一种声音频率采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种声音频率采集装置，包括直流稳压电源、音频放大器模块、负电压模块、运放比较器模块、三极管模块、数字电位器模块、MCU微处理器模块和UART通讯接口模块。本发明专利技术通过待测音频设备发送出去的音频测试波形与MIC接收到的音频测试波形之间的相似度，从而获得该待测音频设备的音频测试结果，采用了数字化音频的测试模型，整个测试过程自动完成，操作人员通过配置与调整相关的测试参数，满足不同音频设备的测试需求，其电路成本低廉，性能稳定，测试结果客观准确，可应用于不同的音频检测场合。

A sound frequency acquisition device

The invention provides a voice frequency acquisition device, which comprises a DC regulated power supply, an audio amplifier module, a negative voltage module, an operational amplifier comparator module, a triode module, a digital potentiometer module, a MCU microprocessor module and a UART communication interface module. The similarity between the test waveform audio waveform and MIC audio test equipment to send audio out received, so as to obtain the test result of the audio audio equipment to be tested, the test model of digital audio, automatically complete the whole testing process, the operator through the configuration and adjustment of test parameters, to meet the test the needs of different audio equipment, the circuit has the advantages of low cost, stable performance, accurate test results, which can be used in the detection of different audio.

【技术实现步骤摘要】
一种声音频率采集装置
本专利技术涉及音频测试
，特别涉及一种声音频率采集装置。
技术介绍
在音频测试中，通常需要对待测音频设备产生的音频信号进行频率采集以进一步分析处理，一般使用带有频谱分析功能的声级计，其能够测量出被测音频信号所包含的所有(不包括人耳听不见的次声和超声)频率，在声信号转换成电信号时，可以模拟人耳对声波反应速度的时间特性，对高低频有不同灵敏度的频率特性以及不同响度时改变频率特性的强度特性，因此声级计是一种主观性的电子仪器。同时这种分析仪器价格比较高昂，一般只有专业的实验室才配有，也增加了开发和生产的成本。
技术实现思路
(一)解决的技术问题为了解决上述问题，本专利技术提供了一种声音频率采集装置，采用了数字化音频的测试模型，整个测试过程自动完成，操作人员通过配置与调整相关的测试参数，满足不同音频设备的测试需求，其电路成本低廉，性能稳定，测试结果客观准确。(二)技术方案一种声音频率采集装置，包括直流稳压电源、音频放大器模块、负电压模块、运放比较器模块、三极管模块、数字电位器模块、MCU微处理器模块和UART通讯接口模块；所述直流稳压电源为所述MCU微处理器模块和其他各模块提供正电压；所述负电压模块用于生成加载到所述运放比较器模块负电压端的负电压；所述音频放大器模块为音频信号接收放大模块，处理MIC接收的音频测试波形，输出脉动电压信号到所述运放比较器模块的同相端；所述数字电位器模块输出可调参考电压信号到所述运放比较器模块的反相端；所述运放比较器模块对同相端的所述脉动电压信号和反相端的所述参考电压信号进行比较，输出正负脉冲信号；所述三极管模块对所述运放比较器模块的输出信号进行电平转换，以便所述MCU微处理器模块进行频率信息的采集；所述MCU微处理器模块为所述参考电压信号的设置、所述频率信息的采集和所述UART通讯接口模块的数据输出提供程序控制；所述UART通讯接口模块将所述频率信息传输到监控系统。