейся сложности, она заработала практически с первого включения.

Вся конструкция, включая повышающий инвертор 12-120 В для питания анодного напряжения, уместилась на одной небольшой плате. Это стало возможным благодаря применению SMD деталей. Транзисторы MPSA42 должны быть высоковольтные, а не обычные КТ315. Заменимы на любые с напряжением коллектора от 200 В и более. ОУ ставьте любые аналогичные – TL062, TL082 и так далее.

Настройка индикатора звука

Настройка сводится к установке уровня яркости света, с помощью подстроечного резистора Р5. Он определяет напряжение на аноде 120 В. Элементы Р1-4 нужны для установки нуля шкалы и максимального размаха.

Видео работы индикатора уровня сигнала

Данный звуковой индикатор планируется задействовать в одном из ламповых усилителей. Не знаю как он будет звучать, но с таким визуальным эффектом выглядеть будет точно хорошо! С уважением, Gamzan.

   Форум по УНЧ

Индикатор уровня звука на светодиодах

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер. В гостях у Самоделкина! Универсальный светодиодный индикатор уровня сигнала.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: КАК СОБРАТЬ СВЕТОДИОДНЫЙ ИНДИКАТОР УРОВНЯ СИГНАЛА

Светодиодный индикатор уровня сигнала на KA2284 (AN6884)

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер. В гостях у Самоделкина! Универсальный светодиодный индикатор уровня сигнала.

Купить Kit-набор на Aliexpress. Доставка новых самоделок на почту Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи! Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст.

Подробнее здесь. Итоговая оценка: 3. Подходит к самоделке. Цена: Цифровой угломер с пузырьковым уровнем AliExpress. TM 7-сегментный светодиодный модуль-дисплей AliExpress. Похожие самоделки. Стрелочный индикатор уровня звукового сигнала своими руками. Сигнализатор включения фар автомобиля. Генератор мягких световых импульсов. Простейшая антенна для 3G-модема из подручных средств. Мини усилитель для портативной колонки.

Схема питания от аккумулятора 3S Li-ion Популярные самоделки. Миниатюрная и простая катушка Тесла своими руками. Печь щепочница из старых огнетушителей. Небольшой распиловочный станок из электрического лобзика и фанеры своими руками. Добавить комментарий. Ответить Цитировать Жалоба. В таких случаях, как этот, непонятно, что подлежит оценке: сам набор или его сборка и описание автором оценку пересказа выводим за скобки. Возможно, часть ставящих оценки оценивает первое, а часть — второе.

Привет, Гость! Зарегистрируйтесь Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы Войти Добавьте самоделку Добавьте тему. Онлайн чат Открыть чат.

Последние комментарии Все комментарии. Самые комментируемые. Делаем из бензинового авто — электромобиль. Фильтр сетевой наводки 50 Гц. Простой генератор постоянного тока в качестве учебного пособия для детей. Новые самоделки на почту.

Индикаторы уровня

Добавить в избранное. Мощный лабораторный источник питания Подавитель шумов акустической системы Электро-акопунктурный стимулятор Система частотного кодирования Таймер на микросхеме КР ВИ1 Квазианалоговый авто тахометр на двух микросхемах Приемный тракт системы радиоуправления Ламповый Hi-Fi усилитель. Страницы: 1 2. Назад Вперед.

Схема индикатора уровня сигнала на 64 светодиодах с применением МК AVR ATmega

Универсальный светодиодный индикатор уровня сигнала

Модуль запрограммирован и готов к использованию в ваших проектах визуализации звука. На модуле найдите разъемы С1 и С2. С их помощью выбирают общее количество светодиодов в шкале. Если джамперы не установлены — 8 светодиодов. Установлен С1 — 16 штук. Установлен С2 — 32 штуки. Установлена оба джампера — 64 штуки. Vu-meter работает с двумя источниками звука стерео или одним. Если выбрано 2 канала, на канал распределяется половина от общего количества светодиодов в шкале.

Схема индикатора выходной мощности УНЧ (светодиоды+КТ315)

Киев, Оболонский Вчера Хотите продавать быстрее? Узнать как. Львов, Галицкий Сегодня Харьков, Фрунзенский Сегодня

Качественный светодиодный индикатор уровня LMN с прямоугольными светодиодами.

Светодиодный индикатор уровня звукового сигнала на LM3915

Нужны еще сервисы? Архив Каталог тем Добавить статью. Как покупать? Обычная схема подключения светодиодного индикатора на KA — это два канала по 5 светодиодов. В даташите есть схема подключения моно варианта, то есть, один канал и десять светодиодов. В нашей схеме используется 20 светодиодов, по два светодиода на канал.

Как сделать индикатор звукового сигнала на светодиодах из того, что есть в доме?

Connexion :. Accueil Contact. Faire un blog. Простой Индикатор уровня сигнала. При срабатывании будильника воспроизводится звуковой сигнал повышенной громкости.

Это светодиодный индикатор уровня звукового сигнала. на входе или выходе усилителя звука или микрофонного усилителя не превышал определенного уровня. Более длиная ножка светодиода — это плюс.

Не секрет, что звучание системы во многом зависит от уровня сигнала на ее участках. Контролируя сигнал на переходных участках схемы, мы можем судить о работе различных функциональных блоков: коэффициенте усиления, вносимых искажениях и т. Так же бывают случаи, когда результирующий сигнал просто не возможно услышать.

Определить уровень сигнала на индикаторных светодиодах необходимо для решения нескольких задач показатели тока и напряжения, смены фазы , но наиболее часто такая схема применяется именно для отображения уровня звука. В современной электронике индикаторные светодиоды отчасти уступили место устройствам на ЖКИ и светодиодных матрицах. Но схема такого типа не только наглядно показывает уровень сигнала, она также проста в реализации и довольно наглядна. Эти микросхемы способны управлять как минимум 10 диодами, а при добавлении новых чипов количество лампочек может увеличиваться практически до бесконечности.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день.

Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими. Также у нас есть DIY сообщество , где приветствуются обзоры вещей, сделанных своими руками. Идеальный номер два? Прикосновение к символу эпохи. Зарегистрироваться Логин или эл.

Устройство обеспечивает великолепный световой эффект. Сигнал низкой частоты с выхода магнитофона или проигрывателя компакт-дисков величиной 0, В подается на вход усилителя US1 рА Его усиление регулируетсяпотенциометром Р1.

Индикаторы, спектроанализаторы уровня сигнала | soundbass

В данной статье собраны схемы наилучших индикаторов уровня звукового сигнала, с использованием как спец микросхем для этих целей, так и схемы детали которые найдутся всегда под рукой.

Индикатор уровня LM3915/LM3916 на 19 светодиодов
Данный индикатор уровня построен на специализированных микросхемах LM3915/LM3916

Детали:
R1-2=10Kohm
R3-4=10Kohm
R5-8-9=1Kohm
R6=330Kohm
R7=62Kohm
TR1=47Kohm (переменный)
C1=100uF 25V
C2-5=10uF 25V
C3-4=100nF 100V
C6=1uF 25V
S1=переключятель
D1-19=LED 3 or 5mm.
D20-21=1N4148
IC1=TL 072
IC2=LM3915
IC3=LM3916

Простой индикатор уровня на 13 светодиодов с использованием транзисторов
Это индикатор не требует применение специализированных микросхем, в нем можно использовать любой операционный усилитель и любые соответствующие транзисторы.

Детали:
R1=47Kohm
R2-3 =1Mohm
R4-R7=1Kohm
R5=100ohm
R6=18Kohm
R9-11-13-15-17=560ohm
R19-21-23-25-27=560ohm
R29-31=560ohm
R8-10-12-14=4.7Kohm
R16-18-20-22=4.7Kohm
R24-26-28-30=4.7Kohm
TR1=100Kohm (переменный)
TR2=4.7Kohm (переменный)
C1=10uF/25V
C2=100nF/100V (керамика)
C3=4.7uF/25V
C4=4.7uF/25V
C5=10uF/25V
C6=47uF/25V
C7-8=100nF/100V
LD1-7=LED (зеленый)
LD8-10=LED (жёлтый)
LD11-13=LED (красный)
D1-13=1N4148
Q1 ….Q13=BC550C — BC549B
IC1=TL071
IC2=7812 (стабилизатор напряжения)

Анализатор спектра звукового сигнала
Отличается от выше описанных индикаторов тем что индуцирует полный спектр звукового сигнала. В нем применена микросхема индикатора уровня LM3915 и две микросхемы логики 4017, 4011 .

