Тонгенератор (Онлайн відтворення звуку на певній заданій частоті та гучності. Використовується для налаштування звучання або тестування акустики/сабвуфера)
Як користуватися тонгенератором для встановлення потрібної частоти зрізу на регуляторі підсилювача фільтра.
Для початку на вхід підсилювача потрібно подати аудіосигнал з пристрою (ПК, смартфон і т.д.), підключеного до Інтернету та звуку, що відтворює.
Решту пристроїв від входу підсилювача потрібно вимкнути.
Переконавшись, що звук з підключеного до підсилювача пристрою відтворюється, можна починати налаштування фільтрів підсилювача.
Розглянемо налаштування фільтрів підсилювача з прикладу двосмугової системи, побудованої на поканальном підключенні до 4-х канальному підсилювачу.
Допустимо, високочастотники (твітери) підключені на виходи підсилювача 1 і 2. Підключаємо на відповідні входи підсилювача тонренератор.
Якщо твітер повинен працювати з обмеженням 4000 Гц - встановлюємо цю частоту на тонгенераторі. На підсилювачі потрібно встановити регулятор HPF на більш високе значення (наприклад на 8000 Гц або в крайнє положення ручки регулятора). Включаємо тонгенератор і дуже плавно і повільно повертаємо ручку регулятора у зворотному напрямку доти, доки не почуємо в твитерах заданий тонсигнал. Як тільки гучність тонсигналу перестала додаватися при повороті ручки - це означає, що фільтр підсилювача встановлено на заданій частоті 4000 Гц.
Тепер потрібно налаштувати мідбас.
Перемикаємо пристрій з тонгенератором із входів 1 та 2 на входи 3 та 4.
Спочатку налаштовуємо HPF на частоті, наприклад 65 Гц (налаштовується як і для твітера). Після завершення налаштування HPF переходимо до налаштування LPF (фільтра низьких частот).
Встановлюється частота, наприклад, ті ж 4000 Гц, на тонгенераторі. Ручкою регулятора LPF на підсилювачі встановлюємо значення нижче заданої частоти тонгенератора.
Включаємо тонсигнал та повільно повертаємо регулятор вперед.
Коли ми почуємо в динаміці, що настроюється, сигнал тонгенератора і гучність його перестане зростати при повороті ручки - задане значення фільтра встановлено.
Всі інші компоненти системи налаштовуються так само.
SoundCard Oszilloscope – програма, що перетворює комп'ютер на двоканальний осцилограф, двоканальний генератор низької частоти та аналізатор спектру
Доброго дня, шановні радіоаматори!
Кожен радіоаматор знає, що для створення більш-менш складних радіоаматорських пристроїв необхідно мати у своєму розпорядженні не лише мультиметр. Сьогодні в наших магазинах можна купити практично будь-який прилад, але є одне "але" вартість пристойної якості будь-якого приладу не менше кількох десятків тисяч наших рублів, і не секрет, що для більшості росіян це значні гроші, а тому ці прилади недоступні зовсім, або радіоаматор купує прилади давно вживані.
Сьогодні на сайті , ми спробуємо оснастити лабораторію радіоаматора безкоштовними віртуальними приладами –цифровий двоканальний осцилограф,
двоканальний генератор звукової частоти,
аналізатор спектру. Єдиний недолік цих приладів – усі вони працюють лише у смузі частот від 1 Гц до 20 000 Гц. На сайті вже давався опис схожої радіоаматорської програми:“ “
– програма перетворююча домашній комп'ютерв осцилограф.
Сьогодні я хочу запропонувати вашій увазі чергову програму – “SoundCard Oszilloscope“. Мене ця програма привабила непоганими характеристиками, продуманим дизайном, простотою вивчення та роботи у ній. Ця програмаанглійською, російського перекладу немає. Але я не вважаю це за недолік. По-перше - розібратися як працювати в програмі дуже легко, ви самі це побачите, по-друге - коли-небудь ви обзаведетесь хорошими приладами (а у них всі позначення англійською, хоча самі китайські) і відразу і легко освоїться з ними.
