Program for å generere lydfrekvenser. Lydkort som generator. Ren sinus fra vår generator
DI HALT:
Metoden er pervertert, for å være ærlig ville jeg raskt bygget en signalgenerator på R2R ønsket form. Men det hender at noen ganger mangler den ene, noen ganger den andre, men det er nesten alltid datasøppel som ligger rundt omkring.
Ansvarsfraskrivelse:
Jeg vil advare deg med en gang om at barbariske manipulasjoner med datamaskinen umiddelbart dekker garantien på maskinvaren med et pelsorgan, og hvis krumningsradiusen til hendene er liten, datamaskinen som helhet eller viktige deler. Hvis du tviler på stabiliteten til hånden din og dine evner, er det bedre å sette sammen en Frankenstein fra søppel rent for eksperimenter.
Jeg trengte å feilsøke én enhet på AVR mikrokontroller. Mer presist, å motta data fra ADC. Signalet til disse dataene må være av ultralav frekvens, omtrent 1 Hz. Merkelig nok å motta et signal med en slik frekvens vanlige midler Det er vanskelig nok. Lydkort Utgangen har filtre som ikke lar et så lavfrekvent signal bryte gjennom. Derfor ble det tatt en beslutning om å oppgradere lydkortet.
For å spille det trygt, ble det besluttet å implementere dette på et eksternt lydkort. Men denne opplevelsen gjelder også for innebygde lydkort, men den er Jedi verdig.
Et lydkort ble kjøpt på hammeren Sound Blaster Live. Etter en rask titt ble det klart at det er umulig å forstå kretsdesignet til et 4-lags bord uten godt gress. Men det er ganske åpenbart at alle analoge utgangs- og inngangssignaler først går til op-ampen, og deretter til DAC/ADC. Vel, OU ble raskt googlet. Så tok jeg hensyn til mikrokretsen som alle signalene omtrent kommer inn i. Hun var den nest største. Jeg skrev inn merkingen på Google, og se! Fant databladet!
Mikrokrets pinout.
Vi er interessert i den lineære utgangen til DAC (understreket med rødt). Jeg valgte bare riktig kanal. Hvis noen bestemmer seg for å lage et oscilloskop, må de lodde til den lineære inngangen (blått rektangel). Selvfølgelig gjennom det aktuelle frakoblingsdiagrammet (som kan Googles på Internett).
For ikke å brenne DAC-en med mine helveteseksperimenter, bestemte jeg meg for å beskytte den litt. Og jeg anbefaler å lage en slik ordning uten feil.
Loddet motstand
For å sende ut et signal fra datamaskinen brukte jeg VGA-kontakt, som ved et eller annet mirakel lå på skrivebordet mitt. Hva er bra med denne ledningen: den har 5 separat skjermede ledninger. Jeg koblet nettopp en ledning til pinne 1 (RØDT signal). Siden skjermene til alle signaler uansett er koblet til jord, brydde jeg meg ikke om jordforbindelsen. Selvfølgelig, ideelt sett må du sende ut den analoge jordingen til lydkortet (der det er, ser det ut i dataarket etter den samme brikken), men jeg ble skrudd.
Installert lydanlegg, og stikkontakten til generatoren vår
Som generator bruker jeg et primitivt program "Tonegenerator", som kan lastes ned herfra. Den lar deg generere sinus, sag, firkantbølge, hvit støy og noe merkelig signal.
Noe som er nok for mine formål.
Etter at den ble installert i datamaskinen bestemte jeg meg for å bruke et oscilloskop for å forsikre meg om at generasjonen pågikk, og jeg loddet den riktig.
Ren sinus fra vår generator.
Vel, skjevheten uten en kondensator i min DAC er ca. 2 volt. La oss sjekke hvordan ADC-en til mikrokontrolleren min spiser opp.
En generator og et program som leser mikrokontrollerens ADC-verdier.
Ikke vær oppmerksom på at sinusen målt av kontrolleren er så ødelagt - samplingsfrekvensen er veldig lav.
