文档介绍：音频信号分析仪
摘要:本音频信号分析仪基于快速傅里叶变换的原理,以32位CPU STM32构成的最小系统为控制核心,由电压跟随、程控放大、峰值检测、抗混叠滤波等模块组成。本音频信号分析仪由STM32控制,通过AD转换,对音频信号进行采样,把连续信号离散化,然后通过FFT运算,对音频信号各个频率分量以及功率等指标进行分析和处理,然后通过高分辨率的LCD对信号的频谱进行显示。该系统能够精确测量的音频信号频率范围为50Hz-10KHz,其幅度范围为5mVpp-5Vpp,分辨力为50Hz。
关键词:FFT 嵌入式系统前级信号处理功率谱
Abstract: This audio signal analyzer based on the principle of fast Fourier transform, the minimum system consisting of STM32 embedded system as control core, followed by the voltage, program-controlled amplifier, peak detection, such as anti aliasing filter modules. This audio signal analyzer controlled by an embedded system, through the AD conversion, the audio signal sampling, the continuous signal discretization, then through FFT arithmetic, each ponent and the power index in the audio signal analysis and processing, and then through high resolution display LCD frequency spectrum of the signal and the characteristics of. The system can accurately measure the audio signal frequency range of 50 -10K HZ, its amplitude range is 5 mVpp- 5 V pp ,resolution of 50 Hz.
目录
摘要 2
目录 3
引言 4
1 系统方案比较与选择 3
主控芯片的选择 3
采样方法比较与选择 4
信号功率的计算 4
1. 4 系统总体方案 4
2 硬件设计 5
程控放大电路设计 5
峰值检测电路设计 6
总硬件电路 7
3 软件调试 9
9
10
FFT程序 11
4. 4功率计算 11
周期计算 12
4 系统调试 12
总硬件焊接图 12
7
8
8
18
液晶屏显示图 13
测试结果 14
5 总结 15
参考文献 15
附录1:元器件明细表和仪器设备清单 15
附录2:FFT程序 15
附录3:周期计算程序 17
附录4:主程序 18
引言
早期专业的音频分析仪种类很少,在做音频测量时一般是利用万用电表、频率计、示波器及频谱仪等组合成一套音频测试系统。这种测试系统中间环节多,各环节之间接口匹配较为困难,使用起来比较麻烦,测量结果往往也不精确。
  近年来出现的音频分析仪器也与仪器的主流发展趋势一致,朝着高度集成化、智能化的方向发展,这些仪器集成了复杂音频信号发生装置、功率放大装置等,具备了一些初步的图形化分析功能,使用户很容易组建音频测量系统。 
美国Audio Precision公司是一家全球最大的音频测试仪器制造商;创立于1984年,其音频测试仪器System Two/ AP2700系列是目前音频测试业界的标准测试仪器,为Dobly, DTS,等多家研究机构采用,是miscrosoft DTM认证的指定仪器。 
RS公司的“精灵系列”音频分析仪UP300&UP350也是这类仪器的典型代表,可测量双向信道串扰,可产生双音信号,用于调制失真分析和差频失真测量,且测量范围宽,精度较,UP350还可分析数字音频信号,采样率高达192KHz,可用于数字音频设备测量和模拟/数字混合接口的相关应用。
音频信号分析仪利用