虛擬聲卡示波器軟件

虛擬聲卡示波器軟件是一款利用聲卡進行采樣和輸出虛擬儀器，可以幫你完成各種測試、自動化和測量。這款工具的工作方式包括x、x1,x2、x1+x2、x-y、頻域等五種，并且包括了萬用表，信號發(fā)生器，頻率計等工具，使用時您配置好聲卡，就可以進行數(shù)字信號的測試了，歡迎下載使用。

萬用表的說明

重要聲明：

如果你沒有一定電路基礎，請不要使用本軟件。如果操作不當可能會損壞聲卡甚至電腦。對造成的一切后果，作者不負責。

測試電纜的制作：

需要兩個3.5的立體聲插頭，并將兩段三芯屏蔽線接上，另一端可接上魚夾，如果要求不高可直接使用耳機線。

使用方法：

1.檢查你的聲卡是否支持44100采樣率16位雙聲道雙工方式（現(xiàn)在的聲卡不存在這些問題）。檢查聲卡上是否有l(wèi)ine in口，如果只有mic口，那么本軟件部分功能可能無法實現(xiàn)（一些主板集成聲卡存在這些問題）。

2.打開音頻高級控制（通常在屏幕的右下角），關閉一切特效如環(huán)繞音之類，將錄音方式選擇為line。

3.將做好的兩根音頻電纜分別接到聲音輸出口和line in口。

4.找一些準確的電阻器，電容器，電感器作標準元件，把它們的值填入你可以這樣填4.7k 4.698k 4698 ,填不填單位沒有關系，但顯示的數(shù)值和對應框中的數(shù)為同一單位。

5.將待測元件和同一類標準元件串聯(lián)，標準元件另一端（非公共端）接地，待測元件那端（非公共端）接R輸出或L輸出（兩邊輸出頻率不同）可視具體情況而定。

將待測元件的兩端接到line in電纜的非地的兩端（R_in,L_in) 。現(xiàn)在屏幕上顯示的值就是待測元件的值了，如果不是則交換line in 電纜的非地的兩端。(參考連接圖）

6.測交流電壓時，直接輸入到line in 電纜的L-in，你需要一個電位器控制輸入的幅度，并可用它校準電壓表，顯示的是有效值。（?。。?！過高的電位會造成聲卡的損壞?。。。。?/p>

聯(lián)系作者：

ustcyuliang@263.net

校內(nèi)  ylyan@mail.ustc.edu.cn

各部分的使用：

所有的虛擬儀器都做在一個面板上，操作是很簡單直觀的。

1.示波器 啟動程序后，示波器已處于工作狀態(tài)，有五種工作方式可供選擇

X 單蹤示波器

X1 ,X2 雙蹤示波器

X1＋X2 兩路信號相加

X—Y 兩路信號分別做X軸，Y軸輸入。這一種方式類似通用示波器中用李薩如圖形測頻率的方式。

頻域 顯示信號的頻譜分布

通過上面幾個控件可調(diào)整示波器各項參數(shù)。

按下RECORD 可將輸入信號保存為WAV文件，再次按下停止記錄。

PAUSE 可將示波器屏幕暫停，以便觀察，再次按下結(jié)束暫停。暫停時仍能調(diào)整各項參數(shù)。

保存屏幕　可將示波器屏幕存為位圖文件，需先將屏幕暫停，調(diào)整好后再保存。

2. 頻率計 需要按下電源按鈕來啟動頻率計。

頻率是對輸入信號進行FFT得到的，每秒可以更新約10次，顯示誤差約有10hz，如果想得到準確的頻率值，可利用信號發(fā)生器的輸出信號和示波器利用李薩如圖形法測得。如果將FFT取樣數(shù)提高，誤差可以小于1hz,但會加大運算量，在實際中似乎沒有必要。

3. 信號發(fā)生器 需要按下電源按鈕來啟動信號發(fā)生器。這是一個頻率很準確的雙路正弦波發(fā)生器，由于采樣的特性所限，高頻部分有所失真，但在50hz-15khz時波形都相當好，輸出幅度可通過調(diào)節(jié)音量實現(xiàn)。按下左邊的按鈕可設置輸出頻率。

4.萬用表 這是一個有趣的附件，需要按下電源按鈕來啟動它。它可以測電阻電容電感和交流電壓有效值。測電阻電容電感時需要同時打開信號發(fā)生器，選擇合適的輸出信號頻率。按照原理圖把待測元件和標準元件接入電路。按下輸入基準，把基準值輸入，選擇測量方式，LED屏上即可顯出待測值。

注：V(AC)只能測交流有效值。示波器窗口可同時顯示兩路信號的波形，可以看到幅度和相位的關系。LED屏并不顯示小數(shù)點，輸入基準值時有一些技巧。如以0.047uf電容做為基準，輸入時可輸入47，顯示值的單位和基準值一致。V(AC)檔顯示的是相對值，可通過外置的電位器和以知幅度的信號源來校準。 高速下載

信號發(fā)生器的另類應用：生物反饋心態(tài)調(diào)節(jié)器，即利用差頻誘發(fā)同步腦波。將左聲道信號調(diào)為400hz，右聲道為（400-d） hz。d=1-4：促進睡眠；d=4-8：想象力豐富，靈感好，對進行創(chuàng)造性勞動很有幫助；d=8-14：可使精神壓力松弛，對腦力勞動過度疲勞而需要休息調(diào)整很適用；d=14-25;處于正常警覺亢奮狀態(tài)，對正常進行腦力勞動或避免瞌睡誤事特別有用。以上可參見《電子報》99合訂本上冊p153，原文采用了單片機和復雜的電路，這里用軟件的方法實現(xiàn)了?？梢源魃隙鷻C試試，效果還不錯。

聲卡的正確設置是本軟件正常工作的前提，由于聲卡種類繁多，各種版本的驅(qū)動程序更是多不勝數(shù)，作者并不能保證每一塊聲卡上都能正常工作。但通過兩種常見聲卡上的測試，軟件都能很好的工作。測試的聲卡芯片為雅馬哈 724，使用公版驅(qū)動，另一為主板集成聲卡，芯片為創(chuàng)新 es1373，使用主板自帶驅(qū)動。

設置時大致按以下步驟進行：

1. 打開聲音高級控制

2. 選擇錄音屬性，打開錄音音量控制面板，將輸入方式選成LINE。

3．關閉不必要的聲音特效，如混響環(huán)繞，以避免左右聲道互相干擾。

4．如果無信號時背景噪聲較大，可嘗試將一些選項靜音，特別是CD音頻。

5. 調(diào)整輸出和輸入的平衡，可借助示波器部分和信號發(fā)生器部分實現(xiàn)。

這時信號是從LINE IN 口輸入的。在輸出音頻信號時，輸入口是沒有信號的。

如果使用其它聲卡，可參照以上步驟設置。注意使用公版驅(qū)動或自帶驅(qū)動，不要使用windows帶的驅(qū)動。如果仍無法正確工作，可換一個驅(qū)動試試。

可能出現(xiàn)的情況：

聲卡上沒有LINE IN 口，只有MIC口，在一些廉價主板集成的聲卡上會有這種情況，因為MIC口通常是單聲道，也就是示波器只能單蹤工作，萬用表也只能測電壓了。

打開信號發(fā)生器，示波器上同時顯示波形，這是輸出反饋到輸入端造成的，可修改各項設置。

電纜的制作：

將一段三芯屏蔽線接在立體聲插頭上，即成一根測試電纜，用同樣方法做另一根。把它們插到聲卡后的輸出輸入口上，電路就接好了。

軟件的編寫過程：

整個軟件是用VC寫的，對聲音的操作使用的是API，一些部分如FFT和位圖的保存修改自現(xiàn)成的源碼。我嘗試用硬件實現(xiàn)部分功能，但把電路搭成后測試，才發(fā)現(xiàn)這完全是畫蛇添足，軟件實現(xiàn)的比硬件還要好，電路很難產(chǎn)生標準的正弦波，而軟件卻輕松實現(xiàn)了。這印證了一句名言----簡結(jié)至上。