moitvivt Моделирование, оптимизация и информационные технологии Modeling, Optimization and Information Technology 2310-6018 Издательство 397 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗВУКОВОЙ КАРТЫ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ INVESTIGATION OF THE USE OF A SOUND CARD FOR REGISTERING LOW-FREQUENCY PULSE SIGNALS Кудряшов Никита Юрьевич Kudryashov Nikita Yuryevich gidroner19944@mail.ru aff-1 Куклин Владимир Александрович Kuklin Vladimir Alexandrovich iamkvova@gmail.com aff-2 Трифонов Константин Юрьевич Trifonov Rifonov konstantin Yurievich tk_tikey@bk.ru aff-3 Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. ТУПОЛЕВА Kazan national research Technical University. A. N. TUPOLEVA Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. ТУПОЛЕВА Kazan national research Technical University. A. N. TUPOLEVA Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. ТУПОЛЕВА Kazan national research Technical University. A. N. TUPOLEVA 01 01 2026 1 1 e397 Copyright © Авторы, 2026 2026 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License

Статья посвящена проблеме создание доступных информационно-измерительных систем, для проведения экспериментально-исследовательских работ, с гибкой программно-аппаратной перестройкой алгоритма регистрации аналоговых сигналов и обработки результатов измерений. Использование возможностей преобразования аналоговых сигналов звуковой картой персонального компьютера для этих целей существенно упрощает структуру такой системы. Однако область её применения для регистрации импульсных сигналов исследована недостаточно. Моделирование процесса преобразования и оцифровки прямоугольных импульсов аудиоканалом персонального компьютера показали существенные искажения их формы. В статье проведен анализ методов усреднения флуктуаций для восстановления амплитуды зарегистрированных импульсных сигналов. Было установлено, что усреднение за промежуток времени по уровню половины пикового значения искаженных импульсов практически устраняет систематическую ошибку предварительной обработки. Так же выявлено, что конечное значение частоты дискретизации АЦП приводит к ошибке усреднения, которая при использовании современных звуковых карт не превышает 5% при регистрации импульсных сигналов в диапазоне частот до 5-7 кГц. Проведены исследования амплитудной и частотной характеристик такого канала регистрации. Анализ результатов исследований показал, что аудиоканал персонального компьютера может быть использован в информационно-измерительных системах для регистрации импульсных сигналов амплитудой до 0,5 В.

The article is devoted to the problem of creating accessible information and measurement systems for carrying out experimental research work, with flexible software and hardware reorganization of the algorithm for recording analog signals and processing measurement results. Using the capabilities of converting analog signals to a PC's sound card for these purposes greatly simplifies the structure of such a system. However, the field of its application for recording pulsed signals has not been studied sufficiently. Simulation of the process of transformation and digitization of rectangular pulses by the audio channel of a personal computer showed significant distortions in their form. The analysis of methods for averaging fluctuations for reconstructing the amplitude of registered impulse signals is analyzed. It was found that averaging over a period of half the peak value of the distorted pulses practically eliminates the systematic error of the preliminary processing. t is also revealed that the final value of the ADC sampling frequency leads to an averaging error, which, when using modern sound cards, does not exceed 5% when recording impulse signals in the frequency range up to 5-7 kHz. The amplitude and frequency characteristics of such a registration channel are investigated. Analysis of the research results showed that the audio channel of a personal computer can be used in information and measurement systems for recording pulse signals with amplitude up to 0.5 V.

 импульсный сигнал звуковая карта импульсная фотометрия нефелометрия pulse signal sound card pulse photometry nephelometry Исследование выполнено без спонсорской поддержки. The study was performed without external funding. References Лысенко С.П., Кугейко М.М. Спектронефелометрические методы определения микрофизических характеристик пыли в аспирационном воздухе и отходящих газах цементных производств // Журнал прикладной спектроскопии . 2012. Т. 79, №1. с. 66-77. Данилаев М.П., Дорогов Н.В., Куклин В.А., Курангышев А.В., Шилов Н.С. Измерение характерного размера субмикронных частиц в технологических процессах методом светового рассеяния. // Нано- и микросистемная техника. 2017. Т.19, №7. с. 417-420. Волькенштейн А.А., Кувалдин Э.В. Фотоэлектрическая импульсная фотометрия. Л. «Машиностроение», 1975. 192 с. Кувалдин Э.В. Системный подход к энергетическому расчету фотометрического прибора // Научное приборостроение . 2003. Т. 13, №2. с. 52-56. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: «Советское радио», 1977. 608 с. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: «Высшая школа», 2002. 214 с. Мецлер Э.А., Титов С.С., Муравлев Е.В., Павленко А.А., Архипов В.А. Экспериментальная установка для определения дисперсных параметров аэрозольных субмикронных сред // Ползуновский вестник. 2017. №1. c.56-62. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: «Высшая школа», 2003. 479 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.