Kako podesiti pametne telefone i računare. Informativni portal
  • Dom
  • vijesti
  • Programiranje spektralne analize zvuka pdf torrent.

Programiranje spektralne analize zvuka pdf torrent.

Analizatori spektra uvelike pojednostavljuju proces miješanja, omogućavajući objektivnije, vizualno pojačano izjednačavanje. Kako analizator spektra može biti koristan? Po čemu se razlikuju? Gdje mogu preuzeti analizator spektra? Kao i obično, sve po redu.

Za početak, mali pregled i poređenje vst analizatora koje sam koristio.

Odličan, dinamički 1 analizator. Ovo je moj prvi vst i radio sam s njim dugo vrijeme sve dok se nije pojavila potreba za preciznijim instrumentom. Činjenica je da je minimalni korak mjerenja PAZ analizatora u niskofrekventnom području (dugme "LF res.") jednak 10Hz, a to je jako nedostajalo. Tražim besplatna alternativa, naišao sam

Jednostavan i precizan analizator iz domaći proizvođač... Ima dovoljno podešavanja da prikaže podatke na isti način kao PAZ Analyzer, ali postoji značajan (bar za mene) nedostatak zbog kojeg sam prestao da ga koristim: kada visoke vrijednosti FFT 2, interfejs je uzasno spor, samo slajd šou...

Ovaj analizator sam pronašao sasvim slučajno, prateći nečiji link za preporuku. To je cool Uz relativno nisku cijenu, ima demo verziju bez vremenskog ograničenja ili funkcionalnosti (jedino ograničenje je to što se u demo verziji program prebacuje u bypass mod na 5 sekundi, svakih 40 sekundi rada). Plus, predivan interfejs sa brzo ažuriranje krivo, visoka preciznost i more funkcija, sve do mogućnosti izračunavanja razlike u frekvencijskom odzivu nekoliko signala.

Izbor je napravljen, ali jedna stvar me je zabrinjavala. Navikao sam na PAZ analizator i njegov prikaz frekvencijskog odziva. RASPON i FreqAnalyst isto, prikazana krivulja...nekako nije tako. Waves analizator je većinu studijskih mikseva "video" kao horizontalnu ravnu liniju, ali njegove "konkurente" - iz nekog razloga, sa porastom u niskofrekventnom području i prekidom na visokim frekvencijama, iako to sluhom nije bilo vidljivo. . Kome (čemu) vjerovati?

Shvatio sam to dovoljno brzo, odlučivši testirati analizatore sa šumom - signalom koji zauzima cijeli frekvencijski pojas. Tražeći zvučne uzorke buke, naišao sam na jedan koji je spominjao boje buke. Kako ne bih odmah pogodio! PAZ ima logaritamska karakteristika prikaz frekvencijskog odziva, koji odgovara horizontalnoj liniji pri mjerenju ružičastog šuma. Analizatori RASPON i FreqAnalyst zadano na "kalibrirano" sa bijelim šumom. Ovo je lako popraviti zahvaljujući kontroli nagiba, koja mijenja nagib krivulje frekvencijskog odziva:

Dakle, manje-više smo se odlučili za alate za analizu i njihove karakteristike. Šta je sledeće?

Rad sa analizatorom spektra

Pokrenut Quattro uređajem, ACE pruža 32-bitnu digitalnu obradu signala s pomičnim zarezom sa brzinama uzorkovanja do 204,8 kHz na svim kanalima istovremeno. Svi ulazi su povezani na namjenski 24-bitni sigma-delta ADC, a oba izlaza imaju svoje 24-bitne DAC-ove. Ulazi i izlazi su zaštićeni ugrađenim anti-aliasing filterima. Računarske mogućnosti pružaju realno vrijeme dinamički raspon preko 120 dB do 94 kHz propusnog opsega, dok istovremeno mjeri i prikazuje 1600 linija na prijenosnim funkcijama, koherentnosti i svim drugim povezanim mjerenjima, te jednostavno pruža mjerenja sa visoka rezolucija do 25600 linija, skaliranje u realnom vremenu, mjerenje i prikaz 3D grafika "Vodopada" i istovremeno snimanje na disk. Svu obradu signala obavlja centralni signalni procesor ugrađen u Quattro, vaš Windows PC je potreban samo za interfejs operatera i prikaz podataka.

Sve mogućnosti u jednom uređaju

Kupovina analizatora spektra ovih dana nije problem. Važno je shvatiti da postoje ogromne razlike između ovih instrumenata, posebno mnoge kompanije nude kompaktne instrumente sa različitim nazivima: analizator frekvencijskog spektra, analizator spektra vibracija, analizator spektra frekvencija, analizator spektra zvuka itd. U pravilu su svi ovi uređaji opremljeni zaslonom vage na kojem tester gleda očitanja. Takav analizator spektra u realnom vremenu, po pravilu, ne bilježi izmjerene podatke i nema mogućnost da izvrši potpunu FFT analizu. FFT dekodiranje spektra ili algoritam brze diskretne Fourierove transformacije omogućava da se analizator signala koristi kao analizator spektra.

SIgnalCalc ACE digitalni analizatori spektra kombinuju sve mogućnosti prenosivih analizatora u kompaktnom pakovanju.

SignalCalc ACE vam omogućava da analizirate vibroakustičke signale u realnom vremenu koristeći FFT, uz mogućnost upisivanja neobrađenih podataka na hard disk računara za dalju detaljnu naknadnu analizu.

Sveobuhvatna mjerenja

ACE Quattro vrši analizu u domenima vremena, frekvencije, amplitude i reda. Koristite sinkrono usrednjavanje da biste oporavili bučne događaje koji se ponavljaju. Usporedite signale kako biste pronašli njihovu sličnost i podudarnost u vremenu (korelacija). Koristite FFT (Fast Fourier Transform) analizu spektra da identifikujete dominantne frekvencije i nivoe spektralne gustine. Odrediti linearnost sistema kroz njihove funkcije prijenosa, koherentnost i odgovore na impulsne poremećaje. Izmjerite funkcije vjerovatnoće i provjerite normalnost vaših eksperimentalnih podataka.
Velika brzina Računanje vam omogućava obradu podataka s preklapanjem, što ubrzava prosječenje. Također vam omogućava snimanje pokretanja i zaustavljanja stroja, govornih potpisa i drugih događaja koji se brzo mijenjaju u vremenu/frekvenciji. Ekran vašeg računara postaje trenutni posmatrač koji prikazuje izgled i sadržaj alarma.

Šta mislite šta devojke rade kada se okupe? Da li idu u kupovinu, slikaju se, idu u kozmetičke salone? Da, jeste, ali ne rade svi to. Ovaj članak će govoriti o tome kako su dvije djevojke odlučile prikupiti elektronski uređaj uradi sam.

Zašto analizator spektra?

Nakon svega softverska rješenja ima dosta ovog zadatka, a postoji i mnogo opcija za implementaciju hardvera. Prvo, zaista sam želeo da sarađujem veliki iznos LED diode (pošto smo već sastavili led-kocku, svaku za sebe, ali u malim veličinama), i drugo, da primijenimo u praksi stečeno znanje na digitalna obrada signale i, treće, još jednom vježbajte rad s lemilom.