Детали:
R1= 1K8Kohm
R2= 100Kohm (переменный)
R3= 1Kohm
R4= 100 ohm…..1Kohm
R5= 100 ohm…..1Kohm
R6= 100Kohm (переменный)
C1= 100nF 100V
D1….10= красный светодиод
D11….20= желтый светодиод
D21….30= зеленый светодиод
IC1= LM3915
IC2= 4017
IC3= 4011

Индикатор уровня громкости

Индикатор Уровня громкости позволяет вам анализировать, измерять и контролировать уровень громкости вашего проекта в реальном времени во время воспроизведения или сведения.

• Чтобы открыть измеритель громкости, выберите вкладку Громкость внизу дисплея индикатора в правой зоне окна Проекта или MixConsole или в Control Room.

1. Включить отображение Control Room

   Отображает/скрывает секцию Control Room section.

2. Индикатор уровня громкости

   Показывает Программный уровень громкости в виде треугольника слева от шкалы измерителя и Кратковременный уровень в виде треугольника справа от шкалы.

3. Измерять громкость

   Включает измерение громкости.

4. Переключение между LU и LUFS

   Переключает шкалу между LUFS (абсолютные значения) и LU (относительные значения).

5. Конфигурация настроек громкости

   Позволяет вам установить пороговое значение для индикаторов Мгновенного, Кратковременного и Программного уровня и индикатора уровня Истинного пика. При превышении установленных уровней соответствующие индикаторы становятся красными.

   Вы можете переключать измеритель громкости между шкалами EBU +9 дБ и EBU +18 дБ.

   Для сброса значений при старте воспроизведения активируйте опцию Сброс на старте.

6. Сброс индикации уровня громкости

   Сбрасывает все значения уровня громкости.

7. Максимум мгновенной громкости

   Показывает максимум громкости, измеренный в интервале 400 мсек.

8. Кратковременный

   Показывает громкость, измеренную в трёхсекундном интервале.

9. Программный

   Показывает среднюю громкость, измеренную от старта до остановки воспроизведения. Период измерения показывается на дисплее Времени. Рекомендуемое значение программного уровня громкости равно -23 LUFS. Абсолютное значение является опорным для относительной шкалы LU, где -23 LUFS равно 0 LU.

10. Диапазон

    Показывает динамический диапазон звука, измеренный от старта до остановки воспроизведения. Это значение помогает вам определить степень использования динамической обработки. Диапазон, рекомендуемый для динамичного звука, например, музыки к фильму, составляет 20 LU.

11. Истинный пик

    Показывает уровень истинного пика звукового сигнала. Максимальный допустимый уровень истинного пика равен — 1 дБ.

12. Время

    Показывает продолжительность измерения программного уровня громкости.

Les — звуковые мониторы, измерители, индикаторы

Звуковые мониторы, измерители, индикаторы Les

Измеритель уровня симметричных аналоговых звуковых сигналов MS-23AS

Измеритель уровня симметричных аналоговых звуковых сигналов типа MS-23AS предназначен для использования в монтажных и эфирных аппаратных радиовещания и телевидения. Измеритель позволяет производить визуальный контроль квазипикового уровня двух сигналов (стереопары или двух независимых сигналов) и отображать их в наглядной форме. Светодиодные излучатели различных цветов с большой площадью свечения и широким углом зрения обеспечивают высокую надежность и удобство работы оператора. Отображение уровня – светящейся цепочкой светодиодов зеленого, желтого и красного цветов. При уровне ниже 0 дБ – светодиоды зеленые, выше — красные. При необходимости, на светящуюся цепочку светодиодов может быть «наложены» желтые деления – либо только «0дБ», либо сетка через 20-10 дБ.

• Широкий диапазон измеряемых сигналов (-50..+8 дБ), стабильность характеристик и большое количество отображаемых градаций уровня (50) гарантируют высокое качество и удобство измерений.
• Шкала индикации – логарифмическая с растяжкой вокруг 0 дБ. Одно деление в диапазоне –50 .. -10 дБ соответствует 2 дБ, в районе 0 дБ – 0.5 или 0.66 дБ. Установленные уровни чувствительности соответствуют моменту начала зажигания соответствующего светодиода.
• Функционально индикатор соответствует квазипиковому измерителю группы I согласно ГОСТ 21185-75 (DIN 45406) с временем усреднения 5 мс( -2 дБ) и спадом 1.7 с/20 дБ.
• Пара сигналов оснащена схемой измерения взаимной корреляции сигналов, отображаемой в виде отдельного двухцветного светодиода, зеленого – при синфазных сигналах, красного – при противофазных. Коррелометр может быть выключен при работе с независимыми сигналами.
• Входы всех каналов могут конфигурироваться либо как высокоомные, работающие «на проход» (10 кОм), либо как низкоомные (600 Ом). Переключение конфигурации — переключателями на задней стенке. Уровень входных сигналов может регулироваться ступенчато (+6дБ) – перемычками на плате, под крышкой, и плавно – регуляторами «под шлиц», вынесенными на заднюю стенку рядом с соответствующим разъемом.
• При использовании «на проход» индикатор пропускает сигнал без искажений, т.к. выходные разъемы напрямую соединены со входными, что позволяет включать прибор в разрыв линии.
• Отдельный переключатель на задней панели «GND lift» отключает контакты 1 входных и выходных разъемов от корпуса прибора, что бывает полезно в сложных условиях земляных помех.
• Кроме измерения и индикации, прибор позволяет обнаруживать длительные паузы или занижения уровня в сигналах и сигнализировать о них звуковым сигналом и миганием светодиодов шкалы. Данная функция может быть отключена как по-канально, так и полностью. Уровень занижения также может быть выбран переключателем на задней стенке — ниже -30 дБ в течении более, чем 5 сек или ниже –40 дБ в течении более чем 10 сек. Для активации функции контроля пропадания используются движки переключателя на задней панели и кнопки на передней панели.
• Вместо контроля пропадания, кнопки передней панели могут использоваться для растяжки шкалы в трех точках — -10 дБ, 0дБ, +8 дБ. Выбор контроль пропадания или растяжка – переключателем на задней панели.
• Большинство переключаемых режимов работы выбирается восьмиканальным переключателем на задней панели. Там же расположен разъем интерфейса RS-485, позволяющий организовать, при необходимости, удаленное управление функциями измерителя и передачу измеренных данных, информации о пропадании на РС или выносную панель индикации.
• Индикатор уровня выполнен в виде одного 19-дюймового блока высотой 1U размером 483х125х44 мм, предназначенного для установки в стойку.
• Питание прибора – 220+20В, 50 Гц, не резервированное.

Измеритель уровня симметричных аналоговых звуковых сигналов MS-24AS2

Измеритель уровня симметричных аналоговых звуковых сигналов типа MS-24AS2 предназначен для использования в монтажных и эфирных аппаратных радиовещания и телевидения. Измеритель позволяет производить визуальный контроль квазипикового уровня двух пар сигналов (двух стереопар или четырех независимых сигналов) и отображать их в наглядной форме. Светодиодные излучатели различных цветов с большой площадью свечения и широким углом зрения обеспечивают высокую надежность и удобство работы оператора. Отображение уровня – светящейся цепочкой светодиодов зеленого, желтого и красного цветов. При уровне ниже 0 дБ – светодиоды зеленые, выше — красные. При необходимости, на светящуюся цепочку светодиодов может быть «наложены» желтые деления – либо только «0дБ», либо сетка через 20-10 дБ.

