MSGEQ7: Универсальный анализатор спектра для аудиопроектов

Что такое MSGEQ7 и как он работает. Какие преимущества дает использование этой микросхемы. Для каких проектов подходит MSGEQ7. Как правильно подключить и настроить MSGEQ7. Какие есть особенности и ограничения у этой микросхемы.

Содержание

Что представляет собой микросхема MSGEQ7

MSGEQ7 — это специализированная интегральная схема, разработанная компанией Mixed Signal Integration для анализа звукового спектра. Данная микросхема представляет собой 7-полосный графический эквалайзер, который разделяет входной аудиосигнал на 7 частотных диапазонов:

  • 63 Гц
  • 160 Гц
  • 400 Гц
  • 1 кГц
  • 2.5 кГц
  • 6.25 кГц
  • 16 кГц

MSGEQ7 анализирует уровень сигнала в каждом из этих диапазонов и выдает соответствующее аналоговое напряжение на выходе. Это позволяет легко визуализировать спектр звука с помощью светодиодов, дисплеев или других индикаторов.

Принцип работы и основные характеристики MSGEQ7

Как работает MSGEQ7 для анализа звукового спектра? Микросхема использует следующий принцип:


  1. На вход подается аудиосигнал
  2. Внутренние фильтры разделяют сигнал на 7 частотных полос
  3. Детекторы измеряют уровень сигнала в каждой полосе
  4. Мультиплексор последовательно выдает уровни на аналоговый выход
  5. Внешний микроконтроллер считывает значения и управляет мультиплексором

Основные характеристики MSGEQ7:

  • Напряжение питания: 5В
  • Потребляемый ток: около 3 мА
  • Входной импеданс: 100 кОм
  • Максимальная частота опроса: 200 кГц
  • Время отклика: около 100 мс
  • Корпус: 16-выводной SOIC

Преимущества использования MSGEQ7 в аудиопроектах

Почему MSGEQ7 стал таким популярным среди разработчиков аудиопроектов? Эта микросхема имеет ряд важных преимуществ:

  • Простота использования — не требует сложных вычислений и алгоритмов
  • Компактность — вся функциональность в одном чипе
  • Низкое энергопотребление — подходит для портативных устройств
  • Доступная цена по сравнению с дискретными решениями
  • Достаточная точность для большинства любительских проектов
  • Широкий выбор готовых библиотек и примеров кода

MSGEQ7 позволяет быстро добавить функцию анализа спектра в проект, не углубляясь в сложные математические алгоритмы обработки сигналов. Это экономит время разработки и упрощает создание различных аудиовизуализаций.


Популярные проекты с использованием MSGEQ7

Для каких проектов чаще всего применяется микросхема MSGEQ7? Вот некоторые из самых популярных вариантов использования:

  • Светомузыкальные установки и цветомузыка
  • Светодиодные аудиовизуализаторы
  • Анализаторы спектра для аудиоаппаратуры
  • Интерактивные световые инсталляции
  • Системы «умного» освещения
  • Музыкальные игрушки и сувениры
  • Аудиореактивные костюмы и аксессуары

Многие разработчики используют MSGEQ7 в сочетании с Arduino или другими микроконтроллерами для создания эффектных светодиодных шоу, синхронизированных с музыкой. Микросхема также часто применяется в DIY-проектах для анализа и визуализации звука.

Подключение и базовая настройка MSGEQ7

Как правильно подключить MSGEQ7 к микроконтроллеру? Вот базовая схема подключения:

  1. Vdd (вывод 5) подключается к +5В
  2. GND (вывод 13) — к общему проводу
  3. Audio In (вывод 3) — к источнику аудиосигнала через конденсатор
  4. DCOUT (вывод 7) — к аналоговому входу микроконтроллера
  5. RESET (вывод 8) и STROBE (вывод 9) — к цифровым выходам микроконтроллера

Для базовой настройки необходимо:


  • Подать сигнал сброса на RESET
  • Управлять выбором полосы импульсами на STROBE
  • Считывать значения с DCOUT для каждой полосы
  • Повторять цикл опроса с частотой 30-60 Гц

Важно правильно подобрать номиналы внешних компонентов (резисторов и конденсаторов) согласно рекомендациям из даташита.