Razvoj uređaja

Jer Uzimanje gotovog rješenja i raditi to striktno prema uputama je dosadno i nezanimljivo, pa smo odlučili sami razviti sklop, oslanjajući se samo malo na već napravljene uređaje.

Za displej je odabrana LED matrica 8x32. Bilo je moguće koristiti gotove 8x8 led matrice i sastaviti od njih, ali odlučili smo da sebi ne uskratimo zadovoljstvo večernjeg sjedenja s lemilom, pa smo sami sastavili ekran od LED dioda.

Da bismo pokrenuli displej, nismo ponovo izmislili točak i koristili smo dinamički kontrolni krug ekrana. One. izabrali su jednu kolonu, upalili je, ostale kolone su se ugasile u tom momentu, onda su izabrali sledecu, zapalile, ostale su se ugasile itd. Zbog činjenice da ljudsko oko nije savršeno, na displeju možemo uočiti statičnu sliku.
Idući putem najmanjeg otpora, odlučeno je da bi bilo razumno prenijeti sve proračune na Arduino kontroler.

Uključivanje određenog reda u kolonu vrši se otvaranjem odgovarajućeg ključa. Da bi se smanjio broj izlaznih pinova kontrolera, kolona se bira putem dekodera (na taj način možemo smanjiti broj kontrolnih linija na 5).

TRS konektor (mini utičnica 3,5 mm) izabran je kao interfejs za povezivanje sa računarom (ili drugim uređajem koji može da prenosi audio signal).

Sastavljanje uređaja

Sastavljanje uređaja počinjemo tako što ćemo napraviti maketu prednje ploče uređaja.

Materijal za prednju ploču je crna plastika debljine 5mm (pošto je prečnik diodnog sočiva takođe 5mm). Prema razvijenom rasporedu, markiramo, izrezujemo prednju ploču na potrebnu veličinu i bušimo rupe u plastici za LED diode.

Tako dobijamo gotovu prednju ploču na kojoj već možete sastaviti ekran.

Dvobojne (crveno-zelene) sa zajedničkom katodom GNL-5019UEUGC korištene su kao LED diode za matricu. Prije početka montaže matrice, vodeći se pravilom “dodatna kontrola neće oštetiti” sve LED diode, odnosno 270 kom. (uzimali su ga sa marginom za svaki slučaj), testirani su na operativnost (za to je sastavljen uređaj za testiranje, uključujući konektor, otpornik od 200Ω i napajanje od 5V).

Zatim odmotamo LED diode na sljedeći način. Savijamo anode crvene i zelene diode u jednom smjeru (desno), savijamo katodu u drugom smjeru, vodeći računa da je katoda niža od anoda. Zatim savijte katodu na 90°.

Sastavljanje matrice počinjemo iz donjeg desnog ugla, sastavljamo je po stupcima.

Sjećajući se pravila "dodatna kontrola ne škodi", nakon jedne ili dvije zalemljene kolone, provjeravamo performanse.

Gotova matrica izgleda ovako.

Pogled pozadi:

Prema razvijenoj shemi, lemimo kontrolni krug reda i stupca, lemimo petlje i mjesto za Arduino.

Odlučeno je da se prikaže ne samo amplitudno-frekvencijski spektar, već i fazno-frekvencijski spektar, kao i odabir broja uzoraka za prikaz (32,16,8,4). Za to su dodana 4 prekidača: jedan za odabir vrste spektra, dva za izbor broja uzoraka i jedan za uključivanje i isključivanje uređaja.

Pisanje programa

Još jednom, vodimo se našim pravilom i pazimo da naš displej bude u potpunosti operativan. Za ovo pišemo jednostavan program koji u potpunosti osvetljava sve LED diode na displeju. Naravno, prema Murphyjevom zakonu, nekoliko LED dioda je nedostajalo struje i trebalo ih je zamijeniti.

Nakon što smo se uvjerili da sve radi, počeli smo pisati glavni programski kod. Sastoji se iz tri dijela: inicijalizacija potrebnih varijabli i očitavanje podataka, dobijanje spektra signala brzom Fourierovom transformacijom, prikazivanje dobijenog spektra sa potrebnim formatiranjem na displeju.

Sastavljanje krajnjeg uređaja

Na kraju imamo prednju ploču, a ispod nje je gomila žica koje treba nečim pokriti, a prekidače na nešto pričvrstiti. Prije toga bilo je razmišljanja da se tijelo napravi od ostataka plastike, ali nismo baš zamišljali kako će to konkretno izgledati i kako to učiniti. Rješenje problema je došlo sasvim neočekivano. Šetajući kroz željezaru, pronašli smo plastičnu saksiju za cvijeće koja je bila iznenađujuće savršene veličine.

Stvar je ostala mala, označite rupe za konektore, kablove i prekidače, kao i izrežite dva bočna panela od plastike.

Kao rezultat, sastavljajući sve, povezujući uređaj sa računarom, dobili smo sledeće:

Amplitudno-frekvencijski spektar (32 brojanja):

Amplitudno-frekvencijski spektar (16 računanja):

Amplitudno-frekvencijski spektar (8 uzoraka):

Amplitudno-frekvencijski spektar (4 brojanja):

Fazno-frekvencijski spektar:

Pogled sa zadnje strane:

Video o radu uređaja

Radi jasnoće, video je snimljen u mraku. Uređaj prikazuje amplitudno-frekvencijski spektar na videu, a zatim ga na 7 sekundi prebacujemo na fazno-frekvencijski spektar.

Spisak potrebnih stavki

  1. LED diode GNL-5019UEUGC - 256 kom. (Za prikaz)
  2. Tranzistori n-p-n KT863A - 8 kom. (Za manipuliranje nizovima)
  3. Tranzistori p-n-p S32740 - 32 kom. (Za upravljanje kolonama)
  4. Otpornici 1kOhm - 32 kom. (Da ograničite struju baza p-n-p tranzistori)
  5. Dekoderi 3/8 IN74AC138 - 4 kom. (Da odaberete kolonu)
  6. Dekoderi 2/4 IN74AC139 - 1 kom. (Za kaskadne dekodere)
  7. Montažna ploča 5x10cm - 2 kom.
  8. Petlje
  9. Arduino Pro micro - 1 kom.
  10. Mini utičnica 3,5 mm - 1 kom.
  11. Prekidač - 4 kom.
  12. Crna plastika 720 * 490 * 5 mm - 1 list. (za okvir)
  13. Saksija crna 550 * 200 * 150 mm - 1 kom. (za slučaj)

Status teme: Zatvoreno.

  1. SpectraLab


    Dobrodošli u SpectraLAB!

    SpectraLAB- moćan dvokanalni analizator spektra. Program komunicira sa bilo kojim Windows kompatibilan zvučna kartica. Pruža spektralnu analizu u REALNOM VREMENU, kao i mogućnost snimanja, reprodukcije i naknadne obrade;

    Omogućava vam da dobijete frekventni odziv i izobličenje, i omogućava vam da izvršite funkcionalna mjerenja. Podržava brzu Fourierovu transformaciju (FFT) (dimenzije - 65536), anti-aliasing prozor, digitalno filtriranje, obradu preklapanja, usrednjavanje, zadržavanje vrha, okidanje, decimaciju, sužavanje opsega ili oktave (1/1, 1/3, 1/6 , 1 / 9, 1/12), mjeri i prikazuje, izvozi i ispisuje vremensku sekvencu, spektar, fazu, 3D prikaz površine i spektrogram.