For å skifte nullpunktet, samt redusere signalamplituden med halvparten, må du plassere en 10 k motstand til jord. Dermed dannes det sammen med motstanden på lydkortet en spenningsdeler.
Jeg bøyer meg for dette vellykkede eksperimentet.
En applikasjon som lar deg overføre lyd av forskjellige frekvenser gjennom flere kanaler er uunnværlig når du setter opp profesjonelle musikksystemer.
Lydfrekvensgenerator - navnet på programmet taler for seg selv. Det er et annet navn for applikasjonen "Sound Generator". Systemet lar deg overføre lyd med den ekstra muligheten til å tilpasse signalkarakteristikker. En viktig fordel med applikasjonen er muligheten til å overføre flerkanalslyd. Når generatoren er slått på, lyser ni separate paneler med funksjon mulige innstillinger frekvenser for hver kanal. Plasseringen deres kan endres eller fikses i skrivebordsområdet.
Applikasjonsfunksjoner
Lydapplikasjonen er kompatibel med 24-biters og 32-biters kort, og samplingsfrekvensen må være 384 kHz. Det er mulig å overføre støy og harmoniske sinusformede signaler. Endring lydfaser enkelt ved å mekanisk bytte systemet. Ofte brukes disse funksjonene ved bruk av profesjonelt utstyr.Lydfrekvensgeneratoren er en svært fokusert applikasjon. Dette skyldes følgende funksjoner:
- Frekvensområdet er ikke begrenset, avhengig av tekniske evner lydsystem;
- generatoren sørger for drift av to eller flere oscillatorer med funksjonen til å samtidig endre egenskapene til lydoverføring;
- moduser for å reprodusere Brownsk, hvit og rosa støy er gitt, samt overføring av amplitudemodulasjon og svingefrekvens for elektriske oscillasjoner;
- lydapplikasjonen har den laveste prosentandelen av forvrengning;
- Den behandlede lyden kan lagres på datamaskinen din.
SoundCard Oszilloscope - et program som gjør datamaskinen om til et to-kanals oscilloskop, en to-kanals lavfrekvensgenerator og en spektrumanalysator
God ettermiddag, kjære radioamatører!
Hver radioamatør vet at for å lage mer eller mindre komplekse amatørradioenheter, må du ikke bare ha et multimeter til rådighet. I dag i butikkene våre kan du kjøpe nesten hvilken som helst enhet, men - det er ett "men" - kostnaden for en anstendig kvalitetsenhet er ikke mindre enn flere titusenvis av rubler, og det er ingen hemmelighet at for de fleste russere er dette en betydelig sum penger, og derfor er disse enhetene ikke tilgjengelige i det hele tatt, eller en radioamatør kjøper enheter som har vært i bruk lenge.
I dag på siden , vil vi prøve å utstyre radioamatørlaboratoriet med gratis virtuelle instrumenter -digitalt to-kanals oscilloskop,
to-kanals lydfrekvensgenerator,
spektrumanalysator. Den eneste ulempen med disse enhetene er at de alle bare opererer i frekvensbåndet fra 1 Hz til 20 000 Hz. Nettstedet har allerede gitt en beskrivelse av et lignende amatørradioprogram:“ “
- konverteringsprogram hjemmedatamaskin inn i et oscilloskop.
I dag vil jeg gjøre deg oppmerksom på et annet program - "Lydkort Oszilloskop". Jeg ble tiltrukket av dette programmet av dets gode egenskaper, gjennomtenkte design, enkle læring og arbeid i det. Dette programmet på engelsk, ingen russisk oversettelse. Men jeg ser ikke på dette som en ulempe. For det første er det veldig enkelt å finne ut hvordan du jobber i programmet, du vil se det selv, og for det andre, en dag vil du skaffe deg gode enheter (og de har alle symbolene på engelsk, selv om de selv er kinesiske), og du vil umiddelbart og blir lett vant til dem.
Programmet er utviklet av C. Zeitnitz og er gratis, men kun til privat bruk. En lisens for programmet koster rundt 1500 rubler, og det er også en såkalt "privat lisens" - som koster rundt 400 rubler, men dette er mer en donasjon til forfatteren for ytterligere forbedring av programmet. Vi vil naturligvis bruke gratis versjon et program som bare skiller seg ved at når du starter det, vises et vindu hver gang som ber deg kjøpe en lisens.
