Auteur Sujet: Expérimentation non probante : oscilloscope avec carte audio  (Lu 4000 fois)

Hors ligne gc339

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Expérimentation non probante : oscilloscope avec carte audio
« le: Samedi 22 Janvier 2011, 21:41:35 pm »
Il n'est pas évident de dépanner un châssis de moniteur ou éventuellement une carte de jeu rien qu'avec un multimètre. L'emploi d'un oscilloscope s'avère souvent nécessaire pour observer les signaux et ainsi s'assurer de leur présence, de leur forme, de leur conformité...
Le problème est que cet instrument de mesure reste encore relativement fort cher par rapport au prix d'un multimètre dont le prix s'est démocratisé.

D'où l'idée de tenter d'utiliser un PC muni d'une carte audio, ou le circuit audio maintenant présent sur la plupart des cartes mères, comme éléments de numérisation d'un oscilloscope numérique.
Il va falloir s'attendre cependant à quelques restrictions :
  • La bande passante, normalement ces circuits sont prévus pour numériser un signal audio entre 20 Hz et 20 kHz
  • La fréquence d'échantillonnage, 44,1 KHz en principe.
  • Le blocage de la composante continue, ce n'est pas trop grave car les signaux vidéo à observer sont périodiques et d'une fréquence minimum de 50 Hz. Il faudra cependant se remémorer cette limitation pour l'observation correcte des signaux à fréquence basse.

Il ne reste plus qu'à trouver les autres éléments indispensables :

  • Le logiciel :



   Pour cet essai, j'ai choisi le logiciel "Sound Card Oscilloscope" de Virtins Technology ( http://www.virtins.com/index.html ) car on peut paramétrer une fréquence d'échantillonnage de 192 kHz et l'audio intégré de ma carte mère Asus A7N8X semble pouvoir l'accepter.

J'ai téléchargé la version 2.0 du logiciel dont le lien est tout en bas de cette page : http://www.virtins.com/page3.shtml . La version 2.1 refusant de s'installer.

Il existe des versions 3.X plus récentes mais elles sont payantes ou sont limitées à une période d'essais. De plus ce sont des versions multi-outils qui intègrent un oscilloscope, un analyseur de spectre, un générateur de signal, un multimètre et que sais je encore... donc d'un apprentissage plus long.



L'expérimentation :

J'ai utilisé un petit générateur vidéo à base de PIC16F84 issu du projet de Marcello Maggi, les niveaux vidéo délivrés sont compatibles avec l'entrée audio ligne de ma carte mère Asus.
Il délivre les 4 signaux vidéo standards : RVB et synchro composite (horizontale + verticale). J'ai utilisé la mire à barres colorées pour cette expérimentation, elle comporte 8 bandes verticales comme celle de l'image ci-dessous et les signaux RVB ont la même forme que ceux des signaux R'B'G' entre 0% et 100%, le palier de suppression ligne étant vierge de toute impulsion de synchronisation à contrario de ce qui est représenté ci-dessous.


J'ai donc connecté le canal A (Cinch/RCA rouge) sur le signal de synchronisation composite et le canal B (Cinch/RCA blanche) sur le signal vidéo bleu (c'est celui qui comporte le maximum de bandes verticales, donc nécessite une bande passante plus grande pour son affichage).

Voici ce que cela donne avec un échantillonage à 192 kHz :

  • Le signal bleu du haut est celui du canal A, c'est la synchronisation composite, la trace a été décentrée verticalement vers le haut avec le curseur latéral gauche afin d'éviter la superposition avec la trace du canal B.
  • Le signal rouge du bas est celui du canal B, c'est le signal vidéo bleu, la trace a été décentrée verticalement vers le bas avec le curseur latéral droit afin d'éviter la superposition avec la trace du canal A.


Constatations :
  • Les seules impulsions que l'on peut percevoir sur la trace du haut correspondent au top de synchronisation trame présent dans la synchronisation composite, il se répète toutes les 20 ms (50 Hz) et dure théoriquement 2,5 lignes.
    Les impulsions ligne ont été sublimées, il en reste tout au plus des "moustaches" sur le palier haut de la trace.
  • Les seules impulsions que l'on peut percevoir sur la trace du bas correspondent à la période de suppression trame. C'est une période durant théoriquement 25 lignes pendant laquelle les signaux vidéo RVB sont forcés au niveau du noir pour éviter que le spot lumineux soit visible à l'écran pendant le retour trame, c'est pour cela que ces impulsions sont plus larges et encadrent celles de synchronisation visibles sur la trace A du dessus.
    Les signaux correspondants aux barres verticales bleues sont indécelables et les "moustaches" ont une amplitude sensiblement plus importante que celles de la trace A.
    A noter la pente descendante du palier haut due à la non retransmission de la composante continue du signal vidéo bleu.



Conclusions :

Malheureusement la bande passante du circuit audio, du moins celui qui équipe ma carte mère Asus, n'est pas suffisante pour afficher ne serait ce qu'une piètre esquisse d'un signal vidéo.
Dommage, cet outil d'un emploi simple aurait pu grandement faciliter le dépannage pour tous ceux qui voudraient ressusciter le moniteur de leur borne et qui n'ont pour ce faire qu'un budget restreint.
A n'utiliser que pour le dépannage des circuits audio.