• Широкий диапазон измеряемых сигналов (-50..+8 дБ), стабильность характеристик и большое количество отображаемых градаций уровня (50) гарантируют высокое качество и удобство измерений.
• Шкала индикации – логарифмическая с растяжкой вокруг 0 дБ. Одно деление в диапазоне –50 .. -10 дБ соответствует 2 дБ, в районе 0 дБ – 0.5 или 0.66 дБ. Установленные уровни чувствительности соответствуют моменту начала зажигания соответствующего светодиода.
• Функционально индикатор соответствует квазипиковому измерителю группы I согласно ГОСТ 21185-75 (DIN 45406) с временем усреднения 5 мс( -2 дБ) и спадом 1.7 с/20 дБ.
• Каждая пара сигналов оснащена схемой измерения взаимной корреляции сигналов, отображаемой в виде отдельного светящегося столбика светодиодов, зеленого – при синфазных сигналах, красного – при противофазных. Вся линейная шкала из 23х трехцветных светодиодов соответствует диапазону коэффициента корреляции –1..+1. Измеренное значение индицируется при уровне обоих сигналов стереопары не ниже –30 дБ. Время нарастания и спада показаний – 3 сек. Коррелометр может быть выключен при работе с независимыми сигналами.
• Входы всех каналов могут конфигурироваться либо как высокоомные, работающие «на проход» (10 кОм), либо как низкоомные (600 Ом). Переключение конфигурации — переключателями на задней стенке. Уровень входных сигналов может регулироваться ступенчато (+6дБ) – перемычками на плате, под крышкой, и плавно – регуляторами «под шлиц», вынесенными на заднюю стенку рядом с соответствующим разъемом.
• При использовании «на проход» индикатор пропускает сигнал без искажений, т.к. выходные разъемы напрямую соединены со входными, что позволяет включать прибор в разрыв линии.
• Кроме измерения и индикации, прибор позволяет обнаруживать длительные паузы или занижения уровня в сигналах и сигнализировать о них звуковым сигналом и миганием светодиодов шкалы. Данная функция может быть отключена как поканально, так и полностью. Уровень занижения также может быть выбран переключателем на задней стенке — ниже -30 дБ в течении более, чем 5 сек или ниже –40 дБ в течении более чем 10 сек.
• Большинство переключаемых режимов работы выбирается восьмиканальным переключателем на задней панели.
• Индикатор уровня выполнен в виде одного 19-дюймового блока высотой 1U размером 483х125х44 мм, предназначенного для установки в стойку.
• Питание прибора – 220+20В, 50 Гц, не резервированное.

Измеритель уровня звуковых сигналов MS-25AS

Измеритель уровня звуковых сигналов типа MS-25AS предназначен для использования в монтажных и эфирных аппаратных радиовещания и телевидения.

• Измеритель принимает аналоговые симметричные сигналы или цифровые последовательные звуковые сигналы в формате AES-EBU (AES3) с частотой оцифровки только 48 кГц. (В следующих версиях это ограничение будет снято).
• Измеритель позволяет производить визуальный контроль квазипикового уровня двух сигналов (стереопары или двух независимых сигналов) и отображать их в наглядной форме.
• Отображение уровня – светящейся цепочкой светодиодов зеленого, желтого и красного цветов. При уровне ниже 0 дБ – светодиоды зеленые, 0 дБ выше — красные. При необходимости, на светящуюся цепочку светодиодов может быть «наложены» желтые деления – либо только «0дБ», либо сетка через 20-10 дБ.
• Широкий диапазон измеряемых сигналов (-50..+8 дБ для аналоговых и –60..0 dBfs для цифровых сигналов), стабильность характеристик и большое количество отображаемых градаций уровня (48) гарантируют высокое качество и удобство измерений.
• Индикатор уровня выполнен в виде одного блока размером 240х100х80 мм, предназначенного для установки на горизонтальную поверхность.
• Питание прибора – 12В, 0.3А, в комплект входит сетевой адаптер 220+20В, 50 Гц.
• Количество входов 2 аналоговые, 1 стерео AES|EBU
• Тип входов дифференциальные, электронные
• Входное сопротивление (выбирается переключателем) 600 Ом / 10 кОм, 110 Ом
• Номинальный уровень входных сигналов (выбирается переключателем) +0 дБм (заводская установка)
• Пределы регулирования номинальной чувствительности (уровня «0 дБ») -6..+6 дБм
• Постоянная времени интегрирования квазипикового детектора 5 мс (-2 дБ)
• Время спада индикации 1.7 сек / 20 дБ, 5 сек на всю шкалу
• Максимальный уровень входных сигналов 10 В
• Допустимые перегрузки (при длительности до 5 мкс) до 200 В
• Количество ступеней индикации уровня 48
• Тип шкалы кусочно-логарифмическая с растяжкой вокруг 0 дБ
• Геометрическая длина шкалы 127 мм
• Диапазон измерений -50 ..+8 дБ
• Рабочий диапазон частот 20 Гц-20 кГц по уровню 0 дБ
• Точность измерения при уровне 0 дБ, 1 кГц + 0.1 дБ
• Точность измерения при уровне -40 дБ, 1 кГц + 2 дБ
• Неравномерность чувствительности в диапазоне 20Гц-20 кГц (при 0 дБ) менее 1 деления основной шкалы
• Тип разъемов вх./вых XLR («Cannon»)
• Напряжение питания 10-16В 0.3А
• Габаритные размеры 240х100х88 мм

Четырехканальный монитор симметричных аналоговых стерео звуковых сигналов MS-26AК

• Предназначен для использования в монтажных и эфирных аппаратных радиовещания и телевидения.
• Позволяет прослушивать, измерять уровень четырех аналоговых стерео звуковых сигналов (четырех стереопар или восьми независимых сигналов) и отображать их в наглядной форме.
• Отображение уровня – светящейся цепочкой светодиодов зеленого, желтого и красного цветов. При уровне ниже 0 дБ – светодиоды зеленые, 0 дБ выше — красные. Шкала индикации – логарифмическая с растяжкой вокруг 0 дБ.
• Каждая пара сигналов оснащена схемой измерения взаимной корреляции сигналов, отображаемой в виде отдельного двухцветного светодиода, зеленого – при синфазных сигналах, красного – при противофазных. Коррелометр может быть выключен при работе с независимыми сигналами.
• Входы всех каналов могут конфигурироваться либо как высокоомные, работающие «на проход» (10 кОм — в стандартной поставке), либо как низкоомные (600 Ом).
• Уровень входных сигналов может регулироваться ступенчато (+6дБ) – переключателем на плате, под крышкой, и плавно – регуляторами «под шлиц», расположенными под крышкой прибора.
• Кроме прослушивания, измерения и индикации, прибор позволяет обнаруживать длительные паузы или занижения уровня в сигналах и сигнализировать о них звуковым сигналом и миганием светодиодов шкалы. Данная функция может быть отключена как поканально, так и полностью.
• Выполнен в виде одного 19-дюймового блока высотой 2U размером 483х250х88 мм, предназначенного для установки в стойку.
• Питание прибора – 220 В ± 10%, 50 Гц.

Одноканальный индикатор уровня симметричных звуковых сигналов MS-11AS

• Динамический контроль квазипикового уровня симметричного звукового сигнала и отображение его в наглядной форме с помощью светодиодных излучателей различных цветов с большой площадью свечения и широким углом зрения.
• Возможность конфигурирования входа либо как высокоомного, работающего «на проход», либо как низкоомного (600 Ом) с помощью переключателя на задней панели.
• При использовании «на проход» передача сигнала без искажений несмотря на отсутствие или наличие сетевого питания.
• Возможность плавной регулировки номинальной чувствительности, что позволяет точно установить требуемую чувствительность в зависимости от типа источника сигнала.
• Защищенное расположение регуляторов чувствительности — на задней панели «под шлиц».
• Предназначен для использования в монтажных и эфирных аппаратных радиовещания и телевидения.
• Функционально соответствует квазипиковому измерителю группы II согласно ГОСТ 21 185-75.
• Металлический корпус, размеры 483х125х44 (19″, 1U).
• Трехпроводное питание 220÷230 В.

Двухканальный индикатор уровня симметричных звуковых сигналов MS-21AS

• Динамический контроль квазипикового уровня двух независимых симметричных звуковых сигналов и отображение их в наглядной форме с помощью светодиодных излучателей различных цветов с большой площадью свечения и широким углом зрения.
• Возможность независимого конфигурирования входов обоих каналов либо как высокоомных, работающих «на проход», либо как низкоомных (600 Ом) с помощью переключателей на задней панели.
• При использовании «на проход» передача сигнала без искажений несмотря на отсутствие или наличие сетевого питания.
• Возможность плавной регулировки номинальной чувствительности, что позволяет точно установить требуемую чувствительность в зависимости от типа источника сигнала.
• Защищенное расположение регуляторов чувствительности — на задней панели «под шлиц».
• Предназначен для использования в монтажных и эфирных аппаратных радиовещания и телевидения.
• Функционально соответствует квазипиковому измерителю группы II согласно ГОСТ 21 185-75.
• Металлический корпус, размеры 483х125х44 (19″, 1U).
• Трехпроводное питание 220÷230 В.

Компания ЛЭС-ТВ (Лабораторные Электронные Системы) выпустила первые изделия в 1992 году. В настоящее время пользователям поставлено более 30000 единиц телевизионного оборудования. За эти годы коммутационное и управляющее оборудование фирмы ЛЭС стало де-факто стандартом для отечественных телевизионных студий. Изделия фирмы работают на крупных телевизионных центрах и малых региональных студиях в эфирных, монтажных и тиражных аппаратных.