Програма розроблена C. Zeitnitz та є безкоштовною, але тільки для приватного використання. Ліцензія на програму коштує близько 1500 рублів, і є ще так звана "приватна ліцензія" - вартістю близько 400 рублів, але це скоріше пожертву автору на подальше вдосконалення програми. Ми, звичайно, користуватимемося безкоштовною версією програми, яка відрізняється лише тим, що при її запуску щоразу з'являється віконце з пропозицією придбати ліцензію.
Завантажити програму ( остання версіяна грудень 2012 року):
(28.1 MiB, 53,001 hits)
Для початку давайте розберемося з "поняттями":
Осцилограф- Прилад призначений для дослідження, спостереження, вимірювання амплітудних та тимчасових інтервалів.
Осцилографи класифікуються:
♦ за призначенням та способом виведення інформації:
– осцилографи з періодичною розгорткою для спостереження сигналів на екрані (на Заході їх називають oscilloscop)
– осцилографи з безперервною розгорткою для реєстрації кривої сигналу на фотострічці (на Заході називаються oscillograph)
♦ за способом обробки вхідного сигналу:
– аналоговий
– цифровий
Програма працює в середовищі не нижче W2000 і включає:
- двоканальний осцилограф із частотою пропускання (залежить від звукової карти) не менше ніж від 20 до 20000 Гц;
– двоканальний генератор сигналів (з аналогічною частотою, що генерується);
– аналізатор спектру
– а також є можливість запису звукового сигналу для подальшого вивчення
Кожна з цих програм має додаткові можливості, які ми розглянемо під час вивчення.
Почнемо ми з генератора сигналів (Signalgenerator):
Генератор сигналів, як я вже казав, двоканальний Channel 1 і Channel 2.
Розглянемо призначення його основних перемикачів та вікон:
1
– кнопки вмикання генераторів;
2
– вікно встановлення форми вихідного сигналу:
sine- синусоїдальний
triangle- трикутний
square- Прямокутний
sawtooth- пилкоподібний
white noise- білий шум
3
– регулятори амплітуди вихідного сигналу (максимальна – 1 вольт);
4
– регулятори установки частоти (потрібну частоту можна встановити вручну у віконцях під регуляторами). Хоча на регуляторах максимальна частота – 10 кГц, але в нижніх віконках можна прописати будь-яку частоту, що допускається (залежить від звукової карти);
5
– вікна для виставлення частоти вручну;
6
– увімкнення режиму “Sweep – генератор”. У цьому режимі вихідна частота генератора періодично змінюється від мінімального значення встановленого у віконцях "5" максимального значеннявстановленого у віконцях “Fend” протягом часу, встановленого у віконцях “Time”. Цей режим можна увімкнути або для будь-якого каналу або відразу для двох каналів;
7
– вікна для виставлення кінцевої частоти та часу Sweep режиму;
8
– програмне підключеннявиходу каналу генератора до першого або другого вхідного каналу осцилографа;
9
- встановлення різниці фаз між сигналами з першого та другого каналів генератора.
10
-увстановлення шпаруватості сигналу (діє лише прямокутного сигналу).
Тепер давайте розглянемо сам осцилограф:
1
– Amplitude -
регулювання чутливості каналу вертикального відхилення
2
– Sync– дозволяє (встановивши або знявши галочку) проводити роздільне або одночасне регулювання двох каналів по амплітуді сигналів
3, 4
– дозволяє рознести сигнали по висоті екрана для їхнього індивідуального спостереження
5
– встановлення часу розгортки (від 1 мілісекунди до 10 секунд, при цьому в 1 секунді – 1000 мілісекунд)
6
– запуск/зупинкароботи осцилографа. При зупинці на екрані зберігається стан сигналів, а також з'являється копія Save ( 16
) що дозволяє зберегти поточний стан на комп'ютері у вигляді 3-х файлів (текстові дані досліджуваного сигналу, чорно-біле зображення та кольорове зображення картинки з екрану осцилографа в момент зупинки)
7
– Trigger– програмний пристрій, який затримує запуск розгортки до тих пір, поки не будуть виконані деякі умови та слугує для отримання стабільного зображення на екрані осцилографа. Є 4 режими:
– увімкнення/вимкнення. При вимкненому тригері зображення на екрані буде виглядати “біжить” або навіть “розмазаним”.
