Предлагаю в этом топике обсудить использование компьютера в качестве измерительной лаборатории, ориентированной на примочкострой и гитаристику.

В качестве затравки - ссылки:

http://shmelyoff.nm.ru - мощный измерительный комплекс, построенный на основе звуковой карты, снабжённой инженерным интерфейсом.

http://www.qrz.ru/schemes/contribute/technology/ferra2.shtml - RLC-метр на основе РС.

Приветствуются ссылки на другие материалы по теме, а так же размышления по поводу инженерного интерфейса: доработка конкретных моделей звуковых карт, схемотехника измерительных портов, формулировка требований к техническим параметрам, эффективные методики измерений и т.п.

Общефилософские размышления на тему измерений тоже полезны.

Особо интересен проект любительского характериографа на основе всё той же звуковой карты.

Мои прикидки на ИИ:

- в качестве основы - звуковая карта с доработкой (обеспечение передачи постоянной составляющей).

- назначение: весь спектр возможных измерений в диапазоне 0...100 кГц.

- помимо чисто измерительных функций, так же функция коммутации всех необходимых аудиоисточников (по обоим шинам - запись/воспроизведение), рассчитанная на три карты, установленных на моём компе. Одна из карт - доработанная под измерения (C-MEDIA 8738), другая - основная для высококачественной записи/воспроизведения, третья - музыкальная (синтезатор).

- встроенный в ИИ продвинутый усилитель для наушников, позволяющий не включать основной мониторный УНЧ в большинстве случаев.

- аудиоинтерфейсы с переходом от симметрии к несимметрии и обратно, работающие помимо компьютера, что нужно для тестирования разного аудиооборудования (XLR, RCA и т.д.).

- возможность реампинга, т.е. перезаписи гитары с обработкой железными девайсами (включая эквиваленты гитары).

- измеритель: осциллоскоп, осциллограф, АЧХ, спектроанализ, НЧ-частотомер, мультиметр (как минимум - U, RLC)...

- транзисторный тестер (полевики/биполяры)

- характериограф (в перспективе).

Конструктив: GAINTA G-748

Я пользуюсь шароварной портабле версией немецкой программы audioTester V1.4. В ней есть спектроанализатор, звуковой генератор, с которого можно подавать свип в заданных пределах и с заданной скоростью, осциллоскоп двухканальный. В последний раз использовал при настройке переделанного пульта "Электроника ПМ-03" (метер-бридж, выходные каскады).
Если надо, выложу на файлообменник. Пользуюсь через RME Ff800.
Ну, есть ещё и внешний простой генератор советских времён "ausra ГРН-1" и осциллограф С1-73. Ну и мультиметр DT9208A.
Темой компьютерного комплекса интересуюсь давно, вот только руки всё не доходят заняться.

Получите, распишитесь :
http://files.mail.ru/G9QZEU

Ага! Тнкс...

http://files.mail.ru/12U1NE - cmeter
http://files.mail.ru/LG1MQP - spektrogram6
http://files.mail.ru/NGQIN5 - LspLab 3
http://files.mail.ru/IAXOX0 - workbench_5.12
http://files.mail.ru/ME2T01 - specplus_50
http://files.mail.ru/41XAWK - VisualAnalyser
Буду признателен за отзывы о работе после тестирования.
П.С. У меня всё в одной папке, поэтому даже не помню, какие из них симуляторы.

Ну, свой старичок С1-64 я не намерен отправлять на пенсию даже после запуска ИИ по полной программе - скорей сам на пенсию уйду, чем его со стола сниму.

Далеко не для всего можно использовать писюк - у ЭЛТ остаётся своя сфера применения.
К примеру, бывают случаи, когда писюк приходится элементарно выключать, что б он не гадил помехой.
Так, что про убогенькость - это зря 

У меня наработе несколько осцилл-в, так во те что новомодные с ЖК и прочими прибамбасами просто невыносимо. И я больше уважаю старичков с трубками

Я вот свой пульт настраивал прямо на студии. Попробуйте потаскаться со стационарным ПС, даже если на нём установлена суперпродвинутая программщина. Можно и с ноутом, но к нему нужен внешний качественный звуковой интерфейс, если необходимо получить адекватные показания. А это уже более громозко, чем С1-64/73 просто за ручку, ну плюс мультиметр цыфровой.

