Tuner: 9 Kauj ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:30

Txoj haujlwm no tau tsim los ua tus ntaus suab paj nruag siv Vivado thiab 7-ntu tso saib. Thaum tus tuner pom qhov zaus ntawm lub suab nkag, tus tuner yuav sib piv qhov txiaj ntsig ntawd rau cov npe ntawm cov lej nyuaj-qhov tseem ceeb rau qhov zaus uas paub tias yog tus qauv zaus rau qhov tseeb ntawm cov lus. Tom qab ntawd tus tuner yuav tso saib ze lossis deb npaum li cas koj lub suab nkag los ntawm koj li ntawv xav tau. Dab tsi yog qhov nthuav yog tias lub suab nthwv dej yog ua ke ntawm ntau yam sinusoidal waveforms nrog cov khoom tiag thiab kev xav. Thaum qhov no yuav zoo li nyuaj rau ua haujlwm nrog rau cov tsis paub, muaj ob peb txoj hauv kev uas peb tseem tuaj yeem txheeb xyuas nthwv dej nrog qhov tseeb thiab kev xav.

Demo:

Kauj Ruam 1: Cov Khoom Siv (thaij duab ntawm Pawg Thawj Coj thiab Kevin's Comp)

Ua ntej peb xav tau Basys 3 board thiab lub khoos phis tawj uas txhawb nqa cov haujlwm hauv qab no. Garageband/Audacity lossis lwm DAW - kom kaw los ntawm lub microphone thiab xa tawm wavfiles

Python - tuaj yeem siv pylab thiab scipy rau kev kuaj thiab fft

Vivado - txuas rau Basys 3 pawg thawj coj saib thiab pom qhov txiaj ntsig

Kauj ruam 2: Txheej txheem cej luam

Tus tuner tau tsim los ntawm ob peb yam tseem ceeb: microphone, tus qauv, FFT (Fast Fourier Transform), sib piv, txiav txim siab, thiab tso saib. Lub hom phiaj ntawm lub microphone yog txhawm rau ntes cov ntaub ntawv tawm tswv yim. Tus qauv piv txwv tau txais lub microphone lub teeb liab tso tawm thiab siv FFT los hloov lub teeb liab mus rau hauv qhov ntau ntawm qhov ntau zaus. Tom qab ntawd siv qhov tso tawm ntawm FFT thiab nrhiav qhov siab tshaj plaws thiab qhov zaus cuam tshuam nrog nws faib los ntawm 2, qhov muaj feem cuam tshuam nrog lub suab ntawm cov duab yoj tuaj yeem pom. Tus nqi ntawd tuaj yeem nkag mus rau tus sib piv. Nws yog tom qab ntawd piv rau lub rooj saib, uas twb tau teeb tsa zaus zaus rau qhov zoo tshaj plaws ntawm txhua qhov sau tseg. Tus sib piv tau muab cov lus qhia rau qhov xav tau sau tseg, uas tom qab ntawd nws tuaj yeem phim cov ntawv xav tau rau nws qhov raug los ntawm cov lus saib. Tom qab ntawd tus neeg sib piv yuav xaiv cov ntawv nrog qhov zaus ze tshaj rau qhov ntau zaus. Tus neeg sib piv yuav sib piv ob qhov txiaj ntsig thiab pom ze tus nqi ntawm qhov zaus yog rau qhov xav tau thiab tom qab ntawd muab cov ntaub ntawv ntawd tso rau hauv lub teeb liab. Tus sib piv yuav xa lub teeb liab ntawd mus rau tus txiav txim siab, qhov twg tus txiav txim siab yuav xaiv cov tswv yim rau anodes ntawm 7-ntu zaub los qhia qhov tseeb ntawm daim ntawv.

Kauj ruam 3: Wav File

Hauv cov kauj ruam no, peb yuav siv cov ntaub ntawv wav ntawm lub suab thiab sim tso tawm qhov zaus ntawm lub suab ntawd.

Ua ntej koj xav tau cov ntaub ntawv wav ntawm kev ceeb toom. Hauv qhov piv txwv no peb yuav siv 16 ntsis lub tso suab wav nrog cov qauv ntsuas ntawm 44.1kHz. Qhov no tuaj yeem tsim los ntawm DAW xws li Garageband lossis rub tawm. Txog qhov piv txwv no, A4 440Hz Sine wave tsim los ntawm peb ntawm Garageband tuaj yeem rub tawm ntawm no.