– автоматичний режим
. Програма сама вибирає режим (нормальний чи одиночний).
– нормальний режим. У цьому режимі здійснюється безперервна розгортка сигналу, що досліджується.
– одиночний режим. У цьому режимі здійснюється одноразова розгортка сигналу (з проміжком часу, встановленим регулятором Time).
8
– вибір активного каналу
9
– Edge- Тип запуску сигналу:
- rising- по фронту досліджуваного сигналу
– falling- по спаду досліджуваного сигналу
10
– Auto Set – автоматичне встановленнячасу розгортки, чутливості каналу вертикального відхилення Amplitude, а також зображення виганяється в центр екрана.
11
-Channel Mode- Визначає як будуть виводиться сигнали на екран осцилографа:
– single– роздільне виведення двох сигналів на екран
- СН1 + СН2- Виведення суми двох сигналів
– СН1 - СН2- Висновок різниці двох сигналів
– СН1 * СН2- Виведення твору двох сигналів
12 та 13 – вибір відображення на екрані каналів (або будь-який з двох, або два відразу, поруч зображується величина Amplitude)
14
– виведення осцилограми каналу 1
15
– виведення осцилограми каналу 2
16
– вже проходили – запис сигналу на комп'ютер у режимі зупинки осцилографа
17
– шкала часу (у нас регулятор Timeстоїть у положенні 10 мілісекунд, тому шкала відображається від 0 до 10 мілісекунд)
18
– Status– показує поточний стан тригера і дозволяє виводити на екран такі дані:
- HZ and Volts- Виведення на екран поточної частоти напруги досліджуваного сигналу
– cursor– увімкнення вертикальних та горизонтальних курсорів для вимірювання параметрів досліджуваного сигналу
– log to Fille- Посекундний запис параметрів сигналу, що досліджується.
Виробництво вимірювань на осцилографі
Для початку давайте налаштуємо генератор сигналів:
1. Включаємо канал 1 та канал 2 (загоряються зелені трикутники)
2. Встановлюємо вихідні сигнали – синусоїдальний та прямокутний
3. Встановлюємо амплітуду вихідних сигналів рівну 0,5 (генератор генерує сигнали з максимальною амплітудою 1 вольт, і 0,5 означатиме амплітуду сигналів рівну 0,5 вольта)
4. Встановлюємо частоти 50 Герц
5. Переходимо в режим осцилографа
Вимірювання амплітуди сигналів:
1. Кнопкою під написом Measureвибираємо режим HZ and Volts, ставимо галочки у написів Frequency та Voltage. При цьому зверху з'являються поточні частоти для кожного з двох сигналів (майже 50 герц), амплітуда повного сигналу Vp-pта ефективна напруга сигналів Veff.
2. Кнопкою під написом Measureвибираємо режим Cursorsі ставимо галочку біля напису Voltage. При цьому у нас з'являються дві горизонтальні лінії, а внизу написи, що показують амплітуду позитивної та негативної складової сигналу ( А), а також загальний розмах амплітуди сигналу ( dA).
3. Виставляємо горизонтальні лінії у потрібному нам положенні щодо сигналу, на екрані ми отримаємо дані щодо їхньої амплітуди:
Вимірювання часових інтервалів:
Виконуємо ті ж операції, що і для вимірювання амплітуду сигналів, за винятком - в режимі Cursorsгалочку ставимо біля напису Time. В результаті замість горизонтальних ми отримаємо дві вертикальні лінії, а внизу висвічуватиметься часовий інтервал між двома вертикальними лініями і поточна частота сигналу в цьому часовому інтервалі:
Визначення частоти та амплітуди сигналу
У нашому випадку спеціально вираховувати частоту та амплітуду сигналу немає необхідності – все відображається на екрані осцилографа. Але якщо вам доведеться скористатися вперше в житті аналоговим осцилографом і ви не знаєте як визначити частоту та амплітуду сигналу, ми в навчальних цілях розглянемо і це питання.
Установки генератора залишаємо як і були, за винятком – амплітуду сигналів встановлюємо 1,0, а установки осцилографа виставляємо як на малюнку:
Регулятор амплітуди сигналу виставляємо на 100 мілівольт, регулятор часу розгортки на 50 мілісекунд і отримуємо картинку на екрані як зверху.
