Vissza a főoldalra    Vissza a Zenei elektronika oldalra

 

 

Hanggenerátor hangkártyából

 

 

      A hangfrekvenciás (HF) generátor az elektroakusztikai (és akusztikai) berendezések egyik alapvető vizsgálóeszköze. Alapfeladata, hogy szabályos szinuszos feszültségjelet állítson elő a hangfrekvenciás tartományban, 20Hz-től 20kHz-ig beállítható frekvenciával, 0-tól 2V-ig szabályozható amplitúdóval.
      A HF generátorok minőségére jellemzőek:
     ˇ a jelalak torzításai;
     ˇ a frekvencia stabilitása;
     ˇ a frekvencia beállíthatóságának pontossága;
     ˇ az amplitúdó stabilitása;
     ˇ az amplitúdó beállíthatóságának pontossága.
      Az amatőr felhasználóknak komoly anyagi ráfordítást jelent egy új, gyári HF generátor megvásárlása, ezért inkább használtan szerzik be, vagy saját maguk építik készüléküket.

 

      Az amatőr felhasználók lehetőségei a hozzávetőleges árfekvésekkel:
     ˇ használt készülékek (részlegesen hibás és/vagy pontatlan és/vagy házi készítésű) frekvenciamérő nélkül: 5..10eFt;
     ˇ régi gyártású, jó minőségű használt készülék (esetleg frekvenciaméréssel): 10..30eFt;
     ˇ jó és kiváló használt készülékek: 30eFt-tól;
     ˇ saját építés frekvenciamérő nélkül (közepesen sok munkával): 10..20eFt;
     ˇ saját építés frekvenciaméréssel (sok munkával): 20..40eFt;
     ˇ saját építésű csúcsminőségű, frekvenciaméréssel (rengeteg munkával): 40..60eFt;
     ˇ gyári új készülék frekvenciamérő nélkül: 20..40eFt;
     ˇ gyári új készülék frekvenciaméréssel: 60eFt-tól.
      Ebbe a felsorolásba illeszthető be a következőkben ismertetett HF generátor megoldás a legalacsonyabb árfekvés és mégis jó minőségi jellemzők mellett.

 

      Az IBM PC kompatibilis személyi számítógépek számtalan hangkártya típussal felszerelhetőek, amelyek közül a közepes árfekvésű típusok már igen jó hangminőségűek. A hangkártya segítségével kétféle módon állíthatunk elő szinuszos hangfrekvenciás jelet:
     ˇ a hangkártyán elhelyezett szintetizátor áramkör programozásával;
     ˇ egy szinuszos hangfájl lejátszásával.
      A hangkártyára épített szintetizátor áramkörök programozását nehezíti, hogy a gyártók általában nem adják közre a programozáshoz szükséges információkat. A régebbi gyártású és egyszerűbb hangkártyák programozásával foglalkozik László József: Hangkártya programozása Pascal és Assembly nyelven című könyve (ComputerBooks, Budapest, 1995).
      Egy szinuszos hangfájl lejátszásához természetesen szükség van egy megfelelő frekvenciájú és minőségű hangfájlra és egy lejátszó programra. A későbbiekben ismertetésre kerül egy szinuszos hangfájl generátor program, amellyel 44100Hz-es mintavételi frekvenciájú sztereó hangfájlok állíthatók elő. Lejátszó programnak megfelel például a Windows médialejátszója.
      A számítógép és hangkártya segítségével megvalósítható HF generátor jellemzői:
     ˇ kimeneti feszültség (1kHz): tip. 0..1V (ha nincs kimeneti szintszabályozó potenciométer, akkor szoftverből fix lépésenként állítható);
     ˇ kimeneti impedancia: 100..1000Ω (a jobb típusoknál alacsonyabb; az alacsonyabb kimeneti impedancia előnyösebb, mert a kimenő feszültség érzéketlenebb a terhelésváltozásra);
     ˇ kimenő feszültség linearitása a frekvencia függvényében: "közepes" (erősen típusfüggő);
     ˇ áthallási csillapítás a két csatorna között a teljes frekvenciatartományban: 40..100dB (erősen típusfüggő);
     ˇ jel/zaj viszony (0dB kivezérlési szint mellett): 40..100dB (erősen típusfüggő);
     ˇ teljes harmonikus torzítás (1kHz, 0dB): 0,5..0,005% (erősen típusfüggő);
     ˇ frekvencia eltérés a névlegestől: max. 0,1% (a hangminta és a hangkártya órajelgenerátorának pontosságától függ);
     ˇ frekvencia stabilitás: "közepes - jó", a hangkártya órajelgenerátorának stabilitásától függ;
     ˇ amplitúdó pontosság: a beállítást külső feszültségmérővel kell elvégezni, így annak pontosságától függ;
     ˇ amplitúdó stabilitás: "közepes - jó", a hangkártya belső áramköreinek stabilitásától függ.
      Látható, hogy egy PC hangkártyával megvalósított HF generátor általában megfelel az amatőr igényeknek.

 

      A hangfájlok elkészítésének lehetséges módszerei:
     ˇ *.wav formátumú 16 bites, 44100Hz-es mintavételezésű, sztereó hangfájlok készítése egy erre a célra szolgáló számítógépes programmal;
     ˇ egy jó minőségű hanggenerátor jelének bedigitalizálása egy megfelelő hangkártya (SB16, SB128, SB Live!...) segítségével.
      Egy megfelelő számítógépes program segítségével a lehetőségekhez mérten hibátlan hangminta készíthető. A következő két letölthető program segítséget nyújthat a hangminták elkészítésében:
     ˇ a CDGEN 1.0, egy DOS és Windows alatt egyaránt futtatható program, amely kerekített hullámhosszú hangmintákat hoz létre. Ez azt jelenti, hogy a hullámhossz osztása a mintavételi idővel (1/44100 s) egész számot ad. Így szinte tökéletes és állandó formájú jelalakot kapunk, de a frekvencia pontossága 800Hz felett már 1%-nál rosszabb (A programmal tehát csak 1/44100-zal maradék nélkül osztható hullámhosszú hangjelek készíthetők. A maximális frekvencia: 11025Hz.);
     ˇ a CDGEN 1.1 programmal nagy frekvenciapontosságú 10Hz-től 20kHz-ig terjedő frekvenciájú hangjelek hozhatók létre.
      A fenti programok által készített hangfájlokban mindkét csatorna ugyanazt a jelet tartalmazza azonos fázisban az áthallásból eredő zavarok csökkentésére. (Persze másik programmal készíthető ettől eltérő, különböző frekvenciájú vagy fázisban eltolt hangminta is.)
      (A programok a saját könyvtárukba helyezik el az elkészült hangfájlt!)
      A hangfájlok jelalakjának vizsgálata elvégezhető a Creative Wave Studio nevű egyszerű hangszerkesztő programmal, amely tartozéka minden Sound Blaster típusú hangkártyának.

 

A *.wav hangfájlformátum
Hangmintakészítő algoritmus
Hangmintakészítő program
Hanggenerátor CD lejátszóból

 

HF generátor CD rendelés

 

  Tudomány és Technika (test@t-es-t.hu)

 

 

Vissza a főoldalra    Vissza a Zenei elektronika oldalra