Особенности и ограничения при работе с MSGEQ7

На что стоит обратить внимание при использовании MSGEQ7 в проектах? Есть несколько важных моментов:

  • Чувствительность к шумам — требуется тщательная развязка по питанию
  • Выходной сигнал имеет большой импеданс — нужна буферизация
  • Возможны наводки 50/60 Гц — необходима фильтрация
  • Время отклика около 100 мс — не подходит для быстрых эффектов
  • Нелинейность АЧХ — может потребоваться программная коррекция
  • Уровень 63 Гц часто завышен из-за низкочастотных помех

Для получения стабильных результатов рекомендуется использовать усреднение показаний по времени и программную калибровку. Также важно обеспечить качественное экранирование аналоговых цепей.

Альтернативы и дальнейшее развитие проектов с MSGEQ7

Какие есть альтернативы MSGEQ7 для анализа звукового спектра? Вот несколько вариантов:


  • Программная реализация БПФ на мощном микроконтроллере
  • Специализированные DSP-процессоры
  • Дискретные полосовые фильтры на операционных усилителях
  • Готовые модули анализаторов спектра
  • Более современные интегральные решения (например, MSGEQ7D)

Для дальнейшего развития проектов на базе MSGEQ7 можно рассмотреть следующие направления:

  • Добавление беспроводной связи (Bluetooth, Wi-Fi)
  • Интеграция с мобильными приложениями
  • Использование машинного обучения для анализа паттернов
  • Комбинирование с другими сенсорами (акселерометр, датчик цвета и т.д.)
  • Создание сетевых инсталляций из множества устройств

MSGEQ7 остается отличным выбором для быстрого прототипирования и несложных проектов. Однако для более серьезных задач стоит рассмотреть и другие варианты анализа звукового спектра.


Фильтр графического эквалайзера

— MSGEQ7 — COM-10468

4.2 из 5

На основании 18 оценок:

Сейчас просматриваются все отзывы покупателей.

Показаны результаты со звездным рейтингом.

1 из 1 нашел это полезным:

Работает хорошо

от пользователя #747018 проверенный покупатель

Я использовал это, чтобы сделать цветной орган, и я запустил его без проблем. Единственная проблема — немного шума, но это может быть из-за моего дизайна больше, чем из-за чего-либо еще. Определенно купил бы снова.

1 из 1 нашел это полезным:

я люблю это дело

по Хилу проверенный покупатель

Давно хотел сделать простой визуализатор Spectrum. но это означало, что мне пришлось бы либо возиться с большим количеством схем полосового усилителя, либо пришлось бы использовать цифровые фильтры с использованием Фурье, для чего мне не хватало знаний.

Этот маленький чип довольно хорошо решил проблему. вместо множества аналоговых схем или цифрового волшебства я просто использую этот единственный чип и получаю необходимую мне информацию с достаточной точностью для некоторых забавных экспериментов с использованием света и узоров.

2 из 2 нашел это полезным:

Изящный маленький IC. Даташит очень простой.

по триггеру Шмитта проверенный покупатель

Изящная маленькая микросхема, очень простая в использовании.

Проблема в том, что даташит очень и очень ограничен. Одним из ключевых аспектов является то, что его выход должен учитывать нагрузку с высоким импедансом для правильной работы. Есть небольшое примечание с указанием тестовой нагрузки (1 Мег, 22 пФ), но оно не выделено.

Поборовшись с неустойчивым поведением, я спросил себя: «А что, если буферизовать вывод?» Я добавил повторитель с единичным усилением на операционных усилителях TLC272, и это полностью исправило ситуацию. Теперь работает как шарм.

4 из 4 нашел это полезным:

Удивительная штучка!

