نحوه راه اندازی گوشی های هوشمند و رایانه های شخصی. پرتال اطلاعاتی

برنامه نویسی تحلیل طیفی صدا pdf تورنت.

آنالایزرهای طیف فرآیند اختلاط را تا حد زیادی ساده می‌کنند و امکان برابری عینی‌تر و بهبود بصری را فراهم می‌کنند. چگونه یک تحلیلگر طیف می تواند مفید باشد؟ تفاوت آنها چگونه است؟ طیف تحلیلگر را از کجا دانلود کنیم؟ طبق معمول، اول چیزها.

ابتدا یک بررسی کوچک و مقایسه آنالایزرهای vst که من استفاده کردم.

تجزیه و تحلیل خوب و پویا 1. این اولین vst من است و من با آن کار کرده ام. مدت زمان طولانیتا اینکه نیاز به ابزار دقیق تری پیدا شد. واقعیت این است که حداقل مرحله اندازه گیری آنالایزر PAZ در ناحیه فرکانس پایین (دکمه "LF res.") 10 هرتز است و این به شدت کمبود داشت. به دنبال جایگزین رایگاناتفاقی افتادم

آنالایزر ساده و دقیق از تولید کننده داخلی. تنظیمات کافی برای نمایش داده ها به همان روش PAZ Analyzer دارد، اما یک ایراد قابل توجه (حداقل برای من) وجود دارد که به همین دلیل استفاده از آن را متوقف کردم: زمانی که ارزش های بالا FFT 2، رابط کاربری بسیار کند است، فقط یک نمایش اسلاید ...

من این تحلیلگر را کاملاً تصادفی و با دنبال کردن پیوند توصیه شخصی پیدا کردم. با هزینه نسبتا کم، نسخه آزمایشی بدون محدودیت زمانی در استفاده یا عملکرد دارد (تنها محدودیت این است که در نسخه آزمایشی برنامه به مدت 5 ثانیه، هر 40 ثانیه کار، به حالت دور زدن تغییر می کند). به علاوه، یک رابط کاربری زیبا با به روز رسانی سریعکج، دقت بالاو دریایی از توابع، تا توانایی محاسبه تفاوت در پاسخ فرکانسی چندین سیگنال.

انتخاب انجام شده است، اما یک لحظه بود که مرا آزار داد. من به آنالایزر PAZ و نمایشگر پاسخ فرکانسی آن عادت کرده ام. طولو FreqAnalystبه همین ترتیب، آنها یک منحنی نشان دادند ... به نوعی درست نیست. تحلیلگر Waves بیشتر میکس های استودیو را به عنوان یک خط افقی "دید"، اما "رقبای" آن - به دلایلی با افزایش در ناحیه فرکانس پایین و انسداد در فرکانس های بالا، اگرچه این توسط گوش درک نشد. چه کسی (چه چیزی) را باور کنیم؟

من خیلی سریع آن را فهمیدم و تصمیم گرفتم آنالایزرها را با نویز آزمایش کنم - سیگنالی که کل باند فرکانس را اشغال می کند. در حین جستجوی نمونه های صوتی نویز به این مورد برخورد کردم که در آن به رنگ های نویز اشاره شده بود. چطور حدس نمی زدم! PAZ دارد مشخصه لگاریتمینمایشگر پاسخ فرکانس، که مربوط به یک خط افقی هنگام اندازه گیری نویز صورتی است. آنالایزرها طولو FreqAnalystبه طور پیش فرض "کالیبره شده" با نویز سفید. به لطف کنترل شیب، که شیب منحنی پاسخ فرکانسی را تغییر می دهد، رفع این مشکل آسان است:

بنابراین، ما کم و بیش در مورد ابزارهای تجزیه و تحلیل و ویژگی های آنها تصمیم گرفته ایم. بعدش چی؟

کار با یک تحلیلگر طیف

با پشتیبانی از Quattro، ACE پردازش سیگنال دیجیتال نقطه شناور 32 بیتی را با نرخ نمونه برداری تا 204.8 کیلوهرتز در همه کانال ها به طور همزمان ارائه می دهد. همه ورودی ها به یک ADC سیگما دلتا 24 بیتی اختصاصی متصل هستند و هر دو خروجی DAC های 24 بیتی خود را دارند. ورودی ها و خروجی ها توسط فیلترهای ضد آلیاسینگ داخلی محافظت می شوند. قابلیت های محاسباتی در زمان واقعی ارائه می کنند محدوده دینامیکیبیش از 120 دسی بل تا 94 کیلوهرتز، در حالی که به طور همزمان 1600 خط را در نمودارهای تابع انتقال، انسجام و سایر اندازه گیری های مرتبط اندازه گیری و نمایش می دهد و به راحتی اندازه گیری ها را با کیفیت بالاتا 25600 خط، مقیاس گذاری بلادرنگ، اندازه گیری و نمایش گراف سه بعدی "Waterfall" و ضبط همزمان روی دیسک. تمام پردازش سیگنال توسط پردازنده سیگنال مرکزی ساخته شده در Quattro انجام می شود، رایانه شخصی ویندوز شما فقط به عنوان رابط اپراتور و برای نمایش داده ها مورد نیاز است.

تمامی امکانات در یک دستگاه

خرید اسپکتروم آنالایزر این روزها مشکلی نیست. درک این نکته مهم است که تفاوت های زیادی بین این ابزارها وجود دارد، به ویژه، بسیاری از شرکت ها ابزارهای فشرده را با نام های مختلف ارائه می دهند: آنالایزر طیف فرکانس، تحلیلگر طیف ارتعاش، تحلیلگر طیف فرکانس، تحلیلگر طیف صوتی و غیره. به عنوان یک قاعده، همه این دستگاه ها مجهز به صفحه نمایش با مقیاسی هستند که آزمایشگر به قرائت ها نگاه می کند. چنین تحلیلگر طیف بلادرنگ معمولاً داده های اندازه گیری شده را ثبت نمی کند و توانایی انجام تجزیه و تحلیل کامل FFT را ندارد. رمزگشایی طیف FFT یا الگوریتم محاسبه تبدیل فوریه گسسته سریع به شما امکان می دهد از تحلیلگر سیگنال به عنوان تحلیلگر طیف استفاده کنید.

آنالایزرهای طیف دیجیتال SIgnalCalc ACE تمام ویژگی های یک آنالایزر طیف قابل حمل را در یک طراحی فشرده ترکیب می کنند.

SignalCalc ACE امکان تجزیه و تحلیل بی‌درنگ سیگنال‌های ارتعاشی را با استفاده از FFT، با قابلیت نوشتن داده‌های خام روی هارد دیسک کامپیوتر برای پس از آنالیز کامل، فراهم می‌کند.

اندازه گیری های جامع

ACE Quattro تجزیه و تحلیل را در حوزه های زمان، فرکانس، دامنه و نظم انجام می دهد. از میانگین سنکرون برای بازیابی رویدادهای تکراری پر سر و صدا استفاده کنید. سیگنال ها را با هم مقایسه کنید تا شباهت و همزمانی آنها را در زمان بیابید (همبستگی). از تجزیه و تحلیل طیف با FFT (تبدیل فوریه سریع) برای شناسایی فرکانس های غالب و سطوح چگالی طیفی استفاده کنید. خطی بودن سیستم ها را از نظر توابع انتقال، انسجام و پاسخ های ضربه ای تعیین کنید. توابع احتمال را اندازه گیری کنید و نرمال بودن داده های تجربی خود را بررسی کنید.
سرعت بالامحاسبات به شما امکان می دهد داده ها را با همپوشانی پردازش کنید، که سرعت میانگین گیری را افزایش می دهد. همچنین به شما امکان می دهد شروع و توقف ماشین، امضای گفتار و سایر رویدادهای زمان/فرکانس با تغییر سریع را ضبط کنید. صفحه نمایش کامپیوتر شما تبدیل به یک پنجره نمایش آنی می شود که ظاهر و محتوای سیگنال ها را نمایش می دهد.

فکر میکنی دخترا وقتی دور هم جمع میشن چیکار میکنن؟ به خرید بروید، عکس بگیرید، به سالن های زیبایی بروید؟ بله، این است، اما همه این کار را نمی کنند. این مقاله در مورد چگونگی تصمیم گیری دو دختر برای جمع آوری صحبت خواهد کرد دستگاه الکترونیکی رادیوییبا دستان خودت

چرا آنالایزر طیف؟

گذشته از همه اینها راه حل های نرم افزاریاین کار بسیار زیاد است و گزینه های پیاده سازی سخت افزاری زیادی نیز وجود دارد. اول اینکه خیلی دوست داشتم باهاش ​​کار کنم مقدار زیادال ای دی ها (زیرا ما قبلا یک مکعب ال ای دی، هر کدام برای خودمان، اما در اندازه های کوچک) مونتاژ کرده ایم، و ثانیاً، برای عملی کردن دانش به دست آمده در مورد پردازش دیجیتالسیگنال می دهد و ثالثاً یک بار دیگر کار با آهن لحیم کاری را تمرین کنید.

