Musika ng Oscilloscope: 7 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Panimula: Ang Maituturo na ito ay upang matupad ang isang kinakailangan para sa bahagi ng dokumentasyon ng proyekto ng interfaces ng microcomputer sa Utah State University.

Hakbang 1: Background

Background:

Ginagamit ang isang oscilloscope upang maipakita at sukatin ang isang signal ng boltahe na naitinalikhang laban sa oras. Ang isang osiloskoup sa XY mode ay naglalagay ng isang senyas laban sa isa pang uri ng signal na tulad ng isang parametric equation. Gumagamit ang proyektong ito ng isang oscilloscope sa XY mode upang maipakita ang mga imaheng ginawa ng isang file ng tunog.

Hakbang 2: Orihinal na Ideya

Ang orihinal na ideya para sa proyekto ay upang baguhin ang isang lumang telebisyon ng Cathode Ray Tube (CRT) na itinakda sa isang XY oscilloscope at gamitin iyon upang maipakita ang mga imahe. Maaari itong magawa sa pamamagitan ng pagdidiskonekta ng mga deflection coil. Kapag na-disconnect mo ang mga pahalang na coil ay lilitaw ang isang patayong linya, at kapag idiskonekta mo ang patayong coil, lilitaw ang isang pahalang na linya. Ang kailangan ko lang gawin ay ikonekta ang mapagkukunan ng audio sa mga pagpapalihis na coil at magkakaroon ako ng XY oscilloscope. Sa kasamaang palad, napunta ako sa maraming mga problema.

Hakbang 3: Mga Suliraning Naiharap

Isa sa mga problemang nakasalamuha ko ay ang mga tampok sa kaligtasan. Nakita ng TV na ang mga coil ng pagpapalihis ay na-disconnect at hindi bubuksan. Ito ay upang maiwasan ang electron beam mula sa pagsunog ng isang butas sa pospor sa screen. Sinukat ko ang paglaban ng mga coil at inilagay ang isang risistor sa tapat nito. Agad na sinunog ang risistor sa kalahati dahil sa mataas na boltahe. Sinubukan ko ulit gamit ang isang mas mataas na rate na resistor, ngunit hindi rin iyon gumana. Nabasa ko ang ilang mga forum sa online tungkol sa kung paano maaaring mai-hook ang isa pang hanay ng mga coil ng pagpapalihis sa orihinal na TV, kaya nakahanap ako ng isa pang TV at na-hook up ang pagpapalihis na coil sa minahan. Ang impedance ay hindi pareho kaya hindi ito nakabukas. Pagkatapos ng ilang karagdagang pagsasaliksik nalaman ko na ang mga mas matatandang TV ay walang tampok sa kaligtasan at walang pakialam kung ang mga pagpapalihis na coil ay naalis. Natagpuan ko ang isang TV na ginawa noong 2000 na tila gumana. Nakuha ko ang ilang mga simpleng mga hugis sa screen, ngunit ang anumang mas kumplikado kaysa sa isang bilog ay mababaluktot. Maya-maya ay tumigil sa paggana ang TV na ito at patuloy itong humihip ng mga piyus.

Nahanap ko ang isang maliit na TV na ginawa noong 1994. Napakaganda ng paggana ng TV na ito, ngunit hindi ko nakuha ang tamang oryentasyon ng imahe, kahit na inilipat ko ang mga signal sa bawat kumbinasyon. Nagkaroon din ito ng parehong mga problema tulad ng iba pang TV at hindi makagawa ng mga kumplikadong imahe. Matapos ang maraming pagsasaliksik nalaman ko na ang problema ay sinusubukan kong gumawa ng isang imahe ng vector sa isang raster display. Ang isang raster display ay isang screen na na-scan nang pahalang nang napakabilis at pagkatapos ay patayo sa isang mas mabagal na rate. Ang isang vector display ay gumagamit ng mga linya upang makabuo ng mga imahe. Natagpuan ko ang mga tutorial sa kung paano i-convert ang isang raster display sa isang vector display, ngunit mapanganib ang proseso at magtatagal.

Hakbang 4: Solusyon

Matapos ang lahat ng mga problemang ito, nakahanap ako ng isang simpleng solusyon; isang programa ng emulator ng XY oscilloscope na kumuha ng audio bilang isang input. Kapag nahanap ko ang program na ito, lumipat ako mula sa pagtuon sa paglikha ng isang oscilloscope upang lumikha ng isang paraan upang makabuo ng isang audio file mula sa isang imahe upang ipakita sa isang oscilloscope.

Emulator ng Oscilloscope

Hakbang 5: Edge Detection at Matlab Program

Narito ang isang pangunahing flowchart ng aking programa. Nagsisimula ito sa isang imahe na na-load sa programa ng EdgeDetect.m MATLAB. Ang program na ito ay nagko-convert ito sa isang kulay-abo na imahe at pagkatapos ay nakita ang mga gilid ng imahe. Ang mga coordinate ng XY ng mga napansin na gilid ay inilalagay sa dalawang mga array na na-convert sa isang file ng tunog.

Hakbang 6: Halimbawa: Mga Instruction na Robot

Narito ang isang halimbawa ng proseso sa robot na maaaring turuan. I-download muna ang isang imahe ng mga instruktor na robot at i-save ito bilang "image.png" sa iyong folder na nagtatrabaho sa MATLAB (parehong lugar bilang "EdgeDetect.m"). Siguraduhin na ang imahe ay walang anumang nais mong makita o maaari itong magdagdag ng isang bungkos ng mga hindi kinakailangang mga coordinate sa iyong file ng tunog. Patakbuhin ang programa ng EdgeDetect at ang imahe ay mai-convert sa grey-scale, at makita ang mga gilid nito at maiimbak bilang isang file ng tunog na pinangalanang "vector.wav". Susunod na buksan ang file ng tunog sa Audacity o ibang programa sa pag-edit ng tunog. Buksan ang iyong oscilloscope emulator program (mag-link sa nakaraang hakbang), itakda ang sample rate sa 192000 Hz, pindutin ang pagsisimula, i-click ang pindutan ng mikropono, at piliin ang linya sa pagpipilian. Sa Audacity pindutin ang "shift + spacebar" upang i-play ang file ng tunog sa isang loop. Dapat lumitaw ang imahe sa emulator ng oscilloscope.

Hakbang 7: Pag-troubleshoot / Mga Halimbawa ng Mga File

Habang binuo ko ang program na ito kailangan kong ayusin ang ilang mga setting sa programa. Narito ang ilang mga bagay upang i-double check kung hindi ito gumagana:

-Siguraduhin na ang iyong audio output ay pinakain sa iyong linya sa iyong computer at mayroon kang 2 magkakahiwalay (kaliwa at kanan) mga audio channel

-Kung ang imahe ay hindi nababasa ng programang MATLAB maaaring kailanganin mong i-edit ito sa pintura at i-save ito bilang ibang format.

-On linya 61 ng code, tiyaking isama ang mga numero mula sa gilid ng tuklas na screen. Karaniwang naglalagay ang programa ng isang rektanggulo sa paligid ng buong bagay na maaari mong gupitin sa pamamagitan ng pagbabago nito mula "i = 1: haba (B)" hanggang "i = 2: haba (B)". Gayundin, kung mayroon kang mga tiyak na numero na nais mong isama, ngunit ayaw mong isama ang lahat, maaari kang gumamit ng mga square bracket upang makakuha ng mga tukoy na numero: "[1 3 6 10 15 17]"

-Kung ang imahe ay mukhang alog at ang mga bahagi ay nasa lugar na maaaring kailanganin mong bawasan ang bilang ng mga sample sa pamamagitan ng pag-aayos ng "N" sa linya 76. Ang mas simpleng imahe na mas mababa ang N ay maaaring, ngunit dapat itong mas mataas kung ang imahe ay kumplikado. Para sa robot na ginamit ko ang N = 5.

-Maaari mo ring ayusin ang "Fs" sa linya 86. Mas mataas ang rate ng sampling mas mahusay ang hitsura ng imahe, ngunit ang ilang mga sound card ay hindi makakayanan ang mas mataas na mga rate ng pag-sample. Ang mga modernong kanta ay mayroong rate ng sampling sa paligid ng 320000 Hz.