Programa para generar frecuencias de sonido. Tarjeta de sonido como generador. Seno puro de nuestro generador
DI PARADAS:
El método está pervertido, para ser honesto, ensamblaría rápidamente un generador de señal de la forma deseada en R2R. Pero sucede que uno no está, luego el otro, pero casi siempre hay algún trasto informático tirado por ahí.
Descargo de responsabilidad:
Quiero advertirles de inmediato que las manipulaciones bárbaras con la computadora cubren inmediatamente la garantía de hierro con un órgano de piel y con un pequeño radio de curvatura de las manos: toda la computadora o partes importantes. Si duda de la firmeza de su mano y de sus capacidades, entonces es mejor recoger Frankenstein de la basura únicamente para experimentos.
Necesitaba depurar un dispositivo en un microcontrolador AVR. Más precisamente, la recepción de datos del ADC. Cuando la señal de estos datos deba ser de ultra baja frecuencia, del orden de 1 Hz. Por extraño que parezca, es bastante difícil recibir una señal de tal frecuencia utilizando medios regulares. La tarjeta de sonido tiene filtros en la salida que no permiten el paso de una señal de tan baja frecuencia. De acuerdo con esto, se tomó la decisión de actualizar la tarjeta de sonido.
Para no correr riesgos, se decidió implementar esto en una tarjeta de sonido externa. Pero esta experiencia también es válida para las tarjetas de sonido integradas, pero es digna del Jedi.
Una tarjeta de sonido fue comprada en un martillo. Sonido Blaster en vivo. Después de una mirada rápida, quedó claro que es imposible entender el circuito de un tablero de 4 capas sin un buen césped. Pero es bastante obvio que todas las señales analógicas de entrada y salida van primero al amplificador operacional y luego al DAC / ADC. Bueno, OU buscó en Google rápidamente. Luego dirigí mi atención al microcircuito, al que llegan tentativamente todas las señales. Ella era la segunda más grande. Conduje la etiqueta a Google, ¡y he aquí! Hoja de datos encontrada!
Asignación de pines del chip.
Nos interesa la salida de línea del DAC (subrayada en rojo). Elegí solo el canal correcto. Si alguien decide hacer un osciloscopio, deberá soldar a la entrada de línea (rectángulo azul). Por supuesto, a través del esquema de desacoplamiento apropiado (que se busca en Internet).
Para no quemar el DAC con mis infernales experimentos, decidí protegerlo un poco. Y recomiendo encarecidamente hacer esto.
resistencia soldada
Para emitir una señal desde una computadora, usé el conector VGA, que, por algún milagro, estaba en mi escritorio. Lo bueno de este cable: tiene 5 cables blindados por separado. Acabo de poner un cable en 1 pin (señal ROJA). Dado que las pantallas de todas las señales están conectadas a tierra, no me molesté con la salida de tierra. Por supuesto, idealmente, debe generar la conexión a tierra analógica de la tarjeta de sonido (donde está, se ve en la hoja de datos en el mismo chip), pero estaba arruinado.
Instalado zvukovuha, y el nido de nuestro generador.
Como generador utilizo el primitivo programa "Tone Generator", que se puede descargar desde aquí. Te permite generar seno, sierra, onda cuadrada, ruido blanco y alguna señal extraña.
Lo cual es suficiente para mis propósitos.
Después de instalarlo en la computadora, decidí usar un osciloscopio para asegurarme de que la generación estaba encendida y lo soldé correctamente.
Seno puro de nuestro generador.
Bueno, el desplazamiento sin condensador, mi DAC es de unos 2 voltios. Veamos como come el ADC de mi microcontrolador.
Generador, y un programa que lee los valores ADC del microcontrolador.
No preste atención al hecho de que el seno tomado por el controlador está tan roto: hay una frecuencia de muestreo muy pequeña.
Para cambiar el punto cero, así como reducir la amplitud de la señal a la mitad, debe conectar a tierra una resistencia de 10k. Por lo tanto, junto con la resistencia de la tarjeta de sonido, se forma un divisor de voltaje.
Por esto, me despido, experimentos exitosos.
Una aplicación que te permita transmitir sonido de diferentes frecuencias a través de varios canales es indispensable a la hora de configurar sistemas de música profesionales.
Generador de frecuencia de sonido: el nombre del programa habla por sí solo. Hay otro nombre para la aplicación "Generador de sonido". El sistema le permite transmitir sonido con la capacidad adicional de personalizar las características de la señal. Una ventaja importante de la aplicación es la capacidad de transmisión de sonido multicanal. Cuando se enciende el generador, se iluminan nueve paneles separados con la función de posibles configuraciones de frecuencia para cada canal. Su ubicación se puede cambiar o fijar en el área del escritorio.
Características de la aplicación
La aplicación de sonido es compatible con tarjetas de 24 y 32 bits y la frecuencia de muestreo debe ser de 384 kHz. Es posible transmitir ruido y señales sinusoidales armónicas. Es fácil cambiar las fases del sonido cambiando mecánicamente el sistema. A menudo, estas funciones se utilizan cuando se utilizan equipos profesionales.El generador de frecuencia de audio es una aplicación de enfoque limitado. Esto se debe a las siguientes características:
- El rango de frecuencia no está limitado, depende de las capacidades técnicas del sistema de sonido;
- el generador prevé el funcionamiento de dos o más osciladores con la función de cambiar simultáneamente las características de transmisión del sonido;
- se proporcionan modos de reproducción de ruido browniano, blanco y rosa, así como la transmisión de modulación de amplitud y frecuencia de barrido de oscilaciones eléctricas;
- la aplicación de audio tiene el porcentaje más bajo de distorsión;
- el sonido procesado se puede guardar en una computadora.
SoundCard Oszilloscope: un programa que convierte una computadora en un osciloscopio de dos canales, un generador de baja frecuencia de dos canales y un analizador de espectro
¡Buen día queridos radioaficionados!
Todo radioaficionado sabe que para crear dispositivos de radioaficionados más o menos complejos, es necesario tener a su disposición no solo un multímetro. Hoy en nuestras tiendas puede comprar casi cualquier dispositivo, pero, hay un "pero", el costo de una calidad decente de cualquier dispositivo no es inferior a varias decenas de miles de nuestros rublos, y no es ningún secreto que para la mayoría de los rusos esto es mucho dinero y, por lo tanto, estos dispositivos no están disponibles en absoluto, o un radioaficionado compra dispositivos que han estado en uso durante mucho tiempo.
hoy en el sitio , intentaremos equipar el laboratorio de radioaficionados con dispositivos virtuales gratuitos -osciloscopio digital de dos canales,
generador de frecuencia de audio de dos canales,
analizador de espectro. El único inconveniente de estos dispositivos es que todos funcionan solo en la banda de frecuencia de 1 Hz a 20 000 Hz. El sitio ya ha dado una descripción de un programa de radioaficionado similar:“ “
- un programa que convierte una computadora personal en un osciloscopio.
Hoy quiero llamar su atención sobre otro programa: "Osciloscopio de tarjeta de sonido“. Este programa me atrajo con buenas características, diseño bien pensado, facilidad de estudio y trabajo en él. Este programa está en inglés, no hay traducción al ruso. Pero no veo esto como una desventaja. En primer lugar, es muy fácil descubrir cómo trabajar en el programa, lo verá usted mismo y, en segundo lugar, algún día obtendrá buenos dispositivos (y tienen todos los símbolos en inglés, aunque ellos mismos son chinos) e inmediatamente y acostumbrarse fácilmente a ellos.
El programa está desarrollado por C. Zeitnitz y es gratuito, pero solo para uso privado. Una licencia para el programa cuesta alrededor de 1500 rublos, y también existe la llamada "licencia privada" que cuesta alrededor de 400 rublos, pero esto es más como una donación al autor para seguir mejorando el programa. Nosotros, por supuesto, utilizaremos la versión gratuita del programa, que difiere solo en que cada vez que se inicia, aparece una ventana con una oferta para comprar una licencia.
Descarga el programa (última versión a diciembre de 2012):
(28,1 MiB, 54.367 visitas)
Primero, entendamos los "conceptos":
Osciloscopio- un dispositivo diseñado para investigación, observación, medición de amplitud e intervalos de tiempo.
Los osciloscopios se clasifican:
♦ según el propósito y el método de salida de la información:
- osciloscopios con un barrido periódico para observar señales en la pantalla (en Occidente se llaman oscilloscop)
- osciloscopios de barrido continuo para registrar una curva de señal en una cinta fotográfica (llamado oscilógrafo en Occidente)
♦ según el método de procesamiento de la señal de entrada:
– analógico
– digitales
El programa funciona en un entorno no inferior a W2000 e incluye:
- un osciloscopio de dos canales con un ancho de banda (según la tarjeta de sonido) de al menos 20 a 20 000 Hz;
– generador de señales de dos canales (con una frecuencia generada similar);
- analizador de espectro
– y también es posible grabar una señal de audio para su posterior estudio
Cada uno de estos programas tiene características adicionales que veremos a medida que los exploremos.
Comenzaremos con el Signalgenerator:
El generador de señal, como dije, es de dos canales: Canal 1 y Canal 2.
Considere el propósito de sus principales interruptores y ventanas:
1
– botones para encender generadores;
2
– ventana de configuración de forma de onda de salida:
seno– sinusoidal
triángulo- triangular
cuadrado- rectangular
diente de sierra- diente de sierra
ruido blanco- Ruido blanco
3
– reguladores de amplitud de señal de salida (máximo - 1 voltio);
4
– Perillas de configuración de frecuencia (la frecuencia deseada se puede configurar manualmente en las casillas debajo de las perillas). Aunque la frecuencia máxima en los reguladores es de 10 kHz, en las ventanas inferiores se puede ingresar cualquier frecuencia permitida (dependiendo de la tarjeta de sonido);
5
– ventanas para configurar la frecuencia manualmente;
6
– activando el modo “Generador de barrido”. En este modo, la frecuencia de salida del generador cambia periódicamente desde el valor mínimo establecido en las casillas “5” hasta el valor máximo establecido en las casillas “Fend” durante el tiempo establecido en las casillas “Time”. Este modo se puede habilitar para cualquier canal o para dos canales a la vez;
7
– ventanas para configurar la frecuencia y el tiempo de finalización del modo Sweep;
8
– conexión de software de la salida del canal del generador al primer o segundo canal de entrada del osciloscopio;
9
- establecer la diferencia de fase entre las señales del primer y segundo canal del generador.
10
-a establecer el ciclo de trabajo de la señal (válido solo para una señal rectangular).
Ahora echemos un vistazo al osciloscopio en sí:
1
– Amplitud -
ajuste de sensibilidad de canal vertical
2
– sincronizar– permite (marcando o desmarcando) realizar un ajuste separado o simultáneo de dos canales en términos de amplitud de la señal
3, 4
– permite distribuir las señales a lo largo de la altura de la pantalla para su observación individual
5
– configuración del tiempo de barrido (de 1 milisegundo a 10 segundos, mientras que 1 segundo son 1000 milisegundos)
6
– iniciar/detener funcionamiento del osciloscopio. Cuando se detiene, la pantalla guarda el estado actual de las señales y el botón Guardar ( 16
) que le permite guardar el estado actual en la computadora en forma de 3 archivos (datos de texto de la señal en estudio, una imagen en blanco y negro y una imagen en color de la imagen de la pantalla del osciloscopio en el momento de la parada)
7
– desencadenar- un dispositivo de software que retrasa el inicio de un barrido hasta que se cumplan ciertas condiciones y sirve para obtener una imagen estable en la pantalla del osciloscopio. Hay 4 modos:
– encendido apagado. Cuando el gatillo está apagado, la imagen en la pantalla se verá "corriendo" o incluso "manchada".
