DIY FFT Audio Spectrum Analyzer: 3 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม FFT เป็นอุปกรณ์ทดสอบที่ใช้การวิเคราะห์ฟูริเยร์และเทคนิคการประมวลผลสัญญาณดิจิทัลเพื่อให้การวิเคราะห์สเปกตรัม การใช้การวิเคราะห์ฟูริเยร์เป็นไปได้สำหรับค่าหนึ่งค่าใน ตัวอย่างเช่น โดเมนเวลาต่อเนื่องจะถูกแปลงเป็นโดเมนความถี่ต่อเนื่อง ซึ่งรวมข้อมูลขนาดและเฟสไว้ด้วย

ขั้นตอนที่ 1: สร้าง

อุปกรณ์ที่อธิบายไว้นั้นเป็นเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมที่ทำโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino คุณจะเห็นได้ว่าอุปกรณ์นั้นเรียบง่ายมากและมีส่วนประกอบเพียงไม่กี่อย่างเท่านั้น:

- Arduino นาโน

- จอ LCD ความละเอียด 128 x 64 พิกเซล (ST7920 128x64 LCD)

- ตัวต้านทานสองตัว (10KOhm)

- โพเทนชิออมิเตอร์ (10KOhm) และ

- ตัวเก็บประจุ (1 microF)

อินพุตเสียงของ Arduino อยู่ที่ A0 โดยมีอคติที่จุดกึ่งกลาง 10K ถึงกราวด์และ 10K ถึง +5V ที่อินพุต เรายังสามารถตั้งค่าโพเทนชิออมิเตอร์เพื่อควบคุมแอมพลิจูดของสัญญาณอินพุตได้ โค้ดนั้นเรียบง่ายและใช้ libray "fix_fft" ซึ่งสร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้

ขั้นตอนที่ 2: การทดสอบ

วิดีโอนี้อธิบายกรณีต่างๆ ที่มีการวิเคราะห์สัญญาณประเภทต่างๆ:

เมื่อวิเคราะห์สัญญาณอินพุทไซน์ จะมองเห็นพาหะได้ชัดเจน และด้วยการเปลี่ยนความถี่ของเครื่องกำเนิดสัญญาณ ตำแหน่งของพาหะก็เปลี่ยนไปด้วย ถ้าเรานำสัญญาณสี่เหลี่ยมมาที่อินพุต บนเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมจะมองเห็นสัญญาณพื้นฐานได้อย่างชัดเจน เช่นเดียวกับฮาร์มอนิกคี่สามตัว x3, x5 & x7 หากเรานำสัญญาณเสียงดนตรีมาที่อินพุต จริงๆ แล้ว อุปกรณ์นี้เป็นเครื่องวิเคราะห์เสียงแบบกราฟิกที่สามารถพบได้ในอุปกรณ์เครื่องเสียงที่มีราคาแพงกว่า

ขั้นตอนที่ 3: แผนผังและโค้ด

สุดท้าย แอสเซมบลีทั้งหมดอยู่ในกล่องที่เหมาะสม นี่ไม่ใช่เครื่องมือระดับมืออาชีพเพราะมีความละเอียดและช่วงความถี่ต่ำ แต่สามารถใช้เป็นเครื่องมือทางการศึกษาที่ยอดเยี่ยมได้