TERZAESSE, GUIDA IN LINEA


GENERALITÀ
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TerzaEsse è il terzo di una famiglia di programmi pensati per i radioamatori e gli appassionati di misure. I primi due programmi, Sinad e Wwv, fanno misure di rapporto segnale disturbo, noise floor, IMD3 ecc (Sinad), e misure di stabilità e confronti di frequenze (Wwv). TerzaEsse misura la selettività statica dei ricevitori, quelli per SSB e CW; per la selettività dinamica ci vuole Sinad.

Queste sono le condizioni che devi accettare per usarlo.



CHI USA IL PROGRAMMA ACCETTA TUTTE LE CLAUSOLE ESPOSTE QUI SOTTO
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1) Gianfranco Tarchi, autore del programma, ne concede, a titolo gratuito, la licenza d'uso a chiunque, privati e non.

2) La proprietà del software resta all'autore.

3) Chi entra in possesso di una copia del programma è autorizzato a farne altre copie e a distribuirle, purché conformi all'originale e a titolo gratuito. L'autore permette la distribuzione sui CD-ROM allegati alle riviste, purché il CD sia compreso nel prezzo della rivista stessa. Il programma può essere distribuito via Internet, purché a titolo gratuito. È VIETATA LA DISTRIBUZIONE IN SITI OVE SI PAGHI IN QUALUNQUE MODO IL SOFTWARE SCARICATO.

4) CHI USA QUESTO PROGRAMMA LO ACCETTA COSÌ COM'È ("AS IS"), SENZA ALCUNA GARANZIA, NÉ ESPLICITA NÉ IMPLICITA, DA PARTE DELL'AUTORE CHE DECLINA OGNI RESPONSABILITÀ PER DANNI DERIVANTI DALL'USO DEL PROGRAMMA STESSO, ANCHE SE DOVUTI A PROPRI ERRORI.

CHI NON È D'ACCORDO CON LE CLAUSOLE PRECEDENTI NON DEVE USARE QUESTO PROGRAMMA.



REQUISITI HARDWARE & SOFTWARE
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TerzaEsse richiede Microsoft Windows Xp o successivi.
I requisiti minimi per l'hardware sono:
- processore Intel Atom N450 (usato sui netbook) o equivalenti;
- la RAM necessaria a Windows più 100 MB circa;
- almeno 100 MB di spazio libero sul disco rigido;
- una scheda audio a 16 bit e 44,1 o 48 kHz di frequenza di campionamento, basta un ingresso monofonico;
- un'interfaccia per l'isolamento galvanico, basta un trasformatore da 600 ohm per modem.

La potenza di calcolo richiesta alla CPU varia con alcuni parametri d'uso, ma dovrebbero bastare anche PC poco potenti.



INSTALLAZIONE
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Per installare questo software crea una directory e copiaci tutti i file contenuti nel file .ZIP di distribuzione. Per quanto dipende da me, TerzaEsse scrive i suoi dati di configurazione sul file di testo TerzaEsse.cfg nel path dell'eseguibile. Se decidi di non usare più TerzaEsse, lo puoi eliminare cancellandone la directory d'installazione e la sua directory di lavoro (indicata più avanti).
Copia il programma e gli altri file in una directory, di nome TerzaEsse, sul disco rigido C; non è un obbligo, ma nel seguito userò questo nome; se vuoi cambialo pure.

Crea, a mano, un collegamento per eseguire il programma. La riga di comando deve essere: C:\TerzaEsse\TerzaEsse.EXE

Questi sono i file distribuiti:
TerzaEsse.EXE          il programma vero e proprio
TerzaEsse.CFG          il file di configurazione
TerzaEsse.TXT          la guida in linea che stai leggendo, in formato testo, non modificarlo mai
...      .PNG          alcuni file grafici che sono parte dell'help

Altri file, necessari anch'essi, sono:
MSCOMCTL.OCX           controlli comuni di Windows 6.0
MSVBVM60.DLL           modulo di run-time di Visual Basic 6.0
VB6IT.DLL              per l'uso della lingua italiana
Forse essi sono già sul tuo PC, ma è sempre meno probabile vista l'età dello strumento usato per sviluppare TerzaEsse: Microsoft Visual Basic 6.0 edizione professional, classe 1998.



COSA FA TERZAESSE
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Il programma permette di ricavare la selettività di un ricevitore SSB o CW, fornendo la curva di selettività e i principali valori a questa legati: banda passante, abbreviata BP, a -6, -10, -20, -30, -40, -50 e -60 dB, nonché il ripple e i fattori di forma per le varie attenuazioni, da -10 dB in poi, rapportati alla BP a -6 dB. TerzaEsse misura solo la selettività statica, ovvero con un solo segnale di prova, e non la selettività dinamica. Ci sono tre metodi di misura descritti più avanti.

L'input del programma è l'uscita audio del ricevitore in prova. Questi sono i metodi di misura:
- Metodo 1, misura manuale, col generatore RF;
- Metodo 2, misura con il noise, automatica;
- Metodo 3, misura col generatore RF, semiautomatica.
In "COME LAVORA TERZAESSE" c'è la descrizione dei metodi.

TerzaEsse misura la selettività statica, cioè con un solo segnale che si sposta in frequenza mentre se ne rileva l'attenuazione all'uscita dell'RX. La misura statica può sbagliare con attenuazioni oltre i 60 dB. Il limite per la misura di selettività statica dipende dall'RX, ti consiglio di non superare i 60 dB, oltre fai misure di selettività dinamica. Con ricevitori mediocri o scadenti, il limite per la misura statica può scendere a 50 dB.
Il comportamento del programma è controllato dal file di configurazione, TerzaEsse.CFG, fornito con valori ottimali per le misure con RX di qualità buona/ottima. Vedi "GUIDA VELOCE ALL'USO DI TerzaEsse" per sapere come fare, ma leggi anche "COME LAVORA TERZAESSE" poco sotto per conoscere il funzionamento del programma che ti accingi a usare.



I FILE CON IL RISULTATO DELLE MISURE
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Quando la misura con i metodi 2 o 3 è finita, il programma genera due file: uno di testo con i risultati della misura e due grafici con la curva di selettività. I file stanno nella directory del programma e hanno nomi come: TerzaEsse_AAAA-MM-GG-hh-mm-ss_Selettivita_Dal_Noise con estensioni .txt e .bmp (o .png). La parte AAAA-MM-GG-hh-mm-ss rappresenta data e ora della fine della prova.

I file ottenuti con i metodi 2 e 3 sono simili tra loro, cambia solo la descrizione del metodo. Alcune righe uguali a quelle del pannello informazioni non sono descritte, vedi più avanti. Questa è la parte con i risultati:
RIGA 1 - BP per          -6 dB      -10 dB      -20 dB      -30 dB      -40 dB      -50 dB      -60 dB
RIGA 2 -                287 Hz      308 Hz      341 Hz      372 Hz      404 Hz      451 Hz    5.019 Hz 
RIGA 3 - Fatt.forma     ---        1,07        1,19        1,30        1,41        1,57       17,48
RIGA 4 - Freq audio  461-748 Hz a -6 dB         (493-722 Hz a -3 dB, pari a una BP di 229 Hz)
RIGA 5 - Ripple         3,5 dB  (per il 90% o più della BP a -6 dB)     

Le scritte come "RIGA 1 - " individuano le righe qui, ma non sono nel prospetto.

La riga 1 è riporta le varie attenuazioni alle quali sono relativi i dati delle righe 2 e 3.

La riga 2 riporta le bande passanti rilevate alle attenuazioni indicate sopra. Se trovi valori stonati, come il "5.019 Hz" dell'esempio, con uno stacco molto forte rispetto al valore che lo precede, si tratta di una misura al limite del noise (capita spesso col metodo 2). Per distinguere una larghezza di banda ampia da un valore non attendibile confronta il livello del noise (metodo 2), o del segnale (metodo 3), con quello del noise più lontano, ai limiti dello spettro: se sono vicini la misura è al limite: col metodo 2 ci si ferma 10 dB prima, col metodo 3 serve un aumento di segnale maggiore. Col metodo 2 il problema si manifesta già a -40/-50 dB. Il metodo 1 arriva sempre a 60 dB.

La riga 3 contiene i fattori di forma relativi all'attenuazione indicata due righe sopra e -6 dB. Ad esempio, il valore 1,57 è il FF 50/6 ed è l'ultimo valido per quanto detto sopra.