Last ned programmet ( siste versjon fra desember 2012):
(28,1 MiB, 54 367 treff)
Først, la oss forstå "konseptene":
Oscilloskop– en enhet designet for forskning, observasjon, måling av amplitude og tidsintervaller.
Oscilloskop er klassifisert:
♦ etter formål og metode for å vise informasjon:
– oscilloskop med periodisk skanning for å observere signaler på skjermen (i vesten kalles de oscilloskop)
– Oscilloskop med kontinuerlig sveip for registrering av signalkurven på fotografisk bånd (i Vesten kalles de oscillograf)
♦ ved metoden for å behandle inngangssignalet:
– analog
– digitalt
Programmet kjører i et miljø som ikke er lavere enn W2000 og inkluderer:
- to-kanals oscilloskop med en overføringsfrekvens (avhengig av lydkortet) på minst 20 til 20 000 Hz;
– to-kanals signalgenerator (med en lignende generert frekvens);
- Spektrumanalysator
– og det er også mulig å ta opp et lydsignal for senere studier
Hvert av disse programmene har tilleggsfunksjoner som vi vil se på når vi utforsker dem.
Vi starter med signalgeneratoren:
Signalgeneratoren, som jeg allerede sa, er to-kanals - kanal 1 og kanal 2.
La oss vurdere formålet med hovedbryterne og vinduene:
1
– knapper for å slå på generatorer;
2
– Innstillingsvindu for utgangsbølgeform:
blå– sinusformet
triangel- trekantet
torget- rektangulær
sagtann- sagtann
hvit støy- Hvit støy
3
– u(maksimalt – 1 volt);
4
– Frekvensinnstillingskontroller (ønsket frekvens kan stilles inn manuelt i vinduene under kontrollene). Selv om den maksimale frekvensen på regulatorene er 10 kHz, kan du legge inn hvilken som helst tillatt frekvens i de nedre vinduene (avhengig av lydkortet);
5
– vinduer for å stille inn frekvensen manuelt;
6
– slå på "Sweep - generator"-modus. I denne modusen endres utgangsfrekvensen til generatoren med jevne mellomrom fra minimumsverdien satt i "5"-boksene til maksimumsverdien satt i "Fend"-boksene i løpet av tiden som er angitt i "Time"-boksene. Denne modusen kan aktiveres enten for en kanal eller for to kanaler samtidig;
7
– vinduer for innstilling av den endelige frekvensen og tiden for sveipemodus;
8
– programvaretilkobling av generatorkanalutgangen til den første eller andre inngangskanalen til oscilloskopet;
9
- innstilling av faseforskjellen mellom signalene fra den første og andre kanalen til generatoren.
10
-på innstilling av driftssyklusen til signalet (gjelder kun for et rektangulært signal).
La oss nå se på selve oscilloskopet:
1
– Amplitude -
justering av følsomheten til den vertikale avbøyningskanalen
2
– Synkroniser– tillater (ved å krysse av eller av) separat eller samtidig justering av to kanaler i henhold til signalamplitude
3, 4
– lar deg skille signaler langs høyden på skjermen for individuell observasjon
5
– stille inn sveipetiden (fra 1 millisekund til 10 sekunder, med 1000 millisekunder på 1 sekund)
6
– start stopp drift av oscilloskopet. Når den er stoppet, lagres gjeldende tilstand for signalene på skjermen, og en Lagre-knapp vises ( 16
) lar deg lagre gjeldende tilstand på datamaskinen din i form av 3 filer (tekstdata for signalet som studeres, et svart-hvitt bilde og et fargebilde av bildet fra oscilloskopskjermen ved stopptidspunktet)
7
– Avtrekker– en programvareenhet som forsinker starten av et sveip til visse betingelser er oppfylt og tjener til å oppnå et stabilt bilde på oscilloskopskjermen. Det er 4 moduser:
– på av. Når utløseren er slått av, vil bildet på skjermen se "løpende" ut eller til og med "utsmurt".