от участника № 585293 проверенный покупатель

Все знают, для чего нужна эта штука, и она работает так, как рекламируется. Если вам нужен анализатор спектра без всякой сложной математики в коде, приобретите эту штуку.

Остерегайтесь, однако, шумов и входной чувствительности. Я подключил этого чемпиона к Arduino с микрофоном BOB-09964 и адресуемыми RGB-светодиодами COM-12999.

Сначала загорелись светодиоды и навсегда обожгли мои сетчатки. Как только я снова смог видеть и отрегулировал яркость, «выход» все еще был повсюду. Это связано с чувствительностью микрофона — чип просто делал свое дело. Таким образом, взяв необработанные данные из MSGEQ7 и вычтя 127, мы устранили большую часть шума. За исключением диапазона 63 Гц.

Я боролся с этим часами. Трижды менял чип, выключал телевизор, радио, вентиляторы, все, что мог придумать, но полоса 63 Гц продолжала мерцать даже в самой тихой комнате, в которой я мог это сделать.

Сидя там, охлаждаясь от разочарования, я слышу тихий щелчок выключающегося компрессора моего холодильника, который был в другой комнате. Индикатор полосы 63 Гц перестал мерцать.

Мораль этой истории — то, что вы плохо слышите, не означает, что у вашего устройства будет такая же проблема.

1 из 1 нашел это полезным:

дорого, но впечатляюще

от участника № 631875 проверенный покупатель

Скорость спада для каждого фильтра плавная и равномерная, как показано в техническом описании. При анализе аудиоисточников существует большое различие между каждой полосой частот, поэтому это обеспечивает хороший дисплей с 7-полосным графическим эквалайзером. Этот чип превзошел все мои ожидания, и его высокая цена того стоила.

2 из 2 нашел это полезным:

Делает звуковые реактивные проекты проще.

от участника #810479 проверенный покупатель

Я хотел, чтобы в моей звуковой сцене было больше интерактивного освещения, но в большинстве «реактивных к звуку» проектов используется простой детектор битов, который задает темп на основе самого громкого звука. Я хотел, чтобы каждый цвет светодиода RGB независимо реагировал на разные частоты (красный для высоких частот, синий для средних и т. д.) одновременно, а не просто мигал в такт. Хотя я читал, что Arduino может выполнять частотный анализ, код был огромным и за пределами моего понимания. Этот чип почти устраняет необходимость анализа звука в вашем коде и значительно упрощает его.

Если вы ищете руководства, используйте «Учебное пособие по MSGEQ7 от skoba», а не «Мигание светодиодов в соответствии с частотой музыки» от davidwangdw, так как оно имеет неправильное значение резистора на выводе часов.

0 из 1 нашел это полезным:

Не работает должным образом. Возможно попался плохой агрегат.

от пользователя #808073 проверенный покупатель

Устройство производило ужасное количество шума. Почти непригоден для фильтрации волн.

Очень хорошо

от участника #878945 проверенный покупатель

Делает то, что должен делать, с точностью.

Именно то, что мне нужно

от пользователя № 1144785 проверенный покупатель

Использовал эту маленькую жемчужину, чтобы запрограммировать светодиоды RGB на соответствующие частоты на дополнительном входе. Красиво делает работу.

Это действительно аудио жемчужина

от пользователя № 1274354 проверенный покупатель

Я еще не полностью протестировал этот драгоценный камень, но пока он показал мне выдающуюся узкополосную характеристику.

Я хотел бы сказать, что это здорово, но у меня это не работает с тех пор, как я его получил.

от участника #1703145 проверенный покупатель

Что бы я ни делал, эта штука выдает одно и то же значение на всех каналах и не реагирует ни на какие звуковые сигналы. Все компоненты, которые я использовал, хороши, поэтому я отказываюсь от этого проекта.

