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Veröffentlicht am 2016-10-05 17:28:19 in /t/

/t/ 30608: Frequenzweiche vor Stereoverstärker für Zweiwege-Monobox

karlkanall Avatar
karlkanall:#30608

Bernd will sich eine dieser trendigen portablen Audiosysteme bauen. Mit Bluetooth, AUX, Radio, 20000 mAh Akku, 50-100 W Musikleistung (wird im Akkubetrieb auf 30 W beschränkt). Und zwar ein Zweikanal-Lausprecher, weil dies sich einfach besser anhören.

Statt nun aber einen >100 W Verstärker zu nehmen und per Frequenzweiche die beiden Lausprecher (Bass/Mitten sowie Hochtöner), dachte ich mir, ich nehme einen billigeren 50 W-Stereoverstärker, schalte die Freqquenzweiche davor und schließe die beiden Lautsprecher dann an die beiden Ausgänge des Verstärkers an.

Ich erhoffe mir so einen niedrigeren Preis für Verstärker und Frequenzweiche.

Bild ist, was ich vorhabe. Macht das Sinn?

n1ght_coder Avatar
n1ght_coder:#30609

Die Idee ist erstmal gut. Eventuell kannst du die Frequenzweiche auch ganz weglassen: Du gibst bei deinem Audioverstärker einfach auf beide Kanäle das gleiche Signal (würde aber getrennte Lautstärkeregelung und jeweils eigenen Koppelkondensator vorsehen). Zwecks Gleichstromunterdrückung hängt man bei diesen Standardverstärkern sowieso immer noch einen großen Kondensator in Reihe zur Last. Da nimmst du dann halt beim Tieftöner 2200 µF und beim Hochtöner 220 µF odfer irgendwas in der Preisklasse (probieren).
Wenn du unbedingt vorne weg eine Frequenzweiche haben willst, arbeite nur mit Kondensatoren, die sind billiger. Spulen gehen natürlich auch, sind aber nicht besser oder so. Wenn du experimentierfreudig bist, mach eine Platine mit dem Verstärker und eine zweite Baugruppe nur mit Potis und RC-Gliedern (letztere kann auch fliegend aufgebaut sein). Da kannst du dann schön viel rumprobieren, bis dir das Ergebnis gefällt.
Filtermäßig gibt es da einen ganzen Arsch voll denn man durchtesten kann, da guckst du am besten bei Wikipedia, Roboternetz oder Mikrocontroller.
Was auch ziemlich kühl sein soll, sind diese Klasse-D-Verstärker, die jetzt in aller Munde sind. Damit hättest du wahrscheinlich schon nur mit einem Breitbandlautsprecher ein gutes Ergebnis.

mfacchinello Avatar
mfacchinello:#30613

>>30609
>Eventuell kannst du die Frequenzweiche auch ganz weglassen: Du gibst bei deinem Audioverstärker einfach auf beide Kanäle das gleiche Signal.
Wieso gibt es Frequenzweichen, wenn man einfach auf beide Lautsprecher das gleiche Signal geben kann? Ich dachte, die Frequenzweiche dient dazau, dass der Lautsprecher nur Frequenzen wiedergibt, die er gut wiedergeben kann und keine, bei denen er scheiße klingt.

>Zwecks Gleichstromunterdrückung hängt man bei diesen Standardverstärkern sowieso immer noch einen großen Kondensator in Reihe zur Last. Da nimmst du dann halt beim Tieftöner 2200 µF und beim Hochtöner 220 µF odfer irgendwas in der Preisklasse (probieren).
Meinst du so wie auf dem Bild ? Das heißt, die höhere Kapazität unterdrückt die höheren Frequenzen? Und umgekehrt?

>probieren
Was meinst du damit? Probieren, wie es sich anhört?

>Was auch ziemlich kühl sein soll, sind diese Klasse-D-Verstärker, die jetzt in aller Munde sind.
Das bringt mich zur nächsten Frage: Wo finde ich ordentliche Verstärkermodule? Was ich bis jetzt angeschaut hab, war nur Chinaware.

stuartlcrawford Avatar
stuartlcrawford:#30614

>>30613
> Wieso gibt es Frequenzweichen, wenn man einfach auf beide Lautsprecher das gleiche Signal geben kann?