    Uslužni program Signal Generator proizvodi ružičasti/bijeli šum, sweep, tonove i impulse. Iako se sva obrada signala obavlja na CPU-u, izvršenje u realnom vremenu je moguće sa današnjim mašinama (tipična korekcija je 30Hz do 60MHz Pentium sa 1024 FFT tačke)

    1. Pokretanje primjera

    Program pruža niz primjera koji će vam pomoći da istražite mnoge funkcije i mogućnosti ovoga moćan program... Ikone su instalirane na upravitelju programa kako bi vam omogućile brzo pokretanje analizatora ispravna instalacija za svaki primjer.
    Samo dvaput kliknite na jednu od ikona ili koristite opciju File / Load Configuration da pokrenete ovaj primjer.

    2. Zaštita od kopiranja

    Ovaj softver je zaštićena kopija koja koristi tehniku ​​"Ključ dozvole", koja ograničava obradu na određenom računaru. Nije potreban hardverski "dongle".

    Ako ste kupili softver, potrebno je da dobijete autorizacioni ključ kako bi softver bio potpuno funkcionalan.

    Ako još niste kupili softver, možete dobiti privremeni ključ za autorizaciju besplatno ili na osnovu obaveze.

    Bez obzira na status licence, možete koristiti način post-procesiranja da analizirate bilo koji .WAV fajl isporučenog uzorka.

    3. Dobijanje ključa za autorizaciju

    "Ključ za autorizaciju" je jedinstveni kod koji omogućava programsku operaciju. Ovaj ključ za autorizaciju je uparen sa "centralizovanim kodom" koji je jedinstven za vaš računar. Pošto je centralizovani kod specifičan za svaki računar, ne možemo vam dati odgovarajući ključ za autorizaciju dok nam ne pošaljete svoj centralizovani kod. Ovaj centralizirani kod je lako dobiti odabirom naredbe menija License / Status i Autorizacija i praćenje uputstava na ekranu.

    Šta je analizator spektra?

    Analizator spektra je alat za pretvaranje signala iz vremena u frekvenciju. Ako ste upoznati sa konvencionalnim osciloskopom, onda znate kako izgleda vremenska ovisnost.
    Zavisnost od frekvencije poznata je kao spektar. Ako ne mjerite ni jedan ton, tada osciloskop daje malo informacija o frekvenciji;
    Međutim, analizator spektra će nesumnjivo pokazati ovu informaciju. Audio spektralni analizator je, po definiciji, ograničen na obradu signala u audio opsegu (20 Hz do 20.000 Hz).
    Specifična granica frekvencije određena je vašim mogućnostima zvučna kartica(pogledajte Brzina uzorkovanja za više informacija).

    1. Šta on može učiniti?

    2. Kako to funkcionira?

    Program radi zajedno sa zvučnom karticom na vašem računaru. Povežite audio signal na koji se mjeri postroji se ili u uključenu utičnicu za mikrofon stražnja strana zvučna kartica.
    SpectraLAB zatim koristi ovu karticu da izvrši "A/D" konverziju audio signala. Ovaj digitalizovani zvuk će tada proći matematički algoritam poznat kao brza Fourierova transformacija (FFT), koja pretvara signal iz vremenskog u frekvencijski domen. Vaš računar koristi CPU da izvrši ovu konverziju.

    Zahtjevi sustava

    1. Hardverski zahtjevi:

    - IBM PC ili kompatibilan sa 80386 DX CPU ili višim (preporučuje se minimum 486DX) + minimalno 8 MB RAM-a.
    - VGA monitor koji može prikazati 256 boja.
    - HDD sa slobodan prostor 4Mb. Zahtijeva dodatni prostor za pohranjivanje audio datoteka.
    - Matematički koprocesor.
    -Windows kompatibilna zvučna kartica: preporučuje se 16-bitna kartica
    - Miš ili drugi pokazivački uređaj.

    2. Softverski zahtjevi:

    Microsoft Windows95, Windows 3.1 + Win32s, WindowsNT
    - Drajveri za zvučnu karticu (podržava vašu zvučnu karticu)

    1. UZIMANJE MJERENJA

    1.1 Osnovni rad

    Program ima tri Special Mode Obrada signala i pet načina za predstavljanje slike ovisnosti o signalu.

    1.1.1 Načini obrade signala

    - U REALNOM VREMENU, zvuk se preuzima direktno sa zvučne kartice, program ga obrađuje i prikazuje rezultate. Netretirano digitalni zvuk se ne učitava u memoriju i ne može se pohraniti na disk. Međutim, možete ga protjerati na neodređeno vrijeme.

    REŽIM SNIMAČA vam omogućava da sačuvate sirovi digitalni zvuk na hard disk u .WAV formatu datoteke. Takođe možete reproducirati zvuk iz sistema zvučnika spojenog na vašu zvučnu karticu.

    NAČIN POST PROCESIRANJA vam omogućava da obradite audio podatke koji su prethodno snimljeni i učitani na disk kao .WAV fajl. Ovaj način rada je pogodniji za analizu od prethodnih načina. Konkretno, ovaj način rada omogućava korištenje obradivih ploča kako bi se efikasno predstavilo privremeno rješenje u spektrogramu i) 3D površinskom prikazu.

    1.1.2 Načini predstavljanja ovisnosti signala

    - Vremenska serija prikazuje digitalnu sliku zvuka, sličnu slici na ekranu osciloskopa (amplituda prema vremenu).

    Slika zavisnosti amplitude signala o frekvenciji omogućava vam da vidite reprezentaciju u obliku spektra.

    Faza prikazuje zavisnost faze signala od frekvencije.

    Spektrogram pokazuje zavisnost spektra od vremena. Amplituda je prikazana u boji ili u sivim tonovima.

    3D prikaz površine vam omogućava da vidite perspektivu spektra tokom vremena.

    1.2 Instaliranje analizatora

    Program SpectraLab možete preuzeti i pročitati cijeli tekst uputa u prilogu ispod...

  2. SpectraLab programske vage

    1. Vage za mjerenje napona

    U analizatoru spektra programa SpectraLab, 2 voltmetra efektivne (efektivne ili srednje kvadratne) vrijednosti napona uvijek rade istovremeno. Jedan meri efektivnu vrednost maksimalne komponente spektra u smislu nivoa i rezultat se prikazuje na displeju Peak Amplitude rms Nivo snage... Osciloskopski voltmetar mjeri vršnu vrijednost napona. Jedan meri efektivnu vrednost maksimalne komponente spektra u smislu nivoa i rezultat se prikazuje na displeju Peak Amplitude rms... Drugi voltmetar mjeri efektivnu vrijednost svih spektralnih komponenti u rasponu od 20 Hz do 20.000 Hz, bez obzira na odabranu brzinu uzorkovanja. Rezultati mjerenja ovog voltmetra su naznačeni na ploči Nivo snage.

