Programme pour générer des fréquences sonores. Carte son comme générateur. Sinus pur de notre générateur
ARRÊTS D.I. :
La méthode est perverse, pour être honnête, je monterais rapidement un générateur de signal de la forme souhaitée sur R2R. Mais il arrive que l'un n'y soit pas, puis l'autre, mais il y a presque toujours de la camelote informatique qui traîne.
Clause de non-responsabilité:
Je tiens à vous avertir tout de suite que les manipulations barbares avec l'ordinateur couvrent immédiatement la garantie du fer avec un organe à fourrure et avec un petit rayon de courbure des mains - l'ensemble de l'ordinateur ou des parties importantes. Si vous doutez de la fermeté de votre main et de vos capacités, il est préférable de récupérer Frankenstein à la poubelle uniquement pour des expériences.
J'avais besoin de déboguer un appareil sur Microcontrôleur AVR. Plus précisément, la réception des données de l'ADC. Lorsque le signal de ces données doit être ultra-basse fréquence, de l'ordre de 1 Hz. Curieusement, pour recevoir un signal d'une telle fréquence moyens réguliers C'est assez dur. Carte son la sortie a des filtres qui ne permettent pas à un signal aussi basse fréquence de passer. Selon cela, une décision a été prise de mettre à niveau la carte son.
Afin de ne pas prendre de risques, il a été décidé de l'implémenter sur une carte son externe. Mais cette expérience est également vraie pour les cartes son intégrées, mais elle est digne des Jedi.
Une carte son a été achetée sur un marteau blaster sonore en direct. Après un rapide coup d'œil, il est devenu clair qu'il est impossible de comprendre le circuit d'une carte à 4 couches sans une bonne herbe. Mais il est bien évident que tous les signaux analogiques de sortie et d'entrée vont d'abord à l'ampli-op, puis au DAC / ADC. Eh bien, OU googlé rapidement. Ensuite, j'ai tourné mon attention vers le microcircuit, dans lequel tous les signaux entrent provisoirement. Elle était la deuxième plus grande. J'ai conduit l'étiquette dans Google, et ô surprise ! Fiche technique trouvée !
Brochage de la puce.
On s'intéresse à la sortie ligne du DAC (soulignée en rouge). Je n'ai choisi que le bon canal. Si quelqu'un décide de fabriquer un oscilloscope, vous devrez alors souder à l'entrée de ligne (rectangle bleu). Bien sûr, grâce au schéma de découplage approprié (qui est googlé sur Internet).
Pour ne pas brûler le DAC avec mes expérimentations infernales, j'ai décidé de le protéger un peu. Et je recommande fortement de le faire.
résistance soudée
Pour sortir un signal d'un ordinateur, j'ai utilisé Connecteur VGA, qui se trouvait miraculeusement sur mon bureau. Ce qui est bien avec ce fil : il a 5 fils blindés séparément. Je viens de mettre un fil sur 1 broche (signal ROUGE). Étant donné que les écrans de tous les signaux sont connectés à la masse, je ne me suis pas soucié de la sortie de la masse. Bien sûr, idéalement, vous devez sortir la masse analogique de la carte son (là où elle se trouve, elle regarde dans la fiche technique sur la même puce), mais j'étais fauché.
Zvukovuha installé et le nid de notre générateur
En tant que générateur, j'utilise le programme primitif "Tone Generator", qui peut être téléchargé ici. Il vous permet de générer une sinusoïde, une scie, une onde carrée, un bruit blanc et un signal étrange.
Ce qui est suffisant pour mes besoins.
Après l'avoir installé dans l'ordinateur, j'ai décidé d'utiliser un oscilloscope pour m'assurer que la génération était allumée et je l'ai soudé correctement.
Sinus pur de notre générateur.
Eh bien, le décalage sans condensateur, mon DAC est d'environ 2 volts. Vérifions comment l'ADC de mon microcontrôleur mange.
Générateur et un programme qui lit les valeurs ADC du microcontrôleur.
Ne faites pas attention au fait que le sinus pris par le contrôleur est si cassé - il y a un très petit taux d'échantillonnage.
