Elektronika

• Tiešsaistes nodarbības katru nedēļu otrdien, 18:00 — 19:30
  Adrese: https://zoom.us/j/91324729161
  Sapulces ID: 91324729161
  Parole: 422122024

• Jautājumi un atbildes kursa piezīmju lapā
• Kā iesniegt video jautājumu
• Iesniegt failus
• Iesniegto failu pārskats

Lapas saturs

• Kursa plāns
• Termiņi
• Lekciju ieraksti
• Ieteicamā literatūra
• Patstāvīgie darbi

Kursa plāns

Termiņi

• Patstāvīgo darbu iesniegšanas termiņš: 2024-12-21
• No patstāvīgajiem darbiem izrēķinātā atzīme: 2024-12-28
• Eksāmens TBD

Lekciju ieraksti

Ieteicamā literatūra

Latviski

• Lekciju prezentāciju faili
• Aizraujoši par elektroniku
• Kāpēc Linux nevis Windows
• Kāpēc Ubuntu vai Xubuntu

Angliski

• Escaping the Cult of Mac

Patstāvīgie darbi

Patstāvīgo darbu rezultāti ir jāsagatavo atbilstoši nosauktu failu veidā 1234abcd.E.F.ggg formā, kur:

1. 1234abcd ir jūsu studenta identifikators
2. E ir patstāvīgā darba numurs (1, 2, 3 utt.)
3. F ir uzdevuma numurs patstāvīgajā darbā (1, 2, 3 utt.)
4. ggg ir faila paplašinājums

Jūs varat augšupielādēt tikai failus ar pareizi formatētu nosaukumu. Jūs varat augšupielādēt vienu un to pašu failu vairākas reizes, tad vecāks fails tiks pārrakstīts ar jaunāku versiju. Pārskats par augšupielādētajiem failiem tiek sagatavots reizi dienā.

Lai iegūtu maksimālu punktu skaitu, jums ir jāizpilda visi uzdevumi. Ja izpildīsit tikai dažus, jūs iegūsit daļu no kopējā punktu skaita.

Patstāvīgo darbu saraksts

• 1. SI priedēkļi
• 2. Rezonanses frekvence
• 3. Tīkla frekvence
• 4. Skaņas faili
• 5. Runas sintēze
• 6. Ieguldījums vikipēdijā
• 7. elektriskās shēmas izveide
• 8. Izvēles darbs
• 10. Video jautājums

1. SI priedēkļi

1. Izveidojiet vienkāršu, neformatētu teksta failu formā 1234abcd.1.1.txt (kur 1234abcd šeit un turpmāk ir jūsu studenta apliecības kods/studenta identifikators) un tajā ierakstiet savu vārdu un uzvārdu.

2. Ierakstiet video kurā redzama jūsu seja ar acīm ciet un noskaitiet "dzejoli" ar sekojošu saturu:

   "tūkstoši, miljoni, miljardi, triljoni" 3× pēc kārtas
   "kilo, mega, giga, tera, peta, eksa, zeta, jota" 3× pēc kārtas
   "mili, mikro, nano, piko, femto, ato, zepto, jokto" 3× pēc kārtas

   Video nedrīkst būt montāžas pēdas, intonācijai katrā reizē jābūt nedaudz citai.

3. Iesniedziet failu 1234abcd.1.2.mp4

2. Rezonanses frekvence

1. Ja nepieciešams, uzstādiet Audacity
2. Izveidojiet slīdoša toņa celiņu (sinusoidālu, no 16Hz līdz 20kHz ar logaritmisku pieaugumu)

3. Atskaņojiet šo signālu paša izvēlētā telpā un ierakstiet kā tā skan.
   Ja nepieciešams, izmantojiet divas ierīces — vienu signāla atskaņošanai, otru signāla rakstīšanai.

