Ukelele Tuner LabView жана NI USB-6008 колдонуу: 5 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Хамбер колледжиндеги LabVIEW & Instrumentation курстун көйгөйлөргө негизделген окуу долбоору катары (Электрондук инженерия технологиясы), мен аналогдук кирүүнү (укулеле сап тонусун) алуучу укулеле тюнерин түздүм, фундаменталдык жыштыкты таап, кандай нота аракет кылып жатканын чечтим тууралоо үчүн жана колдонуучуга сапты өйдө же ылдый тууралоо керектигин айт. Аналогдук киргизүүнү санариптик киргизүүгө которгон түзмөгүм National Instruments USB-6008 DAQ (маалымат алуу түзмөгү) болгон жана колдонуучу интерфейси LabVIEW менен ишке ашырылган.

1 -кадам: стандарттык Ukelele тюнинг

Биринчи кадам музыкалык ноталардын фундаменталдуу жыштыктарын жана укулеле жиптери кайсы диапазонго ылайыкташтырылганын табуу болгон. Мен бул эки диаграмманы колдондум жана 262 Гц (С) менен 494Гц (Жогорку В) ортосунда обон чыгарууну чечтим. 252 Гцтен азыраак нерсе программанын кандай нота ойнотулаарын чечмелөө үчүн өтө төмөн, 500 Гцтен ашкан нерсе өтө жогору деп эсептелмек. Программа, бирок дагы эле колдонуучуга канча Гц жакынкы чечмеленүүчү жазуудан алыс экенин айтат жана эгер сап жеткиликтүү нотага жетүү үчүн өйдө (эскертүү өтө төмөн) же ылдый (эскертүү өтө бийик) болсо керек.

Андан тышкары, мен программага кайсы нота ойноп жатканын табуу оңой болушу үчүн, бир жыштыктын ордуна, ар бир нота үчүн диапазондор түздүм. Мисалы, программа колдонуучуга нота 252 Гцтен (В жарымына чейин) жана 269Гцтен (C#жарымына чейин) фундаменталдуу жыштыкка ээ болсо, C ойноп жатканын айтат, бирок аны тууралоо керекпи же жокпу, чечиш үчүн. же ылдый болсо дагы, ал дагы эле 262 Гц болгон C негизги жыштыгына ойнотулган нотаны салыштырат.

2 -кадам: Таза санариптик теориялык моделди түзүү

Долбоордун аналогдук жагына кирүүдөн мурун, мен жок дегенде үн үлгүсүнүн негизги иштетүүсүн аткара турган LabVIEW программасын түзө аламбы, жокпу, көргүм келди, мисалы, аудио.wav үлгүсүн окуу, негизги жыштыкты табуу жана кабыл алуу үндү өйдө же ылдый тууралоо керектигин билүү үчүн жыштык диаграммасына керектүү салыштыруулар.

Мен LabVIEWде бар SoundFileSimpleRead. VI колдонгон.wav файлын мен белгилеген жолдон окуп, сигналды индекстелген массивге коюп, негизги жыштыкты табуу үчүн бул сигналды HarmonicDistortionAnalyzer. VIге бердим. Мен ошондой эле SoundFileSimpleRead. VIден сигналды алып, аны түздөн -түз толкун формасынын диаграмма индикаторуна туташтырдым, ошондо колдонуучу алдыңкы панелдеги файлдын толкун формасын көрө алат.

Мен 2 кейс структурасын түздүм: бири кандай нота ойноп жатканын анализдөө үчүн, экинчиси жипти өйдө же ылдый кароо керектигин аныктоо үчүн. Биринчи учурда, мен ар бир нота үчүн диапазондорду түздүм жана эгер HarmonicDistortionAnalyzer. VIден негизги жыштык сигналы ошол диапазондо болсо, анда колдонуучуга кандай нота ойнолуп жатканын айтып бермек. Нота аныкталгандан кийин, ойнотулган нотанын мааниси нотанын чыныгы фундаменталдык жыштыгынан кемитилген, андан кийин натыйжа төмөнкүлөрдү аныктаган экинчи учурга которулган: эгерде жыйынтык нөлдөн жогору болсо, анда сапты тууралаш керек; эгер натыйжа жалган болсо (нөлдөн жогору эмес), анда иштин мааниси нөлгө барабар экенин текшерет, эгер чын болсо, анда программа колдонуучуга эскертме туураланып жатканын кабарлайт; эгер мааниси нөлгө барабар болбосо, анда ал нөлдөн аз болушу керек жана саптын туураланышы керек дегенди билдирет. Мен колдонуучунун чыныгы нотадан канча Гц алыс экенин көрсөтүү үчүн натыйжанын абсолюттук маанисин алдым.

