Как сделать эквалайзер на стене

Обновлено: 24.04.2024

Давно прошли те времена, когда построение даже обычного регулятора тембра требовало немало усилий. Современные микросхемы позволяют собирать подобные узлы даже без особых знаний всех тонкостей электроники. В этой статье мы познакомимся с эквалайзерами, построенными на специализированных микросхемах.

Четырехполосный на BA3824LS

Микросхема BA3824LS представляет собой интегральный стереофонический 4- полосный эквалайзер. Полоса частот в каждом из каналов устанавливается независимо при помощи внешних конденсаторов. Прибор выпускается в корпусах SZIP/SSOP-A24.

Основные параметры BA3824LS:

напряжение питания, В – 3.5 … 16;
ток потребления, мА – не более 9.5;
максимальное входное напряжение, В – 1;
коэффициент гармоник, % – не более 0.3;
уровень шумов на выходе, мкВ – не более 20;
коэффициент усиления, дБ – -3 … 0;
диапазон регулировки тембра, дБ – +- 11.

Типовая схема включения BA3824LS:

Благодаря широкому диапазону питающих напряжений и малому току потребления конструкция может использоваться в носимой и автомобильной звуковоспроизводящей аппаратуре.

Пятиполосный на BA3822L

BA3822 – интегральный 5-полосный стереофонический эквалайзер. Предназначен для использования в звуковоспроизводящей аппаратуре среднего и высокого класса. Отличается малым энергопотреблением. Выпускается в корпусах SZIP/SSOP-A24.

Основные параметры BA3822L:

напряжение питания, В – 3.5 … 14;
ток потребления, мА – не более 7;
максимальное входное напряжение, В – 0.6;
коэффициент гармоник, % – не более 0.3;
уровень шумов на выходе, мкВ – не более 10;
коэффициент усиления, дБ – -3 … 0;
диапазон регулировки тембра, дБ – +- 14.

Типовая схема включения BA3822L:

Пятиполосный на LA3600

Микросхема предназначена для использования в автомобильной звуковоспроизводящей аппаратуре. Представляет собой интегральный пятиполосный монофонический эквалайзер. Полосы частот задаются внешними конденсаторами.

Основные параметры LA3600:

напряжение питания, В – 8 … 20;
ток потребления, мА – не более 8;
максимальное входное напряжение, В – 3;
коэффициент гармоник, % – не более 0.1;
уровень шумов на выходе, мкВ – не более 20;
коэффициент усиления, дБ – 12;
диапазон регулировки тембра, дБ – +- 14.

Типовая схема включения LA3600:

Пятиполосный с регулировкой громкости и баланса на CXA1352AS

Микросхема представляет собой интегральный пятиполосный стереофонический эквалайзер с возможностью регулировки громкости и стереобаланса. Прибор разработан для использования в переносной и стационарной аппаратуре среднего и высокого классов.

Основные параметры CXA1352AS:

напряжение питания, В – 4 … 10;
ток потребления, мА – не более 16;
диапазон регулировки тембра 400 Гц, 1 кГц, 4 кГц, дБ – -13 … +14;
диапазон регулировки тембра 100 Гц, 10 кГц, дБ – -12 … +14;
диапазон регулировки громкости, дБ – -94 … 0;
диапазон регулировки баланса, дБ – -66 … 0.

Типовая схема включения CXA1352S:

Думаю, эта небольшая подборка будет полезна тем, кто делает звуковоспроизводящую аппаратуру своими руками с нуля, а не создает ее подпайкой проводов к готовым модулям.

Сегодня статья будет на тему обучение и тренировки пайки для начинающих радиолюбителей.

Я уже как пять лет являюсь радиолюбителем, до этого паяльник не держал в руках ни разу. И с самого начала пути мне понравилось собирать электронные конструкторы из Китая (на английском языке DIY KIT). Сейчас я немного уже разбираюсь, но сборка этих конструкторов превратилась в хобби и от самых простых я перехожу к сложным, спаяно уже более сотни. С помощью них можно тренироваться в пайке как обычных компонентов, так и SMD.

