(paměťový osciloskop se spektrálním analyzátorem za dvacku)
AKTUALITY:- Autor programu Winscope nyní nabízí na svých stránkách další verzi tohoto softwaru, která se nyní jmenuje Zelscope. Bohužel tato nová verze již není volně šiřitelným programem, který by bylo možné zdarma stáhnout a používat.
- Přidán český návod pro obsluhu programu Winscope, obsahující též návrhy na jednoduché experimenty či řešení technických problémů při zprovoznění programu.
aktualizováno dne 8. 8. 2007
Často se při výkladu akustiky setkáváme s problémem, jak „zachytit“ zvuk, aby bylo možné ukázat, co je to výška tónu, vyšší harmonické frekvence, spektrum zvuku apod. Různé univerzální experimentální systémy jako je IP Coach či ISES sice umožňují jako jeden z mnoha modulů připojit i mikrofon, avšak značná pořizovací cena asi každého odradí, pokud by zamýšlel využívat je jen pro tyto „hrátky s mikrofonem“. O nákupu profesionálního paměťového osciloskopu a spektrálního analyzátoru ani nemluvě!
Pokud některý z výše uvedených experimentálních systémů nemáme nebo se nám nechce „s kanónem na vrabce“, jistě nám pomůže program Winscope autora Konstantina Zeldoviče z Moskevské univerzity, který si zde můžete zdarma stáhnout ve verzi 2.51 pro Windows 95/98/2k/XP.
obr. 1: Program Winscope při záznamu časového průběhu zvuku.
Program Winscope 2.51 umožňuje pomocí zvukové karty a mikrofonu načíst zvuk a zobrazit jeho průběh na monitor (viz obr. 1). Přestože jde o program poměrně jednoduchý, není toto jeho jedinou funkcí, ba naopak. Program je doslova nabit „vším potřebným“. Asi nejvíce oceníte rychlou Fourierovu transformaci (FFT), pomocí které můžete program využít pro spektrální analýzu načteného signálu. Přecházení mezi časovým diagramem a FFT nebo přímý záznam při režimu FFT umožňuje velice názorně ukázat všechny základní vlastnosti tónu (zákl. frekvence, amplituda, barva tónu atd.) Obrázek 2 zachycuje signál z obrázku 1 podrobený spektrální analýze pomocí FFT.
obr. 2: Spektrální analýza načteného zvukového signálu.
Celkové ovládaní programu je velice jednoduché a intuitivní. Nápověda programu je kvalitně zpracovaná, takže myslím, že ovládání Winscope by nemělo dělat větší problémy. I přesto si zde k programu stáhněte český návod (formát PDF), který vypracoval doc. Leoš Dvořák z KDF MFF UK.
Po stránce hardwarové náročnosti jsem se nesetkal s většími problémy – osobně jsem se zatím nesetkal s typem zvukové karty či počítačem, kde by program nepracoval. (Přesto takové zvukové karty existují – více se dočtete v českém návodu)
Pokud máte profesionální mikrofon k PC můžete ihned Winsciope použít. Pokud ne, nezoufejte! Na obrázku 3 předkládám schémata připojení dvou základních typů mikrofonů k PC. Zde jen musím upozornit, že v některé starší literatuře se vyskytuje schéma připojení mikrofonu s konektorem MONO. Toto zapojení však funguje jen u některých starých zvukových karet, naopak zde předkládané s konektorem STEREO (i když jsou zde oba kanály spojeny, není to totéž jako konektor MONO) funguje pro libovolnou zvukovou kartou.
obr. 3: Připojení elektretového a dynamického mikrofonu ke zvukové kartě PC.
Osobně se mi velice osvědčilo použití elektretové mikrofonní vložky, kterou lze za 15 Kč koupit ve většině obchodů s elektrosoučástkami. Vložku lze velice jednoduše zabudovat do pouzdra starého Centropen fixu a tím vytvořit praktický mikrofon.
Každý, kdo si „pohraje“ s programem Winscope mi jistě dá za pravdu, že tento program se jeho autorovi skutečně povedl. A s náklady okolo 20 Kč přeměnit PC na paměťový osciloskop i se spektrálním analyzátorem je něco tak naprosto fantastického, že by jistě byla škoda toho nevyžít!
Autor článku: RNDr. Miroslav Panoš, Ph.D.