Keine Ahnung, vielleicht weil der Tieftöner den Hochtöner kurzschließen würde, wenn beide an einer Leitung betrieben würden? Jedenfalls ist eine Frequenzweiche billiger als ein zweiter Verstärker. Wenn du sowieso einen zweiten Verstärker verwendest...
Sone Frequenzweichen sind jedenfalls ziemlich abgefahrerner Hokuspokus und nur sehr schwer vernünftig zu dimensionieren (da spielen nämlich alle möglichen Eigenschaften vom Lautsprecher hinein, und eh du dir da irgendwelchen Blödsinn ausdenkst und die wunder wie kühl dabei vorkommst, würde ich es erstmal einfach ganz lassen)

> Meinst du so wie auf dem Bild ? Das heißt, die höhere Kapazität unterdrückt die höheren Frequenzen? Und umgekehrt?
Nee, ich meine mehr wie in der Beispielschaltung im Datenblatt vom LM3886. Ist dann im Effekt auch nichts weiter als eine einfache Frequenzweiche. Den Schaltkreis gibt es bei Reichelt. Digikey ist dann, wenn du diese PWM-Dinger willst. Da musst du aber eine Platine ätzen (lassen), weil die SMD sind und über ein großes PAD an der Unterseite gekühlt werden... Bleib mal beim LM3886 oder etwas ähnlichem, da hast du einen leichten Erfolg.

herrhaase Avatar
herrhaase:#30615

>>30613
Ich bin zwar nicht Nazibernd, aber meinen Senf kannst du auch gerne haben:

Momentan habe ich genau so ein Setup hier zuhause, weil ich mir irgendwann im Winter eine Boombox bauen werde.

der TDA7492 ist absolut perfekt dazu. Der Klang ist über jeden Zweifel erhaben, der Stromverbrauch lächerlich gemessen an der Leistung und das Modul komplett fertig. Gekauft hab ich das bei eBay aus China (11 Euro), zusammen mit Charge/Discharge/Balancer (um die 2 Euro) für Li_Ion Batterien und einem Paar billige Frequenzweichen (keine 7 Euro)
Der TDA7492 auf dieser Platine ist ziemlich kühl. Bluetooth - pairing geht ohne Probleme, Stromversorgung ist kein Problem, da weiter Spannungsbereich (geht auch mit 12V Steckernetzteil problemlos) und einfache Bedienung. Getestet habe ich das bereits an 4R und 8R Lautsprechern, wobei die Impedanz irgendwo zwischen 2 und 16 Ohm liegen darf.

Inspiriert dazu hat mich eine Anleitung auf Instructables, mit Video: https://www.youtube.com/watch?v=3kdmqJSZo6Q
Link zu dem Instructable ist auch im Video.

Warum die Frequenzweiche "billig" sein darf, ist, angesicht des Zwecks, sehr gut hier dargestellt: http://blog.conrad.de/voll-bedroehnt-billigboxen-tuning/
Deshalb entschied ich mich für China-Weichen, die allerdings auch tatsächlich 105°C - Elkos und echte Kupferspulen verbaut haben. Nun gut, das Paar kostet ja auch knapp 7 Euro - "Frequenzweichen" gibt es auch für deutlich weniger, die kommen dann mit einem Folko auf ollem Pertinax aus.

Zu deinem
>Das bringt mich zur nächsten Frage: Wo finde ich ordentliche Verstärkermodule? Was ich bis jetzt angeschaut hab, war nur Chinaware.

das ist es, wo Elektronik heute herkommt. Ich hab es bei Komponenten nicht bereut, der Preis ist unschlagbar. Wenn du weisst, was du kaufst, ist das vollkommen ok.
Es gibt übrigens von dem Modul eine Variante mit und eine ohne AUX - Eingang. Dieser ist als Miniklinke ausgeführt. Ich hab ein Modul mit, Bild relatiert.

>Ich erhoffe mir so einen niedrigeren Preis für Verstärker und Frequenzweiche
Welchen Preis hattest du denn vor Augen?

kinday Avatar
kinday:#30617

>>30614
>Keine Ahnung, vielleicht[...]
Also das halte ich für Unsinn, das Problem ließe sich ja mit einer einfacheren Lösung lösen. Antwort: https://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzweiche_(Lautsprecher)

>Nee, ich meine mehr wie in der Beispielschaltung im Datenblatt vom LM3886.
Sorry aber das versteh ich nicht. Wie soll ich die Kondensatoren laut dieser Beispielschaltung platzieren? Beziehst du dich auf CM? Kannst du nicht kurz mal nen Schaltplan hinkritzeln und ein Foto davon pfostieren? Hab echt keinen Plan was du meinst.