Сегодняшний KIT будет один из самых интересных и сложных. Это будет графический эквалайзер или спектроанализатор звука. Названий много, а смысл один, как вы назвали бы его?

Сразу покажу вам что получиться в итоге и приступлю к сборке:

Данный конструктор был заказан на сайте IC Station. Последнее время заказываю только на нем т.к. там собрана вся электроника и это не торговая площадка, и не какой продавец вас не обманет. И всегда остаются лишние (запасные) компоненты.

Комплект состоит из:
- Платы отличного качества
- Корпус, состоящий из черного и прозрачного оргстекла
- Болтики и винтики
- 3 типа SMD резисторов
- 2 типа SMD конденсаторов
- SMD микросхема
- 145 SMD светодиодов
- 2 типа шнуров
- и USB разъем

Приступаю к сборке. Производитель советует начать со светодиодов. На плату припаиваются 135 маленьких светодиодов и 10 RGB.

Я начну с RGB. На светодиоде 6 контактов и есть метка в виде срезанного уголка, это плюс или анод.

На плате, в местах припаивания этих светодиодов есть точка, с ней и нужно совмещать срезанный уголок на светодиоде.

Наношу припой на один из шести контактов на плате, прижимаю светодиод и прихватываю его, расплавляю нанесенный припой. Тем самым светодиод уже держится на плате и теперь можно пропаивать остальные пять контактов. Паяем быстро, не более одной секунды, т.к. пластик светодиодов плавкий и может расплавиться.

Вот такая красота получается.

Десять светодиодов 5050 на своем месте, осталось еще припаять всего 135. Маркировка у них 0805, а размером со спичечную головку. Зеленая часть это катод или минус, припаивается на плату к овальному контакту.

Похожие публикации

Вы когда-нибудь расплавляли нужные вещи от того, что на них попадал мощный свет? А может Вы когда-нибудь случайно разбивали дорогой осветительный прибор, небрежно зацепив ногой? Если эта история про Вас, то Вам наверняка понравится работать с светодиодами. Это ударопрочное, не перегревающееся изделие, которое потребляет всего лишь 100Вт электроэнергии, в то время как горит она, как 500Вт галогеновая лампа. Прочитав данную статью, Вы сможете понять, как нехитрым способом можно сделать подобное у себя дома своими же руками. Все проще, чем Вы можете себе представить. Процесс сборки начинается с того, что Вы крепите составные детали к радиатору. Радиатор используется для охлаждения мощного светодиода. С использованием специальных отверстий в светодиоде и болтов нужно прикрепить светодиодный модуль к радиатору, как показано на рисунке. Обязательно необходимо использовать термопасту и максимально плотно прижать к радиатору. Далее крепим вентиляторы, которые будут использованы для активного охлаждения. Можно взять вентиляторы, которые устанавливаются в серверах. Далее соедините все детали вместе, проверьте работу вентиляторов, напряжение на сетевом адапторе и вентиляторах - должно быть одинаковым. 5V DC или 12V DC. Для надежности можно использовать на каждый вентилятор свои мини адаптер. Подключите питание к светодиоду (питающие провода от источника тока должны быть припаяны к светодиоду) и проверьте работу, подав напряжение на источник тока. Обязательно убедитесь, что система охлаждения работает правильно. Для определения точной температуры лучше всего подойдет инфракрасный температурный пистолет.
Сетевой адаптер - для вентиляторов. Источник тока - для светодиодного модуля. Следующим шагом поместите всю собранную конструкцию в специальный заранее заготовленный каркас. Обязательно нужно сделать отверстие внизу для вентиляторов, чтобы система охлаждения работала корректно. Не забудьте также сделать несколько отверстий сверху для того, чтобы воздух входил через них, проветривал все рабочие элементы, забирал у них тепло, а затем через вентиляторы выдувался. Плату для питания вентиляторов можно позаимствовать из зарядного устройства. Не используете б/у или подозрительный адаптер. Если он выйдет из строя - мощный светодиод перегреется и перестанет вовсе светить. Либо будет быстро день, месяц, год терять яркость. Теперь у Вас есть мощная светодиодная лампа-прожектор, которая работает также, как и 500Вт галогеновая лампа. Она такая же по габаритам, такая же прочная и легкая, что гарантирует удобство работы с осветительным прибором. Важным является также тот факт, что лампа работает при температуре 50°С, что позволяет работать светодиоду дольше чем 40 000 часов, заявленных для температуры 65°С.

Очень скоро всеми любимый праздник - Хеллоуин. Как сделать оригинальную маску? Маскарадная светодиодная маска будет заметна как днем, так и ночью! Существует три способа украсить вашу маску светодиодами. Данное руководство позволит Вам сделать маску любой сложности: все, что Вам понадобится это несколько светодиодов и аккумулятор, никакого программирования или микроконтроллер не требуется! Вам необходимы навыки пайки и склеивания частиц, время работы не более часа. Можно сделать маску более усложненной, добавить анимацию, однако для этого потребуются навыки программирования. Но сделать лучшую маску для маскарада с анимацией и ауди, добавив небольшой аудиоконтроллер. Она будет сиять днем и ночью, а анимация будет воспроизводиться под музыку.

Хотя каждая маска сделана из различных электронных компонентов, есть несколько инструментов и расходных материалов, которые вы должны будете использовать, независимо от выбранного дизайна:
- маска маскарадная
- светодиоды с драйверами / светодиодная лента цифровая
- клей
- ножницы для зачистки проводков
- паяльник
- контроллер RGB мини / arduino / миниатюрный батареечный отсек

Для первого варианта - простая маскарадная маска с светодиодами - Вам дополнительно понадобятся миниатюрные батарейки. Необходимо присоединить батареечный блок к светодиодам.

Припаять провода к светодиодам проще на заводской пластине, если таковой нет, можно любым удобным способом зафиксировать их на любой другой поверхности с помощью 3М клея

Следующим шагом будет приклеивание светодиодов к маскарадной маске. Возьмите пистолет для горячего клея и аккуратно приклейте их в нужном месте - с лицевой стороны маски или за первым рядом перьев, также закрепите клеем батарею за перьями, так чтобы спрятать ее, если у Вас нет термопистолета, воспользуйтесь суперклеем.

Оставьте высыхать маску на подставке в течении часа.

Для добавления анимации - приобретите специальный контроллер для управления каждым светодиодом в отельности, как на рисунке ниже

сделать такое приспособление довольно сложно без определенных навыков программирования, маска с анимационной подсветкой

При помощи миниатюрного микрафона можно сделать маску, которая будет реагировать на звук и менять цвет светодиодов.

Также может быть установлен миниатюрный динамик, который будет воспроизводить различные аудиоэффекты.

Визуально маска не изменится, однако звуковое сопровождения и цветовая анимация сделает маскарадную маску лучшим дополнением Вашего карнавального костюма.

Если хотите удивить всех, может быть установлен датчик, реагирующий на спиртное, получится что-то вроде алкотестера!
Как пример работы данного датчика Вы можете посмотреть другой проект Интерактивный светодиодный халат

С наступающим! Приближается Новый год, а значит, пора срочно создавать настроение! Ну и как всегда в это время года рождаются десятки электронных схем различных цветомузыкальных установок.

Чего только самобытные мастера не придумают. От трехцветных моргалок до лазерных многолучевых установок с управлением по MIDI интерфейсу.

Как большой поклонник, так называемых адресных светодиодов, хочу показать вам очень простую и удивительную цветомузыку. Я вообще такой ни разу не видел. Пока не собрал за один вечер. Итак, визуализатор звука!

Инструкция

Схема очень простая!

Вам понадобятся Arduino Nano, или Uno. Или какая там у вас есть? Два потенциометра, пять резисторов, пару конденсаторов и линейка (лента) из 180 светодиодов WS2812b. Всё! Светодиодов в линейке может быть 60, 120 или 180.

