我們可以將音量計視為音樂系統中存在的均衡器。在其中我們可以看到根據音樂跳舞的燈光 （LED），如果音樂響亮，均衡器會達到其峰值，而在低音樂中它會保持低電平。我們還構建了一個音量表或VU 表，在 MIC、OP-AMP和 LM3914 的幫助下，它根據聲音的強度點亮 LED，如果聲音低，較小的 LED 會發光，如果聲音高更多LED 會發光，最后檢查視頻。VU 計也可用作體積測量設備。

電容式麥克風或麥克風是一種聲音傳感換能器，它基本上將聲能轉換為電能，因此使用這種傳感器，我們可以將聲音作為電壓變化。我們通常通過這個設備記錄或感知聲音。該傳感器用于所有手機和筆記本電腦。典型的 MIC 看起來像，

確定電容麥克風的極性：

MIC有兩個端子，一個是正極，另一個是負極。可以使用萬用表找到麥克風極性。將萬用表的正極探頭（將儀表置于二極管測試模式）將其連接到 MIC 的一個端子，將負極探頭連接到 MIC 的另一端子。如果您在屏幕上獲得讀數，則正極 （MIC） 端子位于萬用表的負極端子。或者你可以簡單地通過查看找到端子，負極端子有兩個或三個焊接線，連接到麥克風的金屬外殼。這種從負極端子到其金屬外殼的連接性也可以使用連續性測試儀進行測試，以找出負極端子。

所需組件：

運算放大器 LM358 和 LM3914（10 位比較器）和一個 MIC（見上文）

100KΩ電阻（2個），1K Ω電阻（3個），10KΩ電阻，47KΩ電位器，

100nF電容（2個），1000μF電容，10個LED，

面包板和一些連接線。

電路圖和工作說明：

VU表的電路圖如下圖所示，

VU表電路工作簡單；首先，MIC 拾取聲音并將其轉換為與聲音強度成線性關系的電壓電平。因此，對于較高的聲音，我們將具有較高的值，而對于較低的聲音，我們將具有較低的值。然后將這些電壓信號饋入高通濾波器以濾除噪聲，然后將濾波后的信號通過運放LM358放大，最后將這些濾波和放大的信號饋入LM3914，LM3914用作電壓表并根據發光二極管發光聲音的強度。現在我們將逐一解釋每個步驟：

1. 使用高通濾波器去除噪音：

MIC 對聲音和環境噪音非常敏感。如果不采取某些措施，放大器會隨著音樂放大噪音，這是不可取的。因此，在進行放大器之前，我們將使用高通濾波器濾除噪聲。這里的這個濾波器是一個無源 RC 濾波器（電阻-電容）。它易于設計，由單個電阻器和單個電容器組成。

由于我們正在測量音頻范圍，因此必須準確設計濾波器。設計電路時必須牢記高通濾波器的截止頻率。高通濾波器允許從輸入到輸出的高頻信號通過，換句話說，它只允許頻率高于濾波器規定頻率（截止頻率）的信號通過。電路中顯示了一個高通濾波器。

人耳可以選擇 2-2Khz 的頻率。因此，我們將設計一個截止頻率在 10-20Hz 范圍內的高通濾波器。

高通濾波器的截止頻率可以通過公式找到，

F = 1/ （2πRC）

通過這個公式，我們可以找到所選截止頻率的 R 和 C 值。這里我們需要一個介于 10-20 Hz 之間的截止頻率。

現在對于值或 R = 100KΩ，C = 100nF，我們將在 16Hz 附近設置截止頻率，它只允許頻率高于 16Hz 的信號出現在輸出端。這些電阻器和電容器值不是強制性的，可以使用方程式來獲得更好的精度或便于選擇。

2、聲音信號的放大：

去除噪聲元素后，信號被饋送到運算放大器 LM358 進行放大。OP_AMP 代表“運算放大器”。這由帶有三個 IO（輸入輸出）引腳的三角形符號表示。我們不打算在這里詳細討論這個問題。您可以通過LM358 電路了解更多詳細信息。在這里，我們將使用運算放大器作為負反饋放大器來放大來自 MIC 的低幅度信號，并將它們帶到可以被 LM3914 拾取的水平。

負反饋連接的典型運算放大器如下圖所示。

輸出電壓的公式為

Vout = Vin （（R1+R2）/R2）。通過這個公式，我們可以選擇放大器的增益。

對于 μVolts 的 MIC 信號，我們不能將其直接饋送到電壓表進行讀取，因為電壓表實際上不可能選擇這些低電壓。使用增益為 100 的運算放大器，我們可以放大來自 MIC 的信號，并將其進一步饋送到電壓表。

3. 使用 LED 直觀表示聲級：

所以現在我們有了過濾和放大的音頻信號。來自運算放大器的經過濾波的放大音頻信號被提供給LM3914 芯片 LED 電壓表，用于測量音頻信號的強度。LM3914 是一款根據聲音/電壓強度驅動 10 個 LED 的芯片。該 IC 根據輸入電壓值以 LED 照明的形式提供十進制輸出。最大測量輸入電壓取決于參考電壓和電源電壓。這個單芯片設備可以通過某種方式進行調整，我們可以通過這種方式對運算放大器的模擬值進行可視化表示。

LM3914芯片有很多特點，可以修改成電池保護電路和電流表電路。但這里我們只討論有助于我們構建電壓表的功能。

LM3914 是一個 10 級電壓表，這意味著它可以顯示 10 位模式的變化。芯片將測量輸入電壓作為參數進行感應，并與參考電壓進行比較。假設我們選擇“V”作為參考，現在每當測量輸入電壓上升“V/10”時，我們就會有一個更高值的 LED 發光。就像我們給“V/10”，LED1會發光，如果我們給“2V/10”，LED2會發光，如果我們給“8V/10”，LED8會發光。因此，音樂音量越大，視覺 LED 顯示越多（LED 發光越多）。

電路中的LM3914 IC：

LM3914的內部電路如下圖所示。LM3914基本上是10個比較器的組合。每個比較器都是一個運算放大器，在其負端獲得參考電壓。

正如所討論的，應根據最大測量值選擇參考值。OP_AMP 的輸出最大為 0-4V。所以我們需要選擇LM3914的參考電壓為4V。

參考電壓由連接在 LM3914 的 RefADJ 引腳上的兩個電阻器選擇，如下圖所示。下圖也給出了有關參考電壓的公式（取自其數據表），

現在，基于電阻分壓的電壓參考存在一個問題，它在某種程度上取決于電源電壓。所以我們用一個47KΩ的電位器代替了恒定電阻R2，如電路圖所示。鍋就位后，我們可以根據方便調整參考。

以 4V 為基準，根據聲音強度每增加 0.4V，高意義的 LED 就會亮起。LED 的測量級別如下：

+0.4V、+0.8V、+1.2V、+1.6V、+2.0V、+2.4V、+2.8V、+3.2V、+3.6V、+4.0V。

所以在 Nutshell 中，當有聲音時，MIC 會產生代表這些聲波幅度的電壓，這些來自 MIC 的信號會被 RC 濾波器過濾。濾波后的信號被饋送到運算放大器 LM358 進行放大。這些濾波和放大的 MIC 信號被提供給電壓表 LM3914。LM3914 比較器電壓表根據給定信號的強度點亮 LED。因此我們有了聲音測量儀器，還有音量計。