АПАРАТНО-ПРОГРАМНА СИСТЕМА СВІТЛОВОЇ ВІЗУАЛІЗАЦІЇ ЗВУКОВИХ СИГНАЛІВ

Анотація

Системи опрацювання сигналів є надзвичайно важливою складовою сучасної електроніки. Саме аналогові сигнали є основним джерелом інформації про навколишній світ. Аудіо сигнали як різновид аналогових сигналів є надзвичайно поширеним способом передачі інформації.

Системи обробки та візуалізації аудіо сигналів займають значну частину сфери обробки сигналів. Візуалізація аудіо сигналів допомагає вирішувати багато практичних завдання та дозволяє людям краще усвідомлювати природу та властивості аудіо сигналів. Системи візуалізації аудіо сигналів можна зустріти як в професійних програмах, наприклад програмах для обробки аудіо треків, так і в програмах загального призначення, таких як наприклад аудіо плеєри.

Є багато способів які практично застосовуються для візуалізації аудіо: амплітудна візуалізація, спектральна візуалізація, частотна візуалізація та інші. Одним з найцікавіших та найбільш поширених способів є спектральна візуалізація аудіо сигналів. В основі цього методу лежить математична модель отримання частотного спектру аудіо сигналу за допомогою швидкого перетворення Фур'є (ШПФ) та подальша візуалізація цього спектру.

В цій статті розглядаються практичні методи обробки та візуалізації аудіо сигналів, способи оптимізації програмного забезпечення, критерії оцінювання продуктивності системи та способи досягнення необхідних системних параметрів. У процесі дослідження проведено аналіз існуючих методів обробки та візуалізації аудіо сигналів, визначено оптимальні параметри апаратного забезпечення та компонентів системи а також визначено технічні характеристики розробленої системи.

Результатом проведеної роботи стала програмно апаратна система для світлової візуалізації звукових сигналів. Створена система використовує мікроконтролер як апаратну базу для опрацювання сигналів та LED стрічку для світлової візуалізації спектральної характеристики сигналу.