Marzo-Julio ELECTRONICA ANALOGICA II PRACTICA : Sonido en Matlab DOCENTE Ing. Luis Oñate ESTUDIANTES: Fernando Pazmiño
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Marzo-Julio
ELECTRONICA ANALOGICA II PRACTICA : Sonido en Matlab DOCENTE Ing. Luis Oñate ESTUDIANTES: Fernando Pazmiño Jonhy Molina Juan Ruiz Fernando Prieto
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA
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INFORME 1. OBJETIVO: Observar las formas de onda que nos dan ejecutando el programa tanto en Matlab como en el osciloscopio con las diferentes frecuencias que generamos. 2. TEORIA: El amplificador operacional puede ser utilizado para integrar y diferenciar señales análogas.
MATLAB (abreviatura de MATrix LABoratory, "laboratorio de matrices") es un software matemático que ofrece un entorno de desarrollo integrado (IDE) con un lenguaje de programación propio (lenguaje M). Está disponible para las plataformas Unix, Windows y Apple Mac OS X. Entre sus prestaciones básicas se hallan: la manipulación de matrices, la representación de datos y funciones, la implementación de algoritmos, la creación de interfaces de usuario (GUI) y la comunicación con programas en otros lenguajes y con otros dispositivos hardware. El paquete MATLAB dispone de dos herramientas adicionales que expanden sus prestaciones, a saber, Simulink (plataforma de simulación multidominio) y GUIDE (editor de interfaces de usuario GUI). Además, se pueden ampliar las capacidades de MATLAB con las cajas de herramientas (toolboxes); y las de Simulink con los paquetes de bloques (blocksets). Es un software muy usado en universidades y centros de investigación y desarrollo. En los últimos años ha aumentado el número de prestaciones, como la de programar directamente procesadores digitales de señal o crear código VHDL.
Una señal de audio es una señal analógica eléctricamente exacta a una señal sonora; normalmente está acotada al rango de frecuencias audibles por los seres humanos que está entre los 20 y los 20.000 Hz, aproximadamente (el equivalente, casi exacto a 10 octavas). Dado que el sonido es una onda de presión se requiere un transductor de presión (un micrófono) que convierte las ondas de presión de aire (ondas sonoras) en señales eléctricas (señales analógicas).
El micrófono es un transductor electroacústico. Su función es la de transformar (traducir) las vibraciones debidas a la presión acústica ejercida sobre su cápsula por las ondas sonoras en energía eléctrica o grabar sonidos de cualquier lugar o elemento.
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Programa Sonido para MATLAB: programa principal sonido.m
AI = analoginput('winsound'); chan = addchannel(AI,1); duration = 1; %1 second acquisition set(AI,'SampleRate',8000) ActualRate = get(AI,'SampleRate'); set(AI,'SamplesPerTrigger',duration*ActualRate) set(AI,'TriggerType','Manual') blocksize = get(AI,'SamplesPerTrigger'); Fs = ActualRate; start(AI) trigger(AI) wait(AI,duration + 1) data = getdata(AI); delete(AI) clear AI [f,mag] = daqdocfft(data,Fs,blocksize); subplot(211),plot(data) ylabel('Amplitud') xlabel('muestras') title('Señal con respecto al tiempo') subplot(212),plot(f,mag) grid on ylabel('Magnitud (dB)') xlabel('Frecuencia (Hz)') title('Componentes de la Frecuencia')
funcion
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function [f,mag] = daqdocfft(data,Fs,blocksize) %
[F,MAG]=DAQDOCFFT(X,FS,BLOCKSIZE) calculates the FFT of X
%
using sampling frequency FS and the SamplesPerTrigger
%
provided in BLOCKSIZE
xfft = abs(fft(data));
% Avoid taking the log of 0. index = find(xfft == 0); xfft(index) = 1e-17;
mag = 20*log10(xfft); mag = mag(1:floor(blocksize/2)); f = (0:length(mag)-1)*Fs/blocksize; f = f(:);
3. MATERIALES Y EQUIPO: Generador de funciones Osciloscopio Computador Plu de Audio(Generador de funciones-Tarjeta de sonido) Programa Matlab
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4. PROCEDIMIENTO: • 500HZ: Senoidal:
