Pasmowy filtr audio z pomiarem natężenia

[stratus]

Witam!
Od pewnego czasu staram się zaprojektować prosty układ, który reagowałby na dany dźwięk (np. gwizdek) i wskazywał jego natężenie. Wymyśliłem 2 rozwiązana: ne567 lub filtr górno- + dolnoprzepustowy. NE567 ma bardzo wąskie pasmo reakcji, ale na wyjściu jest tylko stan 1 lub 0. Zaś połączenie kilku filtrów pasywnych pozwala na pomiar natężenia dźwięku, ale ma bardzo szerokie pasmo przepuszczania.

Jak waszym zdanie najlepiej zrealizować taki projekt pasmowego filtra audio z możliwością pomiaru natężenia
Zakres interesujących mnie częstotliwości to 15-30kHz.

Pozdrawiam

[zaba]

Należałoby zrobić filtr pasmowy o dużej stromości, ale nie dobroci, bo mógłby kolega go wzbudzić, wzmocnienie, równe 1 i może kolega liczyć natężenie.

Ale musiałby kolega określić dokładnie częstotliwość, ale układ zareaguje na częstotliwość nie na dźwięk, żeby reakcja była na dźwięk, muszę przyznać, że niezastąpiony był by mikroprocesor, dobrze było by gdyby był to procesor sygnałowy. Myślę, że kolega nie będzie wykrywał czy to gwizdek czy coś innego, tylko szukał natężenia konkretnego dźwięku w danym Momocie, dlatego można przyjąć uproszczenie do filtra pasmowego.

Jeśli chodzi o natężenie, to trudno mi powiedzieć, czego kolega oczekuje, może być to tak samo mikrokontroler, albo jakiś układ przeznaczony do tego np. LM3915.

[ Dodano: 2010-11-21, 21:56 ]
Filtr może być dowolny nie ma to większego znaczenia, jeśli kolega chce sobie precyzyjnie dobrać pasmo to proponuje nie robić filtra pasmowo przepustowego, bo jeśli będzie bardzo stromy to da mały zakres częstotliwości, a o małej dobroci będzie fałszował wyniki swoim podbiciem w środkowych częstotliwościach, dlatego można się pokusić o dobranie filtru, dolno i górno przepustowego (dolno przepustowy na 30kHz, a górno przepustowy na 15kHz)

Ale tak z ciekawości, kolega chce to do zastosowań profesjonalnych, czy czysto tylko dla siebie??

[stratus]

Upraszczając: częstotliwość -> przedwzmacniacz -> filtr górnoprzepustowy x2 -> filtr dolnoprzepustowy -> wzmacniacz -> filtr AM -> uC.
Co sądzicie o filtrach piezo? Są jakieś na takie częstotliwości
Jako źródło dźwięku zamierzam wykorzystać strojony gwizdek dla psów którzy wytwarza fale o częstotliwości na granicy ludzkiego słuchu 15-20kHz (może czasem odrobinę wyższej).
Ma to być mały dodatek to robota, którego buduje Nie musi działać idealnie

[zaba]

Ważny będzie element odbierający częstotliwość, wystarczy po jednym filtrze górno i dolno zaporowym, potem przydałyby się dioda i kondensator o pojemności koło 22uF podłączony pomiędzy szynę sygnału, a masę, potem komparator i sygnał można podać na uC

Filtry wytną pasmo do wymaganego zakresy, dioda wytnie ujemną polówkę sygnały, a kondensator wygładzi sygnał, jego pojemność należy dobrać w zależności od częstotliwości, jego pojemność wyznaczy też czas rozładowania, co wydłuży ewentualny sygnał ,,gwizdu,, , kondensator może być niewielki chodzi tylko o wygładzenie przebiegu i podniesienie go nieznacznie ponad poziom masy, komparator podniesie sygnał do poziomu swojego zasilania, aby nie przeciążyć wejścia uC można dodać dzielnik na rezystorach, jeśli kolega chce to jutro mogę pomóc trochę więcej, całość jest dość skomplikowana w treści, ale w cale trudne nie jest. Nie jestem skłonny do wykonywania schematów, ale jeśli kolega nie czuje się na silach do wykonania tego urządzenia to postaram się pomóc.