توسعه دستگاه

زیرا گرفتن یک راه حل آماده و انجام آن به طور دقیق طبق دستورالعمل ها خسته کننده و غیر جالب است، بنابراین ما تصمیم گرفتیم مدار را خودمان توسعه دهیم و فقط کمی به دستگاه های ساخته شده از قبل تکیه کنیم.

یک ماتریس LED 8x32 به عنوان نمایشگر انتخاب شد. امکان استفاده از ماتریس های led 8x8 آماده و مونتاژ از آنها وجود داشت، اما تصمیم گرفتیم لذت نشستن با آهن لحیم کاری در عصر را از خود دریغ نکنیم و به همین دلیل نمایشگر را خودمان از LED ها مونتاژ کردیم.

برای کنترل نمایشگر، چرخ را دوباره اختراع نکردیم و از یک طرح کنترل با نشانگر دینامیک استفاده کردیم. آن ها یک ستون را انتخاب کردند، آن را روشن کردند، ستون های باقی مانده در آن لحظه خاموش شدند، سپس ستون بعدی را انتخاب کردند، آن را روشن کردند، بقیه خاموش شدند و غیره. با توجه به این واقعیت که چشم انسان کامل نیست، می توانیم یک تصویر ثابت را روی نمایشگر مشاهده کنیم.
در ادامه مسیر کمترین مقاومت، تصمیم گرفته شد که انتقال تمامی محاسبات به کنترلر آردوینو منطقی باشد.

گنجاندن یک ردیف خاص در یک ستون با باز کردن کلید مربوطه انجام می شود. برای کاهش تعداد پایه های خروجی کنترلر، انتخاب ستون از طریق رمزگشاها انجام می شود (بنابراین می توانیم تعداد خطوط کنترل را به 5 کاهش دهیم).

کانکتور TRS (مینی جک 3.5 میلی متری) به عنوان رابط برای اتصال به رایانه (یا دستگاه دیگری که قادر به انتقال سیگنال صوتی است) انتخاب شد.

مونتاژ دستگاه

با چیدمان پنل جلویی دستگاه شروع به مونتاژ دستگاه می کنیم.

جنس پنل جلویی پلاستیک سیاه به ضخامت 5 میلی متر بود (زیرا قطر لنز دیود نیز 5 میلی متر است). طبق طرح توسعه یافته، پانل جلویی را به اندازه مورد نیاز علامت گذاری می کنیم، برش می دهیم و سوراخ هایی را در پلاستیک برای LED ها ایجاد می کنیم.

بنابراین، ما یک پانل جلویی تمام شده دریافت می کنیم که می توانید صفحه نمایش را روی آن جمع کنید.

دو رنگ (قرمز-سبز) با کاتد مشترک GNL-5019UEUGC به عنوان LED برای ماتریس استفاده شد. قبل از شروع مونتاژ ماتریس، طبق قانون "کنترل اضافی آسیب نمی رساند" به تمام LED ها، یعنی 270 عدد هدایت می شود. (در صورت لزوم با یک حاشیه گرفته شده است)، از نظر عملکرد مورد آزمایش قرار گرفتند (برای این، یک دستگاه آزمایش شامل یک اتصال دهنده، یک مقاومت 200Ω و یک منبع تغذیه 5 ولت مونتاژ شد).

سپس LED ها را به صورت زیر باز کنید. آندهای دیودهای قرمز و سبز را در یک جهت خم می کنیم (به سمت راست)، کاتد را در جهت دیگر خم می کنیم و در عین حال مطمئن می شویم که کاتد از آندها پایین تر است. و سپس در 90 درجه کاتد را به سمت پایین خم می کنیم.

ما از گوشه پایین سمت راست شروع به مونتاژ ماتریس می کنیم، آن را در ستون ها مونتاژ می کنیم.

با یادآوری قانون "کنترل اضافی ضرری ندارد"، پس از یک یا دو ستون لحیم کاری، عملکرد را بررسی می کنیم.

ماتریس تمام شده به این شکل است.

نمای پشتی:

طبق طرح توسعه یافته، مدار کنترل ردیف و ستون را لحیم می کنیم، کابل ها و مکانی را برای آردوینو لحیم می کنیم.

همچنین تصمیم گرفته شد که نه تنها دامنه فرکانس، بلکه طیف فرکانس فاز نیز نمایش داده شود و همچنین تعداد خوانش ها برای نمایش (32،16،8،4) انتخاب شود. برای این کار، 4 سوئیچ اضافه شد: یکی برای انتخاب نوع طیف، دو سوئیچ برای انتخاب تعداد خواندن و یکی برای روشن و خاموش کردن دستگاه.

برنامه نویسی

یک بار دیگر، ما توسط قانون خود هدایت می شویم و مطمئن می شویم که صفحه نمایش ما کاملاً عملیاتی است. برای این می نویسیم یک برنامه سادهکه تمام ال ای دی های نمایشگر را به طور کامل روشن می کند. طبیعتاً طبق قانون مورفی، چندین ال ای دی جریان نداشتند و نیاز به تعویض داشتند.

پس از اطمینان از اینکه همه چیز کار می کند، شروع به نوشتن کد برنامه اصلی کردیم. این شامل سه بخش است: مقداردهی اولیه متغیرهای لازم و خواندن داده ها، به دست آوردن طیف سیگنال با استفاده از تبدیل فوریه سریع، نمایش طیف حاصل با قالب بندی لازم بر روی نمایشگر.

پایان مونتاژ دستگاه

در انتها یک پنل جلویی داریم و زیر آن یک دسته سیم وجود دارد که باید با چیزی پوشانده شود و سوئیچ ها باید روی چیزی ثابت شوند. قبل از آن، فکر ساخت یک قاب از بقایای پلاستیکی وجود داشت، اما ما کاملاً متوجه نشدیم که به طور خاص چگونه به نظر می رسد و چگونه این کار را انجام دهیم. راه حل مشکل کاملاً غیر منتظره بود. با قدم زدن در فروشگاه سخت افزار، یک گلدان پلاستیکی گل پیدا کردیم که به طور شگفت انگیزی اندازه مناسبی داشت.

تنها کاری که باید انجام شود این بود که سوراخ های اتصالات، کابل ها و سوئیچ ها را علامت گذاری کنید و دو پانل جانبی را از پلاستیک جدا کنید.

در نتیجه، با کنار هم قرار دادن همه چیز، اتصال دستگاه به رایانه، به موارد زیر رسیدیم:

طیف دامنه فرکانس (32 قرائت):

طیف دامنه فرکانس (16 قرائت):

طیف دامنه فرکانس (8 قرائت):

طیف دامنه فرکانس (4 قرائت):

طیف فرکانس فاز:

نمای پنل پشتی:

ویدئو از دستگاه

برای وضوح، ویدئو در تاریکی فیلمبرداری شده است. دستگاه طیف فرکانس دامنه را روی ویدیو نمایش می دهد و سپس در 7 ثانیه آن را به حالت طیف فرکانس فاز تغییر می دهیم.

لیست اقلام مورد نیاز

  1. LED GNL-5019UEUGC - 256 عدد. (برای نمایش)
  2. ترانزیستور n-p-n KT863A - 8 عدد. (برای مدیریت رشته)
  3. ترانزیستور p-n-p C32740 - 32 عدد. (برای مدیریت ستون ها)
  4. مقاومت 1 کیلو اهم - 32 عدد. (برای محدود کردن جریان پایه های p-n-pترانزیستور)
  5. رسیور 3/8 IN74AC138 – 4 عدد. (برای انتخاب ستون)
  6. رسیور 2/4 IN74AC139 – 1 عدد. (برای رمزگشاهای آبشاری)
  7. صفحه نصب 5x10cm - 2 عدد.
  8. ستون ها
  9. آردوینو پرو میکرو - 1 عدد.
  10. کانکتور مینی جک 3.5 میلی متری - 1 عدد.
  11. سوئیچ - 4 عدد.
  12. پلاستیک مشکی 720*490*5 میلی متر - 1 ورق. (برای پنل جلویی)
  13. گلدان گل مشکی 550*200*150 میلی متر - 1 عدد. (برای بدن)

وضعیت موضوع: بسته شده

  1. SpectraLab


    به SpectraLab خوش آمدید!

    SpectraLAB- آنالایزر طیف دو کاناله قدرتمند برنامه با هر کدام ارتباط برقرار می کند سازگار با ویندوزکارت صدا. تجزیه و تحلیل طیف REAL TIME و همچنین قابلیت ضبط، پخش و پس پردازش را ارائه می دهد.

