Osiloskop Müziği: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Giriş: Bu Eğitilebilir Tablo, Utah State Üniversitesi'ndeki mikrobilgisayar arabirimi projesinin dokümantasyon kısmı için bir gereksinimi yerine getirmek içindir.

Adım 1: Arka Plan

Arka plan:

Zamana karşı çizilen bir voltaj sinyalini görüntülemek ve ölçmek için bir osiloskop kullanılır. XY modundaki bir osiloskop, parametrik bir denklem gibi başka bir sinyal türüne karşı bir sinyal çizer. Bu proje, bir ses dosyası tarafından üretilen görüntüleri görüntülemek için XY modunda bir osiloskop kullanır.

2. Adım: Orijinal Fikir

Projenin orijinal fikri, eski bir Katot Işın Tüpü (CRT) televizyon setini bir XY osiloskopuna dönüştürmek ve bunu görüntüleri görüntülemek için kullanmaktı. Bu, saptırma bobinlerinin bağlantısını keserek yapılabilir. Yatay bobinleri ayırdığınızda dikey bir çizgi belirir ve dikey bobini ayırdığınızda yatay bir çizgi belirir. Tek yapmam gereken ses kaynağını saptırma bobinlerine bağlamaktı ve bir XY osiloskopum olacaktı. Ne yazık ki, birkaç sorunla karşılaştım.

3. Adım: Karşılaşılan Sorunlar

Karşılaştığım sorunlardan biri güvenlik özellikleriydi. TV, saptırma bobinlerinin bağlantısının kesildiğini ve açılmayacağını tespit edebildi. Bu, elektron ışınının ekrandaki fosforda bir delik açmasını önlemek içindir. Bobinlerin direncini ölçtüm ve üzerine bir direnç yerleştirdim. Direnç, yüksek voltajlar nedeniyle hemen yarı yarıya yandı. Daha yüksek dereceli bir direnç kullanarak tekrar denedim ama bu da işe yaramadı. Başka bir saptırma bobininin orijinal TV'ye nasıl bağlanabileceği hakkında çevrimiçi bazı forumlar okudum, bu yüzden başka bir TV buldum ve saptırma bobinini benimkine bağladım. Empedans aynı değildi, bu yüzden açılmadı. Biraz daha araştırma yaptıktan sonra, eski TV'lerin güvenlik özelliğine sahip olmadığını ve saptırma bobinlerinin bağlantısının kesilmesinin umurunda olmadığını buldum. 2000 yılında üretilmiş, işe yarayan bir televizyon bulabildim. Ekranda bazı basit şekiller elde edebildim, ancak bir daireden daha karmaşık olan herhangi bir şey büyük ölçüde bozulabilirdi. Sonunda bu TV çalışmayı durdurdu ve sigortaları atmaya devam etti.

1994 yapımı küçük bir televizyon bulabildim. Bu televizyon gayet iyi çalıştı ama her kombinasyonda sinyalleri değiştirdiğimde bile görüntünün doğru yönünü alamadım. Ayrıca diğer TV ile aynı sorunları yaşıyordu ve karmaşık görüntüler üretmiyordu. Çok fazla araştırmadan sonra, sorunun raster ekranda bir vektör görüntüsü oluşturmaya çalıştığımı öğrendim. Raster ekran, yatay olarak çok hızlı ve ardından dikey olarak daha yavaş bir hızda tarayan bir ekrandır. Bir vektör ekranı, görüntüleri üretmek için çizgileri kullanır. Bir tarama görüntüsünün bir vektör görüntüsüne nasıl dönüştürüleceğine dair öğreticiler buldum, ancak işlem tehlikeliydi ve uzun zaman alacaktı.

4. Adım: Çözüm

Tüm bu sorunlardan sonra oldukça basit bir çözüm bulabildim; girdi olarak sesi alan bir XY osiloskop emülatör programı. Bu programı bulduğumda, bir osiloskop oluşturmaya odaklanmaktan, bir görüntüden bir osiloskopta görüntülenecek bir ses dosyası üretmenin bir yolunu oluşturmaya geçtim.

Osiloskop Emülatörü

Adım 5: Kenar Algılama ve Matlab Programı

İşte programımın temel bir akış şeması. EdgeDetect.m MATLAB programına yüklenen bir görüntü ile başlar. Bu program onu gri ölçekli bir görüntüye dönüştürür ve ardından görüntüdeki kenarları algılar. Algılanan kenarların XY koordinatları, bir ses dosyasına dönüştürülen iki diziye yerleştirilir.

Adım 6: Örnek: Instructables Robotu

İşte talimat robotu ile sürecin bir örneği. İlk önce talimat robotunun bir görüntüsünü indirin ve bunu MATLAB çalışma klasörünüze ("EdgeDetect.m" ile aynı yere) "image.png" olarak kaydedin. Görüntünün algılanmasını istediğiniz herhangi bir şey olmadığından emin olun, aksi takdirde ses dosyanıza bir sürü gereksiz koordinat ekleyebilir. EdgeDetect programını çalıştırın ve görüntü gri skalaya dönüştürülecek ve kenarlarının algılanıp "vector.wav" adlı bir ses dosyası olarak saklanmasını sağlayacaktır. Ardından ses dosyasını Audacity veya başka bir ses düzenleme programında açın. Osiloskop emülatör programınızı açın (önceki adımdaki bağlantı), örnekleme hızını 192000 Hz'e ayarlayın, başlat'a basın, mikrofon düğmesine tıklayın ve seçenekteki satırı seçin. Audacity'de ses dosyasını bir döngüde çalmak için "shift + boşluk çubuğuna" basın. Görüntü osiloskop emülatöründe görünmelidir.

7. Adım: Sorun Giderme/Örnek Dosyalar

Bu programı geliştirirken programda bazı ayarları yapmak zorunda kaldım. Çalışıp çalışmadığını iki kez kontrol etmeniz gereken bazı şeyler:

-Bilgisayarınızda ses çıkışınızın hattınıza beslendiğinden ve 2 ayrı (sol ve sağ) ses kanalınız olduğundan emin olun.

-Görüntü MATLAB programı tarafından okunmuyorsa, onu paintte düzenleyip farklı bir formatta kaydetmeniz gerekebilir.

- Kodun 61. satırında, kenar algılama ekranındaki sayıları eklediğinizden emin olun. Program genellikle, "i=1:uzunluk(B)" yerine "i=2:uzunluk(B)" olarak değiştirerek kesebileceğiniz her şeyin etrafına bir dikdörtgen koyar. Ayrıca, eklemek istediğiniz belirli numaralarınız varsa ancak hepsini dahil etmek istemiyorsanız, belirli sayıları almak için köşeli parantezler kullanabilirsiniz: "[1 3 6 10 15 17]"

-Görüntü titrek görünüyorsa ve parçalar her yerdeyse, 76. satırda "N" ayarını yaparak örnek sayısını azaltmanız gerekebilir. Görüntü ne kadar basit olursa N o kadar düşük olabilir, ancak görüntü varsa daha yüksek olmalıdır. karmaşıktır. Robot için N=5 kullandım.

-Ayrıca 86. satırda "Fs" ayarını da yapabilirsiniz. Örnekleme hızı ne kadar yüksek olursa görüntü o kadar iyi görünür, ancak bazı ses kartları daha yüksek örnekleme hızlarını kaldıramaz. Modern şarkıların örnekleme hızı 320000 Hz civarındadır.