Wow and flutter - програмный измеритель детонации.

[alexf52]

Прочитал тему об использовании LTSpice в качестве детонометра Алексея Никитина. Очень изобретательно и в лучших традициях "из того что есть".

Единственный недостаток - невысокая эффективнось. Цифровая симуляция аналоговой системы вычисляющей величину по цифровым данным. Необходимость "пить чай" пока идет счет - некоторое неудобство.

Пока я не нашел ни одного точного описания стандарта как правильно измерять.
DIN или IEC - если у кого есть, поделитесь и я улучшу инструмент. А пока - иллюстрация принципа, но вполне полезная.

Итак я написал очень простую программу. На входе WAV (mono 44 16). Вычисляются точки пересечения нуля и на выходе записывается WAV сигнала ошибки по сравнению с идеальным 3150 Гц.
Заодно вычисляются отклонения и выдается цифра - максимальное отклонение.
На тестовых фаилах полученых из программы wowgen результаты правильные, но надо реально получше обработать результаты. Например выкинуть случайные ошибки, подсчитать RMS. Можно и применить взвешивающий фильтр (когда найду стандарт).
А пока выходной фаил открывается Audigy (любимым редактором WAV) и сразу видно: частотная модуляция. Можно и спектр посмотреть.

Глабное достоинство - работает за милисекунды на 5 MB входных данных (минута записи).

Скажите куда положить если надо. Исходники прилагаются для всех желающих.
На картинках работа самой программы и вид на выходной файл.

[Spammer]

вот файл который на аппаратном детонометре работает и показывает даже реальные цифры))
(детонометр не мой)
пробуйте

[alexf52]

Спасибо. Фаил очень полезный для настройки моего прибора. Очень много низкочастотного шума вообще и фона 50 Гц е частности. Сначало надо отфильтровать как следует. Поэтому пока результат бессмысленный.

[Spammer]

вот вот))"боевой" файл

[alexf52]

Сам поиграл - на реальных данных с магнитофона пока толку мало - правильно считается только средняя частота. Будет временный перерыв на командировку и надеюсь в ноябре сделаю что нибуть более полезное.

[Spammer]

может поможет взвесить)

[alexf52]

Спасибо. Не только взвесить поможет. Теперь намного понятнее что мерять и как.

[Eats]

Ребята, а чего у вас не работает? Я запустил самую первую версию, подсунул ей идеальную синусоиду 3150 Гц, и получил ответ:
freq=3150.0 max=158730 min=158730 err=0.0000
max err = -0.0001 min err = 0.0001
Я, правда, ничерта не понял в этом ответе (в частности, почему макс.ош. меньше мин.ош), но всё-таки ГУИ здесь нахрен не нужен. Нужно лишь толковое описание и совершенствование методики измерений. Как говорится, доброе начало — половина дела. Но только половина!!!

[alexf52]

Проблема в том что все хорошо на близких к идеальным фаилах. Я проверял на искусственно сделаных фаилах с ЧМ 0.01%, 0.1% и т.д.
И результаты были весьма точными.
"max err" и "min err" это замеренные максимальные отклонения в соответственно отрицательную и положительную стороны. 0.0001 - ошибка округления.
А на реальных фаилах записаных с магнитофона шум делал измерения бессмысленными. Я поторопился выложить програму.
Сейчас добавил на входе полосовой фильтр 2го порядка и стало намного лучше. На реальном сигнале получаются разумные результаты. Заодно вычисляется RMS.
Сейчас будет перерыв на деловую поездку а когда вернусь, вставлю нормирование на выходе и выложу. Может еще гуевину прилеплю.

[Борисыч44]

Заодно вычисляется RMS.

Это как раз не требуется, т.к. в ДИН (и у нас) используют пиковые значения - они примерно втрое больше RMS, а вот взвешивать нужно - при этом и дрейф и вч шум не учитываются

[Spammer]

АГА weighted peak square

[alexf52]

wfgui.zip

По просьбам трудящихся как обещал сделал версию с шашечками GUI.
Обработка файла в реальном времени, т.е. 10 секунд записи обрабатывается за 10 секунд для того чтобы
1. показать "осциллограмму" сигнала ошибки
2. в следующей версии сделать возможность читать прямо из звуковой карточки



Показывается мгновенное значение ошибки и его спектр. На входе полосовой фильтр 2-го порядка. Есть возможность включать весовой фильтр. Параметры его такие: ФНЧ 1-го порядка, 10 Гц и ФВЧ 2-го порядка 1 Гц. Откуда такие параметры? Из статьи Сухова по графику у меня примерно так получилось. Если кто предложит поправки - милости просим.

Очень заметно действие этого фильтра на примере Spammer-a. Там очень много высокочастотного шума.
Величина RMS, взвешенная или нет, видимо достаточно "научная". Мгновенное значение ошибки на графике - тоже. А вот "псевдо-пик" справа физического смысла пока не имеет. Первая попытка сделать эмуляцию индикатора с конечным временем интеграции и обратного хода. Но если известно что пик отличается от RMS примерно в 3 раза, нетрудно умножить.

[Turbo_man]

Спасибо. Очень нужное дело. Если сделать чтение из аудио-карты (реал-тайм), то просто отлично. И потом "шлифовать" фильтры и взвешивание, так чтобы показания совпадали с "железными" детонометрами.