>>30615
>der TDA7492 ist absolut perfekt dazu.
Du hast wohl nicht verstanden, was ich vorhabe. Es geht ja nicht um eine Stereoboombox, sondern um eine Zweiwege-Box, bei der die Stereokanäle des Verstärkers für verschiedene Frequenzbereiche genutzt werden, um Hoch- und Tieftöner getrennt anzusteuern. Und ich will neben Bluetooth ja auch ein Radio und AUX haben und brauche so verschiedene andere Kontrollelemente (Kontrollen für das Radio, Eingangsauswahl, Lautstärke) und Displays (Frequenz und Signalstärke des Radios, Signalstärke Bluetoothverbindung, Akkustand) so dass die eingebauten Tasten von dem Teil auch nutzlos sind. Und es kann nur 2x25W. Ich will mindestens 2x50W.

Es soll ein ziemlich spaciges Teil werden, mit VU-Metern und haufenweise LEDs und starker Visualisierung der Bedienung und Features, die andere Boomboxen nicht bieten (z.B. Radio, Anzeige der Bluetooth-Verbindungsqualität). Ich erkläre vielleicht später, was ich vorhabe.

buddhasource Avatar
buddhasource:#30621

>>30617
Wenn das erste Schaltbild im Datenblatt sich nicht vernünftig mit meiner Aussage korrelieren lässt, warum blätterst du nicht einfach mal weiter? Auf Seite 6 hättest du dann etwas gefunden...
Scheiße Bernd, du musst selbstkritischer werden. Sonst vertreibst du alle kompetenten Leute die dir helfen wollen.

Bild drei ist etwa die Topologie, die ich dir vorschlage. Statt dem Filter vorne weg hast du dann einfach die oben genannten Kondensatoren im Ausgang (Die du bei Single-Supply sowieso brauchst). Außerdem kannst du dein Signal natürlich auch filtern, bevor du damit in die Verstärker-ICs gehst. RC ist ein Tiefpass, CR ein Hochpass, wenn du R variabel machst, kannst du sogar das Passverhalten verstellen. Kannst auch locker bis zu drei Filter in Reihe schalten bevor du mit dem Lautstärkeregler kommst, da du eh nie mehr als 10% vom Pegel an den Eingang vom Verstärker-IC legen wollen wirst (ist dann einfach zu laut). Und falls doch, häng halt noch einen OPV dazwischen. Komplizirtere Filter als RC und CR würde ich aber vorsichthalber in LTspice simulieren. Gibt da sogar die Möglichkeit, ein Audiofile durch deinen virtuellen Filter zu schicken und dir dann das Resultat anzuhören. Wie das genau geht, hab ich aber keinen Bock jetzt zu vermitteln, müsste ich selber erst nachgucken. Sind wir also alle besser bedient, wenn du das gleich selber machst.

craighenneberry Avatar
craighenneberry:#30622

>>30621
Du meinst also so?

bluesix Avatar
bluesix:#30623

>>30622
Nein verdammt, du willst doch mit zwei Endstufen arbeiten? Verdammte Fickscheiße, warum werde ich immer von allen missverstanden?
;_;

mutlu82 Avatar
mutlu82:#30624

Möchte Bernd nur ein Monosignal (ein Lautsprecher) aber Bi-Amping betreiben?
Wieso schlachtest du keine 2-Wege Boxen mit Weiche aus und verbaust die? Da reicht ein 50W D Verstärker locker aus! Bi-Amping brauchst du doch nicht. Oder was ist genau deine Ambition?

irsouza Avatar
irsouza:#30625

>>30623>>30623
Ja das meinte ich, Zeichnung ist falsch. Aber wenn man nur einen Monoverstärker hat, sollte das auch gehen, oder?

Naja, ich denke ich hab jetzt einen guten Startpunkt um mich selbst zu informieren. Wobei ein richtiger Filter vor den Verstärker natürlich das Nonplusultra wäre. Von einem einem Elektronikingenieur, mit dem ich mich darüber unterhielte, erfuhr ich, dass man das nicht mit einer normalen Frequenzweiche machen kann, weil die auf viel höhere Leistung als das Inputsignal ausgelegt sind.

yangpeiyuan Avatar
yangpeiyuan:#30626

>>30625
Doch, kannst du. Wäre nur extrem unwirtschaftlich. Darum statt LC-Filtern, RC-Filter verwenden. Theta ist R * C. Also zum Beispiel 1000 Ohm * 1000 µF = 1000 Milisekunden. Und diese 1000 Milisekunden wären dann auch direkt die Grenzfrequenz eines einfachen RC- oder CR-Filters, also 1 Hz sozusagen. Schraube an R und C, erhalten anderen Grenzfrequenzen. Gibt es schön Schaltungsbeispiele und kannst du in LTspice alles durchprobieren.

aleclarsoniv Avatar
aleclarsoniv:#30627

Digitale Filter kann man 9001 mal besser machen.