La riga 4 indica i limiti di frequenza audio relativi alla banda passante a -6 dB. In questo esempio le frequenze estreme sono 461 e 748 Hz. Seguono, tra parentesi, i limiti audio relativi alla banda a -3 dB, ma questo dato è significativo solo con ricevitori di alta classe, con gli altri è invalidato dal ripple.

La riga 5 indica il ripple in banda, cioè una misura che dice quanto è irregolare la risposta all'interno della banda passante a -6 dB.
Il programma esplora la banda a -6 dB esaminando tutti gli intevalli di frequenza ampi il 90 per cento della BP a -6 dB e cercando quello dove la differenza tra il massimo e il minimo livello incontrati nell'intervallo è minore. In termini audio le frequenze estreme della banda a -6 dB sono 461 e 748 Hz: il programma cerca massimo e minimo livello nell'intervallo 461-719 Hz, ne fa la differenza e la annota come candidato ripple. Poi prosegue spostando avanti l'intervallo: 462-720 Hz, calcola la differenza di livelli e la confronta col candidato ripple, il nuovo candidato ripple sarà il minore dei due valori. Poi continua così con gli altri intervalli: 463-721, 464-722, 465-723,... fino a 490-748 Hz. Alla fine il ripple sarà la minima differenza tra i livelli massimo e minimo all'interno di uno di questi intervalli ampi 0,9 * BP -6 dB. Dunque nell'esempio sopra c'è un intervallo di 258 Hz all'interno della BP dove la differenza tra i livelli di risposta massimo e minimo è 3,5 dB.

Il file grafico è un file BITMAP (estensione .BMP), oppure PNG (estensione .PNG), con la curva della selettività. Ti consiglio caldamente usare il formato PNG, guadagnerai tanto spazio senza perdite di dettaglio. Se il parametro P21 non dovesse funzionare (capita con i sistemi operativi più vecchi), vai su www.portableapps.com e scarica il programma Irfanview Portable, adatto per lavori di conversione formato e per tanti altri.

Il metodo 2, col noise, (solo il metodo 2 per motivi di risoluzione) prepara un secondo grafico relativo alla parte alta della curva di selettività, per meglio vedere il ripple. Il suo nome è come l'altro, ma termina con "..._Ripple.png". La stessa cosa fa il metodo 3 (semiautomatico col generatore RF).

Dalla release 1.3 in poi, TerzaEsse scrive un file, di nome QS_aaaa_mm_gg_hh_mm_ss....txt, con i dati dello spettro rilevato col metodo 2. I dati sono leggibili con il programma di confronto spettri QuintaEsse.exe (o, importandoli, con un foglio di calcolo).




COME LAVORA TERZAESSE
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Nella misura col METODO 1, quello MANUALE, si fornisce all'RX un segnale RF sotto la soglia dell'AGC (bastano 3 dB) e poi si sposta annotando ogni volta la frequenza e di quanto varia il segnale audio corrispondente. Tutto ciò per un certo numero di frequenze più o meno distanti dal centro banda. È importante annotare almeno le quattro frequenze, f6A, f6B, f60A e f60B per le quali il segnale si attenua di 6 dB (f6A e f6B) e 60 dB (f60A e f60B) rispetto al massimo. Il massimo della risposta non si trova sempre a centro banda, ma va cercato col metodo 2 o a mano. Le bande passanti saranno: BP6 = f6A - f8B e BP60 = F60A - F60B.
La misura del picco del segnale si fa col mouse che misura frequenza e ampiezza del picco contenuto in una fascia larga (As_Frequenza_A - As_Frequenza_Da) / 50; se As_Frequenza_A = 0 si considera pari a sample rate / 2. Una fascia verticale rosso scuro si muove, lentamente, seguendo il puntatore del mouse, il picco di ampiezza sarà cercato lì, al suo interno. Spostando molto la frequenza del generatore RF, potresti avere qualche difficoltà a rilevare un'uscita 50-60 dB sotto la massima, perché la potrebbe coprire il noise. In questo caso aumenterai di 10 o 20 dB (a volte 30) l'uscita del generatore RF, ma senza che intervenga l'AGC, che falserebbe la misura: verifica sempre che lo S-meter non si muova! Devi gestire quest'aumento tenendone conto nel calcolare l'attenuazione totale. Per esempio, se l'ampiezza del segnale audio nel punto di massimo segnale è -12 dB, e hai incrementato il segnale di 20 dB, per avere la banda a -60 dB devi leggere un'ampiezza del segnale audio pari a -12 -60 +20 = -52 dB. Per fare una misura veloce dopo avere cambiato frequenza, premi Ctrl+m.
Una difficoltà della misura è legata al passaggio del segnale di prova sulla banda laterale opposta. Il fenomeno si ha quando la frequenza audio scende vicino a zero Hz e c'è ancora una risposta non trascurabile: in tal caso andrai sulla banda laterale opposta il che porterà la frequenza audio ad aumentare invece che a diminuire. Leggi "BANDA LATERALE OPPOSTA E SEGNALE AUDIO" per saperne di più.
Spesso gli amplificatori audio dei ricevitori attenuano molto le frequenze sotto i 100-150 Hz e questo può falsare la misura facendo credere che l'attenuazione sia quella voluta. Per evitarlo fai una verifica variando ancora la frequenza del generatore RF per avere una frequenza audio ancora più bassa che, dopo il passaggio per lo zero, riprenderà a salire: il generatore è sulla banda laterale opposta. Tornato a una frequenza audio di 100-150 Hz, se l'intensità del segnale non è risalita, bene; in caso contrario cerca qui, nella banda laterale opposta, il picco di segnale audio corrispondente all'attenuazione cercata. Un'altra verifica può essere lo spostamsnto della banda passante verso le frequenze audio più alte per 300-500 Hz con l'IF shift seguito dalla ripetizione della misura dubbia: un eventuale errore, dovuto al problema della risposta audio attenuata sotto i 100-150 Hz, sarà subito smascherato. Questa seconda verifica è meno sicura perché a volte l'IF shift altera un po' l'ampiezza della banda passante.
Se non hai un generatore di segnali RF, puoi usare un generatore a frequenza fissa, ma con un attenuatore, e variare la sintonia del ricevitore.
Il metodo 1, manuale, è il più versatile e il più difficile.

La misura col METODO 2, quello COL NOISE, richiede un noise appena sotto la soglia dell'AGC. Puoi usare un generatore di noise regolanto opportunamente.  Vedi "LA SOGLIA DELL'AGC" per la procedura corretta.
Se non hai il generatore di noise, usa il noise del ricevitore, inserendo il PRE per averne di più. Talvolta è utile il computer, più o meno vicino alla presa d'antenna dove inserirai un filo cortissimo. Il computer è ricco di noise che a volte è del tipo adatto, a volte no: quando ha dei picchi su certe frequenze non lo è.
Questa misura richiede un po' di tempo, perché il programma fa la media di molte letture (per default 500).
Questo metodo non supera -30 / -50 dB. Il limite dipende dalla dinamica in banda del ricevitore e dal noise negli stadi dopo i filtri (ultima parte IF, stadi audio).
Un altro limite grave del metodo è che vuole la curva di selettività lontana dallo zero, poiché perde tutta la parte nella banda laterale opposta. Con filtri CW stretti il problema non c'è: tutta la curva di selettività è a destra dello zero. Ma con i filtri SSB spesso una parte della curva è sulla banda laterale opposta: prova a usare l'IF shift per spostare la curva verso le frequenze audio più alte, ma ricorda che il comportamento del filtro può cambiare.
Il metodo 2 dà un'idea della curva di selettività, alle basse attenuazioni, entro 30-50 dB, e misura il ripple.
Usa Smussatura_Curva_Con_Noise con moderazione: con Num_Sample_A_Fft=8192 usa 10 per filtri SSB e CW fino a 500 Hz, per filtri più stretti usa 5, o anche 3.

