חקר מנוע ה-VoIP Mediastreamer2. חלק 4

החומר של המאמר לקוח ממני ערוץ זן.

יצירת מד רמת אות

בעבר статье הבהרנו את הסיום הנכון של תוכניות באמצעות סטרימר המדיה.

במאמר זה נרכיב מעגל מד רמת אות ונלמד כיצד לקרוא את תוצאת המדידה מהפילטר. בואו נעריך את דיוק המדידה.

סט המסננים שמספק סטרימר המדיה כולל פילטר, MS_VOLUME, המסוגל למדוד את רמת ה-RMS של האות העובר דרכו, להחליש את האות ולבצע הרבה פונקציות שימושיות ובלתי צפויות. לפילטר זה נקדיש מאמר שלם בהמשך. אבל לעת עתה נשתמש בו כמד.

נשתמש במחולל צלילים כמקור אות, שהאות ממנו יישלח למסנן MS_VOLUME, שאליו מחובר כרטיס הקול.

בדוגמה זו, נשתמש בפילטר המחולל במצב מעט שונה - הוא יפיק עבורנו אות חד-גווני, כלומר. אות המכיל רק תנודה סינוסואידלית אחת.

בנוסף לתדר ולמשרעת, נצטרך להגדיר את הזמן שבמהלכו האות יווצר, זה חייב להספיק כדי שמספר מספיק של דגימות יעבור במסנן MS_VOLUME למדידה. כדי להעביר הגדרות למחולל, נעשה שימוש במבנה MSDtmfGenCustomTone:

struct _MSDtmfGenCustomTone{
    char tone_name[8];     /* Текстовое название сигнала из 8 букв.*/
    int duration;          /* Длительность сигнала в миллисекундах.*/
    int frequencies[2];    /* Пара частот из которых должен состоять выходной сигнал. */
    float amplitude;       /* Амплитуда тонов, 1.0 соответствует уровню 0 дБ от милливатта на нагрузке 600 Ом.*/
    int interval;          /* Пауза в миллисекундах перед началом повторного проигрывания сигнала.*/
    int repeat_count;      /* Количество повторов.*/
};
typedef struct _MSDtmfGenCustomTone MSDtmfGenCustomTone;

כדי להפעיל את המחולל, נשתמש בשיטת MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM שלו.

דיאגרמת בלוקים של עיבוד אותות:

קוד התוכנית שמיישם סכימה זו מוצג להלן.

/* 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);
}

אנו מרכיבים את הדוגמה שלנו, בדיוק כמו שעשינו קודם, רק באמצעות שם הקובץ mstest3. בוא נריץ את זה ונקבל את התוצאה:

Амплитуде синуса 1.000000 вольт  соответствует среднеквадратическое значение 0.707733 вольт.

כפי שניתן לראות, תוצאת המדידה הלכה בקנה אחד עם המקום העשרוני השלישי עם הערך התיאורטי השווה לשורש של שניים מחולק לשניים: sqr(2)/2=0,7071067811865475

הסטייה היחסית של התוצאה מהערך האמיתי הייתה 0.1%. הערכנו את שגיאת המדידה ברמת האות המקסימלית. בהתאם לכך, ככל שהרמה יורדת, השגיאה צריכה לגדול. אני מציע לך להעריך את זה בעצמך עבור רמות אות נמוכות.

במאמר הבא נרכיב מעגל שמזהה נוכחות של אות טון בתדר נתון בכניסה באמצעות גלאי טון. נלמד גם כיצד לעבד אירועים שנוצרו על ידי מסננים.

מקור: www.habr.com