DI HALT:
Metoda je zvrácená, abych byl upřímný, rychle bych na R2R sestavil generátor signálu požadovaného tvaru. Ale stane se, že jeden tam není, pak ten druhý, ale téměř vždy existuje ohromený počítačový odpad.
Zřeknutí se odpovědnosti:
Chci vás hned varovat, že barbarské manipulace s počítačem okamžitě pokrývají záruku na železo s kožešinovým orgánem a malým poloměrem zakřivení paží - celého počítače nebo důležitých částí. Pokud pochybujete o pevnosti své ruky a svých schopnostech, je lepší sbírat Frankensteina z koše čistě pro experimenty.
Potřeboval jsem ladit jedno zařízení na mikrokontroléru AVR. Přesněji řečeno, příjem dat z ADC. Když by signál těchto dat měl být ultranízká frekvence, asi 1 Hz. Kupodivu je poměrně obtížné získat signál takové frekvence standardními prostředky. Zvuková karta na výstupu má filtry, které neumožňují průchod tak nízkofrekvenčního signálu. Proto bylo rozhodnuto upgradovat zvukovou kartu.
Abychom to neriskovali, bylo rozhodnuto implementovat to na externí zvukovou kartu. Ale tato zkušenost je platná pro vestavěné zvukové karty, ale je hodná Jedi.
Zvuková karta byla zakoupena kladivem Sound Blaster Live... Po krátkém pohledu vyšlo najevo, že je nemožné pochopit obvody čtyřvrstvé desky bez dobré trávy. Je ale zcela zřejmé, že všechny výstupní a vstupní analogové signály nejdříve směřují do operačního zesilovače a poté do DAC / ADC. Dobře, OU rychle vygooglil. Pak jsem upozornil na mikroobvod, který zhruba přijímá všechny signály. Byla druhá největší. Vložil jsem označení do Googlu, a hle! Nalezen datový list!
Čipový vývod.
Zajímá nás linkový výstup DAC (červeně podtržený). Vybral jsem pouze správný kanál. Pokud se někdo rozhodne udělat osciloskop, bude muset pájet na linkový vstup (modrý obdélník). Samozřejmě prostřednictvím příslušného schématu oddělení (které je googleno na internetu).
Abych DAC svými pekelnými experimenty nespálil, rozhodl jsem se ho trochu chránit. A doporučuji vytvořit takové schéma bez problémů.
Pájený rezistor
K výstupu signálu z počítače jsem použil konektor VGA, který, nějakým zázrakem, ležel na mém stole. Proč je tento vodič dobrý: má 5 samostatně stíněných vodičů. Právě jsem zahájil kabel na 1 pinu (ČERVENÝ signál). Vzhledem k tomu, že obrazovky všech signálů jsou spojeny se zemí, a tak jsem se s výstupem země neobtěžoval. Samozřejmě, v ideálním případě musíte vyvést analogový základ zvukové karty (kde je, vypadá v datovém listu pro stejný mikroobvod), ale byl jsem zlomený.
Instalovaný zvuk a zásuvka našeho generátoru
Jako generátor používám primitivní program „Tone Generator“, který lze stáhnout odtud. Umožňuje vám generovat sinus, pilu, čtvercovou vlnu, bílý šum a nějaký podivný signál.
Což je pro mé účely docela dost.
Poté, co byl nainstalován do počítače, rozhodl jsem se zajistit, aby generace probíhala s osciloskopem, a správně jsem jej připájel.
Čistý sinus našeho generátoru.
Offset bez kondenzátoru, můj DAC má asi 2 volty. Pojďme zkontrolovat, jak jedí ADC mého mikrokontroléru.
Generátor a program, který čte hodnoty ADC mikrokontroléru.
Nevěnujte pozornost tomu, že sinus přijatý regulátorem je tak rozbitý - existuje velmi malá vzorkovací frekvence.
Chcete-li posunout nulový bod a snížit amplitudu signálu o polovinu, musíte dát jeden 10 k rezistor na zem. Spolu s rezistorem se tedy na zvukové kartě vytvoří dělič napětí.