4. Saglabājiet ierakstīto failu formā 1234abcd.2.1.wav
5. Atveriet ierakstīto failu Audacity, pārslēdziet celiņa skatu uz spektrogrammu
6. Izveidojiet celiņa spektrogrammas ekrānkopiju, saglabājiet failu formā 1234abcd.2.2.png.
7. Iezīmējiet celiņa skaļāko vietu un izveidojiet signāla spektru
8. Izveidojiet signāla spektra loga ekrānkopiju, saglabājiet to failā 1234abcd.2.3.png
9. Izveidojiet vienkāršu, neformatētu teksta failu formā 1234abcd.2.4.txt un aprakstiet tajā savus novērojumus un secinājumus (t.sk. novērtējiet, kas uz ierakstīto signālu atstāj vislielāko ietekmi).
10. Iesniedziet 1234abcd.2.1.wav, 1234abcd.2.2.png,  1234abcd.2.3.png un 1234abcd.2.4.txt failus.

3. Tīkla frekvence

1. Izveidojiet Audacity projektu ar nosaukumu formā 1234abcd.3.1:
   1. Ierakstiet 2 minūtes garu maiņstrāvas tīkla troksni monofoniskā celiņā (vai, ja nepieciešams importējiet ar citu ierīci ierakstītu failu)
   2. Izveidojiet monofonisku celiņu un ģenerējiet tajā 2 minūtes garu 50Hz toni
   3. Importējiet šajā projektā 1234abcd.3.1.wav failu kā jaunu monofonisku celiņu un apklusiniet to
   4. Izveidojiet fona trokšņa celiņa kopiju un tajā ar līknes ekvalaizeru izfiltrējiet frekvences no 40 līdz 60 Hz un normalizējiet signālu
   5. Pārliecinieties, ka ģenerētā signāla un filtrētā trokšņa celiņi ir ar vienādu amplitūdu un sākas ar vienādu signāla fāzi
   6. Atskaņojiet 50Hz toņa un izfiltrētā trokšņa celiņus un nosakiet laiku, kad to signāli nonāk tieši pretējā fāzē
   7. Nosakiet, kāda ir filtrētā trokšņa frekvence ar 4 zīmju precizitāti (piemēram, 49,98Hz).
2. Ja nepieciešams (vecākām Audacity versijām), arhivējiet Audacity projektu (1234abcd.3.1.aup failu un 1234abcd.3.1_data mapi) zip arhīva 1234abcd.3.1.zip failā
3. Izveidojiet teksta failu 1234abcd.3.2.txt kurā:
   1. Ielieciet saiti uz attiecīgā laika Nordpool elektrības biržas cena (nomainiet datumu uz vajadzīgo)
   2. Aprakstiet kādā datumā un diennakts stundā bija ierastīts maiņstrāvas fona troksnis, un kāda tajā laikā bija biržas cena. Izseciniet, vai augstāka/zemāka frekvence ir tieši vai apvērsti saistīta ar augstāku/zemāku biržas cenu.
4. Iesniedziet 1234abcd.3.1.zip vai 1234abcd.3.1.aup3 un 1234abcd.3.2.txt failus.

4. Skaņas faili

1. Ar pašu izvēlētu MIDI redaktoru, piemēram, Rosegarden (vai citu MIDI redaktoru) ierakstiet dziesmas "Aiz kalniņa dūmi kūp" pirmā pantiņa

   Aiz kalniņa dūmi kūp
   Kas tos dūmus kūpināj'.

   notis C# mažorā.

2. Eksportējiet projektu MIDI failā un saglabājiet to formā 1234abcd.4.1.midi
3. Atskaņojiet sagatavoto MIDI failu un ierakstiet to, piemēram, ar Audacity. Ja nepieciešams, izmantojiet audio savienojumu rīku, piemēram QjackCtl. Saglabājiet projektu, piemēram, kā 1234abcd.4.1.aup3 (šo projektu iesniegt nevajadzēs).

4. Eksportējiet skaņas failu FLAC formātā un nosaukumu 1234abcd.4.2.flac

   Failam jābūt šādām īpašībām:

   Īpašība	Vērtība
   Kanālu skaits	1 (monofonisks)
   Tvēruma frekvence	44100 Hz
   Precizitāte	16-biti bez zīmes
   Formāts	FLAC

   Linux bāzētā operētājsistēmā varat pārbaudīt, vai fails ir izveidots pareizi, izmantojot rīku soxi. Tam vajadzētu parādīt kaut ko līdzīgu šim:

   soxi 1234abcd.4.2.flac
   
   Input File     : '1234abcd.4.2.flac'
   Channels       : 1
   Sample Rate    : 44100
   Precision      : 16-bit
   Duration       : 00:00:08.86 = 390861 samples = 664.73 CDDA sectors
   File Size      : 367k
   Bit Rate       : 332k
   Sample Encoding: 16-bit FLAC