Принцип визначення амплітуди сигналу:
Регулятор Amplitudeу нас стоїть у положенні 100 мілівольт, а це означає, що ціна поділу сітки на екрані осцилографа по вертикалі становить 100 мілівольт. Вважаємо кількість поділів від нижньої частини сигналу до верхньої (у нас виходить 10 поділів) та множимо на ціну одного поділу – 10 * 100 = 1000 мілівольт = 1 вольтщо означає, що амплітуда сигналу у нас від верхньої точки до нижньої становить 1 вольт. Точно так само можна виміряти амплітуду сигналу на будь-якій ділянці осцилограми.
Визначення часових характеристик сигналу:
Регулятор Timeу нас стоїть у положенні 50 мілісекунд. Кількість поділів шкали осцилографа по горизонталі дорівнює 10 (в даному випадку у нас на екрані міститься 10 поділів), ділимо 50 на 10 і отримуємо 5, це означає, що ціна одного поділу дорівнюватиме 5 мілісекунд. Вибираємо необхідну нам ділянку осцилограми сигналу і вважаємо в скільки поділів він вміщується (у нашому випадку - 4 поділки). Помножуємо ціну 1 поділу на кількість поділів 5*4=20
і визначаємо, що період сигналу на досліджуваній ділянці становить 20 мілісекунд.
Визначення частоти сигналу.
Частота досліджуваного сигналу визначається за звичайною формулою. Нам відомо, що один період нашого сигналу дорівнює 20 мілісекунд, залишається дізнатися скільки періодів буде в одній секунді- 1 секунда/20 мілісекунд = 1000/20 = 50 Герц.
Аналізатор спектру
Аналізатор спектру– прилад для спостереження та виміру відносного розподілу енергії електричних (електромагнітних) коливань у смузі частот.
Низькочастотний аналізатор спектру(як у нашому випадку) призначений для роботи в діапазоні звукових частоті використовується, наприклад, визначення АЧХ різних пристроївпри дослідженні характеристик шуму, налаштування різної радіоапаратури. Конкретно, ми можемо визначити амплітудно-частотну характеристику підсилювача звукової частоти, що збирається, налаштувати різні фільтри і т.д.
Нічого складного в роботі з аналізатором спектру немає, нижче я наведу призначення основних його налаштувань, а ви самі вже досвідченим шляхом легко розберетеся як з ним працювати.
Ось так виглядає аналізатор спектру у нашій програмі:
Що тут – що:
1. Вид відображення шкали аналізатора з вертикалі
2. Вибір каналів, що відображаються з генератора часто і виду відображення
3. Робоча частина аналізатора
4. Кнопка запису поточного стану осцилограми під час зупинки
5. Режим збільшення робочого поля
6. Перемикання горизонтальної шкали (шкали частоти) з лінійного до логарифмічного вигляду
7. Поточна частота сигналу під час роботи генератора в свіп-режимі
8. Поточна частота в позиції курсору
9. Вказівник коефіцієнта гармонік сигналу
10. Встановлення фільтру для сигналів за частотою
Перегляд фігур Ліссажу
Фігури Ліссажу- замкнуті траєкторії, що прокреслюються точкою, що здійснює одночасно два гармонійних коливаннях у двох взаємно перпендикулярних напрямках. Вид фігур залежить від співвідношення між періодами (частотами), фазами та амплітудами обох коливань.
Якщо подати на входи « X» та « Y» осцилографа сигнали близьких частот, то на екрані можна побачити фігури Лісаж. Цей метод широко використовується для порівняння частот двох джерел сигналів та для підстроювання одного джерела під частоту іншого. Коли частоти близькі, але рівні один одному, фігура на екрані обертається, причому період циклу обертання є величиною, зворотної різниці частот, наприклад, період обороту дорівнює 2 з - різниця в частотах сигналів дорівнює 0,5 Гц. При рівності частот фігура застигає нерухомо, в будь-якій фазі, проте на практиці, за рахунок короткочасних нестабільностей сигналів, фігура на екрані осцилографа зазвичай трохи тремтить. Використовувати для порівняння можна не тільки однакові частоти, але і що знаходяться в кратному відношенні, наприклад, якщо зразкове джерело може видавати частоту тільки 5 МГц, а джерело, що налаштовується - 2,5 МГц.