Warum überhaupt filtern?

Weiß Bernd jetzt gar nicht, macht man so.

Vermutlich um die Töner vor Frequenzen zu schützen, die da nicht hin sollen, was zu Crossräsönannnzzzzzzzen, Beschädigung und Leistungsverlust führen kann.

Außerdem verwenden Boxen ein Konzept. Frequenzbvereich xyz soll durch Speaker n wiedergegeben werden.
In nem anderen Frequenzbereich würde er zwar auch noch tröten soll er aber nicht, weil Qualität schlecht, Wirkungsgrad schlecht, oder was weiß ich. Das soll sauber getrennt und dann wieder angekoppelt werden so daß am Ende 100% rauskommt.

(Kann man sich schon fragen ob nicht ein großer Lautsprecher das automatisch macht. Viele 2 Wege Boxen sind ja auch so gebaut nur dass sie noch einen Tweeter dome für fieps pieps haben.)

oaktreemedia Avatar
oaktreemedia:#30629

>>30627


>Digitale Filter kann man 9001 mal besser machen.
So wie der hier: http://www.dspguide.com/filtexam.htm ?

>Warum überhaupt filtern? Weiß Bernd jetzt gar nicht, macht man so.
https://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzweiche_(Lautsprecher)
Aber deine nVermutungen stimmen größtenteils zu.

vickyshits Avatar
vickyshits:#30636

digital kostet einfach überhaupt nichts.
Früher CPU-Last, heute wo die Leute 264 abspielen können und so braucht man sich keine Sorgen zu machen.

Es gibt da ne ganze Wissenschaft die Bernd nie praktiziert hat mit FIR und so, teilweise ist es wohl so daß diese Filter nur Integer-PCM verarbeiten und ganz primitiv sind und trotzdem was bewirken. Also daß man sie wohl auch noch diskret aufbauen könnte oder Zyklen sparen.

Super interessant wenn man irgendnen krepel µc mit 2 Mhz das machen lassen will. Ansonsten macht man einfach ne FFT, pickt die Frequenzen raus und baut sie wieder zusammen (in nem MP3 sind sie schon so ähnlich vorgefiltert allerdings mit ner anderen Transformation), damit kann ich dir 9000 Hz links und 9001 rechts abspielen. Einziges Problem ist die Heisenbergsche Unschärferelation. Wenn du so genau filtern willst brauchst du ein riesiges Fenster, also ne Menge Delay.

otozk Avatar
otozk:#30638

>>30636
Digital ist nett, aber man sollte nicht vergessen das man neben dem Cpu (und dem Wissen um die digitale Implementierung des Filters) auch noch einen ADC und in dem Fall 2 DAC braucht. Mit jeweils der entsprechenden Anzahl Bit. Vielleicht einer Referenzspannungsquelle. Und dem Wissen wie man so ein gemischt Analog/digitales Design Implementiert, so das die Digitalen Impulse nicht in den analogen Signalpfad einkoppeln. Dieser Bernd rät: analogen Filter, gibt jede menge Bücher / Webseiten etc. die Implementierung ist einfacher (weniger Komponenten, weniger Designregeln zu beachten). Sicher nicht so flexibel, aber in dem Frequenzbereich kann man den (aktiven) Filter locker auf dem Steckbrett Prototypen, im besten Fall nachdem Leistungsstufe und Gehäuse fertig sind, so dass man die Sache so anpassen kann das sie klingt. Für die (online) Filtersimulation empfiehlt Bernd http://sim.okawa-denshi.jp/en/Fkeisan.htm

tereshenkov Avatar
tereshenkov:#30639

Bernd ging jetzt von Bernd aus wo die Musik sowieso aus /dev/dsp kombt.

Man kann da übrigens noch viel meer machen. Richtig genau 100% steil filtern. Messen was rauskombt und anpassen, mit Cepstralanalyse Formanten/Harmonische/Störresonatoren rauskicken, Raumanpassung.

Diese Methoden sollen für unheimlich überlegenen Klang sorgen. Jedoch sind sie zu billig im Materialeinsatz (m.a.W. warum sollte dann noch jemand das Modell für 5000 kaufen?), dafür relativ schlecht patentierbar (?) und die Raumanpassung ist zeitaufwendig selbst wenn man ein Setup da hat. Außerdem haben Audiophile keine Ahnung und können das Zeug nicht von Monster Kabel unterscheiden.

