音频计量几乎存在于所有播放或录制音频的设备中——从显示音频输出电平条形图的手机，到带有闪烁 LED 的家庭立体声音响，再到现场直播。
音频计量有多种标准，用于处理监视的电平和用于计算平均值的时间常数。体积单位 (VU) 仪表的行为在 ANSI C16.5-1942、英国标准 BS 6840 和 IEC 60268-17 中定义。这些标准定义 0 VU = +4d Bm，积分时间为 300 ms。传统上，对于移动指针式仪表，这意味着从零信号到 0 VU，指针应在 300 ms 内达到 0 VU（衰减相同）。这使得传统的 VU 表非常适合了解响度，但对于监控瞬态来说却是一种糟糕的方法。这在传统的广播和录音系统中很好，主要基于
电子管和磁带，两者都倾向于优雅地饱和。
在当今的数字系统中，削波输入或输出听起来很糟糕，因此使用峰值节目表 (PPM)。PPM 与 VU 类似，但集成时间要快得多（通常约为 10 毫秒）。请注意，有多个标准机构对信号电平和准确的积分时间进行了定义。显示技术是这些标准的重要组成部分。获得正确的弹道以 1% 的精度将针移动 90 度（或更大）比点亮几个 LED 更困难且更慢！
使用 LED 时，音频监控的质量差异很大。例如，简单的录音机产品需要与使用 LED 作为视觉效果的微型系统不同的计量系统。在现场声音或广播环境中，准确性以及查看平均响度和信号峰值之间的差异非常重要。
大多数仪表可以分为两部分：前端和比较器电路（图 1）。
信号链基础知识#73：音频计量，享受 VU
图 1. 包含前端和比较器设置的两部分框图。
信号调理
信号调节发生在前端。此时应该完成三件事，外加一个可选项目：
音频电平增益/衰减，用于配置与 LED/仪表值相等的电压
积分时间（例如，VU 为 300 毫秒，
信号校正
可选： 峰值保持与直接信号电路
主要在比较器式系统中需要信号整流。由于并非所有信号都是对称的，因此需要进行全面的信号整流。某些乐器（和某些声音）的声学输出显示麦克风在一个方向上承受的压力更大。为了准确监控这一点，应该对信号进行完全整流。请务必补偿通常的 0.7 V 二极管压降。
图2 显示了全波整流电路。这种电路可以在非常小的空间内实现，使用 SOT23 封装中的 BAV99 双二极管和 100 kOhm 电阻网络。对于小电压系统（3.3V），可以在单电源系统中使用四路低压轨到轨输出
运算放大器（运放），例如LMV324，但接地应替换为Vcc/2。本例中使用的双输出运算
放大器是 LF353，因为它具有低成本、高阻抗输入和宽电压范围支持 (±15V)。
图 2.全波整流电路。
图 3 是信号整流和 VU 积分器的示例原理图。
图 3. 带 VU 积分器的全波整流器
对于需要监控峰值与直接信号（及其积分时间）的系统，可以使用峰值保持电路（或代码）。在软件中，这可以通过将 ADC 的峰值存储在单独的寄存器中并将其保存特定数量的样本来实现。每当收到新的较大样本时，只需覆盖峰值并重置计数器即可。当计数器终为零时，将峰值重置为零。
在模拟电路中，整流输出可以通过图4中的电路运行。D1 将输出偏置到二极管压降 (~0.7V)，然后由 D2 降低 0.7V。D2 确保音频内容只能流入 C1 和 R1，而不能通过反馈电路返回。C1 和 R1 的值设置峰值保持的衰减时间。比较器阵列 ADC 的阻抗也充当接地阻抗。
图 4. 峰值保持电路示例。