La misura col METODO 3, quello SEMIAUTOMATICO COL GENERATORE RF, disegna la curva di selettività semplicemente spostando la sintonia del ricevitore o la frequenza del generatore RF. Il massimo valore raggiunto per ogni frequenza viene disegnato sullo schermo e memorizzato.
La misura richiede che il livello del generatore sia circa 3-4 dB sotto la soglia dell'AGC. Il generatore deve avere passi di non oltre 10 Hz (meglio 1 Hz). Il generatore potrebbe anche essere a frequenza fissa, purché il ricevitore in prova consenta variazioni di frequenza a passi di 10 Hz o meno. Il generatore va regolato per dare un livello inferiore di 3-4 dB alla soglia d'intervento dell'AGC. Ciò va fatto alla frequenza dove la sensibilità dell'RX è massima (la si trova col metodo 2, del noise, o a mano, con qualche tentativo).
Fatte le regolazioni appena dette, si sposterà lentamente la sintonia (del generatore o dell'RX) sia in alto che in basso, fintanto che la curva sarà distinguibile in modo chiaro. Lo spostamento in frequenza dev'essere lento, per consentire al programma di misurare esattamente il livello audio.
Ci sono alcuni problemi nell'eseguire la misura, vediamoli uno alla volta.
PROBLEMA A) attenuazione del segnale. Quando la frequenza sale molto, si esce dalla centrale della curva di selettività e il segnale si attenua. Dopo un po' l'attenuazione sarà troppa e il segnale si confonderà col noise e la curva non sarà più disegnata. RIMEDIO A) Clicca sul comando "+30 dB"; dopo aumenta di 30 dB l'uscita del generatore; traccia la curva continuando ad allontanarti fintanto che il picco resta ben visibile e la curva viene disegnata correttamente. Muovendosi nella direzione opposta, con frequenza audio che si abbassa, si ha la stessa attenuazione del segnale, che si rimedia come visto, salvo quanto segue.
PROBLEMA B) attenuazione sotto i 100 / 150 Hz. Quest'attenuazione è dovuta anche alla risposta BF del ricevitore. Accade che una frequenza che il filtro d'IF attenuerebbe poco, lo sia in misura anche molto maggiore perché i segnali a frequenza troppo bassa non passano dalla BF dell'RX. RIMEDIO B) Puoi spostare la curva con l'IF shift, ma la risposta viene cambiata. Il problema trova soluzione anche quando c'è risposta sulla BLO (vedi sotto) in tal caso è Terzaesse a provvedere quando rimette insieme la curva nella banda laterale ricevuta e nella BL opposta.
PROBLEMA C) risposta non trascurabile nella banda laterale opposta (BLO), tipica di RX con filtro ceramico, ma anche a quarzo. Supponiamo di misurare la selettività in USB con l'RX su 14.200 kHz. Spostiamo la frequenza del generatore, inizialmente su 14.201 kHz, prima in alto (vedi problema A) e poi in basso. Spostando il generatore sotto i 14.200,1 kHz vediamo che il segnale diminuisce (problema B) salvo riaumentare sotto i 14.199,9 kHz circa: risposta in BLO. Il programma dev'essere informato quando si sta per esaminare una risposta audio nella BLO, per tenerne conto correttamente. Basta cliccare sul comando "BL opposta" quando il generatore è su 14.200 kHz, prima di scendere ancora. Volendo tornare di nuovo sopra 14.200 kHz si dovrà cliccare di nuovo sul comando, perché Terzaesse sappia sempre in quale BL siamo.
Il miglior modo per impratichirsi col metodo 3, quello semiautomatico col generatore RF, consiste nel fare prima una prova col metodo 2, quello col noise, cercando poi di riprodurre di nuovo la curva col metodo 3.



LA SOGLIA DELL'AGC
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Questo programma usa tre metodi diversi. Tutti i metodi richiedono che i segnali inviati al ricevitore, RX, quello del generatore RF per i metodi 1 e 3 ed il noise per il metodo 2, siano inferiori alla soglia dell'AGC, cioè non devono farlo intervenire. Il livello corretto dev'essere vicino alla soglia dell'AGC, ma sempre sotto di essa (3-4 dB). Col generatore RF verifica che il livello sia inferiore alla soglia dell'AGC sulla frequenza dove c'è il picco della risposta dei filtri dell'RX (dove questi attenuano meno).

Vediamo come fare:
- regola il volume dell'RX a un livello da normale ascolto;
- porta la frequenza del generatore nella BP dell'RX, nel punto col picco massimo (minima attenuazione);
- il punto sopra lo trovi per tentativi o col metodo 2, col noise;
- aumenta il livello del generatore fino a che l'RX indica S1, poi riducilo di una decina di dB;
- osserva il valore "Pot.picco" che è il livello di uscita audio per quel livello del generatore RF;
- aumenta il livello del generatore RF di 1 dB alla volta e controlla che anche l'audio ("Pot.picco") aumenti di 1 dB;
- l'aumento del livello audio indicato da TerzaEsse è un po' lento, secondo il parametro Num_Elem_Media_Fft;
- per fare prima, dopo ogni aumento col generatore RF premi Ctrl+m ("Reset Media" del menu File);
- a un certo livello del generatore, l'aumento di "Pot.picco" sarà meno di 1 dB: l'AGC è intervenuto, sei sopra la soglia;
- scendi di 1 dB, questo è il valore sotto la soglia, riducilo ancora per avere un margine;
- se sei tranquillo riduci di 2-3 dB, se hai dubbi riduci di 6 dB, ma non di più.

Controprova: se lo S-meter della radio indica qualcosa sopra lo zero, l'AGC è intervenuto e siamo certamente sopra la soglia. A rigore, non è vero il contrario: qualche volta all'inizio del suo intervento l'AGC può agire senza che lo S-meter si muova.

A titolo d'esempio, vediamo come si comporta l'IC-7000:
   Livello    Livello    Indicazione
generatore      audio        S-meter
    in dBm      in dB     in unità S
      -100      -10,2              0
       -99       -9,2              0
       -98       -8,2              0
       -97       -7,2              0 *** AGC NON intervenuto ***
       -96       -6,5              0 *** AGC intervenuto parzialmente, S-meter ancora a zero ***
       -95       -6,2              1 *** AGC intervenuto in pieno ***
       -94       -6,2              1
       -66       -5,7              9
       -46       -5,7           9+20 

Nell'esempio il livello consigliato per le misure è -99/-100 dBm. Il livello audio è indicativo, dispende dal volume dell'RX e dalla sensibilità dell'ingresso della scheda audio.



BANDA LATERALE OPPOSTA E SEGNALE AUDIO
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Mediamente un RX in modo USB attenua poco, entro 6 dB, a frequenze RF superiori a quella di sintonia di un valore compreso fra 300 e 2.700 Hz, cui corrispondono frequenze audio fra 300 e 2.700 Hz in altoparlante. Quindi, sintonizzando 14.200 kHz in USB, avrai una risposta entro 6 dB con frequenze RF fra 14.200,3 e 14.202,7 kHz. Ma la risposta del ricevitore va anche oltre questi limiti, sopra e sotto. Con un modesto filtro a quarzo con fattore di forma 60/6 pari a 2 e la BP appena vista, 2,4 kHz a -6 dB, avrai una risposta con frequenze RF fra 14.199,1 e 14.203,9 kHz, entro 60 dB. Le frequenze audio corrispondenti al range 14.200 - 14.203,9 kHz vanno da 0 a 3.900 Hz, ma scendendo sotto la frequenza di sintonia, 14.200 kHz, le cose cambiano perché man mano che si scende la frequenza audio corrispondente riprende a salire, arrivando a 900 Hz quando al ricevitore giunge un segnale a 14.199,1 kHz. Giunti alla frequenza RF pari a quella di sintonia, se continuiamo ad abbassarla, avviene l'inversione della frequenza audio che ricomincia a salire. Questo fenomeno è complicato a spiegarsi in modo formale, ma è semplice da comprendere con la radio davanti (meglio se poco selettiva!). Quando fai misure col metodo 1, manuale, o col metodo 3, semiautomatico col generatore RF, tieni tutta la questione ben presente. Col metodo 2, quello col noise, le frequenze nella banda laterale opposta sono perse, il metodo 2 NON le può rilevare.

C'è una complicazione, più sottile ma importante: nell'esempio fatto sopra il segnale a 14.199,1 kHz dà una frequenza audio di 900 Hz a -60 dB rispetto a un segnale all'interno della banda passante. Ebbene, questa frequenza a 900 Hz si trova in una zona, la BP a -6 dB, dove il floor del noise è ben più elevato rispetto a quello con cui fa i conti la frequenza RF dal lato opposto, 14.203,9 il cui audio cade a 3.900 Hz, dove il floor del noise è molto più basso. Dunque la risposta sulla banda laterale opposta è quella che si rileva con maggiore difficoltà e più probabilmente richiederà un aumento di livello del generatore RF. Ciò vale sia per il metodo 1 che per il 3.