    به شما امکان می دهد پاسخ فرکانس و اعوجاج را بدست آورید و به شما امکان اندازه گیری عملکردی را می دهد. از تبدیل فوریه سریع (FFT) (اندازه‌های 65536)، صاف کردن پنجره، فیلتر دیجیتال، لپینگ، میانگین‌گیری، حداکثر نگه داشتن، تحریک، کاهش، باریک شدن باند یا اکتاو (1/1، 1/3، 1/6، 1/9) پشتیبانی می‌کند. ، 1/12)، مقیاس و نمایش، صادرات و چاپ توالی زمانی، طیف، فاز، نمودار سطح سه بعدی، و طیف نگار.

    ابزار Signal Generator نویز صورتی/سفید، جارو، صدا و پالس تولید می کند. اگرچه تمام پردازش سیگنال بر روی CPU انجام می شود، اجرای بلادرنگ با ماشین های امروزی امکان پذیر است (نرخ تصحیح معمولی 30 هرتز در پنتیوم 60 مگاهرتز با 1024 نقطه FFT است)

    1. اجرای مثال ها

    این برنامه تعدادی مثال برای کمک به شما در کشف بسیاری از ویژگی ها و قابلیت های این ارائه می دهد برنامه قدرتمند. آیکون‌هایی بر روی مدیر برنامه نصب شده‌اند تا بتوانید به سرعت تحلیلگر را از آن راه‌اندازی کنید نصب صحیحبرای هر مثال
    کافیست روی یکی از آیکون ها دوبار کلیک کنید یا از گزینه File /Load Configuration برای اجرای این مثال استفاده کنید.

    2. حفاظت از کپی

    این نرم افزار یک کپی محافظت شده با استفاده از تکنیک "کلید مجوز" است که پردازش را به یک کامپیوتر خاص محدود می کند. هیچ "دانگل" سخت افزاری مورد نیاز نیست.

    اگر نرم‌افزار را خریداری کرده‌اید، برای اینکه نرم‌افزار کاملاً کاربردی باشد، باید یک کلید مجوز دریافت کنید.

    اگر هنوز نرم‌افزار را خریداری نکرده‌اید، می‌توانید یک کلید حقوقی موقت به‌صورت رایگان یا بدون تعهد دریافت کنید.

    صرف نظر از وضعیت مجوز، می توانید از حالت Post Processing برای تجزیه و تحلیل هر یک از فایل های WAV. نمونه ارائه شده استفاده کنید.

    3. دریافت کلید مجوز

    "Enable Key" یک کد منحصر به فرد است که امکان انجام عملیات برنامه را فراهم می کند. این کلید مجوز با یک "کد متمرکز" که مختص کامپیوتر شما است جفت شده است. از آنجایی که کد متمرکز مختص هر رایانه است، تا زمانی که کد متمرکز خود را برای ما ارسال نکنید، نمی‌توانیم کلید مجوز مناسب را در اختیار شما قرار دهیم. این کد متمرکز به راحتی با انتخاب دستور منو License / به دست می آید. وضعیت ومجوز و پیروی از دستورالعمل های روی صفحه نمایش.

    اسپکتروم آنالایزر چیست؟

    تحلیلگر طیف ابزاری برای تبدیل سیگنال از زمان به فرکانس است. اگر با یک اسیلوسکوپ معمولی آشنا هستید، پس می دانید که وابستگی زمانی چگونه به نظر می رسد.
    وابستگی فرکانس به عنوان طیف شناخته می شود. اگر یک صدای واحد را اندازه گیری نمی کنید، اسیلوسکوپ اطلاعات کمی در مورد فرکانس می دهد.
    با این حال، تحلیلگر طیف مطمئناً این اطلاعات را نشان خواهد داد. آنالایزر طیف صوتی، طبق تعریف، محدود به پردازش سیگنال ها در پهنای باند صوتی (20 هرتز تا 20000 هرتز) است.
    محدودیت فرکانس خاص با توجه به قابلیت های شما تعیین می شود کارت صدا(برای اطلاعات بیشتر به نرخ نمونه برداری مراجعه کنید).

    1. او چه کاری می تواند انجام دهد؟

    2. چگونه کار می کند؟

    این برنامه همراه با کارت صدا در رایانه شما کار می کند. سیگنال صوتی را که باید اندازه گیری شود وصل کنید ورودی خطیا در جک میکروفون روشن سمت معکوسکارت صدا.
    سپس SpectraLAB از این کارت برای انجام تبدیل "آنالوگ به دیجیتال" روی سیگنال صوتی استفاده می کند. این صدای دیجیتالی سپس از آن عبور می کند الگوریتم ریاضیتبدیل فوریه سریع (FFT) شناخته می شود که سیگنال را از یک حوزه زمانی به یک دامنه فرکانس تبدیل می کند. رایانه شما از CPU برای انجام این تبدیل استفاده می کند.

    سیستم مورد نیاز

    1. الزامات سخت افزاری:

    - IBM PC یا CPU سازگار با 80386 DX یا بالاتر (حداقل توصیه می شود 486DX) + حداقل 8 مگابایت رم.
    - مانیتور VGA با قابلیت نمایش 256 رنگ.
    - HDDشرکت فضای خالی 4 مگابایت فضای اضافی برای ذخیره فایل های صوتی مورد نیاز است.
    - پردازنده کمکی ریاضی
    -کارت صدای سازگار با ویندوز: کارت 16 بیتی توصیه می شود
    - ماوس یا سایر دستگاه های اشاره گر

    2. نرم افزار مورد نیاز:

    Microsoft Windows95، Windows 3.1 + Win32s، WindowsNT
    - درایورهای کارت صدا (که از کارت صدا شما پشتیبانی می کنند)

    1. اندازه گیری

    1.1 عملیات اساسی

    این برنامه دارای سه است رژیم ویژهپردازش سیگنال و پنج روش برای ارائه تصویری از وابستگی سیگنال.

    1.1.1 حالت های پردازش سیگنال

    - در REAL TIME صدا مستقیماً از کارت صدا گرفته می شود، برنامه آن را پردازش می کند و نتایج را نمایش می دهد. خام صدای دیجیتالدر حافظه بارگذاری نمی شود و نمی توان آن را در دیسک ذخیره کرد. با این حال، می توانید آن را برای مدت زمان نامحدودی اجرا کنید.

    Recorder MODE به شما اجازه می دهد تا صدای دیجیتال پردازش نشده را روی هارد دیسک خود به صورت فایل WAV ذخیره کنید. همچنین می توانید صدا را با استفاده از سیستم بلندگوی متصل به کارت صدای خود پخش کنید.

    POST Processing MODE به شما امکان می دهد داده های صوتی را که قبلاً ضبط شده و به عنوان یک فایل WAV. روی دیسک بارگذاری شده اند، پردازش کنید. این حالت نسبت به حالت های قبلی برای تحلیل مناسب تر است. به طور خاص، این حالت امکان استفاده از پوشش‌های ماشینی را برای نمایش مؤثر یک راه‌حل موقت در یک طیف‌نگار و یک طرح سطحی سه‌بعدی می‌دهد.

    1.1.2 راه های نشان دادن وابستگی سیگنال

    - سری زمانی یک تصویر دیجیتالی از صدا، مشابه تصویر روی صفحه نمایش اسیلوسکوپ (دامنه در مقابل زمان) را نشان می دهد.

    تصویر وابستگی دامنه سیگنال به فرکانس به شما امکان می دهد نمایش را در قالب یک طیف ببینید.

    Phase فاز سیگنال را به عنوان تابعی از فرکانس نمایش می دهد.

    طیف نگار وابستگی طیف به زمان را نشان می دهد. دامنه در مقیاس رنگی یا خاکستری نشان داده شده است.

    نمای سطح سه بعدی به شما امکان می دهد چشم انداز طیف را در طول زمان ببینید.

    1.2 نصب آنالایزر

    می توانید برنامه SpectraLab را دانلود کرده و متن کامل دستورالعمل را در پیوست زیر مطالعه کنید...

  2. ترازو SpectraLab

    1. ترازو برای اندازه گیری تنش ها

    در تحلیلگر طیف برنامه SpectraLab، 2 ولت متر مقادیر ولتاژ موثر (مؤثر یا ریشه میانگین مربع) همیشه به طور همزمان کار می کنند. یکی مقدار مؤثر حداکثر مؤلفه طیف را بر حسب سطح اندازه گیری می کند و نتیجه روی صفحه امتیاز نمایش داده می شود. دامنه اوج rms سطح قدرت. ولت متر اسیلوسکوپ مقدار پیک ولتاژها را اندازه گیری می کند. یکی مقدار مؤثر حداکثر مؤلفه طیف را بر حسب سطح اندازه گیری می کند و نتیجه روی صفحه امتیاز نمایش داده می شود. دامنه اوج rms. یک ولت متر دیگر، بدون توجه به انتخاب نرخ نمونه برداری، مقدار موثر تمام اجزای طیف در باند را از 20 تا 20000 هرتز اندازه گیری می کند. نتایج اندازه گیری این ولت متر روی نمایشگر نمایش داده می شود سطح قدرت.