– automatisk modus
. Programmet velger selv modus (normal eller enkel).
– normal modus. I denne modusen utføres et kontinuerlig sveip av signalet som studeres.
– enkeltspillermodus. I denne modusen utføres et engangssveip av signalet (med et tidsintervall angitt av tidsregulatoren).
8
– aktivt kanalvalg
9
– Kant– signalutløsertype:
- stigende– langs fronten av signalet som studeres
– fallende– i henhold til nedgangen til signalet som studeres
10
– Automatisk innstilling – automatisk installasjon sveipetid, følsomheten til den vertikale avbøyningskanalen Amplitude, og også bildet kjøres til midten av skjermen.
11
-Kanalmodus– bestemmer hvordan signaler skal vises på oscilloskopskjermen:
– enkelt– separat utgang av to signaler til skjermen
- CH1 + CH2– gi ut summen av to signaler
– CH1 – CH2– gi ut forskjellen mellom to signaler
– CH1 * CH2– utgang av produktet av to signaler
12 og 13 – valg av visning av kanaler på skjermen (eller en av de to, eller to samtidig, verdien vises ved siden av Amplitude)
14
– kanal 1-bølgeformutgang
15
– kanal 2-bølgeformutgang
16
– allerede bestått - opptak av et signal til en datamaskin i oscilloskopstoppmodus
17
– tidsskala (vi har en regulator Tid er satt til 10 millisekunder, så skalaen vises fra 0 til 10 millisekunder)
18
– Status– viser gjeldende status for utløseren og lar deg også vise følgende data:
- HZ og volt– viser gjeldende spenningsfrekvens for signalet som studeres
– markøren– inkludering av vertikale og horisontale markører for måling av parametrene til signalet som studeres
– logg for å fylle ut– sekund for sekund registrering av parameterne til signalet som studeres.
Tar mål på et oscilloskop
Først, la oss sette opp signalgeneratoren:
1. Slå på kanal 1 og kanal 2 (grønne trekanter lyser)
2. Still inn utgangssignalene - sinusformet og rektangulært
3. Sett amplituden til utgangssignalene til 0,5 (generatoren genererer signaler med en maksimal amplitude på 1 volt, og 0,5 vil bety en signalamplitude lik 0,5 volt)
4. Sett frekvensene til 50 Hertz
5. Bytt til oscilloskopmodus
Måle signal amplitude:
1. Knappen under påskriften Måle velg modus HZ og volt, sett en hake ved siden av inskripsjonene Frekvens og spenning. Samtidig vises gjeldende frekvenser for hvert av de to signalene (nesten 50 hertz), amplituden til hele signalet øverst Vp-p og effektiv signalspenning Veff.
2. Knappen under påskriften Måle velg modus Pekere og sett en hake ved siden av inskripsjonen Spenning. I dette tilfellet har vi to horisontale linjer, og nederst er det inskripsjoner som viser amplituden til de positive og negative komponentene til signalet ( EN), samt det totale signalamplitudeområdet ( dA).
3. Vi setter de horisontale linjene i posisjonen vi trenger i forhold til signalet, på skjermen vil vi motta data om deres amplitude:
Måle tidsintervaller:
Vi utfører de samme operasjonene som for å måle amplituden til signaler, med unntak av - i modusen Pekere sett et hake ved siden av inskripsjonen Tid. Som et resultat, i stedet for horisontale, vil vi få to vertikale linjer, og nederst vil tidsintervallet mellom de to vertikale linjene og gjeldende frekvens til signalet i dette tidsintervallet vises:
Bestemme signalfrekvens og amplitude
I vårt tilfelle er det ikke nødvendig å spesifikt beregne frekvensen og amplituden til signalet - alt vises på oscilloskopskjermen. Men hvis du må bruke et analogt oscilloskop for første gang i livet ditt og du ikke vet hvordan du bestemmer frekvensen og amplituden til et signal, vil vi vurdere dette problemet for pedagogiske formål.