    Osciloskopski voltmetar mjeri vršnu vrijednost napona. Skala ovih voltmetara može se stepenovati u procentima u odnosu na maksimalni dozvoljeni napon, volti ili milivolte ( vrhunac ili rms). Za mjerenje nivoa signala po snazi, skale ovih voltmetara također se mogu kalibrirati u decibelima skale FS.

    Nažalost, linearna skala često iskrivljuje oblik izmjerenog frekvencijskog odziva, posebno kada se mjerenja vrše na vrlo različitim nivoima test signala.

    Logaritamske skale amplitude su lišene ovog nedostatka. Na primjer, na sl. prikazuje dva frekvencijske karakteristike u različitim razmjerima. Na sl. A vertikala je stvarni izlazni napon uređaja koji se testira u voltima. Kao što vidite, ova dva frekventna odziva nisu mnogo slična. Na sl. B nisu volti nacrtani okomito, već decibeli. Odmah je jasno da su ove karakteristike identične, samo je jedna nešto veća, a druga niža.
    2. Vage za mjerenje nivoa signala

    U SpectraLabu mjerenje nivoa analognih električnih signala pomoću voltmetara se mogu proizvesti u skalama dBu, dBV i dB FS (puna skala)... Obično u analognim stazama raspon skale je dBV proteže od minus 3 do +25 dBu... Nažalost, vršni ulazni napon zvučnih kartica ne prelazi 5 V, stoga je u programu SpectraLab skala nivoa ograničena odozgo na vrijednost od + 6 ... 12 dBV .

    U programu SpectraLab, glavna skala za mjerenje nivoa signala je dBFS skala ( Puna skala). Na ovoj skali odgovara 0 dBFS digitalni signal sa svim ciframa od kojih postoje samo logičke, može biti 24, 16 ili 8 bita.
    Ovaj nivo može odgovarati bilo koji vršni napon ne prelazi maksimalno dozvoljeni ulazni nivo preopterećenja zvučne kartice. Opseg mjerenih nivoa na ovoj skali se proteže od 0 do minus 190 dBFS, kalibriran je u nivoima efektivne vrijednosti napona. (po nivoima snage).

    Softver SpectraLab pruža mogućnost prikaza oscilograma, u kojem se mjeri nivo signala na FS skali koristeći efektivne vrijednosti za mjerenje napona voltmetra (slika iznad).
    U audio inženjerstvu zvučni pritisak i intenzitet zvučnih vibracija obično se mjeri u decibelima u dBSPL skali ( Nivo zvučnog pritiska). Ova mogućnost je data u programu SpectraLab.
    Na ovoj skali smo se dogovorili da za nulti nivo intenziteta uzmemo intenzitet zvuka jednak I0 = 10 (na –12. stepen) W/m2. Nulti nivo zvučnog pritiska P0 se određuje proračunom pomoću formule

    i jednaka je 2,04 10 (–5 snaga) Pa.
    U ovoj formuli strotpornost zrak, str= 1,23 kg/m3, Cs je brzina širenja zvuka, Cs = 340 m/s.

    Za ilustraciju na sl. ispod je grafikon mogućih nivoa zvučnog pritiska.
    Ova slika prikazuje dvije skale: u decibelima - skala je linearna, a u Pascalima - nelinearna, pa je teško koristiti.
    U programu SpectraLab mjerenja se vrše u režimu logaritamske skale u SPL skali, au režimu linearne skale - u Pascalima.


    Frekvencija tonskih zvukova, kHz
    Frekvencijska zavisnost apsolutnog i boli praga sluha


    Da bi se mjerenje nivoa zvučnog pritiska moglo izvršiti na FS skali, ova skala mora biti usklađena sa SPL skalom. Da biste to učinili, morate postaviti maksimalan nivo zvučnog pritiska na skali SPL - Lmax, koji će odgovarati 0 dB na FS skali. Zatim, kada se meri nivo zvučnog pritiska od 0 dB na SPL skali, odgovaraće nivo minus Lmax na FS skali.
    Na ovom nivou postavlja se grafik apsolutnog praga sluha na FS skali.

    Obično se pretpostavlja da je Lmax 120 dBspl, zatim u FS skali 0 dBspl = -120 dBFS. Slika iznad prikazuje frekvencijski odziv istog fonograma u FS i SPL skali. Izvode se pod pretpostavkom da je Lmax = 90 dBspl, pa se grafovi jednostavno pomjeraju duž skale za ovih 90 decibela. U ovom slučaju, 0 dB SPL na FS skali odgovara minus 90 dB FS.

  3. 3. Frekventne skale

    U programu SpectraLab, pri mjerenju frekvencijskog odziva, frekvencijska skala može biti linearna, logaritamska i oktavna.

    Linearna frekvencijska skala u elektroakustici se rijetko koristi kada je potrebno ukloniti frekvencijski odziv u uskom frekvencijskom rasponu.
    Logaritamska frekvencijska skala u elektroakustici se koristi za mjerenje frekvencijskog odziva električnih puteva. Logaritamska skala ima svojstvo periodičnosti (slika ispod). Sastoji se od niza iste osnovne logaritamske skale , koji se u skali razlikuje 10 puta: 1, 10, 100, 1000, 10000, 100000 Hz... Glavna logaritamska frekvencijska skala ima raspon od jedne dekade sa odnosom frekvencija na početku i kraju skale jednak 10. Unutar ove skale, dužina segmenta skale b od početka F do date frekvencije F je proporcionalno logaritmu omjera ovih frekvencija gdje je D fizička dužina glavne logaritamske skale.

    U glavnoj logaritamskoj frekvencijskoj skali ne postoje referentne tačke u frekvencijskim intervalima 1 - 2, 10-20, 100-200… .Hz. Prilikom crtanja grafikona, gornja formula vam omogućava da dobijete lokaciju tačaka za frekvencije u ovim intervalima. Ako je, na primjer, dužina skale glavne logaritamske skale 3 cm, i potrebno je odrediti mjesto referentne frekvencije od 16 kHz. Prema datoj formuli dobijamo: b 0,6 cm.

    Logaritamska skala je izuzetno korisna za prikaz veoma velikih frekvencijskih opsega i za električna i za elektroakustička merenja. To je zbog činjenice da moderni električni i elektroakustički krugovi imaju vrlo širok raspon frekvencija. Dakle, odnos gornje i donje frekvencije u opsegu audio frekvencija je 1000, a ovako širok raspon na linearnoj skali jednostavno je nemoguće zamisliti. frekvencijski opseg moderna pojačala uključena integrisana kolačak i šire - od nula do 10 MHz ili više.

    U elektroakustici dodatna prednost logaritamska frekvencijska skala je da je percipirana visina proporcionalna logaritmu udara. Stoga se u muzici note koje se dva puta razlikuju po frekvenciji doživljavaju kao jedna te ista nota, a interval između nota u polutonu odgovara odnosu njihovih frekvencija 21/12.
    Zbog toga je muzička ljestvica logaritamska.
    Međutim, logaritamska skala za mjerenje frekvencijskog odziva zvučnika se rijetko koristi, jer je nemoguće izmjeriti zvučni pritisak zvučnika na ovoj skali, a na frekvencijskom odzivu su vidljivi čak i vrlo kratki vrhovi i padovi, koji se ne čuju ( Slika iznad).

    Oktavna frekvencijska skala ... Na ovoj skali, opseg zvučnih frekvencija se može podijeliti na oktave i frakcije oktave (1/2, 1 / 3,1 / 6….). Ako ova skala uključuje frekvenciju od 1 kHz, naziva se glavna skala. Vrijednosti oktavne frekvencijske skale određuju se izračunavanjem pomoću formule

    gdje je x = 0,1,2,3, .... m = 1,2,3,6,12 .... Kada je m = 1 oktavna frekvencijska skala, m 2 je frekvencijska skala od pola oktave, m 3 je frekvencijska skala treće oktave. Za nespecijaliste iz oblasti elektroakustike ove frekvencije izgledaju neobično. Najčešće korištena skala frekvencije od 1/3 oktave je: 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 …… .Hz

    Upravo u ovoj skali, prema AES17 standardu, potrebno je mjeriti frekvencijski odziv zvučnika u tačkama, logaritamski klizeći ton i ružičasti šum. To je zbog činjenice da je samo kod ovakvih mjerenja područje frekvencijskog odziva proporcionalno pritisku zvučnika.

    SpectraLab softver mjeri nivo snage svih komponenti spektra istovremeno sa frekvencijskim odzivom. Ovaj nivo se koristi za izračunavanje zvučnog pritiska zvučnika u određenom frekvencijskom opsegu. Izbor skale od 1/3 oktave je zbog činjenice da se, prema standardu, ne čuju vrhovi i padovi frekvencijskog odziva širine manje od 1/6 oktave.
    Stoga su isključeni prilikom mjerenja neujednačenosti frekvencijskog odziva i proračuna zvučnog pritiska.

    Gornja slika prikazuje spektre istog fonograma u oktavnoj frekvencijskoj skali, mjerene sa ružičastim šumom koristeći različite opsege usrednjavanja: 1, 1/3, 1/6 i 1/24 oktave. Već na prvi pogled možete utvrditi koliko se njihove nepravilnosti razlikuju.

    4. Vage za mjerenje spektrograma

    U programu SpectraLab moguće je mjeriti dvodimenzionalne i trodimenzionalne spektrograme fonograma (slika ispod) na skali: frekvencija - vrijeme i vrijeme - frekvencija - amplituda. U ovom slučaju, nivo signala je istaknut bojom.

    5. Testirajte signale programa SpectraLab

    Buka i njene karakteristike​


    Nivo buke a je nivo ukupne snage svih komponenti spektra u Ln u specificiranom frekvencijskom opsegu u FS skali. Prilikom mjerenja, ovaj nivo je naznačen na semaforu. Nivo snage ili Ukupno Prw... Maksimalni nivoi buke su naznačeni na tabli sa rezultatima Peak Amplitude. U osciloskopu, nivo snage šuma se meri efektivnim voltmetrom u opsegu od 0 do Nyquist frekvencije i prikazuje se na njegovom displeju.

    Nivo spektralne gustine snage je nivo snage šuma u opsegu od 1 Hz.

    Spektar buke- ovo je grafikon zavisnosti nivoa spektralne gustine snage šuma od frekvencije.

    Nepravilnost spektra buke je razlika u decibelima između maksimalnog i minimalnog nivoa spektra buke.

    Bijeli šum To je šum čiji je nivo spektralne gustine snage neovisan o frekvenciji. Spektar takve buke se mjeri na logaritamskoj skali frekvencija. U teoriji, spektar bi trebao biti ravna linija duž ose frekvencije.

    U programu SpectraLab, spektar bijelog šuma se značajno razlikuje od teoretskog, a njegova neravnomjernost u opsegu od 20-20000 Hz dostiže 20 dB (Sl. WITH).

    Prosjek nivo spektralne gustine snage bijelog šuma Lds u rasponu od 0 do Fmax Nyquist frekvencija se izračunava po formuli
    Na Fmax = 20.000 Hz, nivo Lds je 43 dB niži od nivoa Ln (Sl. WITH). Ova formula također rješava inverzni problem, kada se nivo snage buke Ln određuje iz izmjerenog nivoa Lds.

    Spektar šuma na grafovima je definisan linijom Noise floor.(pirinač. E). Ovaj nivo se razlikuje od nivoa spektralne gustine snage po tome što se meri sa propusnim opsegom skeniranja koji nije jednak 1 Hz. Da pređem sa nivoa Noise floor(Lnfloor) do nivoa Lds potrebno je unijeti faktor korekcije Kww.

    Ova korekcija zavisi od faktora prozora SB, brzine uzorkovanja fs i veličine FFT brze Fourierove transformacije. Izračunava se po formuli

    U zavisnosti od faktora korekcije, nivoa Noise floor diže se ili pada. Sa ispravno odabranim parametrima Fourierove transformacije, faktor korekcije je blizu nule i tada Lds = Lnpod... Zlo Lnfloor mjereno križanjem na 1000 Hz.

    Neravnina Spektar bijelog šuma N definira se kao razlika u decibelima između maksimalnog i minimalnog nivoa buke u frekvencijskom opsegu od interesa. Ravnost se meri na displeju analizatora spektra pomoću ukrštenice, koja se poziva pritiskom na levi taster miša.

    Pink noise To je šum u kojem se nivo spektralne gustoće snage smanjuje s povećanjem frekvencije obrnuto s frekvencijom. Takav šum ima istu snagu šuma u oktavnom opsegu u cijelom audio opsegu. Stoga, kada koristite ružičasti šum za mjerenje frekvencijskog odziva, možete koristiti samo oktavna frekvencijska skala sa intervalom usrednjavanja od 1/12 ili 1/24 oktave. U takvoj skali u programu SpectraLab, spektar ružičastog šuma izgleda blizu prave linije duž frekventne ose, opseg mjerenja frekvencije mu je 30-16000 Hz, nepravilnost spektra dostiže 6-8 dB (Sl. D).

    Klizni tonski signal

    Karakteristike kliznog tonskog signala : početna i krajnja frekvencija, vrijeme skeniranja, zakon varijacije frekvencije ( linearne i logaritamske ).

    Izbor zakona frekvencije kliznog tona ovisi o frekvencijskoj skali korištenog analizatora spektra. U slučaju linearnih i logaritamskih skala potrebno je koristiti linearni zakon promjene frekvencije. Ako se koristi frakciona oktavna skala, tada je potrebno odabrati logaritamski zakon.

    Klizna frekvencija tona sa linearnim zakonom raste linearno s vremenom, stoga, uz logaritamsku skalu frekvencija na niskim frekvencijama, dolazi do dinamičkih grešaka. Što je kraće vrijeme skeniranja i veća rezolucija analizatora spektra, to su oni veći. Frekvencijski opseg mjerenja je 2-20000 Hz, na frekvencijama ispod 200 Hz, velike instrumentalne greške u mjerenju nivoa frekvencijskog odziva (Sl. E).


    Frekvencija kliznog tona s logaritamskim zakonom na niskim frekvencijama raste sporije, a na visokim frekvencijama - brže nego kod linearnog zakona. Stoga, s oktavnom frekvencijskom skalom na niskim x frekvencijama, dinamičke greške su mnogo manje. Frekvencijski opseg mjerenja je 30-16000 Hz, instrumentalne greške su male (Sl. F).

