При последните ми работи с микрофони и контролери направих една сериозна грешка – не фиксирах честотата на дискретизация, с таймер, и оставих ацп-то да работи колкото се може по-бързо, което създаде доста проблеми. С този проект се опитах да оправя това и вече мога да контролирам измерванията с таймер, както и да пускам някои алгоритми за обработка на данните. Все още много неща ми убягват. Малко е бавничко с трансфера към компютъра, ползвам UART, то с контролера, който имам, това е най-удобно. Имам хедъри и чексъм, така че проверявам за невалидни данни и тъй като DSP алгоритмите вървят директно на контролера, лошите данни се изхвърлят без проблем. Още не съм сигурен защо ниските честоти са по-високи от очакваното, но проектът вече започва да изглежда завършен. Качвам снимка и линк към видео и по-подробно описание, ако на някой му се гледа.


Видео: https://www.youtube.com/watch?v=rXA26iXfjZc

Ммм нещо не изглежда много наред. Не знам как е ориентиран микрофона но при това ниво на звука би следвало да имаш ясно изразени пикове, а такива няма, сигнала се губи в шума. ADC-то задължително трябва да е на таймер, трябва да имаш константна честота на дискретизация иначе няма как да анализираш спектъра. Гледайки резултата може би все още нямаш фиксирана честота, това може да е една от причините да имаш толкова шум, ако честотата не е фиксирана и имаш джитер това ще се появи като шум. Едва ли е само това, ти скоп имаш ли, погледни какво влиза на адц-то като сигнали.

П.с. най-лесното разкрачи микрофона и подавай сигнал на входа, ако все още виждаш същото нещо проблема по-скоро в в ацп-то или обработката.

Малко е шумно тук, има компютри и един НАС чийто вентилатор сякаш постоянно бучи. Звукът от тоновия генератор идва от тонколони зад мониторите. Пробвах го като свиря с уста, близо до микрофона и е по-добре изразено. Контролерчето има назначен таймер модул, който стартира преобразуванието. Това беше в основата на този проект, за да мога правя ФФТ с подходящи данни. Скоп нямам още. Не съм сигурен как да подам сигнал на ацп-то. Нямам сигнален генератор, а и контролерчето няма цап, може би нещо с пулс с модулация. Иначе като свържа ацп-то към ГНД или 3.3 получавам равни бинове.

Ако нямаш други алтернативи, за генератор използвай изхода на звуковата карта.
Като софтуер, например REW. Безплатен е, а и ще можеш да сверяваш измервания спектър едновременно със софтуера и с твоето устройство.

Благодаря за идеята Ицо. Може да. Тъкмо имам едни неработещи слушалки и тонколонки, чийто кабел мога да използвам. Обаче звуковите карти не извеждат ли променливо напрежение, което е центрирано около 0-лата, а АЦП-то на контролерчето мери от 0 до референтното. Може би трябва нещо което да направи нивото на напрежението от 0 на горе. Както при микрофоните, които ползвам, там напрежението има една постоянна съставка - bias, която има за цел да избегне отрицателните напрежения.

При електретните микрофони, каквито предполагам използваш, напрежението случи за захранване на съгласуващото стъпало в капсула, изпълнено с j-fet транзистор.

Между твоето устройство и звуковата карта сложи кондензатор, например 10 микрофарада, за разделяне по постоянно напрежение, и делител на Vcc/2 откъм АЦП-то.

Благодаря, ще го имам предвид!

Нещо серионо си объркал.

В суровите данни вижда ли се (поне наченка) на синусоида?

Мисля, че това, което наблюдавате, идва от логаритмичната скала, която разтяга малките стойности и сплесква високите. Освен това използвам осредняване по бинове и затихващ Хан прозорец, така че е нормално да се виждатт по-ниски и широки сигнали в спектъра. Във „водопада“ сякаш снещата са по-контрастни. Ако ви разбирам правилно де...
Работа с контролера е малко трудна поради ограничената скорост на връзката с компютъра, така че не мога да ти кажа какво се вижда в суровите данни, защото ФФТ се извършва на контролера и това което комуникирам с компютра са неговите бинове. Мога да взема контролер с USB модул, но целта в момента е да се приуча на процеса по DSP, затова планирам да прехвърля упражненията изцяло на компютъра и да използвам WAV файлове вместо АЦП вход.

Изпрати на компютъра няколко периода от измерената синусоида. В момента не знаеш дали семплирането ти е калпаво или обработката.
За начало разкарай всякакви прозорци и допълнителни обработки. За какво ти е това осредняване на бинове?

Прав си, можем да опростим нещата. Ще помисля как да изолирам част от обработката и да изведа суровите данни, но в момента архитектурата е изградена около FFT на контролера. Спектърът изглежда честотно коректен, затова по-скоро го възприемам като въпрос на представяне. Още повече че съм го виждал и без логаритмичната скала, където нивата на шум са доста по-ниски.

Не ми се занимава да меря видеото ти, ни ми се струва звуковото ниво се променя с около 20 dB и то с моите глухи уши, това трябва да се види като ясно изразен пик много го над нивото на шума, при теб няма такова нещо, не само няма, но вместо това се вижда промяна в различни честотни ленти, да може би спикърчето ти криви и прави всякакви хармонии но аз чувам доста ясен тон.
От тук или входната ти част е много зле, или насищаш АЦП-то и всичко идва около шума, или много вероятно имаш огромен джитер в семплирането от където фурието отива в реката. Не е достатъчно да са в един клок домейн, важно е какъв е джитера на ацп-то първо като пускане и после като обработка на данните, то зависи как си си написал софта, но много честа грешка за новаци в тая област е че вземат нещата за даденост, предполагат че семплирането става в искания от тях момент, или пък друга голяма грешка да вземат времето на семпъла по прекъсването от ацп-то че в готово, но там имал джитер със сигурност веднъж в променливия цикъл на преобразуване, тук зависи от типа АЦП, втори път джитер в времето за генериране на прекъсване и много често джитер в обработката на самото прекъсване, особенно ако разчиташ на някакъв тип HAL, ардуи и или каквото ще да е ако не си го писал ти или не си го разнищил до дъно как работи.
За да избегнеш някои от тия проблеми си има подходи и при клоченето, и при пускането на ацп-то, както и "клоченето" на самото фурие, тайм бейза му.

Сигналът няма да изчезне от джитър. Нещо по-генерално не е наред.

Ами ако джитера е голям сигнала става шум, и като гледам точно шум се вижда.