Новости

Статьи

Обзоры:

DIY электроника (Сделай сам!)

SSD и HDD

 Смартфоны, планшеты и ноутбуки

Аудио

Электронные книги

Фото- и видеокамеры

Мини-компьютеры

Внешние аккумуляторы

Электротранспорт

Обзоры РУНЕТа

Светодиодный индикатор уровня звука (VU-meter) с Алиэкспресс - тест и обзор
 

Обзор посвящен 12-уровневому светодиодному двухканальному (т.е. стерео) индикатору уровня звука.

В обзоре будут приведены его технические характеристики, кратко описана схемотехника, его режимы и настройки, сделаны полезные выводы и критические замечания, даны рекомендации по практическому применению.

Но сначала надо уточнить, что термин "индикатор уровня звука" не совсем совпадает с реальным назначением таких приборов. Дало в том, что уровень звука - это величина его звукового давления в воздухе; а приборы, называемые "индикаторами уровня звука" (VU-meter, волюметр) измеряют не звуковое давление, а напряжение в тракте звукового канала какого-либо устройства. Подробнее прочесть, какие существуют типы этих приборов и что они измеряют, можно на Википедии (статья "Измеритель уровня звука").

(Светодиодный индикатор уровня звука (VU-meter); изображение с официального сайта AliExpress; кликнуть для увеличения)

Светодиодный индикатор уровня звука (VU-meter)- технические характеристики:

Индикатор имеет настройки визуального стиля индикации (световым столбом, движением одиночного сегмента и т.п.) и параметров индикации (скорость подъёма/спада, время удержания и скорость падения указателя пика).

По типу чувствительности к входному сигналу в индикаторе имеется линейный режим отображения уровня и режим АРУ (автоматическая регулировка усиления, адаптивное расширение динамического диапазона).

Цена на Алиэкспресс на момент составления обзора - около $8 с учетом доставки в РФ (ссылка). Цена может меняться в любую сторону.

Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158

Теперь приступим к детальному изучению объекта обзора.
 

Комплектация, внешний вид и конструкция светодиодного индикатора уровня звука (VU-meter)

Индикатор пришел в "затонированном" полупрозрачном антистатическом пакете, упакованном в пенопластовую коробку. Защита - идеальная, повреждений в пути не было и не могло быть.

А вот содержимое посылки:

Комплектация - совершенно бесхитростная: только плата индикатора и кабель для соединения с источниками сигнала и питания. Но этого, однако же, вполне достаточно.

Вид сверху:

Сверху расположены две прямоугольные линейки светодиодов по 12 шт. в каждой.

На плате по бокам имеются выемки для её закрепления в том устройстве, с которым она будет работать.

На правой стороне платы подписано назначение контактов разъема для внешних соединений (сам разъём находится с обратной стороны).

Обратная сторона:

Здесь слева виден белый разъём (питание и входы); рядом с ним - сдвоенный восьминогий операционник LM358.

Посередине снизу - обозначение версии прошивки и маленькая круглая кнопка выбора режимов и настроек.

Справа - двадцатиногий аналого-цифровой процессор Nuvoton N76E003AT20 (описание - на Rlocman.ru).

Это - мощный процессор с 12-разрядным аналого-цифровым преобразователем, который и воплощает в жизнь все функции индикатора.

Кроме "больших" микросхем, на плате есть ещё пара миниатюрных линейных стабилизаторов на 5 Вольт и несколько транзисторов.

Посмотрим на наиболее интересные части платы (правую и левую) в увеличенном виде:

К качеству монтажа и пайки никаких претензий нет: всё сделано аккуратно (автоматы не ошибаются!).

Плата покрыта чёрным лаком для защиты от неблагоприятных внешних воздействий.
 

Испытание светодиодного индикатора уровня звука (VU-meter); особенности режимов и настроек

И вот, все кабели подключены, питание подано, на старт!

Индикатор имеет два вида настроек:

- настройки визуального стиля индикации;

- настройки параметров индикации (действуют на все визуальные стили).

