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标题: 用代码生成单频的wav文件，当做从源头开始的信号发生器吧 [打印本页]

作者: happynest 时间: 2024-3-12 22:38
标题: 用代码生成单频的wav文件，当做从源头开始的信号发生器吧
本帖最后由 happynest 于 2024-3-12 23:59 编辑

用C++生成的WAV无损音频文件，8个不同时段的频率，纯纯的理想正弦波。验证系统就是个输入输出响应，不需要复杂的冲激响应的拉普拉斯复频域变换，或许一个简单的傅里叶变换，就能发现系统的薄弱环节。可惜今天MATLAB没法安装。只能示波器上看看傅里叶变换，波形上，可以看出从解码进入示波器的信号被污染了很多，不确定在哪个环节被污染。我这里只是提供一种思路，不知道会不会又被两条恶狗追着咬。

普通音乐的数据文件.jpg (282.69 KB, 下载次数: 81)

数据整体.png (227.22 KB, 下载次数: 70)

生成的WAV文件的整体形貌

拉伸看.png (227.49 KB, 下载次数: 78)

拉开以后能用类似眼图的原理看到频率不同

继续拉伸.png (249.25 KB, 下载次数: 89)

分时段的单频正弦波

直到看到数据点.png (205.16 KB, 下载次数: 85)

解码器.jpg (138.48 KB, 下载次数: 90)

所用的解码器

TEK00003.PNG (28.72 KB, 下载次数: 72)

示波器和控制达芙妮播放的电脑.jpg (250.49 KB, 下载次数: 80)

作者: happynest 时间: 2024-3-13 10:19
装上MATLAB后，对音频数据进行简单处理，补几个图。可惜小波工具包没有下载下来，小波变换能清楚的看到各个时间段的频率分布。

波形1.jpg (59.08 KB, 下载次数: 62)

和cooledit中的一样

波形2.jpg (234.73 KB, 下载次数: 78)

波形3.jpg (290.91 KB, 下载次数: 64)

频率.jpg (121.15 KB, 下载次数: 59)

这段音频包含的频率

作者: 闪烁的夜 时间: 2024-3-13 13:35
示波器一个时域观测工具，去干频域观测的活。

你是真不懂呢？还是真的来秀？还是准备先搞出点什么名声（不管好坏），后续开发点什么呢？

作者: 闪烁的夜 时间: 2024-3-13 13:41
这个是耳机论坛，要秀你这堆东西（不怎么专业，更不怎么专业），可以去贴吧，或者去Diy论坛。

嗯，或许那边高手多，根本轮不到这样的小白来班门弄斧，所以想来耳机论坛刷一下存在感？

作者: 闪烁的夜 时间: 2024-3-13 13:49
好了，说道理你可能不服。

就说你自认为的这个信号源头。
你怎么保证，你用于输出信号的解码器，它输出的信号指标是100%符合软件上的理想指标的？

还纯纯的理想正弦波（你原话）

，小学生？初中生？高中生？

大学生不应该就这种技术水平（知识水平）

作者: 闪烁的夜 时间: 2024-3-13 13:51
不管在信号输出环节，还是信号输入环节，你都没有相应的方法去校正（补充偏差），那么，你怎么知道测试结果的正确性？

作者: 闪烁的夜 时间: 2024-3-13 13:55
你要想玩这种测试，你需要的是，一台DAC，一台ADC，然后是一套软件。
示波器是不合适玩这种测试的，不要来秀示波器了。

作者: happynest 时间: 2024-3-13 14:03
本帖最后由 happynest 于 2024-3-13 14:53 编辑

果然狗又跑过来了，都懒的踢了，真是一条可怜的狗。  狗要**，你千万不要阻止它。不然它以为你要和它抢，说不定还会咬你一口。    狗行千里**，狼行千里吃肉。狗是改不了**的本性的。
   狗很护食。好不容易找到一泡屎，正要吃的狗，你千万不要去阻止它。
   一旦你去阻止它，它就会本能地以为你也想**，想和它抢屎吃。
   一旦让正准备**的狗误以为你会和它抢臭不可闻的屎，大概率它是会狠狠地咬你一口的。
   即使你是出于好心，想阻止狗不要去吃臭屎，但狗也会把你的好心当成驴肝肺，认为你坏了它的好事呢。

中午用VC重新编译一下，做了个界面，这次用起来比较方便了，该贴子封贴。

作者: 闪烁的夜 时间: 2024-3-13 14:14
你连这种测试需要什么硬件设备都不知道，真可怜。

作者: 闪烁的夜 时间: 2024-3-13 14:18
你知道简单Diy使用的工具吗？
一台Dac，一台Adc，一个免费的Rmaa软件，即可简单闭环跑测试。（有局限性，一般Diy使用没问题）不用Rmaa，也有其他免费的功能强大的软件。

你还在这里秀你这个东西？
就像我之前给你的评价，没玩过示波器，第一次玩特性奋，测个什么都以为发现新大陆，要来展示一下。
这些东西，别人早就测试展示过多少次，多少年了。还轮得到你来发布？

作者: 闪烁的夜 时间: 2024-3-13 14:21
你想复制（或者参考）L7？
你去那个网站看看，至少也先把专业的测试器材搞到手，有一些测试手段，再来秀吧。

别做井底之蛙，还在这里洋洋得意，自以为测试出来了什么成果。

作者: 闪烁的夜 时间: 2024-3-13 14:28
就我之前说的，你敢去贴吧发这种帖子？敢去Diy论坛发这种帖子？是不是觉得去那边这样的帖子，自己都不好意思？（不够看）

先不说你的水平如何，这个论坛（板块）就不是发这种东西的，先搞清楚。

作者: qsazx874 时间: 2024-3-16 01:42
这款示波器我记得也是有fft的，可以当一个简易的频谱分析仪。我也这么玩过，发现很多设备的截至频率在20K-22K附近。解码器使用48k或44.1k采样率在15-16khz以上就会出现信号失真，表现主要是频率达不到输出的预设值和信号抖动。提高解码器采样率可以大大提升质量，减少这些现象。

作者: happynest 时间: 2024-3-16 08:39

qsazx874 发表于 2024-3-16 01:42
这款示波器我记得也是有fft的，可以当一个简易的频谱分析仪。我也这么玩过，发现很多设备的截至频率在20K-2 ...

方波很容易看出来波形失真，手机5k以上波形就不能保持了，可惜这样的试验挡了某些人的财路。

作者: no50 时间: 2024-3-17 11:01
本帖最后由 no50 于 2024-3-17 11:04 编辑

吃瓜

作者: yuhuang 时间: 2024-3-17 12:40
半桶水

作者: 小米气态键盘 时间: 2024-3-17 12:41
本帖最后由小米气态键盘于 2024-3-17 12:49 编辑

方波是定性测量，定性分析幅频和相频特性的测量方式，实际上AP的幅频和相频扫描才是定量测量

你用的信号是2PSK，这种信号不是拿来测试模拟音频设备的

示波器和AP的核心器件都是ADC，只是两者的ADC性能偏向不同，示波器是高实时采样率，高带宽，低位深；而AP则是低实时采样率，低带宽，高位深。
AP带有DAC，软件集成FFT功能，但现在的多数示波器也带有波形发生器和FFT，两者在功能上没有明显差别，但AP的设计参数更适合音频测量
AP的本质是高位深的DAC+ADC+软件分析计算，使用PC软件，搭配单独的DAC+ADC也可以实现近似的功能

你最新发的那个帖子测出来的方波，我告诉你，带数字滤波器的DAC出来的方波都长这样，只要设计没有巨大问题，那经过高阶低通滤波器的方波信号就应该是这样的，你所认为更“好”的方波信号，你应该去找NOS的DAC，也就是不进行超采样，也不进行数字滤波，只依靠低阶模拟滤波，就能够做出和原始信号相近的方波，因为模拟滤波器的带外衰减远远比高阶数字滤波慢，保留大量超过1/2 Fs的高频成分，DAC输出的方波才能更接近原始的方波信号。
你在用程序产生方波信号的时候忽略了一点，PCM编码的阶跃响应具有无限高的带宽，具有大量超过1/2 Fs的频率成分，而DAC在重放时，数字滤波器会认定超过1/2 Fs的成分不符合奈奎斯特采样定律，是异常成分，将其过滤掉，你试试用matlab的理想低通过一遍，再看看波形，理想低通是非因果系统，在DAC上无法实现，也可以用高阶的可实现的数字滤波

作者: happynest 时间: 2024-3-17 16:12

小米气态键盘发表于 2024-3-17 12:41
方波是定性测量，定性分析幅频和相频特性的测量方式，实际上AP的幅频和相频扫描才是定量测量

你用的信号 ...

我不知道信号在dac里是怎么处理的，至于你说的方波出来都那个样子，也未必啊。不知道你看到我测的手机播放方波信号的那个帖子没，2000,3000hz的方波都很好，4000就不太行了，5000变形就比较明显。我知道方波宽频，但手机低频时能回放好，高频放不好，那它有没有超采样有没有数字滤波，这块解释的不太好。

作者: 小米气态键盘 时间: 2024-3-17 16:25

happynest 发表于 2024-3-17 16:12
我不知道信号在dac里是怎么处理的，至于你说的方波出来都那个样子，也未必啊。不知道你看到我测的手机播 ...

