Materiál článku je převzat z mého .
Vytváříme měřič úrovně signálu
V minulosti objasnili jsme správné ukončení programů používajících mediastreamer.
V tomto článku sestavíme schéma měřiče úrovně signálu a naučíme se číst výsledek měření z filtru. Zhodnotíme přesnost měření.
V sadě filtrů poskytovaných mediastreamerem je filtr MS_VOLUME, který dokáže měřit RMS úroveň procházejícího signálu, oslabit signál a vykonávat řadu užitečných a překvapivých funkcí. Později se tomuto filtru věnujeme celým článkem. Ale nyní jej budeme používat jako měřič.
Jako zdroj signálu budeme používat tónový generátor, jehož signál přivedeme na filtr MS_VOLUME, k jehož výstupu je připojena zvuková karta.
V tomto příkladu budeme používat filtr generátoru v mírně jiném režimu — bude generovat jednotónový signál, tj. signál obsahující pouze jednu sinusoidu.
Kromě frekvence a amplitude budeme muset nastavit čas, během kterého bude signál generován, což musí být dostatečné k tomu, aby přes filtr MS_VOLUME prošlo dostatečné množství měření. Pro předání nastavení generátoru se používá struktura MSDtmfGenCustomTone:
struct _MSDtmfGenCustomTone{
char tone_name[8]; /* Textový název signálu o 8 znacích.*/
int duration; /* Délka signálu v milisekundách.*/
int frequencies[2]; /* Dvojice frekvencí, ze kterých se má skládat výstupní signál. */
float amplitude; /* Amplitude tónů, 1.0 odpovídá úrovni 0 dB od milivatu při zátěži 600 Ohm.*/
int interval; /* Pauza v milisekundách před zahájením opakování signálu.*/
int repeat_count; /* Počet opakování.*/
};
typedef struct _MSDtmfGenCustomTone MSDtmfGenCustomTone;Abychom spustili generátor, použijeme jeho metodu MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM.
Strukturní schéma zpracování signálu:
![]()
Kód programu implementujícího toto schéma je uveden níže.
/* Файл mstest3.c */
#include <mediastreamer2/msfilter.h>
#include <mediastreamer2/msticker.h>
#include <mediastreamer2/dtmfgen.h>
#include <mediastreamer2/mssndcard.h>
#include <mediastreamer2/msvolume.h>
int main()
{
ms_init();
/* Создаем экземпляры фильтров. */
MSFilter *voidsource=ms_filter_new(MS_VOID_SOURCE_ID);
MSFilter *dtmfgen=ms_filter_new(MS_DTMF_GEN_ID);
MSFilter *volume=ms_filter_new(MS_VOLUME_ID);
MSSndCard *card_playback=ms_snd_card_manager_get_default_card(ms_snd_card_manager_get());
MSFilter *snd_card_write=ms_snd_card_create_writer(card_playback);
/* Создаем тикер. */
MSTicker *ticker=ms_ticker_new();
/* Соединяем фильтры в цепочку. */
ms_filter_link(voidsource, 0, dtmfgen, 0);
ms_filter_link(dtmfgen, 0, volume, 0);
ms_filter_link(volume, 0, snd_card_write, 0);
/* Подключаем источник тактов. */
ms_ticker_attach(ticker,voidsource);
MSDtmfGenCustomTone dtmf_cfg;
/* Устанавливаем имя нашего сигнала, помня о том, что в массиве мы должны
оставить место для нуля, который обозначает конец строки. */
strncpy(dtmf_cfg.tone_name, "busy", sizeof(dtmf_cfg.tone_name));
dtmf_cfg.duration=1000;
dtmf_cfg.frequencies[0]=440; /* Будем генерировать один тон, частоту второго тона установим в 0.*/
dtmf_cfg.frequencies[1]=0;
dtmf_cfg.amplitude=1.0; /* Такой амплитуде синуса должен соответствовать результат измерения 0.707.*/
dtmf_cfg.interval=0.;
dtmf_cfg.repeat_count=0.;
/* Включаем звуковой генератор. */
ms_filter_call_method(dtmfgen, MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM, (void*)&dtmf_cfg);
/* Даем, время половину секунды, чтобы измеритель накопил данные. */
ms_usleep(500000);
/* Читаем результат измерения. */
float level=0;
ms_filter_call_method(volume, MS_VOLUME_GET_LINEAR,&level);
printf("Амплитуде синуса %f вольт соответствует среднеквадратическое значение %f вольт.n", dtmf_cfg.amplitude, level);
}Kompilujeme náš příklad, stejně jako jsme dělali dříve, pouze s použitím názvu souboru mstest3. Spustíme a získáme výsledek:
Amplitudě sínusu 1.000000 voltů odpovídá RMS hodnota 0.707733 voltů.Jak vidíte, výsledek měření se shoduje na třetím desetinném místě s teoretickou hodnotou rovnající se druhé odmocnině ze dvou dělené dvěma: sqr(2)/2=0,7071067811865475
Relativní odchylka výsledku od skutečné hodnoty činila 0,1 %. Odhadli jsme chybu měření při maximální úrovni signálu. Při snížení úrovně bude chyba růst. Navrhuji, abyste si ji sami vyhodnotili pro malé úrovně signálu.
V následujícím článku sestavíme schéma, které detekuje přítomnost tónového signálu dané frekvence na vstupu pomocí detektoru tonů. Také se naučíme zpracovávat události generované filtry.
Zdroj: habr.com