    ولت متر اسیلوسکوپ مقدار پیک ولتاژها را اندازه گیری می کند. مقیاس این ولت مترها را می توان به صورت درصد نسبت به حداکثر ولتاژ مجاز، ولت یا میلی ولت درجه بندی کرد. اوجیا rms). برای اندازه گیری سطوح سیگنال توسط توان، مقیاس این ولت مترها را می توان بر حسب دسی بل مقیاس نیز کالیبره کرد. FS.

    متأسفانه، مقیاس خطی اغلب ظاهر پاسخ فرکانس اندازه گیری شده را مخدوش می کند، به خصوص زمانی که اندازه گیری ها در سطوح بسیار متفاوت سیگنال آزمایش انجام می شود.

    این نقص از مقیاس های دامنه لگاریتمی محروم است. برای مثال در شکل. دو ویژگی های فرکانسدر مقیاس های مختلف روی انجیر ولیولتاژ خروجی واقعی دستگاه مورد مطالعه بر حسب ولت به صورت عمودی رسم می شود. همانطور که می بینید، این دو پاسخ فرکانسی چندان شبیه هم نیستند. روی انجیر بعمودی ولت نیست، بلکه دسی بل است. بلافاصله مشخص می شود که این ویژگی ها یکسان هستند، فقط یکی کمی بالاتر و دیگری پایین تر است.
    2. ترازو برای اندازه گیری سطوح سیگنال

    در SpectraLab اندازه گیری سطوح سیگنال های الکتریکی آنالوگ با استفاده از ولت متر می توان در ترازو تولید کرد dBu، dBV و dBFS (در مقیاس کامل). به طور معمول، در مدارهای آنالوگ، محدوده مقیاس dBVاز منفی 3 تا +25 گسترش می یابد dBu. متأسفانه پیک ولتاژ ورودی کارت های صدا از 5 ولت تجاوز نمی کند، بنابراین در برنامه SpectraLab، مقیاس سطح از بالا با +6…12 محدود می شود. dBV .

    در برنامه SpectraLab، مقیاس اصلی برای اندازه گیری سطوح سیگنال، مقیاس dBFS ( مقیاس کامل). در این مقیاس، 0 dBFS مربوط می شود سیگنال دیجیتالدر تمام بیت هایی که فقط واحدهای منطقی وجود دارد، می تواند 24، 16 یا 8 بیت باشد.
    این سطح می تواند باشد هر پیک ولتاژ ، که از حداکثر سطح مجاز اضافه بار ورودی کارت صدا تجاوز نمی کند. محدوده سطوح اندازه گیری شده در این مقیاس از 0 تا منفی 190 dBFS گسترش می یابد، از نظر مقدار ولتاژ موثر کالیبره شده است. (بر اساس سطوح قدرت).

    برنامه SpectraLab امکان ارائه یک اسیلوگرام را فراهم می کند که در آن سطح سیگنال در مقیاس FS با استفاده از مقادیر موثر برای اندازه گیری ولتاژ ولت متر اندازه گیری می شود (شکل بالا).
    در مهندسی صدا فشار صداو شدت ارتعاشات صدا معمولاً در دسی بل در مقیاس dBSPL ( سطح فشار صوت). این امکان در برنامه SpectraLab فراهم شده است.
    در این مقیاس، موافقت شد که شدت صدا برابر با I0 = 10 (به توان دوازدهم) W/m2 به عنوان سطح شدت صفر در نظر گرفته شود. سطح صفر فشار صوت P0 با محاسبه با استفاده از فرمول تعیین می شود

    و برابر است با 2.04 10 (به توان -5) Pa.
    در این فرمول پمقاومتهوا، پ= 1.23 کیلوگرم بر متر مکعب، Cs سرعت انتشار صوت است، Cs = 340 متر بر ثانیه.

    برای نشان دادن در شکل در زیر نموداری از سطوح احتمالی فشار صوتی وجود دارد.
    این شکل دو مقیاس را نشان می دهد: در دسی بل - مقیاس خطی است و در پاسکال - غیر خطی است، بنابراین استفاده از آن دشوار است.
    در برنامه SpectraLab در حالت مقیاس لگاریتمی اندازه گیری ها در مقیاس SPL و در حالت مقیاس خطی با پاسکال انجام می شود.


    فرکانس صداهای تونال، کیلوهرتز
    وابستگی فرکانس آستانه مطلق و درد شنوایی


    برای اندازه گیری سطوح فشار صوت در مقیاس FS، این مقیاس باید با مقیاس SPL همسو شود. برای انجام این کار، باید حداکثر سطح فشار صدا را در مقیاس SPL - Lmax تنظیم کنید، که در مقیاس FS با 0 دسی بل مطابقت دارد. سپس، هنگام اندازه گیری سطح فشار صوت 0 دسی بل در مقیاس SPL، سطح منهای Lmax در مقیاس FS مطابقت خواهد داشت.
    این سطح نمودار آستانه مطلق شنوایی را در مقیاس FS تنظیم می کند.

    معمولاً فرض می شود که Lmax 120 dBspl است، سپس در مقیاس FS 0 dBspl = -120 dBFS است. شکل بالا پاسخ فرکانسی همان فونوگرام را در مقیاس های FS و SPL نشان می دهد. آنها با این فرض ساخته شده اند که Lmax = 90 dBspl، بنابراین نمودارها به سادگی با این 90 دسی بل در امتداد مقیاس جابه جا می شوند. در این حالت، 0 dB SPL در مقیاس FS منهای 90 dB FS است.

  3. 3. مقیاس فرکانس

    در برنامه SpectraLab هنگام اندازه گیری پاسخ فرکانسی، مقیاس فرکانس می تواند خطی، لگاریتمی و اکتاو باشد.

    مقیاس فرکانس خطی در الکتروآکوستیک، زمانی که نیاز به حذف پاسخ فرکانسی در محدوده فرکانسی باریک باشد، بندرت استفاده می شود.
    مقیاس فرکانس ورود به سیستم در الکتروآکوستیک برای اندازه گیری پاسخ فرکانسی مسیرهای الکتریکی استفاده می شود. مقیاس لگاریتمی دارای خاصیت تناوب است (شکل زیر). از یک دنباله تشکیل شده است مقیاس های لگاریتمی پایه یکسان 10 برابر مقیاس شده: 1، 10، 100، 1000، 10000، 100000 هرتز. مقیاس فرکانس لگاریتمی اصلی دارای محدوده یک دهه با نسبت فرکانس ها در ابتدا و انتهای مقیاس برابر با 10 است. در این مقیاس، طول قطعه مقیاس b از ابتدای شروع F تا یک فرکانس معین است. F متناسب با لگاریتم نسبت این فرکانس ها است که در آن D طول فیزیکی مقیاس لگاریتمی اصلی است.

    هیچ نقطه مرجعی در مقیاس فرکانس لگاریتمی اصلی در فواصل فرکانس 1-2، 10-20، 100-200….Hz وجود ندارد. هنگام ترسیم نمودارها، فرمول فوق به شما امکان می دهد مکان نقاط فرکانس ها را در این بازه ها بدست آورید. اگر مثلاً طول مقیاس مقیاس لگاریتمی اصلی 3 سانتی متر باشد و باید محل قرائت فرکانس 16 کیلوهرتز را تعیین کرد. طبق فرمول فوق به دست می آید: b 0.6 cm.

    مقیاس لگاریتمی برای نمایش دامنه های فرکانس بسیار بزرگ در اندازه گیری های الکتریکی و الکتروآکوستیک بسیار مفید است. این به دلیل این واقعیت است که مسیرهای الکتریکی و الکتروآکوستیک مدرن دارای محدوده فرکانس بسیار گسترده ای هستند. بنابراین نسبت فرکانس بالا به فرکانس پایین در محدوده فرکانس صوتی 1000 است و تصور چنین محدوده وسیعی در مقیاس خطی به سادگی غیرممکن است. محدوده فرکانستقویت کننده های مدرن مدارهای مجتمعحتی گسترده تر - از صفر تا 10 مگاهرتز یا بیشتر.

    در الکتروآکوستیک مزیت اضافه شدهمقیاس فرکانس لگاریتمی این است که گام درک شده با لگاریتم ضربه متناسب است. بنابراین، در موسیقی، نت هایی که از نظر فرکانس با ضریب دو تفاوت دارند، به عنوان یک نت در نظر گرفته می شوند و فاصله بین نت ها در یک نیم تن مطابق با نسبت فرکانس آنها 21/12 است.
    به همین دلیل است که مقیاس موسیقی لگاریتمی است.
    با این حال، مقیاس لگاریتمی برای اندازه‌گیری پاسخ فرکانسی بلندگوها به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا در این مقیاس اندازه‌گیری فشار صدای بلندگو غیرممکن است و حتی پیک‌ها و افت‌های بسیار کوتاهی در پاسخ فرکانسی قابل مشاهده است که توسط فرکانس درک نمی‌شوند. گوش (شکل بالا.)