IL NOISE E IL NUMERO DI SAMPLE PER LA FFT
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Il parametro Num_Sample_A_Fft dev'essere una potenza del due e indica al programma quanti campioni presi con la scheda audio (ADC) deve passare alla FFT. Maggiore è il suo valore, più basso sarà il floor del noise (quello che nel gergo dell'analisi spettrale si chiama "altezza dell'erba"). Anche se valori alti comportano tempi di risposta maggiori, la riduzione del floor del noise è un fatto positivo. Ma nella misura col metodo 2, col noise, si riduce tanto il noise fuori banda quanto quello nella banda passante e quindi non cambia nulla: conta solo il loro rapporto. Il vantaggio che si può avere  col metodo 2 è un miglioramento di risoluzione, per cui ti consiglio l'uso di 16384, o 32768 al massimo, con filtri CW stretti, per misure molto accurate.
Con i metodi 1, manuale, e 3, semiautomatico col generatore RF, la cosa potrebbe tornare utile per fare emergere un segnale debole sulla banda laterale opposta (vedi sopra). L'uso di un Num_Sample_A_Fft maggiore con il metodo 3 ha il difetto di renderlo più lento e non è piacevole, perché devi azionare il generatore RF per farlo avanzare di un passo per volta. Il valore di default è un buon compromesso, ma in casi difficili, che tratterai col metodo 1, lo puoi aumentare.



COME FUNZIONA IL METODO 2, COL NOISE
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Il metodo 2 è basato sul noise, quello normalmente generato negli stadi d'ingresso dell'RX, o fornito da un generatore di noise. In ogni caso il noise non deve mai causare l'intervento dell'AGC, anzi deve restare 3-4 dB al disotto della soglia dell'AGC.
Questo metodo si basa sul fatto che gran parte del noise è generato nei primi stadi dell'RX, a monte della selettività, e perciò verrà filtrato dalla media frequenza, IF. Il filtraggio in IF modella lo spettro del noise che riproduce la banda passante totale dell'RX. Il problema di questo metodo è che una dinamica di 60 dB è quasi impossibile da ottenere. In molti casi si sta sotto i 30-50 dB e la curva di selettività non rende giustizia all'RX. I migliori risultati li danno gli RX DSP, o tali almeno nell'ultima IF. Limitazioni più o meno gravi possono derivare dal rumore generato in media frequenza, a valle dei filtri, e dal rumore dell'amplificatore audio, presente anche col volume a zero.
Regola il volume dell'RX per un ascolto confortevole e senza distorsioni. Poi regola la sensibilità d'ingresso della scheda audio per mandarle un segnale pari alla metà del livello massimo dell'ADC (il livello indicato dal programma con "Vmax input" deve essere mediamente 0,5). Un livello troppo forte è segnalato da scritte e spettro di colore rosso invece che giallo; quando c'è overflow il colore diventa lillà e la media riparte daccapo (come la misura col metodo 2, del NOISE, se era in corso). Come detto altrove, la BP dell'RX dev'essere abbastanza distante dalla frequenza di zero Hz, perché la parte al disotto di zero Hz, la banda laterale opposta, è persa con questo metodo.
Il metodo migliore per le misure statiche di selettività è il metodo 1, quello manuale. Con attenuazioni forti la migliore misura è quella con due segnali (debole voluto e forte di disturbo), ne troverai un cenno a "LA MISURA DELLA SELETTIVITÀ DINAMICA".



L'INTERFACCIA SERVE?
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Senza l'interfaccia hardware tra uscita audio dell'RX e ingresso della scheda audio del PC si potrebbe danneggiare il computer o la radio. Il pericolo sono le tensioni vaganti, come accade con i condensatori sulla linea d'alimentazione che vanno a massa se questa non è a terra, oppure sovratensioni nel caso di cadute di fulmini nelle vicinanze. Ritengo che questo pericolo sia poco probabile, ma c'è. In caso di fulminazione diretta l'interfaccia non servirebbe a nulla: sarebbe comunque un disastro.

C'è un altro pericolo, molto comune, legato ai loop di massa. Poiché gli apparati sono collegati tra loro col cavo audio e tramite la rete alla quale finiscono per attingere l'alimentazione, si possono formare loop che captano i 50 Hz della rete o segnali di tutti i generi presenti nel computer, e li mandano all'ingresso della scheda audio. Il pericolo in questi casi è solo di trovare della sporcizia nello spettro che si vuole esaminare. Non è un pericolo grave, ma è molto frequente.
Ci sono due file allegati al programma: "TerzaEsse con interfaccia.png" e "TerzaEsse senza interfaccia.png" che mostrano cosa accade nella mia installazione: Icom IC-756 e notebook Asus A55V con scheda audio interna. Nell'immagine senza interfaccia, il segnale a -29 dB è quello in esame, gli altri indicati con dei cerchietti rossi provengono dal computer e danno fastidio. L'immagine presa in presenza dell'interfaccia, un trasformatore da 600 ohm del tipo per modem, mostra solo il segnale in esame e il noise. Il segnale e il noise sono più forti con l'interfaccia perché il trasformatore usato ha un rapporto non 1:1, ma leggermente in salita.

Il trasformatore da 600 ohm, tipo "modem", costa poco, isola il secondario dal primario con tensioni fino a 1.000 V ed evita i loop di massa interrompendone la continuità galvanica, ma ha anche un inconveniente: non è hi-fi, il mio taglia quasi 1 dB a 6 kHz e oltre 2 dB a 12 kHz.



QUALE INGRESSO PER LA SCHEDA AUDIO
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Nel caso la scheda audio usata disponga sia dell'ingresso microfono sia dell'ingresso line, ti consiglio di scegliere quest'ultimo. In linea di massima l'ingresso line ha un livello di noise e una sensibilità minori dell'ingresso microfono. Un livello di noise minore è sempre un vantaggio, mentre la sensibilità ridotta non è un problema, poiché il livello disponibile per l'altoparlante esterno, o cuffia, dell'RX è alto a sufficienza per pilotare l'ingresso line. Chi ha solo l'ingresso microfono non si preoccupi troppo, il suo rumore è comunque basso.



GUIDA VELOCE ALL'USO DEL PROGRAMMA
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Se vuoi provare subito il programma, per prenderci confidenza, segui le istruzioni qui sotto.

- collega l'audio dell'RX all'ingresso audio del PC, con un trasformatore da 600 ohm tipo "modem";
- usa pure altre interfacce con idoneo isolamento tra RX e PC e con risposta lineare;
- con un microfono vicino all'altoparlante dell'RX la curva di selettività sarà errata, non farlo;
- spesso un collegamento diretto RX-SK AUDIO introduce rumore, usa il trasformatore;
- il programma, per default, vuole l'input audio sul dispositivo predefinito (vedi parametro Input_Device_Id);
- aspetta almeno 15-30 minuti dall'accensione perché l'RX sia a regime;
- sintonizza l'RX (e il generatore per i metodi 1 e 3) e regolali come devi per la misura voluta;
- regola il volume dell'RX per un normale volume d'ascolto, né basso né troppo alto;
- esegui TerzaEsse;
- sulla prima riga, Vmax input dev'essere circa 0,5 (0,4-0,7);
- col segnale troppo forte riduci sul PC la sensibilità dell'ingresso audio, ma NON il volume dell'RX;
- col segnale troppo debole aumenta sul PC la sensibilità dell'ingresso audio, ma NON il volume dell'RX;
- il segnale d'ingresso dev'essere del giusto livello;
- decidi il metodo da usare (vedi "COME LAVORA TERZAESSE");
- per una misura facile usa il metodo del NOISE, ma ricorda che lavora solo fino ad attenuazioni di 30-50 dB
-   e con BP lontane da 0 Hz (rileggi "BANDA LATERALE OPPOSTA E SEGNALE AUDIO");
- TerzaEsse usa il dispositivo di registrazione predefinito, verifica che sia quello cui mandi il segnale;
- se così non fosse, clicca di destro sull'altoparlante in basso a sinistra e scegli "Dispositivi di registrazione"
-   poi clicca di destro sull'ingresso microfono (esterno) e scegli "Imposta come dispositivo predefinito"
-   poi chiudi TerzaEsse e rilancialo di nuovo;
- in alternativa varia il parametro Input_Device_Id poi chiudi TerzaEsse e rilancialo di nuovo.



I PANNELLI DEL PROGRAMMA
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Eseguendo il programma vedi una finestra con due pannelli. Partendo dall'alto troviamo:
- un pannello di testo "Informazioni", con sfondo blu scuro, con alcuni dati utili;
- un pannello grafico "Spectrum scope", con sfondo nero, con lo spettro del segnale dell'RX.



IL PANNELLO "INFORMAZIONI"
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Nella fase iniziale, manuale, mostra il livello del segnale, avvertendo quando non è corretto, e i dati relativi al mouse necessari alla misura manuale.