Несколько причин, по которым стоит обратиться в ЛЭС-ТВ:

Специалисты компании используют при разработке новых изделий самую современную элементную базу, что обеспечивает качество и надежность продукции.
Изделия компании создаются в тесном контакте с непосредственными потребителями: видеоинженерами и операторами.
Оборудование ЛЭС отличается эргономичностью и современным дизайном;
Компания предоставляет своим покупателям бесплатную гарантию 2 года на все выпускаемое оборудование;
Компания консультирует своих клиентов по вопросам построения студийных комплексов с использованием нашего оборудования.

Измеритель уровня — The virtual drink — LiveJournal

Одной из «фишек» ранних моделей магнитофонов «Электроника» и «Олимп» был измеритель уровня сигнала на газоразрядных индикаторах ИН-13. Когда-то это было круто — столбики с непрерывно изменяющейся длиной. Но сегодня этот тусклый и размытый индикатор совсем не смотрится на фоне новой светодиодной индикации счетчика ленты. Надо что-то делать.

Газоразрядные индикаторы сегодня многим нравятся. На них теперь мода. На цифровых собирают часы, на линейных делают термометры. Писком моды сейчас являются часы с газоразрядными цифрами и индикацией секунд на декатроне. В то же время для индикации уровня сигнала «аналоговые» газоразрядные индикаторы подходят плохо.

Такие индикаторы обладают рядом недостатков: низкой яркостью свечения, нечеткой границей светового столба, невысокой точностью. На недостатки измерителей уровня на базе индикаторов ИН-13 указано в литературе, например, в книге А. В. Никонов. Измерители уровня звуковых сигналов. «Радио и связь», 1981.

Существуют много разных приборов индикации. Это и стрелочные приборы, и газорязрядные индикаторы, и вакуумно-люминисцентные индикаторы, и светодиодные. Теперь можно даже использовать цветные графические дисплеи. Есть и более экзотические варианты, например, «зайчиковые» приборы.

Кстати, такие измерители были даже в бытовой импортной технике.

Штатный измеритель уровня имеет и другие недостатки. Для подсветки шкалы используются лампочки накаливания, которые имеют малый срок службы и невысокую яркость. Схема управления имеет свои проблемы. Применяется однополупериодное выпрямление звукового сигнала, что может привести к ошибкам измерения уровня. Время интеграции не соответствует принятому стандартом значению, что проявляется в виде занижения показаний по сравнению с образцовыми приборами. Диапазон индицируемых уровней сигнала недостаточно широкий, особенно с учетом перегрузочной способности современных лент.

К переделке аппарата можно подходить по-разному. Можно менять все подряд, даже внешнее оформление. А можно оставить стиль прежним, просто немного освежив аппарат. Я выбрал второй путь. Поэтому никакие TFT-дисплеи не рассматриваю. Возможно, потом будет другой проект, где все самое современное будет уместно. Ну а пока решил применять только то, что могло быть использовано в конце 80-х. В то время уже полным ходом для управления аппаратами использовались микроконтроллеры, а наряду с электронными счетчиками на светодиодных семисегментных индикаторах широко применялись и светодиодные индикаторы уровня. Например, вот индикатор флагманского Akai GX-747:

Вид этого индикатора довольно обманчивый — каждый светодиод зеленого цвета имеет два выступа и кажется, что это два светодиода. На самом деле их тут всего по 24 на канал.

Короче говоря, по стилю лучше всего подходят светодиодные индикаторы. Наиболее удобно использовать готовые сборки светодиодов. Наиболее распространены сборки на 10 элементов, но существуют еще на 8, 5 и 4 элемента.

Положительным свойством газоразрядного индикатора ИН-13 является отсутствие дискретности столбика. В зависимости от уровня сигнала он может принимать любую длину. Индикаторы на светодиодах имеют ограниченное количество светящихся элементов, поэтому длина столбика может принимать только ряд дискретных значений. Чтобы минимизировать этот недостаток, количество элементов в линейках должно быть большим. Если использовать сборки светодиодов с шагом 2.54 мм, то в штатное окно индикатора помещается линейка из 35 элементов. Довольно неплохо, но хотелось бы еще больше.

Если внимательно посмотреть на дизайн передней панели магнитофона «Электроника-004», то бросается в глаза большое количество пустого места вокруг измерителя уровня.

Это недостаток, который можно исправить, причем с выгодой — линейки измерителя можно сделать длиннее. Для установки нового измерителя уровня потребуется увеличение окна в передней панели. Аналогичная операция требовалась и для установки электронного счетчика ленты. Для фотоприемника ДУ требуется еще одно окошко. Все эти окна закрываются темным оргстеклом. В результате на панели появляются 3 новых прямоугольных окна, расположенных почти по диагонали. Эти окна не затрагивают участков панели, где имеются надписи. В целом стиль магнитофона сохраняется.

Основными характеристиками измерителей уровня являются время интеграции и время обратного хода. Это так называемая баллистика измерителя. Время интеграции определяет скорость реакции измерителя на быстрые изменения уровня сигнала. Если время интеграции большое (порядка 300 мс), получается измеритель среднего уровня: так называемый VU-meter. Такой измеритель не будет реагировать на относительно короткие пики сигнала, которые могут вызвать перегрузку канала записи-воспроизведения. Поэтому его использование нежелательно. Когда в качестве устройства индикации применялись стрелочные приборы, время интеграции не могло быть сделано маленьким из-за инерционности подвижной системы. Поэтому часто VU-meter комбинировали с более быстродействующим пороговым индикатором пиковых значений на одном или нескольких светодиодах. Применения быстродействующих устройств отображения информации, таких как газоразрядные индикаторы или светодиоды, сняло проблему получения малых времен интеграции и позволило строить пиковые или квазипиковые измерители.

Чаще всего для измерения уровня сигнала в звуковых трактах используют измерители квазипикового уровня. В отличие от настоящих пиковых измерителей (true-peak), которые в теории имеют нулевое время интеграции, для квазипиковых измерителей это время определено стандартами.

Казалось бы, надо стремиться к минимально возможному времени интеграции, чтобы индикатор мог регистрировать самые короткие пики сигнала, не допуская перегрузки тракта. Такой подход используют в цифровых трактах, где даже кратковременная перегрузка приводит к нежелательным последствиям. Поэтому там обычно используют индикаторы пикового уровня. Для аналоговой магнитной записи кратковременная перегрузка может быть вообще не слышна. Если стремиться полностью избавиться от перегрузки на пиках сигнала, придется занижать средний уровень записи, что наоборот приведет к более заметной на слух проблеме — ухудшению отношения сигнал/шум. Поэтому для аналоговой магнитной записи есть смысл выбрать некое оптимальное значение времени интеграции измерителя уровня. Не такое большое, как у VU-meter, но чтобы он допускал кратковременные перегрузки, незаметные на слух.

Время интеграции для квазипиковых измерителей определяется как длительность одиночной тональной посылки частотой 5 кГц, при которой показания достигают -2 дБ (примерно 0.8) от установившегося значения. Такое определение дает ГОСТ 21185-75 и стандарт IEC 60268-10: «…the duration of a burst of sinusoidal voltage of 5000 Hz at reference level which results in an indication 2 dB below reference indication». Этими стандартами для квазипиковых измерителей определяется значение времени интеграции 5 мс. Более ранний ГОСТ определял время интеграции 10 мс, но при этом должен был достигаться уровень -1 дБ, что практически соответствует значениям 5 мс и -2 дБ, т.е. разницы в этих стандартах нет.

Квазипиковые измерители обычно построены следующим образом: входной сигнал поступает на выпрямитель, желательно двухполупериодный, на выходе которого получается сигнал, равный модулю входного сигнала. Далее следует пиковый детектор и сглаживающая RC-цепочка с разными постоянными времени зарядки и разрядки. Время зарядки связано с временем интеграции, а время разрядки — с временем обратного хода. В составе измерителей среднего уровня не было пикового детектора, там сигнал с выпрямителя подавался сразу на сглаживающую RC-цепочку. Поэтому VU-meter имеет только одну постоянную времени.

Время интеграции численно не равно постоянной времени зарядки сглаживающей RC-цепочки. Если на выходе пикового детектора включить RC-цепочку с постоянной времени зарядки 5 мс, то уровень 0.8 будет достигнут за время примерно 20 мс. Моделирование показывает, что уровень 0.8 достигается за 5 мс для цепочки с постоянной времени зарядки примерно 1.25 мс. Т.е. время интеграции составляет примерно 4 tau зарядки RC-цепи.

