Автор: Лаборатория дискретной акустики

Многоканальный генератор сигналов звуковых частот

soundgenerator

Скачать генератор (Нажмите для загрузки)

Генератор сигналов звуковых частот

  • Предназначен для настройки и измерения параметров электронно-акустической аппаратуры.
  • Работает с 16- , 24- и 32-битными звуковыми картами с частотой дискретизации ( FS) до 400 кГц. WDM, Kernel Streaming, WASAPI и ASIO технологии поддерживаются.
  • Синтезирует все сигналы в реальном времени.

Виды синтезируемых сигналов

  • Синусоидальная форма выходного сигнала;
  • Синусоидальный сигнал качающейся частоты с прямой и обратной зависимостью частоты от времени, в линейном или логарифмическом масштабе времени;
  • Восемь независимых синусоидальных компонент выходного сигнала с раздельной установкой частоты, начальной фазы и амплитуды плюс шумовая составляющая;
  • Радиоимпульс, фронт и спад которого синхронизированы с синусоидальной несущей;
  • Фазовая модуляция синусоидального сигнала;
  • Амплитудная модуляция синусоидального сигнала;
  • Прямоугольный импульс с раздельно регулируемыми длительностью и периодом.

Генератор шума

  • Добавление к выходному сигналу белого шума (dithering) с треугольным или равномерным распределением по амплитуде, и амплитудой равной, соответственно, 1 или 1/2 младшего значащего разряда (МЗР) ЦАП.
  • Белый шум с равномерным, треугольным или нормальным распределением по амплитуде и регулируемым уровнем.
  • Розовый шум со спектральной плотностью вида 1/f.
  • Броуновский шум со спектральной плотностью вида 1/f2.

Основные параметры программного генератора в режиме синтеза синусоидальных сигналов

максимальное число выходных каналов8
диапазон генерируемых частот10-3 Гц … Fs/ 2
относительный шаг установки частоты10-7…10-6
диапазон регулировки уровня (в 24-битном режиме)0…-145 дБ
шаг установки уровня (в диапазоне 0…-100 дБ)0.001 дБ
диапазон регулировки начальной фазы±360°
шаг установки начальной фазы0.001°
период качания частоты0.001…9999 с
гармонические и интермодуляционные искажения
в 24-битном режиме и без учета нелинейности ЦАП
–145 дБ

Коэффициент нелинейных и интермодуляционных искажений, точность, стабильность и диапазон частот выходного сигнала ограничены только типом используемого ЦАП.

Дополнительные программные возможности

  • компенсация частотной погрешности тактового генератора ЦАП;
  • запись синтезированного сигнала на диск для последующего воспроизведения;
  • циклическое воспроизведение волнового файла вместо непосредственного синтеза;
  • полутоновый шаг установки частоты в соответствии с равномерно темперированным музыкальным строем;
  • округление частоты до когерентной быстрому преобразованию Фурье в анализаторе спектра;
  • синхронизация запуска и остановки генерации, а также согласование формата данных при совместной работе с компьютерным анализатором спектра;
  • внешнее (со стороны других программ) управление основными функциями генератора и параметрами синтезируемого сигнала;
  • сохранение всех без исключения настроек текущего сеанса работы, включая редактируемый список предустановленных сигналов, в файле на жестком диске для их последующего использования.

Программы распространяются по принципу «как есть». При этом не предусматривается никаких гарантий, явных или подразумеваемых. Вы используете программы на свой собственный риск. Ни автор программ, ни его уполномоченные агенты, ни автор сайта не несут ответственности за потери данных, повреждения, потери прибыли или любые другие виды потерь, связанные с использованием (правильным или неправильным) этих программ.

Осциллометр — многоканальный многофункциональный измерительный комплекс реального времени

oscillometer

Скачать осциллометр (нажмите для загрузки)

Осциллометр — Анализатор спектра реального времени

  • Использует алгоритм быстрого преобразования Фурье (БПФ).
  • Размер БПФ блока до 224 выборок входного сигнала.
  • Обрабатывает перекрывающиеся во времени последовательности выборок входного сигнала для сочетания высокой разрешающей способности спектрального анализа по времени и частоте одновременно.
  • Использует различные сглаживающие окна (более 90 типов) для взвешивания входного сигнала во временной области.
  • Работает под ОС Windows 32/64 бит.

Многоканальный спектральный анализ

  • Раздельные спектры каналов;
  • Спектры цифровой суммы и разности сигналов двух каналов;
  • Спектр цифрового произведения сигналов двух каналов;
  • Спектр цифровой разности исходного сигнала и его основной гармоники;
  • Спектр цифрового произведения исходного сигнала на его основную гармонику, используется для анализа и измерения джиттера;
  • Действительная передаточная функция — отношение мощностей соответствующих компонент спектров двух сигналов в зависимости от частоты;
  • Перекрестный спектр как произведение спектра одного канала на комплексно сопряженный спектр другого канала;
  • Комплексная передаточная функция — векторное отношение соответствующих компонент спектров двух сигналов в зависимости от частоты. Дополнительно вычисляется функция когерентности.
  • Временные зависимости всех вышеперечисленных спектров сигналов могут быть дополнительно отображены в виде поверхности в координатах время-частота-амплитуда на специальной трехмерной графической панели.

Программно-измеряемые параметры входного сигнала

РежимДиапазонПогрешность вычислений
БПФ спектральный анализ190 dB
0…FS / 2
0.01 dB
2-24 FS Hz
Осциллограф0…Full Scale1 LSB
Частотомер0…FS / 25·10-8 …5·10-7 of value
Пиковый вольтметр переменного тока190 dB0.01 dB
Среднеквадратичный вольтметр190 dB0.01 dB
Вольтметр постоянного токаFull Scale1 LSB
Мощность190 dB0.01 dB
Отношение сигнал / шум190 dB0.05 dB
Отношение сигнал / (шум + искажения)190 dB0.05 dB
Динамический диапазон190 dB0.05 dB
Эффективная разрядность0…Full Scale0.1 bit
Гармонические искажения190 dB0.1 dB
Интермодуляционные искажения190 dB0.1 dB
Фазометр±180°0.0001°
Групповое запаздывание±1/2(f1-f2)0.1 %
Плотность амплитудного распределения0…100%1 LSB

Средства регистрации результатов спектральных измерений

  • автоматическая запись результатов измерений мультиметра на жесткий диск компьютера в формате, совместимом с электронными таблицами Excel, во время всего сеанса работы;
  • сохранение численных и графических данных спектрального анализа в файлы или буфер обмена для их последующего документирования;
  • запоминание в процессе измерений до восьми произвольно выбираемых спектрограмм в каждом из каналов и их одновременное совместное отображение на экране;
  • печать графических результатов.

Дополнительные программные возможности

  • режимы осциллографа: исходные сигналы, сумма, разность, зависимость одного канала от другого, зависимость суммы двух каналов от их разности (стереогониометр), амплитудное распределение входных сигналов.
  • использование открытого по постоянному току, с автоматической или ручной настройкой корректирующего смешения нуля, или закрытого входа;
  • измерение мощности в дробно-октавных полосах с градациями от полной октавы до её 1/96 части;
  • вычисление параметров шумов и искажений в звуковом диапазоне с учетом субъективного восприятия. Взвешивание производится по рекомендациям Международной электротехнической комиссии (IEC-A,B,C,D) или Международного консультативного комитета по радиовещанию (CCIR-468-2 / DIN45405);
  • усреднения результатов БПФ: равновзвешенное по реализациям (скользящее среднее) – скалярное или векторное; экспоненциально взвешенное по реализациям — скалярное. Количество усредняемых реализаций от 2 до 20 или бесконечное.
  • запоминание пиковых значений спектра: фиксированное или с затуханием во времени;
  • индикация перегрузки АЦП входным сигналом;
  • ждущий режим;
  • независимая синхронизация анализатора спектра и осциллографа;
  • синхронизация запуска и остановки, а также согласование формата данных совместно работающего цифрового генератора синусоидальных и шумовых сигналов звуковой частоты (см. ниже);
  • произвольное или полуавтоматическое масштабирование полученных графических результатов;
  • автоматическое сохранение всех без исключения настроек текущего сеанса работы в специальном файле конфигурации для их последующего использования.

Программы распространяются по принципу «как есть». При этом не предусматривается никаких гарантий, явных или подразумеваемых. Вы используете программы на свой собственный риск. Ни автор программ, ни его уполномоченные агенты, ни автор сайта не несут ответственности за потери данных, повреждения, потери прибыли или любые другие виды потерь, связанные с использованием (правильным или неправильным) этих программ.

Компьютерный измерительный комплекс для акустики и электроники

discreteacoustiklab

Скачать комплекс (нажмите для загрузки)

Лаборатория Дискретной Акустики ® = звуковой генератор качающейся частоты + анализатор спектра в одном пакете.
Восьмиканальный многотоновый генератор синусоидальных и шумовых сигналов звуковых и инфразвуковых частот предназначен для настройки и измерения параметров электронно-акустической аппаратуры, а также для моделирования сложных колебательных процессов. Генератор состоит из цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) и управляющей программы. В качестве преобразователей используются двухканальные 16-, 24- или 32-битные ЦАП стандартной звуковой системы компьютера с допустимой частотой дискретизации (Fs) до 400 кГц. Генератор звуковых частот работает на любом IBM-PC или совместимом компьютере в операционной системе Windows. Подробнее…

Многоканальный комбинированный прибор включает в себя анализатор спектра (здесь и далее слово «спектр» используется вместо более точного термина «периодограмма»), осциллограф, частотомер, фазометр, вольтметр постоянного и переменного тока, измеритель шумов и нелинейных искажений, мощности, графический анализатор плотности амплитудного распределения входного сигнала. Устройство предназначено для исследования в реальном масштабе времени электрических сигналов и для измерения собственных параметров аналогоцифровых преобразователей (АЦП). Прибор состоит из АЦП и компьютерной программы «OscilloMeter». В базовом варианте прибора могут быть использованы двухканальные 16-, 24- или 32-битные АЦП звуковой системы компьютера с частотой дискретизации (Fs) до 400 кГц. Верхняя граница диапазона рабочих частот измерительного комплекса достигает половины Fs. Максимальное количество каналов, частота дискретизации, разрядность данных, полоса рабочих частот и точность измерений прибора ограничены только типом применяемых АЦП.
Применение разработанного многофункционального анализатора спектра и ранее описанного цифрового восьмиканального генератора синусоидальных и шумовых сигналов звуковой частоты позволяет строить экономичную и компактную измерительную лабораторию, обладающую в тоже время высокими метрологическими характеристиками, ограниченными только качеством используемых АЦП и ЦАП. Подробнее…

Программы распространяются по принципу «как есть». При этом не предусматривается никаких гарантий, явных или подразумеваемых. Вы используете программы на свой собственный риск. Ни автор программ, ни его уполномоченные агенты, ни автор сайта не несут ответственности за потери данных, повреждения, потери прибыли или любые другие виды потерь, связанные с использованием (правильным или неправильным) этих программ.

В лаборатории с компьютером (вспомогательные модули)

Программы, о которых пойдет речь ниже, разработаны под Windows 95/98 и не требуют никакой инсталляции,
просто распакуйте архив и запустите файл с расширением .exe
Работа программ под более поздними ОС Windows возможна, но не гарантируется
.

Программа для управления генератором высокочастотных сигналов Г4-158

frequency generator

Скачать (нажмите для загрузки)

Программа GSS предназначена для управления генератором высокочастотных сигналов Г4-158. Общая компоновка передней панели самого прибора сохранена, большинство органов управления реализуются кнопками и колесом (если оно есть) мыши. Для установки и отображения частоты генерируемого сигнала, его уровня и коэффициента модуляции используется оригинальный элемент управления и индикации — «Цифровая Панель». Интерфейс управления, как мне кажется, несложен в освоении. Достаточно пощелкать левой и правой кнопками на изображениях светодиодов и цифровых индикаторов и вам станет понятно, как управлять основными установками прибора. Меню, возникающее при нажатии правой кнопки на значке  , позволяет изменить еще несколько параметров, в том числе включить всплывающие подсказки (Show Hints) для всех органов управления и индикации программы в целом.
Сопряжение с генератором Г4-158 осуществляется посредством одного только десятижильного кабеля, подключаемого к параллельному (принтерному) порту компьютера. Адрес порта задается во всплывающем меню. Доработки в генераторе не требуются.

Модуль для работы с измерителем импеданса ВМ-508 фирмы TESLA

impedance meter

Скачать (нажмите для загрузки)

Модуль для работы с измерителем импеданса ВМ-508 чешской фирмы TESLA. Приборчик довольно старый, но обладает весьма редкими характеристиками и поэтому удостоился здесь некоторой компьютеризации. Органов управления у ВМ-508 поменьше. Кнопка  предназначена для калибровки по встроенному в прибор образцовому резистору. Светодиод справа вверху горит ровно, если разброс результатов не превышает некоторого наперед заданного значения. Последнее устанавливается в пункте Standart Deviation всплывающего ( на значке Z ) меню. Некоторого пояснения требует нижний цифровой индикатор. На нем показывается вычисленное значение емкости или индуктивности (смотря по знаку фазы) измеряемого объекта. При этом значение частоты берется то, что установлено на генераторе Г4-158. Цвет индикатора емкости / индуктивности показывает погрешность расчета: зеленый, если она не больше 1%, т.е. модуль фазы не менее 83 градусов; желтый в случае 1…10% (модуль фазы не менее 64 градусов); красный — при модуле фазы 45…63 градуса, ну и синий — в остальных случаях. Тот, кто понимает, о чем речь, в дополнительных объяснениях не нуждается.
Сопряжение с измерителем импеданса ВМ-508 производится двумя экранированными проводами, подключаемыми к звуковой карте компьютера. В самом приборе требуются незначительные доработки: пара точек внутри прибора соединяются с разъемом, имеющимся на задней панели. И все. Во всплывающем меню заказывается конкретное звуковое устройство (если их несколько) компьютера.

Программа для управления механическими устройствами, снабженными шаговыми двигателями

stepmotor

Скачать (нажмите для загрузки)

Третий модуль программы предназначен для управления механическими устройствами, снабженными шаговыми двигателями. Это аттенюатор Д4-3 — древний, но очень чуткий приборчик и поворотное устройство — без имени, но весьма аккуратное. По поводу всех модулей программы следует заметить, что большинство настроек сохраняется при завершении работы и восстанавливаются при повторном запуске.
Контроллер шаговых двигателей представляет собой простейшие транзисторные ключи, управляемые от параллельного порта компьютера.

Программа для автоматической записи данных

signlab

Скачать (нажмите для загрузки)

Программа SignLab предназначена для записи данных, например, через АЦП типа Ф7077М сквозь параллельный порт и передачи этих данных на анализ в другие программы по желанию пользователя.
АЦП типа Ф7077М подключается к параллельному порту компьютера посредством лишь кабеля, доработок никаких не требуется. Частоты опроса АЦП ( зависят от порта ) : 830 кГц в восьмибитном режиме и 0.001…139 кГц в десятибитном. Длина одной записываемой последовательности данных ограничена объемом оперативной памяти компьютера.

Контроллер спектрофотометра СФ-16

Скачать (нажмите для загрузки)

Для повышения эффективности и точности измерений. Контроллер шаговых двигателей представляет собой простейшие транзисторные ключи, управляемые от параллельного порта компьютера.

Программы распространяются по принципу «как есть». При этом не предусматривается никаких гарантий, явных или подразумеваемых. Вы используете программы на свой собственный риск. Ни автор программ, ни его уполномоченные агенты, ни автор сайта не несут ответственности за потери данных, повреждения, потери прибыли или любые другие виды потерь, связанные с использованием (правильным или неправильным) этих программ.