声级计设计
声级计是声音测量中应用最广泛的仪器，它属于电子仪器类的一种， 声级计系统实现一般是由电容式传声器、前置放大器、衰减器、放大器，声级计权网络以及有数据显示模块等组成。
本文详细介绍了一款声级计产品的设计到实现功能的过程以方法，设计通过使用柱体麦克风采集声音信号后，经过模拟电路将电信号经过一系列的处理后，出入有效值转换电路，将经过有效值转换后的电信号输出给单片机某一端口进行采样，对采集的电信号信号进行的声级计权，可以自动区分声音的档位，完成对声音信号的测量，测量精度较高。 M000214
关键字：信号处理 AD536 msp430 声级计权 LCD12864
Sound level meter is the most basic instrument of voice measurement ，It belongs to a kind of electronic instrument. Sound level meter usually consists of condenser microphone, preamplifier, attenuator, amplifier, frequency weighting network and RMS indicating meter and so on.
A sound level meter are introduced in detail in this paper the design of the product to realize the function in the process of the method of design through the use of cylinder microphone after collecting sound signal, through the analog signal after a series of processing, and RMS conversion circuit, will be the RMS after converting the electrical signal output to SCM one port samples, for the sound level meter with the electrical signal of power, can automatically distinguish voice gear, complete the voice signal measurement, measurement accuracy is higher.
Key Words: acoustic signal processor ;AD536；msp430；Weighting sound level； LCD12864
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1.绪论 2
1.1前言 2
1.2论文主要内容 2
2.系统原理及硬件设计 3
2.1音频信号放大 3
2.2 电信号的选择放大 4
2.2.1 TL072运算放大器 4
2.2.2 HEF4053B三路单刀单掷模拟开关 4
2.4滤波电路的搭建 6
2.5 有效值转换电路 7
2.6单片机控制电路 8
2.7 液晶屏显示电路 9
3.系统的软件设计 11
3.1 AD采样初始化 11
3.2 液晶初始化与显示 12
3.3声级计权计算 13
3.4 A/C计权的转换 19
4.设计的仿真调试与总结 .......................................23
4.1 设计的仿真调试结果 23
4.2设计总结 23
4.3设计展望 24
参考文献 25
致谢 26
1.绪论
1.1前言
声音由物体振动产生，以波的形式传播。声音是声波通过物质传播形成的。每当声波振动内耳的听小骨，这些振动被转化为微小的电子脑波，这就是人耳声音的获取。内耳采用的原理与麦克风捕获声波的原理一样。通常，在声波音量调低、移动缓慢并足够大时，我们实际上可以通过身体“感觉”到气压波振动，因此我们也可以用混合的身体部分觉察到声音。
声音在人的生活中无处不在，随着国民经济的发展和人们物质文化生活水平的提高，声音普查等工作越来越受到人人们的重视，而当前声音普查最直接有效的办法就是通过声级计的测量，获得有效的声音分贝值。为了方便人们的声音获取方式与提高声音测量的精度，在此设计基于人耳的实用声级计。
由于单片机小巧灵活、成本低、易于产品化、可靠性好等一系列特点，所以它在实际应用中得以迅速推广。本次设计使用msp430单片机，以该mcu为核心通过编译软件实现对声音信号的采集后的计算，以及通过按键来实现声音A/C加权的切换，并能自动切换档位，使得声音信号最终更精确的显示。
1.2论文主要内容
课题主要根据已有的声级计，再依据自己所需要的功能进行改良与简化。
1.以柱体麦克风获得声音信号，并经过硬件电路的信号处理，经有效值转换后送入单片机。
2.以msp430单片机为控制核心，LCD12864为显示。
3.通过软件程序编写，处理声音信号的权值关系，液晶显示程序以及按键响应。
4.使用原理图设计工具画出电路原理图，并做出PCB版图验证声级计精准度。
2.系统原理及硬件设计
声级计将声音的强度经柱体麦克风转化为相应的电信号，再通过高精度低噪声的运算放大器TL072与HF4053B选择性进行信号的放大，通过一带通滤波器，滤去电路的噪声信号，经放大后的电信号进行有效值转换处理，处理后的信号通过msp430单片机系统进行适当的处理，就可以输出声音信号大小。分贝处理采用带dB输出的有效值变换芯片AD536A，增强了系统的稳定性和精度，最后由单片级输出128*64液晶显示。系统流程图如下,
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本文详细介绍了一款声级计产品的设计到实现功能的过程以方法，设计通过使用柱体麦克风采集声音信号后，经过模拟电路将电信号经过一系列的处理后，出入有效值转换电路，将经过有效值转换后的电信号输出给单片机某一端口进行采样，对采集的电信号信号进行的声级计权，可以自动区分声音的档位，完成对声音信号的测量，测量精度较高。 M000214
关键字：信号处理 AD536 msp430 声级计权 LCD12864
Sound level meter is the most basic instrument of voice measurement ，It belongs to a kind of electronic instrument. Sound level meter usually consists of condenser microphone, preamplifier, attenuator, amplifier, frequency weighting network and RMS indicating meter and so on.
A sound level meter are introduced in detail in this paper the design of the product to realize the function in the process of the method of design through the use of cylinder microphone after collecting sound signal, through the analog signal after a series of processing, and RMS conversion circuit, will be the RMS after converting the electrical signal output to SCM one port samples, for the sound level meter with the electrical signal of power, can automatically distinguish voice gear, complete the voice signal measurement, measurement accuracy is higher.
Key Words: acoustic signal processor ;AD536；msp430；Weighting sound level； LCD12864
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1.绪论 2
1.1前言 2
1.2论文主要内容 2
2.系统原理及硬件设计 3
2.1音频信号放大 3
2.2 电信号的选择放大 4
2.2.1 TL072运算放大器 4
2.2.2 HEF4053B三路单刀单掷模拟开关 4
2.4滤波电路的搭建 6
2.5 有效值转换电路 7
2.6单片机控制电路 8
2.7 液晶屏显示电路 9
3.系统的软件设计 11
3.1 AD采样初始化 11
3.2 液晶初始化与显示 12
3.3声级计权计算 13
3.4 A/C计权的转换 19
4.设计的仿真调试与总结 .......................................23
4.1 设计的仿真调试结果 23
4.2设计总结 23
4.3设计展望 24
参考文献 25
致谢 26
1.绪论
1.1前言
声音由物体振动产生，以波的形式传播。声音是声波通过物质传播形成的。每当声波振动内耳的听小骨，这些振动被转化为微小的电子脑波，这就是人耳声音的获取。内耳采用的原理与麦克风捕获声波的原理一样。通常，在声波音量调低、移动缓慢并足够大时，我们实际上可以通过身体“感觉”到气压波振动，因此我们也可以用混合的身体部分觉察到声音。
声音在人的生活中无处不在，随着国民经济的发展和人们物质文化生活水平的提高，声音普查等工作越来越受到人人们的重视，而当前声音普查最直接有效的办法就是通过声级计的测量，获得有效的声音分贝值。为了方便人们的声音获取方式与提高声音测量的精度，在此设计基于人耳的实用声级计。
由于单片机小巧灵活、成本低、易于产品化、可靠性好等一系列特点，所以它在实际应用中得以迅速推广。本次设计使用msp430单片机，以该mcu为核心通过编译软件实现对声音信号的采集后的计算，以及通过按键来实现声音A/C加权的切换，并能自动切换档位，使得声音信号最终更精确的显示。
1.2论文主要内容
课题主要根据已有的声级计，再依据自己所需要的功能进行改良与简化。
1.以柱体麦克风获得声音信号，并经过硬件电路的信号处理，经有效值转换后送入单片机。
2.以msp430单片机为控制核心，LCD12864为显示。
3.通过软件程序编写，处理声音信号的权值关系，液晶显示程序以及按键响应。
4.使用原理图设计工具画出电路原理图，并做出PCB版图验证声级计精准度。
2.系统原理及硬件设计
声级计将声音的强度经柱体麦克风转化为相应的电信号，再通过高精度低噪声的运算放大器TL072与HF4053B选择性进行信号的放大，通过一带通滤波器，滤去电路的噪声信号，经放大后的电信号进行有效值转换处理，处理后的信号通过msp430单片机系统进行适当的处理，就可以输出声音信号大小。分贝处理采用带dB输出的有效值变换芯片AD536A，增强了系统的稳定性和精度，最后由单片级输出128*64液晶显示。系统流程图如下,
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