Что, впрочем, можно прочитать и в книгах.

Тем не менее, в штатной схеме магнитофона «Электроника-004» постоянная времени зарядки RC-цепочки сделана близкой к 5 мс. Что уже дает увеличенное в 4 раза время интеграции по сравнению со стандартным. Но там ситуация еще хуже — применен однополупериодный выпрямитель, в результате уровень 0.8 достигается за время примерно 40 мс! Вероятно, это и есть причина заметной разницы показаний на реальном музыкальном сигнале штатного измерителя и внешнего измерителя типа RTW 1206N, где время интеграции выдержано точно. Хотя при калибровке на синусоидальном сигнале их показания совпадают.

Кроме времени интеграции квазипиковые измерители имеют еще время обратного хода, которое значительно больше. Это время определяет, как быстро показания будут уменьшаться после прекращения действия пика сигнала. Если это время сделать маленьким (например, равным времени интеграции), то показания индикатора будут слишком быстро «дергаться», что затруднит их считывание. Для измерителей среднего уровня такой проблемы не стояло из-за их невысокого быстродействия. Там можно было обойтись одной постоянной времени. В быстродействующих квазипиковых измерителях надо искусственно замедлять сброс показаний, чтобы оператор смог считать информацию.

Время обратного хода определяется как время, через которое после снятия сигнала показания индикатора уменьшаются на 20 дБ. И оно тоже не равно постоянной времени разрядки RC-цепи, а составляет примерно 2.3 tau. Значение времени обратного хода задано стандартами. Оно отличается для индикаторов разного назначения. Для индикаторов первого типа, которые служат для контроля уровня сигнала при его оперативной регулировке (это как раз случай регулировки уровня записи в магнитофоне), время обратного хода должно составлять 1.7±0.3 сек. Соответственно, постоянная времени разрядки RC-цепочки должна быть примерно 740 мс.

Чаще всего можно встретить аналоговую реализацию измерителя. Она получается довольно громоздкой и содержит довольно сложно реализуемые с хорошей точностью узлы: пиковый детектор, линейно-логарифмический преобразователь. В настоящее время проще всю обработку сигнала производить внутри микроконтроллера, подавая на вход АЦП непосредственно звуковой сигнал. Распространенные микроконтроллеры семейства AVR не слишком хорошо подходят для этой задачи, так как имеют относительно медленный АЦП (максимум 15 кГц при 10-ти разрядах). Более подходящими являются контроллеры STM32.

Программная реализация измерителя позволяет реализовать сразу несколько режимов работы. Это измерение среднего уровня (VU), среднеквадратического уровня (RMS), квазипикового уровня (QPPM) и настоящего пикового уровня (True Peak). Одновременно можно реализовать вывод, например, средних значений непрерывным столбиком и пиковых в виде одного горящего сегмента. Для каждого варианта индикации можно независимо задавать время интеграции и обратного хода, а также форму индикации (столбик, точка, обратный ход точки или ее исчезновение и т.д.). Для хранения настроек можно использовать энергонезависимую память. Там же можно хранить таблицы перекодировки в логарифмический масштаб, что позволяет создавать шкалу любого вида (например, S-образную с растяжкой интервала вблизи 0 дБ).

Вот скриншот какой-то современной программы для аудиомастеринга, количество различных вариантов измерителя уровня просто пугает:

Но страшно только на первый взгляд, большинство вариантов, всякие там Nordic, BBC, EBU отличаются в основном лишь выбором опорного уровня. Могут быть еще отличия времен интеграции и обратного хода, но в основном все это квазипиковые измерители. А способов привязки шкалы по уровню существует великое множество.

Как вариант, результат цифровой обработки можно выводить не на светодиодные шкалы, а на встроенный ЦАП микроконтроллера. К его выходу можно подключить измеритель уровня на основе стрелочных индикаторов. Благодаря цифровой обработке становится возможным отображать квазипиковый уровень, хотя и с некоторой задержкой из-за инерционности подвижной системы. Шкала стрелочных приборов может иметь любую градуировку, зависимость будет задаваться таблично, как и для светодиодного варианта.

Как обычно, легче всего идут механические работы, потом электронные, и на последнем месте — программирование. Пока лишь грубо набросал структуру программы, но как это реализовывать, пока представляю очень смутно. Задача схожая с обработкой звука, которой я никогда не занимался.

На входы АЦП поступает сигнал, сдвинутый примерно на 1/2 Vref. С помощью DMA надо заполнять кодами АЦП два буфера (для левого и правого каналов). Затем по прерыванию полуготовности DMA данные читать и обрабатывать. Первое, что надо сделать, это с помощью IIR-фильтра выделить постоянную составляющую, которую следует вычесть из сигнала. Наверное, подойдет простейший IIR-фильтр 1-го порядка. Хотя по теме «DC removal filter» находится подозрительно много материалов, наверное, не все так просто. Дальше вычисляется абсолютное значение сигнала. Затем следуют вычислители RMS, среднего уровня, квазипикового уровня и true peak уровня. Оптимальные алгоритмы вычисления RMS — это тоже целый свой небольшой мир.

Для каждого из вариантов (кроме true peak) задается время интегрирования (еще один IIR-фильтр). Все это делается в домене с частотой дискретизации АЦП. Затем идет пиковый детектор, после чего можно перейти в другой домен с даунсемплингом, скажем, в 1024 раза.

Частота дискретизации в первом домене должна быть довольно высокой, чтобы в режиме True Peak не пропускать короткие пики. В цифровой технике проблему пропуска Inter-Sample Peaks решают минимум учетверенной частотой дискретизации. Тут на это вряд ли хватит ресурсов, пока планирую 96 кГц, а там посмотрим. В схему врисовал STM32F100 (24 МГц), но, боюсь, придется ставить STM32F103 (72 МГц).

В медленном домене все проще, там с помощью еще одного IIR-фильтра надо сформировать время обратного хода, которое можно программировать. Затем значения таблично логарифмируются, преобразуются в позиционный код, и дальше данные загружаются в регистры. Параллельно работает ветка удержания пиков. В общем случае сделать все это надо для четырех каналов — по два на стереоканал, так как непрерывная линейка и «летающая» точка в общем случае могут отображать разные вещи.

Ну и чтобы совсем закрыть тему измерителей уровня, можно еще добавить индикацию уровня громкости (LUFS), что потребует частотного взвешивания. Оно определено стандартом ITU-R BS.1770. Тогда измеритель уровня можно использовать не только в магнитофоне, но и как отдельный прибор.

В магнитофоне тоже может понадобиться частотное взвешивание. В хороших аппаратах измеритель уровня в режиме записи отображает уровень с учетом частотной коррекции тока записи. Например, индикаторы магнитофона Tandberg TD-20A имеют гордую надпись «Equalized peak reading»:

Для STM32Cube есть Sound meter library software expansion. При беглом ознакомлении выяснил, что библиотека работает с цифровым потоком только до 48 кГц и там, вроде, есть только средний уровень. Странно, что в этой библиотеке для измерения уровня громкости используют взвешивание по обычной кривой IEC A (там есть еще IEC C), но это же устарело, теперь действует новый стандарт.

Благодаря цифровой обработке сигнала аналоговая часть схемы сильно упрощается. Входной сигнал надо лишь масштабировать в соответствии со шкалой АЦП. Ограничение спектра тут не требуется, сам магнитофон представляет собой хороший anti-alias фильтр. Поскольку АЦП однополярный, требуется сместить сигнал на половину шкалы. Это удобно сделать с помощью дифференциального усилителя. Кроме всего прочего, он обеспечит дифференциальный вход, что позволит снять сигнал с источника без влияния помех, действующих между землей источника и землей индикатора. Это полезное свойство, так как индикатор приходится питать от «цифрового» источника +5 В, общий провод которого имеет заметные помехи относительно «аналоговой» земли.

Светодиодные линейки и отдельные светодиоды трафаретов подключаются к выходам сдвиговых регистров, включенных цепочкой и подключенных к порту SPI микроконтроллера. Индикация — статическая, чтобы избежать помех. Полную схему можно посмотреть на моем сайте.

Конструктивно измеритель представляет собой две печатные платы, которые скрепляются с помощью резьбовых стоек. Электрическое соединение осуществляется с помощью разъема PLS/PBS, имеющего 10 контактов. На плате индикации установлены светодиодные линейки, отдельные светодиоды, а также сдвиговые регистры. На плате процессора установлен микроконтроллер вместе со всеми вспомогательными схемами. Платы нарисованы вместе и разделены неполной фрезеровкой, чтобы их заказывать как одну.