U simu se klaním, úspěšné experimenty.
Aplikace, která umožňuje přenášet zvuk různých frekvencí několika kanály, je při nastavování profesionálních hudebních systémů nepostradatelná.
Generátor zvukové frekvence - název programu mluví sám za sebe. Pro aplikaci „Sound Generator“ existuje jiný název. Systém vám umožňuje přenášet zvuk s další schopností přizpůsobit charakteristiky signálu. Důležitým plusem aplikace je schopnost vícekanálového přenosu zvuku. Když je generátor zapnutý, rozsvítí se devět samostatných panelů s funkcí možného nastavení frekvence pro každý kanál. Jejich umístění lze změnit nebo ukotvit v oblasti plochy.
Vlastnosti aplikace
Zvuková aplikace je kompatibilní s 24- a 32bitovými kartami a vzorkovací frekvence musí být 384 kHz. Je možný přenos šumu a harmonických sinusových signálů. Změna zvukových fází je snadná mechanickým přepínáním systému. Tyto funkce se často používají při používání profesionálního vybavení.Generátor zvukové frekvence je vysoce cílená aplikace. To je způsobeno následujícími funkcemi:
- Frekvenční rozsah není omezen, záleží na technické schopnosti ozvučení;
- generátor zajišťuje provoz dvou nebo více oscilátorů s funkcí současné změny charakteristik přenosu zvuku;
- jsou poskytovány režimy reprodukce Brownova, bílého a růžového šumu, stejně jako přenos amplitudové modulace a kmitavé frekvence elektrických oscilací;
- audio aplikace má nejnižší procento zkreslení;
- zpracovaný zvuk lze uložit do počítače.
Chcete-li přehrát stálý tón, klikněte na Přehrát nebo stiskněte Mezerník.
Chcete-li změnit frekvenci, přetáhněte jezdec nebo stiskněte ← → (klávesy se šipkami). Chcete-li upravit frekvenci o 1 Hz, použijte tlačítka nebo stiskněte Shift + ← a Shift + →. Chcete-li upravit frekvenci o 0,01 Hz, stiskněte Ctrl + ← a Ctrl + →; Chcete-li jej upravit o 0,001 Hz, stiskněte Ctrl + Shift + ← a Ctrl + Shift + → Chcete-li frekvenci snížit na polovinu / zdvojnásobit (o jednu oktávu dolů / nahoru), klikněte na × ½ a × 2.
Chcete-li změnit typ vlny ze sinusové vlny (čistý tón) na čtvercovou / trojúhelníkovou / pilovou vlnu, klikněte na tlačítko.
Tóny můžete míchat otevřením Online generátoru tónů na několika kartách prohlížeče.
K čemu mohu použít tento generátor tónů?
Ladicí nástroje, vědecké experimenty ( jaká je rezonanční frekvence této sklenice na víno?), testování audio zařízení ( jak nízko jde můj subwoofer?), testování sluchu ( jaká je nejvyšší frekvence, kterou slyšíte? existují frekvence, které slyšíte pouze na jedno ucho?).
Frekvenční shody tinnitu. Pokud máte čistý tón, tento online generátor kmitočtů vám pomůže určit jeho frekvenci. Znalost vaší frekvence tinnitu vám umožní lépe zaměřit zvuky maskování a. Když najdete frekvenci, která se zdá, že odpovídá vašemu tinnitu, nezapomeňte zkontrolovat frekvence o jednu oktávu vyšší (frekvence × 2) a o jednu oktávu nižší (frekvence × 1/2), protože je snadné zaměnit tóny, které jsou od sebe vzdáleny jednu oktávu.
Alzheimerova choroba. Existují vědecké důkazy v rané fázi, že poslech zvuku může zvrátit některé molekulární změny v mozku pacientů s Alzheimerovou chorobou. To je jedna z těchto věcí, která zní příliš dobře na to, aby to byla pravda, ale první výsledky jsou velmi slibné. Tady je zpráva od uživatele, který na své ženě vyzkoušel terapii 40 Hz. ( Upozorňujeme, že tento generátor tónů není lékařským zařízením - nic nezaručuji!)