"MISURA METODO 1 'MANUALE'" Indica il metodo in uso. Appena avviato il programma, il metodo è quello manuale. Dopo l'indicazione del metodo ci sono i tasti scorciatoia (shortcut keys) per avviare uno degli altri modi operativi. Altri dettagli alla descrizione del menu File.

Riga vuota.

"Vmax input" è il livello d'ingresso, dove 1 è il massimo tollerabile dall'ADC, ovvero dall'ingresso della scheda audio, e dà origine a una distorsione più o meno forte. Eventualmente, alla sua destra c'è una scritta che indicare un segnale troppo debole o troppo forte, o l'overflow; in questi casi cambia anche il colore delle scritte: bianco = troppo debole, giallo = giusto, rosso = troppo forte, lillà overflow. Gli stessi colori sono usati per la traccia dello spectrum scope.
La funzione "Reset Media" del menu File elimina gli effetti dell'overflow e fa ripartire la misura col metodo 2, del NOISE, eventualmente in corso.

"Freq.picco" è la frequenza del segnale più forte tra 45 Hz e Sample_Rate_Nominale / 2. La ricerca non parte da zero a causa del cosiddetto noise 1/f che dà un picco forte, anche -50 dB, ma privo d'interesse. Il picco del noise 1/f non è visibile, perché il programma mette tutte le frequenze inferiori a 45 Hz a un valore convenzionale basso.

"Pot.picco" è la potenza relativa in dB del picco di cui si è parlato subito sopra, in "Freq.picco". In questo programma le ampiezze sono in dB rispetto al valore massimo gestibile dall'ADC, come nello spectrum scope. Non è previsto un processo di calibrazione perché il programma non misura le potenze, ma solo un rapporto tra potenze, cosa fattibile anche senza una calibrazione dei livelli.

Riga vuota.

"SEGUONO I DATI DEL MOUSE (MAX, Min, Ptr)" informa che le tre righe seguenti contengono dati relativi al range di frequenze intorno al puntatore del mouse.

La riga subito sotto, quella che inizia con "MAX FREQ.", contiene i dati relativi al picco positivo, di ampiezza MASSIMA, nella zona di frequenza indicata dal mouse. Muovendo il mouse noterai che il suo puntatore è seguito da una barra verticale di colore rosso scuro larga As_Frequenza_A / 50. Il massimo di potenza è cercato all'interno di questa barra verticale rosso scuro. La frequenza del massimo nella zona del mouse è evidenziata da una riga verticale rosso chiaro che coincide col picco massimo dello spettro. Queste informazioni legate alla posizione del mouse servono per la misura della SELETTIVITÀ col metodo manuale. Quando il mouse va fuori dall'area dello spectrum scope, spariscono i valori e le scritte che seguono "MAX FREQ."  (e, dallo spectrum scope, le barre verticali che seguono il mouse).
"MAX FREQ." è la frequenza del picco di ampiezza massima del segnale intorno alla frequenza indicata dal mouse (vedi sopra).
"MAX PICCO" è la potenza del picco di ampiezza massima del segnale intorno alla frequenza indicata dal mouse (vedi sopra).

La riga che inizia con "Min  Freq." contiene i dati relativi al picco negativo, di ampiezza MINIMA, nella zona di frequenza indicata dal mouse. Muovendo il mouse noterai che il suo puntatore è seguito da una barra verticale di colore rosso scuro larga As_Frequenza_A / 50. Il minimo di potenza è cercato all'interno di questa barra verticale rosso scuro. La frequenza del minimo nella zona del mouse è evidenziata da una riga verticale celeste che deve coincidere col picco negativo dello spettro. Queste informazioni legate alla posizione del mouse a volte sono utili, ad esempio per misure con i NOTCH (solo col metodo manuale). Quando il mouse va fuori dall'area dello spectrum scope, spariscono i valori e le scritte che seguono "Min  Freq." (e, dallo spectrum scope, le barre verticali che seguono il mouse).
"Min Freq." è la frequenza del picco di ampiezza minima del segnale intorno alla frequenza indicata dal mouse (vedi sopra).
"Min Picco" è la potenza del picco di ampiezza minima del segnale intorno alla frequenza indicata dal mouse (vedi sopra). 

La riga che inizia con "Ptr  Freq." contiene i dati relativi alla frequenza sorvolata dal mouse. In questo caso non ci sono ricerche di picchi e i valori di frequenza e ampiezza sono quelli legati all'ascissa sorvolata dal puntatore del mouse. Comunque, a causa del fatto che i punti dello schermo sono meno di quelli calcolati dalla FFT (Num_Sample_A_Fft / 2 + 1) l'operazione ha un carattere indicativo cui si rimedia solo con uno span dello spectrum scope piccolo (zoom di frequenza). Quando il mouse va fuori dall'area dello spectrum scope, spariscono i valori e le scritte che seguono "Ptr  Freq.".
"Ptr Freq." grossomodo è la frequenza sorvolata dal puntatore del mouse (vedi sopra).
"Ptr Potenza" grossomodo è la potenza corrispondente alla frequenza sorvolata dal puntatore del mouse (vedi sopra).

"Potenza RMS" è la potenza efficace, RMS, delle componenti di frequenza comprese nell'immagine mostrata dallo spectrum scope (usando lo zoom di frequenza questo valore cambia). Il valore serve per misure di selettività ultima in due passi con un solo generatore RF (con la tecnica di NC0B, Robert Sherwood, vedi www.sherweng.com). Tutte le altre potenze, indicate con "Picco", sono potenze di picco e non efficaci (valore RMS + 3 dB).

"Cicli dall'ultimo reset della media FFT (Ctrl+m)" Indica quanti cicli di misura sono trascorsi dall'ultimo reset della media dei dati dell'FFT. Ogni cambiamento finisce in modo completo nei dati di frequenza e potenza relativi ai picchi solo dopo un numero di cicli pari a oltre due volte il valore Num_Elem_Media_Fft (o parametri analoghi per gli altri due metodi). Il Ctrl+m è il tasto scorciatoia per fare velocemente il reset della media.

Quando i segnali all'ingresso sono troppo forti, tali da mandare in distorsione l'ADC, sulla prima riga del pannello compare la scritta "****** ERRORE OVERFLOW ******" e il colore delle scritte da giallo diventa lillà. Quando ancora non c'è distorsione, ma il segnale è troppo forte il colore è rosso e la scritta è "* SEGNALE FORTE *". In entrambi i casi DEVI ridurre il livello del segnale agendo sulla sensibilità dell'ingresso della scheda audio. SE NO TUTTE LE MISURE SARANNO ERRATE.
Con segnali di livello basso, compare la scritta "* SEGNALE DEBOLE *" e il colore diventa bianco. In questo caso gli errori sono meno gravi, ma la dinamica della misura sarà compromessa. Mantieni il livello intorno al valore 0,5 e comunque le scritte di colore giallo.

Durante la misura col metodo 2, quella col noise, nel pannello compaiono anche le informazioni che finiranno nel file di testo con i risultati della misura.

Il colore dello sfondo del pannello informazioni è blu scuro solo col metodo 1, manuale. Con il metodo 2, col noise, il colore dello sfondo diventa blu chiaro. Col metodo 3, semiautomatico col generatore RF, lo sfondo diventa verde quando ha preso i dati per la misura e rosso scuro quando si è spostato di frequenza, ma non ha ancora preso i nuovi dati, vedi "COME LAVORA TERZAESSE" per maggiori dettagli.



IL PANNELLO "SPECTRUM SCOPE"
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Esso mostra, nel dominio della frequenza, i segnali su cui il programma lavora. Con i metodi 1 e 3, quelli col generatore RF, TerzaEsse usa dati medi calcolati su tempi abbastanza brevi, stabiliti dai parametri Num_Elem_Media_Fft e Num_Elem_Media_Fft_Con_Gen_Rf. Col metodo 2, quello col noise, i dati medi sono calcolati su tempi più lunghi, parametro Num_Elem_Media_Fft_Con_Noise. In questo modo la risposta dello spettro a eventuali cambiamenti è più lenta, ma meno legata ai capricci del noise.

Per default il programma lavora con frequenze tra 45 e 6.000 Hz (Sample_Rate_Nominale / 2). Sono valori adatti a misure di selettività in SSB con filtri meccanici, a quarzo o digitali con fattore di forma 2 o meno. Per i filtri ceramici ed LC sarà quasi certamente necessario aumentare il sample rate, vedi il parametro Sample_Rate_Nominale.

Gli estremi della scansione di frequenza dello spectrum scope, i parametri As_Frequenza_Da e As_Frequenza_A, è bene lasciarli ai valori di default, salvo ridurra As_Frequenza_A per misure con filtri CW: in questo modo il programma mostrerà tutto lo spettro interessato dal comportamento del filtro.
Volendo, con le voci "Zoom ampiezza spectrum scope" e "Zoom frequenza spectrum scope" del menu Vedi, puoi esaminare in dettaglio il segnale, il loro funzionamento è spiegato illustrando il menu Vedi.

Gli estremi relativi all'ampiezza, di solito, vanno bene con i valori di default.

I parametri dello spettro iniziano tutti con As_.

Lo spectrum scope, è pensato per la misura di selettività e NON è un analizzatore di spettro completo.



LA CALIBRAZIONE DELLA SCHEDA AUDIO
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Per misurare accuratamente la frequenza è necessario calibrare la scheda audio usata. Questo programma legge le frequenze audio, fino alla frequenza di Nyquist, con una risoluzione di 1 Hz. In linea di massima non c'è bisogno di una procedura di calibrazione della frequenza. Comunque il programma TerzaEsse prevede il parametro Cal_Fattore_Per_Sr_Vero, descritto nell'help di Wwv.exe e Sinad.exe programmi che necessitano di calibrazione, il valore del parametro dev'essere lo stesso nei tre programmi, se ti fa piacere scrivilo anche in TerzaEsse.cfg. Come fare è negli help di Wwv e Sinad.



IL FILE CON I PARAMETRI
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Il file TerzaEsse.cfg controlla il funzionamento del programma e deve stare nella stessa directory dove si trova TerzaEsse.exe. Sotto ci sono le righe del file con i valori consigliati, quelli di default presenti in origine.
00000 00000 Num_Elem_Media_Fft                       25
00000 00001 Num_Sample_A_Fft                         8192
00000 00002 Sample_Rate_Nominale                     12000
00000 00003 As_Ampiezza_A                            0
00000 00004 As_Ampiezza_Da                           -80
00000 00005 As_Frequenza_A                           0
00000 00006 As_Frequenza_Da                          0
00000 00007 Cal_Fattore_Per_Sr_Vero                  1
00000 00008 Num_Elem_Media_Fft_Con_Noise             500
00000 00009 Smussatura_Curva_Con_Noise               10
00000 00010 Input_Device_Id                          0
00000 00011 Output_Device_Id                         0
00000 00012 Audio_In_Output                          False
00000 00013 Usa_Formato_Png                          True
00000 00014 Num_Elem_Media_Fft_Con_Gen_Rf            2
00000 00015 Num_Sample_A_Fft_Con_Gen_Rf              1024
00000 00016 Min_Stacco_Su_Noise_Gen_Rf               10
00000 00017 Min_Frequenza_Audio_Non_Attenuata        150

Il formato dev'essere questo, il programma non accetta neppure uno spazio in più o in meno.

Se vuoi provare a cambiare qualche parametro, fai prima una copia di sicurezza del file TerzaEsse.cfg, in questo modo potrai sempre tornare allo stato iniziale del programma. Dopo il cambiamento verifica che il parametro sia allineato con gli altri.

P00) Il parametro Num_Elem_Media_Fft è il numero di gruppi di campioni che vanno a fare media nel determinare le ampiezze nel dominio della frequenza. Il parametro vale solo per il metodo 1, quello manuale, gli altri hanno i loro parametri. La media smorza le variazioni dovute al noise e ne rende più stabile la lettura dei livelli di potenza. Poiché col metodo manuale la media è poco utile ho scelto un valore basso. I valori ottimali dipendono dai parametri Sample_Rate_Nominale e Num_Sample_A_Fft: con i loro valori di default (12000 e 8192) useremo valori tra 10 e 100, adatti a risposte veloci anche se instabili, valori alti per risposte stabili anche se lente. Il valore di default, 25, è un buon compromesso. Un raddoppio di Sample_Rate_Nominale, necessario per ricevitori con banda passante ampia, dev'essere accompagnato da un raddoppio del numero di campioni presenti in un gruppo da inviare alla FFT, Num_Sample_A_Fft, mentre Num_Elem_Media_Fft resterà uguale. Col metodo 1 per fare una misura veloce dopo avere cambiato frequenza, premi Ctrl+m.

P01) Il parametro Num_Sample_A_Fft è il numero di campioni presenti in un gruppo da passare alla FFT. L'algoritmo usato, uno dei più comuni e veloci, costringe all'uso di potenze del 2: 2048, 4096, 8192, 16384,... Ma non è una limitazione importante, anzi nella maggior parte dei casi puoi ignorarla. Un aumento di questo parametro aumenta la risoluzione in frequenza dello spettro. Con sample rate di 12000 Sa/s ti consiglio il valore 8192. Valori maggiori, come 16384, richiedono RX e generatore di grande stabilità, avrai così meno disturbi dal noise e maggiore risoluzione. Il valore 16384 puoi usarlo nelle misure più pignole con i metodi 1, manuale, e 2, col noise. Per il metodo 3, semiautomatico col generatore di segnali, usa 8192, perché altrimenti dovrai stare molto tempo a variare la frequenza del generatore. Raddoppiando il sample rate dovrai raddoppiare anche questi valori. Vedi anche il parametro P00 per altre informazioni.

P02) Il parametro Sample_Rate_Nominale è il numero di campioni acquisiti in un secondo dalla scheda audio (Sa/s) o, è lo stesso, la frequenza di campionamento in Hz. La massima frequenza gestibile con i dati campionati è pari a metà della frequenza di campionamento ed è detta frequenza di Nyquist. Perciò, se fmax è la massima frequenza audio che può passare dai filtri di media frequenza (IF) dell'RX in prova, usa Sample_Rate_Nominale pari ad almeno 2 volte fmax, meglio un po' di più. Con "passare dai filtri IF" intendo le frequenze alle quali si presume che ci sia l'attenuazione massima prevista per la misura (di solito 60 dB).
Il valore consigliato è 12000, valido per SSB, CW, RTTY, purché con filtri larghi al massimo 2,7 o 3 kHz a -6 dB e con fattore di forma non superiore a 2. Per filtri più larghi, tipo i ceramici e gli LC, e per l'AM ti consiglio 24000 o 48000. Raddoppiando il sample rate raddoppia anche Num_Sample_A_Fft.

P03) Il parametro As_Ampiezza_A è la massima ampiezza visibile con lo spectrum scope. L'ampiezza è zero dB quando il segnale giunge al livello massimo ammesso dall'ADC. Visto che c'è uno zoom di ampiezza cambierai raramente As_Ampiezza_A.

P04) Il parametro As_Ampiezza_Da è la minima ampiezza visibile con lo spectrum scope. Il default di -80 dB va bene quasi sempre. Metterci valori minori di -100 dB non ha senso. Visto che c'è uno zoom di ampiezza cambierai raramente As_Ampiezza_A.

P05) Il parametro As_Frequenza_A è la massima frequenza visibile con lo spectrum scope. Non accetta valori superiori a Sample_Rate_Nominale / 2.
Con filtri CW molto stretti può essere utile una gamma di frequenze più limitata per vedere meglio la risposta col noise. A questo scopo c'è anche la funzione di zoom di frequenza per lo spectrum scope, descritta col menu Vedi. Il valore presente per default in As_Frequenza_A, zero, fa in modo che lo spectrum scope mostri tutto lo spettro disponibile. Il file .BMP o .PNG con la curva di selettività ha dei limiti di frequenza indipendenti non legati a questo parametro, lo stesso vale per il successivo.

P06) Il parametro As_Frequenza_Da è la minima frequenza visibile con lo spectrum scope. Non accetta valori minori di 0 né meggiori di As_Frequenza_A.

P07) Il parametro Cal_Fattore_Per_Sr_Vero è quel valore che moltiplicato per il sample rate nominale dà il sample rate effettivo. Esso si ottiene come spiegato in "LA CALIBRAZIONE IN FREQUENZA DELLA SCHEDA AUDIO" nell'help di Wwv.exe o Sinad.exe. Per le misure di selettività, la calibrazione non serve, va bene 1. La risoluzione di frequenza limitata a 1 Hz rende questo programma il meno adatto a misure di frequenza, usa Wwv.exe o Sinad.exe.

