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November 09, 2004

データ集録 マイク&スピーカを使ったA/DとD/A

 LabVIEWの本領は、データを集め、解析することである。そのための関数がいくつも用意されている。問題は、A/Dボードが無ければデータ集録できないかというと、そうではありません。最近のパソコンには、高いボードを買わなくても、備え付けのA/Dボードが装備されていることがほとんどだ。その名をマイク端子とも言う。(マイクそのものが内蔵されているパソコンもある)ノイズは多いが、ちゃんとしたA/Dボードであることは間違いない。

 マイクからの信号を取り込むためのVIを図1に示す。
oto_recd.png
oto_recp.png
図1.マイクからデータ集録するためのVI
 マイクからの信号を受け取って、WAVEファイルに変換して保存するためのVIである。このVIでは、サンプリング周波数を44100Hzとし、分解能を16bitとして保存した。ほとんどのA/Dボードよりも、基本性能は良い。
 集録したデータを再生するためのVIを図2に示す。
oto_playd.png
oto_playp.png
図2.集録されたデータを出力するためのVI
グラフを見れば、集録されたデータが、そのまま表示されていることがわかる。
 このように、LabVIEWを使って、簡易的にデータを集録することは可能なのである。 

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Comments

外部から信号を集録する場合は、マイク端子の入力インピーダンスとスピーカ端子の出力インピーダンスに注意してください。
 普通のA/D、D/Aボードのように使えない理由は、ノイズという問題よりも、この入出力時のインピーダンスが、普通の計測器と違うことを、測定者が忘れているために測定値の換算を忘れてしまって、計測結果の値が信用できなくなることから、発生することが多いです。きちんと換算してあげれば、結構綺麗な値で計測できます。(精密計測ならともかく、簡易的な計測であればほとんど問題が生じません)

追記
 計測時間ですが、図1ダイアグラムウィンドウ左下にある、バイトカウント数で決まります。サンプリングレートが44.1kHzで、分解能が16bit、ステレオ入力の場合、1byte=8bitですから、44100個×2byte×2chが、1秒間データを計測するのに必要なバイト数ということになります。
 上記の条件では、1秒間につきメモリを最低、176.4kbyte必要すると考えてください。図1および図2は、1秒間記録したデータ波形となります。

「注意事項」
 データ集録ボードが買えなくて、セミナーをやっていた頃は、マイク端子とスピーカ端子を使った計測・制御のセミナーで良く誤魔化した。
 ただ、実際に計測に使おうとすると、校正作業をおこなう必要があるのが問題である。(受講生のパソコンが違うセミナーだと同じ結果がでないことがある)

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