Между линейками расположены светодиоды подсветки шкалы. Ниже — светодиоды подсветки транспарантов, на которых можно отображать не относящиеся к измерению уровня режимы магнитофона. Для этого измеритель имеет порт связи (RS-485) с блоком управления магнитофона.

На шкале будут нанесены метки и цифры уровней, а также трафареты с обозначениями режимов. Пока там символы T0 — T9, потому что еще точно не знаю, что понадобится. Есть еще одно не совсем очевидное предназначение шкалы. Вид линейки, собранной из нескольких светодиодных сборок, сильно портит неровный край. Отдельные сборки при монтаже оказываются чуть смещенными, но даже маленькое смещение хорошо заметно. Если сверху наложить маску, которая прикроет края сегментов, то она сделает линейку идеально ровной. К тому же, так можно уменьшить высоту сегментов, что весьма желательно с точки зрения дизайна.

Проблемное место — изготовление шкалы. Было бы идеально сделать ее фтовыводом (типа фотошаблона для печатных плат) — он дает идеально непрозрачный черный. Всякие варианты с принтерами (струйным и лазерным) я пробовал, все они дают результат так себе. Черный просвечивается. Но где заказать услугу фотовывода, пока не нашел.

Индикатор уровня сигнала на LM3915 (040) коробка

Описание Индикатор уровня сигнала на LM3915 (040) коробка

Начинающим           Индикатор уровня сигнала на LM3915.                (040)

      

       Из деталей этого набора можно собрать электронное устройство «индикатор уровня сигнала (аудио сигнала) на микросхеме LM3915». Основа устройства – микросхема LM3915, состоящая из 10 компараторов, подключенных к отводам резистивного делителя сигнала. Особенность данного делителя в том, что он строит логарифмическую шкалу индикации, в отличие от LM3914, в которой делитель линейный, соответственно линейная и шкала индикации. Поэтому LM3914 применяется в устройствах измерения линейных параметров (напряжение, ток, мощность), а LM3915 в устройствах измерения звуковых (аудио) сигналов. Количество выходов микросхемы позволяет построить шкалу из 10 светодиодов.

 

Резисторы R3,R4,R7 образуют делитель входного напряжения, позволяющий с помощью подстроечного резистора R4 установить оптимальный уровень входного сигнала, поступающего на вход 5 микросхемы. Минимальный сигнал индицируется первым светодиодом D1, максимальный — D10. Устройство микросхемы позволяет подключать к ней светодиоды с максимально допустимым рабочим током до 20мА без ограничительного резистора. Но при одинаковом токе жёлтого и красного светодиода световосприятие цветов и падение напряжения на них различается, поэтому в цепи красных светодиодов включены ограничительные резисторы R1, R8. Микросхема имеет 9 вывод с функцией «точка/линия», т.е. в режиме «точка» (перемычка между 9 выводом и плюсом питания отсутствует) одновременно светится только один из десяти светодиодов, соответствующий уровню входного сигнала. Если эта перемычка установлена, индикация будет отображаться в виде линии или столбика, высота которого будет пропорциональна уровню сигнала на входе устройства. Для индикации стерео сигнала необходимо собрать два таких устройства. В комплект входит готовая печатная плата, что значительно упрощает сборку устройства. Особое внимание необходимо уделить соблюдению полярности питающего напряжения (внешний источник постоянного напряжения 12 вольт в комплект не входит), правильной установке в плату панельки и микросхемы в неё, совместив отметку ключа панельки, микросхемы и положения их на плате. Также необходимо соблюдать полярность подключения светодиодов (длинный вывод – анод (к питающей шине), короткий – катод (к микросхеме)). Индикатор перекрывает диапазон измерения в 27дБ (децибел).

 

Содержание 040:

1.  Микросхема LM3915,

2.  Панелька для микросхемы DIP18,

3.  Печатная плата,

4.  Провод подключения питания 12В с вилкой,

5.  Провод подключения входа,

6.  Разъём подключения питания и входа (в плату) (2 шт.),

7.  Светодиоды жёлтые (8 шт.),

8.  Светодиоды красные (2 шт.),

9.  Конденсаторы С1, С2 – 0,1 МкФ (104),

10. Резисторы:

      R1, R5, R8 – 1к (Кч/Ч/Кр) (3 шт.),

      R2 – 100 Ом (Кч/Ч/Кч),

      R3 – 10к (Кч/Ч/Ор),

      R4 – 50к (подстроечный многооборотный),

      R6 – 560 Ом (Зел/Гол/Кч),

      R7 – 10 Ом (Кч/Ч/Ч),

      R9 – 20к (Кр/Ч/Ор).     Перемычку «точка/линия» можно изготовить из обрезка выводов резисторов.

Индикатор уровня звука — Electronics-Lab.com

В этом проекте используется гистограмма LM3915, управляющая двумя наборами из десяти светодиодов для диапазона 30 дБ. Схема уникальна тем, что имеет дополнительный диапазон 20 дБ, обеспечиваемый автоматической регулировкой усиления, что позволяет ей быть очень чувствительной к низким уровням звука, но увеличивает диапазон на 20 дБ для громких звуков.

Светодиоды работают с током 26 мА каждый с регулировкой яркости на максимуме, что очень ярко. Схема имеет переключатель для выбора режимов работы: движущаяся световая точка или полоса с изменяющейся длиной.

Мой прототип имеет маленькую никель-кадмиевую перезаряжаемую батарею на 9 В, чтобы быть портативной, и батарея подзаряжается, когда проект питается от адаптера переменного/постоянного тока на 9 В.

Схема

Описание цепи

1) Электретный микрофон питается и имеет нагрузку R1 от стабилизатора LM2931 с малым падением напряжения 5 В.

2) 1-й каскад операционного усилителя представляет собой звуковой предусилитель с коэффициентом усиления 101.

3) Второй каскад операционного усилителя представляет собой операционный усилитель с однополярным питанием, который отлично работает со своими входами и выходом на землю и используется в качестве драйвера выпрямителя с коэффициентом усиления, равным 1.8. Он смещен на землю. Поскольку он инвертирующий, когда его вход колеблется в отрицательном направлении, его выход колеблется в положительном направлении.

4) Три транзистора 2N3904 используются в качестве эмиттерных повторителей:
a) Q1 находится внутри контура отрицательной обратной связи второго операционного усилителя в качестве источника опорного напряжения для двух других транзисторов. Надеюсь, транзисторы подходят друг другу.
б) Транзистор эмиттерного повторителя Q2 быстро заряжает C8, который медленнее разряжается на R13 и используется в качестве пикового детектора.
в) Транзистор Q3 — автоматическая регулировка усиления.Он также является пиковым детектором, но имеет более медленное время зарядки и разрядки. Он управляет резисторной лестницей компараторов в LM3915, чтобы определить, насколько она чувствительна. R15 от +5 В находится в делителе напряжения с общим сопротивлением лестницы около 25 кОм и обеспечивает верхнюю часть лестницы примерно +0,51 В при обнаружении очень низкого уровня звука. Громкие звуки заставляют Q3 поднимать верхнюю часть лестницы до 5,1 В для снижения чувствительности.

5) LM3915 регулирует ток для светодиодов, поэтому им не нужны токоограничивающие резисторы.В полосовом режиме, когда горят все светодиоды, LM3915 сильно нагревается, поэтому тепло распределяется между резистором R16 10 Ом/1 Вт.

Опции

1) Вы можете использовать переключатель для изменения яркости вместо горшка или оставить его ярким.
2) Вы можете использовать двойной операционный усилитель LM358 (я пробовал), но его выходная частота падает выше 4 кГц. MC33172 работает ровно до 20 кГц с таким высоким коэффициентом усиления.
3) Вы можете добавить конденсатор емкостью от 1 мкФ до 2,2 мкФ на R5, чтобы индикатор реагировал только на басы или «такт» музыки.Тогда подойдет двойной операционный усилитель LM358.

Строительство

1) Макет картона был разработан для пластиковой коробки Hammond 1591B с местом в нижней части для перезаряжаемой батареи 9В. Один болт держит печатную плату, а второй болт был обрезан в качестве направляющей.
2) Второй кусок картона был использован по диагонали, чтобы расположить светодиоды близко друг к другу. Некоторым светодиодам нужно было слегка подпилить обод, чтобы они подходили.
3) Третий кусок полосовой доски использовался в качестве разделительной стенки для батареи, и он сцеплялся со светодиодной полосой, удерживая ее на месте.
4) 11-жильный гибкий ленточный кабель для подключения к светодиодам.
5) Используйте экранированный звук от микрофона и резиновую втулку, удерживающую его.