进一步的，所述直流稳压电源为+5V。进一步的，所述负电压模块包括电压转换器、第一电解电容和第二电解电容；所述电压转换器的8脚接所述正电压，5脚输出所述负电压，2脚连接所述第一电解电容的正端，4脚与所述第一电解电容的负端相连，3脚和6脚接地，所述第二电解电容的负端与5脚相连，所述第二电解电容的正端接地。进一步的，所述负电压为-5V。进一步的，所述音频放大器模块包括MIC、音频放大器、第三电解电容、第四电解电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述MIC的1脚分别与所述第一电阻的一端、所述第七电容的一端和所述第八电容的一端相连，所述MIC的2脚和所述第八电容的另一端接地，所述音频放大器的8脚连接所述第七电容的另一端，12脚串联所述第六电容接地，13脚与所述第三电阻的一端和所述第一电阻的另一端相连，14脚连接所述第三电阻的另一端和所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地，所述音频放大器的1脚与所述第五电容的一端相连，3脚与所述第三电解电容的正端相连，所述第五电容的另一端和所述第三电解电容的负端接地，6脚连接所述第四电解电容的正端，所述第四电解电容的负端与所述第四电阻的一端相连，7脚、9脚和所述第四电阻的另一端接地，2脚、5脚和10脚接所述正电压。进一步的，所述数字电位器模块包括数字电位器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第十电容；所述数字电位器的1脚连接所述第十电阻的一端，16脚连接所述第十电容的一端，7脚连接所述第十电容的另一端，17脚连接所述第九电阻的一端，5脚连接所述第八电阻的一端，6脚连接所述第七电阻的一端，3脚输出所述参考电压信号，所述第十电阻的另一端、所述第十电容的一端、所述第九电阻的另一端、所述第八电阻的另一端和所述第七电阻的另一端接入所述正电压，2脚、4脚、14脚、15脚和所述第十电容的另一端接地。进一步的，所述运放比较器模块包括运放比较器和第九电容；所述运放比较器的同相端连接所述第四电解电容的负端和所述第四电阻的一端，反相端连接所述数字电位器的3脚和所述第九电容的一端，所述第九电容的另一端接地，所述运放比较器的正电压端接所述正电压，负电压端接所述电压转换器的5脚。进一步的，所述三极管模块包括三极管、二极管、第五电阻、第六电阻和第十一电阻；所述三极管的基极与所述第五电阻的一端相连，发射极接地，集电极连接所述第六电阻的一端，所述第五电阻的另一端分别连接所述二极管的负端和所述第十一电阻的一端，所述二极管的正端连接所述运放比较器的输出端，所述第六电阻的另一端接所述正电压，所述第十一电阻的另一端接地。进一步的，所述MCU微处理器模块的输入端连接所述三极管的集电极，输出端连接所述UART通讯接口模块的输入端，所述UART通讯接口模块的输出端与所述监控系统相连。再进一步的，所述MCU微处理器模块与所述数字电位器模块之间通过I2C总线进行通信连接。(三)有益效果本专利技术提供了一种声音频率采集装置，通过待测音频设备发送出去的音频测试波形与MIC接收到的音频测试波形之间的相似度，从而获得该待测音频设备的音频测试结果，+5V直流稳压电源大大提高了电路的抗干扰性能，使整个电路工作更加安全稳定，负电压模块驱动运算比较器更加稳定工作，MCU微处理器的频率信息通过UART通讯接口的输出监控，为智能化监控提供了通道，本专利技术采用了数字化音频的测试模型，整个测试过程自动完成，操作人员通过配置与调整相关的测试参数，满足不同音频设备的测试需求，其电路成本低廉，性能稳定，测试结果客观准确，可应用于不同的音频检测场合。附图说明图1为本专利技术所涉及的一种声音频率采集装置的工作流程示意图。图2为本专利技术所涉及的一种声音频率采集装置的负电压模块电路图。图3为本专利技术所涉及的一种声音频率采集装置的数字电位器模块电路图。图4为本专利技术所涉及的一种声音频率采集装置的音频放大器模块、运放比较器模块和三极管模块电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术所涉及的实施例做进一步详细说明。