暗送秋波---音效卡示波器

真 實 頻 率 (Hz) 140.5 270.8 432.2 614.3 749.6 928.7 1113 1317 1531 1672波 形 種 類 正 弦 波 三 角 波 方 波 正 弦 波 正 弦 波 三 角 波 正 弦 波 方 波 三 角 波 三 角 波偵 測 頻 率 (Hz) 140.6 281.3 421.9 656.3 750.0 937.5 1125 1313 1500 1688真 實 頻 率 (Hz) 2095 2230 2613 2984 3301 3725 4412 4982 5823 7517波 形 種 類 三 角 波 方 波 正 弦 波 三 角 波 方 波 正 弦 波 方 波 正 弦 波 三 角 波 三 角 波偵 測 頻 率 (Hz) 2063 2250 2625 3000 3375 3750 4500 4875 6000 7500表 格 3 訊 號 真 實 頻 率 與 偵 測 頻 率 記 錄 表 ( 平 均 誤 差 為 1.6%)陸 、 討 論 :一 、 音 效 卡 示 波 器 能 夠 顯 示 訊 號 波 形 的 最 高 頻 率 為 何 ?依 據 奈 奎 斯 特 取 樣 定 理 (Nyquist Sampling Theorem), 音 效 卡 的 取 樣 頻 率 至 少 需 為 輸入 訊 號 真 實 頻 率 的 兩 倍 , 所 以 音 效 卡 在 192000Hz 取 樣 頻 率 錄 音 時 , 理 論 上 能 夠 記 錄96000Hz 頻 率 的 訊 號 , 但 為 了 顯 示 較 佳 品 質 的 波 形 , 經 過 實 際 測 試 , 輸 入 訊 號 的 頻率 最 好 在 20,000Hz 以 下 。二 、 音 效 卡 示 波 器 在 使 用 上 有 無 限 制 ?現 今 桌 上 型 電 腦 的 內 建 音 效 , 其 麥 克 風 插 孔 多 為 雙 頻 道 的 立 體 聲 , 可 以 接 收 CH1與 CH2 的 訊 號 , 但 是 筆 記 型 電 腦 的 內 建 音 效 , 大 都 還 是 單 頻 道 , 僅 能 接 收 CH1 的訊 號 。 另 外 本 程 式 為 了 避 免 音 效 卡 的 損 毀 , 透 過 控 制 混 音 器 Mixer 的 Windows API函 式 將 麥 克 風 音 量 調 整 至 15%, 但 是 輸 入 訊 號 的 電 壓 強 度 仍 有 限 制 , 需 介 於 2 V。訊 號 波 形 顯 示 區 中 垂 直 方 向 的 訊 號 電 壓 , 每 個 刻 度 的 電 壓 參 考 值 是 以 發 展 本 程 式 的筆 記 型 電 腦 Acer TravelMate 4320 之 內 建 音 效 卡 Realtek High Definition Audio 所 測 定的 , 若 是 採 用 不 同 的 音 效 卡 , 每 個 刻 度 所 代 表 的 電 壓 值 當 然 也 會 有 所 不 同 。柒 、 結 論 與 未 來 展 望 :本 篇 研 究 嘗 試 著 轉 換 一 般 的 個 人 電 腦 為 一 台 示 波 器 , 利 用 音 效 卡 來 接 收 輸 入 的 訊號 , 並 以 即 時 的 方 式 呈 現 目 前 訊 號 的 波 形 及 頻 譜 , 訊 號 的 來 源 可 以 是 音 樂 、 聲 音 或 是電 路 訊 號 。 輸 入 訊 號 的 頻 率 及 電 壓 強 度 , 礙 於 音 效 卡 在 最 高 取 樣 頻 率 上 的 限 制 及 為 了顯 示 較 佳 品 質 的 波 形 , 輸 入 訊 號 的 頻 率 最 好 在 20,000Hz 以 下 , 電 壓 強 度 則 需 介 於 2 V之 間 , 以 免 音 效 卡 損 壞 , 經 過 實 驗 的 測 試 與 分 析 , 符 合 前 述 限 制 的 訊 號 , 本 音 效 卡 示波 器 均 能 夠 精 確 且 及 時 地 顯 示 其 波 形 , 在 頻 率 偵 測 上 的 平 均 誤 差 僅 有 1.6%。訊 號 產 生 器 常 與 示 波 器 一 起 使 用 , 實 作 上 , 應 該 可 先 用 數 學 函 數 來 製 作 訊 號 波 形 ,再 以 音 效 卡 的 綠 色 插 座 Line Out 將 其 輸 出 , 整 合 了 訊 號 產 生 器 , 那 麼 在 功 能 上 則 會 更形 完 備 。- 14 -