единственный в своем роде чип графического визуализатора

от пользователя № 521276 проверенный покупатель

Наткнулся на эту удобную фишку при создании светодиодного куба. Я хотел превратить куб в визуализатор для музыки и думал, что мне придется создавать отдельные фильтры для разных частотных диапазонов, НО я случайно нашел эту красоту, и она работала очень хорошо! Заставить его работать не очень сложно. Единственным недостатком является то, что это довольно дорого с доставкой.

Работает как рекламируется.

от пользователя № 1742758 проверенный покупатель

Купил чип MSGEQ7 и вот эту плату: https://oshwlab.com/trayko67/spectrum-analizer-dms-307-v-1#P6. Запрограммировал Arduino Mini, подключил светодиодную цепочку, и он заработал правильно при первом включении. Это редко случается со мной.

Эта часть работает хорошо.

от участника #648526 проверенный покупатель

Я был доволен скоростью доставки. Это не заняло 1 месяц, как у других поставщиков. Мне нравится, насколько дешев и мал этот чип.

Работает хорошо

от пользователя #698891 проверенный покупатель

Хорошо работает и легко устанавливается. Хотелось бы, чтобы он работал немного быстрее (~ 200 мс, чтобы получить все семь диапазонов), но не так уж плохо.

Гуди

от Фездера проверенный покупатель

Дорого, но стоит своих денег. Простой способ сделать звуковые спектры, экономит много места на плате.

0 из 6 нашел это полезным:

Трудно использовать

от участника № 278726 проверенный покупатель

Я использовал компоненты, которые были близки к рекомендованным, но не совсем, и все, что я получил, это то, что каждый канал выдавал одно и то же значение

Семиполосный графический эквалайзер Экранный фильтр Журнал

В выпуске журнала Nuts and Volts за сентябрь 2017 г. была опубликована статья на странице 38 о реализации распознавания голоса с использованием 7-полосной микросхемы графического эквалайзера дисплея Mixed Signal Integration, MSGEQ7. Статья называется «Создайте совершенный говорящий череп с помощью Wee Little Talker». Подробности можно найти здесь.

Электронная книга — программно-определяемая радиосвязь с использованием двух высокочастотных микшеров MSMXVHF/выбираемых фильтров ОВЧ /Полосовые фильтры для получения трактов I и Q для программно-определяемой радиостанции (SDR). Титульный лист и оглавление можно посмотреть здесь.

Презентация — Интеграция смешанных сигналов представлена ​​на заседании NAC

Mixed Signal Integration участвовала в Общем собрании членов Национального консорциума вооружений (NAC) с 22 по 24 марта 2016 года в отеле Hilton в Парсиппани, штат Нью-Джерси. Дополнительную информацию о NAC можно найти на веб-сайте NAC.

Статья — Использование микросхемы анализатора спектра для синхронизации голоса в журнале Nuts and Volts Magazine

В выпуске журнала Nuts and Volts за сентябрь 2015 г. была опубликована статья на стр. 32 об инновационной реализации схемы с использованием 7-полосного графического эквалайзера Mixed Signal Integration. ИС фильтра дисплея, MSGEQ7. Детали

MSVHFS анонсировано в Microwave Journal

MSVHFS1-6 — семейство интегральных схем с выбираемым сверхвысокочастотным низкочастотным/полосовым фильтром — было анонсировано 3 декабря 2014 г. на веб-сайте Microwave Journal.

MSI представила Electronica Day Four Official Show Daily от Markt & Technik. отображается на официальной ежедневной выставке Electronica Day Three от Markt & Technik

В выпуске журнала Markt & Technik’s Official Electronica Show Daily от 13 ноября 2014 г. компания MSI представила свои решения для фильтрации аналоговых и смешанных сигналов с приложением датчиков на странице 38.

Technik

В выпуске журнала Markt & Technik’s Official Electronica Show Daily от 12 ноября 2014 года компания MSI представила свои решения для фильтрации аналоговых и смешанных сигналов с приложением для сбора энергии на странице 38.

Компания MSI представлена ​​на официальной ежедневной выставке Electronica Day One от Markt & Technik

В выпуске журнала Markt & Technik’s Official Show Daily от 11 ноября 2014 г. компания MSI представляет свои решения для фильтрации аналоговых и смешанных сигналов с приложением Instrumentation на стр. 38.