  4. Signal rampe napona

    Karakteristike signala sa rampom napona tokom vremena: početni i konačni nivoi signala, frekvencija signala i vrijeme porasta. Na sl. G... namjerno prikazani valni oblici signala sa rampom napona u linearnoj i logaritamskoj skali kako bi se demonstrirala prednost logaritamskih skala. Kao što vidite, u linearnoj skali, k je više kao eksponencijalna ili kvadratna funkcija, dok je u logaritamskoj skali to pila.

    6. Mjerenje tehničkih karakteristika elektroakustičke staze

    Mjerenje buke na putu

    SpectraLab koristi analizator spektra za mjerenje: spektra buke i nivoa snage buke u odabranom frekvencijskom opsegu , Podni nivo buke, neujednačenost spektra i prosečan nivo spektralna gustina snage šuma. Meri se pomoću osciloskopa integralni nivo snage buke u opsegu frekvencija od 0 do Nyquistove frekvencije.

    Mjerenje THD, THD + N, SNR i DR u SpectraLab softveru

    Harmonic Distortion THD definira se kao omjer ukupne efektivne vrijednosti harmonijskog napona prema efektivna vrijednost napon prvog harmonika signala. Ovaj koeficijent se meri u procentima, sa indikacijom rezultata merenja na THD displeju.
    Ukupna harmonijska distorzija THD + N definira se kao omjer ukupnog RMS napona harmonika i šuma i RMS napona cijelog signala V. Ovaj koeficijent se meri u procentima i rezultat merenja se prikazuje na THD + N displeju.

    U tehničkim karakteristikama elektroakustičkih zvučnih staza, vrijednosti THD i THD + N često se daju u decibelima. Prijelaz iz postotka u decibele vrši se prema formulama:

    THD i THD + N koeficijenti se mogu mjeriti na bilo kojem nivou signala.

    U softveru SpectraLab, SNR je definiran kao omjer snage prvog harmonika signala P1 prema ukupnoj snazi ​​harmonika i šuma Pn, koji uključuje sve neharmoničke diskretne komponente spektra, ako ih ima. Mjeri se u decibelima na bilo kojem nivou signala sa indikacijom rezultata mjerenja na SNR ploči.

    U ovoj formuli, viši harmonik je određen Nyquist frekvencijskim ili propusnim filterom na ulazu analizatora spektra. Upoređujući gornje formule, može se vidjeti da

    U digitalnom putu, SNR vrijednost može ovisiti o nivou signala, zbog povećanja harmonijske distorzije u ADC-u kada je nivo signala blizu 0 dB FS. Stoga, u programu SpectraLab, maksimalnu SNR maksimalnu vrijednost treba koristiti za karakterizaciju odnosa signal-šum izmjerene putanje. Nivo signala na kojem se mjeri ovaj parametar odabire se eksperimentalno. Obično je to od minus 0,1 do minus 3dB FS.

    SNR mjerenje prema AES17 standardu

    U digitalnom putu, odnos signal-šum je definisan kao omjer maksimalni nivo signala (0 dBFS), bez obzira na količinu nelinearne distorzije, do nivoa šuma na putu u odsustvu signala (pauza). AES17 AES SNR jednak nivou snage buke obrnute predznakom Ln

    Mjerenja bi se trebala izvršiti pomoću filtera za ponderiranje tipa A kako bi se mjerenje bolje povezalo sa slušnom percepcijom.
    Softver SpectraLab pruža mogućnost mjerenja snage buke sa tri težinska filtera tipa: A, B i C. Njihove frekvencijske karakteristike su prikazane na Sl. H... SNR izmjeren prema AES17 standardu uvijek je veći od SNR max izmjerenog u softveru SpectraLab.

    AES17 DR mjerenje dinamičkog opsega

    U digitalnoj putanji, dinamički opseg je definisan kao odnos maksimalnog nivoa signala (0 dBFS), bez obzira na količinu harmonijske distorzije, do nivoa šuma i nelinearne distorzije na putu u prisustvu signala. DR je karakteristika ADC-a. Po definiciji, DR je (THD + N) dB sa suprotnim predznakom.

    U skladu sa standardom AES17, THD + N dB se meri na 997 Hz sa nivoom signala od minus 60 dB kako bi se smanjio efekat ADC harmonijskog izobličenja i greške kvantizacije. Mjerenja bi trebala biti obavljena pomoću filtera za ponderiranje tipa A kako bi se mjerenje bolje povezalo sa slušnom percepcijom. U ovom slučaju, DR se izračunava po formulama

    Uvijek DRaes više od DRmaxa i proizvođači zvučnih kartica ga vole. SNR i DR vrijednosti izmjerene prema AES17 standardu se malo razlikuju. Zbog toga se ove dvije karakteristike često identificiraju.

    Mjerenje intermodulacijske distorzije IMD

    SpectraLab mjere koeficijent intermodulacione distorzije IMD koristeći dva standardna test signala na 250 i 8020 Hz. Signal visoka frekvencija nivo je manji od niskofrekventnog za 12 dB. Koeficijent IMD je definiran kao nivo snage nelinearnih proizvoda razlike trećeg reda. Ovaj koeficijent se meri u procentima, a rezultat merenja se prikazuje na IMD displeju.

    Mjerenje amplitudno-frekventnih karakteristika (AFC)

    U programu SpectraLab, frekvencijski odziv istraživanog puta se mjeri kao složena prijenosna funkcija (modul i faza). Ova funkcija se izračunava kao razlika između nivoa ulaznog i izlaznog nivoa istraživanog puta, stoga su amplitudska i fazna izobličenja test signala isključena tokom takvog merenja.

    Ovo omogućava korištenje bijelog i ružičastog šuma, linearnih i logaritamskih kliznih tonskih signala sa bilo kojom frekvencijskom skalom za mjerenje frekvencijskog odziva sa približno istom greškom mjerenja.
    Na sl. I... Kao primjer, prikazan je frekventni odziv profesionalne zvučne kartice, snimljen korištenjem bijelog i ružičastog šuma, kao i linearni klizni ton. Svi grafovi se spajaju, a neujednačenost frekvencijskog odziva ne prelazi 0,015 dB u opsegu od 1 do 20.000 Hz.

    Status teme: Zatvoreno.