Vi lar generatorinnstillingene være som de var, med unntak av å sette signalamplituden til 1,0, og stille inn oscilloskopinnstillingene som på bildet:
Vi setter signalamplitudekontrollen til 100 millivolt, sveipetidskontrollen til 50 millisekunder, og vi får et bilde på skjermen som ovenfor.
Prinsippet for å bestemme signalamplituden:
Regulator Amplitude vi er i en posisjon 100 millivolt, som betyr at kostnaden for å dele rutenettet vertikalt på oscilloskopskjermen er 100 millivolt. Vi teller antall divisjoner fra bunnen av signalet til toppen (vi får 10 divisjoner) og multipliserer med prisen på en divisjon - 10*100= 1000 millivolt= 1 volt, som betyr at signalamplituden fra topp til bunn er 1 volt. På nøyaktig samme måte kan du måle signalamplituden i hvilken som helst del av oscillogrammet.
Bestemmelse av signaltidskarakteristikk:
Regulator Tid vi er i en posisjon 50 millisekunder. Antall horisontale inndelinger av oscilloskopskalaen er 10 (i dette tilfellet har vi 10 delinger på skjermen), del 50 med 10 og få 5, dette betyr at kostnaden for en divisjon vil være lik 5 millisekunder. Vi velger delen av signaloscillogrammet vi trenger og teller hvor mange divisjoner det passer inn i (i vårt tilfelle, 4 divisjoner). Multipliser prisen på 1 divisjon med antall divisjoner 5*4=20
og bestemme at perioden for signalet i området som studeres er 20 millisekunder.
Bestemmelse av signalfrekvens.
Frekvensen til signalet som studeres bestemmes av den vanlige formelen. Vi vet at en periode av signalet vårt er lik 20 millisekunder, det gjenstår å finne ut hvor mange perioder det vil være i løpet av ett sekund - 1 sekund/20 millisekunder= 1000/20= 50 Hertz.
Spektrumanalysator
Spektrumanalysator– en enhet for observasjon og måling av den relative energifordelingen til elektriske (elektromagnetiske) oscillasjoner i et frekvensbånd.
Lavfrekvensspektrumanalysator(som i vårt tilfelle) er designet for å fungere i lydfrekvensområdet og brukes for eksempel til å bestemme frekvensresponsen ulike enheter, når du studerer støykarakteristikker, setter opp diverse radioutstyr. Spesifikt kan vi bestemme amplitude-frekvensresponsen til lydforsterkeren som settes sammen, konfigurere forskjellige filtre, etc.
Det er ikke noe komplisert i å jobbe med en spektrumanalysator; nedenfor vil jeg gi formålet med hovedinnstillingene, og du selv, gjennom erfaring, vil enkelt finne ut hvordan du jobber med den.
Slik ser spektrumanalysatoren ut i programmet vårt:
Hva er her - hva:
1. Vertikal visning av analysatorskalaen
2. Velge de viste kanalene fra frekvensgeneratoren og type display
3. Arbeidsdel av analysatoren
4. Knapp for å registrere gjeldende tilstand til oscillogrammet når det stoppes
5. Arbeidsfeltforstørrelsesmodus
6. Bytte horisontal skala (frekvensskala) fra lineær til logaritmisk visning
7. Gjeldende signalfrekvens når generatoren arbeider i sveipemodus
8. Gjeldende frekvens ved markørposisjon
9. Signal harmonisk forvrengningsindikator
10. Sette et filter for signaler etter frekvens
Se Lissajous-figurer
Lissajous figurer– lukkede baner tegnet av et punkt som utfører to samtidig harmoniske vibrasjoner i to innbyrdes vinkelrette retninger. Figurenes utseende avhenger av forholdet mellom periodene (frekvensene), fasene og amplitudene til begge oscillasjonene.