Аудио-, видео- и телекоммуникационные фильтры MSI представлены на выставке Electronic Design Europe

В выпуске журнала Electronic Design Europe за ноябрь 2014 г. аудио-, видео- и телекоммуникационные фильтры MSI представлены на стр. 19..

MSLOSC указан в Electronics Design

MSLOSC — полностью кремниевый синусоидальный источник от 15 Гц до 64 кГц указан на странице S31 приложения Defense Electronics журнала Electronics Design за октябрь/ноябрь 2014 г.

Идея для дизайна — широкополосный полосовой фильтр, программируемый на RC, для приложений связи в электронном дизайне

В выпуске журнала Electronic Design за ноябрь 2014 г. была опубликована идея для дизайна на странице 46 с использованием MSHN6 и MSELP. Статья называется «RC-программируемый широкополосный полосовой фильтр для приложений связи»

MSHFS показан в Electronic Design

Семейство интегральных схем MSHFS1-6 — выбираемый высокочастотный низкочастотный/полосовой фильтр показано на странице 47 сентябрьского номера журнала Electronic Design за 2014 год.

MSTHDA-1 размещен в Electronic Design

Анализатор гармонических искажений MSTHDA-1 опубликован на странице S5 специального приложения Defense Electronics к августовскому выпуску журнала Electronic Design за 2014 год.

57-я ежегодная конференция Fuze, 31 июля 2014 г.

Преимущества обработки аналоговых сигналов по сравнению с FPGA и DSP во взрывателе, документ представлен Mixed Signal Integration

Joint Armaments Forum, 15 мая 2014 г. Electronic Design

MSLFS — выбираемый фильтр нижних частот/полосы пропускания низкого напряжения и двойной выбираемый фильтр нижних частот/полосы низкого напряжения MS2LFS представлены на странице S29 специального раздела, посвященного оборонной электронике, в выпуске журнала Electronic Design за май 2014 года.

MSLFS отображается в Electronic Design

Выбираемый фильтр нижних частот/полосы низкого напряжения MSLFS и двойной выбираемый фильтр нижних частот/полосы низкого напряжения MS2LFS показаны на странице 24 мартовского номера журнала Electronic Design за 2014 год.

MSMXVHF рекламируется в Electronic Design

Высокочастотный смеситель MSMXVHF и выбираемый VHF Lowpass/Bandpass Filter рекламируется на странице 30 выпуска Electronic Design за январь 2014 г. , 2013

Electronic Design представил идею для проектирования с использованием анализатора спектра малой мощности MSLSA, высокочастотного смесителя MSMXVHF и выбираемого фильтра нижних частот / полосы пропускания VHF. Статья называется «Создание высокочастотного портативного анализатора спектра с использованием двух интегральных схем фильтров». Эта идея дизайна находится на странице 42 номера от 17 октября 2013 года.

MSMXVHF рекламируется в журнале Defense Electronics

Высокочастотный смеситель MSMXVHF и фильтр нижних частот/полосы пропускания VHF с возможностью выбора рекламируются на странице S26 приложения Defense Electronics за октябрь/ноябрь 2013 г. к журналу Electronic Design.

Статья о фильтре нижних частот с вибрационным питанием опубликована в NASA Tech Briefs

Статья под названием Фильтр нижних частот с вибрационным питанием была опубликована в выпуске NASA Tech Briefs от 1 сентября 2013 г. , начиная со страницы 54. В этой статье рассказывается о MSLE/B5L/M. — Фильтр нижних частот общего назначения с коммутируемым конденсатором и внешний интерфейс радиочастотного интерфейса MSRFIF.

Высокочастотные синусоидальные/косинусоидальные волны Идея для дизайна в электронном дизайне, 5 сентября 2013 г. /Bandpass Filter и MSHFS1-6 — выбираемый высокочастотный низкочастотный/полосовой фильтр — были опубликованы в выпуске журнала Electronic Design от 5 сентября 2013 года.

