مهندسی به اسم Simon Archipoff با تلفیق دانش پردازش سیگنال و علاقه به دقت زمانی، پروژه‌ای طراحی کرده که با وجود سادگی ابزارهای مورد استفاده، نتیجه‌ای بسیار دقیق و حرفه‌ای ارائه می‌ده. سیمون نرم‌افزاری به نام qtg ساخته که عملکرد اون به‌نوعی شبیه به دستگاه‌های timegrapher برای ساعت‌های مکانیکیه، اما این‌بار برای بررسی ساعت‌های دیجیتال کوارتز. نکته جالب این است که این نرم‌افزار به‌جای استفاده از ابزارهای گران‌قیمت یا تجهیزات تخصصی، تنها به یک میکروفن معمولی و کارت صدای کامپیوتر نیاز داره، چیزی که تقریباً روی هر لپ‌تاپی پیدا می‌شه.

ایده پشت پروژه ساده به‌نظر می‌رسه، اما اجرای این ایده پیچیده و نیازمند دقت بالاییه. کریستال‌های کوارتز داخل ساعت‌ها با فرکانس ۳۲.۷۶۸ کیلوهرتز نوسان می‌کنند. این لرزش صوتی (یا دقیق‌تر بگیم، لرزش مکانیکی) به‌صورت بسیار ضعیف توسط میکروفون قابل تشخیصه. سیمون با طراحی فیلترهای دیجیتال، این فرکانس رو از میان نویزهای محیط استخراج کرده و با روش‌هایی مثل ترکیب با نوسان‌ساز محلی و تحلیل فوریه (FFT) و الگوریتم‌های دقیق‌تر، فرکانس دقیق نوسان رو به‌دست می‌آره. اما مشکل اینجاست که کارت صدای کامپیوترها خودشون دقیق نیستند و ممکنه دچار خطای زمانی باشند. برای حل این مشکل، ایشون الگوریتمی طراحی کرده که دقت کارت صدا رو نسبت به ساعت سیستم کالیبره می‌کنه و حتی امکان استفاده از پروتکل NTP رو هم در نظر گرفته تا خطای نهایی به حداقل برسه.

نتیجه‌ی همه‌ی این مراحل، عددیه که نشون می‌ده ساعت کوارتز مورد نظر در هر ماه چند ثانیه جلو یا عقب می‌افته. یعنی دقیقاً همون چیزی که یک ساعت‌ساز یا علاقه‌مند به ابزار دقیق دنبالشه. این پروژه نه‌تنها از لحاظ مهندسی صوتی تحسین‌برانگیزه، بلکه از نظر مهندسی زمان هم بسیار هوشمندانه طراحی شده و یک ابزار کاملاً کاربردی برای علاقه‌مندان به دقت‌زمانی فراهم می‌کنه.

در مجموع، پروژه‌ی سیمون یکی از نمونه‌های نادره که با کم‌ترین سخت‌افزار ممکن، بیشترین دقت رو ارائه می‌ده و نمونه‌ای عالی از قدرت نرم‌افزار و الگوریتم‌ها در استفاده از منابع معمولی برای حل مسائل تخصصیه. اگر به دنیای ساعت‌ها، پردازش سیگنال یا ابزارهای دقیق علاقه‌مند هستید، این پروژه رو از دست ندید.


https://github.com/simonArchipoff/qtg