[stratus]

Dzięki za wskazówki!
Wczoraj trochę pokombinowałem i powstał taki oto schemat:


Przy symulacji okazało się, że podwójny filtr górnoprzepustowy daje znacznie bardziej strome zbocze. Sygnał ma pochodzić z mikrofonu więc muszę tam jeszcze jakiś przedwzmacniacz wsadzić. Brakuje jeszcze filtra dolnoprzepustowego, ale to akurat mały problem bo sporą część wyższych częstotliwości wytnie sam mikrofon (jest przystosowany do dźwięku słyszalnego).

Macie jakieś uwagi? Jakieś propozycje wzmacniacza do mikrofonu elektretowego?

EDIT:
Okazuje się, że przy użyciu NE567/LM567 można również zmierzyć amplitudę sygnału wejściowego! Z dokumentacji wynika, że napięcie na pinie 1 jest odwrotnie proporcjonalne do amplitudy sygnału wejściowego
Myślę, że problem jest już rozwiązany.

Pozdrawiam!

[JOLLY]

A może filtr aktywny i potem przetwornik RMS? Np. AD637, albo AD737.

[stratus]

Pomysł dobry, zbyt kosztowny szczególnie, że potrzebuję, aż 3 sztuki tego urządzonka.
A co do filtra aktywnego to jaki polecacie?

[zaba]

To zależy od kolegi, można użyć mikro kontrolera w tej roli i zastąpi on wtedy cały zaprojektowany układ, można użyć gotowych kostek filtrów z przełączaną pojemnością, MAXIM miał na pewno coś takiego i sądzę, że AD też, więc można poszukać czegoś na stronach producentów, można też użyć wzmacniaczy operacyjnych i zbudować filtr wysokiego rzędu, wiele takich projektów można znaleźć w Internecie, a w EdW był nawet na ten temat artykuł i o ile się nie mylę to jest na stronie elpolrtalu. Tak, że sposób dowolny

[ Dodano: 2010-11-27, 16:55 ]
Jeśli chodzi o filtry scalone
http://www.tme.eu/pl/katalog/uklady-sca ... D100621%26

Artykuł z EdW
http://www.edw.com.pl/pdf/k01/69_024.pdf

Dla mikro kontrolera
http://www.google.pl/search?hl=pl&&sa=X ... ft&spell=1

[stratus]

Z filtrami wysokiego rzędu byłoby sporo roboty (dostrajanie, ilość części itp). Filtry scalone (te z TME) do tanich nie należą więc odpadają. Te 3 mikrofony ma obsłużyć ATTINY261 więc FFT też odpada.
Ciągle uważam, że NE567 byłby OK choć trochę problematyczne z pomiarem natężenia. Chyba, że gdzieś pominąłem scalone filtry pasmowe.

[keruseykaryu]

Te 3 mikrofony ma obsłużyć ATTINY261 więc FFT też odpada.

Nie tak szybko kolego. Proszę sobie spojrzeć do książki Rafała Baranowskiego "Mikrokontrolery ATtiny w praktyce". Rozdział 5.13. Tam masz opis jak zrobić filtr IIR na tiny26. Jak zrobisz to na tiny861 masz 4 razy więcej RAM, i 4 razy więcej Flaszki.

A tak przy okazji: to ma być stroik do organów kościelnych?

[stratus]

Już się biorę za lekturę tej książki

Ma to być mały dodatek to robota, którego buduje Nie musi działać idealnie .

EDIT:
Ostatecznie pozostanę przy filtrze na LM567. Jest to chyba najprostsze z dobrych rozwiązań.
Dziękuję wszystkim za pomoc