如图1所示，一种声音频率采集装置，包括直流稳压电源、音频放大器模块、负电压模块、运放比较器模块、三极管模块、数字电位器模块、MCU微处理器模块和UART通讯接口模块；直流稳压电源为MCU微处理器模块和其他各模块提供正电压；负电压模块用于生成加载到运放比较器模块负电压端的负电压；音频放大器模块为音频信号接收放大模块，处理MIC接收的音频测试波形，输出脉动电压信号到运放比较器模块的同相端；数字电位器模块输出可调参考电压信号到运放比较器模块的反相端；运放比较器模块对同相端的脉动电压信号和反相端的参考电压信号进行比较，输出正负脉冲信号；三极管模块对运放比较器模块的输出信号进行电平转换，以便MCU微处理器模块进行频率信息的采集；MCU微处理器模块为参考电压信号的设置、频率信息的采集和UART通讯接口模块的数据输出提供程序控制；UART通讯接口模块将频率信息传输到监控系统。直流稳压电源为+5V，电路接入+5V弱电，供MCU微处理器模块和其他各模块使用，大大提高了电路的抗干扰性能，使整个电路工作更加安全稳定。如图2所示，负电压模块包括电压转换器U4、第一电解电容C1和第二电解电容C2；电压转换器U4的8脚接+5V(VCC)，5脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声音频率采集装置，其特征在于：包括直流稳压电源、音频放大器模块、负电压模块、运放比较器模块、三极管模块、数字电位器模块、MCU微处理器模块和UART通讯接口模块；所述直流稳压电源为所述MCU微处理器模块和其他各模块提供正电压；所述负电压模块用于生成加载到所述运放比较器模块负电压端的负电压；所述音频放大器模块为音频信号接收放大模块，处理MIC接收的音频测试波形，输出脉动电压信号到所述运放比较器模块的同相端；所述数字电位器模块输出可调参考电压信号到所述运放比较器模块的反相端；所述运放比较器模块对同相端的所述脉动电压信号和反相端的所述参考电压信号进行比较，输出正负脉冲信号；所述三极管模块对所述运放比较器模块的输出信号进行电平转换，以便所述MCU微处理器模块进行频率信息的采集；所述MCU微处理器模块为所述参考电压信号的设置、所述频率信息的采集和所述UART通讯接口模块的数据输出提供程序控制；所述UART通讯接口模块将所述频率信息传输到监控系统。

【技术特征摘要】
1.一种声音频率采集装置，其特征在于：包括直流稳压电源、音频放大器模块、负电压模块、运放比较器模块、三极管模块、数字电位器模块、MCU微处理器模块和UART通讯接口模块；所述直流稳压电源为所述MCU微处理器模块和其他各模块提供正电压；所述负电压模块用于生成加载到所述运放比较器模块负电压端的负电压；所述音频放大器模块为音频信号接收放大模块，处理MIC接收的音频测试波形，输出脉动电压信号到所述运放比较器模块的同相端；所述数字电位器模块输出可调参考电压信号到所述运放比较器模块的反相端；所述运放比较器模块对同相端的所述脉动电压信号和反相端的所述参考电压信号进行比较，输出正负脉冲信号；所述三极管模块对所述运放比较器模块的输出信号进行电平转换，以便所述MCU微处理器模块进行频率信息的采集；所述MCU微处理器模块为所述参考电压信号的设置、所述频率信息的采集和所述UART通讯接口模块的数据输出提供程序控制；所述UART通讯接口模块将所述频率信息传输到监控系统。2.根据权利要求1所述的一种声音频率采集装置，其特征在于：所述直流稳压电源为+5V。3.根据权利要求1所述的一种声音频率采集装置，其特征在于：所述负电压模块包括电压转换器、第一电解电容和第二电解电容；所述电压转换器的8脚接所述正电压，5脚输出所述负电压，2脚连接所述第一电解电容的正端，4脚与所述第一电解电容的负端相连，3脚和6脚接地，所述第二电解电容的负端与5脚相连，所述第二电解电容的正端接地。4.根据权利要求3所述的一种声音频率采集装置，其特征在于：所述负电压为-5V。5.根据权利要求1所述的一种声音频率采集装置，其特征在于：所述音频放大器模块包括MIC、音频放大器、第三电解电容、第四电解电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述MIC的1脚分别与所述第一电阻的一端、所述第七电容的一端和所述第八电容的一端相连，所述MIC的2脚和所述第八电容的另一端接地，所述音频放大器的8脚连接所述第七电容的另一端，12脚串联所述第六电容接地，13脚与所述第三电阻的一端和所述第一电阻的另一端相连，14脚连接所述第三电阻的另一端和所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建福，谈贤红，张永前，孙亚丰，
申请(专利权)人：苏州博众精工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32