P08) Il parametro Num_Elem_Media_Fft_Con_Noise è per il metodo di misura 2, col noise. Esso indica che la media dei dati della FFT dev'essere su questo numero di valori. Qui un valore elevato è d'obbligo perché è il solo modo di attenuare le irregolarità del noise. Il valore di default è un buon compromesso tra durata della misura e velocità di rilevazione. Con i valori di Sample_Rate_Nominale = 12000 e Num_Sample_A_Fft = 8192 richiede circa 6 minuti. Un valore di 1000/3000 dà risultati leggermente migliori, ma richiede più tempo.

P09) Il parametro Smussatura_Curva_Con_Noise è per il metodo di misura 2, col noise. Esso indica quanto lo spettro dev'essere smussato, cioè addolcito facendo una media tra valori vicini, in modo che sia meno irregolare. Il default a 10 fa questo (ogni punto è la media dal punto -10 al punto +10) e rende la misura un po' più veloce. L'incertezza che introduce è praticamente trascurabile. Usa 1 o 0 per non avere smussatura, 5 o 3 per filtri da 250 Hz o meno, 20 per filtri SSB e una curva molto dolce.

P10) Il parametro Input_Device_Id dice al programma quale dispositivo di input prendere. Il valore di default, zero, indica il dispositivo predefinito. Gli altri dispositivi, se ci sono, avranno identificatori 1, 2, 3... Per sapere di quali dispositivi disponi (p. es. una seconda scheda audio), puoi usare un programma come Spectrum Lab che nella scheda "Audio IO", combo box "Audio Input Device", ti mostra i dispositivi che vede.

P11) Il parametro Output_Device_Id indica al programma quale dispositivo di output usare. I dispositivi di output sono numerati da 0 al numero dei dispositivi presenti meno 1. Il valore di default, 0, prende il dispositivo predefinito.

P12) Il parametro Audio_In_Output indica al programma se far ascoltare l'audio o no. Il default è False.

P13) Il parametro Usa_Formato_Png, quando è True, indica al programma di provare a scrivere i file grafici usando il formato PNG (Portable Network Graphics) al posto del formato BMP. Il vantaggio del formato PNG è un'occupazione di spazzio molto ridotta senza degrado dell'immagine.

P14) Il parametro Num_Elem_Media_Fft_Con_Gen_Rf è per il metodo di misura 3, semiautomatico col generatore RF. Esso indica che la media dei valori della FFT dev'essere su questo numero di elementi. Qui il noise dà pochi fastidi e il valore di default è molto basso, non cambiarlo se non vuoi essere costretto a campiare frequenza ancora pi\ lentamente e ad allungare la durata della misura.

P15) Il parametro Num_Sample_A_Fft_Con_Gen_Rf è per il metodo di misura 3, semiautomatico col generatore RF. Questo metodo deve fare letture di ampiezza molto veloci, perciò è d'obbligo l'uso di valori bassi. Va bene il valore di default, 1024.

P16) Il parametro Min_Stacco_Su_Noise_Gen_Rf è per il metodo di misura 3, semiautomatico col generatore RF. Esso indica di quanto il picco della risposta al segnale del generatore deve superare il livello del noise. Il valore di default è adeguato.

P17) Il parametro Min_Frequenza_Audio_Non_Attenuata è per il metodo di misura 3, semiautomatico col generatore RF. Quando il valore della frequenza audio scende sotto il valore di questo parametro si ritiene che la risposta del ricevitore sia attenuata a livello audio, ma pronta a risalire quando si passerà alla banda laterale opposta. Questo valore serve per raccordarsi alla corva di risposta sulla banda laterale opposta. Il valore da usare dipende molto dal singolo RX, lo si può rilevare facilmente in AM o in FM inviando un segnale modulato all'ingresso dell'RX e osservando come l'uscita audio diminuisca al diminuire della frequenza modulante. Si può dare la frequenza per cui il livello diminuisce di 3-6 dB.




IL MENU FILE
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L'uso dei menu comporta un blocco temporaneo del programma, privo di conseguenze pratiche. Ciò non accade con le "shortcutkeys", i tasti scorciatoia, ovvero Ctrl+m per il reset delle medie FFT, Ctrl+g per avviare la misura col metodo 3, Ctrl+n per avviare la misura col metodo 2 eccetera; questi tasti sono indicati nei menu, a destra della voce relativa.

Il programma appena avviato lavora col metodo 1, manuale, e non smette più fino a che non lo fermerai. Con la voce "Avvia misura" si riavvia il programma dopo averlo fermato con Escape, ma non c'è motivo di farlo.

La voce "Avvia misura semiautomatica col GENERATORE RF" dà inizio a un ciclo di misura del metodo 3 dove varierai, al momento opportuno, la frequenza del generatore (o dell'RX).

La voce "Avvia misura con il NOISE" inizia un ciclo di misura col metodo 2, automatico col noise.

La voce "Confronta i grafici delle ultime due misure fatte" mostra sovrapposti i grafici ottenuti con le ultime due misure, anche se fatte con metodi diversi. Vale solo per i metodi 2 e 3.

La voce "Reset Media" fa ripartire il calcolo della media delle ampiezze nel dominio della frequenza da cui derivano i dati mostrati. La funzione, richiamabile con Ctrl+m, elimina l'influenza delle precedenti letture. Per adeguarsi velocemente alle nuove situazioni (p. es. cambio dell'ampiezza o della frequenza del segnale), premere Ctrl+m dopo il cambiamento. Chi usa questa funzione può aumentare il parametro Num_Elem_Media_Fft a 50-100 per stabilizzare ancor più le letture (serve solo per livelli di segnale molto vicini al noise).

La voce "Esci" fa terminare prima il ciclo di misura, se era avviato, ripetendo il comando si ferma il programma e ripetendolo ancora se ne esce. Puoi usare il tasto Escape con lo stesso risultato.

I comandi per il metodo 3 si trovano sull'apposito pannello comandi, non sono in alcun menu.
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IL MENU VEDI
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La voce "Aumenta spessore traccia" aumenta lo spessore della traccia dello spectrum scope. I valori a rotazione sono 1-2-3 pixel e poi di nuovo 1-2-3 ecc. Lo scopo è rendere più visibile la traccia anche se si perde un po' di definizione. È utile per la stampa in dimensioni piccole.

La voce "Mostra tutto" mostra anche frequenza e potenza del picco minimo, nella banda rossa che si muove col mouse, e frequenza e potenza nel punto esatto sorvolato dal mouse.

La voce "Ruota i pannelli" alterna alla finestra con entrambi i pannelli (informazioni e spectrum scope) visibile all'avvio, una     finestra con un solo pannello alla volta, a rotazione. Puoi usare il tabulatore con lo stesso risultato. Serve a vedere meglio scritte o dettagli grafici.

La voce "Sfondo chiaro" rende bianchi gli sfondi dei pannelli e ne rende, invece, un po' scuri gli altri colori, per favorire la stampe dello schermo.

La voce "Zoom ampiezza spectrum scope" varia il range di ampiezze mostrate nello spectrum scope. Si alternano quattro range:
0) valori nel file di configurazione;
1) valori tra noise floor e picco di massima ampiezza;
2) valori attorno al picco di massima ampiezza (+1 / -5 dB);
3) valori attorno al noise floor.
Lo zoom 1) mostra solo il range relativo ai valori di ampiezza presenti; espande le ampiezze dello spettro senza perdere nulla. Lo zoom 2) serve a esaminare in dettaglio la BP a -6 dB. Lo zoom 3) serve per esaminare segnali vicini al noise.

La voce "Zoom frequenza spectrum scope" varia il range di frequenze mostrato dallo spectrum scope. Il meccanismo lascia un po' a desiderare, in caso di problemi usa i parametri di frequenza dello spectrum scope: As_Frequenza_Da e As_Frequenza_A.
Si alternano tre scelte:
0) valori nel file di configurazione;
1) frequenze attorno alla frequenza sorvolata dal mouse + o - (As_Frequenza_A - As_Frequenza_Da) / 10;
2) frequenze attorno alla banda passante a -10 dB stimata per uno span totale di 3 * banda passante;
Lo zoom 1) mostra in dettaglio (5x) un particolare qualsiasi dello spettro: portaci il puntatore del mouse e dai il comando di zoom.
Lo zoom 2) mostra più in dettaglio lo spettro attorno alla BP a -10 dB.

Il file grafico con la curva della selettività ha i suoi estremi di ampiezza e di frequenza e NON tiene conto delle funzioni di zoom.

