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Cronocomparador para relojes mecánicos que corre entero en el navegador. Mide marcha (s/día), amplitud (grados) y error de batida (ms), detecta las alternancias por hora solo, y dibuja la traza clásica de cinta de papel más la evolución temporal de las tres magnitudes.
No necesita servidor de aplicación, ni build, ni dependencias.
Interfaz en español e inglés, con selector en la barra superior. Al abrirla
por primera vez toma el idioma del navegador y luego recuerda la elección. El
idioma arrastra el formato numérico —coma decimal en español, punto en inglés—,
los códigos de posición (EA/EB/CA frente a DU/DD/CU) y el separador del CSV, que
en español es ; porque la coma ya es el decimal.
Está pensado para una sonda piezo/micrófono conectada a una tarjeta de sonido
USB — en este equipo, una USB PnP Sound Device de C-Media
(VID 0x0D8C / PID 0x013C, familia CM108). Es un dispositivo USB Audio Class
estándar, así que el navegador lee el audio crudo con getUserMedia() y todo el
proceso de señal ocurre en JavaScript: no hay protocolo propietario que descifrar
ni driver que instalar.
Techo del hardware: 48 kHz, 16 bit, mono (USB Audio Class 1.0 a full-speed). Una muestra son 20,8 µs, y el desfase se afina por debajo de la muestra correlando cada tic contra una plantilla.
En línea: https://jrigol.github.io/timegrapher/
Cada push a main pasa las pruebas y, solo si pasan, se republica
(.github/workflows/pages.yml). El audio no sale del equipo: la página se
descarga una vez y todo el proceso de señal ocurre en el navegador.
En local:
python3 -m http.server 8000y abrir http://localhost:8000. Tiene que ser por HTTP: sobre file:// no
funcionan ni los módulos ES ni el micrófono. Un origen seguro (HTTPS o
localhost) es obligatorio para getUserMedia.
Pulsa Iniciar, concede el permiso de micrófono y elige la entrada USB (se preselecciona sola si el nombre delata una tarjeta USB).
La marcha sin calibrar no significa nada en términos absolutos. Toda la medida es una comparación contra el cristal de la tarjeta de sonido, y uno barato se va ±50–100 ppm:
100 ppm × 86400 s = 8,64 s/día de error puro de medida
Más que toda la banda de tolerancia de un cronómetro COSC (−4/+6 s/d).
La corrección se guarda en localStorage, que está separado por origen: la
que midas en localhost no vale en jrigol.github.io ni al revés. Calibra en el
sitio donde vayas a usarlo.
Si el dispositivo no está calibrado, la aplicación lo avisa al arrancar y ofrece
el botón para hacerlo. También está en Calibración del reloj de muestreo →
Iniciar medición. Compara el contador de frames del AudioWorklet con el
reloj del sistema por regresión sobre todos los bloques; luego Aplicar y
guardar lo asocia al deviceId en localStorage y se reaplica solo.
Cada tarjeta lleva su propio cristal: dos dongles del mismo modelo se separan
fácilmente 200 ppm entre sí. La corrección se guarda por deviceId, y el panel
lista las que hay para verlas y borrarlas.
Con un matiz que conviene conocer: deviceId no es un identificador
duradero. Es un hash con sal por origen y cambia al borrar los datos del sitio,
al revocar el permiso, en algunos navegadores al cerrar la sesión, y a veces al
cambiar de puerto USB. Si el id no aparece pero hay una sola calibración
guardada con la misma etiqueta de dispositivo, la aplicación la propone — no la
aplica sola, porque dos unidades del mismo modelo comparten nombre y no comparten
cristal. Si hay dos con ese nombre, no propone ninguna.
Menos de lo que parece. La incertidumbre de la pendiente cae como D^1.5 —D^0.5
por el número de puntos y otro D por el brazo de palanca temporal—, así que en
la práctica sale σ[ppm] ≈ 1750 / D^1.5:
| Duración | σ | En s/día |
|---|---|---|
| 1 min | ±3,8 ppm | ±0,33 |
| 2 min | ±1,3 ppm | ±0,12 |
| 5 min | ±0,34 ppm | ±0,029 |
| 10 min | ±0,12 ppm | ±0,010 |
| 30 min | ±0,023 ppm | ±0,002 |
Cinco minutos sobran para lo que resuelve el aparato. La interfaz habilita
Aplicar a los 2 minutos y considera 5 de sobra; las dos constantes están
respaldadas por test/units.mjs.
Dos avisos. Esas cifras salen de un modelo de jitter limpio y no correlacionado; en vivo la entrega de mensajes va a rachas (recolección de basura, carga del sistema, pestaña en segundo plano) y eso no se promedia como ruido blanco, así que por debajo de 2 minutos no conviene fiarse. Y el panel muestra siempre la σ calculada sobre los residuos reales, que es la cifra honesta.
El cristal se mueve con la temperatura unos pocos ppm, así que conviene rehacer la calibración de vez en cuando; no prometas precisión absoluta mejor de 1–2 s/día.
Solo afecta a la marcha. El error de batida es una diferencia (100 ppm sobre
1 ms son 0,0001 ms) y la amplitud depende de dt/T, donde el factor se cancela.
El diagnóstico de un reloj no está en ninguna lectura suelta, sino en las diferencias entre posiciones. La sección Posiciones recoge las seis estándar:
- Coloca el reloj y pulsa la posición — o su número, del 1 al 6, que es lo
práctico cuando tienes las manos ocupadas.