Официальная инструкция на плохом английском представлена на следующем скриншоте:

Здесь надо обратить внимание, что пункт, выделенный красным, действителен только для версии прошивки 900-v1.1, и в тестируемом индикаторе отсутствует. Поэтому в нём сразу после п.3 идёт п.5.

Генеральная линия пользования настройками такова: короткими нажатиями кнопки переключаются визуальные стили; а для входа в детальные настройки параметров и переключения между ними надо использовать длительные нажатия (>= 1 с). Для настройки конкретного параметра после входа в соответствующую настройку надо использовать короткие нажатия кнопки.

Настройки параметров отображения переключаются по циклическому принципу. То есть, чтобы исправить хотя бы одну из них и затем выйти из настроек, необходимо пролистать весь цикл настроек.

Настроек визуального стиля это не касается: они сразу меняются по короткому нажатию.

Теперь - коротко пробежимся по этим настройкам; изложив полученные знания на более-менее русском языке.

Визуальные стили:

1. Классическое отображение "столбиком", как на приведённой в начале главы фотографии.

2. Отображение "столбиком" с фиксацией пикового уровня одиночным сегментом с последующим его падением.

3. Отображение "столбиком" с фиксацией пикового уровня одиночным сегментом с последующим его "отстрелом" вверх.

4. Растущий в обе стороны от центра столбик. В этом режиме при слабом сигнале может не светиться ни один сегмент (в остальных режимах нижний сегмент светится постоянно).

5. Отображение одиночным светящимся сегментом, который двигается вверх или вниз в зависимости от уровня сигнала.

6. То же, что и в предыдущем пункте, но с фиксацией пикового уровня одиночным сегментом с последующим его падением.

7. То же, что и в предыдущем пункте, но с фиксацией пикового уровня одиночным сегментом с последующим его "отстрелом" вверх.

Три варианта из перечисленных выше можно посмотреть на следующем коротком видео (1 мин.):

Теперь - о настройках параметров отображения.

При долгом нажатии на кнопку индикатор входит в режим настроек. При этом в левом столбике индикатор отображает количеством светящихся сегментов значение настраиваемого параметра, а в правом - примерный "образец" его работы. Сам настраиваемый параметр меняется короткими нажатиями.

Итак, здесь можно настроить четыре параметра:

1. Яркость (5 уровней).

2. Скорость движения сегментов (5 уровней). Чем ниже установленный уровень, тем выше скорость движения сегментов.

3. Усиление сигнала (8 уровней). Чем ниже установленный уровень, тем усиление выше. Это пункт работает только для линейного режима отображения уровня сигнала (см. следующий пункт).

4. Установка либо линейного режима отображения сигнала, либо режима с автоматической регулировкой усиления (АРУ). Эта настройка - несколько специфическая. Линейный режим отображается тремя зелёными сегментами, АРУ - тремя красными.

Все настройки индикатор запоминает и они не пропадают при отключении питания.

Далее - подробно о динамическом диапазоне индикатора и о влиянии на него выбора настройки с АРУ или линейным режимом.

Под динамическим диапазоном будем понимать отношение сигнала, при котором светится вся шкала, к сигналу, при котором светится только один сегмент (сверх нижнего, который светится постоянно).

В линейном режиме динамический диапазон составляет 5.9 раз (15.4 дБ), что совсем "не комильфо" (проверялось на частоте 1 кГц).

В режиме АРУ динамический диапазон составил 20 раз (26 дБ) , что значительно лучше (хотя тоже не идеал).

Режим АРУ здесь организован не классическим способом (с "настоящей" регулировкой усиления), а цифровым: индикатор начинает учитывать более мелкие отсчеты сигнала после его оцифровки. Примерно так же в фотокамерах работает "цифровой зум".

В индикаторе есть и "мертвая зона" для входного сигнала: при малой громкости сигнала никакого движения сегментов не происходит. Так что любителям тихой спокойной музыки приобретение этого индикатора не рекомендуется: красивого движения разноцветных сегментов Вы почти не увидите.

Минимальный уровень амплитуды входного сигнала, при котором на индикаторе начинает наблюдаться "движуха" хотя бы одного сегмента, составляет 90 мВ; причём, практически независимо от установленного усиления или включения режима АРУ.

