SpectrumDFT – analizator widma sygnału akustycznego

SpectrumDFT – analizator widma sygnału akustycznego

Pomysł na analizator widma sygnału akustycznego z programową realizacją analizy częstotliwościowej „chodził za mną” od dłuższego czasu. Jak wiadomo potrzebny jest odpowiednio wydajny sprzęt (mikrokontroler) oraz wiedza z zakresu techniki DSP. Cóż tu ukrywać, na samym początku brakowało jednego, jak i drugiego. Jednak natknąłem się na bardzo ciekawy artykuł autorstwa Łukasza Podkalickiego (EP 12/2019) prezentujący arcyciekawe zagadnienia z zakresu DSP w odniesieniu do transformacji Fourier’a w ujęciu realizacji na prostych, 8-bitowych mikrokontrolerach o ograniczonej mocy obliczeniowej i niewielkiej ilości pamięci RAM. Autor pokazuje jak w prosty sposób jesteśmy w stanie wykonać dyskretną transformatę Fourier’a (DFT) sygnału audio.

Podstawowe parametry:
  • 40 pasm częstotliwościowych,
  • wyświetlacz OLED o rozdzielczości 128×64,
  • 4 tryby wyświetlania,
  • sygnał wejściowy o maksymalnej amplitudzie 2 Vp-p,
  • zasilanie napięciem z zakresu 4,5…6 V.

Dyskretną transformatę Fourier’a (DFT) sygnału audio można wykonać przy użyciu arytmetyki stałoprzecinkowej i współczynników wektora rotującego (tzw. twiddle factors). Jakby tego było mało, autor prezentuje również praktyczną realizację 6-punktowego „kolorofonu” bazującego na niewielkim mikrokontrolerze firmy Atmel typu ATtiny13 i programowej realizacji DFT. Posiłkując się tym unikalnym materiałem postanowiłem wykonać prosty i efektowny analizator widma sygnału akustycznego z wykorzystaniem wspomnianej wcześniej techniki DSP.

Mój projekt wymagał jednak rzeczywistej analizy kilkudziesięciu punktów DFT co pociągało za sobą spore wymagania dotyczące mocy obliczeniowej mikrokontrolera wykraczające, zdawałoby się, poza możliwości

...
Aby kontynuować czytanie wykup Prenumeratę
Artykuł ukazał się w
Marzec 2020
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik kwiecień 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio kwiecień 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje marzec 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna marzec 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich kwiecień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów