Предисловие
Графические индикаторы уровня звука существуют очень давно. Наиболее частая их реализация - на основе столбиков из светодиодов или матриц вакуумных люминесцентных индикаторов. А на основе графических LCD дисплеев долгое время они почти не выпускались: слишком дорого!
Но со временем "гуманизация" цен на аналого-цифровые процессоры и цветные жидкокристаллические экраны сделала возможным их внедрение в серийной аудиоаппаратуре; а также они появились на рынке в виде модулей, пригодных для встраивания в радиолюбительские конструкции.
Именно последний (радиолюбительский) вариант и будет далее рассмотрен.
На фото выше представлен экран тестируемого индикатора в одном из режимов. Это - реальное фото, но отличается от "живого" экрана размером: в действительности этот экран значительно меньше, чем его фото (фото увеличено).
Купить протестированный графический индикатор сигнала можно на Алиэкспресс, например, здесь. Цена на момент обзора - около $15 (может меняться, проверяйте!).
Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158
Внешний вид, технические характеристики и комплектация графического индикатора уровня сигнала
В комплект устройства входят собственно сам индикатор и соединительный кабель:
Технические характеристики индикатора уровня сигнала таковы:
Напряжение питания: +5V
Потребляемый ток: <50 мА
Частотная характеристика: 300 Гц - 18 кГц
Входное напряжение аудио: 0.1-1 В
Диагональ экрана: 1.3 дюйма
Разрешение экрана: 240 * 240 пикселей
Количество каналов: 2
Встроенные часы: Да.
Экран индикатора - очень небольшой, в чём есть и плюс, и минус.
Плюс - в том, что его легче будет встроить в аппаратуру.
А минус - в том, что с дальнего расстояния (например, с другого угла комнаты) изображение на экране будет плохо различимым.
Графический индикатор представляет собой небольшую печатную плату, с одной стороны которой расположен дисплей, а с другой - вся электроника:
Экран индикатора покрыт защитной плёнкой с язычком, за который можно эту плёнку оторвать от экрана. Но, поскольку та часть язычка, которая лежит на экране, - прозрачная, то отрывать плёнку не обязательно.
Основу индикатора составляет аналого-цифровой процессор (микроконтроллер) CKS32F103C8T6, китайский клон всемирно-известного STM32F103C8T6.
Процессор работает на внутренней частоте 72 МГц и имеет два встроенных 12-разрядных аналого-цифровых преобразователя. Также он имеет необходимый объём ОЗУ и ПЗУ (в последнем и хранится прошивка, с которой работает индикатор).
Перед подачей на процессор сигналов они проходят через двухканальный операционный усилитель N5532 (в правой части платы на фото).
Подрегулировать уровень сигнала до полной симметричности можно с помощью двух подстроечных резисторов, установленный на плате выше операционника.
Питанием в рабочем режиме индикатор обеспечивает трёхконтактный линейный стабилизатор марки 662K, расположенный вверху вблизи разъёма. Его выходное напряжение - 3.3 В, а максимально-допустимое входное напряжение - 6 В. В результате его диапазон работы получается довольно узким, и требуемое устройству входное напряжение 5 В желательно сильно не превышать.
Когда внешнее питание отсутствует, работу встроенных часов поддерживает литиевая батарейка на 3 В, расположенная в левом нижнем углу. Батарейка припаяна к плате, и, когда через несколько лет её заряд иссякнет, пользователю придётся повозиться с её заменой.
Внешние соединения осуществляются с помощью комплектного кабеля и штырькового разъёма на плате, назначение контактов которого обозначено на плате.
Разъём лучше виден в диагональном ракурсе:
Назначение контактов разъёма подписано на плате, и требуется лишь один небольшой комментарий.
Контакты K1 и K2 предназначены для подключения кнопок управления. Кнопки подключаются между этими контактами и землёй.
Кнопка K1 отвечает за выбор режима работы индикатора, а кнопка K2 - за выбор цветовой палитры в выбранном режиме.
В режиме показа часов (он вызывается автоматически при отсутствии сигнала) кнопки служат для выбора и установки поразрядно даты и времени.
Измерения показали, что полоса частот аналогового тракта составляет 1100 Гц - 20000 Гц по стандартному уровню минус 3 дБ.
В данном случае нельзя считать такую частоту среза в области нижних частот (1100 Гц) схемотехнической ошибкой. Скорее всего, это сделано для того, чтобы нижние частоты, дающие максимальный вклад в мощность сигнала, не забивали бы средние и высокие в режиме отображения спектра.
В области плоской части характеристики (примерно от 2 до 20 кГц) уровню 0 дБ (максимум сигнала в режиме Bar Level) соответствует амплитуда 0.25 В.
Теперь переходим к следующему пункту обзора.
Тестирование графического индикатора уровня сигнала
А теперь посмотрим на фото режимов работы индикатора с их описанием (наименования режимов будут приведены так, как их обозначает на экране сам индикатор).
Режим Waveform 0:
В этом режиме индикатор показывает осциллограмму сигнала с довольно медленным её движением. На экране показаны оси по вертикали и горизонтали (в следующем режиме их не будет).
Изменение цвета индикации в этом и следующем режиме невозможно.
Режим Waveform 1:
Этот режим отличается от предыдущего только отсутствием осей координат. Хотя ось по горизонтали получается сама собой за счет участков с нулевым сигналом.
Режим Spectrum 2:
Этот режим - классический и любимый народом анализатор спектра.
В этом режиме возможно изменение цветовой палитры, примеры будут далее.
Режим Spectrum 3:
Этот режим отличается от предыдущего тем, что над столбиками спектра ставятся метки максимумов, которые затем постепенно спадают.
Режим Bar Level:
В этом режиме уровень сигнала отображается столбиками с пометками максимумов в виде белых чёрточек над столбиками.
Одновременно на правой половине дисплея уровень сигнала показывается и цифрами, но при больших перепадах сигнала (а в музыке обычно так и бывает) из-за быстрого мелькания цифр прочесть их невозможно.
В этом режиме возможно изменение цветовой палитры.
И, наконец, последний режим. Когда сигнала нет, дисплей автоматически переходит в режим показа часов:
Режим часов здесь очень простой: будильника нет, смены оформления нет, перехода на 24-часовой режим нет.
Также в этом режиме индикатор показывает и текущую дату (слева вверху); при этом в качестве разделителей год-месяц-день применены иероглифы, и заменить их на латиницу невозможно.
Теперь посмотрим на примеры различного цветового оформления в режимах Spectrum и Bar Level (это только примеры; на самом деле цветовых оформлений - значительно больше).
Три примера цветового оформления режима Spectrum (из 12-ти возможных):
Легко заметить, что в режиме Spectrum при изменении цветовой палитры меняется цвет только нижней части спектра, а верхняя часть остаётся желто-красной.
Теперь - три примера цветового оформления режима Bar Level (из 12-ти возможных):
Теперь - несколько слов по поводу общей характеристики дисплея.
Плотность пикселей - не заоблачная, но достаточно высокая (210 на дюйм); благодаря чему пикселизация экрана не заметна.
Углы обзора - очень хорошие, изображение видно хорошо со всех более-менее "нормальных" ракурсов. По свойствам экрана похоже, что он изготовлен по технологии IPS, что часто встречается во вполне приличных смартфонах и планшетах.
Что касается рабочих уровней сигнала, то они, пожалуй, не очень согласованы в разных режимах. Например, уровень, достаточный для красивого изображения динамики сигнала в режиме Bar Level, маловат для режима Spectrum: спектр сигнала получается низковат (прижат к низу), и ему не хватает динамики.
Но, если поднять уровень сигнала до величины, достаточной для красивой работы в режиме Spectrum, то при переходе в режим Waveform снова пропадает динамика: по экрану просто идут две полосы максимальной ширины.
На этом можно завершить тесты и перейти к заключению.
Окончательный диагноз
Конечно, протестированный индикатор не имеет никакого отношения к профессиональным индикаторам.
Основное его назначение - добавить к звуковому сопровождению некоторый видеоряд для подъёма эмоционального воздействия музыки.
И вот с этой задачей индикатор справляется отлично!
К возможным недостаткам следует отнести отсутствие системы АРУ (реальной или "цифровой"), вследствие чего индикатор теряет зрелищность при слишком малых или слишком больших сигналах.
И, последнее замечание: поскольку индикатор поставляется без корпуса, то от будущего владельца требуется наличие "прямых рук", чтобы встроить его в аппаратуру или оформить как самостоятельный узел в собственном корпусе.
Купить протестированный индикатор уровня звука можно на Алиэкспресс, например, здесь; цена на момент обзора - около $15.
Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158
Весь раздел "Сделай сам! (DIY)" сайта Smartpuls.ru - здесь.