利用声卡而成的简易虚拟示波器

yinpin

试电缆的制作：
, n& j* c8 w" V! R7 p5 E9 X   需要两个3.5的立体声插头，并将两段三芯屏蔽线接上，另一端可接上鱼夹，如果要求不高可直接使用
  U& j% {# P. F7 R- d% s耳机线。
使用方法：

6 y' Q7 F: A3 y2 S/ B* P" U: h    1.检查你的声卡是否支持44100采样率16位双声道双工方式（现在的声卡不存在这些问题）。检查声
8 F' |0 j: C( |& w3 \  |卡上是否有line in
，如果只有mic口，那么本软件部分功能可能无法实现（一些主板集成声卡存在这些问题）。
    2.打开音频高级控制（通常在屏幕的右下角），关闭一切特效如环绕音之类，将录音方式选择为line。
3 Z* j1 m: v3 o9 r    3.将做好的两根音频电缆分别接到声音输出口和line in口。
    4.找一些准确的电阻器，电容器，电感器作标准元件，把它们的值填入你可以这样填4.7k 4.698k 4698 ,填不填单位没有关系，但显示的数值和对应框中的数为同一单位。
    5.将待测元件和同一类标准元件串联，标准元件另一端（非公共端）接地，待测元件那端（非公共端
9 t4 L; N+ b5 Y）接R输出或L输出（两边输出频率不同）可视具体情况而定。
      将待测元件的两端接到line in电缆的非地的两端（R_in,L_in) 。现在屏幕上显示的值就是待测元
件的值了，如果不是则交换line in 电缆的非地的两端。(参考连接图）
    6.测交流电压时，直接输入到line in 电缆的L-in，你需要一个电位器控制输入的幅度，并可用它校
准电压表，显示的是有效值。（！！！！过高的电位会造成声卡的损坏！！！！）
注：声卡的设置
4 ?1 q3 B4 ~$ U- S" Y8 ?声卡的正确设置是本软件正常工作的前提，由于声卡种类繁多，各种版本的驱动程序更是多不胜数，作者
/ x5 d9 Y, x  @5 c7 J并不能保证每一块声卡上都能正常工作。但通过两种常见声卡上的测试，软件都能很好的工作。测试的声
卡芯片为雅马哈 724，使用公版驱动，另一为主板集成声卡，芯片为创新 es1373，使用主板自带驱动。
设置时大致按以下步骤进行：
1. 打开声音高级控制
2. 选择录音属性，打开录音音量控制面板，将输入方式选成LINE。
( B8 v  X  b# O. Z3．关闭不必要的声音特效，如混响环绕，以避免左右声道互相干扰。
4．如果无信号时背景噪声较大，可尝试将一些选项静音，特别是CD音频。
: ~. X) F2 y1 f, z' {5. 调整输出和输入的平衡，可借助示波器部分和信号发生器部分实现。
9 P; R. y1 S% G7 I: p这时信号是从LINE IN 口输入的。在输出音频信号时，输入口是没有信号的。
如果使用其它声卡，可参照以上步骤设置。注意使用公版驱动或自带驱动，不要使用windows带的驱动。
如果仍无法正确工作，可换一个驱动试试。
! U8 x: ^/ {0 x0 Z# K可能出现的情况：
8 u' n7 S/ @2 j$ R( Z) G0 O1． 声卡上没有LINE IN 口，只有MIC口，在一些廉价主板集成的声卡上会有这种情况，因为MIC口通常是
单声道，也就是示波器只能单踪工作，万用表也只能测电压了。
2 k8 w& c* N8 |: O2． 打开信号发生器，示波器上同时显示波形，这是输出反馈到输入端造成的，可修改各项设置。
电缆的制作：
4 s' E1 M! \9 Z* V9 h6 O   将一段三芯屏蔽线接在立体声插头上，即成一根测试电缆，用同样方法做另一根。把它们插到声卡后的
  Q( I0 U+ V3 C. w6 _; b输出输入口上，电路就接好了。
软件的编写过程：
- v7 }# L2 i2 S# I2 Y. {   整个软件是用VC写的，对声音的操作使用的是API，一些部分如FFT和位图的保存修改自现成的源码。我
: d  w  f( {! `2 ^+ v尝试用硬件实现部分功能，但把电路搭成后测试，才发现这完全是画蛇添足，软件实现的比硬件还要好，电
) o# T5 B' Z5 @2 w3 ]路很难产生标准的正弦波，而软件却轻松实现了。这印证了一句名言----简结至上。

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软件说明
     声卡是个人电脑中不可缺少的一部分，同时也是一个很好的A/D，D/A卡，本软件充分利用了这一功能。
" J- X3 F  H) z本软件实现了示波器，信号发生器，频率计，万用表的功能，在音频范围内可完全替代上述仪器。这并不是
2 K1 |; `/ [( s5 C2 |3 H0 H" A- |  D2 W仿真软件，而是实用的工具，这些虚拟仪器可以很好的工作。最简单的应用只需要两根电缆，一根输入，一
根输出。
工作原理：
    本软件利用声卡进行采样和输出，软件能否正常工作与声卡的正确设置紧密相关。声卡的工作方式是
/ m% ]' P7 L1 V7 l% P; _' k44100HZ，16bit,双声道双工，大多数声卡都支持这一标准。
/ }, m) I4 Q/ @$ l3 S各部分的使用：
所有的虚拟仪器都做在一个面板上，操作是很简单直观的。
1. 示波器  启动程序后，示波器已处于工作状态，有五种工作方式可供选择
2 {+ z) W% y' s! D* l/ Q8 C  X 单踪示波器
  X1 ,X2 双踪示波器
  X1＋X2  两路信号相加
0 X! N! {/ t3 N$ u  X-Y 两路信号分别做X轴，Y轴输入。这一种方式类似通用示波器中用李萨如图形测频率的方式。
- L. o; ^1 W6 e  频域  显示信号的频谱分布
5 `, s& \' B* _- k4 S  U  S
通过上面几个控件可调整示波器各项参数。
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按下RECORD 可将输入信号保存为WAV文件，再次按下停止记录。
5 f. h, I0 g/ p+ U# yPAUSE 可将示波器屏幕暂停，以便观察，再次按下结束暂停。暂停时仍能调整各项参数。
7 I" e# O2 Y0 O& ^$ U8 I" p  K) z" h保存屏幕　可将示波器屏幕存为位图文件，需先将屏幕暂停，调整好后再保存。
2. 频率计  需要按下电源按钮来启动频率计。
频率是对输入信号进行FFT得到的，每秒可以更新约10次，显示误差约有10hz，如果想得到准确的频率值，
' ~. @% T6 M( ~' J+ ?2 |' ]可利用信号发生器的输出信号和示波器利用李萨如图形法测得。如果将FFT取样数提高，误差可以小于1hz,但会加大运算量，在实际中似乎没有必要。

& G" C* P7 J" T8 H* Q% `8 g3. 信号发生器 需要按下电源按钮来启动信号发生器。这是一个频率很准确的双路正弦波发生器，由于采
样的特性所限，高频部分有所失真，但在50hz-15khz时波形都相当好，输出幅度可通过调节音量实现。按下
左边的按钮可设置输出频率。
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4.万用表 这是一个有趣的附件，需要按下电源按钮来启动它。它可以测电阻电容电感和交流电压有效值。
9 b  K7 e! V$ H* _( _! p测电阻电容电感时需要同时打开信号发生器，选择合适的输出信号频率。按照原理图把待测元件和标准元
件接入电路。按下输入基准，把基准值输入，选择测量方式，LED屏上即可显出待测值。
  注：V(AC)只能测交流有效值。示波器窗口可同时显示两路信号的波形，可以看到幅度和相位的关系。
) C3 }& @$ b, u, N  `  o$ fLED屏并不显示小数点，输入基准值时有一些技巧。如以0.047uf电容做为基准，输入时可输入47，显示
值的单位和基准值一致。V(AC)档显示的是相对值，可通过外置的电位器和以知幅度的信号源来校准。
4 m" E7 Q4 ]3 g7 L" X* T9 E" s信号发生器的另类应用：生物反馈心态调节器，即利用差频诱发同步脑波。将左声道信号调为400hz，
右声道为（400-d） hz。d=1-4：促进睡眠；d=4-8：想象力丰富，灵感好，对进行创造性劳动很有帮助
；d=8-14：可使精神压力松弛，对脑力劳动过度疲劳而需要休息调整很适用；d=14-25;处于正常警觉亢奋状
) [/ @1 _1 {1 [$ ?态，对正常进行脑力劳动或避免瞌睡误事特别有用。以上可参见《电子报》99合订本上册p153，原文采用
了单片机和复杂的电路，这里用软件的方法实现了。可以戴上耳机试试，效果还不错

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