Pour décaler le point zéro et réduire de moitié l'amplitude du signal, vous devez mettre une résistance de 10k à la terre. Ainsi, avec la résistance de la carte son, un diviseur de tension est formé.
Pour cela, je prends congé, expériences réussies.
Une application qui vous permet de transmettre le son de différentes fréquences à travers plusieurs canaux est indispensable lors de la configuration de systèmes de musique professionnels.
Générateur de fréquences sonores - le nom du programme parle de lui-même. Il existe un autre nom pour l'application "Sound Generator". Le système vous permet de transmettre le son avec la possibilité supplémentaire de personnaliser les caractéristiques du signal. Un avantage important de l'application est la capacité de transmission du son multicanal. Lorsque le générateur est allumé, neuf panneaux distincts s'allument avec la fonction de réglages de fréquence possibles pour chaque canal. Leur emplacement peut être modifié ou fixé dans la zone du bureau.
Caractéristiques des applications
L'application audio est compatible avec les cartes 24 et 32 bits, et le taux d'échantillonnage doit être de 384 kHz. Il est possible de transmettre du bruit et des signaux sinusoïdaux harmoniques. Changement phases sonores facilement par système de commutation mécanique. Souvent, ces fonctions sont utilisées lors de l'utilisation d'équipements professionnels.Le générateur de fréquences audio est une application étroitement ciblée. Cela est dû aux fonctionnalités suivantes :
- La gamme de fréquence n'est pas limitée, dépend de capacités techniques systeme audio;
- le générateur permet le fonctionnement de deux oscillateurs ou plus avec la fonction de modifier simultanément les caractéristiques de transmission du son ;
- les modes de lecture du bruit brownien, blanc et rose sont fournis, ainsi que la transmission de la modulation d'amplitude et de la fréquence de balayage des oscillations électriques ;
- l'application audio présente le pourcentage de distorsion le plus faible ;
- le son traité peut être enregistré sur un ordinateur.
SoundCard Oszilloscope - un programme qui transforme un ordinateur en un oscilloscope à deux canaux, un générateur de basse fréquence à deux canaux et un analyseur de spectre
Bonjour chers radioamateurs !
Tout radioamateur sait que pour créer des appareils radioamateurs plus ou moins complexes, il faut avoir à sa disposition non seulement un multimètre. Aujourd'hui, dans nos magasins, vous pouvez acheter presque n'importe quel appareil, mais - il y a un "mais" - le coût d'une qualité décente de n'importe quel appareil n'est pas inférieur à plusieurs dizaines de milliers de roubles, et ce n'est un secret pour personne que pour la plupart des Russes, cela c'est beaucoup d'argent, et donc ces appareils ne sont pas disponibles du tout, ou un radioamateur achète des appareils qui sont utilisés depuis longtemps.
Aujourd'hui sur place , nous essaierons d'équiper le laboratoire radioamateur d'appareils virtuels gratuits -oscilloscope numérique à deux canaux,
générateur de fréquences audio à deux canaux,
analyseur de spectre. Le seul inconvénient de ces appareils est qu'ils fonctionnent tous uniquement dans la bande de fréquence de 1 Hz à 20 000 Hz. Le site a déjà donné une description d'un programme de radio amateur similaire :“ “
- un programme qui convertit ordinateur de famille dans l'oscilloscope.
Aujourd'hui, je veux porter à votre attention un autre programme - "Oscilloscope de carte son“. Ce programme m'a attiré avec de bonnes caractéristiques, une conception réfléchie, une facilité d'étude et de travail. Ce programme en anglais, pas de traduction en russe. Mais je ne vois pas cela comme un inconvénient. Premièrement, il est très facile de comprendre comment travailler dans le programme, vous le verrez vous-même, et deuxièmement, un jour vous obtiendrez de bons appareils (et ils ont tous les symboles en anglais, bien qu'ils soient eux-mêmes chinois) et immédiatement et s'y habituer facilement.
