Glazba osciloskopa: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Uvod: Ovaj Instructable ispunjava uvjete za dokumentacijski dio projekta povezivanja mikroračunala na Sveučilištu Utah State.

Korak 1: Pozadina

Pozadina:

Osciloskop se koristi za prikaz i mjerenje naponskog signala koji je ucrtan u odnosu na vrijeme. Osciloskop u XY načinu prikazuje signal nasuprot drugom signalu, poput parametarske jednadžbe. Ovaj projekt koristi osciloskop u XY načinu rada za prikaz slika proizvedenih zvučnom datotekom.

Korak 2: Izvorna ideja

Prvotna ideja projekta bila je pretvoriti stari televizor s katodnom cijevi (CRT) u XY osciloskop i koristiti ga za prikaz slika. To se može učiniti odvajanjem odvojnih zavojnica. Kad odspojite vodoravne zavojnice, pojavit će se okomita linija, a kad odspojite okomitu zavojnicu, pojavit će se vodoravna crta. Sve što sam trebao učiniti je spojiti izvor zvuka na zavojnice za skretanje i imat ću XY osciloskop. Nažalost, naišao sam na nekoliko problema.

Korak 3: Problemi s kojima se susrećete

Jedan od problema s kojim sam se susreo bile su sigurnosne značajke. Televizor je mogao otkriti da su otkloni zavojnice isključeni i da se neće uključiti. Time se sprječava da elektronski snop izgori rupu u fosforu na ekranu. Izmjerio sam otpor zavojnica i preko njega postavio otpornik. Otpornik je zbog visokih napona odmah izgorio na pola. Pokušao sam ponovno pomoću otpornika veće ocjene, ali ni to nije uspjelo. Pročitao sam neke forume na internetu o tome kako bi se drugi komplet zavojnih zavojnica mogao spojiti na izvorni televizor, pa sam pronašao drugi televizor i priključio njegovu zavojnu zavojnicu na moj. Impedancija nije bila ista pa se nije uključila. Nakon još nekih istraživanja otkrio sam da stariji televizori nemaju sigurnosnu značajku i da ih nije briga jesu li odvojne zavojnice isključene. Uspio sam pronaći televizor proizveden 2000. godine za koji se činilo da radi. Uspio sam dobiti neke jednostavne oblike na ekranu, ali sve kompliciranije od kruga bilo bi jako iskrivljeno. Na kraju je ovaj televizor prestao raditi i nastavio je puhati osigurače.

Uspio sam pronaći mali televizor napravljen 1994. Ovaj televizor je radio prilično dobro, ali nisam uspio dobiti ispravnu orijentaciju slike, čak i kad sam mijenjao signale u svakoj kombinaciji. Također je imao iste probleme kao i drugi televizor i nije htio proizvesti komplicirane slike. Nakon mnogo istraživanja otkrio sam da je problem u tome što sam pokušavao proizvesti vektorsku sliku na rasterskom zaslonu. Rasterski zaslon je zaslon koji skenira vodoravno vrlo brzo, a zatim okomito sporije. Vektorski prikaz koristi linije za proizvodnju slika. Pronašao sam vodiče o tome kako pretvoriti rasterski prikaz u vektorski, ali proces je bio opasan i trajat će dugo.

Korak 4: Rješenje

Nakon svih ovih problema uspio sam pronaći prilično jednostavno rješenje; program za emulaciju osciloskopa XY koji je uzimao zvuk kao ulaz. Nakon što sam pronašao ovaj program, prešao sam s fokusiranja na stvaranje osciloskopa na stvaranje načina za proizvodnju audio datoteke od slike za prikaz na osciloskopu.

Emulator osciloskopa

Korak 5: Program za otkrivanje rubova i Matlab

Ovdje je osnovni dijagram toka mog programa. Započinje slikom koja se učitava u program EdgeDetect.m MATLAB. Ovaj program pretvara je u sliku sive ljestvice, a zatim detektira rubove slike. XY koordinate otkrivenih rubova smještene su u dva niza koji se pretvaraju u zvučnu datoteku.

Korak 6: Primjer: Robot s instrukcijama

Evo primjera procesa s robotom za instrukcije. Prvo preuzmite sliku robota s uputama i spremite je kao "image.png" u svoju radnu mapu MATLAB (isto mjesto kao i "EdgeDetect.m"). Uvjerite se da slika nema ništa što želite otkriti ili bi u vašu zvučnu datoteku mogla dodati hrpu nepotrebnih koordinata. Pokrenite program EdgeDetect i slika će se pretvoriti u sivu ljestvicu, a njezini rubovi će se otkriti i pohraniti kao zvučna datoteka pod nazivom "vector.wav". Zatim otvorite zvučnu datoteku u Audacityju ili drugom programu za uređivanje zvuka. Otvorite program za emulaciju osciloskopa (veza u prethodnom koraku), postavite frekvenciju uzorkovanja na 192000 Hz, pritisnite start, kliknite gumb mikrofona i odaberite liniju u opciji. U Audacityju pritisnite "shift + razmaknica" za reprodukciju zvučne datoteke u petlji. Slika bi se trebala pojaviti na emulatoru osciloskopa.

Korak 7: Rješavanje problema/Primjeri datoteka

Dok sam razvijao ovaj program, morao sam prilagoditi neke postavke u programu. Evo nekoliko stvari koje morate provjeriti ako ne radi:

-Provjerite je li vaš audio izlaz uložen u liniju na vašem računalu i imate li dva odvojena (lijevi i desni) audio kanal

-Ako sliku ne čita program MATLAB, možda ćete je morati urediti u boji i spremiti kao drugi format.

-U retku 61 koda obavezno uključite brojeve s zaslona za otkrivanje rubova. Program obično stavlja pravokutnik oko cijele stvari koju možete izrezati promjenom iz "i = 1: dužina (B)" u "i = 2: duljina (B)". Također, ako imate određene brojeve koje želite uključiti, ali ne želite sve uključiti, možete koristiti uglate zagrade da biste dobili određene brojeve: "[1 3 6 10 15 17]"

-Ako slika izgleda klimavo i dijelovi su posvuda, možda ćete morati smanjiti broj uzoraka podešavanjem "N" u retku 76. Što je slika jednostavnija, to može biti niže N, ali bi trebalo biti veće ako je slika je složen. Za robota sam koristio N = 5.

-Također možete podesiti "Fs" na retku 86. Što je veća brzina uzorkovanja, slika će bolje izgledati, ali neke zvučne kartice neće moći podnijeti veće stope uzorkovanja. Moderne pjesme imaju brzinu uzorkovanja oko 320000 Hz.