SoundCard Oszilloscope - softver koji pretvara računalo u dvokanalni osciloskop, dvokanalni generator niske frekvencije i analizator spektra

Dobar dan dragi radio amateri!
Svaki radio-amater zna da je za stvaranje manje ili više složenih radio-amaterskih uređaja potrebno imati na raspolaganju ne samo multimetar. Danas u našim trgovinama možete kupiti gotovo svaki uređaj, ali - postoji jedno "ali" - cijena pristojne kvalitete bilo kojeg uređaja nije manja od nekoliko desetina hiljada naših rubalja, a nije tajna da većina Rusa ovo je veliki novac, pa stoga ti uređaji uopće nisu dostupni ili radio-amater kupuje uređaje koji su dugo u upotrebi.
Danas na sajtu , pokušaćemo da opremimo radioamatersku laboratoriju besplatnim virtuelnim instrumentima -digitalni dvokanalni osciloskop, dvokanalni generator audio frekvencija , analizator spektra... Jedina mana ovih uređaja je što svi rade samo u frekvencijskom opsegu od 1 Hz do 20.000 Hz. Stranica je već dala opis sličnog radio-amaterskog programa:“ “ - program koji konvertuje kućni računar na osciloskop.
Danas želim da vam skrenem pažnju na još jedan program - “Osziloskop zvučne kartice“. Ovaj program me privukao zbog svojih dobrih karakteristika, promišljenog dizajna, lakoće učenja i rada u njemu. Ovaj program je na engleskom jeziku, nema prevoda na ruski. Ali ja to ne smatram nedostatkom. Prvo, vrlo je lako shvatiti kako raditi u programu, to ćete i sami vidjeti, a drugo - jednog dana ćete steći dobri instrumenti(a imaju sve oznake na engleskom, iako su i sami Kinezi) i odmah se lako naviknu na njih.

Program je razvio C. Zeitnitz i besplatan je, ali samo za privatnu upotrebu. Licenca za program košta oko 1.500 rubalja, a postoji i takozvana "privatna licenca" - oko 400 rubalja, ali ovo je pre donacija autoru za dalje unapređenje programa. Prirodno ćemo koristiti besplatna verzija program, koji se razlikuje samo po tome što se pri pokretanju svaki put pojavljuje prozor sa ponudom za kupovinu licence.

Preuzmite program ( najnoviju verziju od decembra 2012.):

(28,1 MiB, 50,675 pogodaka)

Prvo, hajde da razumemo "koncepte":
Osciloskop- uređaj dizajniran za istraživanje, posmatranje, mjerenje amplitude i vremenskih intervala.
Osciloskopi se klasifikuju:
prema namjeni i načinu prikazivanja informacija:
- osciloskopi sa periodičnim pomeranjem za posmatranje signala na ekranu (na zapadu se zovu osciloskop)
- osciloskopi kontinuiranog sweep za snimanje krivulje signala na fotografskoj vrpci (na zapadu se zovu oscilografi)
metodom obrade ulaznog signala:
- analogni
- digitalno

Program radi u okruženju koje nije niže od W2000 i uključuje:
- dvokanalni osciloskop sa propusnim opsegom (u zavisnosti od zvučne kartice) ne manjim od 20 do 20.000 Hz;
- dvokanalni generator signala (sa istom generisanom frekvencijom);
- analizator spektra
- a moguće je i snimanje zvučnog signala za njegovo naknadno proučavanje

Svaki od ovih programa ima dodatne mogućnosti, koje ćemo razmotriti u toku njihovog proučavanja.

Počećemo sa generatorom signala:

Generator signala, kao što sam rekao, je dvokanalni - kanal 1 i kanal 2.
Razmotrimo svrhu njegovih glavnih prekidača i prozora:
1 Tipke za uključivanje generatora;
2 prozor za podešavanje izlaznog valnog oblika:
sine- sinusni
trougao- trouglasti
kvadrat- pravougaona
pilasta- testerasti
bijeli šum- Bijela buka
3 regulatori amplitude izlaznog signala (maksimalno - 1 volt);
4 dugmad za podešavanje frekvencije ( željenu frekvenciju može se podesiti ručno u prozorima ispod kontrola). Iako je maksimalna frekvencija na regulatorima 10 kHz, u donjim prozorima možete registrirati bilo koju dozvoljenu frekvenciju (ovisno o zvučnoj kartici);
5 prozori za ručno podešavanje frekvencije;
6 uključivanje režima "Sweep - generator". U ovom načinu rada, izlazna frekvencija generatora se periodično mijenja od minimalne vrijednosti postavljene u prozorima "5" na maksimalna vrijednost postavljeno u okvirima “Fend” za vrijeme postavljeno u okvirima “Time”. Ovaj način rada može biti omogućen za bilo koji kanal ili za dva kanala odjednom;
7 prozori za podešavanje konačne frekvencije i vremena moda Sweep;
8 softversko povezivanje izlaznog kanala generatora na prvi ili drugi ulazni kanal osciloskopa;
9 - podešavanje fazne razlike između signala iz prvog i drugog kanala generatora.
10 -at Podešavanje radnog ciklusa signala (efikasno samo za kvadratni val).

Sada pogledajmo sam osciloskop:

1 Amplituda - podešavanje osjetljivosti kanala vertikalnog otklona
2 Sync- omogućava (provjeravanjem ili poništavanjem) da se izvrši odvojeno ili istovremeno podešavanje dva kanala u smislu amplitude signala
3, 4 omogućava vam da širite signale po visini ekrana za njihovo individualno posmatranje
5 podešavanje vremena pomeranja (od 1 milisekunde do 10 sekundi, sa 1000 milisekundi u 1 sekundi)
6 start/stop rad osciloskopa. Kada se zaustavi, trenutno stanje alarma se pohranjuje na ekranu i pojavljuje se dugme Sačuvaj ( 16 ) koji vam omogućava da sačuvate trenutno stanje na računaru u obliku 3 fajla (tekstualni podaci signala koji se istražuje, crno-bijela slika i slika u boji slike sa ekrana osciloskopa u trenutku zaustavljanja)
7 Triggersoftverski uređaj, koji odlaže početak sweep-a dok se ne ispune neki uslovi i služi za dobijanje stabilne slike na ekranu osciloskopa. Postoje 4 načina rada:
uključeno isključeno... Kada je okidač isključen, slika na ekranu će izgledati "pokrenuto" ili čak "mutno".
automatski način rada... Program sam bira način rada (normalan ili pojedinačni).
normalan način rada... U ovom načinu rada vrši se kontinuirano skeniranje signala koji se istražuje.
single mode... U ovom režimu, vrši se jednokratno pomeranje signala (sa vremenskim intervalom postavljenim dugmetom za vreme).
8 aktivni izbor kanala
9 Edge- tip okidača signala:
- diže se- na prednjoj strani signala koji se istražuje
pada- opadanjem ispitivanog signala
10 Auto Setautomatska instalacija vrijeme sweep-a, osjetljivost amplitude kanala vertikalnog otklona, ​​kao i slika se pomjera u centar ekrana.
11 -Način rada kanala- određuje kako će se signali prikazati na ekranu osciloskopa:
single- odvojeni izlaz dva signala na ekran
- CH1 + CH2- izlaz zbira dva signala
CH1 - CH2- izlaz razlike dva signala
CH1 * CH2- izlaz proizvoda dva signala
12 i 13izbor prikaza kanala na ekranu (ili bilo koji od dva, ili dva odjednom, vrijednost se prikazuje pored Amplituda)
14 izlaz talasnog oblika kanala 1
15 izlaz talasnog oblika kanala 2
16 već prošao - snimanje signala na računar u režimu zaustavljanja osciloskopa
17 vremenska skala (imamo regulator Vrijeme stoji na 10 milisekundi, tako da se skala prikazuje od 0 do 10 milisekundi)
18 Status- prikazuje trenutno stanje okidača i također vam omogućava da prikažete sljedeće podatke na ekranu:
- HZ i volti- prikaz trenutne frekvencije napona signala koji se istražuje
kursor- uključivanje vertikalnih i horizontalnih kursora za mjerenje parametara signala koji se istražuje
prijavite se na File- snimanje u sekundi parametara signala koji se proučava.