Я не впевнений, що ця функція програми вам стане в нагоді, але якщо раптом знадобиться, то я думаю, що вам легко вдасться розібратися в цій функції самостійно.
Функція запису звукового сигналу
Я вже казав, що програма дозволяє записати будь-який звуковий сигнална комп'ютері з його подальшого вивчення. Функція запису сигналу не є складними і ви легко розберетеся як це робити:
DI HALT:
Способ ізвратський, чесно кажучи, я б швидше зібрав на R2R генератор сигналу потрібної форми. Але буває, що то одного немає, то іншого, а ось компвалове барахло, що завалялося, є майже завжди.
Disclaimer:
Відразу хочу попередити, що варварські маніпуляції з комп'ютером відразу ж накривають хутряним органом гарантію на залізо, а при малому радіусі кривизни рук - комп'ютер цілком або важливими частинами. Якщо сумніваєтеся у твердості руки та своїх можливостях, то краще зберіть франкенштейна з мотлоху чисто для дослідів.
Мені потрібно було налагодити один пристрій на AVR мікроконтролера. Точніше сказати прийом даних із АЦП. При сигнал цих даних має бути ультранизька частота, близько 1 Гц. Як не дивно, отримати сигнал такої частоти штатними засобами досить складно. Звукова картапо виходу має фільтри, які дозволяє пробитися настільки низькочастотному сигналу. Тому було вирішено модернізувати звукову карту.
Щоб не ризикувати, було вирішено продати це на зовнішній звуковій карті. Але цей досвід справедливий і для вбудованих звукових карт, але він гідний джедаєв.
На молотку було куплено звукову карту Sound Blaster Live. Після швидкого перегляду, стало зрозуміло, що розібратися в схемотехніці 4-х шарової плати без гарної трави не можна. Але досить очевидно, що всі вихідні та вхідні аналогові сигнали спочатку йдуть на ОУ, а потім уже в ЦАП/АЦП. Ну ОУ нагугли швидко. Потім я звернув увагу на мікросхему, в яку орієнтовно надходять усі сигнали. Вона була другою за величиною. Я вбив маркування в гугл, і диво! Знайшовся даташит!
Розпинування мікросхеми.
Нас цікавить лінійний вихід ЦАП (підкреслено червоним). Я вибрав лише правий канал. Якщо хтось вирішить робити і осцилограф, то потрібно буде підпаятися до лінійного входу (блакитний прямокутник). Зрозуміло через відповідну схему розв'язки (яка гуглиться в Інтернеті).
Щоб не попалити ЦАП своїми пекельними дослідами, я вирішив його трохи захистити. І рекомендую обов'язково зробити таку схему.
Запаяний резистор
Для виведення сигналу з комп'ютера я заюзав роз'єм VGA, який якимось дивом валявся у мене в столі. Чим хороший цей провід: він має 5 роздільно екранованих проводів. Я просто завів на 1 пін (сигнал RED) провід. Оскільки екрани всіх сигналів з'єднані із землею і так, я не став морочитися і виведенням землі. Звичайно в ідеалі потрібно вивести аналогову землю звукової карти (де вона, виглядає в датасіті на ту ж мікросхему), але мені було влом.
Встановлена звуковуха та гніздо нашого генератора
Як генератор я використовую примітивну програму "Tone Generator", яку можна хитнути звідси. Вона дозволяє генерувати синус, пилку, меандр, білий шум та якийсь дивний сигнал.
Що для моїх цілей цілком вистачає.
Після того, як встановлено в комп'ютер, я осцилограф вирішив переконатися що генерація йде, і я запаяв правильно.
Чистий синус нашого генератора.
Ну що ж, усунення без конденсатора, у мого ЦАП складає близько 2-х вольт. Перевіримо, як з'їдає АЦП мого мікроконтролера.
Генератор, та програма, що читає значення АЦП мікроконтролера.
Не звертайте уваги, що синус, який знімається контролером, такий ламаний – коштує дуже маленька частота дискретизації.
