Projet : Audio Spectrum Analyzer (Analyseur de Spectre Audio)

Fonctionnement du système:

- Capture du son : Le microphone convertit le son en signal électrique

- Pré-amplification : On amplifie le signal pour le traiter

- Filtres passe-bande : On utilise des filtres pour diviser le signal en plusieurs bande de fréquences

- Échantillonnage : Les signaux sont numérisé pour être traités

- Traitement : Le microcontrôleur analyse les signaux

- Contrôle des LEDs : Utilisation d'une matrice LED pour afficher l'amplitude aux différentes bandes de fréquence

Comment fonctionne un microphone ?

Un microphone est composé d'un diaphragme, d'un aimant en forme de E allongé et d'une bobine de cuivre attaché autour du diaphragme. Lorsqu'un son est émis, le diaphragme se "compresse" et fait bouger la bobine de haut en bas créer ainsi un courant induit dans le circuit.

Créer un amplificateur audio :

Il faut d'abord créer un ampli audio (AOP ?) pour utiliser le signal électrique, créé par le diaphragme et la bobine, dan notre circuit. Le micro étant très petit, le signal électrique est très faible et peu exploitable. Il faut donc l'amplifier pour que l'interface audio puisse reconnaître plus efficacement les fluctuations des tensions

Choix des filtres :

Pour les filtres passe-bande on utilise des filtres actifs pour pouvoir les intégrés facilement dans un PCB. L'utilisation d'AOP sera obligatoire pour faciliter la création des filtres. Sans les AOP, nous serions obligés d'utiliser des self-inductances dans notre PCB, ce qui peut poser problèmes. Les AOP sont limités en hautes fréquences mais pas pour l'utilisation audio. Seulement les fréquences de 20Hz à 20kHz sont utilisées alors que la limite est de l'ordre du MHz.

Nous utilisons des AOP sous forme de cellules Sallen & key pour créer des filtres passe-bande d'ordre 2. Ils se comptent au nombre de 3 : un filtre Basse-Fréquence (20Hz-7kHz), un Mid-Fréquence(7kHz-14kHz) et un Haute-fréquence(14kHz-20kHz).