हम वॉल्यूम मीटर को एक इक्वालाइज़र के रूप में मान सकते हैं, जो संगीत प्रणालियों में मौजूद है। जिसमें हम संगीत के अनुसार रोशनी (एल ई डी) का नृत्य देख सकते हैं, यदि संगीत जोर से है, तो तुल्यकारक अपने चरम पर पहुंच जाता है और कम संगीत में यह कम रहता है। हमने MIC, OP-AMP और LM3914 की मदद से एक वॉल्यूम मीटर या VU मीटर भी बनाया है, जो ध्वनि की शक्ति के अनुसार एल ई डी को चमकता है, अगर ध्वनि कम है, तो कम एल ई डी चमकेंगे, और यदि ध्वनि उच्च है एलईडी चमक जाएगी, वीडियो को अंत में देखें। VU मीटर वॉल्यूम माप उपकरण के रूप में भी कार्य करता है।
कंडेनसर एमआईसी या माइक्रोफोन एक ध्वनि संवेदन ट्रांसड्यूसर है, जो मूल रूप से ध्वनि ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है, इसलिए इस सेंसर के साथ हम बदलते वोल्टेज के रूप में ध्वनि रखते हैं। हम आमतौर पर इस उपकरण के माध्यम से ध्वनि को रिकॉर्ड या सेंस करते हैं। यह ट्रांसड्यूसर सभी मोबाइल फोन और लैपटॉप में उपयोग किया जाता है। एक विशिष्ट एमआईसी की तरह दिखता है,
कंडेनसर माइक की ध्रुवीयता का निर्धारण:
एमआईसी के दो टर्मिनल हैं एक सकारात्मक और दूसरा नकारात्मक है। एक बहु-मीटर का उपयोग करके माइक्रो पोलरिटी पाई जा सकती है। मल्टी-मीटर की सकारात्मक जांच करें (मीटर को डायोड परीक्षण मोड में डालें) और इसे एमआईसी के एक टर्मिनल से कनेक्ट करें और नकारात्मक जांच को एमआईसी के दूसरे टर्मिनल से कनेक्ट करें। यदि आपको स्क्रीन पर रीडिंग मिलती है तो पॉजिटिव (एमआईसी) का टर्मिनल मल्टी-मीटर के नकारात्मक टर्मिनल पर है। या आप बस इसे देखकर टर्मिनलों को पा सकते हैं, नकारात्मक टर्मिनल में दो या तीन टांका लगाने वाली लाइनें हैं, जो माइक के धातु के मामले से जुड़ा हुआ है। यह कनेक्टिविटी, नकारात्मक टर्मिनल से इसके धातु के मामले में भी निरंतरता परीक्षक का उपयोग करके, नकारात्मक टर्मिनल का पता लगाने के लिए परीक्षण किया जा सकता है।
आवश्यक घटक:
Op-amp LM358 और, LM3914 (10 बिट तुलनित्र), और एक MIC (ऊपर देखें)
100K 100 रोकनेवाला (2 टुकड़े), 1K (रोकनेवाला (3 टुकड़े), 10KΩ रोकनेवाला, 47Kor बर्तन,
100nF संधारित्र (2 टुकड़े), 1000FF संधारित्र, 10 एल ई डी,
ब्रेडबोर्ड और कुछ कनेक्टर तार।
सर्किट आरेख और कार्य विवरण:
VU मीटर के सर्किट आरेख आंकड़ा नीचे में शो है,
वीयू मीटर सर्किट का कार्य सरल है; पहले एमआईसी ध्वनि उठाता है और इसे ध्वनि की तीव्रता के लिए रैखिक स्तर में धर्मान्तरित करता है। तो एक उच्च ध्वनि के लिए हमारे पास उच्च मूल्य और कम ध्वनि के लिए कम मूल्य होगा। फिर इन वोल्टेज सिगनलों को शोर को फिल्टर करने के लिए हाई पास फिल्टर को खिलाया जाता है, फिर निस्पंदन संकेतों के बाद Op-amp LM358 द्वारा प्रवर्धित किया जाता है, और अंत में इन फ़िल्टर्ड और प्रवर्धित संकेतों को LM3914 को खिलाया जाता है, जो एक वाल्टमीटर के रूप में काम करता है और चमक के अनुसार एलईडी करता है। ध्वनि की तीव्रता। अब हम प्रत्येक चरण को एक-एक करके समझाएंगे:
1. उच्च पास फिल्टर का उपयोग कर शोर को दूर करना:
एमआईसी ध्वनि के प्रति संवेदनशील है और पर्यावरणीय शोर के लिए भी। यदि कुछ उपाय नहीं किए जाते हैं तो एम्पलीफायर संगीत के साथ-साथ शोर को बढ़ाएगा, यह अवांछनीय है। इसलिए, एम्पलीफायर में जाने से पहले हम हाई पास फिल्टर का उपयोग करके शोर को फ़िल्टर करने जा रहे हैं । यह फिल्टर यहां एक निष्क्रिय आरसी फिल्टर (रेजिस्टर-कैपेसिटर) है। यह डिजाइन करने के लिए आसान है और एक एकल रोकनेवाला और एक संधारित्र के होते हैं।
चूंकि हम ऑडियो रेंज को माप रहे हैं, फ़िल्टर को सटीक रूप से डिज़ाइन किया जाना चाहिए। सर्किट को डिजाइन करते समय उच्च पास फिल्टर कटऑफ आवृत्ति को ध्यान में रखा जाना चाहिए। एक उच्च पास फिल्टर उच्च आवृत्ति के संकेतों को अनुमति देता है, इनपुट से आउटपुट में पारित होता है, दूसरे शब्दों में यह केवल उन संकेतों को पारित करने की अनुमति देता है जिनमें फ़िल्टर निर्धारित आवृत्ति (कट ऑफ आवृत्ति) की तुलना में उच्च आवृत्ति होती है। सर्किट में एक उच्च पास फिल्टर दिखाया गया है।
मानव कान 2-2Khz से आवृत्तियों को चुन सकता है। इसलिए हम 10-20 हर्ट्ज में कटऑफ फ्रीक्वेंसी के साथ एक हाई पास फिल्टर डिजाइन करेंगे।
एक उच्च पास फिल्टर की कट ऑफ आवृत्ति सूत्र द्वारा पाई जा सकती है, F = 1 / (2πRC)
इस सूत्र के साथ हम एक चुनी हुई कट ऑफ आवृत्ति के लिए आर और सी मान पा सकते हैं। यहां हमें 10-20 हर्ट्ज के बीच एक कटऑफ आवृत्ति की आवश्यकता है।
अब मूल्यों या R = 100KΩ, C = 100nF के लिए, हमारे पास 16Hz के आसपास कट ऑफ फ्रीक्वेंसी होगी, जो आउटपुट पर दिखाई देने के लिए केवल 16Hz से अधिक आवृत्ति के सिग्नल की अनुमति देती है। ये अवरोधक और संधारित्र मान अनिवार्य नहीं हैं, जो बेहतर सटीकता के लिए या चयन में आसानी के लिए समीकरण के साथ खेल सकते हैं।
2. ध्वनि संकेतों का प्रवर्धन:
शोर तत्व को हटाने के बाद, प्रवर्धन के लिए सिग्नल Op-amp LM358 को खिलाए जाते हैं । OP_AMP का अर्थ "ऑपरेशन एम्पलीफायर" है। यह तीन IO (इनपुट आउटपुट) पिन के साथ त्रिकोण के प्रतीक द्वारा निर्दिष्ट है। हम यहां इसके बारे में विस्तार से चर्चा नहीं करने जा रहे हैं। आप अधिक विवरण के लिए LM358 सर्किट के माध्यम से जा सकते हैं। यहां, हम op-amp को एक नकारात्मक प्रतिक्रिया एम्पलीफायर के रूप में उपयोग करने जा रहे हैं ताकि एमआईसी से कम परिमाण संकेत को बढ़ाया जा सके और उन्हें एक स्तर पर लाया जा सके जहां उन्हें LM3914 द्वारा उठाया जा सके।
नकारात्मक प्रतिक्रिया कनेक्शन में एक विशिष्ट ऑप-एम्प को नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।
आउटपुट वोल्टेज का सूत्र है, Vout = Vin ((R1 + R2) / R2)। इस सूत्र के साथ हम एम्पलीफायर का लाभ चुन सकते हैं।
TsVolts पर एमआईसी संकेतों के साथ, हम इसे पढ़ने के लिए सीधे वाल्टमीटर को नहीं खिला सकते हैं, क्योंकि ये कम वोल्टेज लेने के लिए वोल्टमीटर के लिए व्यावहारिक रूप से संभव नहीं होगा। Op-amp के साथ 100 का लाभ होने पर, हम MIC से संकेतों को बढ़ा सकते हैं, और इसे वोल्टमीटर को खिला सकते हैं।
3. एल ई डी का उपयोग करके ध्वनि स्तरों का दृश्य प्रतिनिधित्व:
तो अब हमारे पास फ़िल्टर किया हुआ और प्रवर्धित ऑडियो सिग्नल है । यह ऑप-एम्प से फ़िल्टर किए गए प्रवर्धित ऑडियो सिग्नल, ऑडियो सिग्नल की ताकत को मापने के लिए LM3914 चिप एलईडी वाल्टमीटर को दिया जाता है । LM3914 एक चिप है जो ध्वनि / वोल्टेज की तीव्रता के आधार पर 10 एलईडी चलाती है। आईसी इनपुट वोल्टेज के मूल्य के आधार पर एलईडी प्रकाश व्यवस्था के रूप में दशमलव आउटपुट प्रदान करता है। संदर्भ वोल्टेज और आपूर्ति वोल्टेज के आधार पर अधिकतम मापने वाला इनपुट वोल्टेज बदलता रहता है। इस एकल चिप डिवाइस को एक तरह से समायोजित किया जा सकता है, जिससे हम op-amp के अनुरूप मूल्य को दृश्य प्रतिनिधित्व प्रदान कर सकते हैं ।
LM3914 चिप में कई विशेषताएं हैं और इसे बैटरी सुरक्षा सर्किट और एमीटर सर्किट में संशोधित किया जा सकता है । लेकिन यहां हम केवल उन विशेषताओं पर चर्चा करते हैं जो हमें वोल्मेट के निर्माण में मदद करती हैं।
LM3914 एक 10stage वाल्टमीटर है जिसका मतलब है कि यह 10 बिट मोड में बदलाव दिखाता है। चिप मापने वाले इनपुट वोल्टेज को एक पैरामीटर के रूप में महसूस करता है और इसे संदर्भ के साथ तुलना करता है। मान लें कि हम "वी" का एक संदर्भ चुनते हैं, अब जब भी मापने वाले इनपुट वोल्टेज "वी / 10" से बढ़ जाता है, तो हमारे पास उच्च मूल्य की चमक का नेतृत्व होता है। जैसे अगर हमने “V / 10” दिया, तो LED1 चमकेगा, अगर हमने “2V / 10” दिया तो LED2 चमकेगा, अगर हमने “8V / 10” दिया, तो LED8 चमकेगा। तो संगीत की मात्रा अधिक, दृश्य एलईडी प्रतिनिधित्व (अधिक एलईडी चमक)।
सर्किट में LM3914 आईसी:
LM3914 की आंतरिक सर्किट नीचे दिखाया गया है। LM3914 मूल रूप से 10 तुलनित्रों का एक संयोजन है। प्रत्येक तुलनित्र एक op-amp है, इसके नकारात्मक टर्मिनल पर संदर्भ वोल्टेज प्राप्त करने के साथ।
जैसा कि चर्चा की गई संदर्भ मूल्य को चुना जाना चाहिए, अधिकतम मापने मूल्य के आधार पर। OP_AMP का आउटपुट 0-4V से अधिकतम होगा। इसलिए हमें LMV के संदर्भ वोल्टेज को 4V के रूप में चुनने की आवश्यकता है।
संदर्भ वोल्टेज दो प्रतिरोधों द्वारा चुना जाता है जो LM3914 के RefADJ पिन से जुड़े होते हैं जैसा कि नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है। संदर्भ वोल्टेज से संबंधित सूत्र नीचे दिए गए आंकड़े में भी दिया गया है (इसकी डेटशीट से लिया गया है),
अब, प्रतिरोध विभाजन आधारित वोल्टेज संदर्भ के साथ एक समस्या है, कि यह कुछ हद तक आपूर्ति वोल्टेज पर निर्भर है। इसलिए हमने निरंतर प्रतिरोध आर 2 को 47K as पॉट के साथ बदल दिया है जैसा कि सर्किट आरेख में दिखाया गया है। बर्तन के स्थान पर, हम सुविधा के आधार पर संदर्भ को समायोजित कर सकते हैं।
4V के संदर्भ के साथ, हर बार ध्वनि की तीव्रता के अनुसार 0.4V की वृद्धि होती है, उच्च महत्व की एलईडी चमकती है। एलईडी के लिए मापने का स्तर निम्नानुसार है, + 0.4V, + 0.8V, + 1.2V, + 1.6V, + 2.0V, + 2.4V, + 2.8V, + 3.2V, + 3.6V, + 4.0V।
तो संक्षेप में, जब ध्वनि होती है, तो एमआईसी इन ध्वनि तरंगों के परिमाण का प्रतिनिधित्व करने वाले वोल्टेज उत्पन्न करता है, एमआईसी से इन संकेतों को आरसी फ़िल्टर द्वारा फ़िल्टर किया जाता है। फ़िल्टर्ड सिग्नल प्रवर्धन के लिए op-amp LM358 को खिलाया जाता है। ये फ़िल्टर किए गए और प्रवर्धित एमआईसी सिग्नल वोल्टमीटर LM3914 को दिए गए हैं। LM3914 तुलनित्र वाल्टमीटर दिए गए सिग्नल को ताकत के अनुसार एल ई डी चमकता है। इसलिए हमारे पास ध्वनि मापक यंत्र है, और इसलिए वीओएलएमई मीटर है ।