音频突发发生器开源项目

PCB图如下：

描述

音频突发发生器

Audio Tone Burst Generator 以用户选择的重复频率以用户选择的音频频率产生周期性的音调突发。它也可以用作常规音频发生器。频率范围为 20Hz 至 10KHz。

它用于测量一个音频设备的时间延迟。现代音频设备可能会使用一些花哨的数字处理，这可能会在声音中引入明显的延迟。在以下情况下，您可能需要测量音频设备的时间延迟。

1. 如果您在电视上使用自己的音响系统，并且您的音响系统进行了一些花哨的数字处理，则延迟可能会足够长，以至于您会注意到演员的嘴巴动作与声音不同步。这很让人分心。对于电视应用，高级电视系统委员会建议音频领先视频不超过 15 毫秒，音频落后视频不超过 45 毫秒。

2. 在可能用于会议的扩声系统中，您可以通过使用频率缩放器（音高转换器）来改变进入扩声系统（放大器）的声音，从而将反馈裕度增加几个 dB和扬声器）。被反馈的声音的频率不断增加或减少，因此它不会发出啸叫声。如果您将频率缩放限制为 +/- 5%，那么说话的人将不会注意到。事实上，你应该降低对方的声音，而不是提高它。当我们说话时，我们耳朵的骨传导充当低通滤波器，因此我们的声音听起来比我们说话的人低。因此，我们不太可能注意到我们的讲话频率被缩小了一点。

频率缩放器会有一些时间延迟。如果延迟超过 50 毫秒，我们会听到回声，大多数人会因此而分心。

事实上，如果延迟在 200 毫秒左右，大多数人会尝试说得更慢（越来越慢）以“赶上”自己。这可以为除了说话的人之外的每个人提供很大的乐趣。延迟的数量取决于包括年龄在内的几个因素。

很难实时进行频率缩放。

我听过的最好的频率缩放器是在我的旧 Stanton STR8-80 转盘中。它有一个控制来改变转盘的速度，然后是一个频率缩放器（音高移位器）来恢复音乐的音高。您可以在不改变音高的情况下加快和减慢音乐的速度。转盘还有一个辅助音频输入，插入到音高转换器之前。当您使用转盘速度控制时，它显然无法改变辅助音频输入的速度，因此您只剩下一个非常精细的音高移位器（频率缩放器）。

在测量 Stanton STR8-80 的时间延迟时，我发现不同频率的延迟是不同的，但在所有情况下都小于 15 毫秒。对于会议的声音增强系统，这将是一个很好的频率缩放器。

一些麦克风混音器具有特殊效果，包括音高移位器。我没有测试过它们。如果您正在使用麦克风混音器，因为您正在录制会议，您希望将干净的混音发送到录音机，并将频率缩放的混音发送到放大器和扬声器。

也许一个好的实时频率缩放器可以用 Raspberry Pi 完成。

如果是这样，您可以使用 Audio Tone Burst Generator 来确保延迟在可接受的范围内。

音频突发发生器使用 MSP430G2402 微控制器来控制 Analog Devices AD9833，并在 16x2 LCD 上显示用户选择。

“AD9833 是一款低功耗、可编程波形发生器，能够产生正弦波、三角波和方波输出。各种类型的传感、驱动和时域反射计 (TDR) 应用都需要生成波形。输出频率和相位为软件可编程，可轻松调谐。无需外部元件。频率寄存器为 28 位宽：在 25 MHz 时钟频率下，可以实现 0.1 Hz 的分辨率；在 1 MHz 时钟频率下，AD9833 可以调谐到 0.004赫兹分辨率。”

这是如何使用音频突发发生器。

F/D 切换：在突发、频率和扫描模式之间切换；

  按住约 2 秒（然后松开）可更改模式；以突发模式出现

 在突发模式下：

 INC - 按下并释放以增加爆发之间的时间

     - 按住约 2 秒以不断增加爆发之间的时间；释放停止

  DEC - 按下并释放以减少爆发之间的时间

     - 按住约 2 秒以不断减少爆发之间的时间；释放停止

 模式 - 按下并释放可将突发之间的时间步长切换为 1 ms 或 10 ms

 在频率模式下：

 INC - 按下并释放以增加频率

     - 长按约2秒，不断增加频率；释放停止

 DEC - 按下并释放以降低频率

     - 按住约 2 秒可不断降低频率；释放停止

 MODE - 按下并松开可选择 1 Hz、10 Hz 或 100 Hz 的频率步进

 在扫描模式下：它在 20Hz 和 10KHz 之间扫描，直到您按住 F/D 开关。

标有“同步”的插头引脚用于触发示波器以测量通过您正在测试的设备的延迟。在突发模式下，它在突发开始时变低，在突发结束时变高。在扫描模式下，它在扫描开始时变低（20 Hz），在 1KHz（约 800 ms）时变高。从 20 Hz 扫描到 10KHz 大约需要 8 秒。

填板的技能等级是：中级。确保使用温控烙铁。我使用340摄氏度的温度。并且不要吸入焊锡烟雾。如果您没有通风柜，请使用风扇将焊锡烟雾从您身上吹走。

为了编译源代码并将其下载到微控制器中，我使用了 Texas Instruments Code Composer Studio。它是免费的，您可以在其中获取适用于 Windows、Linux 和 macOS 的版本。

使用 Code Composer Studio 的技能级别为：高级。（也许真的很高级）。

笔记

1. 拿到Launchpad后，如果想单独使用来熟悉它和Code Composer Studio，又想使用晶振，则必须将标有R5和R7的两组焊盘跳线。这是 MSP-EXP430G2ET 

2. 要对 MSG430G2402 进行编程，请使用以下三根线将音调发生器连接到 Launchpad：面包板跳线 10 厘米杜邦线，母对母。

当您以这种方式使用它时，您不能在 Launchpad 的插槽中安装 MSP430G2xxx。该部件位于音爆发生器板上。

要使其独立运行，请移除三根电线并使用接头插头连接接头上的 /RES 和 /Reset 引脚（在 Tone Burst Board 上）。

3. 音频输出为：线路电平、麦克风电平和扬声器。扬声器输出不会产生太多功率。它在那里，因此您可以在使用生成器时收听它。如果线路和麦克风输出不是您需要的电平，您可以更改 R15、R15 和/或 R17。

这包括源代码。源代码已完成。除了 Code Composer Studio 中的库之外，它不需要任何库。