ACQUISITION DES DONNÉES. Séminaire Design II, Février 2012 Jérôme Genest

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Martin Clément
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1 ACQUISITION DES DONNÉES Séminaire Design II, Février 2012 Jérôme Genest

2 UTILISER L ADC D UNE CARTE DE SON Échantillonnage respectant Nyquist Représentation fidèle du signal analogique Outils de traitement du signal numérique Disponibles et valides Autres options: PLL électronique (?)

3 VÉRIFIEZ LES SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES DE VOTRE CARTE DE SON!!! Exemple SoundBlaster X-Fi Technical Specifications Line-In Full Scale Input: 2.0 Vrms Stereo???? Line-Out Full Scale Output: 2.0 Vrms Microphone Input Impedance: 4.0K Ohms Line-In Impedance: 10K Ohms Aux In Full Scale Input (Frontpanel): 2.0 Vrms Aux In Input Impedance (Frontpanel): 10k Ohms Mic In FP Input Impedance: 4.0K Ohms 24-bit Analog-to-Digital conversion of analog inputs: 96kHz sample rate 24-bit Digital-to-Analog conversion of digital sources: 96kHz to analog 7.1 speaker output 24-bit Digital-to-Analog conversion of stereo digital sources: 192kHz to stereo output 16-bit to 24-bit recording sampling rates: 8,11.025,16, 22.05, 24, 32, 44.1, 48 and 96kHz Playback sampling rates: up to 192kHz ASIO 2.0 support: 16bit/44.1kHz,16-bit/48kHz, 24-bit/44.1kHz 24-bit/48kHz and 24-bit/96kHz with direct monitoring S/PDIF output sampling rate: 44.1, 48 or 96 khz Enhanced SoundFont support: Up to 24-bit resolution X-RAM: 64MB Interface: PCI Express (compatible with x1, x4 or x16 slot)

4 LINE LEVEL VS MIC LEVEL Line-In Signal préamplifié Connecteurs: RCA, fiche ¼ Plusieurs standards line-in Professionnel 600 Ohms dbu (unloaded) 0 dbu == 1 mw dans 600 Ohms ( Vrms) Europe: nominal +6 dbu (1.55 Vrms) US: nominal +4 dbu (1.28 Vrms) Grand public > 1000 Ohms dbv (volts) 0 dbv == 1 mw dans 1000 Ohms (1 Vrms) Mic De 100 à 1000 fois plus faible que le line level mv RMS

5 POUR NE PAS SAUTER SON ENTRÉE AUDIO Bien savoir si vous utilisez une entrée mic ou line Placer un limiteur de tension à l entrée de la carte mv pour une entrée mic ~ +-1 V pour une entrée line Ampli suiveur avec alimentation à tension réduite Limiter plus que moins Faire des acquisitions et déterminer quel est la tension de saturation du convertisseur Ajuster le limiteur. Acheter une interface audio USB Stereo! imic:

6 AUTRES VÉRIFICATIONS Identifier les filtres présents dans votre carte audio Passe-haut (couplage AC) Passe-bas (anti-repliement). Ajouter les filtres nécessaires s il en manque.

7 ACQUISITION: ASPECTS LOGICIELS

8 LE TAMPON CIRCULAIRE (RING BUFFER) L ADC audio remplit le vecteur Notre responsabilité de lire aussi vite Le délai peut être aussi important que le temps correspondant à la taille du vecteur. Vider le vecteur en débutant. Si dépassement : perte d échantillons. Exemple d API: Direct Sound sur windows /Dev/audio/ sur Unix

9 FONCTIONS HAUT-NIVEAU Enregistrement d un bloc de son d une durée prédéterminée. Aucune garantie de contiguité si on fait deux appels consécutifs. Exemple Matlab: y = wavrecord(n,fs,channels) Utilisation d un déclenchement externe (trig) lorsque le laser débute un balayage. Délai possible à caractériser Exemple d API: Windows multimedia functions

10 EXEMPLE DE CODE EN C AVEC WINDOWS

11 UTILISATIONS DE TAMPONS MULTIPLES ET FONCTIONS DE RAPPEL Double buffering & Callbacks Les API évoluées permettent de spéficier plusieurs buffers au composant audio. Une fonction est appellée lorsqu un tampon est plein. (Callback) La fonction a alors le choix de ce qu elle fait avec les données Pour poursuivre l enregistrement, elle replace le tampon vide dans la file d attente. Principe général on enregistre dans un second tampon pendant qu on lit le premier. Délai = taille des buffers Mécanique du vecteur circulaire remplacée ou cachée au programmeur

12 CALLBACKS Attention, selon l OS les fonctions de rappel peuvent être appelées lors d une interruption (interupt) Implications sur le code: On ne peut déplacer de la mémoire Les registres ne sont pas nécessairement valides Exemple d API: Windows multimedia functions Apple: Core Audio / Audio queues

13 MATLAB & SIMULINK y = wavrecord(n,fs,channels) From audio device

14 REFERENCES Specs de carte de son Line Level Vecteur circulaire DirectSound Windows Multimedia Apple Core Audio:

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