    مقیاس فرکانس اکتاو . در این مقیاس، محدوده فرکانس صوتی را می توان به اکتاو و کسری از یک اکتاو (1/2، 1/3،1/6...) تقسیم کرد. اگر این مقیاس دارای فرکانس 1 کیلوهرتز باشد به آن مقیاس اصلی می گویند. مقادیر مقیاس فرکانس اکتاو با محاسبه با استفاده از فرمول تعیین می شود

    که در آن x = 0,1,2,3,.... m = 1,2,3,6,12... . هنگامی که m = 1 یک مقیاس فرکانس اکتاو است، m2 یک مقیاس فرکانس اکتاو نیم است، m3 یک مقیاس فرکانس اکتاو سوم است. برای افراد غیر متخصص در زمینه الکتروآکوستیک، این فرکانس ها غیرعادی به نظر می رسند. رایج ترین مقیاس فرکانس 1/3 اکتاو: 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 ……. هرتز

    مطابق با استاندارد AES17 در این مقیاس است که باید پاسخ فرکانسی بلندگوها را با نقاط، لگاریتمی لغزشی و نویز صورتی اندازه گیری کرد. این به این دلیل است که تنها با چنین اندازه گیری هایی ناحیه پاسخ فرکانسی متناسب با فشار بلندگو است.

    در برنامه SpectraLab همزمان با پاسخ فرکانسی، سطح توان تمامی اجزای طیف اندازه گیری می شود. این سطح برای محاسبه فشار صدای بلندگو در محدوده فرکانس مشخص شده استفاده می شود. انتخاب مقیاس 1/3 اکتاو به این دلیل است که طبق استاندارد، پیک های پاسخ فرکانسی و شیب های کمتر از عرض 1/6 اکتاو توسط گوش درک نمی شود.
    بنابراین، هنگام اندازه گیری ناهمواری پاسخ فرکانسی و محاسبه فشار صوت حذف می شوند.

    شکل بالا طیف های همان فونوگرام را در مقیاس فرکانس اکتاو نشان می دهد که با استفاده از نویز صورتی با استفاده از باندهای میانگین مختلف اندازه گیری می شود: 1، 1/3، 1/6 و 1/24 اکتاو. حتی در یک نگاه، می توانید تشخیص دهید که ناهمواری آنها چقدر متفاوت است.

    4. ترازو برای اندازه گیری طیف نگار

    در برنامه SpectraLab امکان اندازه گیری طیف نگارهای دو بعدی و سه بعدی فونوگرام ها (شکل زیر) در مقیاس فرکانس - زمان و زمان - فرکانس - دامنه وجود دارد. در این حالت، سطح سیگنال با رنگ هایلایت می شود.

    5. آزمایش سیگنال های برنامه SpectraLab

    نویز و ویژگی های آن​


    سطح قدرت نویز a سطح توان کل همه اجزای طیف در است لوگاریتمدر محدوده فرکانس مشخص شده در مقیاس FS. هنگام اندازه گیری، این سطح روی نمایشگر نشان داده می شود سطح قدرتیا کل Prw. اوج میزان نویز در صفحه نمایش دامنه اوج نشان داده شده است. در یک اسیلوسکوپ، سطح توان نویز توسط یک ولت متر RMS در باند از 0 تا فرکانس Nyquist اندازه گیری می شود و روی نمایشگر آن نشان داده می شود.

    سطح چگالی طیفی توان سطح توان نویز در پهنای باند 1 هرتز است.

    طیف نویزنموداری برای وابستگی سطح چگالی طیفی توان نویز به فرکانس است.

    بی نظمی طیف نویز تفاوت در دسی بل بین حداکثر و حداقل سطح طیف نویز است.

    نویز سفیدنویز است که سطح چگالی طیفی توان آن به فرکانس بستگی ندارد. طیف چنین نویزهایی در مقیاس فرکانس لگاریتمی اندازه گیری می شود. از نظر تئوری، نمودار طیف باید یک خط مستقیم در امتداد محور فرکانس باشد.

    در برنامه SpectraLab، طیف نویز سفید به طور قابل توجهی با طیف تئوری متفاوت است و ناهمواری آن در محدوده 20-20000 هرتز به 20 دسی بل می رسد (شکل زیر). با).

    میانگین سطح چگالی طیفی توان نویز سفید Lds در محدوده 0 تا فرکانس Nyquist Fmax با فرمول محاسبه می شود
    در Fmax = 20000 هرتز، سطح Lds 43 دسی بل کمتر از سطح Ln است. با). این فرمول همچنین مشکل معکوس را حل می کند، زمانی که از سطح اندازه گیری شده Lds برای تعیین سطح توان نویز Ln استفاده می شود.

    طیف نویز در نمودارها توسط خط تعیین می شود کف سر و صدا.(برنج. E). این سطح با سطح چگالی طیفی توان تفاوت دارد زیرا با پهنای باند اسکن غیر از 1 هرتز اندازه گیری می شود. برای حرکت از سطح کف سر و صدا(Lnfloor) تا سطح Lds لازم است ضریب تصحیح Kww را وارد کنید.

    این اصلاح به فاکتور تابع پنجره SB، نرخ نمونه برداری fs و اندازه FFT تبدیل فوریه سریع بستگی دارد. طبق فرمول محاسبه می شود

    بسته به ضریب تصحیح، سطح کف سر و صدابالا می رود یا سقوط می کند. با انتخاب صحیح پارامترهای تبدیل فوریه، ضریب تصحیح نزدیک به صفر و سپس است Lds = Lnfloor. منظور داشتن Lnfloorبا فرکانس 1000 هرتز اندازه گیری شده است.

    ناهمواری از طیف نویز سفید N به عنوان اختلاف دسی بل بین حداکثر و حداقل سطح کف نویز در محدوده فرکانس مورد نظر تعریف می شود. ناهمواری بر روی صفحه نمایش آنالایزر طیف با استفاده از یک ضربدر که با فشار دادن دکمه سمت چپ ماوس خوانده می شود اندازه گیری می شود.

    صدای صورتینویز است که سطح چگالی طیفی توان آن با افزایش فرکانس به طور معکوس با فرکانس کاهش می یابد. برای چنین نویزهایی، قدرت نویز در باند فرکانسی اکتاو در کل محدوده صوتی یکسان است. بنابراین، هنگام استفاده از نویز صورتی برای اندازه گیری پاسخ فرکانسی، فقط می توانید استفاده کنید مقیاس فرکانس اکتاو با فاصله متوسط ​​1/12 یا 1/24 اکتاو. در چنین مقیاسی در برنامه SpectraLab، طیف نویز صورتی مانند یک خط مستقیم در امتداد محور فرکانس به نظر می رسد، محدوده فرکانس اندازه گیری آن 30-16000 هرتز است، ناهمواری طیف به 6-8 دسی بل می رسد (شکل 1). دی).

    سیگنال تن کشویی

    ویژگی های سیگنال تون لغزنده : فرکانس های شروع و توقف، زمان اسکن، قانون تغییر فرکانس ( خطی و لگاریتمی ).

    انتخاب قانون تغییر فرکانس تن لغزشی به مقیاس فرکانس استفاده شده در تحلیلگر طیف بستگی دارد. در مورد مقیاس های خطی و لگاریتمی استفاده از قانون خطی تغییر فرکانس ضروری است. اگر از مقیاس اکتاو کسری استفاده شود، قانون لگاریتمی باید انتخاب شود.

    فرکانس صدای جارو با قانون خطی با گذشت زمان به صورت خطی افزایش می یابد، بنابراین، با مقیاس فرکانس لگاریتمی، خطاهای دینامیکی در فرکانس های پایین رخ می دهد. هرچه بیشتر باشد، زمان اسکن کوتاه‌تر و وضوح تحلیل‌گر طیف بالاتر است. محدوده اندازه گیری فرکانس 2-20000 هرتز است، در فرکانس های زیر 200 هرتز خطاهای ابزاری بزرگی در اندازه گیری سطح پاسخ فرکانس وجود دارد (شکل 1). E).


    فرکانس لحن لغزشی با قانون لگاریتمی در فرکانس‌های پایین آهسته‌تر و در فرکانس‌های بالا - سریع‌تر از قانون خطی افزایش می‌یابد. بنابراین، با یک مقیاس فرکانس اکتاو در فرکانس های پایین، خطاهای دینامیکی به طور قابل توجهی کوچکتر است. محدوده فرکانس اندازه گیری 30-16000 هرتز است، خطاهای ابزاری کوچک هستند (شکل 1). اف).

  4. سیگنال رمپ

    ویژگی های سیگنال رمپ ولتاژ: سطوح سیگنال اولیه و نهایی، فرکانس سیگنال و زمان افزایش. روی انجیر جی. به منظور نشان دادن مزیت مقیاس‌های لگاریتمی، شکل موج‌های یک سیگنال با افزایش ولتاژ خطی در مقیاس‌های خطی و لگاریتمی نشان داده شده است. همانطور که می بینید، در مقیاس خطی، k بیشتر شبیه یک تابع نمایی یا درجه دوم است، در حالی که در مقیاس لگاریتمی، شبیه یک اره است.

    6. اندازه گیری مشخصات فنی مسیر الکتروآکوستیک

    اندازه گیری نویز مسیر

    در برنامه SpectraLab با استفاده از یک آنالایزر طیف موارد زیر اندازه گیری می شود: طیف نویز و سطح توان نویز در محدوده فرکانس انتخاب شده ، کف نویز، ناهمواری طیف و سطح میانیچگالی طیفی توان نویز با استفاده از اسیلوسکوپ اندازه گیری می شود سطح توان نویز یکپارچه در محدوده فرکانس از 0 تا فرکانس Nyquist.

    اندازه گیری THD، THD+N، SNR و DR در SpectraLab

    اعوجاج هارمونیک THD به عنوان نسبت کل مقدار r.m.s ولتاژ هارمونیک به تعریف می شود ارزش موثرولتاژ اولین هارمونیک سیگنال این نسبت به صورت درصد با نشان دادن نتیجه اندازه گیری در صفحه نمایش THD اندازه گیری می شود.
    THD+N THD به عنوان نسبت کل مقدار موثر ولتاژ هارمونیک ها و نویز به مقدار موثر ولتاژ کل سیگنال V تعریف می شود. این ضریب به صورت درصد اندازه گیری می شود و نتیجه اندازه گیری بر روی صفحه نمایش THD + N نمایش داده می شود.

    در مشخصات فنی مسیرهای صوتی الکتروآکوستیک، مقادیر THD و THD + N اغلب بر حسب دسی بل آورده شده است. انتقال از درصد به دسی بل طبق فرمول انجام می شود:

    نسبت های THD و THD+N را می توان در هر سطح سیگنال اندازه گیری کرد.

    در برنامه SpectraLab، SNR به عنوان نسبت توان اولین هارمونیک سیگنال P1 به توان کل هارمونیک ها و نویز Pn تعریف می شود که شامل تمام اجزای گسسته غیر هارمونیک طیف، در صورت وجود می باشد. در هر سطح سیگنال با نشان دادن نتیجه اندازه گیری در صفحه نمایش SNR با دسی بل اندازه گیری می شود.

    در این فرمول هارمونیک توسط فرکانس Nyquist یا توسط فیلتر باند گذر در ورودی طیف تحلیلگر تعیین می شود. با مقایسه فرمول های فوق می توان دریافت که

    در مسیر دیجیتال، مقدار SNR ممکن است به سطح سیگنال بستگی داشته باشد، به دلیل افزایش اعوجاج غیر خطی در ADC در سطح سیگنال نزدیک به 0 dB FS. بنابراین در برنامه SpectraLab برای مشخص کردن نسبت سیگنال به نویز مسیر اندازه گیری شده، لازم است از حداکثر مقدار SNR max استفاده شود. سطح سیگنالی که این پارامتر در آن اندازه گیری می شود به صورت تجربی انتخاب می شود. به طور معمول، این از -0.1 تا -3 دسی بل FS است.

    اندازه گیری SNR AES17

    در مسیر دیجیتال، نسبت سیگنال به نویز به عنوان نسبت تعریف می شود حداکثر سطحسیگنال (0 dBFS)، بدون توجه به میزان اعوجاج غیر خطی، به سطح نویز در مسیر در صورت عدم وجود سیگنال (مکث). طبق استاندارد AES17، AES SNR برابر با سطح توان نویز Ln با علامت مخالف است.

    اندازه گیری ها باید با استفاده از فیلتر وزنی نوع A انجام شود تا نتایج اندازه گیری با ادراک شنوایی همبستگی بهتری داشته باشد.
    برنامه SpectraLab توانایی اندازه گیری توان نویز را با سه فیلتر وزنی از انواع A، B و C فراهم می کند. ویژگی های فرکانس آنها در شکل 3 نشان داده شده است. اچ. SNR اندازه گیری شده بر اساس استاندارد AES17 همیشه بیشتر از SNR max اندازه گیری شده در نرم افزار SpectraLab است.

    اندازه گیری محدوده دینامیکی AES17 DR

    در یک مسیر دیجیتال، محدوده دینامیکی به عنوان نسبت حداکثر سطح سیگنال (0 dBFS)، بدون توجه به میزان اعوجاج غیرخطی، به سطح نویز و اعوجاج غیرخطی در مسیر در حضور یک مسیر تعریف می‌شود. علامت. DR مشخصه ADC است. طبق تعریف، DR (THD+N)dB با علامت معکوس است.

    مطابق با استاندارد AES17، THD+N dB در 997 هرتز با سطح سیگنال منهای 60 دسی بل اندازه گیری می شود تا اثرات اعوجاج ADC و خطاهای کوانتیزاسیون کاهش یابد. اندازه گیری ها باید با استفاده از فیلتر وزنی نوع A انجام شود تا نتایج اندازه گیری با ادراک شنوایی همبستگی بهتری داشته باشد. در این حالت DR با فرمول ها محاسبه می شود

    همیشه DRaes بزرگتر از DRmax است و سازندگان کارت صدا آن را دوست دارند. مقادیر SNR و DR اندازه گیری شده بر اساس استاندارد AES17 کمی متفاوت است. به همین دلیل است که این دو ویژگی اغلب شناسایی می شوند.

    اندازه گیری اعوجاج intermodulation IMD

    برنامه SpectraLab اندازه گیری می کند فاکتور اعوجاج درون مدولاسیون IMD با استفاده از دو سیگنال تست استاندارد با فرکانس 250 و 8020 هرتز. علامت فرکانس بالاسطح از فرکانس پایین یک در 12 دسی بل کمتر است. ضریب IMDبه عنوان سطح توان محصولات اختلاف اعوجاج غیرخطی مرتبه سوم تعریف می شود. این ضریب به صورت درصد اندازه گیری می شود و نتیجه اندازه گیری بر روی صفحه نمایش IMD نمایش داده می شود.

    اندازه گیری ویژگی های دامنه فرکانس (AFC)

    در برنامه SpectraLab پاسخ فرکانسی مسیر مورد مطالعه به عنوان یک تابع انتقال پیچیده (ماژول و فاز) اندازه گیری می شود. این تابع به عنوان تفاوت بین سطوح ورودی و خروجی مسیر مورد مطالعه محاسبه می شود، بنابراین اعوجاج دامنه و فاز سیگنال های آزمایشی در طول این اندازه گیری حذف می شود.

    این امکان اندازه گیری پاسخ فرکانس را با استفاده از نویز سفید و صورتی، سیگنال های لغزشی خطی و لگاریتمی با هر مقیاس فرکانسی با خطای اندازه گیری تقریباً یکسان فراهم می کند.
    روی انجیر من. به عنوان مثال، پاسخ فرکانسی یک کارت صدای حرفه ای نشان داده شده است که با استفاده از نویز سفید و صورتی و همچنین یک لحن کشویی خطی گرفته شده است. همه نمودارها ادغام می شوند و ناهمواری پاسخ فرکانسی از 0.015 دسی بل در محدوده 1 تا 20000 هرتز تجاوز نمی کند.

    وضعیت موضوع: بسته شده

SoundCard Oszilloscope - برنامه ای که کامپیوتر را به یک اسیلوسکوپ دو کاناله، یک ژنراتور فرکانس پایین دو کاناله و یک تحلیلگر طیف تبدیل می کند.

روز بخیر رادیو آماتورهای عزیز!
هر آماتور رادیویی می داند که برای ایجاد دستگاه های رادیویی کم و بیش پیچیده، لازم است نه تنها یک مولتی متر در اختیار داشته باشید. امروزه در فروشگاه های ما می توانید تقریباً هر دستگاهی را خریداری کنید ، اما - یک "اما" وجود دارد - هزینه کیفیت مناسب هر دستگاه کمتر از چند ده هزار روبل ما نیست و این راز نیست که برای اکثر روس ها این پول زیادی است و بنابراین این دستگاه ها اصلاً در دسترس نیستند یا یک رادیو آماتور دستگاه هایی را خریداری می کند که مدت زیادی از استفاده آنها می گذرد.
امروز در سایت ، سعی می کنیم آزمایشگاه رادیو آماتور را به دستگاه های مجازی رایگان مجهز کنیم -اسیلوسکوپ دیجیتال دو کاناله, ژنراتور دو کاناله فرکانس صوتی , تحلیلگر طیف. تنها عیب این دستگاه ها این است که همه آنها فقط در باند فرکانسی از 1 هرتز تا 20000 هرتز کار می کنند. این سایت قبلاً توضیحی در مورد یک برنامه رادیویی آماتور مشابه داده است:“ “ - برنامه ای که تبدیل می کند کامپیوتر خانگیبه اسیلوسکوپ.
امروز می خواهم برنامه دیگری را مورد توجه شما قرار دهم - "اسیلوسکوپ کارت صدا". این برنامه با ویژگی های خوب، طراحی مدبرانه، سهولت مطالعه و کار در آن مرا جذب کرد. این برنامه به زبان انگلیسی است و ترجمه روسی ندارد. اما من این را به عنوان یک نقطه ضعف نمی بینم. اولاً فهمیدن نحوه کار در برنامه بسیار آسان است ، خودتان آن را خواهید دید و ثانیاً روزی به دست خواهید آورد لوازم خوب(و آنها تمام نامگذاری ها را به زبان انگلیسی دارند، اگرچه خودشان چینی هستند) و بلافاصله و به راحتی به آنها عادت می کنند.

این برنامه توسط C. Zeitnitz توسعه یافته است و رایگان است، اما فقط برای استفاده خصوصی. یک مجوز برای برنامه حدود 1500 روبل هزینه دارد، و همچنین یک مجوز به اصطلاح "مجوز خصوصی" وجود دارد که حدود 400 روبل هزینه دارد، اما این بیشتر شبیه کمک مالی به نویسنده برای بهبود بیشتر برنامه است. ما به طور طبیعی استفاده خواهیم کرد نسخه رایگانبرنامه ای که فقط از این جهت متفاوت است که هر بار که راه اندازی می شود، پنجره ای با پیشنهاد خرید مجوز ظاهر می شود.

دانلود برنامه ( آخرین نسخهاز دسامبر 2012):

(28.1 مگابایت، 50675 بازدید)

ابتدا بیایید "مفاهیم" را درک کنیم:
اسیلوسکوپ- دستگاهی که برای تحقیق، مشاهده، اندازه گیری دامنه و فواصل زمانی طراحی شده است.
اسیلوسکوپ ها طبقه بندی می شوند:
با توجه به هدف و روش خروجی اطلاعات:
- اسیلوسکوپ هایی با جاروی دوره ای برای مشاهده سیگنال های روی صفحه نمایش (در غرب به آنها اسیلوسکوپ می گویند)
- اسیلوسکوپ های رفت و برگشت پیوسته برای ضبط منحنی سیگنال بر روی نوار عکاسی (که در غرب اسیلوگرافی نامیده می شود)
با توجه به روش پردازش سیگنال ورودی:
- آنالوگ
– دیجیتال

این برنامه در محیطی کمتر از W2000 کار می کند و شامل موارد زیر است:
- یک اسیلوسکوپ دو کاناله با پهنای باند (بسته به کارت صدا) حداقل 20 تا 20000 هرتز.
- ژنراتور سیگنال دو کاناله (با فرکانس تولید شده مشابه)؛
- آنالایزر طیف
– و همچنین امکان ضبط سیگنال صوتی برای مطالعه بعدی وجود دارد

هر یک از این برنامه ها دارای ویژگی های اضافی هستند که در حین بررسی آن ها را بررسی خواهیم کرد.

ما با Signalgenerator شروع می کنیم:

ژنراتور سیگنال همانطور که گفتم دو کاناله است - کانال 1 و کانال 2.
هدف کلیدها و پنجره های اصلی آن را در نظر بگیرید:
1 دکمه هایی برای روشن کردن ژنراتورها؛
2 پنجره تنظیم شکل موج خروجی:
سینوسی- سینوسی
مثلث- مثلثی
مربع- مستطیل شکل
دندان اره ای- دندان اره ای
نویز سفید- سر و صدای سفید
3 تنظیم کننده های دامنه سیگنال خروجی (حداکثر - 1 ولت)؛
4 دستگیره های تنظیم فرکانس ( فرکانس مورد نظررا می توان به صورت دستی در پنجره های زیر دستگیره ها تنظیم کرد). اگرچه حداکثر فرکانس روی رگولاتورها 10 کیلوهرتز است، اما هر فرکانس مجاز را می توان در پنجره های پایین (بسته به کارت صدا) وارد کرد.
5 ویندوز برای تنظیم فرکانس به صورت دستی؛
6 روشن کردن حالت "Sweep-generator". در این حالت، فرکانس خروجی ژنراتور به صورت دوره ای از حداقل مقدار تعیین شده در جعبه "5" به تغییر می کند حداکثر مقداردر کادرهای "Fend" برای زمان تعیین شده در کادرهای "Time" تنظیم کنید. این حالت را می توان برای هر یک کانال یا برای دو کانال به طور همزمان فعال کرد.
7 پنجره هایی برای تنظیم فرکانس پایان و زمان حالت Sweep.
8 اتصال نرم افزار خروجی کانال ژنراتور به کانال ورودی اول یا دوم اسیلوسکوپ.
9 - تنظیم اختلاف فاز بین سیگنال های کانال اول و دوم ژنراتور.
10 -درتنظیم چرخه وظیفه سیگنال (فقط برای سیگنال مستطیلی معتبر است).

حالا بیایید نگاهی به خود اسیلوسکوپ بیندازیم:

1 دامنه - تنظیم حساسیت کانال عمودی
2 همگام سازی- امکان تنظیم جداگانه یا همزمان دو کانال از نظر دامنه سیگنال (با بررسی یا برداشتن علامت)
3, 4 به شما امکان می دهد سیگنال ها را در امتداد ارتفاع صفحه برای مشاهده فردی آنها پخش کنید
5 تنظیم زمان جارو کردن (از 1 میلی ثانیه تا 10 ثانیه، در حالی که 1 ثانیه 1000 میلی ثانیه است)
6 شروع پایانعملکرد اسیلوسکوپ هنگامی که متوقف می شود، صفحه وضعیت فعلی سیگنال ها و دکمه ذخیره را ذخیره می کند ( 16 ) که به شما امکان می دهد وضعیت فعلی را در رایانه در قالب 3 فایل ذخیره کنید (داده های متنی سیگنال مورد مطالعه، تصویر سیاه و سفیدو تصویر رنگیتصاویر از صفحه اسیلوسکوپ در زمان توقف)
7 ماشهدستگاه برنامه نویسی، که شروع جارو را تا زمانی که شرایط خاصی برآورده شود به تاخیر می اندازد و برای به دست آوردن یک تصویر پایدار در صفحه اسیلوسکوپ استفاده می شود. 4 حالت وجود دارد:
روشن خاموش. هنگامی که ماشه خاموش است، تصویر روی صفحه نمایش "در حال اجرا" یا حتی "لکه دار" به نظر می رسد.
حالت خودکار. خود برنامه حالت (معمولی یا تکی) را انتخاب می کند.
حالت عادی. در این حالت، یک جاروی مداوم سیگنال مورد مطالعه انجام می شود.
حالت تک. در این حالت، یک جاروی سیگنال یک بار انجام می شود (با فاصله زمانی تعیین شده توسط کنترل زمان).
8 انتخاب کانال فعال
9 حاشیه، غیرمتمرکز- نوع ماشه سیگنال:
- رو به افزایش- در امتداد جلوی سیگنال مورد مطالعه
افتادن- با کاهش سیگنال مورد مطالعه
10 تنظیم خودکارنصب اتوماتیکزمان جارو، حساسیت کانال انحراف عمودی دامنه، و همچنین تصویر به مرکز صفحه نمایش منتقل می شود.
11 -حالت کانال- تعیین می کند که سیگنال ها چگونه روی صفحه اسیلوسکوپ نمایش داده می شوند:
تنها– خروجی مجزا از دو سیگنال روی صفحه نمایش
- CH1 + CH2– خروجی از مجموع دو سیگنال
CH1 - CH2– خروجی اختلاف دو سیگنال
CH1 * CH2– خروجی حاصل ضرب دو سیگنال
12 و 13انتخاب کانال های نمایش داده شده بر روی صفحه نمایش (یا هر یک از این دو، یا دو در یک زمان، مقدار در کنار نمایش داده می شود دامنه)
14 خروجی شکل موج کانال 1
15 خروجی شکل موج کانال 2
16 قبلاً گذشت - ضبط سیگنال به رایانه در حالت توقف اسیلوسکوپ
17 مقیاس زمانی (ما یک تنظیم کننده داریم زمان 10 میلی ثانیه است، بنابراین مقیاس از 0 تا 10 میلی ثانیه نمایش داده می شود)
18 وضعیت- وضعیت فعلی ماشه را نشان می دهد و همچنین به شما امکان می دهد داده های زیر را روی صفحه نمایش دهید:
- HZ و ولت- نمایش فرکانس ولتاژ جریان سیگنال مورد مطالعه
مکان نما- گنجاندن مکان نماهای عمودی و افقی برای اندازه گیری پارامترهای سیگنال مورد مطالعه
ورود به سیستم برای پر کردن– ثبت ثانیه به ثانیه پارامترهای سیگنال مورد مطالعه.

انجام اندازه گیری روی اسیلوسکوپ

ابتدا بیایید مولد سیگنال را راه اندازی کنیم:

1. کانال 1 و کانال 2 را روشن کنید (مثلث های سبز روشن می شوند)
2. سیگنال های خروجی را تنظیم کنید - سینوسی و مستطیلی
3. دامنه سیگنال های خروجی را روی 0.5 تنظیم کنید (ژنراتور سیگنال هایی با حداکثر دامنه 1 ولت تولید می کند و 0.5 به معنای دامنه سیگنال 0.5 ولت خواهد بود).
4. فرکانس ها را روی 50 هرتز قرار دهید
5. به حالت اسیلوسکوپ بروید

اندازه گیری دامنه سیگنال:

1. دکمه زیر کتیبه اندازه گرفتنحالت را انتخاب کنید HZ و ولت، برچسب ها را علامت بزنید فرکانس و ولتاژ. در همان زمان، فرکانس های فعلی برای هر یک از دو سیگنال (تقریبا 50 هرتز) در بالای ما ظاهر می شود، دامنه سیگنال کامل vp-pو ولتاژ موثرسیگنال ها وف.
2. دکمه زیر کتیبه اندازه گرفتنحالت را انتخاب کنید نشانگرهاو کادر را علامت بزنید ولتاژ. در انجام این کار، ما دو خطوط افقی، و در زیر نوشته هایی که دامنه مولفه های مثبت و منفی سیگنال را نشان می دهد ( ولی، و همچنین محدوده کل دامنه سیگنال ( dA).
3. خطوط افقی را در موقعیت مورد نیاز نسبت به سیگنال قرار می دهیم، در صفحه نمایش داده هایی را در مورد دامنه آنها دریافت می کنیم:

اندازه گیری فواصل زمانی:

ما همان عملیات را برای اندازه گیری دامنه سیگنال ها انجام می دهیم، به استثنای - در حالت نشانگرهابرچسب را علامت بزنید زمان. در نتیجه به جای خطوط افقی، دو خط عمودی و زیر فاصله زمانی بین دو خواهیم داشت خطوط عمودیو فرکانس فعلی سیگنال در این بازه زمانی:

تعیین فرکانس و دامنه سیگنال

در مورد ما، نیازی به محاسبه خاص فرکانس و دامنه سیگنال نیست - همه چیز در صفحه اسیلوسکوپ نمایش داده می شود. اما اگر برای اولین بار در زندگی خود مجبور به استفاده از اسیلوسکوپ آنالوگ هستید و نمی دانید فرکانس و دامنه سیگنال را چگونه تعیین کنید، این موضوع را برای اهداف آموزشی نیز در نظر خواهیم گرفت.

تنظیمات ژنراتور را همانطور که بود رها می کنیم، به استثنای تنظیم دامنه سیگنال روی 1.0 و تنظیم تنظیمات اسیلوسکوپ مانند تصویر:

کنترل دامنه سیگنال را روی 100 میلی ولت، کنترل زمان جابجایی را روی 50 میلی‌ثانیه تنظیم می‌کنیم و تصویری از بالا روی صفحه نمایش می‌دهیم.

اصل تعیین دامنه سیگنال:
تنظیم کننده دامنهما در موقعیت هستیم 100 میلی ولتیعنی تقسیم عمودی شبکه روی صفحه اسیلوسکوپ 100 میلی ولت است. تعداد تقسیمات را از پایین سیگنال به بالا می شماریم (10 تقسیم می گیریم) و در قیمت یک تقسیم ضرب می کنیم - 10*100= 1000 میلی ولت= 1 ولتیعنی دامنه سیگنالی که از بالا به پایین داریم 1 ولت است. به همین ترتیب، می توانید دامنه سیگنال را در هر قسمت از شکل موج اندازه گیری کنید.

تعیین مشخصات زمانی سیگنال:
تنظیم کننده زمانما در موقعیت هستیم 50 میلی ثانیه. تعداد تقسیمات مقیاس اسیلوسکوپ به صورت افقی 10 است (در این حالت 10 تقسیم در صفحه داریم) 50 را بر 10 تقسیم می کنیم و 5 می کنیم یعنی قیمت یک تقسیم برابر با 5 میلی ثانیه خواهد بود. ما بخش شکل موج سیگنال مورد نیاز خود را انتخاب می کنیم و در نظر می گیریم که چه تعداد تقسیم بندی مناسب است (در مورد ما، 4 بخش). قیمت 1 تقسیم را در تعداد تقسیم ضرب کنید 5*4=20 و تعیین کنید که دوره سیگنال در منطقه مورد مطالعه باشد 20 میلی ثانیه.

تعیین فرکانس سیگنال
فرکانس سیگنال مورد مطالعه با فرمول معمول تعیین می شود. ما می دانیم که یک دوره از سیگنال ما است 20 میلی ثانیه، باید فهمید که در یک ثانیه چند دوره وجود دارد - 1 ثانیه/20 میلی ثانیه = 1000/20 = 50 هرتز.

آنالایزر طیف

آنالایزر طیف- وسیله ای برای مشاهده و اندازه گیری توزیع نسبی انرژی نوسانات الکتریکی (الکترومغناطیسی) در باند فرکانس.
آنالایزر طیف فرکانس پایین(مانند مورد ما) برای عملکرد در محدوده فرکانس صوتی طراحی شده است و برای مثال برای تعیین پاسخ فرکانس استفاده می شود دستگاه های مختلف، در بررسی ویژگی های نویز، تنظیمات تجهیزات مختلف رادیویی. به طور خاص، ما می توانیم پاسخ فرکانس تقویت کننده فرکانس صوتی مونتاژ شده را تعیین کنیم، فیلترهای مختلف را تنظیم کنیم و غیره.
کار با یک آنالایزر طیف مشکلی ندارد، در زیر هدف تنظیمات اصلی آن را بیان می کنم، و شما خودتان، با تجربه، به راحتی متوجه خواهید شد که چگونه با آن کار کنید.

این چیزی است که تحلیلگر طیف در برنامه ما به نظر می رسد:

اینجا چیست - چه چیزی:

1. نمای نمایشگر مقیاس آنالایزر به صورت عمودی
2. انتخاب کانال های نمایش داده شده از مولد فرکانس و نوع نمایش
3. قسمت کاریتحلیلگر
4. دکمه ثبت وضعیت فعلی شکل موج در هنگام توقف
5. حالت کار بزرگنمایی
6. تغییر مقیاس افقی (مقیاس فرکانس) از خطی به لگاریتمی
7. فرکانس سیگنال فعلی زمانی که ژنراتور در حالت جارو است
8. فرکانس فعلی در موقعیت مکان نما
9. نشانگر هارمونیک سیگنال
10. تنظیم فیلتر برای سیگنال ها بر اساس فرکانس

مشاهده فیگورهای Lissajous

چهره های Lissajous- مسیرهای بسته ترسیم شده توسط یک نقطه که به طور همزمان دو را انجام می دهد ارتعاشات هارمونیکدر دو جهت عمود بر هم. شکل شکل ها به رابطه بین دوره ها (فرکانس ها)، فازها و دامنه های هر دو نوسان بستگی دارد.

اگر روی ورودی ها اعمال شود " ایکس"و" Y» سیگنال های اسیلوسکوپ فرکانس های نزدیک را نشان می دهد، سپس می توانید ارقام Lissajous را روی صفحه مشاهده کنید. این روش به طور گسترده برای مقایسه فرکانس دو منبع سیگنال و تنظیم یک منبع با فرکانس منبع دیگر استفاده می شود. هنگامی که فرکانس ها نزدیک هستند، اما با یکدیگر برابر نیستند، شکل روی صفحه می چرخد، و دوره چرخه چرخش متقابل اختلاف فرکانس است، به عنوان مثال، دوره چرخش 2 ثانیه است - تفاوت در فرکانس های سیگنال ها 0.5 هرتز هستند. اگر فرکانس ها برابر باشند، شکل بدون حرکت در هر مرحله منجمد می شود، اما در عمل، به دلیل ناپایداری سیگنال کوتاه مدت، شکل روی صفحه اسیلوسکوپ معمولاً کمی می لرزد. نه تنها می توان از آن برای مقایسه استفاده کرد همان فرکانس ها، بلکه در یک نسبت چندگانه، به عنوان مثال، اگر منبع مرجع فقط می تواند فرکانس 5 مگاهرتز تولید کند، و منبع تنظیم شده - 2.5 مگاهرتز.

من مطمئن نیستم که این عملکرد برنامه برای شما مفید باشد، اما اگر به طور ناگهانی به آن نیاز پیدا کردید، فکر می کنم که به راحتی می توانید این عملکرد را به تنهایی کشف کنید.

عملکرد ضبط سیگنال صوتی

قبلاً گفتم که این برنامه به شما امکان می دهد هر کدام را ضبط کنید سیگنال صوتیکامپیوتر برای مطالعه بیشتر عملکرد ضبط سیگنال دشوار نیست و به راحتی می توانید نحوه انجام آن را بفهمید:

برنامه "کامپیوتر-اسیلوسکوپ"

برترین مقالات مرتبط