Hvis du søker på inngangene " X"Og" Y» oscilloskopsignaler med nære frekvenser, så kan Lissajous-figurer sees på skjermen. Denne metoden er mye brukt for å sammenligne frekvensene til to signalkilder og for å matche en kilde med frekvensen til den andre. Når frekvensene er nære, men ikke like hverandre, roterer figuren på skjermen, og perioden for rotasjonssyklusen er den gjensidige av frekvensforskjellen, for eksempel er rotasjonsperioden 2 s - forskjellen i frekvensene av signalene er 0,5 Hz. Hvis frekvensene er like, fryser figuren ubevegelig, i alle faser, men i praksis, på grunn av kortvarige ustabiliteter i signalene, skjelver figuren på oscilloskopskjermen vanligvis litt. Du kan bruke for sammenligning ikke bare identiske frekvenser, men også de som er i flere forhold, for eksempel hvis referansekilden bare kan produsere en frekvens på 5 MHz, og den innstilte kilden kan produsere en frekvens på 2,5 MHz.
Jeg er ikke sikker på at denne funksjonen til programmet vil være nyttig for deg, men hvis du plutselig trenger den, så tror jeg at du enkelt kan finne ut av denne funksjonen på egenhånd.
Lydopptaksfunksjon
Jeg har allerede sagt at programmet lar deg ta opp noen lydsignal på en datamaskin for videre studier. Signalopptaksfunksjonen er ikke vanskelig, og du kan enkelt finne ut hvordan du gjør det:
For å spille av en konstant tone, klikk Spill av eller trykk mellomrom.
For å endre frekvensen, dra glidebryteren eller trykk på ← → (piltaster). For å justere frekvensen med 1 Hz, bruk knappene eller trykk Shift + ← og Shift + → . For å justere frekvensen med 0,01 Hz, trykk Ctrl + ← og Ctrl + → ; for å justere den med 0,001 Hz, trykk Ctrl + Shift + ← og Ctrl + Shift+ → For å halvere/doble frekvensen (gå ned/opp en oktav), klikk på ×½ og ×2.
For å endre bølgetypen fra en sinusbølge (ren tone) til en firkant-/trekant-/sagtannbølge, klikk på knappen.
Du kan blande toner ved å åpne Online Tone Generator i flere nettleserfaner.
Hva kan jeg bruke denne tonegeneratoren til?
Stemmeinstrumenter, vitenskapelige eksperimenter ( hva er resonansfrekvensen til dette vinglasset?), testing av lydutstyr ( hvor lavt går subwooferen min?), tester hørselen din ( hva er den høyeste frekvensen du kan høre? er det frekvenser du kan høre i bare ett øre?).
Tinnitus-frekvenstilpasning. Hvis du har ren tone, kan denne online frekvensgeneratoren hjelpe deg med å bestemme frekvensen. Å kjenne tinnitusfrekvensen din kan gjøre deg i stand til å bedre målrette maskeringslyder og . Når du finner en frekvens som ser ut til å matche tinnitusen din, sørg for at du sjekker frekvensene en oktav høyere (frekvens × 2) og en oktav lavere (frekvens × ½), da det er lett å forveksle toner som er en oktav fra hverandre.
Alzheimers sykdom. Det er noen tidlige vitenskapelige bevis for at å lytte til en kan reversere noen av de molekylære endringene i hjernen til Alzheimers-pasienter. Dette er en av disse tingene som høres for godt ut til å være sant, men tidlige resultater er veldig lovende. Her er en og en rapport fra en bruker som prøvde 40 Hz-terapi på sin kone. ( Merk at denne tonegeneratoren ikke er et medisinsk utstyr - jeg garanterer ingenting!)
Kommentarer
Støtt denne siden
Hvis du bruker Online Tone Generator og finner den nyttig, vennligst støtte den med litt penger. Her er avtalen: Målet mitt er å fortsette å vedlikeholde dette nettstedet for å sikre at det forblir kompatibelt med gjeldende nettleserversjoner. Dessverre tar dette en ikke-triviell mengde tid (for eksempel kan det ta mange timers arbeid å finne ut en obskur nettleserfeil), noe som er et problem fordi jeg må tjene til livets opphold. Donasjoner fra fantastiske, pene brukere som deg gir meg tid til å holde ting i gang.
Så hvis du synes denne tonegeneratoren er verdt det, vennligst støtt den med litt penger for å holde den online. Beløpet er helt opp til deg – jeg ber bare om hva du vurdere rimelig pris for verdien du får. Takk!
