پروژه پردازش صوت و کنترل فواره های آب [رقص نور اکولایزری]

پروژه پردازش صوت و کنترل فواره های آب ، در حقیقت اسم اصلی پروژه کنترل اکولایزری و استخراج مؤلفه های فرکانسی که هدف آن کنترل حرکات فواره های آب با صدا !رقص نور اکولایزری! هدف کلی در این پروژه این است که مدار و سیستمی طراحی کنیم، که با پخش موسیقی، مؤلفه های مختلف فرکانسی آن تفکیک شده و با انجام یک سری پردازش ها نهایتاً حرکاتی موزون از فواره های آب که توسط تعدادی پمپ آب ایجاد می شود را به وجود آورد.

مراحل پیاده سازی پروژه پردازش صوت

نمونه گیری از صوت و بافر کردن آن

استخراج و تفکیک مؤلفه های فرکانسی صوت توسط فیلترهای میان گذر

آماده سازی سیگنال های هر مؤلفه جهت اعمال به بخش ADC با تبدیل هر مؤلفه به ولتاژهای dc

بافر کردن ولتاژهای قبل

تبدیل ولتاژهای هر مؤلفه به مقادیر دیجیتال توسط بخش ADC

ایجاد موج های PWM متناسب با مقدار دیجیتال شده هر مؤلفه

مدار راه انداز (Driver) برای پمپ های آب

استفاده از پمپ های آب جهت ایجاد شاخه های فواره ای

بلوک دیاگرام ::

نمونه برداری از صوت و بافر کردن آن برای پروژه پردازش صوت

در ابتدا پیش از هرعمل یا پردازشی روی صوت،باید از صوت در حال پخش نمونه برداری کرد.این نمونه برداری باید از ولتاز بوده و می تواند از ولتاژ دوسر بلندگو باشد.

برای این که خللی در کار سیستم صوتی ایجاد نشود، برای نمونه برداری از ولتاژ بلندگو از یک طبقه بافر استفاده می کنیم.

نمونه ای از مدار بافر ساده با آپ امپ :::

تفکیک مؤلفه های فرکانسی 

هر صوت از هارمونیک ها و مولفه های فرکانسی بی شماری تشکیل شده است. برای ساخت آبنمای اکولایزری یا رقص نور اکولایزری، ابتدا باید تعدادی از این مولفه های فرکانسی را جدا کرد و با انجام یک سری پردازش ها هر یک از این مولفه ها را به یکی از فواره ها یا ستون های رقص نور مرتبط ساخت.

برای تفکیک مولفه های مختلف فرکانسی باید از تعدادی فیلتر برای جداسازی این مولفه ها استفاده کرد. این فیلترها باید از نوع میان گذر باشند تا بتوان یک فرکانس خاص یا به عبارت بهتر یک باند فرکانسی خاص را استخراج نمود.

انتخاب فرکانس عبور فیلترها 

از آن جایی که مدار نهایی ما در این پروژه متناسب با صوت پخش شده که موسیقی می باشد عمل می کند، لذا بهتر است که فرکانس عبور فیلترها از فرکانس نت های موسیقی انتخاب شود.

فرکانس های انتخاب شده برای فیلترهای این پروژه، در زیر مشاهده می شوند.

200Hz – 440Hz – 660Hz – 990Hz – 1.2KHz – 1.6KHz – 3.9KHz

طراحی فیلترها

طراحی فیلتر های موجود در این پروژه به صورت نرم افزاری و به کمک نرم افزار Filter Solution انجام گرفته است.

با استفاده از نرم افزار Filter Solution می توان انواع فیلتر را طراحی نمود.

قابلیت های نرم افزار Filter Solution

طراحی کلاس های مختلف فیلتر (میان گذر، پایین گذر و…)

طراحی انواع فیلترها (باترورث، چپی چف، بسل، تاخیری و…)

طراحی فیلترهای اکتیو یا پسیو

طراحی فیلترهای مرتبه بالا (تا مرتبه 21)

تبدیل سیگنال تفکیک شده هر مؤلفه به موج DC

پس از این که هفت مؤلفه فرکانسی صوت توسط هفت فیلتر میان گذر طراحی شده استخراج گردید، این مولفه ها باید پیش از اعمال به بخش مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) میکروکنترلر، توسط مداری به یک موج dc متناسب با دامنه هر مؤلفه تبدیل شود.مداری که می تواند این کار را انجام دهد، یک مدار آشکارساز پیک موج (Peak Detector) می باشد.

 

دانلود قایل ها :::

دانلود گزارش پایانی درس پروژه ساخت کنترل اکولایزری و استخراج مؤلفه های فرکانسی

رمز : Melec.ir

سوالات خودتان را در قسمت پرسش و پاسخ مطرح کنید.

کپی برداری از نوشته ها فقط با لینک دادن به میکرو دیزاینر الکترونیک مجاز می باشد.

اگر این نوشته‌ برایتان مفید بود لطفا کامنت بنویسید.