Le programme est développé par C. Zeitnitz et est gratuit, mais uniquement pour un usage privé. Une licence pour le programme coûte environ 1 500 roubles, et il existe également une soi-disant «licence privée» qui coûte environ 400 roubles, mais cela ressemble plus à un don à l'auteur pour une amélioration ultérieure du programme. Nous utiliserons naturellement version gratuite un programme qui ne diffère que par le fait qu'à chaque lancement, une fenêtre apparaît avec une offre d'achat de licence.
Télécharger le programme ( dernière versionà partir de décembre 2012):
(28,1 Mio, 54 367 visites)
Tout d'abord, comprenons les "concepts":
Oscilloscope- un appareil conçu pour la recherche, l'observation, la mesure d'amplitude et d'intervalles de temps.
Les oscilloscopes sont classés :
♦ selon le but et la méthode de sortie des informations :
- des oscilloscopes à balayage périodique pour observer les signaux sur l'écran (en Occident on les appelle oscilloscop)
- des oscilloscopes à balayage continu pour enregistrer une courbe de signal sur une bande photographique (appelée oscillographe en occident)
♦ selon la méthode de traitement du signal d'entrée :
– analogique
– numérique
Le programme fonctionne dans un environnement non inférieur à W2000 et comprend :
- un oscilloscope à deux voies avec une bande passante (selon la carte son) d'au moins 20 à 20 000 Hz ;
– générateur de signal à deux canaux (avec une fréquence générée similaire);
- analyseur de spectre
– et il est également possible d'enregistrer un signal audio pour une étude ultérieure
Chacun de ces programmes a des fonctionnalités supplémentaires que nous examinerons au fur et à mesure que nous les explorerons.
Nous allons commencer par le Signalgenerator :
Le générateur de signal, comme je l'ai dit, est à deux canaux - Canal 1 et Canal 2.
Considérez le but de ses principaux commutateurs et fenêtres :
1
– boutons pour allumer les générateurs;
2
– fenêtre de réglage de la forme d'onde de sortie :
sinus– sinusoïdal
Triangle- triangulaire
carré- rectangulaire
en dents de scie- en dents de scie
bruit blanc- Bruit blanc
3
– régulateurs d'amplitude du signal de sortie (maximum - 1 volt);
4
– boutons de réglage de fréquence (la fréquence souhaitée peut être réglée manuellement dans les cases sous les boutons). Bien que la fréquence maximale sur les régulateurs soit de 10 kHz, toute fréquence autorisée peut être saisie dans les fenêtres inférieures (selon la carte son) ;
5
– fenêtres pour régler la fréquence manuellement ;
6
– mise en marche du mode “Sweep-generator”. Dans ce mode, la fréquence de sortie du générateur passe périodiquement de la valeur minimale définie dans les cases « 5 » à la valeur maximale définie dans les cases « Fend » pendant le temps défini dans les cases « Time ». Ce mode peut être activé pour n'importe quel canal ou pour deux canaux à la fois ;
7
– fenêtres de réglage de la fréquence et de l'heure de fin du mode Balayage ;
8
– connexion logicielle de la sortie de la voie du générateur à la première ou à la seconde voie d'entrée de l'oscilloscope ;
9
- réglage de la différence de phase entre les signaux des première et seconde voies du générateur.
10
-à réglage du rapport cyclique du signal (valable uniquement pour un signal rectangulaire).
Examinons maintenant l'oscilloscope lui-même :
1
– Amplitude -
réglage de la sensibilité du canal vertical
2
– Synchroniser– permet (en cochant ou en décochant) d'effectuer un réglage séparé ou simultané de deux voies en termes d'amplitude du signal
3, 4
– permet de répartir les signaux sur toute la hauteur de l'écran pour leur observation individuelle
5
– réglage du temps de balayage (de 1 milliseconde à 10 secondes, tandis que 1 seconde correspond à 1000 millisecondes)
6
– commencer arrêter fonctionnement de l'oscilloscope. A l'arrêt, l'écran enregistre l'état actuel des signaux et le bouton Enregistrer ( 16
) qui permet de sauvegarder l'état actuel sur l'ordinateur sous forme de 3 fichiers (données texte du signal étudié, une image en noir et blanc et une image couleur de l'image de l'écran de l'oscilloscope au moment de l'arrêt)
7
– déclencher- un dispositif logiciel qui retarde le début d'un balayage jusqu'à ce que certaines conditions soient remplies et permet d'obtenir une image stable sur l'écran de l'oscilloscope. Il existe 4 modes :
– Allumé éteint. Lorsque le déclencheur est désactivé, l'image à l'écran aura l'air "en cours d'exécution" ou même "enduite".