Komentáře
Podpořte tento web
Pokud používáte online generátor tónů a považujete ho za užitečný, podpořte ho trochou peněz. Tady je dohoda: Mým cílem je udržovat tento web, aby zůstal kompatibilní s aktuálními verzemi prohlížečů. Bohužel to trvá netriviální množství času (například zjištění, že chyba v prohlížeči může být obskurní, může trvat mnoho hodin práce), což je problém, protože si musím vydělávat na živobytí. Dary od úžasných a dobře vypadajících uživatelů, jako jste vy, mi kupují čas, aby věci fungovaly.
Takže pokud si myslíte, že tento generátor tónů stojí za to, podpořte ho nějakými penězi, které vám pomohou udržet jej online. Částka je zcela na vás - jen se ptám na co vy zvažte spravedlivou cenu za hodnotu, kterou získáte. Dík!
SoundCard Oszilloscope - software, který přemění počítač na dvoukanálový osciloskop, dvoukanálový nízkofrekvenční generátor a spektrální analyzátor
Dobrý den, milí radioamatéři!
Každý radioamatér ví, že pro vytvoření více či méně složitých radioamatérských zařízení je nutné mít k dispozici nejen multimetr. Dnes v našich obchodech si můžete koupit téměř jakékoli zařízení, ale - existuje jedno „ale“ - náklady na slušnou kvalitu jakéhokoli zařízení nejsou menší než několik desítek tisíc našich rublů a není žádným tajemstvím, že pro většinu Rusů je to spousta peněz, a proto tato zařízení nejsou vůbec k dispozici, nebo radioamatér kupuje zařízení, která se používají po dlouhou dobu.
Dnes na webu , pokusíme se vybavit radioamatérskou laboratoř bezplatnými virtuálními nástroji -digitální dvoukanálový osciloskop,
dvoukanálový generátor zvukové frekvence,
spektrální analyzátor... Jedinou nevýhodou těchto zařízení je, že všechna pracují pouze ve frekvenčním rozsahu od 1 Hz do 20 000 Hz. Stránka již poskytla popis podobného radioamatérského programu:“ “
- převod programu domácí počítač k osciloskopu.
Dnes vám chci dát do pozornosti další program - “Oscilátor SoundCard“. Tento program mě přitahoval pro jeho dobré vlastnosti, promyšlený design, snadné studium a práci v něm. Tento program je v angličtině, neexistuje ruský překlad. Nepovažuji to však za nevýhodu. Zaprvé je velmi snadné přijít na to, jak v programu pracovat, uvidíte to sami, a zadruhé - jednoho dne si pořídíte dobrá zařízení (a mají veškerou notaci v angličtině, i když jsou čínští) a okamžitě a snadno si na ně zvyknete.
Program byl vyvinut společností C. Zeitnitz a je zdarma, ale pouze pro soukromé použití. Licence na program stojí asi 1 500 rublů a existuje také takzvaná „soukromá licence“ - asi 400 rublů, ale toto je spíše dar autorovi za další vylepšení programu. Přirozeně použijeme bezplatnou verzi programu, která se liší pouze v tom, že při každém spuštění se objeví okno s nabídkou ke koupi licence.
Stáhněte si program (nejnovější verze z prosince 2012):
(28,1 MiB, 54 367 zásahů)
Nejprve pochopme „koncepty“:
Osciloskop - zařízení určené pro výzkum, pozorování, měření amplitudy a časových intervalů.
Osciloskopy jsou klasifikovány:
♦ podle účelu a způsobu zobrazení informací:
- osciloskopy s periodickým pohybem pro sledování signálů na obrazovce (na Západě se jim říká osciloskop)
- kontinuální osciloskopy pro záznam křivky signálu na fotografickou pásku (na západě se jim říká oscilograf)
♦ metodou zpracování vstupního signálu:
- analogový
- digitální
Program pracuje v prostředí ne nižším než W2000 a zahrnuje:
- dvoukanálový osciloskop s přenosovou frekvencí (v závislosti na zvukové kartě) nejméně 20 až 20 000 Hz;
- dvoukanálový generátor signálu (se stejnou generovanou frekvencí);
- spektrální analyzátor
- a je také možné zaznamenat zvukový signál pro jeho následné studium
Každý z těchto programů má další funkce, na které se při studiu podíváme.
