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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lautsprecher & Lautstärkesensor


Autor: Theo H. (theovention)
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Ich plane, einen Lärmwächter zu bauen. Dieser soll ab einer gewissen 
Lautstärke ein akustisches Signal abgeben. Dazu nehme ich entweder einen 
ATtiny 2313 oder einen ATtiny 13.

Ich bin mir nur noch nicht ganz sicher, wie ich die im Titel genannten 
Dinge realisiere. Ich habe mir dazu ein paar Gedanken gemacht:

Sensor
VCC
 |
Mikrofon
 |
 +--Elko--GND
 |
 +--ADC
 |
Spannungsteiler
 |
GND
Ich will in diesem Fall ja nur die Lautstärke wissen, deswegen hatte ich 
die Idee mit dem ADC. Um die Spannungsschwankungen durch die Frequenz 
auszugleichen, dachte ich an einen Elko.

Lautsprecher
VCC
 |
 C
Transistor E----µC-Pin
 B
 |
Lautsprecher
 |
GND

Sind meine Lösungsansätze richtig, oder gibt es daran noch etwas zu 
verbessern?

Autor: MaWin (Gast)
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> Dieser soll ab einer gewissen
> Lautstärke ein akustisches Signal abgeben.

Die sollte natürlich lauter sein als der Lärm vor dem er warnen soll 
damit man ihn hört. Das gibt dann auch eine schicke Selbsthaltung oder 
zumindest Hysterese.

> Sind meine Lösungsansätze richtig,

Richtig ist relativ.
Wissenschaftlich ist der Messwert, der sich durch die Kraft der 
bewegenden Luft ergibt
je nach Frequenz ein anderer als der, den das Ohr wahrnimmt.
Man misst daher den Schallpegel mit einer Bewertungskurve:

http://en.wikipedia.org/wiki/Weighting_filter
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-dba-spl.htm

Ein Elko allein tut's da nicht.

Wenn der uC schnell genug ist, könnte er die Sinuswelle selbst abtasten. 
Ist er zu langsam, müsstest du den Filter extern in Analogtechnik bauen, 
dazu muss man danach dann das Signal auch noch gleichrichten.

Also dies
http://sound.westhost.com/project17.htm
vor einen von diesen
http://sound.westhost.com/appnotes/an001.htm

Da Sound gleichspannungsfrei ist, muss man nur Halbwellengleichrichten, 
aber filtern. Ein Kondensator parallel zu R2 (bzw. den eintsprechenden 
Widerständen der weiteren Schaltungen) speichert den Spitzenwert, macht 
also aus dem aktiven Gleichrichter einen Spitzenwertgleichrichter mit 
decay (wie heisst das auf Deutsch ? definierter Entladezeit...)

Will man's ganz perfekt machen, kann man auch noch dioe Reaktionszeiten 
normgerecht machen:

Ein VU-Meter (Volume-Unit = Lautstärkeeindruck) hat per Definition eine 
Zeitkonstante, so daß es 300ms dauert bis die Anzeige auf 99% steht.
Ein PPM (Peak Programme Meter, Spitzenwertanzeige) hate ien 
Zeitkonstante nach DIN45406 bzw. IEC268-von 10 etwa 400us (bis 15dB an 
Sollwert), 3ms (bis 4dB), 5ms (bis 2dB), 10ms (bis 1dB), Abfallzeit 1.5s 
pro 20dB.

Autor: Theo H. (theovention)
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Der ATtiny45 (diesen möchte ich jetzt nehmen, er hat mehr Speicher als 
der ATtiny 13) ermöglicht bis zu 20 MHz. Das sollte kein Problem sein.

AD-Wandlungszeit: durchschnittlich 162,5µs
1000000/162,5=6153

EDIT: Ich habe Quatsch gerechnet. Jetzt ist es richtig

Es lassen sich also ca. 6153  Wandlungen in der Sekunde durchführen. Die 
Berechnungen können ja während der nächsten Wandlung durchgeführt 
werden. Das könnte einigermaßen reichen. Aber wahrscheinlich ist die 
Möglichkeit mit dem externen Filter besser. Allerdings weiß ich nicht 
was dieses Schaltzeichen "Dreieck mit einem + und - und drei Ausgängen" 
ist. Ist das ein Gleichrichter und wenn ja, was für einer?

MaWin schrieb:
> Die sollte natürlich lauter sein als der Lärm vor dem er warnen soll
> damit man ihn hört. Das gibt dann auch eine schicke Selbsthaltung oder
> zumindest Hysterese.

Daran habe ich auch schon gedacht. Aber die Lösung ist einfach. Der 
Alarm wird als Unterprogramm aufgerufen, während dem nicht gemessen 
wird.

Autor: Sebastian (Gast)
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Das "Dreieck" ist ein Operationsverstärker.

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