మేము పరిగణించవచ్చును వాల్యూమ్ మీటర్ గా సమం సంగీతం వ్యవస్థలు ప్రస్తుతం ఇది. దీనిలో సంగీతం ప్రకారం లైట్ల డ్యాన్స్ (ఎల్‌ఇడి) ను మనం చూడవచ్చు, సంగీతం బిగ్గరగా ఉంటే, ఈక్వలైజర్ గరిష్ట స్థాయికి చేరుకుంటుంది మరియు తక్కువ సంగీతంలో ఇది తక్కువగా ఉంటుంది. మేము MIC, OP-AMP మరియు LM3914 సహాయంతో వాల్యూమ్ మీటర్ లేదా VU మీటర్‌ను కూడా నిర్మించాము, ఇది ధ్వని యొక్క బలం ప్రకారం LED లను మెరుస్తుంది, ధ్వని తక్కువగా ఉంటే, తక్కువ LED లు మెరుస్తాయి మరియు ధ్వని ఎక్కువగా ఉంటే LED లు మెరుస్తాయి, చివరిలో వీడియోను తనిఖీ చేయండి. VU మీటర్ వాల్యూమ్ కొలత పరికరంగా కూడా పనిచేస్తుంది .
కండెన్సర్ MIC లేదా మైక్రోఫోన్ అనేది సౌండ్ సెన్సింగ్ ట్రాన్స్డ్యూసెర్, ఇది ప్రాథమికంగా ధ్వని శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తుంది, కాబట్టి ఈ సెన్సార్‌తో మనకు వోల్టేజ్ మారుతున్నట్లుగా ధ్వని ఉంటుంది. మేము సాధారణంగా ఈ పరికరం ద్వారా ధ్వనిని రికార్డ్ చేస్తాము లేదా గ్రహించాము. ఈ ట్రాన్స్డ్యూసెర్ అన్ని మొబైల్ ఫోన్లు మరియు ల్యాప్‌టాప్‌లలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక సాధారణ MIC ఇలా కనిపిస్తుంది,
కండెన్సర్ మైక్ యొక్క ధ్రువణతను నిర్ణయించడం:
MIC కి రెండు టెర్మినల్స్ ఉన్నాయి, ఒకటి పాజిటివ్ మరియు మరొకటి నెగటివ్. మల్టీ-మీటర్ ఉపయోగించి మైక్ ధ్రువణతను కనుగొనవచ్చు. మల్టీ-మీటర్ యొక్క సానుకూల ప్రోబ్ తీసుకోండి (మీటర్‌ను DIODE TESTING మోడ్‌లో ఉంచండి) మరియు దానిని MIC యొక్క ఒక టెర్మినల్‌కు మరియు MIC యొక్క ఇతర టెర్మినల్‌కు ప్రతికూల ప్రోబ్‌ను కనెక్ట్ చేయండి. మీరు స్క్రీన్‌పై రీడింగులను పొందినట్లయితే, పాజిటివ్ (MIC) యొక్క టెర్మినల్ మల్టీ-మీటర్ యొక్క నెగటివ్ టెర్మినల్ వద్ద ఉంటుంది. లేదా మీరు టెర్మినల్స్ చూడటం ద్వారా కనుగొనవచ్చు, ప్రతికూల టెర్మినల్ రెండు లేదా మూడు టంకం రేఖలను కలిగి ఉంటుంది, మైక్ యొక్క మెటల్ కేసుతో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. ఈ కనెక్టివిటీ, నెగటివ్ టెర్మినల్ నుండి దాని మెటల్ కేస్ వరకు నెగటివ్ టెర్మినల్ ను తెలుసుకోవడానికి, కంటిన్యుటీ టెస్టర్ ఉపయోగించి పరీక్షించవచ్చు.
అవసరమైన భాగాలు:
Op-amp LM358 మరియు, LM3914 (10 బిట్ కంపారిటర్), మరియు ఒక MIC (పైన చూడండి)
100KΩ నిరోధకం (2 ముక్కలు), 1K Ω నిరోధకం (3 ముక్కలు), 10KΩ నిరోధకం, 47KΩ కుండ,
100nF కెపాసిటర్ (2 ముక్కలు), 1000µF కెపాసిటర్, 10 LED లు,
బ్రెడ్‌బోర్డ్ మరియు కొన్ని కనెక్టర్ వైర్లు.
సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం మరియు పని వివరణ:
VU మీటర్ సర్క్యూట్లో ఫిగర్ క్రింద షో,
VU మీటర్ సర్క్యూట్ యొక్క పని సులభం; మొదట MIC ధ్వనిని ఎంచుకొని ధ్వని యొక్క తీవ్రతకు సరళంగా వోల్టేజ్ స్థాయిలుగా మారుస్తుంది. కాబట్టి అధిక ధ్వని కోసం మనకు తక్కువ ధ్వనికి ఎక్కువ విలువ మరియు తక్కువ విలువ ఉంటుంది. శబ్దాన్ని ఫిల్టర్ చేయడానికి ఈ వోల్టేజ్ సిగ్నల్స్ హై పాస్ ఫిల్టర్‌కు ఇవ్వబడతాయి, తరువాత ఫిల్ట్రేషన్ సిగ్నల్స్ ఆప్-ఆంప్ ఎల్ఎమ్ 358 ద్వారా విస్తరించబడతాయి, చివరకు ఈ ఫిల్టర్ చేయబడిన మరియు విస్తరించిన సిగ్నల్స్ ఎల్ఎమ్ 3914 కు ఇవ్వబడతాయి, ఇది వోల్టమీటర్‌గా పనిచేస్తుంది మరియు ఎల్‌ఇడిలను మెరుస్తుంది ధ్వని యొక్క తీవ్రత. ఇప్పుడు మేము ప్రతి దశను ఒక్కొక్కటిగా వివరిస్తాము:
1. హై పాస్ ఫిల్టర్ ఉపయోగించి శబ్దాన్ని తొలగించడం:
MIC ధ్వనికి మరియు పర్యావరణ శబ్దాలకు చాలా సున్నితంగా ఉంటుంది. కొన్ని చర్యలు తీసుకోకపోతే యాంప్లిఫైయర్ సంగీతంతో పాటు శబ్దాన్ని పెంచుతుంది, ఇది అవాంఛనీయమైనది. కాబట్టి, యాంప్లిఫైయర్‌కు వెళ్లేముందు హై పాస్ ఫిల్టర్ ఉపయోగించి శబ్దాలను ఫిల్టర్ చేయబోతున్నాం. ఇక్కడ ఈ ఫిల్టర్ నిష్క్రియాత్మక RC ఫిల్టర్ (రెసిస్టర్- కెపాసిటర్). ఇది డిజైన్ చేయడం సులభం మరియు ఒకే రెసిస్టర్ మరియు సింగిల్ కెపాసిటర్ కలిగి ఉంటుంది.
మేము ఆడియో పరిధిని కొలుస్తున్నాము కాబట్టి, ఫిల్టర్ ఖచ్చితంగా రూపొందించబడింది. సర్క్యూట్ రూపకల్పన చేసేటప్పుడు అధిక పాస్ ఫిల్టర్ కటాఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీని గుర్తుంచుకోవాలి. అధిక పాస్ వడపోత అధిక పౌన frequency పున్యం యొక్క సంకేతాలను అనుమతిస్తుంది, ఇన్పుట్ నుండి అవుట్పుట్కు పంపబడుతుంది, మరో మాటలో చెప్పాలంటే ఇది వడపోత సూచించిన పౌన frequency పున్యం (కట్ ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ) కంటే ఎక్కువ పౌన frequency పున్యాన్ని కలిగి ఉన్న సంకేతాలను మాత్రమే అనుమతిస్తుంది. సర్క్యూట్లో అధిక పాస్ ఫిల్టర్ చూపబడింది.
మానవ చెవి 2-2Khz నుండి పౌన encies పున్యాలను ఎంచుకోగలదు. కాబట్టి మేము 10-20Hz పరిధిలో కటాఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీతో హై పాస్ ఫిల్టర్‌ను డిజైన్ చేస్తాము.
అధిక పాస్ ఫిల్టర్ యొక్క కట్ ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీని ఫార్ములా ద్వారా కనుగొనవచ్చు, F = 1 / (2πRC)
ఈ ఫార్ములాతో మనం ఎంచుకున్న కట్ ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం R మరియు C విలువను కనుగొనవచ్చు. ఇక్కడ మనకు 10-20 హెర్ట్జ్ మధ్య కటాఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ అవసరం.
