虚拟声卡示波器软件

虚拟声卡示波器软件是一款利用声卡进行采样和输出虚拟仪器，可以帮你完成各种测试、自动化和测量。这款工具的工作方式包括x、x1,x2、x1+x2、x-y、频域等五种，并且包括了万用表，信号发生器，频率计等工具，使用时您配置好声卡，就可以进行数字信号的测试了，欢迎下载使用。

万用表的说明

重要声明：

如果你没有一定电路基础，请不要使用本软件。如果操作不当可能会损坏声卡甚至电脑。对造成的一切后果，作者不负责。

测试电缆的制作：

需要两个3.5的立体声插头，并将两段三芯屏蔽线接上，另一端可接上鱼夹，如果要求不高可直接使用耳机线。

使用方法：

1.检查你的声卡是否支持44100采样率16位双声道双工方式（现在的声卡不存在这些问题）。检查声卡上是否有line in口，如果只有mic口，那么本软件部分功能可能无法实现（一些主板集成声卡存在这些问题）。

2.打开音频高级控制（通常在屏幕的右下角），关闭一切特效如环绕音之类，将录音方式选择为line。

3.将做好的两根音频电缆分别接到声音输出口和line in口。

4.找一些准确的电阻器，电容器，电感器作标准元件，把它们的值填入你可以这样填4.7k 4.698k 4698 ,填不填单位没有关系，但显示的数值和对应框中的数为同一单位。

5.将待测元件和同一类标准元件串联，标准元件另一端（非公共端）接地，待测元件那端（非公共端）接R输出或L输出（两边输出频率不同）可视具体情况而定。

将待测元件的两端接到line in电缆的非地的两端（R_in,L_in) 。现在屏幕上显示的值就是待测元件的值了，如果不是则交换line in 电缆的非地的两端。(参考连接图）

6.测交流电压时，直接输入到line in 电缆的L-in，你需要一个电位器控制输入的幅度，并可用它校准电压表，显示的是有效值。（！！！！过高的电位会造成声卡的损坏！！！！）

联系作者：

ustcyuliang@263.net

校内  ylyan@mail.ustc.edu.cn

各部分的使用：

所有的虚拟仪器都做在一个面板上，操作是很简单直观的。

1.示波器 启动程序后，示波器已处于工作状态，有五种工作方式可供选择

X 单踪示波器

X1 ,X2 双踪示波器

X1＋X2 两路信号相加

X—Y 两路信号分别做X轴，Y轴输入。这一种方式类似通用示波器中用李萨如图形测频率的方式。

频域 显示信号的频谱分布

通过上面几个控件可调整示波器各项参数。

按下RECORD 可将输入信号保存为WAV文件，再次按下停止记录。

PAUSE 可将示波器屏幕暂停，以便观察，再次按下结束暂停。暂停时仍能调整各项参数。

保存屏幕　可将示波器屏幕存为位图文件，需先将屏幕暂停，调整好后再保存。

2. 频率计 需要按下电源按钮来启动频率计。

频率是对输入信号进行FFT得到的，每秒可以更新约10次，显示误差约有10hz，如果想得到准确的频率值，可利用信号发生器的输出信号和示波器利用李萨如图形法测得。如果将FFT取样数提高，误差可以小于1hz,但会加大运算量，在实际中似乎没有必要。

3. 信号发生器 需要按下电源按钮来启动信号发生器。这是一个频率很准确的双路正弦波发生器，由于采样的特性所限，高频部分有所失真，但在50hz-15khz时波形都相当好，输出幅度可通过调节音量实现。按下左边的按钮可设置输出频率。

4.万用表 这是一个有趣的附件，需要按下电源按钮来启动它。它可以测电阻电容电感和交流电压有效值。测电阻电容电感时需要同时打开信号发生器，选择合适的输出信号频率。按照原理图把待测元件和标准元件接入电路。按下输入基准，把基准值输入，选择测量方式，LED屏上即可显出待测值。

注：V(AC)只能测交流有效值。示波器窗口可同时显示两路信号的波形，可以看到幅度和相位的关系。LED屏并不显示小数点，输入基准值时有一些技巧。如以0.047uf电容做为基准，输入时可输入47，显示值的单位和基准值一致。V(AC)档显示的是相对值，可通过外置的电位器和以知幅度的信号源来校准。 高速下载

信号发生器的另类应用：生物反馈心态调节器，即利用差频诱发同步脑波。将左声道信号调为400hz，右声道为（400-d） hz。d=1-4：促进睡眠；d=4-8：想象力丰富，灵感好，对进行创造性劳动很有帮助；d=8-14：可使精神压力松弛，对脑力劳动过度疲劳而需要休息调整很适用；d=14-25;处于正常警觉亢奋状态，对正常进行脑力劳动或避免瞌睡误事特别有用。以上可参见《电子报》99合订本上册p153，原文采用了单片机和复杂的电路，这里用软件的方法实现了。可以戴上耳机试试，效果还不错。

声卡的正确设置是本软件正常工作的前提，由于声卡种类繁多，各种版本的驱动程序更是多不胜数，作者并不能保证每一块声卡上都能正常工作。但通过两种常见声卡上的测试，软件都能很好的工作。测试的声卡芯片为雅马哈 724，使用公版驱动，另一为主板集成声卡，芯片为创新 es1373，使用主板自带驱动。

设置时大致按以下步骤进行：

1. 打开声音高级控制

2. 选择录音属性，打开录音音量控制面板，将输入方式选成LINE。

3．关闭不必要的声音特效，如混响环绕，以避免左右声道互相干扰。

4．如果无信号时背景噪声较大，可尝试将一些选项静音，特别是CD音频。

5. 调整输出和输入的平衡，可借助示波器部分和信号发生器部分实现。

这时信号是从LINE IN 口输入的。在输出音频信号时，输入口是没有信号的。

如果使用其它声卡，可参照以上步骤设置。注意使用公版驱动或自带驱动，不要使用windows带的驱动。如果仍无法正确工作，可换一个驱动试试。

可能出现的情况：

声卡上没有LINE IN 口，只有MIC口，在一些廉价主板集成的声卡上会有这种情况，因为MIC口通常是单声道，也就是示波器只能单踪工作，万用表也只能测电压了。

打开信号发生器，示波器上同时显示波形，这是输出反馈到输入端造成的，可修改各项设置。

电缆的制作：

将一段三芯屏蔽线接在立体声插头上，即成一根测试电缆，用同样方法做另一根。把它们插到声卡后的输出输入口上，电路就接好了。

软件的编写过程：

整个软件是用VC写的，对声音的操作使用的是API，一些部分如FFT和位图的保存修改自现成的源码。我尝试用硬件实现部分功能，但把电路搭成后测试，才发现这完全是画蛇添足，软件实现的比硬件还要好，电路很难产生标准的正弦波，而软件却轻松实现了。这印证了一句名言----简结至上。