Cum se configurează smartphone-uri și PC-uri. Portal informativ
  • Acasă
  • știri
  • Programare analiză spectrală a sunetului pdf torrent.

Programare analiză spectrală a sunetului pdf torrent.

Analizoarele de spectru simplifică foarte mult procesul de amestecare, permițând o egalizare mai obiectivă, consolidată vizual. Cum poate fi util un analizor de spectru? Cum diferă ele? De unde pot descărca un analizor de spectru? Ca de obicei, totul în ordine.

Pentru început, o mică prezentare generală și o comparație a analizoarelor vst pe care le-am folosit.

Analizor excelent, dinamic 1. Acesta este primul meu vst și am lucrat cu el pentru mult timp până când a fost nevoie de un instrument mai precis. Faptul este că pasul minim de măsurare al analizorului PAZ în regiunea de joasă frecvență (butonul „LF res.”) este egal cu 10 Hz, iar acest lucru a lipsit foarte mult. Căuta alternativă gratuită, Am dat peste

Analizor simplu și precis de la producator autohton... Are suficiente setări pentru a afișa datele în același mod ca PAZ Analyzer, dar există un dezavantaj semnificativ (cel puțin pentru mine), din cauza căruia am încetat să-l mai folosesc: când valori mari FFT 2, interfața este teribil de lentă, doar o prezentare de diapozitive...

Am găsit acest analizor destul de întâmplător, urmând linkul de recomandare al cuiva. Este cool Cu un cost relativ mic, are o versiune demo fără limită de timp sau funcționalitate (singura limitare este că în versiunea demo programul trece în modul bypass timp de 5 secunde, la fiecare 40 de secunde de funcționare). În plus, o interfață frumoasă cu actualizare rapidă strâmb, precizie ridicatași o mare de funcții, până la capacitatea de a calcula diferența de răspuns în frecvență a mai multor semnale.

Alegerea a fost făcută, dar a fost un lucru care m-a îngrijorat. Sunt obișnuit cu analizorul PAZ și cu afișarea răspunsului în frecvență al acestuia. SPANși FreqAnalyst la fel, afisat o curba... cumva nu este asa. Analizatorul Waves a „văzut” majoritatea mixurilor de studio ca o linie dreaptă orizontală, dar „concurenții” săi - din anumite motive, cu o creștere în regiunea de joasă frecvență și o întrerupere la frecvențe înalte, deși acest lucru nu a fost perceput de ureche. . Cine (ce) să creadă?

Mi-am dat seama destul de repede, hotărând să testez analizoarele cu zgomot - un semnal care ocupă toată banda de frecvență. În timp ce căutam mostre de sunet de zgomot, am dat peste una care menționa culorile zgomotului. Cum aș fi putut să nu ghicesc imediat! PAZ are caracteristică logaritmică afișarea răspunsului în frecvență, care corespunde liniei orizontale atunci când se măsoară zgomotul roz. Analizoare SPANși FreqAnalyst implicit la „calibrat” cu zgomot alb. Acest lucru este ușor de remediat datorită controlului Slope, care modifică panta curbei răspunsului în frecvență:

Deci, ne-am hotărât mai mult sau mai puțin asupra instrumentelor de analiză și a caracteristicilor acestora. Ce urmeaza?

Lucrul cu un analizor de spectru

Alimentat de dispozitivul Quattro, ACE oferă procesare a semnalului digital în virgulă mobilă pe 32 de biți cu rate de eșantionare de până la 204,8 kHz pe toate canalele simultan. Toate intrările sunt conectate la un ADC sigma-delta dedicat pe 24 de biți, iar ambele ieșiri au propriile lor DAC-uri pe 24 de biți. Intrările și ieșirile sunt protejate de filtre anti-aliasing încorporate. Capacitățile de calcul oferă în timp real interval dinamic peste 120 dB până la 94 kHz lățime de bandă, în timp ce se măsoară și se afișează simultan 1.600 de linii pe funcții de transfer, coerență și toate celelalte măsurători aferente și oferă cu ușurință măsurători cu Rezoluție înaltă până la 25600 de linii, scalare în timp real, măsurare și afișare a graficului 3D al „Cascadei” și înregistrare simultană pe disc. Toată procesarea semnalului este efectuată de procesorul de semnal central încorporat în Quattro, PC-ul dumneavoastră Windows este necesar doar pentru interfața operatorului și afișarea datelor.

Toate posibilitățile într-un singur dispozitiv

Achiziționarea unui analizor de spectru nu este o problemă în zilele noastre. Este important de înțeles că există diferențe uriașe între aceste instrumente, în special, multe companii oferă instrumente compacte cu diferite denumiri: analizor de spectru de frecvență, analizor de spectru de vibrații, analizor de spectru de frecvență, analizor de spectru de sunet etc. De regulă, toate aceste dispozitive sunt echipate cu un afișaj cu scară pe care testerul privește citirile. Un astfel de analizor de spectru în timp real, de regulă, nu înregistrează datele măsurate și nu are capacitatea de a efectua o analiză FFT cu drepturi depline. O decodificare a spectrului FFT sau un algoritm rapid de transformare Fourier permite analizorului de semnal să fie utilizat ca analizor de spectru.

Analizoarele digitale de spectru SIgnalCalc ACE combină toate capacitățile analizoarelor portabile într-un pachet compact.

SignalCalc ACE vă permite să analizați semnalele vibroacustice în timp real utilizând FFT, cu capacitatea de a scrie date brute pe hard diskul unui computer pentru o analiză mai detaliată.

Măsurători cuprinzătoare

ACE Quattro efectuează analize în domenii de timp, frecvență, amplitudine și ordine. Utilizați media sincronă pentru a recupera evenimente repetitive zgomotoase. Comparați semnalele pentru a găsi similitudinea și coincidența lor în timp (corelație). Utilizați analiza spectrului FFT (Fast Fourier Transform) pentru a identifica frecvențele dominante și nivelurile de densitate spectrală. Determinați liniaritatea sistemelor prin funcțiile lor de transfer, coerența și răspunsurile la perturbațiile de impuls. Măsurați funcțiile de probabilitate și verificați normalitatea datelor dvs. experimentale.
Viteza mare Calculul vă permite să procesați datele cu suprapunere, ceea ce accelerează media. De asemenea, vă permite să capturați pornirile și opririle mașinii, semnăturile de vorbire și alte evenimente de timp/frecvență care se schimbă rapid. Ecranul computerului dvs. devine un vizualizator instantaneu care afișează aspectul și conținutul alarmelor.

Ce crezi că fac fetele când se întâlnesc? Merg la cumpărături, fac poze, merg la saloane de înfrumusețare? Da, este, dar nu toată lumea o face. Acest articol va discuta despre modul în care două fete au decis să colecteze dispozitiv electronic Fă-o singur.

De ce Analizor de spectru?

Dupa toate acestea soluții software Există destul de multe din această sarcină și există, de asemenea, o mulțime de opțiuni de implementare hardware. În primul rând, îmi doream foarte mult să lucrez cu cantitate mare LED-uri (deoarece am asamblat deja câte un led-cub, fiecare pentru noi, dar de dimensiuni mici), și în al doilea rând, să aplicăm în practică cunoștințele acumulate pe prelucrare digitală semnale și, în al treilea rând, exersați din nou lucrul cu un fier de lipit.

Dezvoltarea dispozitivului

pentru că a lua o soluție gata făcută și a o face strict conform instrucțiunilor este plictisitor și neinteresant, așa că am decis să dezvoltăm singuri circuitul, bazându-ne doar puțin pe dispozitivele deja create.

A fost aleasă ca afișaj o matrice LED de 8x32. A fost posibil să folosim matrici led 8x8 gata făcute și să asamblam din ele, dar am decis să nu ne refuzăm plăcerea de a sta seara cu un fier de lipit și, prin urmare, am asamblat singuri afișajul din LED-uri.

Pentru a conduce afișajul, nu am reinventat roata și am folosit un circuit de control dinamic al afișajului. Acestea. au ales o coloană, au aprins-o, restul coloanelor s-au stins în acel moment, apoi au ales-o pe următoarea, au aprins-o, restul s-au stins etc. Datorita faptului ca ochiul uman nu este perfect, putem observa o imagine statica pe display.
Luând calea cu cea mai mică rezistență, s-a decis că ar fi rezonabil să se transfere toate calculele la controlerul Arduino.

Includerea unui anumit rând într-o coloană se realizează prin deschiderea tastei corespunzătoare. Pentru a reduce numărul de pini de ieșire al controlerului, coloana este selectată prin decodoare (astfel, putem reduce numărul de linii de control la 5).

Conectorul TRS (mini-jack 3,5 mm) a fost ales ca interfață pentru conectarea la un computer (sau alt dispozitiv capabil să transmită un semnal audio).

Asamblarea dispozitivului

Începem asamblarea dispozitivului făcând o machetă a panoului frontal al dispozitivului.

Materialul pentru panoul frontal a fost plastic negru de 5 mm grosime (deoarece diametrul lentilei diodei este tot de 5 mm). În conformitate cu aspectul dezvoltat, marcam, decupăm panoul frontal la dimensiunea necesară și forăm găuri în plastic pentru LED-uri.

Astfel, obținem un panou frontal gata făcut, pe care deja puteți asambla afișajul.

Două culori (roșu-verde) cu un catod comun GNL-5019UEUGC au fost folosite ca LED-uri pentru matrice. Înainte de a începe asamblarea matricei, ghidându-te după regula „controlul suplimentar nu va deteriora” toate LED-urile, și anume 270 buc. (au luat-o cu o marjă pentru orice eventualitate), au fost testate pentru operabilitate (pentru aceasta a fost asamblat un dispozitiv de testare, inclusiv un conector, o rezistență de 200Ω și o sursă de alimentare de 5V).

Apoi desfacem LED-urile după cum urmează. Îndoim anozii diodelor roșii și verzi într-o direcție (spre dreapta), îndoim catodul în cealaltă direcție, asigurându-ne în același timp că catodul este mai jos decât anozii. Și apoi îndoiți catodul în jos la 90 °.

Începem asamblarea matricei din colțul din dreapta jos, o asamblam pe coloane.

Amintindu-ne de regula „controlul suplimentar nu strica”, după una sau două coloane lipite, verificăm performanța.

Matricea finită arată așa.

Vedere din spate:

Conform schemei dezvoltate, lipim circuitul de control al rândurilor și coloanei, lipim buclele și un loc pentru Arduino.

S-a decis să se afișeze nu numai spectrul amplitudine-frecvență, ci și spectrul fază-frecvență, precum și selectarea numărului de mostre de afișat (32,16,8,4). Pentru aceasta au fost adăugate 4 comutatoare: unul pentru alegerea tipului de spectru, două pentru alegerea numărului de mostre și unul pentru pornirea și oprirea dispozitivului.

Scrierea unui program

Încă o dată, ne ghidăm după regula noastră și ne asigurăm că afișajul nostru este pe deplin funcțional. Pentru asta scriem program simplu care luminează complet toate LED-urile de pe afișaj. Desigur, conform legii lui Murphy, mai multe LED-uri nu aveau curent și trebuiau înlocuite.

După ce ne-am asigurat că totul funcționează, am început să scriem codul programului principal. Este alcătuit din trei părți: inițializarea variabilelor necesare și citirea datelor, obținerea spectrului de semnal folosind transformata Fourier rapidă, afișarea spectrului obținut cu formatarea necesară pe afișaj.

Asamblarea dispozitivului final

La final, avem un panou frontal, iar sub el sunt o grămadă de fire care trebuie acoperite cu ceva, iar întrerupătoarele trebuie fixate pe ceva. Înainte de asta, au existat gânduri de a face corpul din resturile de plastic, dar nu ne-am imaginat cum va arăta în mod specific și cum să o facem. Soluția problemei a venit destul de neașteptat. Plimbându-ne prin magazinul de hardware, am găsit un ghiveci de flori din plastic care era surprinzător de perfect ca mărime.

Chestia a rămas mică, marcați găurile pentru conectori, cabluri și întrerupătoare, precum și tăiați două panouri laterale din plastic.

Drept urmare, punând totul împreună, conectând dispozitivul la computer, am obținut următoarele:

Spectru amplitudine-frecvență (32 de puncte):

Spectru amplitudine-frecvență (16 puncte):

Spectru amplitudine-frecvență (8 mostre):

Spectru amplitudine-frecvență (4 puncte):

Spectru fază-frecvență:

Vedere panou din spate:

Video cu funcționarea dispozitivului

Pentru claritate, videoclipul a fost filmat în întuneric. Aparatul afișează spectrul amplitudine-frecvență pe videoclip, iar apoi la 7 secunde îl comutăm în modul spectru fază-frecvență.

Lista articolelor necesare

  1. LED-uri GNL-5019UEUGC - 256 buc. (Pentru afișare)
  2. Tranzistoare n-p-n KT863A - 8 buc. (Pentru a manipula corzile)
  3. Tranzistoare p-n-p С32740 - 32 buc. (Pentru a gestiona coloanele)
  4. Rezistoare 1kOhm - 32 buc. (Pentru a limita curentul baza p-n-p tranzistoare)
  5. Decodoare 3/8 IN74AC138 - 4 buc. (Pentru a selecta o coloană)
  6. Decodoare 2/4 IN74AC139 - 1 buc. (Pentru decodoare în cascadă)
  7. Placa de montaj 5x10cm - 2 buc.
  8. Bucle
  9. Arduino Pro micro - 1 buc.
  10. Mini-jack 3,5 mm - 1 buc.
  11. Comutator - 4 buc.
  12. Plastic negru 720 * 490 * 5 mm - 1 foaie. (Pentru rama)
  13. Ghiveci negru 550 * 200 * 150 mm - 1 buc. (Pentru caz)

Starea subiectului: Închis.

  1. SpectraLab


    Bun venit la SpectraLAB!

    SpectraLAB- un puternic analizor de spectru cu două canale. Programul comunică cu orice Compatibil cu Windows placa de sunet. Oferă analiză spectrală în TIMP REAL, precum și capacitatea de înregistrare, redare și post-procesare;

    Vă permite să obțineți răspuns în frecvență și distorsiune și vă permite să faceți măsurători funcționale. Suportă Fast Fourier Transform (FFT) (dimensiuni - 65536), fereastră de anti-aliasing, filtrare digitală, procesare suprapusă, mediere, menținere a vârfului, declanșare, decimare, îngustare de bandă sau octavă (1/1, 1/3, 1/6) , 1 / 9, 1/12), scalează și afișează, exportă și imprimă Secvență de timp, Spectrul, Fază, diagramă de suprafață 3D și Spectrogramă.

    Utilitarul Signal Generator produce zgomot roz/alb, zgomot, tonuri și impulsuri. Deși toată procesarea semnalului se face pe CPU, execuția în timp real este posibilă cu mașinile de astăzi (corecția tipică este Pentium de la 30Hz la 60MHz cu 1.024 de puncte FFT)

    1. Executarea exemplelor

    Programul oferă o serie de exemple pentru a vă ajuta să explorați numeroasele caracteristici și capabilități ale acestuia program puternic... Pictogramele sunt instalate pe managerul de programe pentru a vă permite să lansați rapid analizorul din instalare corectă pentru fiecare exemplu.
    Doar faceți dublu clic pe una dintre pictograme sau utilizați opțiunea File / Load Configuration pentru a rula acest exemplu.

    2. Protecție împotriva copierii

    Acest software este o copie protejată folosind tehnica „Cheie de permisiune”, care restricționează procesarea pe un anumit computer. Nu este necesar niciun „dongle” hardware.

    Dacă ați achiziționat software-ul, trebuie să obțineți o cheie de autorizare pentru ca software-ul să fie pe deplin funcțional.

    Dacă nu ați achiziționat încă software-ul, puteți obține o cheie de autorizare temporară gratuit sau pe bază de angajament.

    Indiferent de starea licenței, puteți utiliza modul Post-procesare pentru a analiza oricare dintre fișierele .WAV ale eșantionului furnizat.

    3. Obținerea cheii de autorizare

    O „Cheie de autorizare” este un cod unic care permite o operație programatică. Această cheie de autorizare este asociată cu un „Cod centralizat” care este unic pentru computerul dvs. Deoarece Codul Centralizat este specific fiecărui computer, nu vă putem furniza Cheia de Autorizare corespunzătoare până când nu ne trimiteți Codul Centralizat. Acest Cod Centralizat este ușor de obținut prin alegerea Licenței / Stare și Autorizare și urmând instrucțiunile de pe ecran.

    Ce este un analizor de spectru?

    Un analizor de spectru este un instrument pentru conversia unui semnal din timp în frecvență. Dacă sunteți familiarizat cu un osciloscop convențional, atunci știți cum arată dependența de timp.
    Dependența de frecvență este cunoscută sub numele de spectru. Dacă nu măsurați un singur ton, atunci osciloscopul oferă puține informații despre frecvență;
    Cu toate acestea, un analizor de spectru va arăta fără îndoială aceste informații. Un analizor de spectru audio este, prin definiție, limitat la procesarea semnalelor din banda audio (20 Hz până la 20.000 Hz).
    Limita de frecvență specifică este determinată de capacitățile dumneavoastră placa de sunet(Consultați Rata de eșantionare pentru mai multe informații).

    1. Ce poate face?

    2. Cum funcționează?

    Programul funcționează împreună cu placa de sunet de pe computer. Conectați semnalul audio la care trebuie măsurat line-in sau în mufa microfonului pornit partea din spate placa de sunet.
    SpectraLAB folosește apoi acest card pentru a efectua conversia „A/D” a semnalului audio. Acest sunet digitalizat va trece apoi algoritm matematic cunoscută sub denumirea de Fast Fourier Transform (FFT), care convertește un semnal dintr-un domeniu de timp într-un domeniu de frecvență. Computerul dvs. folosește procesorul pentru a efectua această conversie.

    Cerințe de sistem

    1. Cerințe hardware:

    - PC IBM sau compatibil cu 80386 DX CPU sau mai mare (486DX minim recomandat) + 8 MB RAM minim.
    - Monitor VGA capabil să afișeze 256 de culori.
    - HDD cu spatiu liber 4Mb. Necesită spațiu suplimentar pentru a stoca fișiere audio.
    - Coprocesor matematic.
    -Placă de sunet compatibilă Windows: se recomandă card de 16 biți
    - Mouse sau alt dispozitiv de indicare.

    2. Cerințe software:

    Microsoft Windows95, Windows 3.1 + Win32s, WindowsNT
    - Drivere pentru placa de sunet (care acceptă placa de sunet)

    1. LUAREA MĂSURILOR

    1.1 Operare de bază

    Programul are trei Mod special Procesarea semnalului și cinci moduri de a reprezenta o imagine a dependenței de semnal.

    1.1.1 Moduri de procesare a semnalului

    - IN TIMP REAL, sunetul este preluat direct de pe placa de sunet, programul il proceseaza si afiseaza rezultatele. Netratat sunet digital nu este încărcat în memorie și nu poate fi salvat pe disc. Puteți, totuși, să-l alungați la infinit.

    MODUL ÎNREGISTRARE vă permite să salvați audio digital brut pe hard disk în format de fișier .WAV. De asemenea, puteți reda sunet de la sistemul de difuzoare conectat la placa de sunet.

    MODUL DE POSTPROCESARE vă permite să procesați datele audio care au fost înregistrate anterior și încărcate pe disc ca fișier .WAV. Acest mod este mai potrivit pentru analiză decât modurile anterioare. În special, acest mod permite utilizarea plăcilor lucrabile pentru a reprezenta eficient soluția temporară în Spectrogramă și) Plot de suprafață 3D.

    1.1.2 Modalități de reprezentare a dependențelor de semnal

    - Seria temporală arată o imagine digitală a sunetului, similară cu imaginea de pe ecranul unui osciloscop (amplitudine față de timp).

    O imagine a dependenței amplitudinii semnalului de frecvență vă permite să vedeți reprezentarea sub forma unui spectru.

    Phase afișează dependența fazei semnalului de frecvență.

    Spectrograma arată dependența spectrului de timp. Amplitudinea este afișată în culori sau în tonuri de gri.

    Vizualizarea suprafeței 3D vă permite să vedeți o perspectivă a spectrului în timp.

    1.2 Instalarea analizorului

    Puteți descărca programul SpectraLab și puteți citi textul integral al instrucțiunilor din atașamentul de mai jos...

  2. Scale programului SpectraLab

    1. Cântare pentru măsurarea tensiunilor

    În analizatorul de spectru al programului SpectraLab, 2 voltmetre ale valorilor tensiunii efective (eficiente sau pătrate medii) funcționează întotdeauna simultan. Se măsoară valoarea efectivă a componentei maxime a spectrului în termeni de nivel și rezultatul este indicat pe afișaj Amplitudinea de vârf rms Nivelul de putere... Un voltmetru osciloscop măsoară valoarea de vârf a tensiunilor. Se măsoară valoarea efectivă a componentei maxime a spectrului în termeni de nivel și rezultatul este indicat pe afișaj Amplitudinea de vârf rms... Un alt voltmetru măsoară valoarea rms a tuturor componentelor spectrale în intervalul de la 20 Hz la 20.000 Hz, indiferent de rata de eșantionare selectată. Rezultatele măsurătorilor acestui voltmetru sunt indicate pe tablă Nivelul de putere.

    Un voltmetru osciloscop măsoară valoarea de vârf a tensiunilor. Scalele acestor voltmetre pot fi gradate în procente în raport cu tensiunea maximă admisă, volți sau milivolți ( vârf sau rms). Pentru a măsura nivelurile de semnal în funcție de putere, scalele acestor voltmetre pot fi, de asemenea, calibrate în decibeli ai scalei FS.

    Din păcate, scara liniară distorsionează adesea forma răspunsului în frecvență măsurat, mai ales atunci când măsurătorile sunt efectuate la niveluri foarte diferite ale semnalului de testare.

    Scalele de amplitudine logaritmică sunt lipsite de acest dezavantaj. De exemplu, în Fig. înfățișează doi caracteristicile de frecvențăîn scări diferite. În fig. A verticala este tensiunea reală de ieșire a dispozitivului testat în volți. După cum puteți vedea, aceste două răspunsuri în frecvență nu sunt foarte asemănătoare. În fig. B nu volții sunt reprezentați vertical, ci decibelii. Este imediat clar că aceste caracteristici sunt identice, doar una este puțin mai mare, iar cealaltă este mai mică.
    2. Cântare pentru măsurarea nivelurilor de semnal

    În SpectraLab măsurarea nivelurilor semnalelor electrice analogice folosind voltmetre pot fi produse în cântare dBu, dBV și dB FS (scală completă)... De obicei, în căile analogice, intervalul de scară este dBV se extinde de la minus 3 la +25 dBu... Din păcate, tensiunea de vârf de intrare a plăcilor de sunet nu depășește 5 V, prin urmare, în programul SpectraLab, scara de nivel este limitată de sus cu o valoare de + 6 ... 12 dBV .

    În programul SpectraLab, scara principală pentru măsurarea nivelurilor de semnal este scara dBFS ( La scară completă). La această scară îi corespunde 0 dBFS semnal digital cu in toate cifrele dintre care exista doar logice, poate fi de 24, 16 sau 8 biti.
    Acest nivel poate corespunde orice tensiune de vârf să nu depășească nivelul maxim admisibil de intrare de supraîncărcare al plăcii de sunet. Gama de niveluri măsurate pe această scară se extinde de la 0 la minus 190 dBFS, este calibrat în niveluri ale valorii tensiunii efective. (după nivelurile de putere).

    Software-ul SpectraLab oferă posibilitatea de a afișa o oscilogramă, în care nivelul semnalului este măsurat pe scara FS folosind valori rms pentru a măsura tensiunea unui voltmetru (figura de mai sus).
    În inginerie audio presiunea sonorăși intensitatea vibrațiilor sonore de obicei măsurată în decibeli pe scara dBSPL ( Nivelul de presiune al sunetului). Această posibilitate este oferită în programul SpectraLab.
    Pe această scară, am convenit să luăm intensitatea sunetului egală cu I0 = 10 (la puterea –12) W / m2 ca nivel zero al intensității. Nivelul zero al presiunii acustice P0 este determinat prin calcul folosind formula

    și este egal cu 2,04 10 (–5 putere) Pa.
    În această formulă prezistivitate aer, p= 1,23 kg / m3, Cs este viteza de propagare a sunetului, Cs = 340 m / s.

    Pentru ilustrare în fig. mai jos este un grafic al posibilelor niveluri de presiune acustică.
    Această figură arată două scări: în decibeli - scara este liniară, iar în Pascali - neliniară, deci este dificil să o folosești.
    În programul SpectraLab, măsurătorile se fac în modul scară logaritmică în scara SPL, iar în modul scară liniară - în Pascals.


    Frecvența sunetelor tonale, kHz
    Dependența de frecvență a pragurilor absolute și dureroase ale auzului


    Pentru ca măsurarea nivelurilor de presiune acustică să fie efectuată pe scara FS, această scară trebuie să fie coordonată cu scara SPL. Pentru a face acest lucru, trebuie să setați nivelul maxim de presiune acustică pe scara SPL - Lmax, care va corespunde la 0 dB pe scara FS. Apoi, la măsurarea nivelului de presiune acustică de 0 dB în scala SPL, nivelul minus Lmax în scala FS va corespunde.
    La acest nivel, este setat un grafic al pragului absolut de auz în scala FS.

    De obicei se presupune că Lmax 120 dBspl, apoi pe scara FS 0 dBspl = -120 dBFS. Figura de mai sus arată răspunsul în frecvență al aceleiași fonograme în scalele FS și SPL. Acestea sunt efectuate presupunând că Lmax = 90 dBspl, astfel încât graficele sunt pur și simplu deplasate de-a lungul scalei cu acești 90 de decibeli. În acest caz, 0 dB SPL în scala FS corespunde cu minus 90 dB FS.

  3. 3. Scale de frecvență

    În programul SpectraLab, atunci când se măsoară răspunsul în frecvență, scara de frecvență poate fi liniară, logaritmică și octavă.

    Scala de frecvență liniară în electroacustică este rar folosit când este necesar să se elimine răspunsul în frecvență într-un interval de frecvență îngust.
    Scala de frecvență logaritmică în electroacustică este folosit pentru a măsura răspunsul în frecvență al căilor electrice. Scara logaritmică are proprietatea de periodicitate (figura de mai jos). Este alcătuit dintr-o secvență aceleași scale logaritmice de bază , care diferă în scară de 10 ori: 1, 10, 100, 1000, 10000, 100000 Hz... Scara principală de frecvență logaritmică are un interval de un deceniu cu raportul frecvențelor la începutul și la sfârșitul scalei egal cu 10. În cadrul acestei scale, lungimea segmentului de scară b de la începutul lui F la o frecvență dată F este proporțional cu logaritmul raportului acestor frecvențe unde D este lungimea fizică a scării logaritmice principale.

    În scara principală de frecvență logaritmică, nu există puncte de referință în intervalele de frecvență 1 - 2, 10-20, 100-200... .Hz. La trasarea graficelor, formula de mai sus vă permite să obțineți locația punctelor pentru frecvențele din aceste intervale. Dacă, de exemplu, lungimea scării principale logaritmice este de 3 cm și este necesar să se determine locul referinței de frecvență de 16 kHz. După formula dată, obținem: b 0,6 cm.

    Scara logaritmică este extrem de utilă pentru afișarea unor intervale de frecvență foarte mari atât pentru măsurători electrice, cât și electroacustice. Acest lucru se datorează faptului că circuitele electrice și electroacustice moderne au o gamă de frecvență foarte largă. Deci, raportul dintre frecvența superioară și cea inferioară în intervalul de frecvență audio este 1000, iar o gamă atât de largă pe o scară liniară este pur și simplu imposibil de imaginat. gama de frecvente amplificatoare moderne pornite circuite integrate chiar mai larg - de la zero la 10 MHz sau mai mult.

    În electroacustică avantaj suplimentar Scala de frecvență logaritmică este că pasul perceput este proporțional cu logaritmul impactului. Prin urmare, în muzică, notele care diferă în frecvență de două ori sunt percepute ca una și aceeași notă, iar intervalul dintre note în semiton corespunde raportului dintre frecvențele lor 21/12.
    De aceea scala muzicală este logaritmică.
    Cu toate acestea, scara logaritmică pentru măsurarea răspunsului în frecvență al difuzoarelor este rar utilizată, deoarece este imposibil să se măsoare presiunea sonoră a unui difuzor în această scară și chiar și vârfurile și scăderile foarte scurte sunt vizibile pe răspunsul în frecvență, care nu sunt audibile ( Fig. de mai sus.)

    Scala de frecvență de octave ... Pe această scară, gama de frecvențe ale sunetului poate fi împărțită în octave și fracțiuni de octave (1/2, 1 / 3,1 / 6...). Dacă această scară include o frecvență de 1 kHz, se numește scară principală. Valorile scării de frecvență octave sunt determinate prin calcul folosind formula

    unde x = 0,1,2,3, .... m = 1,2,3,6,12 .... Când m = 1 este o scară de frecvență de octavă, m 2 este o scară de frecvență de jumătate de octavă m 3 este o scară de frecvență a treia octavă. Pentru nespecialiștii în domeniul electroacusticii, aceste frecvențe arată neobișnuit. Cea mai des folosită scară de frecvență de 1/3 de octavă este: 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 …… .Hz

    În această scară, conform standardului AES17, este necesar ca răspunsul în frecvență al difuzoarelor să fie măsurat în puncte, un ton de alunecare logaritmică și zgomot roz. Acest lucru se datorează faptului că numai la astfel de măsurători zona de răspuns în frecvență este proporțională cu presiunea difuzorului.

    Software-ul SpectraLab măsoară nivelul de putere al tuturor componentelor spectrului simultan cu răspunsul în frecvență. Acest nivel este utilizat pentru a calcula presiunea sonoră a difuzorului în intervalul de frecvență specificat. Alegerea unei scale de 1/3 de octavă se datorează faptului că, conform standardului, vârfurile și scăderile răspunsului în frecvență mai mici de 1/6 octavă nu sunt audibile.
    Prin urmare, acestea sunt excluse la măsurarea neuniformității răspunsului în frecvență și la calcularea presiunii sonore.

    Figura de mai sus prezintă spectrele aceleiași fonograme pe scara de frecvență de octave, măsurate cu zgomot roz folosind diferite benzi de mediere: 1, 1/3, 1/6 și 1/24 de octave. Chiar și dintr-o privire, puteți determina cât de mult diferă neregulile lor.

    4. Scale pentru măsurarea spectrogramelor

    În programul SpectraLab, este posibilă măsurarea spectrogramelor bidimensionale și tridimensionale ale fonogramelor (figura de mai jos) pe o scară: frecvență - timp și timp - frecvență - amplitudine. În acest caz, nivelul semnalului este evidențiat în culoare.

    5. Semnale de testare ale programului SpectraLab

    Zgomotul și caracteristicile sale​


    Nivel de zgomot de putere a este nivelul puterii totale a tuturor componentelor spectrului în Lnîn intervalul de frecvență specificat în scara FS. La măsurare, acest nivel este indicat pe tabloul de bord. Nivelul de putere sau Total Prw... Nivelurile maxime de zgomot sunt indicate pe tabloul de bord pentru Amplitudinea de vârf. Într-un osciloscop, nivelul de putere a zgomotului este măsurat cu un voltmetru rms în intervalul de la 0 la frecvența Nyquist și este indicat pe afișajul acestuia.

    Nivel de densitate spectrală de putere este nivelul de putere a zgomotului într-o lățime de bandă de 1 Hz.

    Spectrul de zgomot- acesta este un grafic al dependenței nivelului densității puterii spectrale a zgomotului de frecvență.

    Neregularitatea spectrului de zgomot este diferența în decibeli dintre nivelurile maxime și minime ale spectrului de zgomot.

    zgomot alb Este zgomotul al cărui nivel de densitate spectrală de putere este independent de frecvență. Spectrul unui astfel de zgomot este măsurat pe o scară de frecvență logaritmică. În teorie, spectrul ar trebui să fie o linie dreaptă de-a lungul axei frecvenței.

    În programul SpectraLab, spectrul zgomotului alb diferă semnificativ de cel teoretic, iar denivelarea acestuia în intervalul 20-20000 Hz ajunge la 20 dB (Fig. Mai jos). CU).

    In medie nivelul de densitate spectrală a puterii zgomotului alb Lds în intervalul de la 0 la Fmax frecvența Nyquist este calculată prin formula
    La Fmax = 20.000 Hz, nivelul Lds este cu 43 dB mai mic decât nivelul Ln (Fig. CU). Această formulă rezolvă și problema inversă, când nivelul de putere a zgomotului Ln este determinat din nivelul Lds măsurat.

    Spectrul de zgomot de pe grafice este definit de linie Pardoseala de zgomot.(orez. E). Acest nivel diferă de nivelul densității spectrale de putere prin faptul că este măsurat cu o lățime de bandă de scanare care nu este egală cu 1 Hz. A trece de la nivel Pardoseala de zgomot(Lnfloor) la nivelul Lds este necesar să introduceți factorul de corecție Kww.

    Această corecție depinde de factorul de fereastră SB, rata de eșantionare fs și dimensiunea FFT a transformării rapide Fourier. Se calculează prin formula

    În funcție de factorul de corecție, nivelul Pardoseala de zgomot se ridică sau coboară. Cu parametrii corect selectați ai transformării Fourier, factorul de corecție este aproape de zero și apoi Lds = Lnfloor... Rău Lnfloor măsurată cu o reticulă la 1000 Hz.

    Inegalitate Spectrul de zgomot alb N este definit ca diferența în decibeli dintre nivelurile maxime și minime de zgomot în intervalul de frecvență de interes. Planeitatea este măsurată pe afișajul analizorului de spectru folosind o reticulă, apelată prin apăsarea butonului stâng al mouse-ului.

    Zgomot roz Este zgomotul în care nivelul densității spectrale de putere scade odată cu creșterea frecvenței, invers cu frecvența. Un astfel de zgomot are aceeași putere de zgomot în bandă de octave pe întreaga gamă audio. Prin urmare, atunci când utilizați zgomot roz pentru a măsura răspunsul în frecvență, puteți utiliza numai scară de frecvență de octave cu un interval de medie de 1/12 sau 1/24 de octava. Într-o astfel de scară în programul SpectraLab, spectrul zgomotului roz arată aproape de o linie dreaptă de-a lungul axei frecvenței, domeniul său de măsurare a frecvenței este de 30-16000 Hz, neregularitatea spectrului ajunge la 6-8 dB (Fig. D).

    Semnal de ton glisant

    Caracteristicile semnalului de ton de alunecare : frecvențele de început și de sfârșit, timpul de scanare, legea variației frecvenței ( liniară și logaritmică ).

    Alegerea legii de frecvență a tonului de alunecare depinde de scara de frecvență a analizorului de spectru utilizat. În cazul scalelor liniare și logaritmice, este necesar să se folosească o lege liniară a modificării frecvenței. Dacă se folosește o scară de octavă fracțională, atunci este necesar să se aleagă legea logaritmică.

    Frecvența tonului de alunecare cu legea liniară crește liniar cu timpul, prin urmare, cu o scară de frecvență logaritmică la frecvențe joase apar erori dinamice. Cu cât timpul de scanare este mai scurt și rezoluția analizorului de spectru este mai mare, cu atât acestea sunt mai mari. Gama de frecvență de măsurare este de 2-20000 Hz, la frecvențe sub 200 Hz, erori instrumentale mari în măsurarea nivelului de răspuns în frecvență (Fig. E).


    Frecvența tonului de alunecare cu o lege logaritmică la frecvențe joase crește mai lent, iar la frecvențe înalte - mai rapid decât cu o lege liniară. Prin urmare, cu o scară de frecvență octava la frecvențe x joase, erorile dinamice sunt mult mai mici. Gama de frecvență de măsurare este 30-16000 Hz, erorile instrumentale sunt mici (Fig. F).

  4. Semnal de rampă de tensiune

    Caracteristicile semnalului cu creșterea tensiunii în timp: nivelurile inițiale și finale ale semnalului, frecvența semnalului și timpul de creștere. În fig. G... au prezentat în mod deliberat formele de undă ale unui semnal cu o tensiune în rampă în scale liniare și logaritmice pentru a demonstra avantajul scărilor logaritmice. După cum puteți vedea, la o scară liniară, graficul k este mai mult ca o funcție exponențială sau pătratică, în timp ce la o scară logaritmică este un ferăstrău.

    6. Măsurarea caracteristicilor tehnice ale traseului electroacustic

    Măsurarea zgomotului traseu

    SpectraLab folosește un analizor de spectru pentru a măsura: spectrul de zgomot și nivelul de putere a zgomotului în intervalul de frecvență selectat , Nivelul de zgomot al podelei, neuniformitatea spectrului și nivel mediu densitatea spectrală de putere a zgomotului. Folosind un osciloscop, se măsoară nivelul de putere a zgomotului integral în intervalul de frecvență de la 0 la frecvența Nyquist.

    Măsurarea THD, THD + N, SNR și DR în software-ul SpectraLab

    Distorsiunea armonică THD este definit ca raportul dintre valoarea efectivă totală a tensiunii armonice la valoare efectivă tensiunea primei armonice a semnalului. Acest coeficient este măsurat ca procent, cu indicarea rezultatului măsurătorii pe afișajul THD.
    Distorsiunea armonică totală THD + N este definit ca raportul dintre tensiunea RMS totală a armonicilor și zgomotului și tensiunea RMS a întregului semnal V. Acest coeficient este măsurat în procente, iar rezultatul măsurării este indicat pe afișajul THD + N.

    În caracteristicile tehnice ale căilor de sunet electroacustice, valorile THD și THD + N sunt adesea date în decibeli. Trecerea de la procent la decibeli se face după formulele:

    Coeficienții THD și THD + N pot fi măsurați la orice nivel de semnal.

    În SpectraLab, SNR este definit ca raportul dintre puterea primei armonice a semnalului P1 și puterea totală a armonicilor și a zgomotului Pn, care include toate componentele discrete nearmonice ale spectrului, dacă există. Se măsoară în decibeli la orice nivel de semnal cu indicarea rezultatului măsurării pe placa SNR.

    În această formulă, armonica superioară este determinată de frecvența Nyquist sau de filtrul trece-bandă la intrarea analizorului de spectru. Comparând formulele de mai sus, se poate observa că

    În calea digitală, valoarea SNR poate depinde de nivelul semnalului, datorită creșterii distorsiunii armonice în ADC când nivelul semnalului este aproape de 0 dB FS. Prin urmare, în programul SpectraLab, valoarea maximă SNR maximă ar trebui utilizată pentru a caracteriza raportul semnal-zgomot al căii măsurate. Nivelul semnalului la care este măsurat acest parametru este selectat experimental. De obicei, aceasta este de la minus 0,1 la minus 3 dB FS.

    Măsurare SNR conform standardului AES17

    În calea digitală, raportul semnal-zgomot este definit ca raport nivel maxim semnal (0 dBFS), indiferent de cantitatea de distorsiune neliniară, la nivelul de zgomot din cale în absența unui semnal (pauză). AES17 AES SNR egal cu nivelul de putere a zgomotului cu semn inversat Ln

    Măsurătorile trebuie făcute folosind un filtru de ponderare de tip A pentru a corela mai bine măsurarea cu percepția auditivă.
    Software-ul SpectraLab oferă capacitatea de a măsura puterea zgomotului cu trei filtre de ponderare de tipuri: A, B și C. Caracteristicile de frecvență ale acestora sunt prezentate în Fig. H... SNR măsurat conform standardului AES17 este întotdeauna mai mare decât SNR max măsurat în software-ul SpectraLab.

    Măsurarea intervalului dinamic AES17 DR

    În calea digitală, domeniul dinamic este definit ca raportul dintre nivelul maxim al semnalului (0 dBFS), indiferent de cantitatea de distorsiune armonică, la nivelul de zgomot și distorsiunea neliniară din cale în prezența unui semnal. DR este caracteristica ADC. Prin definiție, DR este (THD + N) dB cu semnul opus.

    În conformitate cu standardul AES17, THD + N dB este măsurat la 997 Hz cu un nivel de semnal de minus 60 dB pentru a reduce efectul distorsiunii armonice ADC și erorilor de cuantizare. Măsurătorile trebuie făcute folosind un filtru de ponderare de tip A pentru a corela mai bine măsurarea cu percepția auditivă. În acest caz, DR este calculat prin formule

    Întotdeauna DRaes mai mult decât DRmax și producătorilor de plăci de sunet le place. Valorile SNR și DR măsurate conform standardului AES17 diferă puțin. De aceea, aceste două caracteristici sunt adesea identificate.

    Măsurarea distorsiunii de intermodulație IMD

    Măsuri SpectraLab coeficientul de distorsiune de intermodulație IMD folosind două semnale de test standard la 250 și 8020 Hz. Semnal frecventa inalta nivelul este mai mic decât cel de joasă frecvență cu 12 dB. Coeficient IMD este definit ca nivelul de putere al produselor de diferență de distorsiune neliniară de ordinul trei. Acest coeficient este măsurat ca procent, iar rezultatul măsurării este indicat pe afișajul IMD.

    Măsurarea caracteristicilor amplitudine-frecvență (AFC)

    În programul SpectraLab, răspunsul în frecvență al căii investigate este măsurat ca o funcție de transfer complexă (modul și fază). Această funcție este calculată ca diferență între nivelurile de intrare și de ieșire ale căii investigate, prin urmare, distorsiunile de amplitudine și de fază ale semnalelor de testare sunt excluse în timpul unei astfel de măsurători.

    Acest lucru permite utilizarea semnalelor de zgomot alb și roz, tonuri lineare și logaritmice cu orice scară de frecvență pentru măsurarea răspunsului în frecvență cu aproximativ aceeași eroare de măsurare.
    În fig. eu... Ca exemplu, este afișat răspunsul în frecvență al unei plăci de sunet profesionale, luat folosind zgomot alb și roz, precum și un ton de alunecare liniar. Toate graficele se îmbină, iar neuniformitatea răspunsului în frecvență nu depășește 0,015 dB în intervalul de la 1 la 20.000 Hz.

    Starea subiectului: Închis.

SoundCard Osziloscope - software care transformă un computer într-un osciloscop cu două canale, un generator de joasă frecvență cu două canale și un analizor de spectru

O zi bună, dragi radioamatori!
Fiecare radioamator știe că pentru a crea aparate de radioamator mai mult sau mai puțin complexe este necesar să ai la dispoziție nu doar un multimetru. Astăzi, în magazinele noastre puteți cumpăra aproape orice dispozitiv, dar - există un „dar” - costul unei calități decente a oricărui dispozitiv nu este mai mic de câteva zeci de mii de ruble noastre și nu este un secret că pentru majoritatea rușilor este o mulțime de bani și, prin urmare, aceste dispozitive nu sunt disponibile deloc, sau un radioamator cumpără dispozitive care au fost utilizate de mult timp.
Astăzi pe site , vom încerca să dotăm laboratorul radioamatorului cu instrumente virtuale gratuite -osciloscop digital cu două canale, generator cu două canale frecventa audio , analizor de spectru... Singurul dezavantaj al acestor dispozitive este că toate funcționează numai în intervalul de frecvență de la 1 Hz la 20.000 Hz. Site-ul a oferit deja o descriere a unui program similar de radioamator:“ “ - un program care convertește computer de acasă la osciloscop.
Astăzi vreau să vă aduc în atenție un alt program - „Osziloscop placa de sunet„. Am fost atras de acest program pentru caracteristicile sale bune, designul atent, ușurința de a studia și de a lucra în el. Acest program este în engleză, nu există traducere în limba rusă. Dar nu consider acest lucru un dezavantaj. În primul rând, este foarte ușor să-ți dai seama cum să lucrezi în program, îl vei vedea singur, iar în al doilea rând - într-o zi vei dobândi instrumente bune(și au toate denumirile în engleză, deși ei înșiși sunt chinezi) și se obișnuiesc imediat și ușor cu ele.

Programul a fost dezvoltat de C. Zeitnitz și este gratuit, dar numai pentru uz privat. Licența pentru program costă aproximativ 1.500 de ruble și există și așa-numita „licență privată” - aproximativ 400 de ruble, dar aceasta este mai degrabă o donație către autor pentru îmbunătățirea în continuare a programului. Vom folosi în mod natural versiune gratuită program, care diferă doar prin faptul că atunci când pornește, de fiecare dată apare o fereastră cu o ofertă de cumpărare a unei licențe.

Descărcați programul ( ultima versiune din decembrie 2012):

(28,1 MiB, 50.675 accesări)

Mai întâi, să înțelegem „conceptele”:
Osciloscop- un dispozitiv conceput pentru cercetare, observare, măsurare a amplitudinii și a intervalelor de timp.
Osciloscoapele sunt clasificate:
în funcție de scopul și metoda de afișare a informațiilor:
- osciloscoape cu măturare periodică pentru observarea semnalelor pe ecran (în Occident se numesc osciloscop)
- osciloscoape cu baleiaj continuă pentru înregistrarea curbei semnalului pe o bandă fotografică (în Occident se numesc oscilograf)
prin metoda de procesare a semnalului de intrare:
- analogic
- digital

Programul funcționează într-un mediu nu mai mic de W2000 și include:
- un osciloscop cu două canale cu o lățime de bandă (în funcție de placa de sunet) nu mai mică de 20 până la 20.000 Hz;
- generator de semnal cu două canale (cu aceeași frecvență generată);
- analizor de spectru
- și este, de asemenea, posibil să se înregistreze un semnal sonor pentru studiul său ulterior

Fiecare dintre aceste programe are caracteristici suplimentare, pe care le vom analiza în cursul studiului lor.

Vom începe cu un generator de semnal:

Generatorul de semnal, așa cum am spus, este cu două canale - Canalul 1 și Canalul 2.
Să luăm în considerare scopul comutatoarelor și ferestrelor sale principale:
1 butoane pentru pornirea generatoarelor;
2 Fereastra de setare a formei de undă de ieșire:
sinus- sinusoidal
triunghi- triunghiular
pătrat- dreptunghiular
dinți de ferăstrău- dinți de ferăstrău
zgomot alb- Zgomot alb
3 regulatoare de amplitudine a semnalului de ieșire (maxim - 1 volt);
4 butoane de reglare a frecvenței ( frecvența dorită poate fi setat manual în ferestrele de sub comenzi). Deși frecvența maximă pe regulatoare este de 10 kHz, în ferestrele inferioare puteți înregistra orice frecvență permisă (în funcție de placa de sunet);
5 ferestre pentru setarea manuală a frecvenței;
6 pornirea modului „Sweep - generator”. În acest mod, frecvența de ieșire a generatorului se schimbă periodic de la valoarea minimă setată în ferestrele „5” la valoare maximă stabilite în casetele „Fend” pentru timpul stabilit în casetele „Timp”. Acest mod poate fi activat fie pentru un canal, fie pentru două canale simultan;
7 ferestre pentru setarea frecvenței și timpului final al modului Sweep;
8 conexiune software a ieșirii canalului generatorului la primul sau al doilea canal de intrare al osciloscopului;
9 - stabilirea diferenței de fază între semnalele de la primul și al doilea canal al generatorului.
10 -la Setarea ciclului de lucru al semnalului (eficient numai pentru o undă pătrată).

Acum să aruncăm o privire la osciloscopul în sine:

1 Amplitudine - reglarea sensibilității canalului de deviere verticală
2 Sincronizare- permite (prin bifare sau debifare) efectuarea ajustării separate sau simultane a două canale în ceea ce privește amplitudinea semnalului
3, 4 vă permite să răspândiți semnale de-a lungul înălțimii ecranului pentru observarea lor individuală
5 setarea timpului de baleiaj (de la 1 milisecundă la 10 secunde, cu 1000 de milisecunde într-o secundă)
6 start Stop operarea osciloscopului. Când este oprit, starea curentă a alarmelor este salvată pe ecran și apare butonul Salvare ( 16 ) care vă permite să salvați starea curentă pe un computer sub formă de 3 fișiere (date text ale semnalului investigat, imagine alb-negruși imagine color imagini de pe ecranul osciloscopului în momentul opririi)
7 Triggerdispozitiv software, care întârzie începerea măturarii până când sunt îndeplinite unele condiții și servește la obținerea unei imagini stabile pe ecranul osciloscopului. Există 4 moduri:
pornit / oprit... Când declanșatorul este dezactivat, imaginea de pe ecran va părea „curgând” sau chiar „neclară”.
mod auto... Programul însuși alege modul (normal sau simplu).
Mod normal... În acest mod, se efectuează o baleiere continuă a semnalului investigat.
mod unic... În acest mod, se efectuează o măturare unică a semnalului (cu un interval de timp setat de butonul Time).
8 selectarea canalului activ
9 Margine- tip de declanșare a semnalului:
- în creștere- pe fața semnalului investigat
cădere- prin decăderea semnalului investigat
10 Setare automatăinstalare automată timpul de baleiere, sensibilitatea canalului de deviere verticală Amplitudinea, precum și imaginea este condusă în centrul ecranului.
11 -Modul canal- determină modul în care vor fi afișate semnalele pe ecranul osciloscopului:
singur- ieșire separată a două semnale către ecran
- CH1 + CH2- ieșirea sumei a două semnale
CH1 - CH2- ieșirea diferenței a două semnale
CH1 * CH2- ieșirea produsului a două semnale
12 și 13selectarea afișării canalelor pe ecran (sau oricare dintre cele două, sau două deodată, valoarea este afișată lângă Amplitudine)
14 ieșirea formei de undă a canalului 1
15 ieșirea formei de undă a canalului 2
16 deja trecut - înregistrarea unui semnal către un computer în modul de oprire a osciloscopului
17 scară de timp (avem un regulator Timp este de 10 milisecunde, deci scala este afișată de la 0 la 10 milisecunde)
18 stare- arată starea curentă a declanșatorului și, de asemenea, vă permite să afișați următoarele date pe ecran:
- HZ și Volți- afisarea frecventei curente a tensiunii semnalului investigat
cursor- activarea cursoarelor verticale și orizontale pentru măsurarea parametrilor semnalului investigat
conectați-vă la Fille- înregistrarea pe secundă a parametrilor semnalului studiat.

Efectuarea de măsurători pe un osciloscop

Mai întâi, să setăm generatorul de semnal:

1. Porniți canalul 1 și canalul 2 (triunghiurile verzi se aprind)
2. Setați semnalele de ieșire - sinusoidale și dreptunghiulare
3. Setați amplitudinea semnalelor de ieșire egală cu 0,5 (generatorul generează semnale cu o amplitudine maximă de 1 volt, iar 0,5 va însemna amplitudinea semnalelor egală cu 0,5 volți)
4. Setați frecvența la 50 Herți
5. Treceți în modul osciloscop

Măsurarea amplitudinii semnalului:

1. Butonul de sub inscripție Măsura selectați modul HZ și Volți, puneți o bifă lângă etichete Frecvență și tensiune... În același timp, de sus apar frecvențele curente pentru fiecare dintre cele două semnale (aproape 50 herți), amplitudinea semnal complet Vp-pși stres eficient semnale Veff.
2. Butonul de sub inscripție Măsura selectați modul Cursoreși puneți o bifă lângă inscripție Voltaj... În același timp, avem două linii orizontale, iar dedesubt inscripțiile care arată amplitudinea componentelor semnalului pozitiv și negativ ( A), precum și variația totală a amplitudinii semnalului ( dA).
3. Expunem liniile orizontale în poziția de care avem nevoie față de semnal, pe ecran vom primi date despre amplitudinea lor:

Măsurarea intervalelor de timp:

Facem aceleași operații ca și pentru măsurarea amplitudinii semnalului, cu excepția modului Cursore puneți o bifă la inscripție Timp... Ca urmare, în loc de orizontală, vom obține două linii verticale, iar sub intervalul de timp dintre două linii verticaleși frecvența curentă a semnalului în acest interval de timp:

Determinarea frecvenței și amplitudinii semnalului

În cazul nostru, nu este nevoie să se calculeze în mod special frecvența și amplitudinea semnalului - totul este afișat pe ecranul osciloscopului. Dar dacă trebuie să utilizați un osciloscop analogic pentru prima dată în viață și nu știți cum să determinați frecvența și amplitudinea semnalului, vom lua în considerare această problemă în scopuri educaționale.

Lăsăm setările generatorului așa cum au fost, cu excepția faptului că amplitudinea semnalului este setată la 1.0, iar setările osciloscopului sunt setate ca în imagine:

Setăm regulatorul de amplitudine a semnalului la 100 milivolti, regulatorul timpului de baleiaj la 50 de milisecunde și obținem imaginea pe ecran ca de sus.

Principiul determinării amplitudinii semnalului:
Regulator Amplitudine stăm în poziție 100 milivolți, ceea ce înseamnă că diviziunea verticală a grilei pe ecranul osciloscopului este de 100 milivolți. Numărăm numărul de diviziuni de la partea de jos a semnalului până la cea de sus (obținem 10 divizii) și înmulțim cu prețul unei diviziuni - 10 * 100 = 1000 milivolți = 1 volt, ceea ce înseamnă că amplitudinea semnalului de sus în jos este de 1 volt. În același mod, puteți măsura amplitudinea semnalului în orice parte a oscilogramei.

Determinarea temporizării semnalului:
Regulator Timp stăm în poziție 50 de milisecunde... Numărul de diviziuni orizontale ale scării osciloscopului este 10 (în acest caz, avem 10 diviziuni pe ecran), împărțiți 50 la 10 și obțineți 5, ceea ce înseamnă că prețul unei diviziuni va fi egal cu 5 milisecunde. Selectăm secțiunea dorită a oscilogramei semnal și calculăm câte diviziuni se potrivește (în cazul nostru - 4 diviziuni). Înmulțiți prețul unei diviziuni cu numărul de diviziuni 5*4=20 si determina ca perioada semnalului in zona investigata este 20 de milisecunde.

Determinarea frecvenței semnalului.
Frecvența semnalului investigat este determinată de formula uzuală. Știm că o perioadă a semnalului nostru este egală cu 20 de milisecunde, rămâne să aflăm câte perioade vor fi într-o secundă - 1 secundă / 20 milisecunde = 1000/20 = 50 Herți.

Analizor de spectru

Analizor de spectru- un dispozitiv pentru observarea și măsurarea distribuției relative a energiei oscilațiilor electrice (electromagnetice) în banda de frecvență.
Analizor de spectru de frecvență joasă(ca și în cazul nostru) este conceput să funcționeze în domeniul de frecvență audio și este folosit, de exemplu, pentru a determina răspunsul în frecvență diverse dispozitive, la studierea caracteristicilor zgomotului, reglarea diferitelor echipamente radio. Mai exact, putem determina răspunsul în frecvență al amplificatorului audio asamblat, putem configura diverse filtre etc.
Nu este nimic dificil în lucrul cu analizorul de spectru, mai jos voi da scopul setărilor sale principale, iar tu însuți, deja empiric, îți vei da seama cu ușurință cum să lucrezi cu el.

Iată cum arată analizorul de spectru în programul nostru:

Ce este aici - ce:

1. Vedere a scalei verticale a analizorului
2. Selectarea frecventă a canalelor afișate din generator și a tipului de afișare
3. Piesa de lucru analizor
4. Buton pentru înregistrarea stării curente a formei de undă când este oprită
5. Mod de marire a suprafetei de lucru
6. Comutarea scării orizontale (scara de frecvență) de la forma liniară la forma logaritmică
7. Frecvența semnalului curent când generatorul este în modul de baleiaj
8. Frecvența curentă la poziția cursorului
9. Indicator de distorsiune armonică a semnalului
10. Setarea filtrului pentru semnale în funcție de frecvență

Vizualizarea figurilor Lissajous

figurile Lissajous- traiectorii închise trasate de un punct care face doi vibratii armoniceîn două direcții reciproc perpendiculare. Tipul cifrelor depinde de relația dintre perioade (frecvențe), faze și amplitudini ale ambelor oscilații.

Dacă aplicați la intrări " X" și " Y»Semnale de osciloscop cu frecvențe apropiate, apoi pe ecran puteți vedea figurile lui Lissajous. Această metodă este utilizată pe scară largă pentru a compara frecvențele a două surse de semnal și pentru a potrivi o sursă cu frecvența celeilalte. Când frecvențele sunt apropiate, dar nu sunt egale între ele, cifra de pe ecran se rotește, iar perioada ciclului de rotație este inversul diferenței de frecvență, de exemplu, perioada de rotație este de 2 s - diferența de frecvențe ale semnalului este de 0,5 Hz. Cu frecvențe egale, figura îngheață nemișcată, în orice fază, totuși, în practică, din cauza instabilităților semnalului pe termen scurt, figura de pe ecranul osciloscopului se scutură de obicei ușor. Puteți folosi nu numai pentru comparație frecvente identice, dar și într-un raport multiplu, de exemplu, dacă sursa de referință poate furniza doar 5 MHz, iar sursa reglată - 2,5 MHz.

Nu sunt sigur că această funcție a programului vă va fi utilă, dar dacă aveți nevoie brusc de ea, atunci cred că vă puteți da seama cu ușurință de această funcție pe cont propriu.

Funcție de înregistrare a sunetului

Am spus deja că programul vă permite să scrieți oricare semnal sonor pe un computer pentru studii suplimentare. Funcția de înregistrare a semnalului nu este dificilă și vă puteți da seama cu ușurință cum să o faceți:

Software computer-osciloscop

Top articole similare