Уровень входного сигнала, при котором выходы операционников начинают работать с  отсечкой (клиппингом), составляет 1.9 В (1 кГц). Соответственно, при превышении этого значения, индикатор теряет возможность адекватно реагировать на сигнал. Отсюда - рекомендация: между выходом усилителя и входом индикатора необходимо ставить делитель напряжения с таким коэффициентом, чтобы сигнал на его выходе не превышал 2 В (примерно). Без делителя можно и сжечь индикатор.

Синхронность индикаторов правого и левого канала при подаче одного и того же сигнала - хорошая. Разность в чувствительности - на уровне примерно в 3%.

Частотный диапазон индикатора оказался сильно и неоправданно ограниченным снизу.

Полоса частот по уровню минус 3 дБ начиналась только от 180 Гц, а на частоте 20 Гц падение уровня достигало почти 9 раз (19 дБ) относительно частоты 1 кГц.

Со стороны верхних частот падения уровня не наблюдалось вплоть до частоты 20 кГц.

Из всего этого проистекает, что в качестве индикатора пикового уровня этот индикатор применяться не может: показываемый им уровень будет зависеть от спектра сигнала и не будет соответствовать реальным пикам (как по абсолютной величине пиков, так и по среднему значению сигнала). Индикация будет отображать мощность сигнала лишь "в общих чертах".

Реальное потребление по току индикатора сильно зависит от яркости и количества работающих светодиодов.

В самом тяжелом случае (включены все светодиоды на максимальной яркости) потребление составило 48 мА (при напряжении питания 12 В).

В самом лёгком случае (горят два светодиода на минимальной яркости) потребление составило 14 мА.
 

Окончательный диагноз светодиодного индикатора уровня звука (VU-meter)

Протестированный VU-meter (индикатор) показал себя работоспособным устройством, которое, тем не менее, не может применяться для каких-либо серьёзных целей.

Он подходит только для "оживления" внешнего вида радиолюбительской и реставрированной аппаратуры. Впрочем, часто именно этого ей как раз и не хватает.

(Изображение с Алиэкспресс; загруженное, вероятно, покупателем из России)

Теперь разберём конкретно по пунктам достоинства и недостатки протестированного индикатора уровня звука.

Достоинства:

- целых 12 уровней отображения мощности сигнала светодиодами трёх цветов;

- возможность выбора эффектных визуальных стилей;

- возможность настройки детальных технических параметров индикации;

- небольшая потребляемая мощность;

- оптимальные размеры рабочей части индикатора.
 

Недостатки:

- относительно небольшой динамический диапазон (фактически, индикатором можно пользоваться только с включённым режимом АРУ);

- наличие "мёртвой зоны" (отсутствия чувствительности) при малом сигнале;

- падение АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) в области низких частот.

Где купить: например, у этого продавца на AliExpress ($ 8 с доставкой). Если у других продавцов этот же индикатор будет стоить дешевле, то тоже можно брать (товар одинаковый, но следите за стоимостью доставки!).

Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158
 

Внимание! На Алиэкспресс продаётся ещё и другой вариант индикатора уровня звука, почти не отличимый внешне (цвет печатной платы у обоих вариантов может быть чёрный или зелёный).

В типовом случае этот другой вариант выглядит так:

Официально он именуется AK_DB_12; но многие продавцы на Aliexpress могут его продавать вообще без упоминания наименования.

Он отличается реализацией режимов. Например, вместо линейного режима у него реализован логарифмический ("децибельный"); а режим с двухсторонним столбиком отсутствует.

Этот индикатор уровня звука - не хуже и не лучше протестированного, он просто другой.

Кроме того, не исключено, что из-за внешней похожести и почти равной цены продавцы могут путать эти индикаторы между собой. :(

Самый надёжный способ отличить эти индикаторы - по описанию их настроек (если они имеются на странице продавца).

Вступайте в группу SmartPuls.Ru  Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

   Искренне Ваш,
   Доктор
   12 апреля 2020 г.

При копировании (перепечатке) материалов активная ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!