Список деталей

R1–10k
R2, R3, R5, R7, R8, R10–100k
R4–47k
R6–1k
R9–56k
R11–4,7k
R12, R14–100
R32–330k
0k
0k R16–10/1W
R17, R19–390
R18–22k
P1–10k аудиоконус (бревно) горшок

C1, C4, C8-330NF
C2-47UF / 10V
C3, C9-100UF / 10V
C5-100UF
C6-470UF / 16V
C7-10UF / 16V
IC1-MC33172P
IC2-LM3915P
5V Reg- ЛМ2931АЗ5.0

Светодиоды — MV8191 супер-красный рассеянный
Электретный микрофон — двухпроводной Box — Hammond 1591B
Аккумулятор — 9 В Ni-Cad или Ni-MH
Переключатель SW1 — SPST
Гнездо адаптера — переключаемое

Индикатор уровня звука с 2 светодиодами 20 и пиковым индикатором

Индикатор уровня звука с 2 светодиодами 20 и пиковым индикатором

Я предлагаю вам еще один простой индикатор уровня стереозвука для усилителя или другого аудиооборудования. Он имеет 2 столбца по 20 светодиодов и пиковую индикацию.Он управляется интегральной схемой IO1 — Atmel AVR ATmega8A или более ранней ATmega8 или ATmega8L. Единственная интегральная схема обеспечивает индикацию обоих аудиоканалов. Индикатор имеет 20 светодиодных делений на каждый канал, 1 деление соответствует 2 дБ. Диапазон отображения составляет от -34 до +4 дБ. При превышении уровня возбуждения 0 дБ (18-й светодиод) происходит овердрайв. В качестве светодиодов индикации можно использовать монолитные столбики (гистограммы) или отдельные светодиоды. Светодиоды управляются мультиплексным способом в 10 шагов, по 4 светодиода в каждом шаге, частота мультиплексирования около 100Гц.Резисторы R1…R4 определяют ток и, следовательно, яркость светодиодов. Сигналы левого и правого каналов подключены к входам аналого-цифрового преобразователя ADC0 и ADC1. Время спада (затухания) шкалы составляет около 600 мс. Устройство также оснащено индикацией индикатора пикового уровня. который можно активировать с помощью перемычки на схеме, обозначенной IM (Индикатор максимума). Индикатор уровня звука питается от источника питания 5 В и потребляет около 45 мА, когда горят все светодиоды.Конденсаторы С1 и С2 следует разместить как можно ближе к микросхеме IO1.
Программа AVR для скачивания:
Исходный код на ассемблере (ASM)
Скомпилированный HEX-файл (556 байт)

Я могу выслать вам запрограммированный микроконтроллер. Для дополнительной информации щелкните здесь.

Схема индикатора уровня звука с 2х20 светодиодами и пиковой индикацией с AVR ATmega8A/ATmega8/ATmega8L.

Настройка битов конфигурации в PonyProg.
(Шестнадцатеричные значения: Low Fuse: A4 , High Fuse: D9 .)

Индикатор уровня звука с 2x 20 светодиодами и индикацией пикового уровня.

Работа индикатора уровня звука. На левом фото пиковая индикация выключена, на правом пиковая индикация включена.

Видео — тестирование светодиодного индикатора уровня звука.

Добавлено: 19.10.2013
дом

Индикатор уровня звука с использованием LM3914

Введение

Интенсивность звука имеет решающее значение в различном звуковом оборудовании и звукозаписи. Таким образом, чтобы понять интенсивность звука или измерить уровень звука, используются измерители громкости (VU). Итак, это руководство посвящено созданию индикатора уровня звука с использованием LM3914 — измерителя громкости. Этот LM3914 представляет собой микросхему, управляемую светодиодом, которая в основном работает в двух режимах.Точечный режим и режим гистограммы. Здесь мы создадим схему в режиме гистограммы.

PCBWay  обязуется удовлетворять потребности своих клиентов из различных отраслей с точки зрения качества, доставки, экономической эффективности и любых других требований. Как один из самых опытных производителей печатных плат в Китае. Они гордятся тем, что являются вашими лучшими деловыми партнерами, а также хорошими друзьями во всех аспектах ваших потребностей в печатных платах.

Аппаратные компоненты

Для сборки этого проекта вам понадобятся следующие детали.

Принципиальная схема

Пояснение

В этом индикаторе уровня звука, использующем LM3914, мы обеспечиваем аудиовход на контакте ввода сигнала микросхемы. IC может работать в различных режимах, точечном режиме и режиме гистограммы. В режиме DOT горит только один светодиод в зависимости от входа и для этого контакт 9 остается открытым. С другой стороны, в режиме гистограммы светодиоды включаются и выключаются последовательно в зависимости от входного напряжения. И для этого контакт 9 должен соединиться с контактом 3.Так как мы хотим, чтобы наша схема работала в режиме гистограммы. Таким образом, мы подключили контакт 9 к 3 микросхеме. Контакт 7 — это выходное опорное напряжение, поэтому здесь мы подключили резистор, чтобы установить опорное напряжение. Теперь, когда вы подаете звуковой сигнал на схему, светодиоды будут светиться в соответствии с входным звуковым сигналом.

Приложения

• Для записи музыки.
• Для определения уровня сигнала во избежание искажений и шумов.
• Для измерения интенсивности звука различного звукового оборудования.
• Магнитофоны.
• Усилители.

Что такое шумомер?

Шумомер используется для акустических измерений. Слово «акустический» означает «звук, распространяющийся по воздуху». Это противопоставляется слову «аудио», термину, который также часто используется в области измерения звука. «Аудио» относится к звуку, который передается в электронном виде по кабелям и аудиокомпонентам. Сказав это, вернемся к акустическим измерениям.

Шумомеру нужен микрофон для измерения изменений давления воздуха, создаваемого источником звука.Чем качественнее микрофон, тем точнее будут измерения. Такие измерительные микрофоны относятся к классу 1 или классу 2. Для многих приложений более чем достаточно микрофона класса 2, который немного менее точен и дешевле, чем микрофон класса 1. Микрофоны класса 1 обычно требуются только тогда, когда это предписывает закон. Какой бы микрофон вы ни использовали, для точности важно, чтобы микрофон был правильно откалиброван.

еще немного информации…

Уровень широкополосного доступа

Одно значение, измеренное шумомером, называется «широкополосным значением», поскольку оно использует все значения в полосах звуковых частот (от 20 Гц до 20 кГц) для расчета уровня. Обычно он измеряется в децибелах (дБ), что является логарифмической единицей. Это означает, например, что удвоение уровня звука будет соответствовать измеренному значению на 10 дБ выше.

---

Анализатор реального времени RTA

Спектр частот, обеспечиваемый измерением RTA, подходит для таких задач, как оптимизация звуковых систем и помещений.RTA обычно измеряет с разрешением 1/1 или 1/3 октавы. Чтобы осмыслить это, можно подумать о фортепиано. 1/1 дает нам единственное значение измерения для каждой октавы (12 полутонов), 1/3 дает единственное значение для групп из 4 полутонов, 1/6 представляет 1 полутон, а 1/12 представляет собой отдельный измерение уровня для каждой клавиши на фортепиано.

---

Функции шумомера

Шумомер может использоваться для измерения звука или шума ^* для анализа шума в помещении, акустики зданий, контроля промышленного шума, анализа шума машин и других приложений.
* определение «шум» просто «нежелательный звук»; звук одного человека может быть шумом другого человека

В этом видео Филипп Швизер рассказывает нам о шумомере XL2
 

Полезные ссылки на вебинары по запросу

• Уровень звука — определение, расчет, практика
  Содержит техническое определение уровня звукового давления, объяснение того, как суммировать уровни звука из разных источников, и многое другое, а также практические примеры.


• Основы измерения уровня звука
  Введение в основные аспекты измерения уровня звука. Объясняет такие термины, как Leq, взвешивание по частоте или времени, минимальный/максимальный уровень, измерительные микрофоны, калибровка и т. д.


• Усовершенствованные принципы измерения уровня звука
  Объяснение наиболее часто используемых измерений уровня звука, например мгновенный уровень, эквивалентный уровень, максимальный и пиковый уровень, процентили и т. д.