Fig1. Señal de Salida Senosiodal MATLAB
Fig2. Señal de Salida Senoidal Osciloscopio Ing. Electrónica Electrónica Analógica II
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Triangular:
Fig3. Señal de Salida Triangular MATLAB
Fig4. Señal de Salida Triangular Osciloscopio
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Cuadrada:
Fig5. Señal de Salida Cuadrada MATLAB
Fig6. Señal de Salida Cuadrada Osciloscopio
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• 1 KHZ. Senoidal:
Fig7. Señal de Salida Senosiodal MATLAB
Fig8. Señal de Salida Senoidal Osciloscopio
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Triangular:
Fig9. Señal de Salida Triangular MATLAB
Fig10. Señal de Salida Triangular Osciloscopio
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Cuadrada:
Fig11. Señal de Salida Cuadrada MATLAB
Fig12. Señal de Salida Cuadrada Osciloscopio
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• 3KHZ. Senoidal:
Fig13. Señal de Salida Senoidal MATLAB
Fig14. Señal de Salida Senoidal Osciloscopio
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Cuadrada:
Fig13. Señal de Salida Cuadrada MATLAB
Fig14. Señal de Salida Cuadrada Osciloscopio
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Triangular:
Fig15. Señal de Salida Triangular MATLAB
Fig16. Señal de Salida Triangular Osciloscopio
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• 5KHZ. Senoidal:
Fig17. Señal de Salida Senoidal MATLAB
Fig18. Señal de Salida Senoidal Osciloscopio
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Triangular:
Fig18. Señal de Salida Triangular MATLAB
Fig19. Señal de Salida Triangular Osciloscopio
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Cuadrada:
Fig19. Señal de Salida Cuadrada MATLAB
Fig20. Señal de Salida Cuadrada Osciloscopio
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• 7KHZ: Senoidal:
Fig21. Señal de Salida Senoidal MATLAB
Fig22. Señal de Salida Senoidal Osciloscopio
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Cuadrada:
Fig23. Señal de Salida Cuadrada MATLAB
Fig24. Señal de Salida Senoidal MATLAB
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Triangular:
Fig25. Señal de Salida Triangular MATLAB
Fig26. Señal de Salida Triangular Osciloscopio
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• 9KHZ. Senoidal:
Fig27. Señal de Salida Senoidal MATLAB
Fig28. Señal de Salida Senoidal Osciloscopio
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Triangular:
Fig29. Señal de Salida Triangular MATLAB
Fig30. Señal de Salida Triangular Osciloscopio
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Cuadrada:
Fig31. Señal de Salida Cuadrada MATLAB
Fig31. Señal de Salida Cuadrada Osciloscopio
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• 20k. Senoidal:
Fig31. Señal de Salida Senoidal MATLAB
Fig32. Señal de Salida Senoidal Osciloscopio
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Cuadrada:
Fig31. Señal de Salida Cuadrada MATLAB
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Triangular:
Fig33. Señal de Salida Triangular MATLAB
Fig34. Señal de Salida Cuadrada Osciloscopio
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Conclusiones: Debemos de trabajar con un voltaje menor a 100mV para evitar que se nos queme la tarjeta de sonido del computador. Debemos de trabajar con frecuencias bajas para poder observar bien las Ondas de salida que generamos tanto senoidal, triangular y cuadrada. Cuando trabajamos con frecuencias mayores a 7KHZ las ondas de salida empiezan a distorsionarse. Con una frecuencia de 20KHZ podemos observar que las señales de salida ya no se pueden apreciar ni distinguir si son Ondas Senoidales, Triangulares y Cuadradas.
Bibliografía:
MATLAB
http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_de_audio http://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono http://es.wikipedia.org/wiki/MATLAB
Ing. Electrónica Electrónica Analógica II