– mode automatique
. Le programme lui-même sélectionne le mode (normal ou simple).
– mode normal. Dans ce mode, un balayage continu du signal étudié est effectué.
– mode unique. Dans ce mode, un balayage de signal unique est effectué (avec un intervalle de temps défini par la commande Time).
8
– sélection de canal actif
9
– bord– type de déclenchement de signal :
- en hausse– le long du front du signal étudié
– chute– par la décroissance du signal étudié
10
– Réglage automatique – mise en place automatique temps de balayage, sensibilité du canal de déviation verticale Amplitude, ainsi que l'image est forcée au centre de l'écran.
11
-Mode canal– détermine comment les signaux seront affichés sur l'écran de l'oscilloscope :
– seul– sortie séparée de deux signaux sur l'écran
- CH1 + CH2– sortie de la somme de deux signaux
– CH1 - CH2– sortie de la différence de deux signaux
– CH1 * CH2– sortie du produit de deux signaux
12 et 13 – choix de l'affichage des canaux à l'écran (ou l'un des deux, ou les deux à la fois, la valeur s'affiche à côté de Amplitude)
14
– sortie de forme d'onde du canal 1
15
– sortie de forme d'onde du canal 2
16
– déjà passé - enregistrement d'un signal sur un ordinateur en mode d'arrêt de l'oscilloscope
17
– échelle de temps (nous avons un régulateur Temps se situe à 10 millisecondes, donc l'échelle est affichée de 0 à 10 millisecondes)
18
– Statut– montre l'état actuel du déclencheur et permet également d'afficher les données suivantes à l'écran :
- Hz et Volts– afficher la fréquence de tension actuelle du signal étudié
– le curseur– inclusion de curseurs verticaux et horizontaux pour mesurer les paramètres du signal à l'étude
– journal à remplir– enregistrement seconde par seconde des paramètres du signal étudié.
Effectuer des mesures sur un oscilloscope
Tout d'abord, configurons le générateur de signal :
1. Allumez le canal 1 et le canal 2 (les triangles verts s'allument)
2. Réglez les signaux de sortie - sinusoïdal et rectangulaire
3. Réglez l'amplitude des signaux de sortie sur 0,5 (le générateur génère des signaux avec une amplitude maximale de 1 volt, et 0,5 signifie que l'amplitude du signal est de 0,5 volts)
4. Réglez les fréquences sur 50 Hertz
5. Passer en mode oscilloscope
Mesure de l'amplitude du signal :
1. Bouton sous l'inscription mesure choisissez le mode Hz et Volts, cochez les étiquettes fréquence et tension. Dans le même temps, les fréquences actuelles de chacun des deux signaux (près de 50 hertz) apparaissent au-dessus de nous, l'amplitude du signal total vp-p et tension de signal efficace Veff.
2. Bouton sous l'inscription mesure choisissez le mode Curseurs et cochez la case Tension. Dans ce cas, nous avons deux lignes horizontales, et au bas de l'inscription, montrant l'amplitude des composantes positive et négative du signal ( UN), ainsi que la plage totale de l'amplitude du signal ( dA).
3. Nous plaçons les lignes horizontales dans la position dont nous avons besoin par rapport au signal, sur l'écran nous recevrons des données sur leur amplitude:
Mesure des intervalles de temps :
Nous effectuons les mêmes opérations que pour mesurer l'amplitude des signaux, à l'exception - dans le mode Curseurs cocher l'étiquette Temps. En conséquence, au lieu de lignes horizontales, nous obtiendrons deux lignes verticales, et en dessous l'intervalle de temps entre les deux lignes verticales et la fréquence actuelle du signal dans cet intervalle de temps seront affichés :
Détermination de la fréquence et de l'amplitude du signal
Dans notre cas, il n'est pas nécessaire de calculer spécifiquement la fréquence et l'amplitude du signal - tout est affiché sur l'écran de l'oscilloscope. Mais si vous devez utiliser un oscilloscope analogique pour la première fois de votre vie et que vous ne savez pas comment déterminer la fréquence et l'amplitude du signal, nous examinerons également ce problème à des fins pédagogiques.
