音頻突發(fā)發(fā)生器開源項(xiàng)目

PCB圖如下：

描述

音頻突發(fā)發(fā)生器

Audio Tone Burst Generator 以用戶選擇的重復(fù)頻率以用戶選擇的音頻頻率產(chǎn)生周期性的音調(diào)突發(fā)。它也可以用作常規(guī)音頻發(fā)生器。頻率范圍為 20Hz 至 10KHz。

它用于測(cè)量一個(gè)音頻設(shè)備的時(shí)間延遲。現(xiàn)代音頻設(shè)備可能會(huì)使用一些花哨的數(shù)字處理，這可能會(huì)在聲音中引入明顯的延遲。在以下情況下，您可能需要測(cè)量音頻設(shè)備的時(shí)間延遲。

1. 如果您在電視上使用自己的音響系統(tǒng)，并且您的音響系統(tǒng)進(jìn)行了一些花哨的數(shù)字處理，則延遲可能會(huì)足夠長(zhǎng)，以至于您會(huì)注意到演員的嘴巴動(dòng)作與聲音不同步。這很讓人分心。對(duì)于電視應(yīng)用，高級(jí)電視系統(tǒng)委員會(huì)建議音頻領(lǐng)先視頻不超過(guò) 15 毫秒，音頻落后視頻不超過(guò) 45 毫秒。

2. 在可能用于會(huì)議的擴(kuò)聲系統(tǒng)中，您可以通過(guò)使用頻率縮放器（音高轉(zhuǎn)換器）來(lái)改變進(jìn)入擴(kuò)聲系統(tǒng)（放大器）的聲音，從而將反饋裕度增加幾個(gè) dB和揚(yáng)聲器）。被反饋的聲音的頻率不斷增加或減少，因此它不會(huì)發(fā)出嘯叫聲。如果您將頻率縮放限制為 +/- 5%，那么說(shuō)話的人將不會(huì)注意到。事實(shí)上，你應(yīng)該降低對(duì)方的聲音，而不是提高它。當(dāng)我們說(shuō)話時(shí)，我們耳朵的骨傳導(dǎo)充當(dāng)?shù)屯?a href='http://wenjunhu.com/tags/濾波器/' target='_blank' class='arckwlink_none'>濾波器，因此我們的聲音聽起來(lái)比我們說(shuō)話的人低。因此，我們不太可能注意到我們的講話頻率被縮小了一點(diǎn)。

頻率縮放器會(huì)有一些時(shí)間延遲。如果延遲超過(guò) 50 毫秒，我們會(huì)聽到回聲，大多數(shù)人會(huì)因此而分心。

事實(shí)上，如果延遲在 200 毫秒左右，大多數(shù)人會(huì)嘗試說(shuō)得更慢（越來(lái)越慢）以“趕上”自己。這可以為除了說(shuō)話的人之外的每個(gè)人提供很大的樂(lè)趣。延遲的數(shù)量取決于包括年齡在內(nèi)的幾個(gè)因素。

很難實(shí)時(shí)進(jìn)行頻率縮放。

我聽過(guò)的最好的頻率縮放器是在我的舊 Stanton STR8-80 轉(zhuǎn)盤中。它有一個(gè)控制來(lái)改變轉(zhuǎn)盤的速度，然后是一個(gè)頻率縮放器（音高移位器）來(lái)恢復(fù)音樂(lè)的音高。您可以在不改變音高的情況下加快和減慢音樂(lè)的速度。轉(zhuǎn)盤還有一個(gè)輔助音頻輸入，插入到音高轉(zhuǎn)換器之前。當(dāng)您使用轉(zhuǎn)盤速度控制時(shí)，它顯然無(wú)法改變輔助音頻輸入的速度，因此您只剩下一個(gè)非常精細(xì)的音高移位器（頻率縮放器）。

在測(cè)量 Stanton STR8-80 的時(shí)間延遲時(shí)，我發(fā)現(xiàn)不同頻率的延遲是不同的，但在所有情況下都小于 15 毫秒。對(duì)于會(huì)議的聲音增強(qiáng)系統(tǒng)，這將是一個(gè)很好的頻率縮放器。

一些麥克風(fēng)混音器具有特殊效果，包括音高移位器。我沒(méi)有測(cè)試過(guò)它們。如果您正在使用麥克風(fēng)混音器，因?yàn)槟阡浿茣?huì)議，您希望將干凈的混音發(fā)送到錄音機(jī)，并將頻率縮放的混音發(fā)送到放大器和揚(yáng)聲器。