5. Eksportējiet skaņas failu WAV formā un nosaukumu 1234abcd.4.3.wav ar šādām īpašībām (ievērojiet, ka failam jābūt samazinātai tvēruma frekvencei un skaņas līmeņa precizitātei):

   Īpašība	Vērtība
   Kanālu skaits	1 (monofonisks)
   Tvēruma frekvence	8000Hz
   Precizitāte	8-biti bez zīmes
   Formāts	WAV

   Linux bāzētā operētājistēmā varat pārbaudīt, vai fails ir izveidots pareizi, izmantojot rīku soxi. Tam vajadzētu parādīt kaut ko līdzīgu šim:

   soxi 1234abcd.4.3.wav
   
   Input File     : '1234abcd.4.3.wav'
   Channels       : 1
   Sample Rate    : 8000
   Precision      : 8-bit
   Duration       : 00:00:08.86 = 70904 samples ~ 664.725 CDDA sectors
   File Size      : 70.9k
   Bit Rate       : 64.0k
   Sample Encoding: 8-bit Unsigned Integer PCM
6. Iesniedziet 1234abcd.4.1.midi, 1234abcd.4.2.flac un 1234abcd.4.3.wav failus.

5. Runas sintēze

1. Izmantojot https://translate.google.lv/, https://hugo.lv/lv/Speech/Synthesis vai https://odo.lv/Espeak sintezēt dziesmas vārdus

   Aiz kalniņa dūmi kūp,
   Kas tos dūmus kūpināj'.

   audio failā.

2. Izmantojot, piemēram, eSpeak NG papildu iestatījumus un Audacity augstuma maiņas spraudni, pielāgojiet sintezēto skaņas failu C# mažoram, atbilstoši iepriekšējā darbā sagatavotajam failam un saglabāt to failā 1234abcd.5.1.flac.

3. Sintezēto balss celiņu apvienojiet ar skaņas celiņu no iepriekšējā darba 1234abcd.4.2.flac un eksportējiet failā 1234abcd.5.2.flac.

4. Sagatavojiet īsu darba veikšanas aprakstu (izmantoto rīku, paņēmienu un to izvēles pamatojumu) failā  1234abcd.5.3.txt.

5. Iesniedziet failus  1234abcd.5.1.flac,  1234abcd.5.2.flac un 1234abcd.5.3.txt failus.

6. Ieguldījums vikipēdijā

Šajā uzdevumā jums ir jāreģistrējas wikipedia un jāiesniedz saturs par šajā kursā apskatītajām tēmām. Ieteicams to darīt latviski. Varat uzrakstīt kaut ko jaunu vai vienkārši tulkot saturu no angļu valodas. Nelietojiet žargonu. Meklējiet pareizos terminus vārdnīcas).

Izveidojiet vienkāršu teksta failu formā 1234abcd.6.1.txt ar saiti uz jūsu lietotājvārda ieguldījumu vikipēdijā, piemēram:

1. Iesniedziet 1234abcd.6.1.txt failu.

7. elektriskās shēmas izveide

Izmantojot KiCad, pēc paša izvēles izstrājiet elektronisko shēmu.

8. Izvēles darbs

Šajā uzdevumā pēc paša izvēles ir praktiski jāizveido elektroniska ierīce skaņas apstrādei, kuras dizains sagatavots 7. uzdevumā.
Izveidojiet video failu formā 1234abcd.8.1.mp4 kurā aprakstiet shēmas darbības principus un parādiet tās darbību.
(Kā alternatīva var būt ierīces demonstrēšana eksāmenā.)

10. Video jautājums

Ja jautājumu vienkāršāk ir uzdot nevis rakstiski kursa piezīmju lapā, bet video formātā, sagatavojiet video failu formā 1234abcd.10.N.mp4 (kur N ir jūsu jautājuma kārtas numurs: 1, 2, utt.) un iesniedziet tāpat kā patstāvīgā darba failu.