VUメータ(デジタル処理+アナログ表示)

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====== VUメータ(デジタル処理+アナログ表示) ======

===== 概要 =====
VUメーター(VU Meter)は、元々、音響機器に於いて音量感(volume unit)を指示するための測定器だそうです。
【開発当時の規定】
インピーダンス600Ωの回路において1khzの正弦派を加えて1mWの電力を消費したときに0VUとする。
VUメーターの指示範囲は-20から+3で単位はdBである。信号が発生してから針が既定値に達するまでの時間は300msecである。
今回は、信号をPICでデジタル処理し、針式メータで表示させてみました。

===== 動作原理 =====
出来るだけハードウエアは単純にし、ソフトウエアで処理をしました。
  * 入力信号を、先ずはトランジスタで10倍に増幅します。
  * 次にダイオードを2個使って倍電圧整流します。
  * 整流された電圧をPICのA/D変換機能で取り込みます。
  * 1msec間隔で300回データを取り込んでその平均を求めます。
  * その結果を10ビットのD/A(ラダー方式)でアナログ電圧に変換します。
  * この電圧をオペアンプのボルテージフォロアでインピーダンス変換し、針式メータを振らせます。

===== 回路図 =====
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-164137.png}}

===== ソースコード =====
<code c VUmeter.c>
//********************************************************************** 

void	main()
{
	static	unsigned	int		ad, cnt;
	static	unsigned	long	adLong;
	//
	CMCON = 0b00000111;
	ANSEL = 0b00000100;
	TRISA = 0b00111100;
	TRISB = 0b00000000;
	OSCCON = 0b01110000;
	while (1) {
		PORTA.F1 = ~PORTA.F1;
		adLong = 0;
		for (cnt = 0; cnt < 300; cnt++) {
			ad = Adc_Read(2);
			adLong += ad;
			Delay_us(1000);
		}
		ad = adLong / 300;
		PORTB = ad;
		PORTA.F6 = (ad & 0b0100000000) == 1 ? 1 : 0;
		PORTA.F7 = (ad & 0b1000000000) == 1 ? 1 : 0;
	}
}

//********************************************************************** 
</code>

===== 動作確認 =====
入力にはCDプレイヤーを接続しました。
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-164309.png?500}}

どこかのメーカのパワーアンプから外したメータを接続してみました。
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-164325.png?500}}
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-164344.png?500}}

トランジスタのアンプ部と倍電圧整流部です。
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-164358.png?500}}

PICとD/A変換の接続部分です。
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-164412.png?500}}

ブレッドボードで使えるようにD/A変換部をユニット化しました。
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-164427.png?500}}

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