SinusGenerator

Der Sinusgenerator ermöglicht es, die beiden Stereo­kanäle eines Soundgerätes mit, in Frequenz und Pegel unabhängig voneinander einstellbaren, Sinusschwingun­gen zu versorgen. Beide Kanäle sind synchronisierbar, wobei die Phase zwischen ihnen einstellbar ist. Im Sweep-Modus erzeugt der Generator kanalgetrennte oder synchrone Frequenzverläufe.
Der SinusGenerator verwendet die Audiohardware exklusiv, wodurch Beeinflussungen durch andere Prozesse minimiert werden.

Die Oberfläche des SinusGenerators

AudioOszilloskop

Das AudioOszilloskop gestattet es, zwei Kanäle eines, von einem Soundgerät am Rechner entgegen genommenen, Audiosignales graphisch darzustellen. Es kann Bilder mit Werten aus 1 / 30 s bis 1 s erzeugen, in die bis auf Sampleebene hinein gezoomt werden kann.
Außerdem können mit Hilfe eines Triggers einmalige Vorgänge untersucht werden. Zu Vergleichszwecken kann ein Kurvenzug eingefroren werden.
Das AudioOszilloskop verwendet das gewählte Sound­gerät im geteilten Modus, um auch andere Programme gleichzeitig am selben Gerät betreiben zu können.
Etwaige Klangverbesserungsmaßnahmen sollten für gute Ergebnisse im Soundtreiber für das genutzte Gerät ausgeschaltet werden.

Die Oberfläche des AudioOszilloskopes

AudioSpektroskop

Mit Hilfe des AudioSpektroskopes können zweikanalige Audiosignale, welche ein Soundgerät am Rechner entgegen genommen hat, im Spektralbereich untersucht werden. Die maximale Frequenzauflösung liegt bei etwa 1,5 Hz. In die Darstellung, deren Achsen linear oder logarithmisch einteilbar sind, kann bis auf Hz-Ebene hineingezoomt werden. Die Frequenzselektion kann durch verschiedenartige Fenster beeinflusst werden.
Das AudioSpektroskop verwendet das gewählte Gerät im geteilten Modus, um auch andere Programme gleichzeitig am selben Soundgerät betreiben zu können. Etwaige Klangverbesserungsmaßnahmen sollten für gute Ergebnisse im Soundtreiber für das genutzte Gerät ausgeschaltet werden.

Die Oberfläche des AudioSpektroskopes

Errator

Der Errator ist ein Programm zur Verarbeitung von fehlerbehafteten Messwertreihen mit direkter Formeleinga­be. Fehlerbehaftete Messwerte werden im Format "Messwert;Messfehler" bearbeitet, wobei mit systematischer oder zufälliger Fehlerfortpflanzung gearbeitet werden kann. Ohne die Angabe des Fehlerintervalles können auch allgemeine Berechnungen ausgeführt werden.
Im Modus "Einzelrechnung" wird eine Formel mit all ihren Werten ausgerechnet und das Ergebnis angezeigt. Der Modus "Tabelle" ermöglicht es, in der Formel mit Va­riablen zu arbeiten, deren Werte in einer Tabelle zu hinterlegen sind. Der Rechner beherrscht Potenz- vor Punkt- vor Strichrechnung und beliebig viele Klammer­ebenen. Die üblichen Winkel- und Potenzfunktionen sind vorgesehen, wobei die Eigenheiten der Funktionen bei der Fehlerfortpflanzung überwacht werden. Die Rechen­ergebnisse können graphisch dargestellt und die Dar­stellung ausgedruckt werden.
Außerdem steht eine Liste von Naturkonstanten mit Standardabweichung, welche direkt in die Berechnung einbezogen werden können, zur Verfügung.

Die Oberfläche des Errators

Die Oberfläche des Errator-Diagrammes

Shannon

Shannon hat, neben vielem anderen, das viel zitierte Abtasttheorem postuliert. Um dieses zu veranschaulichen und einmal zu probieren, was passiert, wenn man es nicht beachtet, wurde dieses kleine Programm geschaffen. Anhand von Prüfsignalen ist zu sehen, wie sich abgetastete Signale im Zeit- und im Frequenzbereich verhalten, wie sich Aliasing anhört und was man dagegen tun kann. Außerdem ist es möglich, mit anderem Klangmaterial in Form von WAV-Dateien zu experimentieren.

Die Oberfläche des Shannon-Demonstrators

FIR-Filter

Zur Filterung von digitalen Signalen (Zahlenfolgen) werden häufig FIR-Filter eingesetzt. Sie falten die zu filternde Zahlenfolge (Abtastwerte) mit einer Folge von Koeffi­zienten (Filterkern).
Hier steht ein Demonstrationsprogramm für ein solches Filter zur Verfügung, welches anhand von Testsignalen oder von Wav-Dateien die Funktionsweise akustisch und visuell verdeutlicht.

Die Oberfläche des FIR-Filter-Demonstrators

Dithering

Beim (Re-)Quantisieren eines Signales entsteht eine Abweichung von Original, die zu einem geringeren Signal-Rausch-Abstand (Störungen) führt. Durch das Hinzufügen von Rauschen mit der Amplitude von +/- 1 LSB und der Rückführung des Fehlers auf den Eingang des Quantisierers, kann bei niedrigen Signalfrequenzen Signal-Rausch-Abstand auf Kosten der höherfrequenten Signalanteile gewonnen werden.
Mit dem Demonstrator kann die Wirkung von Dithering und Noiseshaping an Hand von Testsignalen oder beliebigen Wav-Dateien angehört und -gesehen werden.

Die Oberfläche des Dithering-Demonstrators

Installation

Eine Installation im eigentlichen Sinne ist nicht notwendig. Die aus den heruntergeladenen Zip-Archiven entpackten Programme können von jedem Ort (auch vom USB-Stick) gestartet werden. Sie verändern den Rechner nicht, weshalb die Programmdateien auch später einfach gelöscht werden dürfen.

Systemvoraussetzungen

Die Programme laufen auf Windows 10 ab der Version 18362 (19H1). Sie basieren auf dem DOT.NET-Framework 4.8, welches auf Ihrem Computer installiert sein muss.
Alle Audio-Programme nutzen CoreAudio. Das angesprochene Audiogerät muss über einen entsprechenden Treiber verfügen.
Die übertragungstechnischen Eigenschaften werden durch das verwendete Audiogerät bestimmt.

Anzeige

Werden die Programme auf einem hochaufgelösten Monitor dargestellt, bei dem die Anzeige nicht auf 100%, 150% oder 200% eingestellt ist, werden die Bedienele­mente möglicherweise ungenau platziert.

Nutzungsbedingungen

Die Programme dürfen für private, nichtkommerzielle Zwecke oder in staatlichen Bildungseinrichtungen genutzt und in diesem Kreis beliebig weitergegeben oder kopiert werden. Gleiches gilt für das Verlinken auf anderen Web-Seiten. Das direkte Verlinken der Downloadfiles oder deren Hosten durch Dritte ist generell nicht erwünscht. Eine kommerzielle Nutzung, Vervielfältigung oder Verlinkung bedarf einer Genehmigung des Autors.
Für eventuelle Schäden durch die Programme oder deren Nutzung wird keine Haftung übernommen.

Post

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