Kauj Ruam 4: Python- Siv Pylab thiab Scipy

Peb siv Python lub tsev qiv ntawv los ua "Fast Fourier hloov pauv". Cov peev txheej hauv online tau tso cai rau peb ua raws thiab pom dab tsi muaj txiaj ntsig hauv pylab thiab scipy.

1. Yog tias koj tsis tau teeb tsa pylab lossis scipy, koj yuav tsum ua li ntawd. Los yog, Pycharm muaj qhov ua tau zoo heev, thaum sim ntshuam pylab lossis scipy, muaj cov kab ntawv me me qhia koj tias koj tseem tsis tau teeb tsa lub tsev qiv ntawv. Koj tuaj yeem teeb tsa lawv ncaj qha los ntawm nias lub teeb liab liab (nws yuav tshwm sim thaum koj tso koj tus cursor ze rau ntawm kab ntawv qis qis).

2. Siv scipy.io.wavfile.read muaj nuj nqi, nyeem thiab rub tawm cov ntaub ntawv los ntawm cov ntawv ua piv txwv. Khiav dhau cov ntaub ntawv los ntawm pylab.fft, nws yuav xa koj cov npe ntawm qhov loj rau lub zog.

3. Tom qab ntawd pom qhov siab tshaj plaws ntawm lub zog tso tawm los ntawm daim ntawv teev npe. Saib rau daim ntawv teev npe qhov twg lub zog siab tshaj plaws tshwm sim vim txoj hauv kev nrawm dua los nrhiav qhov zaus cuam tshuam nrog lub zog ntawd. Thaum kawg rov qab mus rau qhov ntau zaus. Txij li tom qab peb yuav tsum tau nkag mus rau qhov tso zis zaus tso rau hauv VHDL code, peb tuaj yeem hloov pauv zaus hauv ntab mus rau hauv binary, thiab xa rov qab.

Kauj Ruam 5: Python-Sampling thiab FFT (Qhia Txoj Cai thiab Nws Cov txiaj ntsig)

Hauv cov kauj ruam no, tag nrho cov qhab nia mus rau qhov txuas hauv qab no rau qhov piv txwv thiab FFT.

samcarcagno.altervista.org/blog/basic-sound… Peb tus lej:

Tom qab pylab thiab scipy tau teeb tsa, cov ntaub ntawv wav tuaj yeem tuaj yeem ntshuam thiab nyeem tau.

los ntawm pylab ntshuam*los ntawm scipy.io ntshuam wavfile

sampFreq, snd = wavfile.read ('440_sine.wav')

Tom qab ntawd snd.shape sawv cev piv txwv piv txwv thiab tus lej ntawm cov channel. Hauv peb qhov xwm txheej, cov ntsiab lus piv txwv nyob ntawm qhov ntev ntawm wavfile thiab # ntawm cov channel yog 2 vim tias nws yog lub tso suab.

Ces snd = snd / (2. ** 15) …… xlabel ('Sijhawm (ms)'))

teeb tsa lub sijhawm teeb liab rau hauv ib qho array.

Tom qab ntawd FFT tsim ib qho array hauv zaus thiab qhov loj (Fais fab)

Tom qab ntawd hla lub sijhawm ib ntus qhov siab tshaj plaws thiab qhov zaus cuam tshuam nrog nws tau pom qhov ntawd zaus/2 piv rau lub suab ntawm wavfile.

Tom qab ntawd siv peb tus kheej tus lej, tus lej suav nrog qhov zaus tau hloov pauv mus rau 12 tus lej binary thiab cov ntawv sau tau tsim nrog tus lej hauv nws.

Kauj Ruam 6: Vivado (Sib Piv)

Hauv ntu no ntawm cov txheej txheem, peb xav tau tus sib piv los sib piv ob qhov kev tawm tswv yim.

1. Tsim tus neeg sib piv los sib piv seb cov tswv yim (tus txais) zaus ntau dua, qis dua lossis hauv 2 Hz cov paj tau paj ntau tau sau tseg. (ntaus kis las ntaus kis las kis ntawm e2 txog g5, 82 Hz txog 784 Hz).

2. Thaum tsim cov npoo ntawm 2 Hz, peb tau siv RCA los ntxiv “000000000010” rau tus txais tus lej, thiab txheeb xyuas qhov twg nws tseem qis heev rau cov neeg siv nkag. Yog tias yog qhov xwm txheej, ib qho cim me me "siab" <= '0', "qis" <= '1'. Tom qab ntawd peb ntxiv "000000000010" rau tus neeg siv cov ntaub ntawv saib yog tias tus neeg txais cov lus nkag siab siab dua li ntawd. Yog tias yog qhov xwm txheej, "siab" <= '1', "qis" <= '0'. Tsis yog rooj plaub yuav ob qho rov qab '0'.

3. Txij li ntu tom ntej ntawm tus qauv xav tau cov ntaub ntawv tshwj xeeb 4-khoom los qhia seb tus neeg txais ntawv ceeb toom yog dab tsi, tsis tsuas yog xa rov qab 2 qhov kev sib piv tso tawm (qis thiab siab), peb yuav tsum xa rov qab tus lej koom nrog kom nco, uas koom nrog qhov zaus. Thov saib daim ntawv hauv qab no:

C | 0011

C# | Cov 1011

D | 0100

D# | 1100

E | ua 0101 ib

F | ua 0110

F# | yog 1110

G | 0111 ib

G# | 1111

Ib | 0001

AW# | 1001

IB | 0010

Siv ob peb yog nqe lus los cais lawv rau hauv kev ceeb toom thiab nkag mus rau lawv rau yam uas xav tau rau xya ntu ntu txiav txim siab.

Kauj Ruam 7: Cov Duab Ntawm BASYS 3 Pawg Thawj Coj

Kauj Ruam 8: Vivado (7 Segment Decoder With Multiplexing)

Txhua yam xav tau zaub. Nws yog ib qho tseem ceeb uas txiav txim siab tus nqi ntawm tus tsim. Yog li ntawd, peb yuav tsum tsim cov zaub siv xya-ntu ntu txiav txim siab, uas yuav tso cai rau peb los qhia peb lub peev xwm los tsim lub tuner ntawm Pawg Thawj Coj B. Tsis tas li, nws yuav pab peb hauv kev sim thiab debugging.

Ib tus neeg txiav txim plaub-ntu muaj cov ntawv sau npe Cim, qis, siab, thiab CLK, thaum tso tawm SSEG, AN, thiab Fiz_Hz. Muaj daim duab ntawm daim duab thaiv saum toj no los pab peb nkag siab qhov tsim.

Lub hom phiaj ntawm kev muaj ob qhov sib cais ntawm qhov qis thiab siab nkag siab yog los muab tus tsim qauv ntawm tus sib piv txoj kev ywj pheej los tswj xyuas seb lub suab (yoj) zaus ntau dua lossis qis dua qhov tso tawm zaus (Fix_Hz) tus neeg siv xav sib piv. Ib qho ntxiv, SSEG tso tawm sawv cev rau xya ntu tso saib thiab teev tom ntej los ntawm thaum AN sawv cev rau anodes uas teeb tsa ntawm xya ntu qhia kom pom kev.

Hauv qhov kev txiav txim plaub-ntu no, lub moos (CLK) ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev qhia ob qhov sib txawv ntawm ob lossis ntau qhov sib txawv anodes. Raws li Pawg Neeg Saib Xyuas tsis tso cai rau peb kom pom ob qhov txiaj ntsig sib txawv nyob rau tib lub sijhawm, peb yuav tsum siv cov lej sib npaug los tso saib tus nqi ib zaug, thaum hloov mus rau lwm tus nqi nrawm txaus uas peb lub qhov muag tsis tuaj yeem ntes nws. Nov yog qhov uas CLK cov tswv yim los ua si.

Yog xav paub ntxiv, thov mus saib qhov chaws.

Kauj Ruam 9: Vivado (Sib Koom Ua Ke)

Nrog txhua tus qauv (tus nab npawb txais, tus piv piv, xya ntu txiav txim siab, thiab lwm yam) ua tiav, tom qab ntawd peb muab tso ua ke siv tus qauv loj dua. Ib yam li daim duab hauv qab "Saib dhau" ntu qhia, peb txuas txhua lub teeb liab kom haum. Rau kev siv, thov txheeb xyuas peb qhov chaws "SW_Hz.vhd".

Ua tsaug. Vam tias koj txaus siab.