Отображение данных в реальном времени на осциллографе (qwt)

Question

Я пытаюсь создать программу, используя Qt (C++), которая может записывать звук с моего микрофона, используя QAudioinput и QIODevice. Теперь я хочу визуализировать мой сигнал

Любая помощь будет оценена. Спасибо

[Edit1] - скопировано из вашего комментария (Spektre)

• У меня есть только один буфер для обоих каналов
• Я использую Qt, значение канала чередуется в буфере

• это как я разделяю ценности

  for ( int i = 0, j = 0; i < countSamples ; ++j) 
   {
   YVectorRight[j]=Samples[i++];
   YVectorLeft[j] =Samples[i++];
   }
  

• после того, как я построю YvectorRight и YvectorLeft. Я не вижу, как запустить только один канал

Answer 1

Он сделал это несколько лет назад для студентов во время урока. Я надеюсь, что вы знаете, как работают осциллографы, поэтому вот только основы:

1. временная база

   • fsmpl частота дискретизации входного сигнала [Гц]

   Попробуйте использовать как можно больше (44100,48000, ???) поэтому максимальная обнаруженная частота fsmpl/2 это дает вам вершину оси времени. Нижний предел определяется длиной буфера

2. рисовать

   Создайте функцию, которая будет визуализировать ваш буфер выборки с указанного начального адреса (внутри буфера) с помощью:

   • Y-шкала... настройка амплитуды
   • Смещение по оси Y... Вертикальное положение луча
   • Смещение по оси X... Сдвиг по времени или горизонтальное положение

   Это может быть сделано путем изменения начального адреса или просто смещением кривой по оси X

3. уровень

   Создать функцию, которая будет эмулировать функциональность уровня. Так что поиск буфера от начального адреса и остановки, если амплитуда пересекает уровень У вас может быть больше режимов, но вы должны реализовать следующие основы:

   • амплитуда: ( < lvl ) -> ( > lvl )
   • амплитуда: ( > lvl ) -> ( < lvl )

   Есть много других возможностей для уровня, таких как глюк, относительный край,...

4. предварительный просмотр

   Вы можете собрать все это, например, так: у вас есть start address переменная, поэтому выборка данных в некоторый буфер непрерывно и при вызове таймера level с start address (и обновить его). Тогда назовите ничью с новым start address и добавить timebase period в start address (конечно с точки зрения ваших образцов)

5. многоканальный

   Я использую Line IN, поэтому у меня есть стереовход (A,B = слева, справа), поэтому я могу добавить некоторые другие вещи, такие как:

   • Уровень источника (A,B,никто)
   • режим рендеринга (время, Чебышев (кривая Лиссажу, если он замкнут))
   • Чебышев = x ось A, y ось B это создает знаменитые чебышевские изображения, которые хороши для зависимых синусоидальных сигналов. Обычно образуют круги, эллипсы, искаженные петли...

6. разное

   Вы можете добавить фильтры для каналов, эмулирующих емкость или заземление входа и многое другое

7. графический интерфейс пользователя

   Вам нужно много настроек, я предпочитаю аналоговые ручки вместо кнопок / полос прокрутки / ползунков, как на реальном осциллографе

   • (полу) аналоговые значения: амплитуда, временная база, уровень, смещение по оси X, смещение по оси Y
   • дискретные значения: режим уровня (/,), источник уровня (A,B,-), каждый канал (прямое включение, заземление, выключение, пропускная способность включена)

Вот несколько скриншотов моего осциллографа:

Вот скриншот моего генератора:

И, наконец, после добавления некоторых БПФ также Spectrum Analyzer

PS.

• Я начал с DirectSound, но он много отстой из-за глючных / нефункциональных обратных вызовов буфера
• Теперь я использую WinAPI WaveIn/Out для всех звуков в моих приложениях. После нескольких изысков это лучше всего подходит для моих нужд и имеет лучшую задержку (Directsound слишком медленный более 10 раз), но для осциллографа это не имеет смысла (мне нужна низкая задержка, в основном для эмуляторов)

Btw. У меня есть эти три приложения как связываемые классы подокна C++ (Borland)

• и последний раз использовался с моим эмулятором ATMega168 для отладки моего драйвера BLDC без датчиков
• здесь вы можете попробовать мой осциллограф, генератор и анализатор спектра. Если вас не устраивает загрузка, прочтите комментарии ниже к этому сообщению. Кстати, пароль: "oscill"

Надеюсь, это поможет, если вам нужна помощь, просто прокомментируйте меня

Триггер [Edit1]

Вы запускаете все каналы одновременно, но условие триггера проверяется обычно только с одного. Теперь реализация проста, например, пусть условием триггера будет A(левый) канал, поднимающийся над уровнем, так:

1. Сначала сделайте непрерывное воспроизведение без написанного триггера, вот так:

   for ( int i = 0, j = 0; i < countSamples ; ++j) 
    {
    YVectorRight[j]=Samples[i++];
    YVectorLeft[j] =Samples[i++];
    }
   // here draw or FFT,draw  buffers YVectorRight,YVectorLeft
   

2. Добавить триггер

   Чтобы добавить условие триггера, просто найдите образец, который соответствует ему, и начните рисовать из него, чтобы изменить его на что-то вроде этого.

   // static or global variables
   static int i0=0; // actual start for drawing
   static bool _copy_data=true; // flag that new samples need to be copied
   static int level=35; // trigger level value datatype should be the same as your samples...
   
   int i,j;
   for (;;)
    {
    // copy new samples to buffer if needed
    if (_copy_data)
     for (_copy_data=false,i=0,j=0;i<countSamples;++j) 
     {
     YVectorRight[j]=Samples[i++];
     YVectorLeft[j] =Samples[i++];
     }
    // now search for new start
    for (i=i0+1;i<countSamples>>1;i++) 
     if (YVectorLeft[i-1]<level) // lower then level before i
      if (YVectorLeft[i]>=level) // higher then level after i
       {
       i0=i;
       break;
       }
    if (i0>=(countSamples>>1)-view_samples) { i0=0; _copy_data=true; continue; }
    break;
    }
   // here draw or FFT,draw  buffers YVectorRight,YVectorLeft from i0 position
   

   • view_samples размер просматриваемых / обрабатываемых данных (для одного или нескольких экранов) должен быть в несколько раз меньше (countSamples>>1)
   • этот код может потерять один экран в пограничной области, чтобы избежать необходимости использовать циклические буферы.
   • просто закодируйте все условия триггера с помощью оператора if или switch