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Criando um medidor de nível de sinal
Na parte anterior esclarecemos o encerramento correto de programas que utilizam o streamer.
Neste artigo, montaremos o esquema do medidor de nível de sinal e aprenderemos a ler o resultado da medição do filtro. Avaliaremos a precisão da medição.
No conjunto de filtros fornecidos pelo streamer, há o filtro MS_VOLUME, que pode medir o nível RMS do sinal que passa por ele, atenuar o sinal e executar uma série de funções úteis e inesperadas. Posteriormente, dedicaremos um artigo inteiro a este filtro. Mas agora, utilizaremos ele como um medidor.
Usaremos um gerador de tom como fonte do sinal, cujo sinal será direcionado para o filtro MS_VOLUME, ao qual uma placa de som está conectada na saída.
Neste exemplo, usaremos o filtro do gerador em um modo um pouco diferente — ele irá gerar para nós um sinal monofônico, ou seja, um sinal que contém apenas uma oscilação senoidal.
Além da frequência e da amplitude, precisaremos definir o tempo durante o qual o sinal será gerado, que deve ser suficiente para que um número adequado de amostras passe pelo filtro MS_VOLUME. Para passar as configurações ao gerador, usamos a estrutura MSDtmfGenCustomTone:
struct _MSDtmfGenCustomTone{
char tone_name[8]; /* Nome textual do sinal em 8 letras. */
int duration; /* Duração do sinal em milissegundos. */
int frequencies[2]; /* Par de frequências que deve compor o sinal de saída. */
float amplitude; /* Amplitude dos tons, 1.0 corresponde a um nível de 0 dB em relação a um milivolt em uma carga de 600 Ohms. */
int interval; /* Pausa em milissegundos antes de reiniciar a reprodução do sinal. */
int repeat_count; /* Número de repetições. */
};
typedef struct _MSDtmfGenCustomTone MSDtmfGenCustomTone;Para colocar o gerador em funcionamento, utilizaremos seu método MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM.
Esquema estrutural de processamento de sinal:
![]()
O código do programa que implementa este esquema é mostrado abaixo.
/* 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);
}Compile nosso exemplo, assim como fizemos antes, apenas usando o nome do arquivo mstest3. Execute-o e obteremos o resultado:
A amplitude do seno de 1.000000 volts corresponde a um valor quadrático médio de 0.707733 volts.Como você pode ver, o resultado da medição coincidia até a terceira casa decimal com o valor teórico igual à raiz quadrada de dois dividida por dois: sqr(2)/2=0,7071067811865475
A divergência relativa do resultado em relação ao valor verdadeiro foi de 0,1%. Nós avaliamos o erro de medição no nível máximo de sinal. Portanto, ao diminuir o nível, o erro deve aumentar. Sugiro que você avalie por conta própria para níveis baixos de sinal.
No próximo artigo, vamos montar um esquema que detecta a presença de um sinal tonal de frequência específica na entrada usando um detector de tons. Além disso, aprenderemos a processar os eventos gerados pelos filtros.
Fonte: habr.com