ఇప్పుడు విలువల కోసం లేదా R = 100KΩ, C = 100nF, మనకు 16Hz చుట్టూ కట్ ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఉంటుంది, ఇది 16Hz కంటే ఎక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క సిగ్నల్‌ను మాత్రమే అవుట్పుట్‌లో కనిపించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ రెసిస్టర్ మరియు కెపాసిటర్ విలువలు తప్పనిసరి కాదు, మంచి ఖచ్చితత్వం కోసం లేదా ఎంపిక సౌలభ్యం కోసం సమీకరణంతో ఆడవచ్చు.
2. ధ్వని సంకేతాల విస్తరణ:
శబ్దం మూలకాన్ని తీసివేసిన తరువాత, విస్తరణ కోసం సిగ్నల్స్ Op-amp LM358 కు ఇవ్వబడతాయి. OP_AMP అంటే “ఆపరేషన్ యాంప్లిఫైయర్”. ఇది మూడు IO (ఇన్పుట్ అవుట్పుట్) పిన్‌లతో త్రిభుజం చిహ్నం ద్వారా నియమించబడుతుంది. దీని గురించి మేము ఇక్కడ వివరంగా చర్చించబోవడం లేదు. మీరు మరింత వివరాల కోసం LM358 సర్క్యూట్ల ద్వారా వెళ్ళవచ్చు. ఇక్కడ, MIC నుండి తక్కువ మాగ్నిట్యూడ్ సిగ్నల్‌ను విస్తరించడానికి మరియు వాటిని LM3914 చేత ఎన్నుకోగలిగే స్థాయికి తీసుకురావడానికి మేము ఆప్-ఆంప్‌ను నెగటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ యాంప్లిఫైయర్‌గా ఉపయోగించబోతున్నాము.
ప్రతికూల అభిప్రాయ కనెక్షన్‌లో ఒక సాధారణ op-amp క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపబడింది.
అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క సూత్రం, Vout = విన్ ((R1 + R2) / R2). ఈ ఫార్ములాతో మనం యాంప్లిఫైయర్ యొక్క లాభం ఎంచుకోవచ్చు.
Ol వోల్ట్స్ వద్ద MIC సిగ్నల్స్ తో, మేము దానిని చదవడానికి నేరుగా వోల్టమీటర్కు ఇవ్వలేము, ఎందుకంటే వోల్టమీటర్ ఈ తక్కువ వోల్టేజ్లను ఎంచుకోవడం ఆచరణాత్మకంగా సాధ్యం కాదు. Op-amp 100 లాభంతో, మేము MIC నుండి సంకేతాలను విస్తరించవచ్చు మరియు దానిని వోల్టమీటర్కు మరింత తినిపించవచ్చు.
3. LED లను ఉపయోగించి ధ్వని స్థాయిల దృశ్యమాన ప్రాతినిధ్యం:
కాబట్టి ఇప్పుడు మనకు ఫిల్టర్ చేయబడిన మరియు విస్తరించిన ఆడియో సిగ్నల్ ఉంది. ఆప్- ఆంప్ నుండి ఫిల్టర్ చేయబడిన యాంప్లిఫైడ్ ఆడియో సిగ్నల్, ఆడియో సిగ్నల్ యొక్క బలాన్ని కొలిచేందుకు LM3914 చిప్ LED వోల్టమీటర్కు ఇవ్వబడుతుంది. LM3914 అనేది ధ్వని / వోల్టేజ్ యొక్క తీవ్రత ఆధారంగా 10 LED ని నడిపే చిప్. ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ విలువ ఆధారంగా ఐసి ఎల్ఈడి లైటింగ్ రూపంలో దశాంశ ఫలితాలను అందిస్తుంది. రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ మరియు సరఫరా వోల్టేజ్ ఆధారంగా గరిష్ట కొలిచే ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ మారుతుంది. ఈ సింగిల్ చిప్ పరికరాన్ని ఒక విధంగా సర్దుబాటు చేయవచ్చు, దీని నుండి మేము ఆప్-ఆంప్ యొక్క అనలాగ్ విలువకు దృశ్యమాన ప్రాతినిధ్యాన్ని అందించగలము.
LM3914 చిప్ అనేక లక్షణాలను కలిగి ఉంది మరియు దీనిని బ్యాటరీ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ మరియు అమ్మీటర్ సర్క్యూట్‌కు సవరించవచ్చు. కానీ ఇక్కడ మేము VOLTMETER నిర్మాణంలో సహాయపడే లక్షణాలను మాత్రమే చర్చిస్తాము.
