基于FPGA和单片机的音频频谱分析系统的设计

简介：
本项目设计了一种结合FPGA与单片机构建的音频频谱分析系统。通过硬件优化实现高效实时频谱分析，为音乐处理、声学研究等领域提供强大的技术支持。 本段落详细介绍了一种基于FPGA与单片机的音频频谱分析系统的实现方法。整个系统由信号预处理电路、单片机最小系统和FPGA目标板模块三部分组成。其中，预处理电路负责声音到电压信号的转换以及对电压信号进行放大；单片机最小系统则完成音频信号的测频、采集与存储工作，并控制LCD液晶屏上的频谱显示及相关的时序操作；而FPGA部分会对单片机ADC所采集到的音频信号执行快速傅里叶变换（FFT），并将变换后的结果返回并显示在液晶屏上。该系统能够对20 Hz至20 kHz范围内的音频信号进行采集与频谱分析，具有良好的实时性和准确性，其频谱刷新时间小于0.5秒，并且最大误差约为10%左右。