Mise en garde : la réponse proposée ci-dessous n'est pas la manière la plus simple d'obtenir vos résultats, mais peut-être plus précise et moins difficile à obtenir des résultats stables que d'autres méthodes n'impliquant pas de microcontrôleur. Cette solution est une approche pour l'apprenant que j'ai déjà suggérée aux étudiants.

Une méthode pour obtenir une séparation du spectre audio assez serrée pour votre objectif consiste à utiliser l'égaliseur graphique à sept bandes MSGEQ7 IC.

Le MSGEQ7 délivre une tension proportionnelle à l'écart par rapport à la fréquence du pôle dans chacune de ses 7 bandes, le premier pôle étant à 63 Hz, probablement idéal pour les basses les exigences de visualisation. Une simple configuration de tampon op-amp sur la sortie répondra à l'exigence d'impédance de sortie de 1 MOhm de cet IC.

(facultatif) La sortie peut être envoyée à un op - un amplificateur de transconductance basé sur un ampère ou un transistor (ou un circuit intégré d'amplificateur de transconductance spécialement conçu pour la commande de LED, par exemple TI OPA660) si vous voulez un contrôle précis du courant sur votre LED - l'intensité de la LED est le courant à travers lui, pas tellement la tension à travers lui.

Afin que le MSGEQ7 ne surveille que sa première bande, à la mise sous tension une impulsion de 100 nS sur RESET suivie d'une seule 20 Une impulsion de microseconde à la broche STROBE réglera l'appareil sur sa première bande (63 Hz) et le laissera là. Un multivibrateur monostable utilisant la minuterie 555 peut être utilisé pour fournir chacune des deux impulsions requises.

Le signal d'horloge requis de 145 à 180 KHz peut être généré à partir d'un 555 minuterie également. La partie MSGEQ7 est très tolérante quant à la durée d'impulsion et à la variation de fréquence d'horloge, vous avez donc une flexibilité dans la sélection de résistance / condensateur pour les deux monostables et l'oscillateur astable.

Un seul quad NE558 timer IC fournit les 3 555 minuteries requises dans un seul paquet, laissant un 555 inutilisé.

Améliorations supplémentaires:

La conception ci-dessus peut être facilement étendue pour fournir une indication pour l'une des 7 bandes audio prises en charge par le MSGEQ7 IC, ou même toutes en utilisant un démultiplexeur sur la sortie.

Si vous voulez que la luminosité de la LED varie avec la fréquence audio, un comparateur ne fonctionnera pas car cela allumera et éteindra simplement la LED en fonction de la tension de référence du comparateur. Vous avez besoin d'un circuit qui fera varier l'intensité de la LED de manière continue en fonction d'une tension d'entrée. Cela pourrait être fait en convertissant le signal audio en un signal CC variable à l'aide d'un redresseur et d'un filtre RC avec la constante de temps du filtre dépendant de la vitesse de réponse souhaitée. Le signal CC pourrait entraîner la base d'un transistor avec la LED dans le collecteur. Ainsi, plus le signal audio est important, plus la LED est lumineuse. Maintenant, pour faire de la luminosité de la LED une fonction de fréquence, il faudra probablement un filtrage plus sophistiqué qu'un simple filtre passe-bas qui ne peut fournir qu'une mesure de séparation des hautes fréquences des basses. Pouvez-vous fournir plus d'informations sur ce que vous essayez de faire, car cela déterminera probablement la complexité du filtre?

Si le signal audio était une simple tonalité, cela devrait le faire, mais si ce n'est pas une tonalité, probablement pas aussi bien, selon la façon dont vos différentes fréquences s'additionnent.

CORRECTION:

Oups, mauvaise lecture. Je pensais que vous passiez les hauts, pas les bas. Pas encore trop sûr. Je pense que cela dépendrait probablement de l'endroit où votre comparateur a été établi. Si les fréquences sont trop basses, vous seriez en dessous de la fréquence de fusion de scintillement et vous verriez une LED scintillante. Si le comparateur est réglé sur 0 Volts, tous vos signaux ont un cycle de service de 50% et vous ne conduiriez pas de manière PWM. Si votre comparateur est plus élevé, alors le cycle de service peut être trop petit pour voir un diff dans la LED. L'amplitude du signal peut également être problématique, si elle varie trop. Une tonalité calme peut ne jamais exciter votre comparateur, une basse fréquence forte peut être plus brillante qu'une haute fréquence calme.