Щоб змістити точку нуля, а так само зменшити амплітуду сигналу в два рази, потрібно поставити один 10 резистор на землю. Тим самим разом із резистором на звуковій карті утворюється дільник напруги.
За цим кланяюся, вдалих експериментів.
Додаток, що дозволяє передавати звук різної частотиза допомогою кількох каналів незамінно при налаштуваннях професійних музичних систем.
Генератор звукових частот - назва програми говорить сама за себе. Існує інша назва програми "Sound Generator". Система дозволяє передавати звук з додатковою можливістюналаштування характеристик сигналу. Важливий плюс програми – здатність багатоканальної передачі звуку. При включенні генератора спалахують дев'ять відокремлених панелей з функцією можливого налаштування частоти для кожного каналу. Їхнє розташування можна змінювати або закріплювати в зоні робочого столу.
Характеристики програми
Звуковий додаток сумісний з картами на 24 і 32 біти, частота семплювання при цьому повинна становити 384 кГц. Можлива передача шумового та гармонійного синусоїдального сигналів. Змінити звукові фази легко шляхом механічного перемикання системи. Часто ці функції застосовуються при використанні професійної апаратури.Генератор звукових частот – вузьконаправлений додаток. Це зумовлено такими функціями:
- Діапазон частот не обмежений, залежить від технічних можливостейзвукової системи;
- генератор передбачає роботу двох та більше осциляторів з функцією одночасної зміни характеристик передачі звуку;
- передбачені режими відтворення броунівського, білого і рожевого шумів, а також передача амплітудної модуляції і частоти електричних коливань, що коливається;
- у звукової програми найнижчий відсоток спотворень;
- оброблений звук можна зберегти на комп'ютері.
Для того, щоб грати на нескінченні кнопки, натисніть Play або press Space .
Для зміни frequency, drag slider or press ← → (arrow keys). Щоб визначити частоту 1 Hz, використовуйте клавіші або натисніть Shift + ← and Shift + → . Щоб змінити frekvenci by 0.01 Hz, press Ctrl + ← and Ctrl + → ; натиснути на 0.001 Hz, натисніть Ctrl+Shift+ ← and Ctrl + Shift+ → Натиснути/над двома frequency (go down/up one octave), натисніть ×½ and ×2 .
Щоб змінити wave типу від синього wave (pure tone) до квадроцикла/травня/sawtooth wave, натисніть кнопку.
Ви можете mix tones за допомогою Online Tone Generator в sever browser tabs.
What can I use this tone generator for?
Tuning instruments, science experiments ( what’s the resonant frequency of this wineglass?), testing audio equipment ( how low does my subwoofer go?), testing your hearing ( what’s the highest frequency you can hear? Чи є ті, що ви можете писати в тільки один рік?).
Tinnitus frequency matching.Якщо ви маєте pure-tone , цей online frequency generator може визначати його frequency. Відповідь ваш tinnitus frequency може задовольнити вас для отримання target masking sounds and . Якщо ви впевнені, що те, що ви думаєте про свій tinnitus, ви можете виконати вашу функцію один octave higher (frequency × 2) і один octave lower (frequency × ½), as it is easy to confuse tones that are one.
Alzheimer's disease.Існує деякий період ступеня ступеня усвідомлення того, що повідомлено про те, що може повернутись деякі міхурні зміни в шлунках з Alzheimer's пацієнтів. Це один з цих думок, що звук для того, щоб бути вірним, але попередні результати є дуже простим. Тут і повідомлено від користувача, який tried 40 Hz therapy on his wife. ( Note that this tone generator is not a medical device – I don’t guarantee anything!)
Comments
Support this site
Якщо ви використовуєте Online Tone Generator і find it helpful, please support it with little bit of money. Тут є спільний: My goal is to keep maintaining this site to make sure it stays compatible with current browser versions. Незрозуміло, це така нетривіальна сума часу (для прикладу, що виходить з об'ємного браузера bug може зробити багато днів з роботи), які є проблемою тому що ми повинні робити. Donations from awesome, good-looking users як ви хотіли б я time to keep things running.
Якщо ти думає, що цей один generator є щасливим, добре support it with some money to help keep it online. The amount is entirely up to you – I only ask for what you consider fair price for value you’re getting. Thanks!