В визуализаторе с помощью алгоритма быстрого преобразования Фурье выделяются 8 частот (порог чувствительности на каждую частоту свой, снижается от 1 к 8), преобразуются в цвет и выводятся на линейку светодиодов по одному из восьми алгоритмов. Скетч писал Майкл Крампас, парни из Чип и Дипа добавили функционал, а библиотека для светодиодов и быстрого преобразования Фурье (FFT) написана в Адафрут для проекта Piccolo. Библиотека FFT для 128 точек, адаптированная для AVR микроконтроллеров написана на ассемблере.

Сам скетч и библиотеку FFT нужно скачать здесь и здесь.

Не теряйте время на разбор алгоритмов, просто соберите, залейте скетч и наслаждайтесь шоу.
Это всего лишь развлечение!

В момент первого включения нужно сделать пару настроек:

Яркость: удерживайте кнопку color при включении питания. На первых 8 светодиодах будет отображаться радуга светодиодов. С помощью ручки param измените яркость. По завершении нажмите кнопку color еще раз, и ваша конфигурация будет сохранена в памяти.

Длина светодиодной полосы: удерживайте кнопку pattern при включении питания. Отобразится один, два или три красных светодиода. Используйте ручку param, чтобы выбрать длину светодиодной полосы в зависимости от количества красных светодиодов:

1=60 светодиодов
2=120 светодиодов
3=180 светодиодов

По завершении нажмите кнопку pattern еще раз, и ваша конфигурация будет сохранена в памяти.

Алгоритмы

Танцы плюс: пики звуковых сигналов испускаются из центра полосы и исчезают по мере приближения к концам. Скорость пика пропорциональна величине звукового сигнала этого пика.

Танцы минус: то же, что и Dance Party, но пики сигналов испускаются с одного конца.
Импульс: пики сигналов отображаются как яркие импульсы, которые поступают из центра полосы. Ширина импульса зависит от уровня сигнала.

Световая полоса: в пиках освещается вся полоса.

Цветные полоски: пики сигналов отображаются как цветные полосы, которые исчезают.

Цветные полоски 2: подобно цветные полоски, но каждая полоска сжимается и исчезает.

Вспышки: пики сигналов отображаются в виде светодиодной вспышки в случайном месте. Начальный цвет белый, а затем исчезает через другой цвет.

Светлячки: пики сигналов отображаются как одиночные светодиоды в случайном месте, и они перемещаются влево или вправо и исчезают. Их скорость зависит от величины сигнала.

Цветовые схемы

Случайная двухцветная схема: выбраны два случайных цвета и только они используются для отображения пиков сигнала. Со временем будут выбраны новые цвета. Используйте param, чтобы настроить скорость изменения цветовой схемы. Если ручка потенциометра «параметры» в верхнем положении, цвета будут меняться часто и каждый пик сигнала будет иметь новый цвет. Рекомендую установить ручку в средину.

Радуга: все пики сигналов отображаются как один и тот же цвет (с небольшим количеством случайных вариаций) и этот цвет меняется как радуга с течением времени. Скорость изменения цвета устанавливается потенциометром param.

Цветные частоты: в этом режиме каждый пик сигнала окрашивается в зависимости от частотной полосы где он находится. Самая низкая полоса красного цвета, и дальше вверх по спектру. Есть 8 полос частот: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый, белый. Этот цветовой режим наиболее интересен, когда частотная характеристика настроена на все полосы частот.

Диапазон частот: вы можете управлять тем диапазоном частот, на который откликается цветомузыка. Чтобы установить диапазон нажмите и удерживайте обе кнопки. Используйте ручку param, чтобы выбрать, сколько из восьми частотных диапазонов будет показываться. Если вы хотите выделить бас и ритм музыки, установите частотную характеристику только на самые низкие 2 или 3 полосы. Если вы хотите показать все частоты в музыке (например, вокал и более высокие инструменты), выберите все полосы частот.

Это видеоинструкция по настройке и она же демонстрация визуализатора в работе. Там в конце две музыкальные композиции с разными алгоритмами.

На хабре уже было несколько статей по Web Audio API: создание визуализатора, вокодера и пианино в 30 24 строки. Поиск же по всея интернетам по запросу эквалайзер упорно выдавал туториалы по созданию спектрограмм. (Если заголовок этой статьи сбил вас с толку или вы таки купились на картинку:) и ожидали именно визуализации аудио — вам сюда или вот сюда). Но именно просто эквалайзера я так и не встретил (хотя уверен, что где-то он таки есть). Возможно, это настолько простая задача, что об этом и писать не стоит. Но, в таком случае, почему бы не сделать её ещё проще?

Что хотелось получить?

Пусть мы уже имеем какой-то плеер. В простейшем случае — это голый audio элемент.

Хочется, чтобы мы умели прикрутить к нему эквалайзер
чтобы не пришлось думать и это всё никак не сказалось бы на работе самого плеера.
Но, начнем с начала.

Любая работа с Web Audio API начинается с создания контекста:

Что важно — такой объект должен быть один. Во-первых, для того, чтобы все связанные объекты могли работать вместе, они должны быть созданны в одном контексте. ~~Во-вторых, если контекстов создать несколько (по наблюдениям — 3-4), то браузер упадёт:)~~

(UPD: по сосстоянию на 21.09.15 при создании большего количества контекстов возикает ошибка Uncaught NotSupportedError: Failed to construct 'AudioContext': The number of hardware contexts provided (6) is greater than or equal to the maximum bound (6) . То есть хром позволяет создать до шести контекстов одновременно.)

Первое, что нам понадобится — это создать обертку для HTMLMediaElement , с которой мы и будем работать:

Объект source — это первое звено цепи (в прямом смысле), которую мы строим. В простейшем случае цепь состоит только из двух звеньев — источник сразу подключается к выходу.

Здесь context.destination — это, грубо говоря, ваши колонки.
Сам же эквалайзер строится из фильтров, создаваемых с помощью createBiquadFilter.

Код создания фильтра:

type — тип фильтра. Может принимать одно из значений: lowpass, highpass, bandpass, lowshelf, highshelf, peaking, notch, allpass. Нам потребуется лишь peaking фильтр — он позволяет выборочно подчеркнуть или ослабить ограниченную полосу звукового спектра. Почитать подробнее.
Q — добротность — изменяет ширину полосы частот, на которые фильтр влияет.
gain — сила, с которой фильтр влияет на полосу частот.

Очень важно подключать фильтры именно последовательно. Когда я писал первую версию, у меня фильтры подключались параллельно, и на выходе не было ничего, кроме страшного грохота. Лекарство нашлось не сразу (в основном потому, что ответ, помеченный как 'решение', не является верным).

Остается только связать это всё воедино:

Вот так. Эквалайзер в 30 строк. Дальше дело за малым — привязать контролы, но это задача элементарная.

Вот, собственно, демка, где стримится ogg файл и пропускается через наш эквалайзер, но насладиться ей смогут только пользователи Google Chrome, пользователям же других браузеров придется потрудиться открыть локальный файл, да ещё и не абы какой. Потому что…

Момент разочарования

Собрав первую версию плеера, я решил прикрутить к нему soundcloud. Здорово же — прогонять песенки с облака через эквалайзер. В конце концов всё завелось… но только в хроме — мозила упорно отказывался воспроизводить поток. Но локальные файлы при этом запускал на ура. И тут выяснилось страшное:

To prevent this [information leakage], a MediaElementAudioSourceNode must output silence instead of the normal output of the HTMLMediaElement if it has been created using an HTMLMediaElement for which the execution of the fetch algorithm labeled the resource as CORS-cross-origin. (документация)

upd: как справедливо заметили в комментариях, CORS можно настроить с помощью атрибута crossorigin, но для этого в сам поток должен быть добавлен заголовок Access-Control-Allow-Origin .

А для загружаемых файлов, например, можно использовать ObjectURL :

Итого

В целом, Web Audio API уже поддерживается довольно неплохо и может широко использоваться. А главное — api позволяет писать очень высокоуровневый код, и вы можете в 30 строк написать собственный эквалайзер, если вам не нравится этот:)

PS Приятно узнать, что статья попала в топ хабра за 2014 год. 2ое место в категории API

Читайте также: