DIY FFT analyzátor zvukového spektra: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

FFT spektrální analyzátor je testovací zařízení, které k analýze spektra využívá Fourierovu analýzu a techniky zpracování digitálního signálu. Pomocí Fourierovy analýzy je možné jednu hodnotu, například v souvislé časové oblasti, převést na spojitou frekvenční doménu, ve které jsou zahrnuty informace o velikosti i o fázi.

Krok 1: Budování

Popsané zařízení je přesně takový spektrální analyzátor, který je vyroben pomocí mikrokontroléru Arduino. Jak vidíte, zařízení je velmi jednoduché a obsahuje pouze několik komponent:

- Arduino nano

- LCD displej s rozlišením 128 x 64 pixelů (ST7920 128x64 LCD)

- Dva odpory (10 KOhm)

- potenciometr (10KOhm) a

- kondenzátor (1 microF)

Zvukový vstup do Arduina je na A0, s předpětím ve středu o 10K vůči zemi a 10K až +5V. Na vstupu můžeme také nastavit potenciometr pro ovládání amplitudy vstupního signálu. Kód je také jednoduchý a používá libray „fix_fft“, který byl k tomuto účelu vytvořen

Krok 2: Testování

Video popisuje několik případů, kdy byly analyzovány různé typy signálů:

Při analýze sinusového vstupního signálu je nosná část jasně viditelná a změnou frekvence generátoru signálu se mění také poloha nosné. Přivedeme -li na vstup obdélníkový signál, na spektrálním analyzátoru je jasně viditelný základní signál a také tři liché harmonické x3, x5 a x7. Pokud přivedeme na vstup zvukový hudební signál, toto zařízení je ve skutečnosti grafický zvukový analyzátor, který lze nalézt v dražších zvukových zařízeních

Krok 3: Schéma a kód

Nakonec je celá sestava umístěna ve vhodné krabici. Toto není profesionální nástroj, protože má nízké rozlišení a frekvenční rozsah, ale může sloužit jako skvělý vzdělávací nástroj.