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Beispiel: Signalerzeugung
Signalsynthese
Betrachten Sie ein DTMF-Signal (Dual-Tone Multi-Frequency, Mehrfrequenz). Diese Signale werden häufig für Tonwahl-Telefone und Fernbedienungsfunktionen verwendet. DTMF-Signale bestehen aus einem Sinussignal mit einer hohen und einer niedrigen Frequenz. Unten sehen Sie eine Tabelle mit häufig verwendeten Tönen.
Digitaltelefontastatur
Hochtongruppe
1209 Hz
1336 Hz
1477 Hz
1633 Hz
Niedrig
697 Hz
1
2
3
A
Ton
770 Hz
4
5
6
B
852 Hz
7
8
9
C
Gruppe
941 Hz
*
0
#
D
Um z.B. den Ton für die Taste mit der Zahl 5 zu generieren, kombinieren Sie das 770-Hz-Signal aus der Tieftongruppe mit dem 1336-Hz-Signal der Hochtongruppe.
Verwenden Sie in diesem Beispiel PTC Mathcad, um den Ziffernton zu generieren.
1. Legen Sie die Anzahl der Kanäle, die Abtastfrequenz und die Auflösung fest.
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2. Legen Sie die Zeitdauer und die Anzahl der Datenpunkte fest.
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3. Berechnen Sie das Zeitintervall, und generieren Sie zwei Arrays, eines für die Indizierung und eines für die Zeit.
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4. Legen Sie die Amplitude des Signals fest, und wählen Sie die beiden Frequenzen, die erforderlich sind, um den Ziffernton zu generieren.
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5. Verwenden Sie die Funktion sin, um das Signal zu generieren, und plotten Sie es.
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6. Verwenden Sie die Funktion WRITEWAV, um das Signal in eine WAV-Datei mit den angegebenen Parametern zu schreiben.
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Wenn die festgelegte Bitauflösung 1-8 beträgt, werden die Daten als Bytezeichen ohne Vorzeichen in die Datei geschrieben. Der Bereich für Daten als Bytezeichen ohne Vorzeichen beträgt 0-256 (28). Bei einer Bitauflösung von 9-16 werden Wortdaten (zwei Byte) in die Datei geschrieben. Der Bereich für Wortdaten liegt zwischen –32768 und +32767 (215).
7. Versuchen Sie, die Frequenzen für das DTMF-Signal zu ändern, und spielen Sie anschließend die Sounddatei ab. Der Ton ähnelt dem eines Tonwahl-Telefons.
Frequenz mit exponentieller Rampe
Ein weiteres hilfreiches Signal bei Audiotests ist eine Frequenz mit exponentieller Rampe.
1. Definieren Sie ein Frequenzsignal mit exponentieller Rampe.
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2. Legen Sie die Abtastfrequenz, die Auflösung und die Anzahl der Kanäle fest.
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3. Legen Sie die folgenden Parameter für das neue Signal fest.
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4. Verwenden Sie die Funktion sin, um das Signal zu generieren, und ermitteln Sie anschließend mit der Funktion length dessen Länge.
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5. Verwenden Sie WRITEWAV, um das Signal in eine neue Datei zu schreiben.
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6. Plotten Sie das Signal.
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