Musik Osiloskop: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Pendahuluan: Instruksi ini untuk memenuhi persyaratan untuk bagian dokumentasi proyek antarmuka komputer mikro di Universitas Negeri Utah.

Langkah 1: Latar Belakang

Latar belakang:

Osiloskop digunakan untuk menampilkan dan mengukur sinyal tegangan yang diplot terhadap waktu. Osiloskop dalam mode XY memplot sinyal terhadap sinyal lain seperti persamaan parametrik. Proyek ini menggunakan osiloskop dalam mode XY untuk menampilkan gambar yang dihasilkan oleh file suara.

Langkah 2: Ide Asli

Ide awal proyek ini adalah untuk mengubah pesawat televisi Cathode Ray Tube (CRT) lama menjadi osiloskop XY dan menggunakannya untuk menampilkan gambar. Ini dapat dilakukan dengan melepaskan kumparan defleksi. Ketika Anda melepaskan gulungan horizontal, garis vertikal muncul, dan ketika Anda melepaskan gulungan vertikal, garis horizontal muncul. Yang harus saya lakukan adalah menghubungkan sumber audio ke kumparan defleksi dan saya akan memiliki osiloskop XY. Sayangnya, saya mengalami beberapa masalah.

Langkah 3: Masalah yang Dihadapi

Salah satu masalah yang saya temui adalah fitur keselamatan. TV dapat mendeteksi bahwa kumparan defleksinya telah terputus dan tidak mau hidup. Ini untuk mencegah berkas elektron membakar lubang di fosfor di layar. Saya mengukur resistansi kumparan dan menempatkan resistor di atasnya. Resistor segera terbakar menjadi dua karena tegangan tinggi. Saya mencoba lagi menggunakan resistor berperingkat lebih tinggi, tetapi itu juga tidak berhasil. Saya membaca beberapa forum online tentang bagaimana satu set kumparan defleksi dapat dihubungkan ke TV asli, jadi saya menemukan TV lain dan menghubungkan kumparan defleksi ke tambang. Impedansinya tidak sama sehingga tidak menyala. Setelah beberapa penelitian lebih lanjut, saya menemukan bahwa TV yang lebih tua tidak memiliki fitur keamanan dan tidak peduli jika kumparan defleksinya terputus. Saya dapat menemukan TV yang diproduksi pada tahun 2000 yang tampaknya berfungsi. Saya bisa mendapatkan beberapa bentuk sederhana di layar, tetapi apa pun yang lebih rumit daripada lingkaran akan sangat terdistorsi. Akhirnya TV ini berhenti bekerja dan terus meniup sekering.

Saya dapat menemukan TV kecil yang dibuat pada tahun 1994. TV ini bekerja dengan cukup baik, tetapi saya tidak bisa mendapatkan orientasi gambar yang benar, bahkan ketika saya mengganti sinyal di setiap kombinasi. Itu juga memiliki masalah yang sama seperti TV lainnya dan tidak akan menghasilkan gambar yang rumit. Setelah banyak penelitian, saya menemukan bahwa masalahnya adalah saya mencoba menghasilkan gambar vektor pada tampilan raster. Tampilan raster adalah layar yang memindai secara horizontal dengan sangat cepat dan kemudian secara vertikal dengan kecepatan yang lebih lambat. Tampilan vektor menggunakan garis untuk menghasilkan gambar. Saya menemukan tutorial tentang cara mengubah tampilan raster menjadi tampilan vektor, tetapi prosesnya berbahaya dan akan memakan waktu lama.

Langkah 4: Solusi

Setelah semua masalah ini, saya dapat menemukan solusi yang cukup sederhana; program emulator osiloskop XY yang menggunakan audio sebagai input. Setelah saya menemukan program ini, saya beralih dari fokus membuat osiloskop ke menciptakan cara untuk menghasilkan file audio dari gambar untuk ditampilkan di osiloskop.

Emulator Osiloskop

Langkah 5: Deteksi Tepi dan Program Matlab

Berikut adalah diagram alur dasar dari program saya. Ini dimulai dengan gambar yang dimuat ke dalam program EdgeDetect.m MATLAB. Program ini mengubahnya menjadi gambar skala abu-abu dan kemudian mendeteksi tepi pada gambar. Koordinat XY dari tepi yang terdeteksi ditempatkan ke dalam dua larik yang diubah menjadi file suara.

Langkah 6: Contoh: Robot yang Dapat Diinstruksikan

Berikut adalah contoh proses dengan robot yang dapat diinstruksikan. Pertama-tama unduh gambar robot yang dapat diinstruksikan dan simpan sebagai "image.png" ke folder kerja MATLAB Anda (tempat yang sama dengan "EdgeDetect.m"). Pastikan gambar tidak memiliki apa pun yang ingin Anda deteksi atau itu bisa menambahkan banyak koordinat yang tidak perlu ke dalam file suara Anda. Jalankan program EdgeDetect dan gambar akan dikonversi ke skala abu-abu, dan tepinya terdeteksi dan disimpan sebagai file suara bernama "vector.wav". Selanjutnya buka file suara di Audacity atau program pengeditan suara lainnya. Buka program emulator osiloskop Anda (tautan pada langkah sebelumnya), atur laju sampel ke 192000 Hz, tekan mulai, klik tombol mikrofon, dan pilih opsi baris dalam. Di Audacity tekan "shift + spasi" untuk memutar file suara dalam satu lingkaran. Gambar akan muncul di emulator osiloskop.

Langkah 7: Pemecahan Masalah/File Contoh

Saat saya mengembangkan program ini, saya harus menyesuaikan beberapa pengaturan dalam program. Berikut adalah beberapa hal yang perlu diperiksa ulang jika tidak berfungsi:

-Pastikan output audio Anda dimasukkan ke saluran Anda di komputer Anda dan Anda memiliki 2 saluran audio terpisah (kiri & kanan)

-Jika gambar tidak sedang dibaca oleh program MATLAB, Anda mungkin perlu mengeditnya dalam paint dan menyimpannya sebagai format lain.

-Pada baris 61 dari kode, pastikan untuk memasukkan angka dari layar deteksi tepi. Program ini biasanya menempatkan persegi panjang di sekelilingnya yang dapat Anda potong dengan mengubahnya dari "i=1:length(B)" menjadi "i=2:length(B)". Juga, jika Anda memiliki nomor tertentu yang ingin Anda sertakan, tetapi tidak ingin memasukkan semuanya, Anda dapat menggunakan tanda kurung siku untuk mendapatkan nomor tertentu: "[1 3 6 10 15 17]"

-Jika gambar terlihat goyah dan bagian-bagiannya ada di mana-mana, Anda mungkin perlu mengurangi jumlah sampel dengan menyesuaikan "N" pada baris 76. Semakin sederhana gambar, N yang lebih rendah dapat, tetapi harus lebih tinggi jika gambar kompleks. Untuk robot saya menggunakan N=5.

-Anda juga dapat menyesuaikan "Fs" pada baris 86. Semakin tinggi laju pengambilan sampel, semakin baik tampilan gambar, tetapi beberapa kartu suara tidak akan mampu menangani laju pengambilan sampel yang lebih tinggi. Lagu-lagu modern memiliki sampling rate sekitar 320000 Hz.