連載(14)LTSPICEで回路の検討 オーディオ用テスト信号を作る(1)
LTspiceでは、任意の波形の信号を作成できます。また、作成した信号をPCのオーディオ・システムから出力し音として確認することができます。
オーディオ・システムのテスト信号として、オーディオ・テストCD-1と呼ばれるテスト信号を記録したCDがあります。このCDに記録されているテスト信号をLTspiceで作成し、シミュレーションを実行しWAVEファイルに保存し実際のオーディオ・システムで再生してみます。
LTspiceでは、任意の波形の信号を作成できます。また、作成した信号をPCのオーディオ・システムから出力し音として確認することができます。
オーディオ・システムのテスト信号として、オーディオ・テストCD-1と呼ばれるテスト信号を記録したCDがあります。このCDに記録されているテスト信号をLTspiceで作成し、シミュレーションを実行しWAVEファイルに保存し実際のオーディオ・システムで再生してみます。
複数のWaveファイルを作る
前回、ピーク0.1Vの大きさで1kHzの正弦波信号を2分間ステレオの左チャネルに出力するWaveファイルを作りました。今回はこの信号源を基に右チャネルのみ、左右両チャネル共に出力するファイルを作ります。
右チャネル用
右チャネル用は、信号の大きさは前回作成した左チャネルと同じですので、次に示すようにV(OUT-L)とV(OUT-R)を入れ替え、ファイル名を変更して作成します。
.Wave cd102060.wav 16 44.1k V(OUT-R) V(OUT-L)
L+Rのファイル
両方に同じ信号を出力するので、次に示すようにチャネル1、2共にV(OUT-L)を設定します。
.Wave cd102070.wav 16 44.1k V(OUT-L) V(OUT-L)
このファイルを、一度のシミュレーションで書き出すように次のように設定します。
オクターブを12分割する
スピーカや部屋の音響特性を測定するための信号源として、1kHzの正弦波を中心に1/3オクターブ間隔で20Hzから20kHzの31ポイントの測定点が利用されます。
また平均律の音階はオクターブ間を1/12分割して半音ずつの音階を作りミとファ、シとドの間を半音としその他は2/12の全音間隔でドレミファの音階が作られています。この音階の周波数に応じた正弦波を生成してみます。
オーディオ・チェック信号を連続して作成
オーディオ・チェック信号は1kHzを中心にして、1/3オクターブ単位で1kHz以下は20Hzまで17ポイント、1kHz以上は20kHzまで13ポイントあります。この各ポイントの周波数は、次の計算式で算出できます。
チェック信号周波数= 1000 × 2^(n/3) ^は累乗を示す
n : 1kHzを中心にしたチェック信号の1/3オクターブ単位の並びの順番
1kHz以下は-の負号とする
時間の経過をパラメータとする場合
電圧源からの発振周波数は、基準周波数に対して2^(n/3)で計算される1/3オクターブ刻みの周波数で発振する正弦波が必要となります。
チェック信号周波数、
S= 1000 × 2^(n/3)=1000*pow(2,n/3) (1)
この正弦波を得るために、BV(Arbitrary behavioral voltage)の電圧源が利用できます。BVで正弦波を得るための指定は、前回確認したように次の式で指定します。
V=A*SIN(2*PI*time*S) (2)(1)式と(2)式から
A:正弦波のピーク電圧値
S:正弦波の周波数
nを時間の経過と共に0から13もしくは-17まで変化するパラメータが用意できれば、一度のシミュレーションで1kHzから20kHzまで、または1kHzから20Hzまでの1/3オクターブごとに変化する信号を作成することができます。
nを .step のパラメータとして、次のように設定しました。
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