Also ist es wie bei Kameras: Alter Müll jetzt neu mit Gesichtserkennung. Verkauft sich ja auch so.

Bernd hat das auch nicht im Einsatz da zu faul, nur abartige Badewanne im Equalizer :p

thomasgeisen Avatar
thomasgeisen:#30641

>>30639
Protip: Das FFT-Zeug wird zum Beispiel bei Schlauphons angewendet, daher trotz Minilautsprecher aktzeptable Audioqualität. Dieser PWM-IC den wir hier immer so abfeiern ist auch nicht irgendein Zauberschaltkreis der NASA für Audioverrückte /t/-Bernds, sondern derzeit Stand der Technik für Fernsehgeräte und ähnliches.
Der ganze HiFi-Kram ist eindrucksvoller Klimbim für ewig Gestrige. Kann man toll finden, kann man sich mit beschäftigen, sollte man aber als das sehen was es ist: ein Hobby.

umurgdk Avatar
umurgdk:#30646

>>Der ganze HiFi-Kram ist eindrucksvoller Klimbim für ewig Gestrige.

Nö. Man kann mit digitalen Filtern aus einem miesen Lautsprecher einen fast annehmbaren Sound herausholen, deutlich besser wird es aber wenn der Lautsprecher von vornherein nicht scheiße ist, sondern von guter Qualität. Und da hat Hifi, im Sinne von Streben nach höchster messtechnisch belegbarer Signaltreue, auch weiterhin definitiv eine Daseinsberechtigung.

Oder würdest du gern in einer Zukunft leben, in welcher sämtliche Tonwiedergabe über Lautsprecher erfolgt, die dieselbe Klangqualität haben wie die unerträglichen Smartphone-Teile?

woodydotmx Avatar
woodydotmx:#30647

Ja ich werde es tatsächlich digital machen. Ich verwende für das Projekt sowieso einen Arduino.

Ich verstärke das Eingangssignal entsprechend, hänge es an einen der PWM-Eingänge. So sehe ich die Frequenz des Signals und kann dementsprechend das Eingangssignal dämpfen, indem ich es durch einen einen JFET schicke, dessen Gate ich per analogem Ausgang ansteuere.

Und das kann ich alles mit Teilen machen, die ich eh schon habe. Geil. Programmieren ist mir lieber als löten. Frei programmierbare Filterkurven, somit kann ich den Filter an jegliche Lautsprecher anpassen.

Ich liebe es, in der Zukunft zu leben.

subburam Avatar
subburam:#30648

Um auch noch etwas zum eigentlichen Thema beizutragen:

Hier können die Werte für Hochpass-und Tiefpassfilter berechnet werden:
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-RCglied.htm

Die Grundformeln gelten sowohl für aktive als auch für passive Filter, nur wird bei aktiven Filtern mit deutlich höheren Impedanzen gearbeitet als in den passiven Filtern einer Lausprecher-Frequenzweiche.

Hier finden sich Grundschaltungen für passive und aktive Filter mit und ohne Operationsverstärker einschließlich der verwendeten Berechnungsformeln und Grundlagen:

http://www.et-inf.fho-emden.de/~elmalab/indelek/download/Ind_5.pdf

An OP: lies dir diese PDF-Datei einmal durch, lade dir das kostenlose LTSpice herunter und fange an, die im PDF gezeigten Schaltungen nachzusimulieren. Wenn du dann ein Gefühl für Schaltungssimulation und die Auslegung der filter bekommen hast, kannst du anfangen, die Filter für deine Box zu entwickeln. Wahrscheinlich wird es mit einem einfachen Filter "nach Lehrbuch" schon ganz passabel funktionieren, die besten Ergebnisse bekommst du aber wenn du die Filterkurven an das Übertragungsverhalten der verwendeten Lautsprecherchassis anpasst.