低频能“放好”高频放不好就是因为方波的宽频，你既然会写matlab代码，就写一个看看，一列有限长度的方波经过理想低通滤波会变成什么波形，相同的理想低通截止频率，不同的方波频率，看看波形到底啥样

假设理想低通是22.05KHz
100Hz方波，经过理想低通后，输出成分从基波到220次谐波
1KHz方波，经过该理想低通后，输出成分是从基波到22次谐波
2KHz方波，经过该理想低通滤波，输出成分就只到11次谐波
5KHz方波，经过该理想低通滤波，输出成分仅剩从基波到4次谐波
10KHz就只剩下基波和二次谐波，而20KHz就只剩下基波，就变成正弦波了

方波根据傅里叶变换，可以视为由基波与大量的谐波组成，其中越高次的谐波其幅度越小，那么输出信号如果包含到更高次的谐波，那么信号的时域波形就越接近理想方波，包含的谐波数量越少，就越不像方波

测试这个东西要知其然知其所以然，显然你现在这些疑问是因为你不知其所以然

作者: happynest 时间: 2024-3-17 16:39
本帖最后由 happynest 于 2024-3-17 16:44 编辑

小米气态键盘发表于 2024-3-17 16:25
低频能“放好”高频放不好就是因为方波的宽频，你既然会写matlab代码，就写一个看看，一列有限长度的方波 ...

我确实没有让这些信号通过低通滤波器。不过设计个滤波器在matlab上也很简单。所以手机上高频方波不好并不是因为超采样了？

作者: 小米气态键盘 时间: 2024-3-17 18:03

happynest 发表于 2024-3-17 16:39
我确实没有让这些信号通过低通滤波器。不过设计个滤波器在matlab上也很简单。所以手机上高频方波不好并不 ...

还有一点，为什么要超采样，这个我也讲不太清楚，但关键点主要可以看以下几个

PCM和DSD
R2R DAC和Delta Sigma DAC
单bit Delta Sigma和多bit Delta Sigma DAC

另外手机还会有SRC非整倍重采样的问题，高频方波的问题可能是由于44.1KHz重采样为48KHz，反正背后原因我自己也没太搞懂，或者说我基本理解，但我讲不明白，感兴趣的话可以按以上的几个关键词自己找找资料看看

作者: happynest 时间: 2024-3-17 20:12

小米气态键盘发表于 2024-3-17 18:03
还有一点，为什么要超采样，这个我也讲不太清楚，但关键点主要可以看以下几个

PCM和DSD

超采样是为了方便设计滤波器滤波。

作者: happynest 时间: 2024-3-18 12:04

小米气态键盘发表于 2024-3-17 18:03
还有一点，为什么要超采样，这个我也讲不太清楚，但关键点主要可以看以下几个

PCM和DSD

加了个低通滤波器，低通滤波通常是信号频率的两倍时及以下时，会对波形有影响。比如对于5000hz的方波，当低通滤波器截止频率为1万hz时，就会对波形有影响，但没有我用手机播放测出来的波形变形那么明显，当低通滤波频率再高时，波形就比较好看了。

低通滤波截止频率10000hz.jpg (91.76 KB, 下载次数: 60)

低通波滤波截止频率18000.jpg (97.67 KB, 下载次数: 49)

截止频率22000.jpg (86.17 KB, 下载次数: 65)

作者: 小米气态键盘 时间: 2024-3-18 12:58

happynest 发表于 2024-3-18 12:04
加了个低通滤波器，低通滤波通常是信号频率的两倍时及以下时，会对波形有影响。比如对于5000hz的方波，当 ...

你这采样率看起来不是很够，5KHz方波用44.1K采样，采样率过低了，超采样一般都是奔着DAC的最高输入采样率去的，比如352.8KHz或384KHz，而多bit Delta Sigma DAC内部降位深的超采样频率会更高，可以到数MHz甚至数十MHz

建议将采样率提高至768KHz再看看经过理想低通的滤波效果

作者: happynest 时间: 2024-3-18 14:58

小米气态键盘发表于 2024-3-18 12:58
你这采样率看起来不是很够，5KHz方波用44.1K采样，采样率过低了，超采样一般都是奔着DAC的最高输入采样率 ...

那些图只是演示我的手机播放方波信号的情形，没有用超采样，下面的这些图是超采样做出来的，20khz的信号，低通截止频率22k，分别用44.1的1、2、4、8、16倍采样做出来的。16倍采样就已经很好的恢复了方波信号。低通滤波同时改变了信号相位，超采样很好的改善了这一个问题。

20Khz信号44.1k采样，低通截止22k.jpg (52.08 KB, 下载次数: 35)

20Khz信号88.2k采样，低通截止22k.jpg (49.97 KB, 下载次数: 40)

20Khz信号176k采样，低通截止22k.jpg (51.94 KB, 下载次数: 52)

20Khz信号352k采样，低通截止22k.jpg (50.79 KB, 下载次数: 48)

20Khz信号705k采样，低通截止22k.jpg (49.56 KB, 下载次数: 45)

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