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(jìn)行采樣和輸出虛擬儀器，可以幫你完成各種測(cè)試、自動(dòng)化和測(cè)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(wàn)用表，信號(hào)發(fā)生器，頻率計(jì)等工具，使用時(shí)您配置好聲卡，就可以進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的測(cè)試了，歡迎下載使用。

萬(wàn)用表的說(shuō)明

重要聲明：

如果你沒(méi)有一定電路基礎(chǔ)，請(qǐng)不要使用本軟件。如果操作不當(dāng)可能會(huì)損壞聲卡甚至電腦。對(duì)造成的一切后果，作者不負(fù)責(zé)。

測(cè)試電纜的制作：

需要兩個(gè)3.5的立體聲插頭，并將兩段三芯屏蔽線(xiàn)接上，另一端可接上魚(yú)夾，如果要求不高可直接使用耳機(jī)線(xiàn)。

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(wèn)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(wú)法實(shí)現(xiàn)（一些主板集成聲卡存在這些問(wèn)題）。

2.打開(kāi)音頻高級(jí)控制（通常在屏幕的右下角），關(guān)閉一切特效如環(huán)繞音之類(lèi)，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(zhǔn)確的電阻器，電容器，電感器作標(biāo)準(zhǔn)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(méi)有關(guān)系，但顯示的數(shù)值和對(duì)應(yīng)框中的數(shù)為同一單位。

5.將待測(cè)元件和同一類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)元件串聯(lián)，標(biāo)準(zhǔn)元件另一端（非公共端）接地，待測(cè)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(cè)元件的兩端接到line in電纜的非地的兩端（R_in,L_in) ?，F(xiàn)在屏幕上顯示的值就是待測(cè)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(cè)交流電壓時(shí)，直接輸入到line in 電纜的L-in，你需要一個(gè)電位器控制輸入的幅度，并可用它校準(zhǔn)電壓表，顯示的是有效值。（?。。?！過(guò)高的電位會(huì)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(gè)面板上，操作是很簡(jiǎn)單直觀的。

1.示波器 啟動(dòng)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(hào)相加

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

頻域 顯示信號(hào)的頻譜分布

通過(guò)上面幾個(gè)控件可調(diào)整示波器各項(xiàng)參數(shù)。

按下RECORD 可將輸入信號(hào)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(shí)仍能調(diào)整各項(xiàng)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(jì) 需要按下電源按鈕來(lái)啟動(dòng)頻率計(jì)。

頻率是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)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(zhǔn)確的頻率值，可利用信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)和示波器利用李薩如圖形法測(cè)得。如果將FFT取樣數(shù)提高，誤差可以小于1hz,但會(huì)加大運(yùn)算量，在實(shí)際中似乎沒(méi)有必要。

3. 信號(hào)發(fā)生器 需要按下電源按鈕來(lái)啟動(dòng)信號(hào)發(fā)生器。這是一個(gè)頻率很準(zhǔn)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(shí)波形都相當(dāng)好，輸出幅度可通過(guò)調(diào)節(jié)音量實(shí)現(xiàn)。按下左邊的按鈕可設(shè)置輸出頻率。

4.萬(wàn)用表 這是一個(gè)有趣的附件，需要按下電源按鈕來(lái)啟動(dòng)它。它可以測(cè)電阻電容電感和交流電壓有效值。測(cè)電阻電容電感時(shí)需要同時(shí)打開(kāi)信號(hào)發(fā)生器，選擇合適的輸出信號(hào)頻率。按照原理圖把待測(cè)元件和標(biāo)準(zhǔn)元件接入電路。按下輸入基準(zhǔn)，把基準(zhǔn)值輸入，選擇測(cè)量方式，LED屏上即可顯出待測(cè)值。

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

信號(hào)發(fā)生器的另類(lèi)應(yīng)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(hào)調(diào)為400hz，右聲道為（400-d） hz。d=1-4：促進(jìn)睡眠；d=4-8：想象力豐富，靈感好，對(duì)進(jìn)行創(chuàng)造性勞動(dòng)很有幫助；d=8-14：可使精神壓力松弛，對(duì)腦力勞動(dòng)過(guò)度疲勞而需要休息調(diào)整很適用；d=14-25;處于正常警覺(jué)亢奮狀態(tài)，對(duì)正常進(jìn)行腦力勞動(dòng)或避免瞌睡誤事特別有用。以上可參見(jiàn)《電子報(bào)》99合訂本上冊(cè)p153，原文采用了單片機(jī)和復(fù)雜的電路，這里用軟件的方法實(shí)現(xiàn)了?？梢源魃隙鷻C(jī)試試，效果還不錯(cuò)。

聲卡的正確設(shè)置是本軟件正常工作的前提，由于聲卡種類(lèi)繁多，各種版本的驅(qū)動(dòng)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(guò)兩種常見(jiàn)聲卡上的測(cè)試，軟件都能很好的工作。測(cè)試的聲卡芯片為雅馬哈 724，使用公版驅(qū)動(dòng)，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(dòng)。

設(shè)置時(shí)大致按以下步驟進(jìn)行：

1. 打開(kāi)聲音高級(jí)控制

2. 選擇錄音屬性，打開(kāi)錄音音量控制面板，將輸入方式選成LINE。

3．關(guān)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(wú)信號(hào)時(shí)背景噪聲較大，可嘗試將一些選項(xiàng)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(hào)發(fā)生器部分實(shí)現(xiàn)。

這時(shí)信號(hào)是從LINE IN 口輸入的。在輸出音頻信號(hào)時(shí)，輸入口是沒(méi)有信號(hào)的。

如果使用其它聲卡，可參照以上步驟設(shè)置。注意使用公版驅(qū)動(dòng)或自帶驅(qū)動(dòng)，不要使用windows帶的驅(qū)動(dòng)。如果仍無(wú)法正確工作，可換一個(gè)驅(qū)動(dòng)試試。

可能出現(xiàn)的情況：

聲卡上沒(méi)有LINE IN 口，只有MIC口，在一些廉價(jià)主板集成的聲卡上會(huì)有這種情況，因?yàn)镸IC口通常是單聲道，也就是示波器只能單蹤工作，萬(wàn)用表也只能測(cè)電壓了。

打開(kāi)信號(hào)發(fā)生器，示波器上同時(shí)顯示波形，這是輸出反饋到輸入端造成的，可修改各項(xiàng)設(shè)置。

電纜的制作：

將一段三芯屏蔽線(xiàn)接在立體聲插頭上，即成一根測(cè)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(xiě)過(guò)程：

整個(gè)軟件是用VC寫(xiě)的，對(duì)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(shí)現(xiàn)部分功能，但把電路搭成后測(cè)試，才發(fā)現(xiàn)這完全是畫(huà)蛇添足，軟件實(shí)現(xiàn)的比硬件還要好，電路很難產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，而軟件卻輕松實(shí)現(xiàn)了。這印證了一句名言----簡(jiǎn)結(jié)至上。