La voce "Fotografa traccia" crea una copia dello spettro visibile quando la si attiva. Questa copia sarà mostrata come uno spettro di colore rosso. Per eliminare la "foto" basterà scegliere nuovamente la voce, deselezionandola. Invece di usare i menu, conviene usare Ctrl+f.



IL MENU ?
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La voce "Guida in linea..." mostra questa guida che stai leggendo. Il contenuto del file TerzaEsse.txt non è modificabile, pena il blocco del programma. Se trovi un errore in questa guida, segnalamelo.
Per sapere come usare questa guida in linea premi F1 e vedrai i comandi disponibili.

La voce "Informazioni su TerzaEsse..." mostra la versione del programma e qualche altra notizia su TerzaEsse.



LA MISURA DELLA SELETTIVITÀ DINAMICA
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Il programma TerzaEsse NON misura la selettività dinamica. Ma uno degli altri programmi distribuiti con TerzaEsse (Sinad.exe) è utile anche per questo tipo di misure, perciò ritengo opportuno accennare all'argomento.

Le misure selettività si dicono dinamiche quando si rileva il degrado nella ricezione di un segnale debole a centro banda in presenza di un segnale più forte, anche molto, su frequenze fuori dalla banda passante a -6 dB. Le misure di selettività dinamica possono cominciare da -50 / -60 dB e, se il ricevitore lo permette, possono arrivare fino a -80 / -100 dB. Queste misure imitano in modo migliore l'uso reale del ricevitore e danno valori, per attenuazioni di oltre 60 dB, più attendibili di quelli troppo ottimistici delle misure di selettività statica (con un solo segnale). Con buoni ricevitori, le selettività statica e dinamica divergono da 60-80 dB di attenuazione in su.

Segue è il mio metodo personale. Collega due generatori RF di qualità "da laboratorio" a un combinatore ibrido con bassa interazione tra le due entrate (generatori RF). Uno di questi dispositivi è ben descritto in "Hybrid combiners for signal generators" a pag. 34 del capitolo "Test procedures" dell'ARRL Handbook 2007 (c'è anche in altre annate). Il primo generatore è quello del segnale voluto, il secondo quello del segnale disturbante. Regola il livello del segnale voluto, posto al centro della BP, in modo che dia un rapporto S/N di 6 dB sull'audio, col volume a un livello di normale ascolto. Regola il livello del secondo generatore, segnale disturbante, 60-80-100 dB sopra quello del segnale voluto e sposta sopra e sotto la sua frequenza rispetto a quella del segnale voluto fino a che il rapporto S/N scende a 0 dB. La distanza delle due frequenze dove il segnale disturbante riduce a 0 dB il rapporto S/N è la selettività dinamica per quella differenza di ampiezza (i 60-80-100 dB). Ricorda che un S/N di 0 dB equivale all'incirca a un SINAD di 3 dB e che un S/N di 6 dB equivale all'incirca a un SINAD di 7 dB.




SUGGERIMENTI, LIMITI ED ERRORI NOTI
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In caso di dubbi sui parametri del file di configurazione lascia i valori di default.

Nel caso il ricevitore abbia una una BP -60 dB superiore a 5 kHz è il caso di variare qualche parametro per gestire tutte le frequenze audio per cui c'è segnale rilevabile. Infatti il programma TerzaEsse è predisposto per fare misure su ricevitori SSB/CW con buoni filtri, mentre con filtri scadenti (molto larghi) dovrai cambiare alcuni parametri, prova questi: Num_Sample_A_Fft = 16384, Sample_Rate_Nominale = 24000.

Un aumento del sample rate, Sample_Rate_Nominale, dev'essere accompagnato da un aumento simile del numero di campioni passati alla FFT in un ciclo, Num_Sample_A_Fft.

Ricorda che il numero di campioni passati alla FFT in un ciclo, Num_Sample_A_Fft, dev'essere una potenza del 2.

Non regolare il livello d'ingresso della scheda audio tramite il controllo di volume dell'RX, sarebbe un errore poiché il volume dell'RX deve restare a un livello adatto al normale ascolto. Il livello del segnale che entra nella scheda audio dev'essere regolato sul PC, vedi l'help di Windows, o con un attenuatore esterno.

Nello spectrum scope le ampiezze sono relative al livello massimo gestibile dall'ADC, come i valori nel pannello informazioni. TerzaEsse non prevede una calibrazione per la misura assoluta di ampiezze.

Come già scritto altrove, il metodo 3, quello semiautomatico col generatore RF, è in fase sperimentale e contiene ancora vari errori che potrebbero farti perdere del tempo. Se vuoi sperimentarlo, prova dapprima con solo 10-15 passi e vedi come va.

La scelta più adatta per i "misuratori" più attenti è il metodo 1, quello manuale.



CAMBIAMENTI NELLE VERSIONI DOPO LA 1.0.xxx
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Release 1.1
- Mostra anche l'ampiezza minima nella zona sorvolata dal mouse (fascia rosso scuro).
- Mostra la potenza RMS totale nel range di frequenze mostrato dallo spectrum scope.
- Lo zoom 1) ora è relativo alla frequenza sorvolata dal mouse e ingrandisce lo span impostato con As_Ampiezza_Da e As_Ampiezza_A di 5 volte. Lo zoom 2) resta legato alla banda passante stimata.

Release 1.2
- Corretta l'interpolazione della frequenza del picco massimo di ampiezza intorno al mouse, prima poteva dare un picco fuori dal range mostrato con lo sfondo rosso scuro nel caso lo spettro fosse a derivata sempre maggiore di zero, o sempre minore, per un tratto più ampio della zona a sfondo rosso scuro.
- Ridotto l'help per semplificarlo e farlo stare in 64 kB, limite della finestra di help.
- Metodo 2, del noise, aggiunto grafico per il ripple (parte alta della curva).
- Metodo 2, del noise, aggiunto parametro Smussatura_Curva_Con_Noise per smussare lo spettro.
- Aggiunto conteggio degli overflow del massimo livello dell'ADC.
- Aggiunto parametro P21, Usa_Formato_Png, per scrivere i file grafici in formato PNG, più piccoli.

Release 1.3
- Portato il default di Num_Elem_Media_Fft_Con_Noise a 500.
- Aggiunto parametro Audio_In_Output per ascoltare l'audio dell'RX.
- Creato un file QS_aaaa_mm_gg_hh_mm_ss....txt con i dati dello spettro rilevato col metodo 2 (col noise). Il file è usabile dal programma di confronto spettri QuintaEsse.exe o da un foglio di calcolo.

Release 1.4
- Segnalato overflow, pari a Vmax ADC, col colore lillà, e non più rosso (ora indica segnale forte ma non overflow).
- In caso di overflow i valori medi sono "resettati", cioè il loro calcolo riparte daccapo.
- In caso di overflow la misura col metodo 2, col NOISE, riparte daccapo.
- Aggiunti i valori di frequenza della banda passante a -3 dB.
- La finestra con l'invito ad accettare le clausole della licenza d'uso del programma compare solo cinque volte.
- Nel file .zip di distribuzione c'è il file "! Windows XP README.txt" con una nota su alcuni problemi riscontrati fra Windows Xp  e Terzaesse. Chi ha Windows Xp lo legga subito.

Release 1.5
- Inserita la voce "Fotografa traccia" nel menu Vedi. Confronta due curve di selettività senza bisogno del programma Quintaesse.
- Evitata fine anomala del programma in Windows Xp, col volume del microfono a zero (grazie a Gabriele, IZ5SEU).
- Inserita la voce "Sfondo chiaro" nel menu Vedi per dare uno sfondo bianco ai vari pannelli. È utile per la stampa.

Release 1.6
- Modificato il metodo 3, la misura col generatore RF, che ora è un po' più semplice.



E-MAIL E SEGNALAZIONE DI ERRORI
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Se riscontri un errore, inviami una e-mail all'indirizzo seguente: gianfrancotarchi@tiscali.it

Nel testo descrivi l'inconveniente e annota l'eventuale segnalazione data da TerzaEsse.

Allega tutte le informazioni che puoi.

Non ti garantisco che risolverò l'inconveniente, ma solo che ci proverò.

Grazie.



RINGRAZIAMENTI
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Ringrazio coloro che hanno contribuito a provare il programma e a individuarne gli errori.
Mi scuso in anticipo per gli errori sfuggiti alla fase di prova e ricordo ancora una volta che non mi assumo alcuna responsabilità per eventuali danni. Ringrazio infine tutti coloro che scrivono software open source o freeware, dal momento che uso tanti loro programmi con grande soddisfazione.


La guida in linea, come già visto, non è modificabile, deve restare nella forma originaria.
