ジェネレーター4

　PCのラインからサウンドを出力しその信号をそのままデジタル回路で使用することができるか実験してみました。

問題１　一波長でON・OFFの繰り返しを継続して出力する時は波形が乱れない。一波長でOFFのみが間にあると前後の波形が大きく乱れる。

問題２　一定時間だけONの信号が出せない。常に正負交互の交流信号を出力しないと信号が出てこないか前後の波形が乱れる。

問題３　出力の終わりに意図しない波形が出力されデジタル素子が誤動作をしてしまう。

---

 

その２　矩形波を止めて正弦波にする
　矩形波は多くの高調波を含んでいるので正弦波のみであれば状況が改善すると思い実験してみましたが問題を全て解決できませんでした。

問題１　解決できた。

問題２　波長を低くすればある程度の期間ONにできる。矩形波でも同様。

問題３　改善されない。

---

 

その３　常に信号を出している状態にする
　AMラジオの様に常に搬送波を出力しそれにデータである信号を乗せてみました。

問題１　再燃した。

問題２　その２と同じ解決できる。

問題３　若干改善した。

---

 

結論

　PCのサウンド出力はアプリから要求された信号を忠実に送出するのではなく独自の制御を行っているため振幅に意味を持たせる方法ではデジタルデータとしてそのまま使用できないことが解りました。

---

 

#include <iostream>
#include <string>
#include <windows.h>
#include <math.h>
#include <MMSystem.h>

#pragma comment (lib, "winmm.lib")

int main() {

    WAVEFORMATEX wfe1;
    static HWAVEOUT hWaveOut1;
    static WAVEHDR whdr1;
    static LPBYTE lpWave1;
    static LPBYTE lpDataA;
    static LPBYTE lpDataB;

    int i, j, len1, start, end;
    int f1;
    size_t terms = 300;
    int sampling = 192000;
    size_t size;
    double pi = 3.14159265359;

    f1 = 15000;
    len1 = sampling / f1;
    wfe1.wFormatTag = WAVE_FORMAT_PCM;
    wfe1.nChannels = 2;
    wfe1.wBitsPerSample = 8;
    wfe1.nBlockAlign = wfe1.nChannels * wfe1.wBitsPerSample / 8;
    wfe1.nSamplesPerSec = sampling;
    wfe1.nAvgBytesPerSec = wfe1.nSamplesPerSec * wfe1.nBlockAlign;
    waveOutOpen(&hWaveOut1, 0, &wfe1, 0, 0, CALLBACK_NULL);
    size = terms * wfe1.nChannels;
    lpWave1 = (LPBYTE)calloc(wfe1.nAvgBytesPerSec, size);

    for (i = 0; i < sampling * terms * wfe1.nChannels; i++) {
        lpWave1[i] = 128;
    }

    start = sampling * wfe1.nChannels * 1;
    end = start + len1 * wfe1.nChannels * f1 * terms;

    double d = 360.0 / len1;
    lpDataA = (LPBYTE)calloc(wfe1.nAvgBytesPerSec, len1);
    for (i = 0; i < len1; i++) {
        lpDataA[i] = (BYTE)(70.0 * sin(d * (i % len1) / 180.0 * pi) + 127.5);
    }

    for (i = start, j = 0; i < end; i++) {
        if ((i % 2) == 0) {
            lpWave1[i] = lpDataA[j];
            ++j;
            if (j >= len1) { j = 0; }
        }
    }

    int a = 300;
    lpDataB = (LPBYTE)calloc(wfe1.nAvgBytesPerSec, len1*a);
    for (i = 0; i < len1*a; i++) {
        lpDataB[i] = (BYTE)(50.0 * sin(d * i / 180.0 * pi / a) + 127.5);
    }

    for (i = start, j = 0; i < end; i++) {
        if ((i % 2) == 1) {
            if (((i / 2 / len1)+0) % 8 < 8 ) {
                lpWave1[i] = lpWave1[i-1] + lpDataB[j] - 128;
                ++j;
                if (j >= len1*a) { j = 0; }
            }
            else { lpWave1[i] = 128; }
        }
    }

    whdr1.lpData = (LPSTR)lpWave1;
    whdr1.dwBufferLength = wfe1.nAvgBytesPerSec * terms;
    whdr1.dwFlags = WHDR_BEGINLOOP | WHDR_ENDLOOP;
    whdr1.dwLoops = 1;
    waveOutPrepareHeader(hWaveOut1, &whdr1, sizeof(WAVEHDR));
    waveOutWrite(hWaveOut1, &whdr1, sizeof(WAVEHDR));
    
    char str[128];
    std::cout << "hello, world\n";
    std::cin >> str;

}