Programimi i analizës së spektrit të tingullit pdf torrent.

26.04.2019 Lajme

Analizuesit e spektrit thjeshtojnë shumë procesin e përzierjes, duke lejuar barazimin më objektiv dhe të përforcuar vizualisht. Si mund të jetë i dobishëm një analizues i spektrit? Si ndryshojnë ato? Ku mund të shkarkoj një analizues spektri? Si zakonisht, gjithçka në rregull.

Për të filluar, një përmbledhje dhe krahasim i vogël i analizuesve vst që përdora.

Analizues i shkëlqyer, dinamik 1. Ky është vst-i im i parë dhe kam punuar me të kohe e gjate derisa lindi nevoja për një instrument më të saktë. Fakti është se hapi minimal i matjes së analizuesit PAZ në rajonin me frekuencë të ulët (butoni "LF res.") është i barabartë me 10 Hz, dhe kjo mungonte shumë. duke kërkuar për alternativë falas, hasa

Analizues i thjeshtë dhe i saktë nga prodhues vendas... Ka cilësime të mjaftueshme për të shfaqur të dhënat në të njëjtën mënyrë si PAZ Analyzer, por ka një pengesë domethënëse (për mua, të paktën), për shkak të së cilës ndalova përdorimin e tij: kur vlera të larta FFT 2, ndërfaqja është jashtëzakonisht e ngadaltë, vetëm një shfaqje rrëshqitëse ...

E gjeta këtë analizues krejt rastësisht, duke ndjekur lidhjen e rekomandimit të dikujt. Është i lezetshëm Me një kosto relativisht të ulët, ai ka një version demo pa kufi kohor ose funksionalitet (kufizimi i vetëm është që në versionin demo programi kalon në modalitetin e anashkalimit për 5 sekonda, çdo 40 sekonda funksionimi). Plus, një ndërfaqe e bukur me përditësim i shpejtë i shtrembër, saktësi e madhe dhe një det funksionesh, deri në aftësinë për të llogaritur diferencën në përgjigjen e frekuencës së disa sinjaleve.

Zgjedhja u bë, por ishte një gjë që më shqetësonte. Jam mësuar me analizuesin PAZ dhe ekranin e tij të përgjigjes së frekuencës. SPANJË dhe FreqAnalist e njëjta gjë, shfaqi një kurbë ... disi nuk është kështu. Analizuesi i valëve "pa" shumicën e përzierjeve në studio si një vijë horizontale e drejtë, por "konkurrentët" e tij - për disa arsye, me një rritje në rajonin me frekuencë të ulët dhe një ndërprerje në frekuenca të larta, megjithëse kjo nuk u perceptua nga veshi. . Kush (çfarë) të besojë?

E kuptova mjaft shpejt, duke vendosur të testoj analizuesit me zhurmë - një sinjal që zë të gjithë brezin e frekuencës. Duke kërkuar për mostra tingulli të zhurmës, hasa në një që përmendte ngjyrat e zhurmës. Si nuk mund ta kisha marrë me mend menjëherë! PAZ ka karakteristikë logaritmike Ekrani i përgjigjes së frekuencës, i cili korrespondon me vijën horizontale kur mat zhurmën rozë. Analizuesit SPANJË dhe FreqAnalist parazgjedhur në "kalibruar" me zhurmë të bardhë. Kjo është e lehtë për t'u rregulluar falë kontrollit Slope, i cili ndryshon pjerrësinë e lakores së përgjigjes së frekuencës:

Pra, pak a shumë kemi vendosur për mjetet e analizës dhe veçoritë e tyre. Ç'pritet më tej?

Puna me një analizues spektri

Mundësuar nga pajisja Quattro, ACE ofron përpunim dixhital të sinjalit me pikë lundruese 32-bit me shpejtësi kampionimi deri në 204,8 kHz në të gjitha kanalet njëkohësisht. Të gjitha hyrjet janë të lidhura me një ADC të dedikuar 24-bit sigma-delta, dhe të dy daljet kanë DAC-të e tyre 24-bit. Hyrjet dhe daljet mbrohen nga filtra të integruar kundër alifizimit. Aftësitë kompjuterike ofrojnë në kohë reale diapazoni dinamik mbi 120 dB deri në 94 kHz gjerësi brezi, duke matur dhe shfaqur njëkohësisht 1600 linja në funksionet e transferimit, koherencës dhe të gjitha matjet e tjera të lidhura, dhe siguron lehtësisht matje me rezolucion të lartë deri në 25600 rreshta, shkallëzim në kohë reale, matje dhe shfaqje e grafikut 3D të "Ujëvarës" dhe regjistrim i njëkohshëm në disk. I gjithë përpunimi i sinjalit kryhet nga procesori qendror i sinjalit i integruar në Quattro, kompjuteri juaj Windows kërkohet vetëm për ndërfaqen e operatorit dhe shfaqjen e të dhënave.

Të gjitha mundësitë në një pajisje

Blerja e një analizuesi të spektrit nuk është problem këto ditë. Është e rëndësishme të kuptohet se ka dallime të mëdha midis këtyre instrumenteve, në veçanti, shumë kompani ofrojnë instrumente kompakte me emra të ndryshëm: analizues i spektrit të frekuencës, analizues i spektrit të dridhjeve, analizues i spektrit të frekuencës, analizues i spektrit të tingullit, etj. Si rregull, të gjitha këto pajisje janë të pajisura me një ekran shkallësh në të cilin testuesi shikon leximet. Një analizues i tillë i spektrit në kohë reale, si rregull, nuk regjistron të dhënat e matura dhe nuk ka aftësinë për të kryer një analizë të plotë FFT. Një dekodim i spektrit FFT ose një algoritëm i transformimit të shpejtë diskrete të Furierit lejon që analizuesi i sinjalit të përdoret si analizues i spektrit.

Analizuesit e spektrit dixhital SIgnalCalc ACE kombinojnë të gjitha aftësitë e analizuesve portativë në një paketë kompakte.

SignalCalc ACE ju lejon të analizoni sinjalet vibroakustike në kohë reale duke përdorur FFT, me aftësinë për të shkruar të dhëna të papërpunuara në një hard disk kompjuteri për një analizë të mëtejshme të detajuar pas analizës.

Matjet gjithëpërfshirëse

ACE Quattro kryen analiza në domenet e kohës, frekuencës, amplitudës dhe rendit. Përdorni mesataren sinkron për të rikuperuar ngjarjet e përsëritura të zhurmshme. Krahasoni sinjalet për të gjetur ngjashmërinë dhe rastësinë e tyre në kohë (korrelacion). Përdorni analizën e spektrit FFT (Fast Fourier Transform) për të identifikuar frekuencat dominuese dhe nivelet e densitetit spektral. Përcaktoni linearitetin e sistemeve përmes funksioneve të tyre të transferimit, koherencës dhe përgjigjeve ndaj shqetësimeve të impulseve. Matni funksionet e probabilitetit dhe kontrolloni normalitetin e të dhënave tuaja eksperimentale.
Shpejtësi e lartë Llogaritja ju lejon të përpunoni të dhëna me mbivendosje, gjë që përshpejton mesataren. Gjithashtu ju lejon të regjistroni fillimet dhe ndalesat e makinës, nënshkrimet e të folurit dhe ngjarje të tjera të kohës/frekuencës që ndryshojnë me shpejtësi. Ekrani i kompjuterit tuaj bëhet një shikues i menjëhershëm që shfaq pamjen dhe përmbajtjen e alarmeve.

Çfarë mendoni se bëjnë vajzat kur bashkohen? A bëjnë pazar, bëjnë fotografi, shkojnë në sallone bukurie? Po, është, por jo të gjithë e bëjnë këtë. Ky artikull do të diskutojë se si dy vajza vendosën të mbledhin Pajisje elektronike beje vete.

Pse analizues i spektrit?

Pas te gjithave zgjidhje softuerike ka mjaft nga kjo detyrë dhe ka gjithashtu shumë opsione të zbatimit të harduerit. Së pari, doja shumë të punoja me të sasi e madhe LED (meqenëse tashmë kemi montuar një kub led, secili për veten tonë, por në madhësi të vogla), dhe së dyti, për të zbatuar në praktikë njohuritë e marra në përpunimi dixhital sinjalizon dhe, së treti, praktikoni edhe një herë punën me një hekur saldimi.

Zhvillimi i pajisjes

Sepse Marrja e një zgjidhjeje të gatshme dhe bërja e saj në mënyrë rigoroze sipas udhëzimeve është e mërzitshme dhe jo interesante, kështu që vendosëm të zhvillojmë vetë qarkun, duke u mbështetur vetëm pak në pajisjet e krijuara tashmë.

Si ekran u zgjodh një matricë LED 8x32. Ishte e mundur të përdornim matrica led të gatshme 8x8 dhe të mblidhnim prej tyre, por vendosëm të mos ia mohonim vetes kënaqësinë e të ulesh në mbrëmje me një hekur saldimi, dhe për këtë arsye e montuam vetë ekranin nga LED.

Për të drejtuar ekranin, ne nuk e rishpikëm timonin dhe përdorëm një qark dinamik të kontrollit të ekranit. ato. zgjodhën njërën kolonë, e ndezën, pjesa tjetër e kolonave u shuan në atë moment, pastaj zgjodhën tjetrën, e ndezën, pjesa tjetër u shua etj. Për shkak të faktit se syri i njeriut nuk është i përsosur, ne mund të vëzhgojmë një pamje statike në ekran.
Duke marrë rrugën e rezistencës më të vogël, u vendos që do të ishte e arsyeshme të transferoheshin të gjitha llogaritjet në kontrolluesin Arduino.

Përfshirja e një rreshti të veçantë në një kolonë kryhet duke hapur çelësin përkatës. Për të reduktuar numrin e kunjave të daljes së kontrolluesit, kolona zgjidhet përmes dekoderëve (kështu, mund të zvogëlojmë numrin e linjave të kontrollit në 5).

Lidhësi TRS (mini-jack 3.5 mm) u zgjodh si ndërfaqe për t'u lidhur me një kompjuter (ose pajisje tjetër të aftë për të transmetuar një sinjal audio).

Montimi i pajisjes

Ne fillojmë montimin e pajisjes duke bërë një model të panelit të përparmë të pajisjes.

Materiali për panelin e përparmë ishte plastik i zi 5 mm i trashë (pasi diametri i lenteve të diodës është gjithashtu 5 mm). Sipas paraqitjes së zhvilluar, ne shënojmë, presim panelin e përparmë në madhësinë e kërkuar dhe shpojmë vrima në plastikë për LED.

Kështu, marrim një panel të përparmë të gatshëm, mbi të cilin tashmë mund të montoni ekranin.

Dy ngjyra (kuqe-jeshile) me një katodë të përbashkët GNL-5019UEUGC u përdorën si LED për matricën. Para fillimit të montimit të matricës, duke u udhëhequr nga rregulli "kontrolli shtesë nuk do të dëmtojë" të gjitha LED, përkatësisht 270 copë. (ata e morën atë me një diferencë për çdo rast), u testuan për funksionueshmëri (për këtë, u montua një pajisje testimi, duke përfshirë një lidhës, një rezistencë 200Ω dhe një furnizim me energji 5V).

Pastaj i zhbëjmë LED-të si më poshtë. Anodat e diodave të kuqe dhe jeshile i përkulim në një drejtim (djathtas), përkulim katodën në drejtimin tjetër, ndërsa sigurohemi që katoda të jetë më e ulët se anoda. Dhe pastaj përkulni katodën poshtë në 90 °.

Ne e fillojmë montimin e matricës nga këndi i poshtëm i djathtë, e mbledhim atë sipas kolonave.

Duke kujtuar rregullin "kontrolli shtesë nuk dëmton", pas një ose dy kolonave të bashkuara, ne kontrollojmë performancën.

Matrica e përfunduar duket kështu.

Pamja e pasme:

Sipas skemës së zhvilluar, ne bashkojmë qarkun e kontrollit të rreshtit dhe kolonës, bashkojmë sythe dhe një vend për Arduino.

U vendos që të shfaqej jo vetëm spektri amplitudë-frekuencë, por edhe spektri i frekuencës së fazës, si dhe të zgjidhej numri i mostrave për të shfaqur (32,16,8,4). Për këtë janë shtuar 4 çelësa: një për zgjedhjen e llojit të spektrit, dy për zgjedhjen e numrit të mostrave dhe një për ndezjen dhe fikjen e pajisjes.

Shkrimi i një programi

Edhe një herë, ne udhëhiqemi nga rregulli ynë dhe sigurohemi që ekrani ynë të jetë plotësisht funksional. Për këtë ne shkruajmë program i thjeshtë i cili ndriçon plotësisht të gjitha LED-të në ekran. Natyrisht, sipas ligjit të Murphy, disa LED nuk kishin rrymë dhe duhej të zëvendësoheshin.

Pasi u siguruam që gjithçka funksionon, filluam të shkruanim kodin kryesor të programit. Ai përbëhet nga tre pjesë: inicializimi i variablave të nevojshëm dhe leximi i të dhënave, marrja e spektrit të sinjalit duke përdorur transformimin e shpejtë Fourier, shfaqja e spektrit të marrë me formatimin e nevojshëm në ekran.

Montimi i pajisjes fundore

Në fund, ne kemi një panel të përparmë, dhe nën të ka një tufë tela që duhet të mbulohen me diçka, dhe çelsat duhet të fiksohen në diçka. Para kësaj, kishte mendime për të bërë trupin nga mbetjet e plastikës, por ne nuk e imagjinonim fare se si do të dukej konkretisht dhe si ta bënim atë. Zgjidhja e problemit erdhi krejt papritur. Duke ecur nëpër dyqanin e pajisjeve, gjetëm një tenxhere plastike me lule që ishte çuditërisht e përsosur në madhësi.

Lënda mbeti e vogël, shënoni vrimat për lidhësit, kabllot dhe çelsat, si dhe preni dy panele anësore nga plastika.

Si rezultat, duke bashkuar gjithçka, duke lidhur pajisjen me kompjuterin, morëm sa vijon:

Spektri amplitudë-frekuencë (32 numërime):

Spektri amplitudë-frekuencë (16 numërime):

Spektri amplitudë-frekuencë (8 mostra):

Spektri amplitudë-frekuencë (4 numërime):

Spektri i frekuencës së fazës:

Pamja e panelit të pasmë:

Video e funksionimit të pajisjes

Për qartësi, videoja u filmua në errësirë. Pajisja shfaq spektrin e amplitudës-frekuencës në video, dhe më pas në 7 sekonda e kalojmë atë në modalitetin e spektrit të frekuencës fazore.

Lista e artikujve të kërkuar

LED GNL-5019UEUGC - 256 copë. (Për shfaqje)
Transistorë n-p-n KT863A - 8 copë. (Për të manipuluar vargjet)
Transistorë p-n-p С32740 - 32 copë. (Për të menaxhuar kolonat)
Rezistenca 1kOhm - 32 copë. (Për të kufizuar rrymën baza p-n-p tranzistorë)
Dekoder 3/8 IN74AC138 - 4 copë. (Për të zgjedhur një kolonë)
Dekoder 2/4 IN74AC139 - 1 pc. (Për dekoderat kaskadë)
Pllakë montimi 5x10cm - 2 copë.
Sythe
Arduino Pro mikro - 1 pc.
Mini-jack 3,5 mm - 1 pc.
Ndërprerës - 4 copë.
Plastike e zezë 720 * 490 * 5 mm - 1 fletë. (Për korniza)
Vazo lulesh e zezë 550 * 200 * 150 mm - 1 copë. (Për rastin)

Statusi i temës: E mbyllur.

SpectraLab

Mirë se vini në SpectraLAB!
SpectraLAB- një analizues i fuqishëm i spektrit me dy kanale. Programi komunikon me ndonjë Windows i pajtueshëm kartë zëri. Ofron analizë spektrale në kohë reale, si dhe aftësi regjistrimi, riprodhimi dhe post-përpunimi;
Kjo ju lejon të merrni përgjigjen dhe shtrembërimin e frekuencës dhe ju lejon të bëni matje funksionale. Ai mbështet transformimin e shpejtë të Furierit (FFT) (dimensionet - 65536), dritaren kundër ngjitjes, filtrimin dixhital, përpunimin e mbivendosjes, mesataren, mbajtjen e pikut, ndezjen, gërmimin, ngushtimin e brezit ose oktavës (1/1, 1/3, 1/6 , 1 / 9, 1/12), peshon dhe shfaq, eksporton dhe printon Sekuencën kohore, spektrin, fazën, grafikun e sipërfaqes 3D dhe Spectrogramin.
Programi i gjeneratorit të sinjalit prodhon zhurmë rozë / të bardhë, fshirje, tone dhe pulse. Megjithëse i gjithë përpunimi i sinjalit bëhet në CPU, ekzekutimi në kohë reale është i mundur me makinat e sotme (korrigjimi tipik është Pentium 30Hz deri në 60MHz me 1024 pikë FFT)
1. Ekzekutimi i Shembujve
Programi ofron një numër shembujsh për t'ju ndihmuar të eksploroni shumë veçori dhe aftësi të kësaj program i fuqishëm... Ikonat janë instaluar në menaxherin e programit për t'ju lejuar të nisni shpejt analizuesin nga instalimi i saktë për çdo shembull.
Thjesht klikoni dy herë në një nga ikonat ose përdorni opsionin File / Load Configuration për të ekzekutuar këtë shembull.
2. Mbrojtje nga kopjimi

Ky softuer është një kopje e mbrojtur duke përdorur teknikën "Permission Key", e cila kufizon përpunimin në një kompjuter të caktuar. Asnjë "dongle" hardueri nuk kërkohet.
Nëse keni blerë softuerin, duhet të merrni një çelës autorizimi në mënyrë që softueri të jetë plotësisht funksional.
Nëse nuk e keni blerë ende softuerin, mund të merrni një çelës të përkohshëm autorizimi pa pagesë ose me detyrim.
Pavarësisht nga statusi i licencës, mund të përdorni modalitetin Post-Processing për të analizuar cilindo nga skedarët .WAV të mostrës së dhënë.
3. Marrja e çelësit të autorizimit

Një "Çelës i autorizimit" është një kod unik që lejon një operacion programatik. Ky çelës autorizimi është çiftuar me një "kod të centralizuar" që është unik për kompjuterin tuaj. Meqenëse Kodi i centralizuar është specifik për çdo kompjuter, ne nuk mund t'ju ofrojmë çelësin e duhur të autorizimit derisa të na dërgoni kodin tuaj të centralizuar. Ky kod i centralizuar është i lehtë për t'u marrë duke zgjedhur komandën e menusë Licenca / Statusi dhe Autorizimi dhe ndjekja e udhëzimeve në ekran.
Çfarë është një analizues i spektrit?

Një analizues i spektrit është një mjet për konvertimin e një sinjali nga koha në frekuencë. Nëse jeni njohur me një oshiloskop konvencional, atëherë e dini se si duket varësia kohore.
Varësia e frekuencës njihet si spektër. Nëse nuk po matni një ton të vetëm, atëherë oshiloskopi jep pak informacion rreth frekuencës;
Sidoqoftë, një analizues i spektrit padyshim që do ta tregojë këtë informacion. Një analizues i spektrit audio, sipas përkufizimit, është i kufizuar në përpunimin e sinjaleve në brezin audio (20 Hz deri në 20,000 Hz).
Kufiri specifik i frekuencës përcaktohet nga aftësitë tuaja kartë zëri(shih Norma e mostrës për më shumë informacion).
1. Çfarë mund të bëjë ai?
2. Si funksionon?

Programi funksionon së bashku me kartën e zërit në kompjuterin tuaj. Lidhni sinjalin audio me të cilin do të matet linjë-në ose në folenë e mikrofonit të ndezur anën e pasme kartë zëri.
SpectraLAB më pas përdor këtë kartë për të kryer konvertimin "A/D" në sinjalin audio. Ky tingull i dixhitalizuar do të kalojë më pas algoritmi matematik i njohur si transformimi i shpejtë i Furierit (FFT), i cili konverton një sinjal nga një fushë kohore në një fushë frekuence. Kompjuteri juaj përdor CPU-në për të kryer këtë konvertim.
Kërkesat e sistemit

1. Kërkesat e harduerit:

- IBM PC ose i pajtueshëm me CPU 80386 DX ose më të lartë (minimumi i rekomanduar 486DX) + minimumi 8 MB RAM.
- Monitor VGA i aftë për të shfaqur 256 ngjyra.
- HDD me hapesire e lire 4 Mb. Kërkon hapësirë shtesë për të ruajtur skedarët audio.
- Bashkëpërpunues matematik.
-Kartë zanore e përputhshme me Windows: Rekomandohet karta 16-bit
- Maus ose pajisje tjetër treguese.
2. Kërkesat për softuer:

Microsoft Windows95, Windows 3.1 + Win32s, WindowsNT
- Drejtuesit e kartës së zërit (duke mbështetur kartën tuaj të zërit)
1. MARRJA E MATJES

1.1 Operacioni bazë

Programi ka tre Modaliteti special Përpunimi i sinjalit dhe pesë mënyra për të përfaqësuar një figurë të varësisë së sinjalit.
1.1.1 Mënyrat e përpunimit të sinjalit

- NE KOHE REAL, tingulli merret direkt nga karta e zërit, programi e përpunon dhe shfaq rezultatet. E patrajtuar zë dixhital nuk ngarkohet në memorie dhe nuk mund të ruhet në disk. Megjithatë, ju mund ta dëboni atë për një kohë të pacaktuar.
REGJISTRIMI MODE ju lejon të ruani audion dixhitale të papërpunuar në hard diskun tuaj në formatin e skedarit .WAV. Ju gjithashtu mund të luani tingull nga sistemi i altoparlantëve të lidhur me kartën tuaj të zërit.
MËNYRA E PËRPUNIMIT POST ju lejon të përpunoni të dhëna audio që janë regjistruar më parë dhe janë ngarkuar në disk si skedar .WAV. Kjo mënyrë është më e përshtatshme për analizë sesa mënyrat e mëparshme. Në veçanti, ky modalitet lejon përdorimin e Pllakave të Punueshme për të përfaqësuar në mënyrë efektive zgjidhjen e përkohshme në Spectrogram dhe) 3D Sipërfaqja Plot.
1.1.2 Mënyrat e përfaqësimit të varësive të sinjalit

- Seria kohore tregon një pamje dixhitale të zërit, e ngjashme me figurën në një ekran oshiloskopi (amplitudë kundrejt kohës).
Një pamje e varësisë së amplitudës së sinjalit nga frekuenca ju lejon të shihni paraqitjen në formën e një Spektri.
Faza tregon varësinë e fazës së sinjalit nga frekuenca.
Spektrogrami tregon varësinë e spektrit nga koha. Amplituda tregohet me ngjyra ose shkallë gri.
Pamja e sipërfaqes 3D ju lejon të shihni një perspektivë të spektrit me kalimin e kohës.
1.2 Instalimi i analizuesit

Ju mund të shkarkoni programin SpectraLab dhe të lexoni tekstin e plotë të udhëzimeve në shtojcën më poshtë ...
Shkallët e programit SpectraLab

1. Peshorja për matjen e tensioneve
Në analizuesin e spektrit të programit SpectraLab, 2 voltmetra të vlerave të tensionit efektiv (efektiv ose katror mesatar) punojnë gjithmonë njëkohësisht. Njëri mat vlerën efektive të komponentit maksimal të spektrit për sa i përket nivelit dhe rezultati tregohet në ekran Amplituda e pikut rms Niveli i fuqisë... Një voltmetër oshiloskop mat vlerën e pikut të tensioneve. Njëri mat vlerën efektive të komponentit maksimal të spektrit për sa i përket nivelit dhe rezultati tregohet në ekran Amplituda e pikut rms... Një voltmetër tjetër mat vlerën rms të të gjithë komponentëve spektralë në intervalin nga 20 Hz në 20,000 Hz, pavarësisht nga shpejtësia e përzgjedhjes së kampionit. Rezultatet e matjes së këtij voltmetri tregohen në tabelë Niveli i fuqisë.
Një voltmetër oshiloskop mat vlerën e pikut të tensioneve. Shkallët e këtyre voltmetrave mund të gradohen në përqindje në raport me tensionin maksimal të lejuar, volt ose milivolt ( kulmin ose rms). Për të matur nivelet e sinjalit sipas fuqisë, shkallët e këtyre voltmetrave gjithashtu mund të kalibrohen në decibel të shkallës FS.
Fatkeqësisht, shkalla lineare shpesh shtrembëron formën e përgjigjes së matur të frekuencës, veçanërisht kur matjet bëhen në nivele shumë të ndryshme të sinjalit të provës.
Shkallët e amplitudës logaritmike nuk kanë këtë pengesë. Për shembull, në Fig. përshkruan dy karakteristikat e frekuencës në shkallë të ndryshme. Në fig. A vertikale është voltazhi real i daljes së pajisjes në provë në volt. Siç mund ta shihni, këto dy përgjigje të frekuencës nuk janë shumë të ngjashme. Në fig. B jo volt vizatohen vertikalisht, por decibel. Është menjëherë e qartë se këto karakteristika janë identike, vetëm njëra është pak më e lartë, dhe tjetra është më e ulët.
2. Shkallët për matjen e niveleve të sinjalit
Në SpectraLab matja e niveleve të sinjaleve elektrike analoge duke përdorur voltmetra mund të prodhohen në peshore dBu, dBV dhe dB FS (Në shkallë të plotë)... Në mënyrë tipike në shtigjet analoge, diapazoni i shkallës është dBV shtrihet nga minus 3 në +25 dBu... Fatkeqësisht, tensioni maksimal i hyrjes së kartave të zërit nuk kalon 5 V, prandaj, në programin SpectraLab, shkalla e nivelit është e kufizuar nga lart me një vlerë prej + 6 ... 12 dBV .
Në programin SpectraLab, shkalla kryesore për matjen e niveleve të sinjalit është shkalla dBFS ( Shkallë e plotë). Në këtë shkallë, korrespondon 0 dBFS sinjal dixhital me të gjitha shifrat nga të cilat ka vetëm ato logjike, mund të jetë 24, 16 ose 8 bit.
Ky nivel mund të korrespondojë me çdo tension maksimal duke mos e tejkaluar nivelin maksimal të lejueshëm të hyrjes së mbingarkesës së kartës së zërit. Gama e niveleve të matura në këtë shkallë shtrihet nga 0 në minus 190 dBFS, është e kalibruar në nivele të vlerës së tensionit efektiv. (sipas niveleve të fuqisë).
Softueri SpectraLab ofron mundësinë për të shfaqur një oshilogram, në të cilin niveli i sinjalit matet në shkallën FS duke përdorur vlerat rms për të matur tensionin e një voltmetri (figura më lart).
Në inxhinierinë audio presioni i zërit dhe intensiteti i dridhjeve të zërit zakonisht matet në decibel në shkallën dBSPL ( Niveli i presionit të zërit). Kjo mundësi ofrohet në programin SpectraLab.
Në këtë shkallë, ne ramë dakord që të marrim intensitetin e zërit të barabartë me I0 = 10 (në fuqinë –12) W / m2 si nivel zero të intensitetit. Niveli zero i presionit të zërit P0 përcaktohet nga llogaritja duke përdorur formulën
dhe është e barabartë me 2.04 10 (–5 fuqi) Pa.
Në këtë formulë fq – rezistenca ajri, fq= 1,23 kg / m3, Cs është shpejtësia e përhapjes së zërit, Cs = 340 m / s.
Për ilustrim në fig. më poshtë është një grafik i niveleve të mundshme të presionit të zërit.
Kjo shifër tregon dy shkallë: në decibel - shkalla është lineare, dhe në Pascals - jo lineare, kështu që është e vështirë ta përdorësh atë.
Në programin SpectraLab, matjet bëhen në modalitetin e shkallës logaritmike në shkallën SPL, dhe në modalitetin e shkallës lineare - në Pascals.

Frekuenca e tingujve tonalë, kHz
Varësia nga frekuenca e pragjeve absolute dhe dhimbjes së dëgjimit

Në mënyrë që matja e niveleve të presionit të zërit të kryhet në shkallën FS, kjo shkallë duhet të koordinohet me shkallën SPL. Për ta bërë këtë, duhet të vendosni nivelin maksimal të presionit të zërit në shkallën SPL - Lmax, e cila do të korrespondojë me 0 dB në shkallën FS. Pastaj, kur matni nivelin e presionit të zërit prej 0 dB në shkallën SPL, niveli minus Lmax në shkallën FS do të korrespondojë.
Në këtë nivel, vendoset një grafik i pragut absolut të dëgjimit në shkallën FS.
Zakonisht supozohet se Lmax 120 dBspl, pastaj në shkallën FS 0 dBspl = -120 dBFS. Figura e mësipërme tregon përgjigjen e frekuencës së të njëjtit fonogram në shkallët FS dhe SPL. Ato kryhen me supozimin se Lmax = 90 dBspl, kështu që grafikët thjesht zhvendosen përgjatë shkallës me këto 90 decibel. Në këtë rast, 0 dB SPL në shkallën FS korrespondon me minus 90 dB FS.
3. Shkallët e frekuencës
Në programin SpectraLab, gjatë matjes së përgjigjes së frekuencës, shkalla e frekuencës mund të jetë lineare, logaritmike dhe oktavë.
Shkalla lineare e frekuencës në elektroakustikë përdoret rrallë kur është e nevojshme të hiqet përgjigja e frekuencës në një gamë të ngushtë frekuence.
Shkalla logaritmike e frekuencës në elektroakustikë përdoret për të matur përgjigjen e frekuencës së shtigjeve elektrike. Shkalla logaritmike ka vetinë e periodicitetit (figura më poshtë). Ai përbëhet nga një sekuencë të njëjtat shkallë logaritmike bazë , duke ndryshuar në shkallë me 10 herë: 1, 10, 100, 1000, 10000, 100000 Hz... Shkalla kryesore logaritmike e frekuencës ka një interval prej një dekade me raportin e frekuencave në fillim dhe në fund të shkallës të barabartë me 10. Brenda kësaj shkalle, gjatësia e segmentit të shkallës b nga fillimi i F deri në një frekuencë të caktuar F është proporcionale me logaritmin e raportit të këtyre frekuencave ku D është gjatësia fizike e shkallës kryesore logaritmike.
Në shkallën kryesore logaritmike të frekuencës, nuk ka pika referimi në intervalet e frekuencës 1 - 2, 10-20, 100-200… .Hz. Kur vizatoni grafikët, formula e mësipërme ju lejon të merrni vendndodhjen e pikave për frekuencat në këto intervale. Nëse, për shembull, gjatësia e shkallës së shkallës kryesore logaritmike është 3 cm, dhe kërkohet të përcaktohet vendi i referencës së frekuencës 16 kHz. Sipas formulës së dhënë, marrim: b 0,6 cm.
Shkalla logaritmike është jashtëzakonisht e dobishme për shfaqjen e diapazoneve shumë të mëdha të frekuencave si për matjet elektrike ashtu edhe për ato elektroakustike. Kjo për faktin se qarqet moderne elektrike dhe elektroakustike kanë një gamë shumë të gjerë frekuencash. Pra, raporti i frekuencës së sipërme me atë më të ulët në intervalin e frekuencës audio është 1000, dhe një gamë kaq e gjerë në një shkallë lineare është thjesht e pamundur të imagjinohet. diapazoni i frekuencës amplifikatorë modernë të ndezur qarqe të integruara edhe më i gjerë - nga zero në 10 MHz ose më shumë.
Në elektroakustikë avantazh shtesë Shkalla logaritmike e frekuencës është se lartësia e perceptuar është proporcionale me logaritmin e ndikimit. Prandaj, në muzikë, notat që ndryshojnë në frekuencë dy herë perceptohen si një notë e njëjtë, dhe intervali midis notave në gjysmëton korrespondon me raportin e frekuencave të tyre 21/12.
Kjo është arsyeja pse shkalla muzikore është logaritmike.
Sidoqoftë, shkalla logaritmike për matjen e përgjigjes së frekuencës së altoparlantëve përdoret rrallë, pasi në këtë shkallë është e pamundur të matet presioni i zërit të një altoparlanti dhe madje edhe maja dhe ulje shumë të shkurtra janë të dukshme në përgjigjen e frekuencës, të cilat nuk janë të dëgjueshme ( Fig. Më lart.)
Shkalla e frekuencës oktavë ... Në këtë shkallë, diapazoni i frekuencave të zërit mund të ndahet në oktava dhe fraksione të një oktave (1/2, 1 / 3.1 / 6….). Nëse kjo shkallë përfshin një frekuencë prej 1 kHz, ajo quhet shkalla kryesore. Vlerat e shkallës së frekuencës së oktavës përcaktohen me llogaritje duke përdorur formulën
ku x = 0,1,2,3, .... m = 1,2,3,6,12 .... Kur m = 1 është një shkallë frekuence oktavë, m 2 është një shkallë frekuence gjysmë oktavë, m 3 është një shkallë frekuence e oktavës së tretë. Për jo-specialistët në fushën e elektroakustikës, këto frekuenca duken të pazakonta. Shkalla më e përdorur e frekuencës 1/3 oktavë është: 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 …… .Hz
Është në këtë shkallë, sipas standardit AES17, që përgjigja e frekuencës së altoparlantëve kërkohet të matet në pikë, një ton logaritmik rrëshqitës dhe zhurmë rozë. Kjo për faktin se vetëm me matje të tilla zona e përgjigjes së frekuencës është proporcionale me presionin e altoparlantit.
Softueri SpectraLab mat nivelin e fuqisë së të gjithë komponentëve të spektrit njëkohësisht me përgjigjen e frekuencës. Ky nivel përdoret për të llogaritur presionin e zërit të altoparlantit në intervalin e specifikuar të frekuencës. Zgjedhja e shkallës 1/3 oktavë është për faktin se, sipas standardit, majat dhe uljet në përgjigjen e frekuencës më pak se 1/6 oktavë e gjerë nuk janë të dëgjueshme.
Prandaj, ato përjashtohen gjatë matjes së pabarazisë së përgjigjes së frekuencës dhe llogaritjes së presionit të zërit.
Figura e mësipërme tregon spektrat e të njëjtit fonogram në shkallën e frekuencës oktavë, të matur me zhurmë rozë duke përdorur breza të ndryshëm mesatarë: 1, 1/3, 1/6 dhe 1/24 oktavë. Edhe me një shikim, mund të përcaktoni se sa ndryshojnë parregullsitë e tyre.
4. Shkallët për matjen e spektrogrameve
Në programin SpectraLab, është e mundur të maten spektrogramet dydimensionale dhe tredimensionale të fonogrameve (figura më poshtë) në një shkallë: frekuencë - kohë dhe kohë - frekuencë - amplitudë. Në këtë rast, niveli i sinjalit theksohet me ngjyra.
5. Testoni sinjalet e programit SpectraLab
Zhurma dhe karakteristikat e saj

Zhurma e nivelit të fuqisë a është niveli i fuqisë totale të të gjithë komponentëve të spektrit në Ln në diapazonin e specifikuar të frekuencës në shkallën FS. Gjatë matjes, ky nivel tregohet në tabelën e rezultateve. Niveli i fuqisë ose Prw totale... Nivelet e pikut të zhurmës tregohen në tabelën e rezultateve të Amplitudës së Pikut. Në një oshiloskop, niveli i fuqisë së zhurmës matet me një voltmetër rms në intervalin nga 0 në frekuencën Nyquist dhe tregohet në ekranin e tij.
Niveli i densitetit spektral të fuqisë është niveli i fuqisë së zhurmës në një gjerësi brezi 1 Hz.
Spektri i zhurmës- ky është një grafik ndaj varësisë së nivelit të densitetit të fuqisë spektrale të zhurmës nga frekuenca.
Parregullsi e spektrit të zhurmës është diferenca në decibel ndërmjet niveleve maksimale dhe minimale të spektrit të zhurmës.
Zhurma e bardhëËshtë zhurmë, niveli i densitetit spektral të fuqisë së të cilit është i pavarur nga frekuenca. Spektri i një zhurme të tillë matet në një shkallë logaritmike të frekuencës. Në teori, spektri duhet të jetë një vijë e drejtë përgjatë boshtit të frekuencës.
Në programin SpectraLab, spektri i zhurmës së bardhë ndryshon ndjeshëm nga ai teorik dhe pabarazia e tij në intervalin 20-20000 Hz arrin 20 dB (Fig. Më poshtë ME).
Mesatare Niveli i densitetit spektral të fuqisë së zhurmës së bardhë Lds në rangun nga 0 në Fmax Nyquist frekuenca llogaritet me formulë
Në Fmax = 20,000 Hz, niveli Lds është 43 dB më i ulët se niveli Ln (Fig. ME). Kjo formulë zgjidh gjithashtu problemin e anasjelltë, kur niveli i fuqisë së zhurmës Ln përcaktohet nga niveli i matur Lds.
Spektri i zhurmës në grafikë përcaktohet nga linja Kati i zhurmës.(oriz. E). Ky nivel ndryshon nga niveli i densitetit spektral të fuqisë në atë që matet me një gjerësi brezi skanimi jo të barabartë me 1 Hz. Për të shkuar nga niveli Kati i zhurmës(Lnfloor) në nivelin Lds është e nevojshme të futet faktori korrigjues Kww.
Ky korrigjim varet nga faktori i dritares SB, shpejtësia e kampionimit fs dhe madhësia FFT e transformimit të shpejtë të Furierit. Ajo llogaritet me formulë
Në varësi të faktorit të korrigjimit, niveli Kati i zhurmës ngrihet ose bie. Me parametrat e përzgjedhur saktë të transformimit Furier, faktori i korrigjimit është afër zeros dhe më pas Lds = Lndysheme... Mesatarja Lndysheme matet me një pikë në 1000 Hz.
Pabarazi Spektri i zhurmës së bardhë N përkufizohet si diferenca në decibel ndërmjet niveleve maksimale dhe minimale të dyshemesë së zhurmës në diapazonin e frekuencës së interesit. Sheshtësia matet në ekranin e analizuesit të spektrit duke përdorur një ndërthurje, e quajtur duke shtypur butonin e majtë të miut.
Zhurmë rozëËshtë zhurma në të cilën niveli i densitetit spektral të fuqisë zvogëlohet me rritjen e frekuencës në të kundërt me frekuencën. Një zhurmë e tillë ka të njëjtën fuqi zhurme me brez oktavë në të gjithë gamën e audios. Prandaj, kur përdorni zhurmën rozë për të matur përgjigjen e frekuencës, mund të përdorni vetëm shkalla e frekuencës oktavë me një interval mesatar prej 1/12 ose 1/24 oktavë. Në një shkallë të tillë në programin SpectraLab, spektri i zhurmës rozë duket afër një linje të drejtë përgjatë boshtit të frekuencës, diapazoni i matjes së frekuencës së tij është 30-16000 Hz, parregullsia e spektrit arrin 6-8 dB (Fig. D).
Sinjali i tonit rrëshqitës
Karakteristikat e sinjalit të tonit rrëshqitës : frekuencat e fillimit dhe mbarimit, koha e skanimit, ligji i variacionit të frekuencës ( lineare dhe logaritmike ).
Zgjedhja e ligjit të frekuencës së tonit rrëshqitës varet nga shkalla e frekuencës së analizuesit të spektrit të përdorur. Në rastin e shkallëve lineare dhe logaritmike, është e nevojshme të përdoret një ligj linear i ndryshimit të frekuencës. Nëse përdoret një shkallë oktavë e pjesshme, atëherë është e nevojshme të zgjidhni ligjin logaritmik.
Frekuenca e tonit rrëshqitës me ligjin linear rritet në mënyrë lineare me kalimin e kohës, prandaj, me një shkallë logaritmike të frekuencës në frekuenca të ulëta, ndodhin gabime dinamike. Sa më e shkurtër të jetë koha e skanimit dhe sa më e lartë të jetë rezolucioni i analizuesit të spektrit, aq më të mëdha janë ato. Gama e frekuencës së matjes është 2-20000 Hz, në frekuencat nën 200 Hz, gabime të mëdha instrumentale në matjen e nivelit të përgjigjes së frekuencës (Fig. E).

Frekuenca e tonit rrëshqitës me një ligj logaritmik në frekuenca të ulëta rritet më ngadalë, dhe në frekuenca të larta - më shpejt sesa me një ligj linear. Prandaj, me një shkallë frekuence oktavë në frekuenca të ulëta x, gabimet dinamike janë shumë më të vogla. Gama e frekuencës së matjes është 30-16000 Hz, gabimet instrumentale janë të vogla (Fig. F).
Sinjali i rampës së tensionit
Karakteristikat e sinjalit me rritje të tensionit me kalimin e kohës: nivelet fillestare dhe përfundimtare të sinjalit, frekuenca e sinjalit dhe koha e ngritjes. Në fig. G... të paraqitura qëllimisht forma valore të një sinjali me një tension ramp në shkallë lineare dhe logaritmike për të demonstruar avantazhin e shkallëve logaritmike. Siç mund ta shihni, në një shkallë lineare, k është më shumë si një funksion eksponencial ose kuadratik, ndërsa në një shkallë logaritmike është një sharrë.
6. Matja e karakteristikave teknike të shtegut elektroakustik
Matja e zhurmës së rrugës
SpectraLab përdor një analizues spektri për të matur: spektrin e zhurmës dhe nivelin e fuqisë së zhurmës në intervalin e zgjedhur të frekuencës , Niveli i dyshemesë së zhurmës, pabarazia e spektrit dhe niveli mesatar dendësia spektrale e fuqisë së zhurmës. Duke përdorur një oshiloskop, matet niveli integral i fuqisë së zhurmës në diapazonin e frekuencës nga 0 në frekuencën Nyquist.
Matja e THD, THD + N, SNR dhe DR në softuerin SpectraLab
Shtrembërimi Harmonik THD përkufizohet si raport i vlerës totale efektive të tensionit harmonik ndaj vlerë efektive tensioni i harmonikës së parë të sinjalit. Ky koeficient matet si përqindje, me treguesin e rezultatit të matjes në ekranin THD.
Shtrembërimi total harmonik THD + N përcaktohet si raporti i tensionit total RMS të harmonikave dhe zhurmës me tensionin RMS të të gjithë sinjalit V. Ky koeficient matet në përqindje dhe rezultati i matjes tregohet në ekranin THD + N.
Në karakteristikat teknike të shtigjeve të zërit elektroakustik, vlerat THD dhe THD + N shpesh jepen në decibel. Kalimi nga përqindja në decibel bëhet sipas formulave:
Koeficientët THD dhe THD + N mund të maten në çdo nivel sinjali.
Në softuerin SpectraLab, SNR përkufizohet si raporti i fuqisë së harmonikës së parë të sinjalit P1 me fuqinë totale të harmonikave dhe zhurmës Pn, e cila përfshin të gjithë përbërësit diskretë jo-harmonikë të spektrit, nëse ka. Ajo matet në decibel në çdo nivel sinjali me treguesin e rezultatit të matjes në tabelën SNR.
Në këtë formulë, harmonika më e lartë përcaktohet nga frekuenca Nyquist ose filtri i brezit në hyrje të analizuesit të spektrit. Duke krahasuar formulat e mësipërme, mund të shihet se
Në rrugën dixhitale, vlera SNR mund të varet nga niveli i sinjalit, për shkak të rritjes së shtrembërimit harmonik në ADC kur niveli i sinjalit është afër 0 dB FS. Prandaj, në programin SpectraLab, vlera maksimale SNR duhet të përdoret për të karakterizuar raportin sinjal-zhurmë të shtegut të matur. Niveli i sinjalit në të cilin matet ky parametër zgjidhet eksperimentalisht. Në mënyrë tipike, kjo është nga minus 0.1 në minus 3dB FS.
Matja SNR sipas standardit AES17
Në rrugën dixhitale, raporti sinjal-zhurmë përcaktohet si raport niveli maksimal sinjal (0 dBFS), pavarësisht nga sasia e shtrembërimit jolinear, në nivelin e zhurmës në rrugë në mungesë të një sinjali (pauzë). AES17 AES SNR e barabartë me nivelin e fuqisë së zhurmës së kundërt me shenjë Ln
Matjet duhet të bëhen duke përdorur një filtër peshimi të tipit A në mënyrë që të lidhet më mirë matja me perceptimin dëgjimor.
Softueri SpectraLab ofron mundësinë për të matur fuqinë e zhurmës me tre filtra peshues të llojeve: A, B dhe C. Karakteristikat e tyre të frekuencës janë paraqitur në Fig. H... SNR e matur sipas standardit AES17 është gjithmonë më e madhe se SNR max e matur në softuerin SpectraLab.
Matja e diapazonit dinamik AES17 DR
Në rrugën dixhitale, diapazoni dinamik përcaktohet si raporti i nivelit maksimal të sinjalit (0 dBFS), pavarësisht nga sasia e shtrembërimit harmonik, me nivelin e zhurmës dhe shtrembërimit jolinear në shtegun në prani të një sinjali. DR është karakteristikë e ADC. Sipas përkufizimit, DR është (THD + N) dB me shenjën e kundërt.
Në përputhje me standardin AES17, THD + N dB matet në 997 Hz me një nivel sinjali minus 60 dB për të reduktuar efektin e shtrembërimit harmonik ADC dhe gabimeve të kuantizimit. Matjet duhet të bëhen duke përdorur një filtër peshimi të tipit A në mënyrë që të lidhet më mirë matja me perceptimin dëgjimor. Në këtë rast, DR llogaritet me formula
Gjithmonë DRaes më shumë se DRmax dhe prodhuesit e kartave të zërit e pëlqejnë atë. Vlerat SNR dhe DR të matura sipas standardit AES17 ndryshojnë pak. Kjo është arsyeja pse këto dy karakteristika identifikohen shpesh.
Matja e shtrembërimit të intermodulimit IMD
Masat e SpectraLab koeficienti i shtrembërimit të intermodulimit IMD duke përdorur dy sinjale standarde testimi në 250 dhe 8020 Hz. Sinjali Frekuencë e lartë niveli është më i vogël se ai me frekuencë të ulët me 12 dB. Koeficient IMD përkufizohet si niveli i fuqisë së produkteve të diferencës së shtrembërimit jolinear të rendit të tretë. Ky koeficient matet si përqindje dhe rezultati i matjes tregohet në ekranin IMD.
Matja e karakteristikave të amplitudës-frekuencës (AFC)
Në programin SpectraLab, përgjigja e frekuencës së shtegut të hetuar matet si një funksion kompleks transferimi (moduli dhe faza). Ky funksion llogaritet si diferencë midis niveleve të niveleve të hyrjes dhe daljes së shtegut të hetuar, prandaj, shtrembërimet e amplitudës dhe fazës së sinjaleve të testimit përjashtohen gjatë një matjeje të tillë.
Kjo ju lejon të përdorni zhurmë të bardhë dhe rozë, sinjale tone rrëshqitëse lineare dhe logaritmike me çdo shkallë frekuence për matjen e përgjigjes së frekuencës me afërsisht të njëjtin gabim matjeje.
Në fig. Unë... Si shembull, tregohet përgjigja e frekuencës së një karte zanore profesionale, e marrë duke përdorur zhurmë të bardhë dhe rozë, si dhe një ton linear rrëshqitës. Të gjithë grafikët bashkohen dhe pabarazia e përgjigjes së frekuencës nuk kalon 0,015 dB në intervalin nga 1 në 20,000 Hz.
Statusi i temës: E mbyllur.

SoundCard Oszilloscope - softuer që e kthen një kompjuter në një oshiloskop me dy kanale, gjenerator me frekuencë të ulët me dy kanale dhe analizues spektri

Mirëdita, të dashur radioamatorë!
Çdo radio amator e di se për të krijuar pajisje pak a shumë komplekse radioamatore, është e nevojshme të keni në dispozicion jo vetëm një multimetër. Sot në dyqanet tona mund të blini pothuajse çdo pajisje, por - ekziston një "por" - kostoja e një cilësie të mirë të çdo pajisjeje nuk është më pak se disa dhjetëra mijëra rubla, dhe nuk është sekret që për shumicën e rusëve këto janë shumë para, dhe për këtë arsye këto pajisje nuk janë fare të disponueshme, ose një radio amator blen pajisje që janë në përdorim për një kohë të gjatë.
Sot në faqe , do të përpiqemi të pajisim laboratorin e radio amatorit me instrumente virtuale falas -oshiloskop dixhital me dy kanale, gjenerator me dy kanale frekuenca audio , analizues i spektrit... E vetmja pengesë e këtyre pajisjeve është se të gjitha ato punojnë vetëm në intervalin e frekuencës nga 1 Hz në 20,000 Hz. Sajti ka dhënë tashmë një përshkrim të një programi të ngjashëm radio amator:“ “ - një program që konverton kompjuter në shtëpi te oshiloskopi.
Sot dua të sjell në vëmendjen tuaj një program tjetër - "Osziloskopi i kartës së zërit“. Më tërhoqi ky program për karakteristikat e tij të mira, dizajnin e menduar, lehtësinë e studimit dhe punës në të. Ky program është në anglisht, nuk ka përkthim në rusisht. Por unë nuk e konsideroj këtë një disavantazh. Së pari, është shumë e lehtë të kuptosh se si të punosh në program, do ta shohësh vetë, dhe së dyti - një ditë do të fitosh instrumente të mira(dhe ata i kanë të gjitha emërtimet në anglisht, megjithëse ata vetë janë kinezë) dhe menjëherë dhe lehtësisht mësohen me ta.

Programi është zhvilluar nga C. Zeitnitz dhe është falas, por vetëm për përdorim privat. Licenca për programin kushton rreth 1500 rubla, dhe ekziston gjithashtu një e ashtuquajtur "licencë private" - rreth 400 rubla, por ky është më tepër një donacion për autorin për përmirësimin e mëtejshëm të programit. Ne do të përdorim natyrshëm version falas program, i cili ndryshon vetëm në atë që kur fillon, çdo herë shfaqet një dritare me një ofertë për të blerë një licencë.

Shkarko programin ( Versioni i fundit që nga dhjetori 2012):

(28,1 MiB, 50,675 vizita)

Së pari, le të kuptojmë "konceptet":
Oshiloskop- një pajisje e krijuar për kërkimin, vëzhgimin, matjen e amplitudës dhe intervaleve kohore.
Oshiloskopët klasifikohen:
♦ sipas qëllimit dhe mënyrës së shfaqjes së informacionit:
- oshiloskopët me një fshirje periodike për vëzhgimin e sinjaleve në ekran (në perëndim quhen oshiloskop)
- oshiloskopët me fshirje të vazhdueshme për regjistrimin e kurbës së sinjalit në një shirit fotografik (në perëndim quhen oshilograf)
♦ me metodën e përpunimit të sinjalit të hyrjes:
- analog
- dixhitale

Programi funksionon në një mjedis jo më të ulët se W2000 dhe përfshin:
- një oshiloskop me dy kanale me një gjerësi brezi (në varësi të kartës së zërit) jo më pak se 20 deri në 20,000 Hz;
- gjenerator sinjali me dy kanale (me të njëjtën frekuencë të gjeneruar);
- analizues i spektrit
- dhe është gjithashtu e mundur të regjistrohet një sinjal zanor për studimin e tij të mëvonshëm

Secili prej këtyre programeve ka veçori shtesë, të cilat do t'i shikojmë gjatë studimit të tyre.

Ne do të fillojmë me një gjenerator sinjalesh:

Gjeneruesi i sinjalit, siç thashë, është me dy kanale - Kanali 1 dhe Kanali 2.
Le të shqyrtojmë qëllimin e çelsave dhe dritareve të tij kryesore:
1 – butona për ndezjen e gjeneratorëve;
2 – Dritarja e cilësimit të formës së valës së daljes:
sinusit- sinusoidale
trekëndëshi- trekëndësh
katrore- drejtkëndëshe
dhëmb sharrë- dhëmb sharrë
Zhurma e bardhë- Zhurma e bardhë
3 – rregullatorët e amplitudës së sinjalit të daljes (maksimumi - 1 volt);
4 – pullat e rregullimit të frekuencës ( frekuencën e dëshiruar mund të vendoset manualisht në dritaret nën kontrollet). Megjithëse frekuenca maksimale në rregullatorë është 10 kHz, në dritaret e poshtme mund të regjistroni çdo frekuencë të lejuar (në varësi të kartës së zërit);
5 – dritare për vendosjen e frekuencës me dorë;
6 – aktivizimi i modalitetit "Sweep - gjenerator". Në këtë mënyrë, frekuenca e daljes së gjeneratorit ndryshon periodikisht nga vlera minimale e vendosur në dritaret "5" në vlera maksimale vendosur në kutitë "Fend" për kohën e caktuar në kutitë "Time". Ky modalitet mund të aktivizohet ose për çdo kanal ose për dy kanale njëherësh;
7 – dritaret për vendosjen e frekuencës dhe kohës përfundimtare të modalitetit Sweep;
8 – lidhja e softuerit të daljes së kanalit të gjeneratorit me kanalin e parë ose të dytë të hyrjes së oshiloskopit;
9 - vendosja e diferencës së fazës midis sinjaleve nga kanali i parë dhe i dytë i gjeneratorit.
10 -në Vendosja e ciklit të funksionit të sinjalit (efektive vetëm për një valë katrore).

Tani le të hedhim një vështrim në vetë oshiloskopin:

1 – Amplituda - rregullimi i ndjeshmërisë së kanalit të devijimit vertikal
2 – Sinkronizimi- lejon (duke kontrolluar ose hequr) të bëjë rregullim të veçantë ose të njëkohshëm të dy kanaleve për sa i përket amplitudës së sinjalit
3, 4 – ju lejon të përhapni sinjale përgjatë lartësisë së ekranit për vëzhgimin e tyre individual
5 – vendosja e kohës së fshirjes (nga 1 milisekonda në 10 sekonda, me 1000 milisekonda në 1 sekondë)
6 – fillimi / ndalimi funksionimi i oshiloskopit. Kur ndalet, gjendja aktuale e alarmeve ruhet në ekran dhe shfaqet butoni Ruaj ( 16 ) që ju lejon të ruani gjendjen aktuale në një kompjuter në formën e 3 skedarëve (të dhënat e tekstit të sinjalit nën hetim, imazh bardh e zi dhe imazh me ngjyra foto nga ekrani i oshiloskopit në momentin e ndalimit)
7 – Kthesë – pajisje softuerike, i cili vonon fillimin e fshirjes derisa të plotësohen disa kushte dhe shërben për të marrë një imazh të qëndrueshëm në ekranin e oshiloskopit. Ka 4 mënyra:
– ndezur fikur... Kur këmbëza është e fikur, imazhi në ekran do të duket "duke funksionuar" apo edhe "i paqartë".
– modaliteti automatik... Vetë programi zgjedh modalitetin (normal ose i vetëm).
– mënyrë normale... Në këtë mënyrë, kryhet një spastrim i vazhdueshëm i sinjalit nën hetim.
– modaliteti i vetëm... Në këtë mënyrë, kryhet një spastrim i sinjalit një herë (me një interval kohor të caktuar nga çelësi i kohës).
8 – përzgjedhja aktive e kanalit
9 – Buzë- Lloji i ndezjes së sinjalit:
- në rritje- në pjesën e përparme të sinjalit nën hetim
– duke rënë- nga prishja e sinjalit të hetuar
10 – Set automatik – instalim automatik koha e fshirjes, ndjeshmëria e kanalit të devijimit vertikal Amplituda, si dhe imazhi drejtohet në qendër të ekranit.
11 -Mënyra e kanalit- përcakton se si do të shfaqen sinjalet në ekranin e oshiloskopit:
– beqare- dalje e veçantë e dy sinjaleve në ekran
- CH1 + CH2- dalje e shumës së dy sinjaleve
– CH1 - CH2- dalje e diferencës së dy sinjaleve
– CH1 * CH2- dalje e produktit të dy sinjaleve
12 dhe 13 – zgjedhja e shfaqjes së kanaleve në ekran (ose një nga të dy, ose dy në të njëjtën kohë, vlera shfaqet pranë Amplituda)
14 – Dalja e formës valore të kanalit 1
15 – Dalja e formës valore të kanalit 2
16 – kaluar tashmë - regjistrimi i një sinjali në një kompjuter në modalitetin e ndalimit të oshiloskopit
17 – shkalla kohore (ne kemi një rregullator Koha qëndron në 10 milisekonda, kështu që shkalla shfaqet nga 0 në 10 milisekonda)
18 – Statusi- tregon gjendjen aktuale të këmbëzës dhe gjithashtu ju lejon të shfaqni të dhënat e mëposhtme në ekran:
- HZ dhe volt- shfaqja e frekuencës aktuale të tensionit të sinjalit nën hetim
– kursori- ndezja e kursorëve vertikal dhe horizontal për të matur parametrat e sinjalit nën hetim
– hyni te Fille- regjistrimi për sekondë i parametrave të sinjalit në studim.

Marrja e matjeve në një oshiloskop

Së pari, le të konfigurojmë gjeneratorin e sinjalit:

1. Aktivizoni kanalin 1 dhe kanalin 2 (trekëndëshat e gjelbër ndizen)
2. Vendosni sinjalet e daljes - sinusoidale dhe drejtkëndore
3. Vendosni amplitudën e sinjaleve të daljes të barabartë me 0,5 (gjeneratori gjeneron sinjale me një amplitudë maksimale prej 1 volt, dhe 0,5 do të thotë amplituda e sinjaleve e barabartë me 0,5 volt)
4. Vendosni frekuencën në 50 Hertz
5. Shkoni në modalitetin e oshiloskopit

Matja e amplitudës së sinjalit:

1. Butoni nën mbishkrim Masa zgjidhni modalitetin HZ dhe volt, vendosni një shenjë kontrolli pranë etiketave Frekuenca dhe Tensioni... Në të njëjtën kohë, frekuencat aktuale për secilin nga dy sinjalet (pothuajse 50 herc) shfaqen nga lart, amplituda sinjal i plotë Vp-p dhe stres efektiv sinjale Veff.
2. Butoni nën mbishkrim Masa zgjidhni modalitetin Kursorët dhe vendosni një tik-tak pranë mbishkrimit Tensioni... Në të njëjtën kohë, ne kemi dy vija horizontale, dhe më poshtë mbishkrimet që tregojnë amplituda e komponentëve të sinjalit pozitiv dhe negativ ( A), si dhe lëkundjen totale të amplitudës së sinjalit ( dA).
3. Ne ekspozojmë linjat horizontale në pozicionin që na duhen në lidhje me sinjalin, në ekran do të marrim të dhëna për amplituda e tyre:

Matja e intervaleve kohore:

Ne bëjmë të njëjtat veprime si për matjen e amplitudës së sinjalit, përveç në modalitet Kursorët vendosni një shenjë në mbishkrim Koha... Si rezultat, në vend të horizontale, do të marrim dy vija vertikale, dhe nën intervalin kohor midis dy vija vertikale dhe frekuenca aktuale e sinjalit në këtë interval kohor:

Përcaktimi i frekuencës dhe amplitudës së sinjalit

Në rastin tonë, nuk ka nevojë të llogaritet posaçërisht frekuenca dhe amplituda e sinjalit - gjithçka shfaqet në ekranin e oshiloskopit. Por nëse duhet të përdorni një oshiloskop analog për herë të parë në jetën tuaj dhe nuk dini si të përcaktoni frekuencën dhe amplituda e sinjalit, ne do ta shqyrtojmë këtë çështje për qëllime edukative.

Ne i lëmë cilësimet e gjeneratorit ashtu siç ishin, me përjashtim që amplituda e sinjalit është vendosur në 1.0, dhe cilësimet e oshiloskopit janë vendosur si në foto:

Rregullatorin e amplitudës së sinjalit e vendosim në 100 milivolt, rregullatorin e kohës së fshirjes në 50 milisekonda dhe e marrim figurën në ekran si nga lart.

Parimi i përcaktimit të amplitudës së sinjalit:
Rregullatori Amplituda ne qëndrojmë në pozicion 100 milivolt, që do të thotë se ndarja vertikale e rrjetës në ekranin e oshiloskopit është 100 milivolt. Ne numërojmë numrin e ndarjeve nga fundi i sinjalit në pjesën e sipërme (marrim 10 ndarje) dhe shumëzojmë me çmimin e një ndarjeje - 10 * 100 = 1000 milivolt = 1 volt, që do të thotë se amplituda e sinjalit nga lart poshtë është 1 volt. Në të njëjtën mënyrë, ju mund të matni amplituda e sinjalit në çdo pjesë të oshilogramit.

Përcaktimi i kohës së sinjalit:
Rregullatori Koha ne qëndrojmë në pozicion 50 milisekonda... Numri i ndarjeve horizontale të shkallës së oshiloskopit është 10 (në këtë rast, ne kemi 10 ndarje në ekran), ndani 50 me 10 dhe merrni 5, që do të thotë se çmimi i një ndarjeje do të jetë i barabartë me 5 milisekonda. Ne zgjedhim seksionin e dëshiruar të oshilogramit të sinjalit dhe llogarisim sa ndarje përshtatet (në rastin tonë - 4 ndarje). Shumëzoni çmimin e 1 pjesëtimit me numrin e pjesëtimeve 5*4=20 dhe përcaktoni se periudha e sinjalit në zonën e hulumtuar është 20 milisekonda.

Përcaktimi i frekuencës së sinjalit.
Frekuenca e sinjalit nën hetim përcaktohet nga formula e zakonshme. Ne e dimë se një periudhë e sinjalit tonë është e barabartë me 20 milisekonda, mbetet të zbulohet se sa periudha do të ketë në një sekondë - 1 sekondë / 20 milisekonda = 1000/20 = 50 Hertz.

Analizuesi i spektrit

Analizuesi i spektrit- një pajisje për vëzhgimin dhe matjen e shpërndarjes relative të energjisë së lëkundjeve elektrike (elektromagnetike) në brezin e frekuencës.
Analizues i spektrit të frekuencës së ulët(si në rastin tonë) është krijuar për të punuar në diapazonin e frekuencës audio dhe përdoret, për shembull, për të përcaktuar përgjigjen e frekuencës pajisje të ndryshme, kur studioni karakteristikat e zhurmës, akordimin e pajisjeve të ndryshme radio. Në mënyrë të veçantë, ne mund të përcaktojmë përgjigjen e frekuencës së amplifikatorit të montuar audio, të vendosim filtra të ndryshëm, etj.
Nuk ka asgjë të vështirë në punën me analizuesin e spektrit, më poshtë do të jap qëllimin e cilësimeve të tij kryesore, dhe ju vetë, tashmë në mënyrë empirike, do të kuptoni lehtësisht se si të punoni me të.

Kështu duket analizuesi i spektrit në programin tonë:

Çfarë është këtu - çfarë:

1. Pamje e shkallës vertikale të analizatorit
2. Zgjedhja e shpeshtë e kanaleve të shfaqura nga gjeneratori dhe lloji i ekranit
3. Pjesa e punës analizues
4. Butoni për regjistrimin e gjendjes aktuale të formës valore kur ndalet
5. Mënyra e rritjes së zonës së punës
6. Kalimi i shkallës horizontale (shkalla e frekuencës) nga forma lineare në formën logaritmike
7. Frekuenca aktuale e sinjalit kur gjeneratori është në modalitetin e fshirjes
8. Frekuenca aktuale në pozicionin e kursorit
9. Treguesi i shtrembërimit harmonik të sinjalit
10. Vendosja e filtrit për sinjale sipas frekuencës

Duke parë figurat e Lissajous

Shifrat Lissajous- trajektoret e mbyllura të tërhequra nga një pikë që bën dy dridhjet harmonike në dy drejtime pingul reciprokisht. Lloji i figurave varet nga lidhja midis periodave (frekuencave), fazave dhe amplitudave të të dy lëkundjeve.

Nëse aplikoni për inputet " X"dhe" Y»Sinjalet e oshiloskopit të frekuencave të ngushta, më pas në ekran mund të shihni figurat e Lissajous. Kjo metodë përdoret gjerësisht për të krahasuar frekuencat e dy burimeve të sinjalit dhe për të përshtatur një burim me frekuencën e tjetrit. Kur frekuencat janë të afërta, por jo të barabarta me njëra-tjetrën, figura në ekran rrotullohet, dhe periudha e ciklit të rrotullimit është reciproke e diferencës së frekuencës, për shembull, periudha e rrotullimit është 2 s - diferenca në frekuencat e sinjalit është 0,5 Hz. Me frekuenca të barabarta, figura ngrin e palëvizshme, në çdo fazë, megjithatë, në praktikë, për shkak të paqëndrueshmërisë së sinjalit afatshkurtër, figura në ekranin e oshiloskopit zakonisht dridhet pak. Ju mund të përdorni për krahasim jo vetëm frekuenca të njëjta, por edhe në një raport të shumëfishtë, për shembull, nëse burimi i referencës mund të japë vetëm 5 MHz, dhe burimi i akorduar - 2,5 MHz.

Nuk jam i sigurt se ky funksion i programit do të jetë i dobishëm për ju, por nëse ju nevojitet papritmas, atëherë mendoj se mund ta kuptoni lehtësisht këtë funksion vetë.

Funksioni i regjistrimit të zërit

Unë kam thënë tashmë që programi ju lejon të shkruani ndonjë sinjal zanor në një kompjuter për studime të mëtejshme. Funksioni i regjistrimit të sinjalit nuk është i vështirë dhe lehtë mund ta kuptoni se si ta bëni atë:

Softuer kompjuterik-oshiloskop