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Dernière mise à jour : 25/11/2018Présentation
Ce vumètre/crêtemètre d'un genre un peu particulier permet d'afficher simultanément l'amplitude de 8 sources audio indépendantes (8 sources mono ou 4 sources stéréo) sur l'écran d'un oscilloscope configuré en mode XY.
Caractéristiques principales :
- Nombre de voies : 8
- Echelle verticale : Log (-40 dBu à +15 dBu)
- Résolution verticale : 8 bits / 256 niveaux (0.2 dB)
- Résolution horizontale : 8 bits / 256 pas (32 pas pour chaque voie)
- Rafraichissement écran : 60 fois / sec (période 16.3 ms)
- Mémorisation des crêtes : oui (délai fixe 1 sec)
- Modes Mono (8 barres séparées) ou Stéréo (barres groupées deux par deux)
Le schéma s'appuie sur un PIC 18F26K22.
Avertissement
Pro - Projet développé pour un usage pro et protégé par copyright (Copyright France). Une version gratuite du logiciel du PIC limitée à 2 canaux est proposée en libre téléchargement.Schéma
Le schéma qui suit montre le coeur du montage. N'y apparaissent ni les étages d'entrées (redresseurs audio qu'on retrouve ailleurs sur ce site) ni de sortie (protections).
Principe de fonctionnement
Les signaux audio redressés et filtrés (étage d'entrée avec crête-mètres non représenté) sont appliqués au CAN du PIC via 8 entrées multiplexées (A1 à A8). A partir des tensions lues, le PIC élabore les tensions analogiques qui seront envoyées aux deux voies d'entrée d'un oscilloscope (analogique ou numérique) configuré en mode XY :- entrée Y oscilloscope = tension correspondant à l'amplitude des sources audio
- entrée X oscilloscope = positionnement horizontal des baregraphes sur l'écran
Les tensions de sortie injectées aux entrées X et Y de l'oscilloscope peuvent évoluer entre 0 V et +4 V. Le graphe suivant montre l'évolution des deux tensions X et Y pour un rendu d'écran "typique" (courbe rouge en haut, cinq rafraichissements d'écran à la suite). Les zones de niveau Y (en rouge) sont "évidées" puisque la trace dessinée à l'écran ne fait que suivre la tension qu'on applique sur l'entrée Y de l'oscilloscope.
On retrouve en X (courbe verte en bas) la dent de scie requise pour le positionnement de la trace dans le plan horizontal. Avec une petite astuce, il est possible d'obtenir une visualisation de niveau avec des zones remplies (les barres sont plus visibles de loin) :
Les barres de niveau peuvent être indépendantes (mode 8 x mono) ou groupées deux par deux (mode 4 x stéréo)...
... et leur largeur peut être ajustée au moyen des boutons-poussoirs Set, Up et Down (voir § Réglages)...
Etage d'entrée
Le circuit d'entrée extrait l'enveloppe des 8 signaux audio analogiques pour en obtenir une information "crête/modulation". Les 8 tensions représentatives des signaux audio sont envoyées au CAN 10 bits du PIC qui les traite comme il se doit. Le niveau des signaux est visualisé en dBu, la conversion log est effectuée par le PIC (ce qui explique l'étendue totale de 55 dB).Etage de sortie
Les signaux de sortie analogiques à destination de l'oscilloscope sont constitués par un double convertisseur numérique analogique (DAC) de type MCP4822 (résolution 12 bits). D'autres types de convertisseurs peuvent faire l'affaire, moyennant une adaptation du logiciel du PIC (pas nécessaire dans le cas présent).Réglages
L'oscilloscope, dont la seule fonction est d'afficher les barres de niveau, doit être configuré en mode XY. La voie X reçoit le signal en dent de scie qui permet le balayage horizontal, et la voie Y reçoit la tension "variable" qui représente le niveau des entrées analogiques.
=> 
Il convient de régler le calibre vertical de sensibilité d'entrée et celui de la base de temps pour déployer correctement les barres de niveau sur la presque totalité de l'écran. Commencer par 200 mV/div et 2 ms/div. En fonction de l'oscilloscope utilisé et du nombre de divisions verticales et horizontales, il pourra être nécessaire de le décalibrer via les boutons adéquats.
Réglage largeur barres :
- presser le bouton-poussoir SW1/Set une fois pour passer en mode de réglage "Largeur barres"
- presser SW2/Up ou SW3/Down pour augmenter ou diminuer la largeur des barres
- presser le bouton-poussoir SW1/Set trois fois pour quitter le mode de réglage.
Mémorisation des crêtes :
- presser le bouton-poussoir SW1/Set deux fois pour passer en mode de réglage "mémorisation des crêtes"
- presser SW2/Up ou SW3/Down pour activer ou désactiver la mémorisation des crêtes
- presser le bouton-poussoir SW1/Set deux fois pour quitter le mode de réglage.
Modes mono/stéréo :
- presser le bouton-poussoir SW1/Set trois fois pour passer en mode de réglage "mono/stéréo"
- presser SW2/Up ou SW3/Down pour passer en mode mono ou stéréo
- presser le bouton-poussoir SW1/Set une fois pour quitter le mode de réglage.
Alimentation
Le +5V nécessaire au PIC et au double DAC est obtenu avec un bloc d'alimentation secteur 9V / 200 mA suivi d'un régulateur linéaire de type 7805 (ou 78L05).Transformation du système en analyseur de spectre ?
En utilisant un circuit intégré de type MSGEQ7, il est possible d'afficher non pas des bandes liées à l'amplitude de plusieurs sources audio, mais des bandes liées au contenu spectral d'un seul signal audio (mono ou stéréo). Voir page Analyseur de spectre 001.Logiciel du PIC (version allégée LE)
LE - Le logiciel allégé (LE) disponible en libre téléchargement ici permet de ne visualiser que les deux premières voies audio.Vumètre 019 - PIC 18F26K22 - LE (25/11/2018)
Si vous souhaitez recevoir par la poste un PIC préprogrammé et prêt à utiliser, merci de consulter la page PIC - Sources.
Historique
25/11/2018- Première mise à disposition.