Esccancela. - La medida se reinicia (los datos de la posición anterior son de otro montaje) y espera a que la lectura se estabilice: una ventana entera de datos nuevos, la marcha quieta dentro de 2 s/día y la amplitud dentro de 6°. Si detecta que has vuelto a mover el reloj, reinicia la cuenta.
- Al estabilizarse captura sola marcha, amplitud y error de batida.
Con dos o más posiciones aparecen las cifras que importan:
- Delta: marcha máxima menos mínima. Es el criterio con el que se juzga un reloj; el COSC admite hasta 10 s/día en un cronómetro. Las celdas de las dos posiciones extremas quedan marcadas.
- Caída de amplitud de horizontal a vertical. Por encima de unos 50° hay que mirar pivotes o poise.
- Error de batida máximo de la serie.
Copiar deja la tabla en el portapapeles como texto, y CSV la descarga con
separador ; y coma decimal, que es lo que espera un Excel en español.
Alternancias por hora. Autocorrelación de la envolvente, en paralelo al
detector de picos y sin depender de él. Un umbral mal puesto pierde un tic de
cada dos y produce un error de octava silencioso; la autocorrelación no tiene ese
modo de fallo. Se puntúa cada candidato con acf[L] + acf[2L] —el segundo
armónico distingue un periodo real de un artefacto intra-tic— y entre los que
pasan se coge el retardo menor, que es la batida. El resultado se encaja al valor
estándar más cercano dentro de un ±2%; los dos valores más próximos de la tabla
(18000 y 19800) distan un 10%, así que no hay ambigüedad.
Marcha y error de batida. Mínimos cuadrados sobre
t_i = a + b·i + c·(−1)^i
El término alterno absorbe el error de batida y deja el periodo medio b limpio.
De ahí marcha = (T_nominal − b)/T_nominal × 86400 y
error de batida = 2|c|, que es también la separación entre las dos trazas de la
cinta. Se ajusta la pendiente sobre toda la ventana en vez de promediar
intervalos: el error de temporización de cada tic se reparte sobre la base entera.
Amplitud. Se resuelven los tres ruidos del escape dentro de cada tic (desenclavamiento, impulso, caída) y se mide el intervalo entre el primero y el tercero:
A = ángulo_de_alzada / (2 · sin(π · dt / T))
con T el periodo de oscilación completa (dos batidas). Para 28800 bph, alzada
52° y amplitud 280°, dt ronda los 7,4 ms. El ángulo de alzada es un dato del
calibre, no medible desde el audio.
Es la medida delicada: depende de resolver dos chasquidos que apenas asoman sobre el ruido. Si no sale, mira el indicador de calidad de señal antes que nada — casi siempre es el acoplamiento del sensor, no el algoritmo.
| Síntoma | Qué mirar |
|---|---|
Amplitud en — |
Calidad de señal. Asienta el reloj contra el sensor. Luego baja el umbral de los ruidos del escape. |
| Amplitud baja e inestable | La reverberación de la caja mete picos falsos: sube el umbral. |
| bph no se fija | Ajustar la banda del filtro. Con menos de ~12 dB de contraste la detección va justa. |
| Marcha ruidosa | Ventana de ajuste más larga; comprueba que el refinado por plantilla está activo. |
| Cortes de audio | Se cuentan en el panel de calibración. Cierra otras aplicaciones de audio. |
node test/synthetic.mjs # cadena completa contra señal de parámetros conocidos
node test/units.mjs # aritmética de calibración y rutas de dibujadosynthetic.mjs genera trenes de tics con marcha, error de batida, amplitud y bph
conocidos —incluidos los casos difíciles: tac 16× más flojo que el tic, y ruido
alto— y los pasa por la misma cadena que la aplicación, en bloques de 4096
muestras. Recupera la marcha con un error < 0,01 s/día, el error de batida
< 0,002 ms y la amplitud < 0,03°.
index.html interfaz
css/style.css
js/app.js orquestación: cadena por bloque y pintado
js/i18n.js diccionario es/en, formato numérico y traducción del marcado
js/ui/tooltip.js ayuda contextual: los botones «i» de cada concepto
assets/logo.svg logotipo en dos grupos (icono y palabra), currentColor
assets/favicon.svg icono suelto sobre fondo propio, más respaldo .png
js/positions.js sesión por posiciones, delta y exportación
js/audio.js getUserMedia + AudioContext (procesado del navegador desactivado)
js/calibration.js corrección del reloj de muestreo
js/worklet/
capture-processor.js captura, conteo de frames, detección de huecos
js/dsp/
filters.js paso banda Butterworth 4º orden + envolvente TKEO
fft.js FFT y autocorrelación insesgada
bph.js detección de alternancias
ticks.js historial circular, detector de tics, plantillas
tracker.js ajuste de marcha y error de batida
amplitude.js resolución de los ruidos del escape
js/ui/
theme.js paper.js charts.js
test/
synthetic.mjs units.mjs
- Sin calibrar, la marcha absoluta arrastra el error del cristal (hasta ±8,6 s/día).
- La amplitud depende del ángulo de alzada, que hay que introducir a mano. Los valores del desplegable son los publicados habitualmente; confírmalos en la ficha del calibre.
- Solo relojes mecánicos. Un cuarzo (un tic por segundo) queda fuera del rango de busca del bph.