Nous laissons les paramètres du générateur tels qu'ils étaient, à l'exception du réglage de l'amplitude du signal sur 1,0 et du réglage des paramètres de l'oscilloscope comme sur l'image :
Nous réglons le contrôle de l'amplitude du signal sur 100 millivolts, le contrôle du temps de balayage sur 50 millisecondes, et nous obtenons une image sur l'écran comme ci-dessus.
Le principe de détermination de l'amplitude du signal:
Régulateur Amplitude nous sommes en position 100 millivolts, ce qui signifie que la division verticale de la grille sur l'écran de l'oscilloscope est de 100 millivolts. Nous comptons le nombre de divisions du bas du signal vers le haut (nous obtenons 10 divisions) et multiplions par le prix d'une division - 10*100= 1000 millivolts= 1 volt, ce qui signifie que l'amplitude du signal que nous avons de haut en bas est de 1 volt. De la même manière, vous pouvez mesurer l'amplitude du signal dans n'importe quelle partie de la forme d'onde.
Détermination des caractéristiques temporelles du signal :
Régulateur Temps nous sommes en position 50 millisecondes. Le nombre de divisions de l'échelle de l'oscilloscope horizontalement est de 10 (dans ce cas, nous avons 10 divisions à l'écran), nous divisons 50 par 10 et obtenons 5, ce qui signifie que le prix d'une division sera égal à 5 millisecondes. Nous sélectionnons la section de la forme d'onde du signal dont nous avons besoin et considérons le nombre de divisions qu'elle correspond (dans notre cas, 4 divisions). Multipliez le prix d'une division par le nombre de divisions 5*4=20
et déterminer que la période du signal dans la zone étudiée est 20 millisecondes.
Détermination de la fréquence du signal.
La fréquence du signal étudié est déterminée par la formule habituelle. Nous savons qu'une période de notre signal est 20 millisecondes, il reste à savoir combien de périodes il y aura dans une seconde - 1 seconde/20 millisecondes= 1000/20= 50 Hertz.
Analyseur de spectre
Analyseur de spectre– un dispositif d'observation et de mesure de la répartition relative de l'énergie des oscillations électriques (électromagnétiques) dans la bande de fréquence.
Analyseur de spectre basse fréquence(comme dans notre cas) est conçu pour fonctionner dans la gamme de fréquences audio et est utilisé, par exemple, pour déterminer la réponse en fréquence divers appareils, dans l'étude des caractéristiques de bruit, des réglages de divers équipements radio. Plus précisément, nous pouvons déterminer la réponse en fréquence de l'amplificateur de fréquence audio assemblé, régler divers filtres, etc.
Il n'y a rien de compliqué à travailler avec un analyseur de spectre, ci-dessous je donnerai le but de ses principaux paramètres, et vous-même, par expérience, comprendrez facilement comment travailler avec.
Voici à quoi ressemble l'analyseur de spectre dans notre programme :
Qu'y a-t-il ici - quoi:
1. Vue verticale de l'échelle de l'analyseur
2. Choix des canaux affichés à partir du générateur de fréquence et du type d'affichage
3. Partie travaillante de l'analyseur
4. Bouton pour enregistrer l'état actuel de la forme d'onde à l'arrêt
5. Mode d'agrandissement du champ de travail
6. Commutation de l'échelle horizontale (échelle de fréquence) de linéaire à logarithmique
7. Fréquence du signal actuel lorsque le générateur est en mode balayage
8. Fréquence actuelle à la position du curseur
9. Indicateur d'harmoniques de signal
10. Réglage du filtre pour les signaux par fréquence
Voir les figurines de Lissajous
Chiffres de Lissajous- trajectoires fermées dessinées par un point qui effectue simultanément deux vibrations harmoniques dans deux directions mutuellement perpendiculaires. La forme des figures dépend de la relation entre les périodes (fréquences), les phases et les amplitudes des deux oscillations.