– Modo automático. El propio programa selecciona el modo (normal o individual).
– modo normal. En este modo se realiza un barrido continuo de la señal en estudio.
– modo singular. En este modo, se realiza un barrido de señal de una sola vez (con un intervalo de tiempo establecido por el control de Tiempo).
8
– selección de canal activo
9
– borde– tipo de disparo de señal:
- creciente– a lo largo del frente de la señal estudiada
– descendente– por la disminución de la señal en estudio
10
– Ajuste automático- configuración automática del tiempo de barrido, la sensibilidad de la amplitud del canal de desviación vertical, así como la imagen es forzada al centro de la pantalla.
11
-Modo de canal– determina cómo se mostrarán las señales en la pantalla del osciloscopio:
– único– salida separada de dos señales en la pantalla
- CH1 + CH2– salida de la suma de dos señales
– CH1 - CH2– salida de la diferencia de dos señales
– CH1 * CH2– salida del producto de dos señales
12 y 13 – opción de mostrar los canales en la pantalla (o cualquiera de los dos, o dos a la vez, el valor se muestra al lado Amplitud)
14
– salida de forma de onda del canal 1
15
– salida de forma de onda del canal 2
16
– ya pasó: registrar una señal en una computadora en el modo de parada del osciloscopio
17
– escala de tiempo (tenemos un regulador Hora es de 10 milisegundos, por lo que la escala se muestra de 0 a 10 milisegundos)
18
– Estado– muestra el estado actual del disparador y también le permite mostrar los siguientes datos en la pantalla:
- Hz y voltios– visualización de la frecuencia de tensión actual de la señal en estudio
– cursor– inclusión de cursores verticales y horizontales para medir los parámetros de la señal en estudio
– registro para llenar– registro segundo a segundo de los parámetros de la señal en estudio.
Mediciones en un osciloscopio
Primero, configuremos el generador de señal:
1. Encienda el canal 1 y el canal 2 (los triángulos verdes se iluminan)
2. Establecer las señales de salida - sinusoidal y rectangular
3. Establezca la amplitud de las señales de salida en 0,5 (el generador genera señales con una amplitud máxima de 1 voltio y 0,5 significará que la amplitud de la señal es de 0,5 voltios)
4. Establezca las frecuencias a 50 Hertz
5. Cambiar al modo de osciloscopio
Medida de amplitud de señal:
1. Botón debajo de la inscripción medida elige el modo Hz y voltios, marque las etiquetas frecuencia y voltaje. Al mismo tiempo aparecen encima de nosotros las frecuencias actuales de cada una de las dos señales (casi 50 hercios), la amplitud de la señal total vp-p y voltaje de señal efectivo Vef.
2. Botón debajo de la inscripción. medida elige el modo Cursores y marque la casilla Voltaje. En este caso, tenemos dos líneas horizontales, y en la parte inferior de la inscripción, que muestran la amplitud de los componentes positivo y negativo de la señal ( Y), así como el rango total de la amplitud de la señal ( dA).
3. Colocamos las líneas horizontales en la posición que necesitamos en relación con la señal, en la pantalla recibiremos datos sobre su amplitud:
Medición de intervalos de tiempo:
Realizamos las mismas operaciones que para medir la amplitud de las señales, con la excepción, en el modo Cursores marque la etiqueta Hora. Como resultado, en lugar de líneas horizontales, obtendremos dos líneas verticales, y debajo se mostrará el intervalo de tiempo entre las dos líneas verticales y la frecuencia de la señal actual en este intervalo de tiempo:
Determinación de la frecuencia y la amplitud de la señal
En nuestro caso, no es necesario calcular específicamente la frecuencia y la amplitud de la señal; todo se muestra en la pantalla del osciloscopio. Pero si tiene que usar un osciloscopio analógico por primera vez en su vida y no sabe cómo determinar la frecuencia y la amplitud de la señal, también consideraremos este tema con fines educativos.
