Информатика и выч. техника \ Конструирование и технология микросхем

Использование программы SpectraLAB на практике, страница 2

Программа SpectraLAB и другие используют для своей работы дуп­лексную звуковую карту компьютера. Карта должна быть достаточно хорошего качества и пригодна для использования при измерениях. Как правило, карты дороже $40—50 удовлетворяют этим требованиям, а вот из более дешевых карт приходится выбирать подходящую. Измерение параметров звуковой карты можно провести в программе SpectraLAB или в специальных программах для измерения параметров карт, на­пример RightMark Audio Analyzer (http://audio.rightmark.org).

Для составления программ различных расчетов, например транс­форматоров или электрических цепей, чаще всего используют про­грамму Microsoft Excel. При сложных математических расчетах в ра­диотехнике применяются математические программы Matlab, MatCAD и др.

Все программы для работы радиолюбитель может найти на выпус­каемых в России CD-ROMax или в Интернете. Кроме того, в Интер­нете можно найти электронные копии вышедших книг и журналов по радиотехнике, схемы любительских и промышленных устройств, па­раметры электронных компонентов и многое другое.

Поиск в Интернете можно вести на поисковых сайтах, например Yahoo, Alta Vista, Rambler, Jandex, FTP Search; сайтах с программным обеспечением, например http://www.freesoft.ru, http://www.freeware.ru или на специальных радиолюбительских сайтах, например http://qrz.ru, http://www.rlozman.com.ru, сайтах радиотехнических журналов и др. Многие из них содержат страницы ссылок и софта. Поэтому достаточ­но найти несколько радиолюбительских сайтов по интересующей тема­тике, чтобы потом, следуя указаниям их ссылок, найти массу инфор­мации, которой может оказаться даже больше, чем на поисковых сай­тах общего назначения по этой теме. Очень много полезных сведений можно почерпнуть также из радиолюбительских конференций NEWS.

1.2. Краткое описание программы SpectraLAB

SpectraLAB (Sound Technology Inc., ver. 4.32.13) — двухканальный (стерео) анализатор спектра и осциллограф со встроенным генерато­ром сигналов (рис. 1.1). В настоящее время имеются более свежие про­граммы: SpectraPLUS (v.2.32.04), усложненная SpectraPRO (v.3.32.17) и еще сложнее SpectraLAB (v.4.32.17) (http://www.soundtechnology.com). Фирма предоставляет для этих программ 30 дней бесплатного исполь­зования. Программы работают со звуковыми картами в среде Windows 95/98/NT (более свежие и с Windows 2K/ME/XP), (обеспечивая опция Mode):

•   Real-Time spectral analysis (спектральный анализ в реальном мас­штабе времени);

•   Recording (регистрацию сигналов);

•   Post-Processing (последующую обработку записанных сигналов).

Рис. 1.1. Экран программы

Характеристики сигнала определяются по пяти графикам (опция View):

•   Time Series (зависимость уровня сигнала от времени, осциллог­раф) (рис. 1.2);

•   Spectrum (зависимость уровня сигнала от частоты, спектр сигна­ла и частотомер) (рис. 1.3);

•   Phase (зависимость фазы сигнала от частоты) (рис. 1.4);

•  Spectrogram (распределение частот сигнала во времени, уровень сигнала изображается цветом или полутонами серого) (рис. 1.5);

• 3D Surface (трехмерное изображение спектра сигнала) (рис. 1.6). SpectraLAB позволяет автоматически подсчитывать и отражать в специальных окнах (опция Utilities):

•   Peak Frequency (частоту максимального сигнала, Гц);

•   Peak Amplitude (максимальную амплитуду сигнала, дБ);

•  Total Power (общую мощность сигнала, дБ);

•  Total Harmonic Distortion (THD, коэффициент нелинейных ис­кажений, %);

•  Total Harmonic Distortion + Noise (THD+N, общий коэффици­ент нелинейных искажений + шумы, %);

•  Intermodulation Distortion (IMD, коэффициент интермодуляци­онных искажений, %) (рис. 1.7);

•  Signal to Noise Ratio (SNR, отношение сигнал/шум, %).

Кроме того, в программе имеется система из шести маркеров, ко­торые можно использовать для быстрого измерения на отдельных час­тотах спектрограммы.

Программа позволяет наблюдать на экране, запоминать и сравни­вать одновременно до 4 спектрограмм (разного цвета) (рис. 1.8).

SpectraLAB имеет встроенный генератор сигналов, который фор­мирует:

•  White Noise (белый шум);

•   Pink Noise (розовый шум);

•  Noise Burst (шумовой всплеск);

•   1 kHz Tone (сигнал частотой в 1 кГц);

•   Multiple Tones (сигнал, содержащий от одной до десяти разных частот с регулируемой амплитудой каждой);

•  Tone Burst (всплеск частоты);

•  IMD Test Tones (сигнал, содержащий две частоты для определе­ния коэффициента интермодуляционных искажений, можно ис­пользовать и Multiple Tones);

•  Frequency Sweep (генератор качающейся частоты) (рис. 1.9);

•   Level Sweep (генератор качающейся амплитуды);

•   Sawtooth (пилообразный сигнал);

•  Triangular (треугольный сигнал);

•  Pulse (импульсный сигнал прямоугольной формы);

•  Square (последовательность импульсных сигналов прямоуголь­ной формы);

•  User Defined (сигнал, параметры которого определяются пользо­вателем).

Time Series (осциллограф) позволяет наблюдать форму сигнала и измерять сигнал в процентах, вольтах и милливольтах. Размерность оси осциллографа и величина сигнала: пиковая (peak) или эффектив­ная (rms) определяются в опции Options / Calibration и выбором фай­ла калибровки *.CAL. При этом могут наблюдаться осциллограммы и спектрограммы видов:

•   Left Channel — сигнал только в левом канале;

•   Right Channel — сигнал только в правом канале;

•   Both Left & Right — сигналы обоих каналов;

•   Left minus Right — сигнал в левом канале минус сигнал в правом;

•   Right minus Left — сигнал в правом канале минус сигнал в левом;

•   Left plus Right — сигнал в левом канале плюс сигнал в правом;

•   Left vs Right (X/Y) — сигнал в левом канале, деленный на сигнал в правом;

•   Right vs Left (Y/X) — сигнал в правом канале, деленный на сиг­нал в левом (X/Y и Y/X — фигуры Лиссажу на осциллографе), и другие.

В программе предусмотрено 9 различных способов обработки сиг­нала (Options / Settings / Smoothing Window).

SpectraLAB записывает при необходимости все сигналы, в том числе и формируемые генератором, в звуковые файлы типа *.WAV. Результат работы SpectraLAB может быть получен в текстовой таблич­ной форме (например, для обработки другими программами), скопи­рован в графический файл или в файл типа *.OVL.

Кроме указанных уже измерений, с помощью SpectraLAB можно:

•   измерять полосу пропускания усилителя, например в RIAA кор­ректоре (измерение верхних частот УНЧ ограничено частотой 24 кГц; для компенсации собственной полосы пропускания зву­ковой карты используются файлы типа *.М1С);

•  использовать встроенные фильтры при анализе сигнала;

•  использовать встроенный эквалайзер (корректор) при анализе сигналов;

•  проводить анализ голоса человека;

•  измерять время реверберации сигнала;

•  измерять полное сопротивление акустической системы;

•   проводить акустические измерения с помощью микрофона (пре­дусмотрена возможность компенсации частотной характеристи­ки микрофона файлом типа *.М1С);

Скачать файл