Мен эсептегичтин үнүн жазуу үчүн эмне кылуу керектигин колдонуучуга визуалдык түрдө көрсөтүү үчүн эң жакшы болот деп чечтим.

3 -кадам: Кийинки, аналогдук микросхема

Мен бул долбоор үчүн колдонгон микрофон CMA-6542PF конденсатор электр микрофону. Бул микрофондун маалымат баракчасы төмөндө. Бул типтеги көпчүлүк конденсатордук микрофондордон айырмаланып, полярдуулук жөнүндө тынчсыздануунун кереги жок болчу. Маалыматтар баракчасы бул микрофондун иштөө чыңалуусу 4,5 - 10В, бирок 4,5 В сунуш кылынганын жана анын учурдагы керектөөсү 0,5 мА максималдуу экенин көрсөтүп турат, андыктан ал үчүн преамп схемасын иштеп чыгууда этият болуу керек. Иштөө жыштыгы 20 Гцтен 20 КГцке чейин, бул аудио үчүн идеалдуу.

Мен микробдо 0,5мАдан ашпаганын текшерип, панельге преамптын жөнөкөй схемасын киргиздим жана киргизүү чыңалуусун жөнгө салдым. Конденсатор электрдик сигналдар (чыгаруу) менен коштолушу мүмкүн болгон DC ызы -чуусун чыпкалоо үчүн колдонулат жана конденсатордун полярлуулугу бар, андыктан оң жагын микрофондун чыккычы менен туташтырыңыз.

Район бүткөндөн кийин, мен схеманын чыгышын USB-6008дин биринчи аналогдук кирүү пинине (AI0, pin 2) туташтырдым жана нан тактасынын жерин аналогдук жерге туташтыргычка (GND, pin 1) туташтырдым. Мен USB-6008ди USB менен ЖКка туташтырдым жана аналогдук сигналды кабыл алуу үчүн LabVIEW программасына өзгөртүү киргизүүгө убакыт келди.

4 -кадам: DAQ жардамчысы менен аналогдук сигналдарды окуу

SoundFileSimpleRead. VI жана HarmonicDistortionAnalyzer. VI колдонуунун ордуна, мен аналогдук киргизүү менен күрөшүү үчүн DAQ Assistant. VI жана ToneMeasurements. VI колдондум. DAQ жардамчысынын орнотуулары абдан жөнөкөй жана VI өзү сизди кадамдар аркылуу алып барат. ToneMeasurements. VIде тандоо үчүн көптөгөн жыйынтыктар бар (амплитудасы, жыштыгы, фазасы), ошондуктан мен киргизүү тонусунун негизги жыштыгын берген жыштык чыгарууну колдондум (DAQ Assistant. VIден). ToneMeasurements. VI чыгышы конструкцияларда колдонулардан мурун, аны конверсиялап, массивге салыш керек болчу, бирок LabVIEW программалоо/индикаторлорунун калган бөлүгү ошол бойдон калды.

5 -кадам: Жыйынтык

Долбоор ийгиликтүү болду, бирок, албетте, көп кемчиликтер бар болчу. Мен тюнерди ызы -чуу болгон класста иштетип жатканымда, программанын эмне ызы -чуу экенин, кандай обон ойногонун аныктоо өтө кыйын болду. Бул, кыязы, преамп чынжыры абдан жөнөкөй жана микрофон абдан арзан болгондугуна байланыштуу. Тынч болгондо, программа ойнотууга аракет кылган нотаны аныктоо үчүн жакшы ишенимдүүлүк менен иштеди. Убакыттын тардыгына байланыштуу мен эч кандай кошумча өзгөртүүлөрдү киргизген жокмун, бирок эгер мен долбоорду кайталай турган болсом, жакшыраак микрофон сатып алып, преамп схемасында көбүрөөк убакыт өткөрмөкмүн.