Dejamos la configuración del generador como estaba, con la excepción de configurar la amplitud de la señal en 1.0 y configurar la configuración del osciloscopio como en la imagen:
Establecemos el control de amplitud de señal en 100 milivoltios, el control de tiempo de barrido en 50 milisegundos y obtenemos una imagen en la pantalla como la de arriba.
El principio de determinar la amplitud de la señal:
Regulador Amplitud estamos en posición 100 milivoltios, lo que significa que la división vertical de la cuadrícula en la pantalla del osciloscopio es de 100 milivoltios. Contamos el número de divisiones desde la parte inferior de la señal hasta la parte superior (obtenemos 10 divisiones) y multiplicamos por el precio de una división: 10*100= 1000 milivoltios= 1 voltio, lo que significa que la amplitud de la señal que tenemos de arriba hacia abajo es de 1 voltio. De la misma manera, puede medir la amplitud de la señal en cualquier parte de la forma de onda.
Determinación de las características temporales de la señal:
Regulador Hora estamos en posición 50 milisegundos. El número de divisiones de la escala del osciloscopio horizontalmente es 10 (en este caso, tenemos 10 divisiones en la pantalla), dividimos 50 por 10 y obtenemos 5, lo que significa que el precio de una división será igual a 5 milisegundos. Seleccionamos la sección de la forma de onda de la señal que necesitamos y consideramos cuántas divisiones caben (en nuestro caso, 4 divisiones). Multiplique el precio de 1 división por el número de divisiones 5*4=20
y determine que el periodo de la señal en el área bajo estudio es 20 milisegundos.
Determinación de la frecuencia de la señal.
La frecuencia de la señal estudiada está determinada por la fórmula habitual. Sabemos que un período de nuestra señal es 20 milisegundos, queda por averiguar cuántos períodos habrá en un segundo - 1 segundo/20 milisegundos= 1000/20= 50 Hertz.
Analizador de espectro
Analizador de espectro– un dispositivo para observar y medir la distribución relativa de la energía de las oscilaciones eléctricas (electromagnéticas) en la banda de frecuencia.
Analizador de espectro de baja frecuencia(como en nuestro caso) está diseñado para operar en el rango de frecuencia de audio y se utiliza, por ejemplo, para determinar la respuesta de frecuencia de varios dispositivos, en el estudio de las características del ruido y sintonizar varios equipos de radio. Específicamente, podemos determinar la respuesta de frecuencia del amplificador de frecuencia de audio ensamblado, ajustar varios filtros, etc.
No hay nada complicado en trabajar con un analizador de espectro, a continuación daré el propósito de su configuración principal, y usted mismo, por experiencia, descubrirá fácilmente cómo trabajar con él.
Así es como se ve el analizador de espectro en nuestro programa:
Qué hay aquí - qué:
1. Vista de la pantalla de la escala del analizador verticalmente
2. Elección de canales mostrados desde el generador de frecuencia y tipo de visualización
3. Parte de trabajo del analizador
4. Botón para registrar el estado actual de la forma de onda cuando se detiene
5. Modo de ampliación del campo de trabajo
6. Cambiar la escala horizontal (escala de frecuencia) de lineal a logarítmica
7. Frecuencia de la señal actual cuando el generador está en modo de barrido
8. Frecuencia actual en la posición del cursor
9. Indicador de armónicos de señal
10. Configuración del filtro de señales por frecuencia
Ver figuras de Lissajous
figuras de lissajous- trayectorias cerradas trazadas por un punto que realiza simultáneamente dos oscilaciones armónicas en dos direcciones mutuamente perpendiculares. La forma de las figuras depende de la relación entre los periodos (frecuencias), fases y amplitudes de ambas oscilaciones.