Peratron писал(а) 03.08.2010 :: 10:33:11:

Ну, так я и писал, что кроме осцилла брал и мультиметр. По осциллу я проверял чистоту синусоиды и её размах по плечам. Вольтметр для этого должен быть высокочастотным.
Если честно, то ноута у меня нет, есть МакБук Про, но под мак-систему я пока измерительной программщины не встречал, а винда что-то у меня туда не встала.

Ну, еще осциллограф полезен для поиска возбуждения или ВЧ звона.

Не понял сарказма. Если реакция усилителя на импульс больше похожа на работу генератора, хорошего звука от него не жди.
А радиоточку из лампового агрегата собрать может каждый. Даже не планируя этого...

А... то есть имелись ввиду приборы для настройки существующего оборудования. Не понял просто сразу.
А я ж про процесс создания и отладки. Просто сам паяльщик, потому и подумал...

Угу.
Кстати, в каких-нибудь программных анализаторах есть функция вычитания одного графика из другого?

Да просто как-то нужно было. Были импульсы сигнала цепи и цепи с "прибамбасом". Хотел найти АЧХ "прибамбаса". Все равно вернулся к карандашу

Кстати, вычитание двух сигналов не идентично вычитанию результатов ДПФ преобразования. Может написать свой "упрощенный" анализатор? Смысл, как Вы думаете, есть?

Да-да! То что нужно. Я и имел ввиду вычитание графиков АЧХ/ФЧХ. Значит, Спектралаб?

Оно не бесплатное оказалось... 

Цитата:
Поговорить можно. Но лучше делать практически. 

Цитата:
Да-да-да...

Цитата:
Ну, собственно говоря, эта тема заведена именно с этой целью.

Цитата:

В первом посте этой темы есть ссылка на сайт Шмелёва, а дальше - войти в русский раздел и читать статью об измерительном комплексе.
Там есть схемотехника - включая работу с инфранизкими частотами (открытые вход/выход) и особенности применения карт от креатиффов.

В общем и целом - этого уже достаточно.
Мне не всё там нравится - но это уже мои собственные тараканы.

К сожалению, эта тема у меня двигается крайне лениво - купил коробку (гайнта), в которую врезал разъёмы, часть органов управления на передней панели. И пока заглохло 
У меня на компе 2 карты - одна для музыки и чистых спектральных измерений (клон аудиги - с отключаемой дискретизацией и очень приличными для этого класса кодеками) + С-Медиа с цифровым интерфейсом. Вот С-медию я и доработал для использования в качестве осциллографа - убрал электролиты со входа и выхода.

В коробке ИИ я запланировал помимо измерительного интерфейса (и входной, и выходной) ещё хороший телефонный усилитель (что б не гонять без нужды мощный конец), переходы с симметрии на несимметрию и обратно - что б можно было подключать/проверять профессиональную аппаратуру.
Ко всему этому - мощная коммутация, позволяющая коммутировать и шину записи (причём, обеих карт), и выходы карт с внешними девайсами, слушать любой сигнал.
В телефонном усилителе помимо коммутатора источников, коммутатор режима - стерео/реверс-стерео/сумма/только левый/только правый.

Коммутация предусматривает реампинг - это сразу было заложено в схему.

По измерительному входу - нормализующий усилитель с делителем (по типу осциллографического). В измерительный канал встроена жёсткая защита от прошития ошибочным сигналом (включая очень большие - до киловольтов), поскольку имеется возможность ткнуть в какой-нибудь импульсный преобразователь с индуктивностью в нагрузке.

Долго медитировал над гальванической развязкой - но так ничего и не придумал умного. Смотрю в сторону USB-аудиокарт - но обеспечить гальванику по USB весьма непросто. Пока прогрессивных идей не сгенерилось.

По выходу - достаточно мощный буфер (несколько ватт). Это что б можно было использовать для прокачки экспериментальной акустики и т.п. акустических задач, ну, и по совместительству - лоуэнд мониторинг для виндовых всхлипов.

Так же буфер для LCR-метра, с перспективой доработать в характериограф.

К этому всему - модуль дополнительных фильтров для расширения возможностей спектроскопии...

Ну, ещё что-то было в проект заложено - сейчас так сразу не вспомню

По поводу измерительных трактов: тут считаю параметров TL072 хватает вполне - это не хайэндовая распальцовка. Потому схемотехника не очень сложная. Про отдельные аспекты - лучше в рабочем порядке обсуждать...

Гальваническую развязку можно сделать с помощью ноутбука, работающего от аккумулятора (хотя бы на момент проведения измерений). И никаких дополнительных "железных" хитростей не надо.

Denn писал(а) 16.07.2011 :: 07:43:36:
Только вот звуковая карта на ноуте - никакая, и доработать её для получения открытого входа тоже крайне непросто.

Цитата:
Ну, запрос по потребностям 

Цитата:
Дык...
Этим меня не обидишь 

@ hamahaТы конкретизируй запросы - так легче будет передавать информацию...

Цитата:
Спектроанализатор в любом осциллографе очень сильно уступает Спектралабу - для звука интересен именно и только Спектралаб.
Спекроанализаторы в комплекте осциллографов полезны только для импульсных или радиочастных устройств. Звуком с ними заниматься бесполезно по определению.

Цитата:
При 10-разрядном квантайзе он по определению не может отражать важные для именно высококачественного звука особенности сигнала. При таких параметрах он пригоден для работ разве что на трансляционных сетях, но не в современных звукосилительных устройствах с высоким качеством звучания.

Кроме того - сам осциллограф является источником заметной помехи. И в том то и фишка - при 10-разрядном квантайзе эта помеха пофигу. а вот когда работаешь с высоколинейным УЗЧ это становится критическим...

Цитата:
Карта используется для измерительных целей исключительно по совместительству - то есть, она в этой функции обходится даром.

Далее: даже действительно "занюханные" карты по цене $6 по метрологическим параметрам убирают в диапазоне до 50 кГц любой осциллоскоп. А используемая мной с успехом в звукозаписи аудига SE обошлась мне в $50...

Peratron писал(а) 16.07.2011 :: 08:05:21:


Ну уж не встроенной же картой пользоваться для измерительных целей. Внешние USB/FireWire-карты нынче не редкость.

Меня дак удовлетворяет вот эта прога,
таблетка там же.http://www.onlinedisk.ru/file/718214/

простите
осцилограф с генераторами и лечилка. требует изготовления несложного внешнего причендала.
как паяльщика и ремонтника нч техники, меня полностью устраивает. Сайт автора проги больше недоступен.

Peratron писал(а) 23.08.2011 :: 18:44:12:


Лечилка Freezed- часики автоматом переводит.
OSC условно бесплатно. http://eldigi.ru/site/programms.php На тот момент, когда я её нашёл, ключ стоил 300р, хотел купить, но сайт и почта автора были недоступны. Встречается урезанная версия.
Виртуальный осциллограф РадиоМастер - комбинированный прибор, состоящий из осциллографа, спектроанализатора, НЧ генератора, измерителя емкости и амплитудно - частотного характериографа.
  Осциллограф позволяет исследовать переменные напряжения в диапазоне частот от 10 Гц до 20 Кгц по двум каналам с амплитудой от нескольких милливольт до двух - трех сотен вольт. Перед реальным осциллографом такой прибор имеет очевидные преимущества. Программа определяет в цифровом виде период, частоту, фазу сигналов, амплитудное и эффективное значение напряжения. Прибор снабжен дополнительными функциями , он может работать как дифференциальный осциллограф и двухкоординатный (динамический характериограф). Можно фиксировать изображения в графическом формате GIF, пересылать осциллограммы в Excel, для этого на компьютере естественно должно быть установлено приложение Excel пакета MSOffice.
  Генератор позволяет формировать по двум каналам выхода переменные напряжения синусоидальной или прямоугольной формы. Установка формы, частоты и амплитуды сигналов по каналам независимая.
Частота от 1 до 19999 Гц и амплитуда (от 0 до 32767 ед.) могут быть приблизительно установлены движками, либо заданы точно набором в текстовых окнах.
Генератор не будет функционировать, если звуковая карта не поддерживает полнодуплексного режима.
  Встроенный виртуальный измеритель емкости позволяет оценить электрическую емкость в пределах от нескольких пикофарад до 50 микрофарад. Прибор показывает измеренное значение емкости, ближайшее значение из стандартного ряда для конденсаторов, а также промежуточные результаты, используемые при расчете. Прибор автоматически выбирает поддиапазон, переключая частоту генератора. Измеритель удобен для сортировки и подбора конденсаторов. В модификациях может использоваться в других целях, например с емкостными датчиками при измерении неэлектрических величин, для обнаружения обрывов в кабелях.
Встроенный виртуальный амплитудно - частотный характериограф позволяет наблюдать АЧХ различных НЧ устройств: фильтров, усилителей и т. д. Характериограф использует программные ресурсы свип - генератора и осциллографа.
Вот как-то так.
У программы есть полный help со скринами, схемами внешних доп. уст-в.

А то,что у Вас уважаемый Peratron в первом посте у меня тоже есть, но не находит применения, да и ломать надо.

Peratron писал(а) 24.08.2011 :: 19:52:59:


прости! я в спешке не так продекламировал. не часики, а дату. описывать работу здесь не буду.

Подновим темку...

Отдельным и очень важным пунктом - спрашивайте в аптеках вашего города 

Радиолоцман, №2, 2012 - "Простая приставка превращает звуковую карту компьютера в высокочастотный стробоскопический осциллограф".

То бишь, возникает возможность смотреть периодические процессы с полосой до пары десятков МГц (!)

То есть, при наличии такого девайса звуковуха перекрывает 90% потребностей скопии - во всяком случае, по функциональным возможностям это соответствует обычному ЭЛТ скопу, которому точно так же недоступно измерение/регистрация однократных процессов (для изучения которых применялся очень редкий и дорогой запоминающий осциллограф).

Цифровой скоп понадобится и будет предпочтительней лишь при отладке цифровых девайсов - ловя единичные события на шинах.
А вот отладка, скажем, импульсных БП будет доступна через звуковуху...

Из минусов - требования к входному устройству возрастают: необходимо обеспечить полосу в десятки МГц. Но, в принципе, схемотехника классических осциллографов в качестве прототипа тут вполне уместна.

По простоте душевной имеет смысл коробку инженерного интерфейса звуковой карты оборудовать разными входами - НЧ (с параметрами разрешения, адекватными 16-битной звуковухе) и ВЧ (с параметрами, адекватными 8...10-битному цифровому скопу).

Впрочем, может быть есть возможность и совместить это - надо отдельно помедитировать над такой темой.
Во всяком случае, это очень перспективное направление...

В комплект осцилла С1-74 входил стробоскопический блок. Можно поизучать.
Суровая, но альтернатива. И на отечественных компонентах.

Подумал, подумал - и решил попробовать померять параметры породистых преампов при помощи не самого породистого АЦП: у меня на всё про всё - креативовский ИКС-ФАЙ.

Параметры умеренные - по большому счёту для прямого измерения породистых трактов малопригоден. Но, тем не менее - попробую выжать, что получится...

Основной тред - здесь: http://peratronika.ucoz.ru/forum/25-115-1

Для начала - решил посмотреть, что получится при дифференциальной схеме измерения.

Собственно, началось всё с того, что АЦП - несимметричный, а выход преампа - симметричный.
Мерять с одной половинки выхода - совершенно некорректно: нет компенсации и измерения не могут быть отнесены к полному выходу (искажения будут сильно завышены).

Лепить извлечение разности на ОУ - это вносить дополнительные искажения неизвестного априори уровня - потому метрологически некорректно.
Решил просто снять каждую линию отдельно - через стереоАЦП, а разность получить в цифровом домене.

Для теста сгенерил в форже 11 стереофайл 2496 и через петлю дал на линейный вход.
То есть, оценивается сквозной тракт ЦАП/АЦП - и на этом этапе не ясно пока, каков вклад каждого компонента по отдельности. С этим буду разбираться на последующих этапах...

1. Прогнал исходный файл и зафиксировал искажения в спектраплюсе (буду по привычке называть спектралабом).

Видны только две гармоники: 2 - -90дБ, 3 - -95 дБ.

2. Крутанул фазу в одном из каналов исходного файла - убедился, что в петле искажения не изменились.

3. Записал сквозняк в файл и, крутанув в записанном фазу обратно, сложил оба канала - то есть, взял разность исходного сигнала.

Ага!

