Materiál článku je prevzatý z môjho .
Vytvárame merací prístroj na úroveň signálu
V minulosti objasnili sme správne ukončenie programov používajúcich mediastreamer.
V tomto článku zostavíme schému meracieho prístroja na úroveň signálu a naučíme sa čítať výsledok merania z filtra. Zhodnotíme presnosť merania.
V súprave filtrov poskytovaných mediastreamerom je filter MS_VOLUME, ktorý je schopný merať efektívnu úroveň prechádzajúceho signálu, oslabiť signál a vykonávať množstvo užitočných a prekvapujúcich funkcií. Neskôr sa tejto filtre venovať celú článku. Ale teraz ho použijeme ako merací prístroj.
Ako zdroj signálu použijeme tónový generátor, signál z ktorého pošleme do filtra MS_VOLUME, na výstup ktorého je pripojená zvuková karta.
V tomto príklade budeme filtrovať generátor v trochu inom režime — bude generovať pre nás jednocieľový signál, t.j. signál obsahujúci iba jediné sínusové oscilácie.
Okrem frekvencie a amplitúdy budeme musieť nastaviť čas, počas ktorého bude generovaný signál, musí byť dostatočný, aby cez filter MS_VOLUME prešlo dostatočné množstvo vzoriek na meranie. Na odovzdanie nastavení generátoru sa používa štruktúra MSDtmfGenCustomTone:
struct _MSDtmfGenCustomTone{
char tone_name[8];
/* Textový názov signálu z 8 písmen.*/
int duration;
/* Dĺžka signálu v milisekundách.*/
int frequencies[2];
/* Pár frekvencií, z ktorých by mal pozostávať výstupný signál. */
float amplitude;
/* Amplitúda tónov, 1.0 zodpovedá úrovni 0 dB od miliwatu na záťaži 600 Ohm.*/
int interval;
/* Pauza v milisekundách pred začiatkom opätovného prehrávania signálu.*/
int repeat_count;
/* Počet opakovaní.*/
};
typedef struct _MSDtmfGenCustomTone MSDtmfGenCustomTone;Aby sme spustili generátor do prevádzky, použijeme jeho metódu MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM.
Štrukturálna schéma spracovania signálu:
![]()
Kód programu implementujúci túto schému je uvedený nižšie.
/* 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 príklad, rovnako ako sme robili doteraz, len s použitím názvu súboru mstest3. Spustíme na vykonanie a dostaneme výsledok:
Amplitúde sínusu 1.000000 voltov zodpovedá efektívna hodnota 0.707733 voltov.Ako vidíte, výsledok merania sa zhodoval až po tretí desatinný znak s teoretickou hodnotou rovnou druhému odmocninu z dvoch delenú dvoma: sqr(2)/2=0,7071067811865475
Relatívna odchýlka výsledku od skutočnej hodnoty predstavovala 0,1 %. Odhadli sme chybu merania pri maximálnej úrovni signálu. Preto by sa pri znížení úrovne mala chyba zvyšovať. Navrhujem, aby ste si ju sami vyhodnotili pri nízkych úrovniach signálu.
V nasledujúcom článku zmapujeme schému detekujúcu prítomnosť tónového signálu predpísanej frekvencie na vstupe pomocou detektora tónov. Taktiež sa naučíme spracovávať udalosti generované filtrami.
Zdroj: habr.com