Začneme generátorem signálu:
Generátor signálu, jak jsem řekl, je dvoukanálový - kanál 1 a kanál 2.
Uvažujme o účelu jeho hlavních přepínačů a oken:
1
– tlačítka pro zapnutí generátorů;
2
– okno nastavení křivky výstupu:
sinus - sinusový
trojúhelník- trojúhelníkový
náměstí- obdélníkový
pilovitý zub- pilovitý zub
bílý šum - Bílý šum
3
– regulátory amplitudy výstupního signálu (maximálně - 1 volt);
4
– knoflíky pro nastavení frekvence (požadovanou frekvenci lze nastavit ručně v oknech pod knoflíky). Ačkoli maximální frekvence na regulátorech je 10 kHz, ve spodních oknech můžete zaregistrovat jakoukoli povolenou frekvenci (v závislosti na zvukové kartě);
5
– okna pro ruční nastavení frekvence;
6
– zapnutí režimu „Zametání - generátor“. V tomto režimu se výstupní frekvence generátoru pravidelně mění z minimální hodnoty nastavené v oknech "5" na maximální hodnota nastavte v polích „Fend“ čas nastavený v polích „Time“. Tento režim lze povolit buď pro jeden kanál, nebo pro dva kanály najednou;
7
– okna pro nastavení konečné frekvence a času režimu Sweep;
8
– softwarové připojení výstup kanálu generátoru do prvního nebo druhého vstupního kanálu osciloskopu;
9
- nastavení fázového rozdílu mezi signály z prvního a druhého kanálu generátoru.
10
- vnastavení pracovního cyklu signálu (platí pouze pro obdélníkovou vlnu).
Nyní se podívejme na samotný osciloskop:
1
– Amplituda -
nastavení citlivosti vertikálního vychylovacího kanálu
2
– Sync - umožňuje (zaškrtnutím nebo zrušením zaškrtnutí políčka) provést oddělené nebo současné nastavení dvou kanálů z hlediska amplitudy signálu
3, 4
– umožňuje šířit signály po výšce obrazovky pro jejich individuální pozorování
5
– nastavení doby rozmítání (od 1 milisekundy do 10 sekund, s 1000 milisekundami za 1 sekundu)
6
– začátek Konec provoz osciloskopu. Po zastavení se aktuální stav signálů uloží na obrazovku a zobrazí se tlačítko Uložit ( 16
), který umožňuje uložit aktuální stav v počítači ve formě 3 souborů (textová data vyšetřovaného signálu, černobílý obraz a barevný obraz obrazu z obrazovky osciloskopu v době zastavení)
7
– Spoušť - softwarové zařízení, které zpožďuje zahájení cyklu, dokud nejsou splněny určité podmínky, a slouží k získání stabilního obrazu na obrazovce osciloskopu. K dispozici jsou 4 režimy:
– zapnuto vypnuto... Když je vypnutá spoušť, obraz na obrazovce bude vypadat „běžící“ nebo dokonce „rozmazaný“.
– automatický režim... Program sám zvolí režim (normální nebo jednoduchý).
– normální mód... V tomto režimu se provádí nepřetržité rozmítání zkoumaného signálu.
– jeden režim... V tomto režimu se provádí jednorázové rozmítání signálu (s časovým intervalem nastaveným knobem Time).
8
– aktivní výběr kanálu
9
– Okraj - typ spouštěče signálu:
- zvyšující se - na přední straně vyšetřovaného signálu
– padající - rozpadem zkoumaného signálu
10
– Automatické nastavení - automatické nastavení doby rozmítání, citlivosti amplitudy vertikálního vychylovacího kanálu a obrazu je vyneseno do středu obrazovky.