Шумомер

| инструмент | Британика

шумомер , устройство для измерения интенсивности шума, музыки и других звуков.Типичный измеритель состоит из микрофона для улавливания звука и преобразования его в электрический сигнал, за которым следует электронная схема для работы с этим сигналом, чтобы можно было измерить желаемые характеристики. Показывающее устройство обычно представляет собой измеритель, откалиброванный для считывания уровня звука в децибелах (дБ; логарифмическая единица, используемая для измерения интенсивности звука). Порог слышимости для среднего молодого слушателя составляет около нуля децибел, а порог боли (чрезвычайно громких звуков) составляет около 120 децибел, что соответствует мощности в 1 000 000 000 000 (или 10 ¹² ) раз больше нуля децибел.

Электронная схема может быть настроена для считывания уровня большинства частот в измеряемом звуке или интенсивности выбранных частотных диапазонов. Поскольку сигнал переменного тока (AC), принимаемый микрофоном устройства, сначала должен быть преобразован в постоянный ток (DC), для усреднения сигнала необходимо ввести постоянную времени. Выбранная постоянная зависит от цели, для которой прибор был разработан или для которой он используется.

Британская викторина

Забавные факты об измерениях и математике

Что измеряет барометр? В какой год люди растут быстрее всего? Соберитесь с мыслями и измерьте свои знания, пройдя этот тест.

Типичный шумомер можно переключать между шкалой, которая считывает интенсивность звука одинаково для большинства частот, называемой невзвешенной, и шкалой, которая вводит весовой коэффициент, зависящий от частоты, что дает отклик, более близкий к отклику человеческого уха. Частотное взвешивание A является наиболее часто используемым стандартом, но также существуют B-, C-, D- и Z-частотное взвешивание. Шкала A-частоты полезна для описания того, как сложные шумы влияют на людей.Таким образом, шкала признана на международном уровне для измерений, связанных с предотвращением глухоты от чрезмерного шума на рабочем месте.

В начале 1970-х годов, когда возросло беспокойство по поводу шумового загрязнения, были разработаны точные, универсальные портативные приборы для измерения шума. Уровень звука не является мерой громкости, так как громкость является субъективным фактором и зависит от особенностей уха слушателя. В попытке решить эту проблему были разработаны шкалы для корреляции громкости с объективными измерениями звука.Кривая Флетчера-Мансона, например, показывает взаимосвязь между громкостью в децибелах и субъективно оцененной громкостью. Были изучены и другие переменные.

Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена ​​Уильямом Л. Хошем.

Как сделать простой светодиодный индикатор уровня звука

Музыка: часть нашей жизни

На протяжении веков музыка оставалась частью человеческой жизни и всегда интриговала нас. Сегодня, благодаря огромному прогрессу в области электроники, мы смогли усовершенствовать и довести чистоту музыки до выдающихся уровней.Добавление внешних визуальных эффектов, таких как ритмичное освещение, к различным музыкальным системам в наши дни стало довольно распространенным явлением. Эти разноцветные ритмичные музыкальные световые эффекты действительно завораживают. В основном они используются в клубах, дискотеках, залах для вечеринок и т. д., чтобы наполнить атмосферу весельем и энтузиазмом. Представленная здесь небольшая схема светодиодного индикатора уровня звука, возможно, не так ослепительна, как ее «старшие братья», но при подключении к вашей аудиосистеме ее интеллектуальный визуальный ритмичный дисплей, несомненно, сможет улучшить и поднять ваше настроение при прослушивании.

Музыкальный сигнал, как правило, богат гармониками и может содержать частоты от 20 Гц до 20 кГц. Настоящая схема в основном представляет собой многоступенчатый датчик напряжения, который преобразует переменное напряжение (частоту) музыкального контента в последующие визуальные индикации с помощью светодиодов. Прежде чем перейти к подсказкам конструкции, давайте попробуем понять, как работает схема.

Как работает схема?

Ссылаясь на данную схему, всю работу схемы можно понять по следующим пунктам:

• Музыка или звуковая частота подаются на базу T1 через конденсатор C1.Здесь C1 выполняет функцию блокировки постоянного тока и пропускания только звукового сигнала.

• Сигнал усиливается T1 до подходящего уровня, чтобы его изменения могли быть правильно распознаны на следующих этапах.

• Усиленная музыка, доступная непосредственно на коллекторе T1, подается на массив из 7 транзисторов датчика напряжения.

• Транзисторы с T2 по T7 настроены на определение различных музыкальных напряжений на разных уровнях.

• Предустановки, подключенные к базе каждого из транзисторов, отрегулированы таким образом, чтобы транзистор мог измерять напряжения ступенчато, т. е. музыкальные сигналы с более низкими уровнями амплитуды могли достигать и смещать только транзистор T2 и будет достигать последующих транзисторов только по мере увеличения его амплитуды.

• Таким образом, светодиоды, подключенные к коллектору каждого транзистора, могут загораться в соответствии с восходящим музыкальным рисунком или амплитудой.

• Для оптимального уровня громкости от схемы может быть получена точная индикация уровня звука.

• Если высокие частоты в музыке высокие, только несколько светодиодов будут колебаться туда-сюда, скажем, первые четыре светодиода, но могут продолжать стрелять и загораться весь массив светодиодов, как только уровень басов входного музыкального сигнала увеличивается.

Список запчастей

R1-R7 = 150 Ом,

R8-R11 = 47 Ом,

P1-P7 = 2K5 Preset,

Все Diodes = 1N4148,

Все ZENER DIODES = 3 В / 400 МВт ,

T1 = BC 557,

T2-T8 = BC 547,

Светодиодный цвет = В соответствии с выбором,

C1 = 100UF / 25V,

T2-T4 Базовые резисторы = 1K

Общая целевая плата = 2 «BY 6»

БАТАРЕЯ = 9 В

Советы по сборке и испытания

С помощью данной принципиальной схемы вся схема может быть легко собрана на обычной печатной плате.Не забудьте сохранить высоту светодиодов на более высоком уровне, чем другие компоненты, чтобы они могли легко выступать из коробки, в которой может быть заключена схема.

Процедура тестирования этого светодиодного индикатора уровня звука также довольно проста. Подключить к схеме источник питания 12 вольт и подать на его вход музыкальный сигнал. Сигнал может подаваться напрямую с разъемов вашей акустической системы. Держите громкость на минимальном уровне. Держите положение P1 где-то посередине и отрегулируйте P3 до P8, чтобы отключить соответствующие светодиоды.Теперь установите P2 так, чтобы соответствующий светодиод просто начал мигать. Слегка увеличьте громкость, установите P3, чтобы второй светодиод мигал, продолжайте постепенно увеличивать громкость и повторяйте описанную выше процедуру, пока не закончите настройку всех пресетов. Теперь при оптимальной громкости все светодиоды должны двигаться туда-сюда в соответствии с высотой звука музыки, чтобы обеспечить прекрасную индикацию силы музыки.

На этом завершается процедура настройки схемы; Вы можете расположить светодиоды в виде восходящей кривой и поместить график на их фоне, чтобы придать ему более технический и профессиональный вид.

Датчик уровня звука — нониус

Датчик уровня звука позволяет легко измерять уровень звука в децибелах (дБ) в различных школьных условиях. Просто подключите и соберите — для использования этого датчика не требуются базовые знания о взвешивании уровня звука, времени отклика или шкале децибел.

Датчик уровня звука имеет А-взвешенную шкалу, что означает, что он реагирует на громкость звука так же, как человеческое ухо. Он измеряет уровень звука с точностью до 3 дБ в одном диапазоне от 55 до 110 дБ, при этом нет необходимости переключаться между диапазонами во время эксперимента.Вы можете контролировать уровень шума в классе, измерять время реверберации и исследовать звукоизоляцию.

Для углубленного изучения звука шумомер лучше подходит для изучения физики в средней школе или колледже. Если вы заинтересованы в сборе данных о звуковых волнах, используйте Вернье-микрофон.

Требования

Выберите платформу ниже, чтобы просмотреть ее требования совместимости.

LabQuest 9032

Интерфейс	LabQuest App
LabQuest 3	Полная поддержка
LabQuest 2 (прекращен)	Полная поддержка
LabQuest (прекращен)	Полная поддержка.4 / 4.0 / 5.2	Ti-84 SmartView	DataQuest версия 4.2	Ti-Nspire Software
Easylink	полная поддержка	полная поддержка	полная поддержка	поддержка
CBL 2	Полная поддержка	Несовместимые	Несовместимые	Несовместимые
LabPro (прекращен)	Полная поддержка	Несовместимые	Несовместимые	Несовместимые
Лабораторная подставка TI-Nspire (снято с производства)	Несовместимая	Несовместимая	Полная поддержка	Полная поддержка

Примечания о совместимости

.