LM3914 అనేది 10 స్టేజ్ వోల్టమీటర్, అంటే ఇది 10 బిట్ మోడ్‌లో వైవిధ్యాలను చూపుతుంది. చిప్ కొలిచే ఇన్పుట్ వోల్టేజ్‌ను పరామితిగా గ్రహించి దానిని సూచనతో పోలుస్తుంది. మేము “V” యొక్క సూచనను ఎన్నుకుంటామని చెప్పండి, ఇప్పుడు కొలిచే ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ “V / 10” ద్వారా పెరిగినప్పుడు, మనకు ఎక్కువ విలువ గల LED ఉంటుంది. మేము “V / 10” ఇచ్చినట్లయితే, LED1 మెరుస్తుంది, మేము “2V / 10” ఇచ్చినట్లయితే LED2 మెరుస్తుంది, మేము “8V / 10” ఇస్తే, LED8 మెరుస్తుంది. మ్యూజిక్ వాల్యూమ్ అంత ఎక్కువ, విజువల్ ఎల్ఈడి ప్రాతినిధ్యం (ఎక్కువ ఎల్ఈడి గ్లోస్).
సర్క్యూట్లో LM3914 IC:
LM3914 యొక్క అంతర్గత సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది. LM3914 ప్రాథమికంగా 10 పోలికల కలయిక. ప్రతి కంపారిటర్ ఒక ఆప్-ఆంప్, దాని ప్రతికూల టెర్మినల్ వద్ద రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ పొందుతుంది.
చర్చించినట్లుగా గరిష్ట కొలత విలువ ఆధారంగా సూచన విలువను ఎన్నుకోవాలి. OP_AMP యొక్క అవుట్పుట్ గరిష్టంగా 0-4V నుండి ఉంటుంది. కాబట్టి మనం LM3914 యొక్క రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్‌ను 4V గా ఎంచుకోవాలి.
దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా LM3914 యొక్క RefADJ పిన్ వద్ద అనుసంధానించబడిన రెండు రెసిస్టర్‌ల ద్వారా రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ ఎంచుకోబడుతుంది. రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్‌కు సంబంధించిన సూత్రం క్రింద ఉన్న చిత్రంలో కూడా ఇవ్వబడింది (దాని డేటాషీట్ నుండి తీసుకోబడింది),
ఇప్పుడు, రెసిస్టెన్స్ డివిజన్ బేస్డ్ వోల్టేజ్ రిఫరెన్స్‌తో సమస్య ఉంది, ఇది సరఫరా వోల్టేజ్‌పై కొంతవరకు ఆధారపడి ఉంటుంది. కాబట్టి సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో చూపిన విధంగా స్థిరమైన నిరోధకత R2 ను 47KΩ కుండతో భర్తీ చేసాము. కుండ స్థానంలో, సౌలభ్యాన్ని బట్టి మేము సూచనను సర్దుబాటు చేయవచ్చు.
4V యొక్క సూచనతో, ప్రతిసారీ ధ్వని తీవ్రత ప్రకారం 0.4V పెరుగుదల ఉన్నప్పుడు, అధిక ప్రాముఖ్యత కలిగిన LED ప్రకాశిస్తుంది. LED కోసం కొలిచే స్థాయి ఇలా ఉంటుంది, + 0.4 వి, + 0.8 వి, + 1.2 వి, + 1.6 వి, + 2.0 వి, + 2.4 వి, + 2.8 వి, + 3.2 వి, + 3.6 వి, + 4.0 వి.
కాబట్టి నట్షెల్‌లో, ధ్వని ఉన్నప్పుడు, MIC ఈ ధ్వని తరంగాల పరిమాణాన్ని సూచించే వోల్టేజ్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, MIC నుండి వచ్చే ఈ సంకేతాలను RC ఫిల్టర్ ద్వారా ఫిల్టర్ చేస్తారు. ఫిల్టర్ చేసిన సిగ్నల్స్ విస్తరణ కోసం op-amp LM358 కు ఇవ్వబడతాయి. ఈ ఫిల్టర్ మరియు విస్తరించిన MIC సిగ్నల్స్ వోల్టమీటర్ LM3914 కు ఇవ్వబడ్డాయి. LM3914 కంపారిటర్ వోల్టమీటర్ ఇచ్చిన సిగ్నల్‌కు బలం ప్రకారం LED లను మెరుస్తుంది. అందువల్ల మనకు ధ్వని కొలిచే పరికరం ఉంది, కాబట్టి VOLUME METER.