Zum Schluss noch eine grobe Faustformel für die Trennfrequenz: Die Trennfrequenz sollte für die meisten Hochtöner bei mindestens 2*fs, d.h. beim doppelten der Grundresonanz liegen, so stellst du sicher dass der Hochtöner im normalen Betrieb nicht an seine mechanischen Grenzen kommt.

keyuri85 Avatar
keyuri85:#30650

>>30647 Was du dir vorstellst - irgendwie zeitabhängig einen Transistor zu regeln, wird so nicht funktionieren. Ein Musiksignal enthält meist viele Frequenzen gleichzeitig, d.h. du kommst um Filterung und Signalverarbeitung nicht herum, wenn du eine digitale Frequenzweiche bauen willst.

adhiardana Avatar
adhiardana:#30651

>>30647
DAC per Arduino PWM? Genieß deine 8-Bit Auflösung oder 4kHz Schaltfrequenz. Ohne STM32 (oder vergleichbare Rechenleistung) ist DSP Krebs³ und immer ein ebensolcher Kompromiss. Protip: Audio-DAC lassen sich aus alten CD-Spielern recyceln.

gojeanyn Avatar
gojeanyn:#30654

>>30651
DAC per Arduino PWM? Genieß deine 8-Bit Auflösung oder 4kHz Schaltfrequenz.
8 Bit reichen doch locker.

davidsasda Avatar
davidsasda:#30656

>>30650
>Ein Musiksignal enthält meist viele Frequenzen gleichzeitig
Ohweh, ich bin davon ausgegangen, dass ein Audiosignal eine Welle ist, die zu jedem Zeitpunkt eine bestimmte Frequenz und Amplitude hat.

Aber wenn ich drüber nachdenke, kann das ja eigentlich nicht sein. Aber dann verstehe ich nicht, wie ein Audiosignal tatsächlich aussieht. Damit muss ich mich auseinandersetzen, Wie sieht ein Audiosignal denn nun tatsächlich aus? Also als Diagramm U/t?

yangpeiyuan Avatar
yangpeiyuan:#30659

Könnte es dann wohl mit dem Arduino Audio Hacker Shield machen.
Damit lässt sich das Signal digital programmierbar filtern.
https://nootropicdesign.com/projectlab/2015/09/22/audio-hacker-filter/
Aber das Teil kostet 44€...

a_harris88 Avatar
a_harris88:#30666

>>30654
>8 Bit
Nein. Selbst die Audio-CD, die ja als Wiedergabe-Medium schon einige Jahre auf dem Buckel hat, hat schon 16 Bit. Selbst die billigsten Soundkarten haben 16 Bit. Der RasPi hat nur 12 Bit und das klingt schon ziemlich kacke, mit 8 Bit kann dann von guter Musikwiedergabe keine Rede mehr sein.

bassamology Avatar
bassamology:#30668

>>30659
Der Arduino-Shield stellt keine zusätzliche Rechenleistung zur Verfügung, vermutlich ist die Bitbreite auch deswegen auf 12 Bit beschränkt. Wird definitiv niemals so gut klingen wie eine vernünftige HiFi-Anlage.
Wenn es unbedingt billig werden soll, nimm einen Raspberry PI o.ä. kleinen Computer mit Linux und ein USB-Audiointerface (auf Line-Eingänge achten, Mikrofon-Eingänge sind oft mies). Die Filterung kannst du dann mit BruteFIR erledigen.

Erfordert einiges an Arbeit beim Einrichten, ist aber recht bezahlbar und bietet gute Audioqualität.

Links:
http://web.archive.org/web/20120512035722/http://www.duffroomcorrection.com/wiki/Brutefir

https://www.ludd.ltu.se/~torger/brutefir.html

Zum Erstellen der Filter eignet sich REW:
http://www.roomeqwizard.com/

Falls bei den Filter-Impulsantworten das Format konvertiert werden muss, eignet sich Audacity.

csswizardry Avatar
csswizardry:#30672

>>30666
Es geht ja nicht um die Klangverarbeitung, sondern um die Einstellung des Dämpfungsgrads für das Eingangssignal. Und wenn man das in 64 Stufen regeln kann, dann reicht das locker aus.

Aber wie in >>30650, >>30656 besprochen, macht das aus anderen Gründen keinen Sinn.

herkulano Avatar
herkulano:#30673

USB Soundkarte:
http://www.ebay.de/itm/USB-4-Kanal-5-1-Optical-Audio-Externe-Soundkarte-Adapter-Sound-Box-fur-Laptop-PC-/131573260040
PI:
http://www.ebay.de/itm/Raspberry-Pi-Model-Typ-A-Plus-256MB-RAM-40pin-GPIO-Anschluss-/121485102966

Kosten zusammen weniger als ein Arduino + Audio Hacker Shield.

aluisio_azevedo Avatar
aluisio_azevedo:#30676

>>30668
Vielen Dank für diesen Hinweis, das war mir nicht klar. Auf dem Youtubevideo kann man sie Soundqualität ja schwer einschätzen, hörte sich brauchbar an.