Объявление о новом продукте MSMXVHF в области высокочастотной электроники

MSMXVHF — смеситель высоких частот и выбираемый низкочастотный/полосовой фильтр VHF были представлены на странице 16 апрельского номера журнала High Frequency Electronics за 2013 год.

Статья о калибровке, опубликованная в Test and Measurement World

Интернет-издание Test and Measurement World от 1 января 2013 г. опубликовало статью о калибровке испытательного оборудования, написанную Mixed Signal Integration. Эта статья под названием «Отслеживание непрерывной цепочки до NIST» теперь доступна на веб-сайте Embedded.com.

56-я ежегодная конференция Fuze, 15 мая 2012 г.

ИС сбора энергии для приложений взрывателя, документ представлен Mixed Signal Integration

56-я ежегодная конференция Fuze, 16 мая 2012 г. от Mixed Signal Integration

MSGEQ7 в журнале Servo, февраль 2012 г.

MSGEQ7 — семиполосный фильтр отображения графического эквалайзера упоминается в статье под названием «Уши робота» на странице 60 февральского выпуска журнала Servo Magazine 9 за 2012 г.0005

MSHFS рекламируется в Electronic Design, январь 2012 г.

MSHFS1-6 — выбираемый высокочастотный низкочастотный/полосовой фильтр рекламируется в Electronic Design, 12 января 2012 г. на странице 15

Идея дизайна выбираемого фильтра в EDN, 23 июня 2011 г.

Новости электронного дизайна представили идею дизайна с использованием выбираемого фильтра нижних частот / полосы пропускания MSI MSHFS1-6 . Статья называется «Создание свипирующих синусоидальных/косинусоидальных сигналов с помощью двух фильтров». Эта идея дизайна находится на странице 55 выпуска EDN от 23 июня 2011 года.

55-я ежегодная конференция Fuze, 25 мая 2011 г.

Обнаружение несанкционированного доступа FIPS 140-2 для защиты технологии Fuze

Идея дизайна режекторного фильтра в EDN, 24 июня 2010 г. ИК, МСХН. Статья называется «Автонастройка режекторного фильтра для аудиоприложений».

54-я ежегодная конференция Fuze, 13 мая 2010 г.

IC упрощает поддержку цифрового шифрования FIPS 140-2 уровня 4

Микроволны и РЧ Октябрь 2009 г.

Внешний интерфейс РЧ работает на частоте 100 МГц Международный симпозиум и съезд Ассоциации старых воронов (AOC) с 19 по 23 октября 2008 г. в конференц-центре Рино. Была продемонстрирована интегральная схема MSFIPS FIPS 140 уровня 4+. Более подробную информацию о AOC можно найти по этой ссылке. 9

EDN 9 мая 2007 г.

Анализатор спектра находится на одном кристалле

Electronic Products 22 марта 2007 г.

ИС анализатора спектра поставляется в 16-выводном корпусе SOIC

Planet Analog 14 декабря 2006 г.0005
Electronic Products Октябрь 2006 г.

Приемопередатчику не требуется питание

Electronic Design 14 сентября 2006 г.

Добавление определения калибра к детекторам выстрела

EDN 5 сентября 2006 г. Аналоговый 28 июля 2006 г.

Создание высокочастотного генератора синусоидального сигнала, использующего один тактовый генератор

Электронный дизайн 13 апреля 2006 г.

Расчет THD системы без измерения шума

Электронные продукты ноябрь 2005 г.

SINE Source IC предлагает низкие искажения 0,1%

Электронный дизайн 20 января 2005 г.

Автономный цепь преобразует квадратные волны в синусоидальные волны

Факс. EE Times 12 марта 2004 г.

Пять характеристик высокочастотного фильтра объединены в одну ИС

Electronic Products Март 2004 г.

ИС фильтра предлагает шесть характеристик фильтра при 1 В

Electronic Products Январь 2004 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *