Glasba osciloskopa: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Uvod: Ta navodila morajo izpolnjevati zahteve za dokumentacijski del projekta povezovanja mikroračunalnikov na državni univerzi Utah.

1. korak: Ozadje

Ozadje:

Osciloskop se uporablja za prikaz in merjenje napetostnega signala, ki je narisan glede na čas. Osciloskop v načinu XY prikaže signal proti drugemu signalu, podobnemu parametrični enačbi. Ta projekt uporablja osciloskop v načinu XY za prikaz slik, ustvarjenih z zvočno datoteko.

2. korak: Izvirna ideja

Prvotna zamisel projekta je bila pretvoriti stari televizor s katodno cevjo (CRT) v osciloskop XY in ga uporabiti za prikaz slik. To lahko storite tako, da odklopite odklonske tuljave. Ko odklopite vodoravne tuljave, se prikaže navpična črta, ko pa odklopite navpično tuljavo, se pojavi vodoravna črta. Moral sem le priključiti avdio vir na odklonske tuljave in imel bi XY osciloskop. Žal sem naletel na več težav.

3. korak: naleteli na težave

Ena od težav, s katerimi sem se srečal, so bile varnostne funkcije. Televizor je lahko odkril, da so njegove odklonske tuljave odklopljene in se ne vklopi. To preprečuje, da bi elektronski žarek zažgal luknjo v fosforju na zaslonu. Izmeril sem upor tuljav in nanj postavil upor. Upor je zaradi visokih napetosti takoj prepolovil. Poskusil sem znova z uporom z višjo oceno, vendar tudi to ni delovalo. Na spletu sem prebral nekaj forumov o tem, kako bi lahko na prvotni televizor priklopili še en sklop upogibnih tuljav, zato sem našel drug televizor in priklopil to odbojno tuljavo na svojega. Impedanca ni bila enaka, zato se ni vklopila. Po nadaljnjih raziskavah sem ugotovil, da starejši televizorji nimajo varnostne funkcije in jim je vseeno, če so odklonske tuljave odklopljene. Uspelo mi je najti televizijo leta 2000, ki je delovala. Na zaslonu sem lahko dobil nekaj preprostih oblik, vendar bi bilo vse, kar je bolj zapleteno kot krog, močno popačeno. Sčasoma je ta televizor prenehal delovati in je še naprej pihal varovalke.

Našel sem majhen televizor, ki je bil izdelan leta 1994. Ta televizor je deloval zelo dobro, vendar nisem mogel dobiti pravilne orientacije slike, tudi če sem v vsaki kombinaciji preklapljal signale. Imel je tudi enake težave kot drugi televizor in ne bi ustvarjal zapletenih slik. Po dolgih raziskavah sem ugotovil, da je težava v tem, da sem poskušal ustvariti vektorsko sliko na rastrskem zaslonu. Rasterski zaslon je zaslon, ki zelo hitro vodoravno skenira, nato pa navpično počasneje. Vektorski zaslon uporablja črte za izdelavo slik. Našel sem vaje, kako pretvoriti rastrski prikaz v vektorski prikaz, vendar je bil postopek nevaren in bi trajal dolgo.

4. korak: Rešitev

Po vseh teh težavah sem lahko našel precej preprosto rešitev; program za emulacijo osciloskopa XY, ki je vhodni zvok. Ko sem našel ta program, sem preusmeril pozornost z ustvarjanja osciloskopa na ustvarjanje načina za izdelavo zvočne datoteke iz slike za prikaz na osciloskopu.

Emulator osciloskopa

5. korak: Program za odkrivanje robov in Matlab

Tu je osnovni diagram poteka mojega programa. Začne se s sliko, ki je naložena v program EdgeDetect.m MATLAB. Ta program ga pretvori v sivo sliko in nato zazna robove slike. Koordinate XY zaznanih robov so postavljene v dva niza, ki se pretvorijo v zvočno datoteko.

6. korak: Primer: Robot z navodili

Tukaj je primer postopka z robotom za navodila. Najprej prenesite sliko robota z navodili in jo shranite kot »image.png« v svojo delovno mapo MATLAB (isto mesto kot »EdgeDetect.m«). Poskrbite, da na sliki ni ničesar, kar želite zaznati, sicer lahko v zvočno datoteko dodate kopico nepotrebnih koordinat. Zaženite program EdgeDetect in slika bo pretvorjena v sivo lestvico, robovi pa bodo zaznani in shranjeni kot zvočna datoteka z imenom "vector.wav". Nato odprite zvočno datoteko v Audacityju ali drugem programu za urejanje zvoka. Odprite program za emulator osciloskopa (povezava v prejšnjem koraku), nastavite frekvenco vzorčenja na 192000 Hz, pritisnite start, kliknite gumb mikrofona in izberite možnost v vrstici. V Audacityju pritisnite "shift + preslednica" za predvajanje zvočne datoteke v zanki. Slika se mora pojaviti na emulatorju osciloskopa.

7. korak: Odpravljanje težav/primer datotek

Ko sem razvijal ta program, sem moral prilagoditi nekatere nastavitve v programu. Če ne deluje, morate še enkrat preveriti nekaj stvari:

-Poskrbite, da se vaš zvočni izhod vnese v vašo linijo v računalniku in da imate 2 ločena (leva in desna) zvočna kanala

-Če slike ne bere program MATLAB, jo boste morda morali urediti v barvi in jo shraniti kot drugo obliko.

-V 61 vrstici kode obvezno vključite številke z zaslona za zaznavanje robov. Program običajno postavi pravokotnik okoli celotne stvari, ki jo lahko izrežete tako, da jo spremenite iz "i = 1: dolžina (B)" v "i = 2: dolžina (B)". Če želite vključiti določene številke, vendar jih ne želite vključiti vseh, lahko uporabite kvadratne oklepaje, da dobite določene številke: "[1 3 6 10 15 17]"

-Če je slika videti tresoča in so deli povsod, boste morda morali zmanjšati število vzorcev s prilagajanjem "N" v vrstici 76. Enostavnejša slika je lahko nižja N, vendar bi morala biti višja, če je slika je zapleten. Za robota sem uporabil N = 5.

-Možete prilagoditi tudi "Fs" v vrstici 86. Višja kot je frekvenca vzorčenja, bolje bo videti slika, vendar nekatere zvočne kartice ne bodo mogle obvladati višjih stopenj vzorčenja. Sodobne pesmi imajo frekvenco vzorčenja okoli 320000 Hz.