Merenja na osciloskopu

Prvo, postavimo generator signala:

1. Uključite kanal 1 i kanal 2 (zeleni trokuti svijetle)
2. Podesite izlazne signale - sinusne i pravougaone
3. Postavite amplitudu izlaznih signala na 0,5 (generator generiše signale sa maksimalnom amplitudom od 1 volt, a 0,5 će značiti amplitudu signala jednaku 0,5 volta)
4. Postavite frekvenciju na 50 Herca
5. Idite u mod osciloskopa

Mjerenje amplitude signala:

1. Dugme ispod natpisa Mjera izaberite režim HZ i volti, stavite kvačicu pored oznaka Frekvencija i napon... U isto vrijeme, trenutne frekvencije za svaki od dva signala (skoro 50 herca) se pojavljuju odozgo, amplituda pun signal Vp-p i efikasan stres signale Veff.
2. Dugme ispod natpisa Mjera izaberite režim Kursori i stavite kvačicu pored natpisa voltaža... Istovremeno, imamo dva horizontalne linije, a ispod natpisi koji pokazuju amplitudu pozitivne i negativne komponente signala ( A), kao i ukupna kolebanja amplitude signala ( dA).
3. Izlažemo horizontalne linije u položaju koji nam je potreban u odnosu na signal, na ekranu ćemo dobiti podatke o njihovoj amplitudi:

Merenje vremenskih intervala:

Radimo iste operacije kao i za mjerenje amplitude signala, osim u modu Kursori stavite kvačicu na natpis Vrijeme... Kao rezultat, umjesto horizontalne, dobićemo dvije okomite linije, a ispod vremenski interval između dvije vertikalne linije i trenutnu frekvenciju signala u ovom vremenskom intervalu:

Određivanje frekvencije i amplitude signala

U našem slučaju nema potrebe posebno izračunavati frekvenciju i amplitudu signala - sve se prikazuje na ekranu osciloskopa. Ali ako prvi put u životu morate koristiti analogni osciloskop i ne znate kako odrediti frekvenciju i amplitudu signala, razmotrit ćemo ovo pitanje u obrazovne svrhe.

Postavke generatora ostavljamo onakve kakve su bile, s tim da je amplituda signala postavljena na 1.0, a postavke osciloskopa kao na slici:

Regulator amplitude signala postavljamo na 100 milivolti, regulator vremena sweep-a na 50 milisekundi i dobijamo sliku na ekranu kao odozgo.

Princip određivanja amplitude signala:
Regulator Amplituda stojimo na poziciji 100 milivolti, što znači da je vertikalna podjela mreže na ekranu osciloskopa 100 milivolti. Brojimo broj podjela od dna signala do gornjeg (dobijemo 10 podjela) i množimo s cijenom jedne podjele - 10 * 100 = 1000 milivolti = 1 volt, što znači da je amplituda signala od vrha do dna 1 volt. Na isti način možete mjeriti amplitudu signala na bilo kojem dijelu oscilograma.

Određivanje vremena signala:
Regulator Vrijeme stojimo na poziciji 50 milisekundi... Broj horizontalnih podjela skale osciloskopa je 10 (u ovom slučaju imamo 10 podjela na ekranu), podijelite 50 sa 10 i dobijete 5, što znači da će cijena jedne podjele biti jednaka 5 milisekundi. Odaberemo željeni dio oscilograma signala i izračunamo koliko podjela odgovara (u našem slučaju - 4 podjele). Pomnožite cijenu 1 podjela sa brojem podjela 5*4=20 i utvrditi da je period signala u istraživanom području 20 milisekundi.

Određivanje frekvencije signala.
Frekvencija signala koji se istražuje određuje se uobičajenom formulom. Znamo da je jedan period našeg signala jednak 20 milisekundi, ostaje da saznamo koliko će perioda biti u jednoj sekundi - 1 sekunda / 20 milisekundi = 1000/20 = 50 Herca.

Analizator spektra

Analizator spektra- uređaj za posmatranje i mjerenje relativne distribucije energije električnih (elektromagnetnih) oscilacija u frekvencijskom pojasu.
Analizator spektra niske frekvencije(kao u našem slučaju) je dizajniran da radi u opsegu audio frekvencija i koristi se, na primjer, za određivanje frekvencijskog odziva razni uređaji, prilikom proučavanja karakteristika buke, podešavanja različite radio opreme. Naime, možemo odrediti frekvencijski odziv sklopljenog audio pojačala, postaviti razne filtere itd.
Nema ništa teško u radu sa analizatorom spektra, u nastavku ću dati svrhu njegovih glavnih postavki, a vi ćete sami, već empirijski, lako shvatiti kako raditi s njim.

Ovako izgleda analizator spektra u našem programu:

Šta je ovde - šta:

1. Pogled na vertikalnu skalu analizatora
2. Često biranje prikazanih kanala iz generatora i tipa prikaza
3. Radni dio analizator
4. Dugme za snimanje trenutnog stanja talasnog oblika kada je zaustavljen
5. Način povećanja radne površine
6. Prebacivanje horizontalne skale (skale frekvencije) iz linearnog u logaritamski oblik
7. Frekvencija trenutnog signala kada je generator u modu sweep
8. Trenutna frekvencija na poziciji kursora
9. Indikator harmonijskog izobličenja signala
10. Podešavanje filtera za signale po frekvenciji

Gledanje Lissajousovih figura

Lissajous figure- zatvorene putanje nacrtane tačkom koja čini dva harmonijske vibracije u dva međusobno okomita pravca. Vrsta figura zavisi od odnosa između perioda (učestalosti), faza i amplituda obe oscilacije.

Ako se prijavite na ulaze " X" i " Y»Osciloskop signalizira bliske frekvencije, a zatim na ekranu možete vidjeti Lissajousove figure. Ova metoda se široko koristi za poređenje frekvencija dva izvora signala i za usklađivanje jednog izvora sa frekvencijom drugog. Kada su frekvencije bliske, ali nisu jednake jedna drugoj, figura na ekranu se rotira, a period ciklusa rotacije je recipročan razlici frekvencija, na primjer, period rotacije je 2 s - razlika u frekvencijama signala je 0,5 Hz. S jednakim frekvencijama, figura se zamrzava nepomično, u bilo kojoj fazi, međutim, u praksi, zbog kratkotrajne nestabilnosti signala, figura na ekranu osciloskopa obično se lagano trese. Možete koristiti ne samo za poređenje identične frekvencije, ali i u višestrukom omjeru, na primjer, ako referentni izvor može isporučiti samo 5 MHz, a podesivi izvor - 2,5 MHz.

Nisam siguran da će vam ova funkcija programa biti od koristi, ali ako vam iznenada zatreba, onda mislim da ovu funkciju možete lako shvatiti sami.

Funkcija snimanja zvuka

Već sam rekao da program dozvoljava da pišete bilo koji zvučni signal na kompjuteru radi daljeg proučavanja. Funkcija snimanja signala nije teška i lako možete shvatiti kako to učiniti:

Softver za kompjuterski osciloskop

Top srodni članci