Aber bist du dir da sicher? Anscheinend soll das doch als DJ-Equipment eingesetzt werden.

intertarik Avatar
intertarik:#30678

>>30673
Elaboriere. Wie soll ich das aus der Soundkarte gefiltertes Audio ausgeben?

coreyhaggard Avatar
coreyhaggard:#30679

>>30672
>Es geht ja nicht um die Klangverarbeitung, sondern um die Einstellung des Dämpfungsgrads für das Eingangssignal.

Doch, genau darum geht es. Das Audiosignal muss durch den Prozessor. Das Arduino Audio-Hacker-Board stellt keine eigenen Filter zur Verfügung, sondern verwendet digitale Filter die mit 12 Bit auf dem Arduino berechnet werden.

Zum Musiksignal: Ein Musiksignal kann sich aus beliebig vielen überlagerten Sinusschwingungen beliebiger Frequenz und Pegels zusammensetzen (trifft übrigens auf jedes Signal zu - d.h. jedes Signal kann durch Überlagerung verschiedener Sinussignale dargestellt werden).

madebyvadim Avatar
madebyvadim:#30681

>>30679
>Doch, genau darum geht es. Das Audiosignal muss durch den Prozessor. Das Arduino Audio-Hacker-Board stellt keine eigenen Filter zur Verfügung
Bitte lies dir den Faden nochmal durch.
Ich wollte per PWM die Frequenz des Signals bestimmen, In Abhängigkeit der Frequenz dann das Signal dämpfen. Das Signal wird nicht digital verarbeitet, nur gedämpft. Und das sollte dann ein Frequenzfilter sein. Dass das ganze eine Schnapsidee ist, ist mir klar. Und mit dem Audiohacker hat es nichts zu tun.

artcalvin Avatar
artcalvin:#30683

>>30678
Auf dem Pi Linux, Alsa und Brutefir installlieren (dauert ca. 1 Stunde). Dann eine Konfiguration für Brutefir erstellen, dabei am besten von einer fertigen Beispiel-Konfiguration ausgehen und erst einmal nur die Filter austauschen. Die Filter-Impulsantworten können mit der Software REW (siehe >>30668 ) erstellt werden. In REW können sowohl einfache Tief-/Hoch-/Bandpassfilter als auch beliebige Kombinationen aus den drei Grundfiltertypen erstellt werden. Es können auch anhand von Messungen Lautsprecher entzerrt werden (der eigentliche Zweck dieses Tools).

Die Funktionsweise ist folgende: Die Audiodaten kommen vom Eingang der USB-Soundkarte, werden im Prozessor des PI von BruteFIR mit den Impulsantworten für die einzelnen Kanäle gefaltet und dann auf dem Ausgang der USB-Soundkarte ausgegeben.

xarax Avatar
xarax:#30688

>>30683
Das ist ja absolut genial! Und man könnte auch noch Equalizer, Klangverzerrung, etc. implementieren.

Leider kenn ich mich mit dem Pi nicht aus, aber das kann ja nicht so schwierig sein. Die Sache ist, ein Arduino ist schon fest vorgesehen für die Steuerung das Radios, Bluetooth-Moduls, Batterielademanagements, Displays und Kontrolleuchten. Hab schon viele Teile gekauft, Code geschrieben (Radiosteuerung und Display), Pläne gemacht.

Hier also meine Möglichkeiten:

1. Ich plane mein ganzes System auf Steuerung durch den Pi um. Sehr viel Arbeitsaufwand, viele Features, keine unnötige Hardware.

2. Ich bleibe bei meiner jetzigen Planung, pack dazu noch den Pi + Soundkarte (habe bereits eine) rein, für die digitale Audioverarbeitung. Wenig zusätzlicher Arbeitsaufwand, Viele Features aber redundante Hardware und hoher Stromverbrauch.

3. Ich filtere das Audiosignal analog per Op-Amp. Geringster Arbeitsaufwand, geringster Stromverbrauch, geringste Hardwarekomplexität, aber wenige Features

Was würdest du tun?

joshhemsley Avatar
joshhemsley:#30689

>>30688
Je nach verfügbarer Freizeit entweder 1) oder 3).

linux29 Avatar
linux29:#30691

Gibt es eigentlich einen Arduino-Emulator, den man auf dem Pi laufen lassen könnte? Oder kann man einen Sketch auf den Pi portieren?

id835559 Avatar
id835559:#30700

>>30683
Wie lange würde es denn dauern, bis das Gerät hochfährt und Bruterfir lädt?
Könnte man über den Audioausgang der Himbeere noch ein separates Signal (z.B. anderen Stereokanal) ausgeben?

madhan4uu Avatar
madhan4uu:#30708

Bootzeit vom Pi hängt stark von der verwendeten SD-Karte ab und vom Typ des Pi. Schnelle SD-Karte und Pi Typ B Version 2 oder 3: unter 30 Sekunden. Pi Typ A oder A+ etwas länger, in Verbindung mit einer lahmen SD-Karte kann das Booten dann auch schon mal locker eine Minute dauern. BruteFIR braucht zum starten ca 2-5 Sekunden.