11
- Režim kanálu - určuje, jak budou signály zobrazeny na obrazovce osciloskopu:
– singl - samostatný výstup dvou signálů na obrazovku
- CH1 + CH2 - výstup součtu dvou signálů
– CH1 - CH2 - výstup rozdílu dvou signálů
– CH1 * CH2 - výstup produktu ze dvou signálů
12 a 13 – výběr zobrazení kanálů na obrazovce (nebo buď ze dvou, nebo ze dvou najednou, hodnota Amplituda)
14
– výstup křivky kanálu 1
15
– výstup křivky kanálu 2
16
– již prošly - záznam signálu do počítače v režimu zastavení osciloskopu
17
– časová stupnice (máme regulátor Čas stojí na 10 milisekundách, takže měřítko je zobrazeno od 0 do 10 milisekund)
18
– Postavení - zobrazuje aktuální stav spouštěče a umožňuje také zobrazit následující data:
- HZ a volty - zobrazení aktuální frekvence napětí zkoumaného signálu
– kurzor - zapnutí vertikálních a horizontálních kurzorů pro měření parametrů zkoumaného signálu
– přihlaste se k Fille - za sekundu záznam parametrů studovaného signálu.
Měření na osciloskopu
Nejprve nastavíme generátor signálu:
1. Zapněte kanál 1 a kanál 2 (rozsvítí se zelené trojúhelníky)
2. Nastavte výstupní signály - sinusové a obdélníkové
3. Nastavte amplitudu výstupních signálů na 0,5 (generátor generuje signály s maximální amplitudou 1 volt a 0,5 bude znamenat amplitudu signálů rovnou 0,5 voltu)
4. Nastavte frekvenci na 50 Hz
5. Přejděte do režimu osciloskopu
Měření amplitudy signálu:
1. Tlačítko pod nápisem Opatření vyberte režim HZ a volty, zaškrtněte vedle štítků Frekvence a napětí... Současně se aktuální frekvence pro každý ze dvou signálů (téměř 50 hertzů) objevují shora, amplituda celkového signálu Vp-p a efektivní signální napětí Veff.
2. Tlačítko pod nápisem Opatření vyberte režim Kurzory a zaškrtněte vedle nápisu Napětí... V tomto případě máme dvě vodorovné čáry a ve spodní části nápisů zobrazujících amplitudu kladných a záporných složek signálu ( A), stejně jako celkový výkyv amplitudy signálu ( dA).
3. Vystavujeme vodorovné čáry v poloze, kterou potřebujeme vzhledem k signálu, na obrazovce obdržíme data o jejich amplitudě:
Měření časových intervalů:
Provádíme stejné operace jako při měření amplitudy signálu, s výjimkou režimu Kurzory zatrhněte nápis Čas... Výsledkem je, že místo horizontální dostaneme dvě svislé čáry a časový interval mezi těmito dvěma svislými čarami a aktuální frekvence signálu v tomto časovém intervalu se zobrazí níže:
Stanovení frekvence a amplitudy signálu
V našem případě není nutné zvlášť počítat frekvenci a amplitudu signálu - vše se zobrazuje na obrazovce osciloskopu. Pokud ale musíte poprvé v životě použít analogový osciloskop a nevíte, jak určit frekvenci a amplitudu signálu, budeme tuto otázku zvažovat pro vzdělávací účely.
Necháme nastavení generátoru tak, jak byla, s výjimkou, že amplituda signálu je nastavena na 1,0 a nastavení osciloskopu je nastaveno jako na obrázku:
Nastavili jsme regulátor amplitudy signálu na 100 milivoltů, regulátor doby rozmítání na 50 milisekund a obraz na obrazovce dostaneme shora.
Princip stanovení amplitudy signálu:
Regulátor Amplituda stojíme na místě 100 milivoltů, což znamená, že vertikální rozdělení mřížky na obrazovce osciloskopu je 100 milivoltů. Počítáme počet divizí od spodní části signálu po horní (dostaneme 10 divizí) a vynásobíme cenou jedné divize - 10 * 100 \u003d 1000 milivoltů \u003d 1 volt, což znamená, že amplituda signálu shora dolů je 1 volt. Stejným způsobem můžete měřit amplitudu signálu v kterékoli části oscilogramu.