Si appliqué aux entrées " X" Et " Oui» signaux d'oscilloscope de fréquences proches, alors vous pouvez voir les chiffres de Lissajous sur l'écran. Cette méthode est largement utilisée pour comparer les fréquences de deux sources de signal et pour régler une source sur la fréquence d'une autre. Lorsque les fréquences sont proches, mais pas égales les unes aux autres, la figure sur l'écran tourne et la période de cycle de rotation est l'inverse de la différence de fréquence, par exemple, la période de rotation est de 2 s - la différence des fréquences de les signaux est de 0,5 Hz. Si les fréquences sont égales, la figure se fige immobile, dans n'importe quelle phase, cependant, dans la pratique, en raison d'instabilités de signal à court terme, la figure sur l'écran de l'oscilloscope tremble généralement un peu. Vous pouvez utiliser à des fins de comparaison non seulement les mêmes fréquences, mais également celles qui sont dans un rapport multiple, par exemple, si la source exemplaire peut produire une fréquence de seulement 5 MHz et la source accordable - 2,5 MHz.
Je ne suis pas sûr que cette fonction du programme vous soit utile, mais si vous en avez soudainement besoin, je pense que vous pouvez facilement comprendre cette fonction par vous-même.
Fonction d'enregistrement du signal audio
J'ai déjà dit que le programme vous permet d'enregistrer n'importe quel signal sonore ordinateur pour une étude plus approfondie. La fonction d'enregistrement du signal n'est pas difficile et vous pouvez facilement comprendre comment le faire :
Pour jouer une tonalité constante, cliquez sur Lecture ou appuyez sur Espace .
Pour modifier la fréquence, faites glisser le curseur ou appuyez sur ← → (touches fléchées). Pour régler la fréquence de 1 Hz, utilisez les boutons ou appuyez sur Shift + ← et Shift + → . Pour régler la fréquence de 0,01 Hz, appuyez sur Ctrl + ← et Ctrl + → ; pour l'ajuster de 0,001 Hz, appuyez sur Ctrl + Shift + ← et Ctrl + Shift+ → Pour réduire de moitié/doubler la fréquence (descendre/augmenter d'une octave), cliquez sur ×½ et ×2 .
Pour changer le type d'onde d'une onde sinusoïdale (tonalité pure) à une onde carrée/triangle/dents de scie, cliquez sur le bouton .
Vous pouvez mélanger les tonalités en ouvrant le générateur de tonalité en ligne dans plusieurs onglets du navigateur.
À quoi puis-je utiliser ce générateur de sons ?
Accorder des instruments, des expériences scientifiques ( quelle est la fréquence de résonance de ce verre à vin ?), test de matériel audio ( jusqu'où mon subwoofer va-t-il ?), tester votre audition ( quelle est la fréquence la plus élevée que vous pouvez entendre ? y a-t-il des fréquences que vous ne pouvez entendre que dans une seule oreille ?).
Correspondance de la fréquence des acouphènes. Si vous avez un son pur, ce générateur de fréquence en ligne peut vous aider à déterminer sa fréquence. Connaître la fréquence de vos acouphènes peut vous permettre de mieux cibler les sons masquants et. Lorsque vous trouvez une fréquence qui semble correspondre à vos acouphènes, assurez-vous de vérifier les fréquences une octave plus haut (fréquence × 2) et une octave plus bas (fréquence × ½), car il est facile de confondre des tonalités séparées par une octave.
La maladie d'Alzheimer. Il existe des preuves scientifiques à un stade précoce que l'écoute d'un peut inverser certains des changements moléculaires dans le cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer. C'est une de ces choses qui semblent trop belles pour être vraies, mais les premiers résultats sont très prometteurs. Voici un et un rapport d'un utilisateur qui a essayé la thérapie 40 Hz sur sa femme. ( Notez que ce générateur de tonalité n'est pas un appareil médical - je ne garantis rien !)
commentaires
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