时间:2017-07-04 来源:互联网 浏览量:
今天给大家带来什么是音频信号分析仪;音频信号分析仪该如何使用,让您轻松解决问题。
基于Altera Cyclone II 系列FPGA和单片机c8051f020,通过8位AD模块TLC5510实现了基于FFT的音频信号分析。并在频域对信号的总功率,各频率分量功率,信号周期性以及失真度进行了计算,并能够实时的通过LCD显示和回放以上参数以及功率谱,而且能够打印出功率谱曲线,输入信号范围(峰峰值)为100mv~5v,通过幅度开关分档的方式对每个电压范围内的正弦波进行检测,通过正弦波整形为脉冲再通过FPGA进行频率划分,分频段进行测量,可测频率成分范围为20Hz-10kHz,分辨率可达20Hz,可以实现简单的音频信号分析。具体方法如下:
1前级阻抗匹配电路
信号输入后通过R5,R6两个100Ohm的并联电阻和一个高精度低噪声运放OP07实现跟随作用,由于集成运放的输入阻抗很大,所以输入阻抗即为:R5//R6=50Ohm。OP07闭环带宽600KHZ,电压噪声密度10个单位,充分满足系统的设计要求。
2电压分段放大电路
此电路同样采用op07芯片,低噪声高精度,采取分段电压放大的方式讲信号按照峰峰值大小分为5各部分,通过拨码开关手动控制,分别为峰峰值100mv一下放大50倍,100mv~250mv放大20倍,250mv~500mv放大10倍,500mv~1v放大5倍,1v到5v不放大,此时分辨率最高可以达到11.7mv。
3电压抬高电路
系统要求能测试的音频信号的峰峰值为5v,而AD转换电路只能采样正信号,所以需要把信号至少抬高2.5v才能让AD转换电路正确的采样。并且AD的参考电压为+5v,如果信号的最大幅值超过+5v将不能被AD转换电路正确采样。因此,信号抬高电路只有把输入信号抬高2.5v才能满足以上两个要求。
根据叠加定理:Vout(=(1+R6/R5)*(R4/(R4+R3))*Vin+(1+R5/R6)*(R3/(R3+R4))*5=Vin+2.5。
4正弦波整形电路
为了分频段测量,我们在这里采取运用比较器对正弦波进行整形的方式,将正弦波变换为频率相同,幅值为3V的脉冲信号输出。
5软件设计
在本设计中,控制及计算部分都由c8051f020来实现,完成按键控制、LCD显示、FFT计算、功率计算、周期性判断及失真度测量的功能,A/D转换控制和读取由由VHDL语言实现。
以上就是什么是音频信号分析仪;音频信号分析仪该如何使用教程,希望本文中能帮您解决问题。