Votre comparateur allumer et éteindre simplement la LED à la fréquence de la tonalité, par exemple sur les demi-cycles positifs et hors sur les demi-cycles positifs. Comme le cycle de service de la LED ne change pas, on ne peut pas s'attendre à ce que sa luminosité change.

La bonne chose à propos de la sortie du comparateur est qu'il s'agit d'une onde carrée dont l'amplitude ne varie pas avec le l'amplitude du signal. Seule sa fréquence suit celle de l'entrée.

Cette onde carrée pourrait donc être soumise à un filtre passe-haut, puis le résultat redressé via un détecteur de crête pour produire une tension continue plus élevée pour les fréquences plus élevées, indépendamment de l'amplitude du signal d'origine.

Ce que vous voulez, c'est un "orgue de couleurs" (google les). Il existe une tonne de solutions passives (filtres passe-bande à résistance-capacité, et transistors ou amplificateurs opérationnels pour les leds).

Il existe également des solutions discrètes.
Le MSGEQ7 listé ci-dessus fait un filtre analogique et une détection de crête.
Les bibliothèques FFT pour les tableaux de bord ou les photos arduinos ou msp430 vous permettent de faire la même chose dans le logiciel.
Il existe des puces comme le LM4970 de TI / NatSemi (le paquet le plus "" hobby "" "" convivial "") ou d'autres dans le Famille Boomer (très petit smd), AS3665 et AS3668 d'AMS et IS31FL3193, IS31FL3196 et IS31FL3199 d'ISSI. Ceux-ci feront tout le traitement, tout ce que vous avez à faire est d'utiliser i2c pour les activer.

Mais qu'est-ce que tu veux dire changer la luminosité en fonction de la fréquence? Voulez-vous dire comme des basses plus fortes / plus fortes, plus la LED est brillante, ou voulez-vous dire la hauteur de la musique? Plus il est lent (<30hz), plus la LED sera longue allumée puis éteinte. Lorsque vous atteignez des fréquences plus élevées, vous le verrez clignoter plus rapidement, jusqu'à ce qu'il semble allumé, bien qu'il puisse être un peu plus faible à 100 Hz qu'à 200 Hz. L'amplitude / le volume de l'audio déterminera la luminosité réelle de la LED pour la plupart.

Oui, je suppose que oui, presque, je pense que l'idée est presque juste. Je suppose que la tâche est que le circuit soit majoritairement indépendant du volume. J'imagine que vous devez détecter les passages à zéro, puis que chaque passage émette l'impulsion avec un temps de maintien correspondant à la moitié de votre fréquence de détection maximale. Ensuite, si la fréquence de détection maximale est lue, la LED est allumée tout le temps, et si la fréquence inférieure est lue, une plus petite partie du temps. S'il y a plusieurs tonalités d'amplitude similaire, le circuit aura des ratés et restera allumé trop longtemps. Vous pouvez probablement contrer ces problèmes avec une expérimentation de conception de filtre passe-bas, en ayant une légère pente de filtre sur toute la plage.

1. Filtre passe-bas le signal. Je pense plus bas que plus haut, je ferais peut-être un passe-bas du 1er ou du 2e ordre à 60 Hz, puis j'ajouterais un ou deux pôles à environ 150. Ce n'est en aucun cas une suggestion faisant autorité - filtrer de la vraie musique et voir si le les passages par zéro vous donnent l'image que vous voulez.
2. Passez-le à travers un comparateur avec un signal sur une entrée et une composante CC du signal sur une autre, pour générer des tensions logiques pour au-dessus / au-dessous du CC.
3. Utilisez une porte XOR pour générer les impulsions. Une entrée de la porte est la sortie de votre comparateur, l'autre entrée est liée à la même par un retard RC. Les valeurs feront l'objet d'expérimentation. L'idée est de rendre le délai approximativement égal au temps de maintien souhaité que nous avons établi ci-dessus.
4. Utilisez la sortie de la porte XOR pour piloter vos LED.

J'ai pas construit un circuit similaire, donc je peux très bien parler de mon derrière; cependant je pense que je suis un peu plus proche de ce que vous souhaitiez.

Jusqu'à présent pour l'idée. Vous pouvez probablement réduire le nombre de pièces, en abusant d'une entrée de porte logique XOR comme comparateur, ou en construisant votre propre porte XOR à partir de comparateurs. Les deux seraient capricieux et encore plus sujets aux échecs que nécessaire, n'y pensez pas tant que la conception de base ne fonctionne pas.