Ein separates Audiosignal über den Audioausgang des Pi auszugeben ist kein Problem, die Qualität des Audioausgangs auf dem Pi ist aber eher nicht so toll.

hota_v Avatar
hota_v:#30712

>>30708
Und man kann keinen schnelleren Speicher verwenden, von dem das OS geladen wird?
Dann braucht das Gerät wohl auch einen Standby-Modus, ich nehme an, der Pi hat eine Art Sleepmode?

Naja, ich werde wohl erstmal beim Arduino bleiben und den dann vielleicht später mit einem Pi austauschen. Arduino-Emulation scheint es zwar unter Linux nicht zu geben und die nötige Hardware (Gertboard) für Arduino-Simulation ist auch zu teuer und unhandlich, also werde ich meinen Code wohl teilweise neu schreiben müssen.

Und das Lademanagement mache ich wohl besser auch nicht über den Pi. Und der Pi hat keine analogen Eingänge, aber die kann ich durch Pulsweitenmodulatoren simulieren.

anjhero Avatar
anjhero:#30713

Autismus maximus in diesem Faden.

wenn das ding ne monobox ist ist der Genus sowieso auf 2.2/10 geclippt

mattsapii Avatar
mattsapii:#30714

>>30712
Sleep Mode hat der Pi meines Wissens nach nicht. Braucht aber auch niemand, weil der Energieverbrauch von dem Ding vernachlässigbar klein ist.
Das Gertboard brauchst du übrigens nicht zwingend, um irgendwelche Sensoren, Displays o.ä. vom Pi aus anzusteuern. Für den Zugriff auf die GPIOs gibt es Libraries für Python und C, sowie Funktionen für die Bash.

Was willst du eingentlich mit Pulsweitenmodulation am Eingang erreichen, wie soll es funktionieren? Am Ausgang kann ich es ja noch nachvollziehen (PWM->Tiefpassfilter->Analogsignal) aber am Eingang?

itskawsar Avatar
itskawsar:#30716

>>30714
>Was willst du eingentlich mit Pulsweitenmodulation am Eingang erreichen
Spannungen messen.

leandrovaranda Avatar
leandrovaranda:#30717

>>30714
> Für den Zugriff auf die GPIOs gibt es Libraries für Python und C
Ja aber ich denke mal, ich werde meinen Code schon etwas umschreiben müssen, um mit diesen Libs zu arbeiten, und ich brauche auch analoge Eingänge (Spannungen messen, wie gesagt). Aber ja, ich würde wohl einen guten Teil des Arduino-Codes weiterverwenden können. Problem ist aber, ich kann kaum C (wobei ich das eh mal richtig lernen wollte).

Aber naja, das steht in weiter Ferne, erstmal Arduino. Wenn mir inzwischen jemand eine gute 2x50W-Verstärkerplatine (idealerweise mit Reglern für Höhen Mitten Bässe) empfehlen könnte, wäre ich dankbar.

joe_black Avatar
joe_black:#30718

>>30716
Mit PWM kannst du zwar DA-Wandlung machen, aber für AD ist das nicht so simpel (außer du hast noch einen Komperator und nutzt den Umweg über ein SAR)

sawalazar Avatar
sawalazar:#30719

>>30718
Ah, OK. Dann kauf ich mir einfach so einen ADC: https://www.adafruit.com/product/856

grantrobinson Avatar
grantrobinson:#30724

>>30717
>günstige Verstärkerplatine mit 2x50W

So suche er auf Ebay nach TPA 3116.

bagawarman Avatar
bagawarman:#30725

OP, wenn du dich mit Linux und eingebetteten Systemen schon etwas besser auskennst, kannst du statt dem Pi auch ein Board mit Allwinner-Chipsatz nehmen. Sind billiger haben einen vernünftigen Audio Ein-und Ausgang und einige Boards haben die Akkuüberwachung und Ladeschaltung auch direkt auf dem Board.
So eines z.B.: https://www.olimex.com/Products/OLinuXino/A20/A20-OLinuXino-LIME/open-source-hardware