基于单片机的音频信号分析仪

1.本实用新型涉及基于单片机的音频信号分析仪。


背景技术：

2.目前，大多数音频信号处理仪不但体积大而且价格贵，在一些特殊方面难以普及使用，而嵌入式系统分析仪具有小巧可靠的特点，所以开发基于特殊功能单片机的音频分析仪器是语音识别的基础，具有很好的现实意义。


技术实现要素：

3.本实用新型提供的基于单片机的音频信号分析仪，能够提取输入信号的频率、功率、频谱等信息，该分析仪体积小、功耗低、造价低。
4.根据本实用新型实施例的一方面，提供一种基于单片机的音频信号分析仪，包括：阻抗匹配电路；滤除输入信号中高频部分的低通滤波器；提取输入信号峰值的峰值检测电路；对输入信号进行放大的放大器；将模拟输入信号转换为数字信号的ad转换模块；提取输入信号频率、功率、频谱信息的单片机；和对输入信号的频率、功率、频谱信息进行显示的显示屏；其中所述阻抗匹配电路、所述低通滤波器、所述峰值检测电路、所述放大器、所述ad转换模块、所述单片机、所述显示器通过有线方式依次连接。
5.在一些示例中，所述滤波器为包括ua741芯片的五阶巴特沃斯滤波器。
6.在一些示例中，所述峰值检测电路采用ua741芯片。
7.在一些示例中，所述放大器采用opa690芯片。
8.在一些示例中，所述a/d转换模块采用ads805模数转换芯片。
9.在一些示例中，所述单片机采用msp430。
附图说明
10.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
11.图1示出了基于单片机的音频信号分析仪的框图。
12.图2示出了a/d转换模块电路图。
13.图3示出了放大器电路图。
具体实施方式
14.图1示出了基于单片机的音频信号分析仪的框图，其包括阻抗匹配电路、低通滤波器、峰值检测电路、放大器、ad采样模块、单片机和显示屏，所述阻抗匹配电路、所述低通滤波器、所述峰值检测电路、所述放大器、所述ad转换模块、所述单片机、所述显示器通过有线方式依次连接。
15.所述阻抗匹配电路对分析仪进行阻抗匹配；所述低通滤波器将高频信号滤除；所
述峰值检测电路提取输入信号的峰值，用于测量频率；所述放大器将信号进行放大；所述ad采样将信号由模拟信号转换为数字信号；所述单片机对信号进行频率、功率、频谱等信息进行提取；所述显示屏将输入信号的频率、功率、频谱等信息进行显示。
16.所述放大器可采用opa690芯片。所述低通滤波器可采用包括ua741芯片的五阶巴特沃斯滤波器，将模拟信号限制在音频信号的频率范围。所述峰值检测电路可采用ua741芯片实现；所述单片机可采用msp430，既可以满足系统的计算需求，又保证了系统的低耗能；所述a/d转换模块采用ads805模数转换芯片。
17.如图2所示，所述放大器中，opa690芯片的引脚4接入输入信号，引脚2和引脚6间接入r2，通过r2与r1的比值，确定其放大倍数。opa690芯片的引脚6作为信号的输出端，输出放大后的信号。
18.如图3所示，在a/d转换模块电路中，ths4151差动放大器将信号放大传至ads805。ads805芯片负责模数转换，信号经过ths4151后会形成差分信号进入ads805中进行转换。lm1117为稳压芯片，用于给ads805供电。由于ads805的时钟信号输入的高电平要比一般的时钟信号要高，因此需要sn74lv1t126dbvr来抬升外部输入的时钟信号的电平。


技术特征：
1.一种基于单片机的音频信号分析仪，其特征在于，包括：阻抗匹配电路；滤除输入信号中高频部分的低通滤波器；提取输入信号峰值的峰值检测电路；对输入信号进行放大的放大器；将模拟输入信号转换为数字信号的ad转换模块；提取输入信号频率、功率、频谱信息的单片机；和对输入信号的频率、功率、频谱信息进行显示的显示屏；其中所述阻抗匹配电路、所述低通滤波器、所述峰值检测电路、所述放大器、所述ad转换模块、所述单片机、所述显示屏通过有线方式依次连接。2.根据权利要求1所述的基于单片机的音频信号分析仪，其特征在于，所述滤波器为包括ua741芯片的五阶巴特沃斯滤波器。3.根据权利要求1所述的基于单片机的音频信号分析仪，其特征在于，所述峰值检测电路采用ua741芯片。4.根据权利要求1所述的基于单片机的音频信号分析仪，其特征在于，所述放大器采用opa690芯片。5.根据权利要求1所述的基于单片机的音频信号分析仪，其特征在于，所述ad转换模块采用ads805模数转换芯片。6.根据权利要求1所述的基于单片机的音频信号分析仪，其特征在于，所述单片机采用msp430。

技术总结
公开了一种基于单片机的音频信号分析仪，包括：阻抗匹配电路；滤除输入信号中高频部分的低通滤波器；提取输入信号峰值的峰值检测电路；对输入信号进行放大的放大器；将模拟输入信号转换为数字信号的AD转换模块；提取输入信号频率、功率、频谱信息的单片机；和对输入信号的频率、功率、频谱信息进行显示的显示屏；其中所述阻抗匹配电路、所述低通滤波器、所述峰值检测电路、所述放大器、所述AD转换模块、所述单片机、所述显示器通过有线方式依次连接。该分析仪体积小、功耗低、造价低。造价低。造价低。


技术研发人员：翁丽丹
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：2021.02.26
技术公布日：2022/1/14