Medición del voltaje de salida de una tarjeta de sonido

¡He estado experimentando con un osciloscopio de tarjeta de sonido y tengo algunos problemas para entender lo que está pasando! He adjuntado una captura de pantalla de mi configuración de alcance digital. La configuración de mi hardware es simple. Tengo un conector TRS macho a macho que va desde mi línea hasta la entrada de mi micrófono. He estado experimentando con una onda sinusoidal simple.

Captura de pantalla de la configuración del osciloscopio de la tarjeta de sonido

Cuando mido el voltaje de salida de mi salida de línea (conector estéreo - TRS) con un voltímetro, obtengo una lectura de 26 mV para el canal derecho y 12 mV para el canal izquierdo (altavoces izquierdo y derecho, no los canales de alcance izquierdo y derecho ) . Sin embargo, el osciloscopio informa un voltaje efectivo de 508 mV rms para el canal izquierdo y el canal derecho (no en la captura de pantalla) está saturado a 783 mV rms.

¿Por qué las lecturas de 26 mV y 12 mV permanecen constantes en la salida de línea cuando ajusto la señal de la amplitud de mi onda sinusoidal o cambio el control de volumen y balance de la tarjeta de sonido de mi PC? La lectura del voltímetro nunca cambia. El voltaje cambia en el osciloscopio, pero no en el voltímetro. ¿Qué me estoy perdiendo?

Mi segunda pregunta tiene que ver con las lecturas de voltaje máximo de la tarjeta de sonido que estoy obteniendo. Cuando aumento la frecuencia o la amplitud de la onda, se satura a 2 voltios. Supongo que +2 y -2 es la entrada/salida máxima de mi tarjeta de sonido. La investigación que he realizado estaría de acuerdo con esta conclusión, ¡pero agradecería algún aporte! Si este es el caso, ¿por qué no puedo obtener una lectura de 2 voltios en el voltímetro en lugar de esta fluctuación de microvoltios?

¡Gracias por tu tiempo!

¿Tienes tu multímetro configurado en modo DC? Un multímetro económico generalmente promediará la señal en modo CC, dejándolo con la compensación de CC (sus lecturas de 12 y 26 mV). Pruebe la configuración de CA.
@mng Buen punto. Sí, estaba en modo DC. Es un medidor de radioshack barato que solo tiene una configuración de CA de 200V y 300V. Obtengo una lectura de .1 en la configuración 200. Parece que podría ser el problema. ¡Tal vez sea hora de invertir en un medidor para adultos!
En mi computadora puedo generar voltaje de 25 mV a 1.99 V dependiendo de la configuración de volumen. Probé esto con dos tarjetas de sonido diferentes. En algún lugar también leí que el voltaje efectivo máximo para la salida de la tarjeta de sonido está configurado en 2 V, pero no puedo encontrar una fuente autorizada para esa información. En cuanto al voltaje medido por el alcance, estoy bastante seguro de que necesita ser calibrado. No puedo encontrar ninguna mención de eso en el programa en este momento, pero ha estado allí en versiones anteriores y se menciona en otros programas similares.
Una buena fuente de información sobre la alimentación de dispositivos desde la tarjeta de sonido: ligeramente tangencial pero muy buena lectura :) eecs.umich.edu/~prabal/projects/hijack

Respuestas (3)

En primer lugar, como se mencionó, el multímetro en modo CC solo le dará el nivel de CC de la señal, que si oscila alrededor de 0 V será 0 V (o lo suficientemente cerca). Necesitaría un medidor medio decente con un modo de CA de rango bajo para obtener un lectura razonable.

En segundo lugar, es casi seguro que será necesario calibrar el software del osciloscopio de la tarjeta de sonido. Todo lo que recibe de la tarjeta es un valor que oscila entre 0 y su escala completa, por ejemplo, en una tarjeta de 16 bits sería de 0 a 65.536.
No sabe cómo estos valores se traducen en voltaje sin calibración (el software puede tener una configuración predeterminada basada en los rangos habituales de la tarjeta de sonido, por ejemplo, +/- 2 V o lo que sea, que puede ser lo que está viendo ahora, y puede o no serlo). tan preciso)
Por ejemplo, si el rango de su tarjeta de sonido es +/- 1V, entonces 65,536 equivaldría a +1V. Si el software está configurado con un valor predeterminado de +/- 2 V para el rango completo, verá un valor de 65 536 como 2 V, cuando en realidad el nivel de señal real sería 1 V.
El hecho de que tenga su salida de línea alimentando el micrófono puede causar que la calibración predeterminada y los niveles informados estén un poco fuera de lugar, ya que el nivel de salida de la línea es un poco más alto de lo que esperará una entrada de micrófono.

Si el software es bueno, debe tener una configuración de calibración que puede usar para configurar las cosas correctamente. Esto probablemente implicará alimentar una señal de un nivel conocido en la tarjeta y decirle al software cuál es el nivel, luego puede resolver el resto. Dado que la mayoría de las tarjetas de sonido tienen un condensador de bloqueo de CC, necesitará una señal de CA para esto.

Excelente respuesta Gracias. Noté que en la configuración hay un cuadro de texto de "calibración de amplitud" que está configurado en 1 V/DIV de forma predeterminada. Voy a experimentar con él un poco más. De nuevo, gracias por tu ayuda.
Para el seguimiento he llegado a una conclusión final. Después de comprar un multímetro que podía leer pequeñas cantidades de voltaje, pude determinar el voltaje al final de mi línea en el cable. También ajusté la frecuencia a 60hz. Descubrí que la calibración estaba ligeramente desviada por un factor de 0,23. Cuando cambié el valor a 1.23 en lugar de 1.00, mi voltímetro leyó dentro de mil de los Vrms informados en la pantalla. Creo que es seguro decir que mi voltaje de salida de entrada para el chip de sonido es de +1/-1 voltios. ¡Ahora puedo crear mi divisor de voltaje y medir señales muy, muy pequeñas!

También debes considerar que las tarjetas de sonido suelen tener un condensador en la entrada del micrófono para cortar la corriente continua.

Incluso cuando obtiene un multímetro decente con un rango de CA, probablemente solo medirá correctamente las ondas sinusoidales con una frecuencia inferior a 1 kHz (fueron diseñadas para medir 50/60 Hz). Con diferentes frecuencias y formas de onda, probablemente obtendrá una lectura proporcional a la amplitud de la señal, pero para lecturas de voltaje absoluto, realmente debería usar un osciloscopio.

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