也許一個(gè)好的實(shí)時(shí)頻率縮放器可以用 Raspberry Pi 完成。

如果是這樣，您可以使用 Audio Tone Burst Generator 來(lái)確保延遲在可接受的范圍內(nèi)。

音頻突發(fā)發(fā)生器使用 MSP430G2402 微控制器來(lái)控制 Analog Devices AD9833，并在 16x2 LCD 上顯示用戶選擇。

“AD9833 是一款低功耗、可編程波形發(fā)生器，能夠產(chǎn)生正弦波、三角波和方波輸出。各種類型的傳感、驅(qū)動(dòng)和時(shí)域反射計(jì) (TDR) 應(yīng)用都需要生成波形。輸出頻率和相位為軟件可編程，可輕松調(diào)諧。無(wú)需外部元件。頻率寄存器為 28 位寬：在 25 MHz 時(shí)鐘頻率下，可以實(shí)現(xiàn) 0.1 Hz 的分辨率；在 1 MHz 時(shí)鐘頻率下，AD9833 可以調(diào)諧到 0.004赫茲分辨率。”

這是如何使用音頻突發(fā)發(fā)生器。

F/D 切換：在突發(fā)、頻率和掃描模式之間切換；

??按住約 2 秒（然后松開）可更改模式；以突發(fā)模式出現(xiàn)

?在突發(fā)模式下：

?INC - 按下并釋放以增加爆發(fā)之間的時(shí)間

?????- 按住約 2 秒以不斷增加爆發(fā)之間的時(shí)間；釋放停止

??DEC - 按下并釋放以減少爆發(fā)之間的時(shí)間

?????- 按住約 2 秒以不斷減少爆發(fā)之間的時(shí)間；釋放停止

?模式 - 按下并釋放可將突發(fā)之間的時(shí)間步長(zhǎng)切換為 1 ms 或 10 ms

?在頻率模式下：

?INC - 按下并釋放以增加頻率

?????- 長(zhǎng)按約2秒，不斷增加頻率；釋放停止

?DEC - 按下并釋放以降低頻率

?????- 按住約 2 秒可不斷降低頻率；釋放停止

?MODE - 按下并松開可選擇 1 Hz、10 Hz 或 100 Hz 的頻率步進(jìn)

?在掃描模式下：它在 20Hz 和 10KHz 之間掃描，直到您按住 F/D 開關(guān)。

標(biāo)有“同步”的插頭引腳用于觸發(fā)示波器以測(cè)量通過(guò)您正在測(cè)試的設(shè)備的延遲。在突發(fā)模式下，它在突發(fā)開始時(shí)變低，在突發(fā)結(jié)束時(shí)變高。在掃描模式下，它在掃描開始時(shí)變低（20 Hz），在 1KHz（約 800 ms）時(shí)變高。從 20 Hz 掃描到 10KHz 大約需要 8 秒。

填板的技能等級(jí)是：中級(jí)。確保使用溫控烙鐵。我使用340攝氏度的溫度。并且不要吸入焊錫煙霧。如果您沒(méi)有通風(fēng)柜，請(qǐng)使用風(fēng)扇將焊錫煙霧從您身上吹走。

為了編譯源代碼并將其下載到微控制器中，我使用了 Texas Instruments Code Composer Studio。它是免費(fèi)的，您可以在其中獲取適用于 Windows、Linux 和 macOS 的版本。

使用 Code Composer Studio 的技能級(jí)別為：高級(jí)。（也許真的很高級(jí)）。

筆記

1. 拿到Launchpad后，如果想單獨(dú)使用來(lái)熟悉它和Code Composer Studio，又想使用晶振，則必須將標(biāo)有R5和R7的兩組焊盤跳線。這是 MSP-EXP430G2ET?

2. 要對(duì) MSG430G2402 進(jìn)行編程，請(qǐng)使用以下三根線將音調(diào)發(fā)生器連接到 Launchpad：面包板跳線 10 厘米杜邦線，母對(duì)母。

當(dāng)您以這種方式使用它時(shí)，您不能在 Launchpad 的插槽中安裝 MSP430G2xxx。該部件位于音爆發(fā)生器板上。

要使其獨(dú)立運(yùn)行，請(qǐng)移除三根電線并使用接頭插頭連接接頭上的 /RES 和 /Reset 引腳（在 Tone Burst Board 上）。

3. 音頻輸出為：線路電平、麥克風(fēng)電平和揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器輸出不會(huì)產(chǎn)生太多功率。它在那里，因此您可以在使用生成器時(shí)收聽它。如果線路和麥克風(fēng)輸出不是您需要的電平，您可以更改 R15、R15 和/或 R17。

這包括源代碼。源代碼已完成。除了 Code Composer Studio 中的庫(kù)之外，它不需要任何庫(kù)。

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