Stanovení časování signálu:
Regulátor Čas stojíme na místě 50 milisekund... Počet horizontálních dělení stupnice osciloskopu je 10 (v tomto případě máme na obrazovce 10 dělení), dělení 50 na 10 a získání 5, což znamená, že cena jednoho dělení se bude rovnat 5 milisekundám. Vybereme požadovanou část signálního oscilogramu a vypočítáme, kolik divizí se vejde (v našem případě 4 divize). Vynásobte cenu 1 divize počtem divizí 5*4=20
a určit, že perioda signálu ve vyšetřované oblasti je 20 milisekund.
Stanovení frekvence signálu.
Frekvence zkoumaného signálu je určena obvyklým vzorcem. Víme, že jedna doba našeho signálu se rovná 20 milisekund, zbývá zjistit, kolik období bude za jednu sekundu - 1 sekunda / 20 milisekund \u003d 1000/20 \u003d 50 Hz.
Analyzátor spektra
Analyzátor spektra - zařízení pro pozorování a měření relativního rozložení energie elektrických (elektromagnetických) kmitů ve frekvenčním pásmu.
Nízkofrekvenční spektrální analyzátor (jako v našem případě) je navržen pro práci ve frekvenčním rozsahu zvuku a používá se například k určení frekvenční odezvy různá zařízení, při studiu charakteristik šumu, ladění různých rádiových zařízení. Konkrétně můžeme určit frekvenční odezvu sestaveného audio zesilovače, upravit různé filtry atd.
Práce se spektrálním analyzátorem není nic složitého, níže uvedu účel jeho hlavních nastavení a vy sami, již empiricky, snadno přijdete na to, jak s ním pracovat.
Takto vypadá spektrální analyzátor v našem programu:
Co je tady - co:
1. Pohled na vertikální měřítko analyzátoru
2. Častý výběr zobrazovaných kanálů z generátoru a typ zobrazení
3. Pracovní část analyzátoru
4. Tlačítko pro záznam aktuálního stavu křivky při zastavení
5. Režim zvětšení pracovní plochy
6. Přepínání horizontální stupnice (frekvenční stupnice) z lineární do logaritmické formy
7. Aktuální frekvence signálu, když je generátor v režimu zametání
8. Aktuální frekvence na pozici kurzoru
9. Indikátor harmonického zkreslení signálu
10. Nastavení filtru pro signály podle frekvence
Prohlížení postav Lissajous
Lissajousovy postavy - uzavřené trajektorie, nakreslené bodem provádějícím současně dvě harmonické oscilace ve dvou vzájemně kolmých směrech. Vzhled čísel závisí na vztahu mezi periodami (frekvencemi), fázemi a amplitudami obou oscilací.
Pokud použijete vstupy " X"A" YSignály osciloskopu blízkých frekvencí, pak na obrazovce můžete vidět Lissajousovy postavy. Tato metoda je široce používána pro srovnání frekvencí dvou zdrojů signálu a pro porovnání jednoho zdroje s frekvencí druhého. Když jsou frekvence blízké, ale nejsou si navzájem stejné, obraz na obrazovce se otáčí a perioda rotačního cyklu je převrácená od rozdílu frekvencí, například perioda rotace je 2 s - rozdíl ve frekvencích signálu je 0,5 Hz. Se stejnými frekvencemi postava nehybně zamrzne, v jakékoli fázi se však v praxi kvůli krátkodobé nestabilitě signálů postava na obrazovce osciloskopu mírně otřese. Pro srovnání můžete použít nejen stejné frekvence, ale také ty ve vícenásobném poměru, například pokud příkladný zdroj může produkovat pouze 5 MHz a laditelný zdroj - 2,5 MHz.
Nejsem si jistý, jestli vám bude tato funkce programu užitečná, ale pokud ji náhle potřebujete, pak si myslím, že tuto funkci můžete snadno zjistit sami.
Funkce záznamu zvuku
Již jsem řekl, že program umožňuje zaznamenat jakýkoli zvukový signál do počítače za účelem jeho dalšího studia. Funkce záznamu signálu není obtížná a můžete snadno zjistit, jak na to:
