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如圖 4.1 至 4.5 所示，在調(diào)試的過程中，程序產(chǎn)生的波形經(jīng)聲卡輸出，經(jīng)過耳機(jī)線與示波器相連。在產(chǎn)生波形的同時(shí)， 電腦聲卡播放出不同的聲音，當(dāng)調(diào)節(jié)不同的頻率時(shí)，其音調(diào)也發(fā)生變化，由此可知實(shí)現(xiàn)了不同波形的切換。當(dāng)產(chǎn)生的波形由于受到聲卡的限制，其頻率在20Hz—20000Hz 內(nèi)連續(xù)可調(diào)，幅度調(diào)節(jié)范圍為-1.5—1.5V，公式波形輸入、相位、方波占空比、偏移量等可通過前面板相應(yīng)的控件進(jìn)行調(diào)節(jié)。
利用示波器顯示檢驗(yàn)輸出的波形，發(fā)現(xiàn)設(shè)置聲卡發(fā)出信號頻率為100Hz 時(shí)，示波器顯示信號頻率為100.012Hz，誤差約為 0.012%，波形正常，調(diào)節(jié)其他頻率時(shí)，示波器上顯示頻率與信號頻率相差不大。并且可以實(shí)現(xiàn)幅值、相位等參數(shù)的調(diào)節(jié)及公式波形的輸入。
當(dāng)調(diào)大波形信號輸出的幅值超過 1.5V 時(shí)，發(fā)現(xiàn)示波器檢驗(yàn)的正弦波波形正常，但是其他波形會(huì)有誤差，發(fā)生波形失真的現(xiàn)象。其原因只要是方波、三角波、鋸齒波等波形表達(dá)式經(jīng)傅里葉級數(shù)展開可分成許多頻率的波形，從電腦產(chǎn)生的波形經(jīng)聲卡轉(zhuǎn)換輸出后會(huì)有較大的誤差，而正弦波頻率單一，沒有出現(xiàn)失真。
此外，除了以上聲卡帶來的誤差以外，還有外界干擾的影響帶來的誤差，耳機(jī)線輸出不穩(wěn)定帶來的干擾誤差。
在本次設(shè)計(jì)中主要是結(jié)合了老師上課講的知識(shí)和查閱到的相關(guān)資料來進(jìn)行本次設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，我主要負(fù)責(zé)聲卡輸出部分，也是本次設(shè)計(jì)中出現(xiàn)問題比較多的部分。
首先是軟件設(shè)計(jì)時(shí)，在配置聲音輸出參數(shù)時(shí)建立采樣信息簇的時(shí)候，對簇的建立熟悉和所需要添加的元素不了解，剛開始嘗試創(chuàng)建各種元素的常量來實(shí)現(xiàn)簇的建立，花了不少時(shí)間。后來查閱資料，發(fā)現(xiàn)采樣信息簇的 Fs 代表采樣率，#s 代表采樣數(shù)，采樣信息自然要連接與采樣有關(guān)的元素，才正確的創(chuàng)建了每通道緩沖數(shù)和采樣率元素的簇。 在設(shè)計(jì)寫入聲音輸出 VI 時(shí)，由于采用的是 DBL（多聲道的聲音數(shù)據(jù)），然而設(shè)計(jì)的是單通道的，最后導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)誤。在不了解該子 VI 時(shí)，并不知道問題出現(xiàn)在哪，通過對該 VI 的幫助，了解到 DBL 用于多聲道聲音數(shù)據(jù)，所以通過多態(tài) VI 選擇器，選擇自動(dòng)，解決了該問題。
最后在硬件部分，主要是由于連接線是耳機(jī)，在剝?nèi)ソ^緣層后可能會(huì)導(dǎo)致銅絲有一些破損，導(dǎo)致通過聲卡連接到示波器時(shí)產(chǎn)生了較大的干擾，使波形的輸出與原波形產(chǎn)生誤差。受到聲卡的限制，波形的頻率選擇只能在 20Hz—20000Hz，幅值低于 1.5V，因此存在許多缺陷。改進(jìn)方法可以通過數(shù)據(jù)采集卡利用 USB接口連接示波器和計(jì)算機(jī)。 實(shí)驗(yàn)室中使用的信號發(fā)生器一般是雙通道的，而且示波器也是雙通道的，所以設(shè)計(jì)之前計(jì)劃設(shè)計(jì)一款雙通道的簡易信號發(fā)生器，在設(shè)計(jì)完成以后，計(jì)算機(jī)中運(yùn)行可以產(chǎn)生雙通道信號，而且通過完好的耳機(jī)輸出聲音信號，可以聽到左右不同的音調(diào)，所以設(shè)計(jì)不存在問題。但是由于我們只有一根線是完好的，所以在通過耳機(jī)輸出信號到示波器進(jìn)行顯示時(shí)只能顯示單通道的信號，最后只能刪除一個(gè)通道，采用單通道輸出。
在這次設(shè)計(jì)中，查閱了很多的資料，以此來慢慢的解決設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題，完善程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。利用聲卡設(shè)計(jì)簡易的信號好生器有效的利用了計(jì)算機(jī)的功能，成本較低，可以實(shí)現(xiàn)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換、顯示、播放等功能，以及實(shí)現(xiàn)信號發(fā)生器的基本功能。但是其相比于數(shù)據(jù)采集卡在精度、頻率調(diào)節(jié)范圍、幅值范圍等方面也存在很多的局限性。
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2018-12-18 23:16 上傳
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