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Video: DIY FFT Audio Spectrum Analyzer - Gunook
2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16
Der FFT-Spektrumanalysator ist ein Testgerät, das Fourier-Analyse und digitale Signalverarbeitungstechniken verwendet, um eine Spektrumanalyse bereitzustellen. Mittels Fourier-Analyse ist es möglich, einen Wert beispielsweise aus dem kontinuierlichen Zeitbereich in den kontinuierlichen Frequenzbereich umzuwandeln, in dem sowohl Betrags- als auch Phaseninformationen enthalten sind.
Schritt 1: Gebäude
Das beschriebene Gerät ist genau ein solcher Spectral Analyzer, der mit Hilfe eines Arduino-Mikrocontrollers hergestellt wird. Wie Sie sehen, ist das Gerät sehr einfach aufgebaut und enthält nur wenige Komponenten:
- Arduino Nano
- LCD-Display mit einer Auflösung von 128 x 64 Pixel (ST7920 128x64 LCD)
- Zwei Widerstände (10KOhm)
- Potentiometer (10KOhm) und
- Kondensator (1 microF)
Der Audioeingang zum Arduino ist auf A0, mit einer Vorspannung in der Mitte von 10K auf Masse und 10K auf +5V. Am Eingang können wir auch ein Potentiometer einstellen, um die Amplitude des Eingangssignals zu steuern. Der Code ist auch einfach und verwendet die zu diesem Zweck erstellte Bibliothek "fix_fft".
Schritt 2: Testen
Das Video beschreibt mehrere Fälle, in denen verschiedene Arten von Signalen analysiert wurden:
Bei der Analyse eines sinusförmigen Eingangssignals ist der Träger deutlich sichtbar und durch Änderung der Frequenz des Signalgenerators ändert sich auch die Position des Trägers. Bringen wir ein Rechtecksignal an den Eingang, ist auf dem Spektralanalysator das Grundsignal sowie die drei ungeraden Harmonischen x3, x5 & x7 deutlich sichtbar. Wenn wir ein Audio-Musiksignal an den Eingang bringen, ist dieses Gerät eigentlich ein grafischer Audio-Analysator, der in teureren Audiogeräten zu finden ist
Schritt 3: Schaltplan und Code
Schließlich ist die gesamte Baugruppe in einer geeigneten Box untergebracht. Dies ist kein professionelles Werkzeug, da es eine geringe Auflösung und einen geringen Frequenzbereich hat, kann aber als großartiges Lehrmittel dienen.
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