---------- Добавлено в 15:03 ---------- Предыдущее сообщение в 14:57 ----------

Но если известно что пик отличается от RMS примерно в 3 раза, нетрудно умножить.

А разве пик не виден на картинке? +0,25 -0,3%. Это несколько меньше "заявленного" множителя 3 (было бы 0,34%).

---------- Добавлено в 15:05 ---------- Предыдущее сообщение в 15:03 ----------

Какие параметры аудио файла нужны? 44/16? Можно предусмотреть 96/24 и 192/24? И частоту 3000Гц тоже бы предусмотреть. Но все пожелания постепенно, разумеется.

[Spammer]

и сколько детонации в моем файле?)по железу я знаю

---------- Добавлено в 21:02 ---------- Предыдущее сообщение в 21:01 ----------

невзвешеное совпало с железом))

---------- Добавлено в 21:46 ---------- Предыдущее сообщение в 21:02 ----------

Респект!!

[alexf52]

>>А разве пик не виден на картинке? +0,25 -0,3%. Это несколько меньше "заявленного" множителя 3 (было бы 0,34%).

Настоящий пик виден но как я понимаю для получения цифры которую можно сравнивать с чем то надо еще добавить динамику стрелки. А это пока не сделано. Впрочем меня самого устраивает RMS. Множитель статистический так что разброс может быть существенный в зависимости от конкретного сигнала.


---------- Добавлено в 15:05 ---------- Предыдущее сообщение в 15:03 ----------

Какие параметры аудио файла нужны? 44/16? Можно предусмотреть 96/24 и 192/24? И частоту 3000Гц тоже бы предусмотреть. Но все пожелания постепенно, разумеется. [/QUOTE]

Сделано под 44/16. Тривиально добавить 96/24 и 192/24, но не вполне понятно зачем. Нас интересует переход нуля, т.е. 1 бит. Извлекать его из 24 или из 16 - безразлично. А вот 3000 Гц добавлю. И чтение из карточки.

---------- Добавлено в 03:50 ---------- Предыдущее сообщение в 03:48 ----------

невзвешеное совпало с железом))

Я очень рад что не пришлось подгонять под ответ. Но было бы очень полезно получить несколько фаилов и известным по железу результатом для настройки фильтров.

[Turbo_man]

У меня в W7 64-бит спектрограмма частично закрывает нижнюю левую часть осциллограммы. Может размер окна нужно увеличить? Про 24 бит я написал только потому, что в 96(192)/16 и /20 обычно не захватывают.

---------- Добавлено в 14:45 ---------- Предыдущее сообщение в 14:44 ----------

И чтение из карточки.

Лично я буду очень благодарен. Про FLAC я не знаю, может и не стоит, если будет реал-тайм.

---------- Добавлено в 14:47 ---------- Предыдущее сообщение в 14:45 ----------

У меня есть несколько готовых файлов разных аппаратов, но они были сделаны в 192/24 (или 16 сохранял, не помню). Я их раньше публиковал в "горячке".

[Spammer]

ВОТ ЕЩЕ))

[Turbo_man]

Spammer, а что показывал "железный" детонометр на предыдущем вашем файле - 0,3%?

[Spammer]

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1121538
невзвешеных 0.3 тут взвешеных 0.08

---------- Добавлено в 21:29 ---------- Предыдущее сообщение в 21:24 ----------

Spammer, а что показывал "железный" детонометр на предыдущем вашем файле - 0,3%?

в этом невзвешеныхhttps://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1135044 0,17-0,2% не взвешеных 0.10 тут расхождение с прогой

---------- Добавлено в 21:34 ---------- Предыдущее сообщение в 21:29 ----------

а пиковое значение будет?

[alexf52]

в этом невзвешеныхhttps://forum.vegalab.ru/showthre...=1#post1135044 0,17-0,2% не взвешеных 0.10 тут расхождение с прогой

Глядя на поведение живого графика, видно что в невзвешеном варианте он в основном прыгает как раз в районе 0.2 - 0.25 а взвешенные пики как раз весь диапазон при пределе 0.1. При этом подсчитанное WRMS скачет сильно но в середине фаила около 0.03 что очень хорошо коррелирует с 0.1 после умножения на 3.
А вот в начале и конце фаила сигнала нет вообще, так что "бесконечная ошибка" сильно сбивает программу с толку. Может быть надо начинать и кончать запись при движущейся ленте.

Еще заметно плавание центральной частоты - график уходит вверх/вниз от центра. Надо бы измерять wow отдельно. Фильтром НЧ на 0.1 Гц?

[Alex Nikitin]

Может быть надо начинать и кончать запись при движущейся ленте.

Я думаю, что скорее надо начинать обрабатывать данные только при появлении сигнала нужной частоты +/-20% с уровнем, превышающим некоторый пороговый уровень (скажем, больше -40 dBFS).

Еще заметно плавание центральной частоты - график уходит вверх/вниз от центра. Надо бы измерять wow отдельно. Фильтром НЧ на 0.1 Гц?

Wow - это от 0,5 до 5 Гц, вроде бы. Всё, что ниже 0,5 Гц, надо считать просто изменением скорости и отображать на графике скорости.

Ещё вопрос - какая постоянная времени усреднения для RMS?

Алексей