Si se aplica a las entradas " X" y " Y» señales de osciloscopio de frecuencias cercanas, entonces puede ver figuras de Lissajous en la pantalla. Este método se usa ampliamente para comparar las frecuencias de dos fuentes de señal y para sintonizar una fuente con la frecuencia de otra. Cuando las frecuencias están cerca, pero no son iguales entre sí, la figura en la pantalla gira y el período del ciclo de rotación es el recíproco de la diferencia de frecuencia, por ejemplo, el período de rotación es 2 s: la diferencia en las frecuencias de las señales es de 0,5 Hz. Si las frecuencias son iguales, la figura se congela inmóvil, en cualquier fase, sin embargo, en la práctica, debido a las inestabilidades de la señal a corto plazo, la figura en la pantalla del osciloscopio suele temblar un poco. Puede usar para la comparación no solo las mismas frecuencias, sino también aquellas que están en una relación múltiple, por ejemplo, si la fuente ejemplar puede producir una frecuencia de solo 5 MHz y la fuente sintonizable - 2.5 MHz.
No estoy seguro de que esta función del programa sea útil para usted, pero si de repente la necesita, entonces creo que puede resolver esta función fácilmente por su cuenta.
Función de grabación de señal de audio
Ya he dicho que el programa le permite grabar cualquier señal de sonido en una computadora con el fin de seguir estudiando. La función de grabación de señal no es difícil y puede descubrir fácilmente cómo hacerlo:
Para reproducir un tono constante, haga clic en Reproducir o presione Espacio .
Para cambiar la frecuencia, arrastre el control deslizante o presione ← → (teclas de flecha). Para ajustar la frecuencia en 1 Hz, use los botones o presione Shift + ← y Shift + → . Para ajustar la frecuencia en 0,01 Hz, presione Ctrl + ← y Ctrl + → ; para ajustarla en 0,001 Hz, presione Ctrl + Shift + ← y Ctrl + Shift+ → Para reducir a la mitad/duplicar la frecuencia (bajar/subir una octava), haga clic en ×½ y ×2 .
Para cambiar el tipo de onda de una onda sinusoidal (tono puro) a una onda cuadrada/triangular/diente de sierra, haga clic en el botón.
Puede mezclar tonos abriendo el Generador de tonos en línea en varias pestañas del navegador.
¿Para qué puedo usar este generador de tonos?
Instrumentos de afinación, experimentos científicos ( ¿Cuál es la frecuencia de resonancia de esta copa de vino?), prueba de equipos de audio ( ¿Qué tan bajo va mi subwoofer?), probando su audición ( ¿Cuál es la frecuencia más alta que puedes escuchar? ¿Hay frecuencias que puedes escuchar en un solo oído?).
Coincidencia de frecuencia de tinnitus. Si tiene un tono puro, este generador de frecuencia en línea puede ayudarlo a determinar su frecuencia. Conocer la frecuencia de su tinnitus puede permitirle identificar mejor los sonidos de enmascaramiento y . Cuando encuentre una frecuencia que parezca coincidir con su tinnitus, asegúrese de verificar las frecuencias una octava más alta (frecuencia × 2) y una octava más baja (frecuencia × ½), ya que es fácil confundir los tonos que están separados por una octava.
enfermedad de alzhéimer Hay algunas pruebas científicas en etapa inicial de que escuchar un puede revertir algunos de los cambios moleculares en los cerebros de los pacientes de Alzheimer. Esta es una de esas cosas que suenan demasiado buenas para ser verdad, pero los primeros resultados son muy prometedores. Aquí hay un informe de un usuario que probó la terapia de 40 Hz con su esposa. ( Tenga en cuenta que este generador de tonos no es un dispositivo médico, ¡no garantizo nada!)
Comentarios
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