« Modifié: Samedi 22 Janvier 2011, 23:09:53 pm par gc339 »
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Hors ligne Dudule

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« Réponse #1 le: Dimanche 23 Janvier 2011, 10:15:10 am »
arf c'est dommage, mais malgré l'échec merci d'avoir essayé de nous apporter cet outil  ^-


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« Réponse #2 le: Dimanche 23 Janvier 2011, 12:57:21 pm »
Ben un oscillo avec l'entrée son et un gbf avec la sortie c'est faisable mais pas pour de la vidéo... un signal vidéo c'est en MHz en plus donc avec un échantillonnage plafonnant péniblement à 48KHz tu ne pourrais au mieux que échantillonner du 24KHz...

Mais pour les signaux audio c'est parfait... (comment ça c'est logique ? xD)

D'ailleurs un signal vidéo n'a pas une valeur moyenne nulle donc il n'aurait pas été affiché exactement comme sur un oscillo :) (ceci dit ceux qui utilisent leur CS comme oscillo court-circuitent les condos de liaison sur les entrées ce qui la passe en mode DC)
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Hors ligne gc339

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« Réponse #3 le: Lundi 24 Janvier 2011, 00:00:49 am »
Ben un oscillo avec l'entrée son et un gbf avec la sortie c'est faisable mais pas pour de la vidéo... un signal vidéo c'est en MHz en plus donc avec un échantillonnage plafonnant péniblement à 48KHz tu ne pourrais au mieux que échantillonner du 24KHz...

L'expérimentation a été faite avec un logiciel qui permet un échantillonage à une fréquence non standard de 192 kHz.
L'utilisation d'une technologie différente (filtre à capacités commutées, filtre numérique..) pour le filtre passe bas en entrée du convertisseur A/N, aurait pu rendre sa fréquence de coupure dépendante de la fréquence d'échantillonage. Dans cette éventualité, cette expérimentation aurait pu donner de meilleurs résultats.

D'ailleurs un signal vidéo n'a pas une valeur moyenne nulle donc il n'aurait pas été affiché exactement comme sur un oscillo

C'est bien ce que j'avais énoncé en préambule, je me cite :

Il va falloir s'attendre cependant à quelques restrictions :
  • La bande passante, normalement ces circuits sont prévus pour numériser un signal audio entre 20 Hz et 20 kHz
  • La fréquence d'échantillonnage, 44,1 KHz en principe.
  • Le blocage de la composante continue, ce n'est pas trop grave car les signaux vidéo à observer sont périodiques et d'une fréquence minimum de 50 Hz. Il faudra cependant se remémorer cette limitation pour l'observation correcte des signaux à fréquence basse.

Le but avoué n'était pas d'avoir un affichage performant mais d'obtenir un affichage qui confirme la présence d'un signal, d'avoir une idée de son amplitude, ainsi qu'une représentation de sa forme même partiellement déformée.
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« Réponse #4 le: Lundi 24 Janvier 2011, 09:01:05 am »
Ok mais même 200KHz pour 1MHz+ c'est loin d'être suffisant :)

Ok pour tout le reste ;)
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« Réponse #5 le: Lundi 24 Janvier 2011, 09:44:16 am »
Et avec les cartes sons récentes prenant en charge les formats "HD" ?
La bande passante est surement plus élevée ?
Mais c'est peut être l'entrée ligne qui bride.
« Modifié: Lundi 24 Janvier 2011, 09:46:31 am par Iro »
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« Réponse #6 le: Lundi 24 Janvier 2011, 11:33:41 am »
Boaf, j'y crois moyen...
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« Réponse #7 le: Lundi 24 Janvier 2011, 17:13:31 pm »
Merci en tout cas pour cet essai,
cela me rapelle l'utilisation de l'entrée ligne pour le signal d'une télécommande sous linux  :D

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« Réponse #8 le: Lundi 24 Janvier 2011, 17:51:47 pm »
l'idée était bonne, dommage que dans la pratique.... :-[
merci pour ce post Gc339 (toujours fantastique à lire)  ^-

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« Réponse #9 le: Lundi 24 Janvier 2011, 17:55:51 pm »
Ben dans la pratique pour des signaux < 25-30KHz ça convient mais pour plus faut oublier...

Pis faut penser à faire une interface car l'entrée ligne prend du 1Vc-c max et en cas de pb rien n'est protégé en plus...
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« Réponse #10 le: Lundi 24 Janvier 2011, 18:09:38 pm »
Pis faut penser à faire une interface car l'entrée ligne prend du 1Vc-c max et en cas de pb rien n'est protégé en plus...

Je me cite une fois de plus !

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« Réponse #11 le: Lundi 24 Janvier 2011, 18:51:56 pm »
Sinon pour 50€ fdpin, on peut avoir ça :



ARM DSO Nano Pocket size digital Oscilloscope

C'est pas un monstre de guerre mais ça peut dépanner  ;)

Edit : 1 Msps pour ceux qui ce posent la question

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« Réponse #12 le: Lundi 24 Janvier 2011, 23:30:24 pm »
J'en profite pour poster cet excellent soft totalement gratuit: http://www.zeitnitz.de/Christian/scope_en qui est jusqu'ici le meilleur soft que j'ai pu tester dans le genre ;) (je n'ai pas testé celui du premier post de ce topic ceci dit) donc si ça peut faire plaisir à quelqu'un ou si quelqu'un veut s'amuser à comparer les 2 ben qu'il soit servit :)
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