Третья - без изменений, а вторая упала на 11...12 дБ!
Флур - то есть, "подвал" спектрограммы - тоже упал на 10 дБ, с -130 дБ на -140, при этом стали видны  4 и 5 гармоники, которые прятались до того в подполье (нже -130).

Этого достаточно, что б отнестись к способу со вниманием.

Хотя пока ещё нужное для измерения преампов разрешение не достигнуто.

Будем подумать дальше: попробую почистить сигнал после ЦАП при помощи RC/LC фильтров - так, что б превалировали бы искажения только АЦП...

Цитата:
Пафосно, конечно.
Но не практично.

Стоимость нормального тулза в этой области - десятки (немалые) тясяч убитых енотов.
И не факт, что профи-аппарат будет сильно лучше по критическим параметрам - в домене профи платится не столько за топ-параметры, сколько за надёжность и сертификацию.
(пример - всё та же комбинация из РС + ЗК + спектралаб).

Потому довести методику до ума на базе того, что есть - более, чем правильно...

@ Santjago
А это к чему?

@ KDA
И что?
О выборе предпочтительного железа для оцифровки речь не идёт - приоритеты давно известны.

Вопрос в том, как наиболее эффективно использовать имеющееся железо для метрологических целей.

ХИНТ: на данный момент достигнутый уровень метрологии на моём железе - это THD <= 0.001%.

И мне нужно больше!

@ zEROID
Я практически уже вне игры - работать на перспективу для меня не имеет смысла: глаза в фокусе полчаса в день - уже счастье (диабет-с).
Какие то вложения в тему - так же уже для меня вне логики и разумности.

Потому для куража и текущих практических нужд решать задачки на сообразительность - ага, а заваривать крутую кашу - уже без меня.

Теперь по теме: решение с измерением дифф-линии отдельными каналами АЦП - методически самое правильное. Решить задачу в аналоге - очень сильно сомневаюсь. Во всяком случае затратить на исследования придётся море усилий - с риском не добиться нужного.
Имеющийся у меня в наличии креативовский кодек вполне приличен - от топовых отличается не фундаментально. А вот метрологию для лаборатории поднять надо очень существенно (на порядок).
Так, что экстенсивный путь - решить проблему бабками - к успеху не ведёт. На успех можно надеяться только за счёт нахождения новых нестандартных методик - и выделение разности в цифре, а не в аналоге является одним из таких вариантов.

ХИНТ: Кир, тебя не смущает ситуация, когда в ультратоповом тракте сначала ставится каскад из симметрии в несимметрию, потом обработка в несимметрии, а дальше - опять из несимметрии в симметрию?

И это дурацкое туда-сюда жрёт бескомпромиссное качество любой обработки!

Вот и в текущей задаче - сам мик-амп симметричный (у него источник симметричный!). А что б померять его традиционным одноканальным АЦП я вынужден лепить аналоговый симметриатор 

В пику этому, предложенная методика позволяет взять на мксимальном уровне каждую линию - и гарантированно без потерь вычесть-сложить в цифре, не потеряв ни доли качества.

Это одинаково актуально для любого АЦП - кроме тех, которые изначально реализованы по симметричному алгоритму...

А причём тут топовые чипы?

Упс №2

Шмелёв переехал на народ:
http://shmelyoff.narod.ru/

Отбой тревоги...

Отдельно вынесу тезис:
на портале http://www.sillanumsoft.org/hardware.htm лежит детальное описание конструкции DIY звуковой карты с USB-интерфейсом:



Как видим - на этом девайсе предусмотрены входы делителя, превращающие его в измерительный прибор с офигенными возможностями: http://www.rlocman.ru/review/article.html?di=148576

Описание включает печатную плату - бери и делай.
Расходы на комплектовку - весьма умеренные по сравнению с готовыми усб-картами звукописного назначения.

ХИНТ: мощный программный пакет (free!) и DIY-карта - это единый комплект...

Кроме того, в сети достаточно описаний самодельных усб-карт - правда без инженерного интерфейса, а чисто звуковых...

Так, что превратить убитый ноут в радиотехническую лабораторию (включая продвинутый LCR-метр) - просто святое для нормального сам-себе-конструктора...

Добротная подборка по сабжевой теме.

http://cxem.net/software/soft_measurement.php