使用LCD的音频信号(dBu)VU表

描述

背景

我构建了一个 Studio Monitor Management 项目，该项目的一部分是 VU 表，以 dBu 显示音频信号电平。建立 VU 表的方法有很多，最常见的方法是使用 LED 灯泡。然而，使用 LED 需要很多引脚。最初我计划为每个立体声通道使用 16 个 LED，所以总共将有 32 个 LED！并且这些 LED 需要单独控制，虽然可以使用 I2C 串行化来减少控制这些 LED 所需的引脚数量，但构建电子电路（PCB 蚀刻、焊接等）似乎有点复杂...... . 至少对我来说，懒得建造那些... :D )。

在此过程中，我发现了ThomAce 的 KT Audio VU Meter项目（查看此链接）。通过使用没有任何复杂电子电路的 LCD（液晶显示器）来简化显示音频电平的需求，只需 3 个电阻器和 2 个电容器以及带孔的标准 PCB 就足够了。段数为 14，与我最初使用 16 个 LED 的计划也很接近。

这个项目

在这里，这个项目实际上是ThomAce 的 KT Audio VU Meter的衍生作品，有以下变化：

• 音频电平以分贝 (dBu) 为单位测量，因此它可以反映常见的音频计量

• 通过更改宏定义可以轻松调整测量范围。默认值为 -25dBu 到 2dBu。

• 提供校准 VU 表的功能，因为我发现该设备以动态方式运行（可能是由于噪音、电源和连接，也可能涉及一些情感因素：D）

重要的提示

尽管提供了电压计算参数的默认值，但强烈建议在某些点使用万用表执行正确的电压测量（请参阅下图或此处的校准文档）。

校准指南

 

默认值为（基于我的环境中的测量值）：

• 参考电压：在AREF引脚测量的电压，以毫伏 (mV) 为单位。在宏中定义为VREF = 1500.

• 中心电压：在分压器中心测量的电压（在 100K 电阻的中间），单位 mV，在输入通道接地的条件下（参见文档）。在宏中定义为VCENTER = 450.

• 偏移电压：在宏中定义为VOFFSET = 315。这个值只能在串口中显示，所以你需要Serial.begin(9600)在你的void setup()编码块中激活如下（为了看到偏移值的值）：

void setup() {
    Serial.begin(9600);
}

这是我的环境中的偏移电压值示例 ( VREF=1500, VCENTER=450)。您可以在下面检查Volt L和Volt R值，在我的情况下是339.55mVand 335.16mV。

Volt L: 339.55mV L data: -7.16dBu  Volt R: 335.16mV  R data: -7.28dBu  R: 10, 10 L: 10, 10 

现在，您可以使用中间值或平均值用作VOFFSET（比如说337），然后调用 method setReference()，通常在setup()块内，如下所示。VREF您可以使用和定义来保留其他参数的默认值。VCENTER

void setup() {
    lcd.init();
    lcd.setReference(VREF, VCENTER, 337); //this will set offset to 337 
}

在大多数情况下，调整后只有几个 mV 差异的以下结果应该是可以的（在Volt L和中Volt R）vOffset，因为很难获得精确的零差异。

Volt L: 2.48mV L data: -49.89dBu  Volt R: -4.84mV  R data: nandBu  R: 0, 0 L: 0, 0
 Volt L: -0.45mV L data: nandBu  Volt R: -3.38mV  R data: nandBu  R: 0, 0 L: 0, 0
 Volt L: 2.48mV L data: -49.89dBu  Volt R: -4.84mV  R data: nandBu  R: 0, 0 L: 0, 0
 Volt L: -1.91mV L data: nandBu  Volt R: -1.91mV  R data: nandBu  R: 0, 0 L: 0, 0
 Volt L: 2.48mV L data: -49.89dBu  Volt R: -3.38mV  R data: nandBu  R: 0, 0 L: 0, 0

未来的可能性

为了在不更改代码的情况下更容易校准，可以将一个微调器连接到其他模拟引脚，并使用该微调器调整偏移电压的值，通过比较调整后的值和上述实际读数值，直到差异为最低，或者您可以设置一个 LED，当微调电压值和实际读数值之间的差异在可接受的范围内（比如说十分之一毫伏）时，该 LED 将亮起/熄灭。