Hallo liebes Forum, ich benötige einen Mikrofonverstärker, welcher linear in dB arbeitet. Sprich ein aufgenommenes Sinussignal soll linear in dB steigen wenn es lauter wird. Also z.B. 70dB Sinus Mikrofoneingangssignal -> 500mV Sinus Ausgangssignal 73dB Sinus Mikrofoneingangssignal -> 550mV Sinus Ausgangssignal 76dB Sinus Mikrofoneingangssignal -> 600mV Sinus Ausgangssignal ... Also eine Änderung von 3dB soll immer einer Änderung des Ausgangssignals um 50mV entsprechen. Ist so etwas mit einer einfachen Schaltung aus Mikrofonverstärker+Logarithmierer möglich? Falls ja, welche Diode für den Logarithmierer(1N4148?) und welchen Widerstand? Bzw. wie berechne ich den Widerstand um das obige Verhalten zu erzielen? Gruß und schonmal vielen Dank
Student schrieb: > 70dB Bezogen auf was? Student schrieb: > Sinus Mikrofoneingangssignal -> 500mV Sinus Ausgangssignal Soll das ein Kompressor werden? Dann stellt sich auch die Frage nach den Zeitkonstanten und dem Frequenzbereich. Wenn du hingegen versuchst einen Sinus zu logarithmieren, wirst du am Ausgang sicherlich keinen Sinus erhalten.
70 dB(A). Ich gebe einen 1kHz Sinus auf mein Mikrofon und messe parallel dazu mit einem dB(A) Pegelmesser. Wenn ich nun den Sinuston immer um 3dB erhöhe, soll mein Mikrofonverstärkter am Ausgang einen Sinus ausgeben der linear ansteigt. Also 3dB mehr soll immer 50mV mehr Ausgangsamplitude entsprechen.
Frequenzbereich ist das hörbare Audiospektrum, also 15Hz-20kHz.
Wenn du mit Quantisierungsrauschen leben kannst, kannst du das mit nem ADC samplen und nach belieben digital filtern. Matlabkenntnisse vorhanden?
Student schrieb: > Hallo liebes Forum, > > ich benötige einen Mikrofonverstärker, welcher linear in dB arbeitet. > Sprich ein aufgenommenes Sinussignal soll linear in dB steigen wenn es > lauter wird. Also z.B. > > 70dB Sinus Mikrofoneingangssignal -> 500mV Sinus Ausgangssignal > 73dB Sinus Mikrofoneingangssignal -> 550mV Sinus Ausgangssignal > 76dB Sinus Mikrofoneingangssignal -> 600mV Sinus Ausgangssignal > ... > > Also eine Änderung von 3dB soll immer einer Änderung des Ausgangssignals > um 50mV entsprechen. Ist so etwas mit einer einfachen Schaltung aus > Mikrofonverstärker+Logarithmierer möglich? Falls ja, welche Diode für > den Logarithmierer(1N4148?) und welchen Widerstand? Bzw. wie berechne > ich den Widerstand um das obige Verhalten zu erzielen? > > Gruß und schonmal vielen Dank Wäre interessant zu erfahren was Du studierst... VGAs sind erfunden, such Dir bei "THAT" in den Application Notes das heraus was Du brauchst, rechne den Krempel (selber!) durch und baue es. MiWi
Klingt für mich nach einem Job für einen DSP. Evtl. die kleinen ADSP-21xx von Analog Devices auf einen Eval Board. http://www.analog.com/en/design-center/landing-pages/001/adsp-21xx-processors-software-and-tools.html
Student schrieb: > Also eine Änderung von 3dB soll immer einer Änderung des Ausgangssignals > um 50mV entsprechen. AD8307 von analog Device? Es ist zwar als log Gleichrichter für HF bis 500MHz gedacht, es steht aber in der Applikation auch eine Anwendung für NF im Datenblatt. Ralph Berres
Student schrieb: > Frequenzbereich ist das hörbare Audiospektrum, also 15Hz-20kHz. Der Logarithmus von einer Sinuskurve ist keine Sinuskurve mehr, sondern enthält am Eingang nicht vorhandene Oberwellen. Der Logarithmierer kann also sinnvoll meist nur ein steuerbarer Abschwächer/Verstärker sein, dessen Grenzfrequenz deutlich unterhalb der niedrigsten, zu verarbeitenden Signalfrequenz liegt.
Hp M. schrieb: > Soll das ein Kompressor werden? Student schrieb: > 70 dB(A). Ich gebe einen 1kHz Sinus auf mein Mikrofon und messe > parallel dazu mit einem dB(A) Pegelmesser. Wenn ich nun den Sinuston > immer um 3dB erhöhe, soll mein Mikrofonverstärkter am Ausgang einen > Sinus ausgeben der linear ansteigt. Das wäre ein unbearbeitetes Signal. Student schrieb: > Also 3dB mehr soll immer 50mV mehr > Ausgangsamplitude entsprechen. Also was denn jetzt? doch logarithmisch? Was du meinst ist offenbar doch ein Dynamikkompressor? Das geht nur mit einen VCA ( spannungskontrollierter Verstärker ) und einen log-Gleichrichter. Dabei muss man dann den Kompromiss zwischen Einstellzeit und Verzerrungen bei den niedrigen Frequenzen finden. Niedrige Verzerrungen kann man nur mit langen Einstellzeiten erreichen. Mir scheint die Problemstellung ziemlich unausgegoren zu sein. Es gibt solche Kompressoren im Beschallungsbereich fertig zu kaufen. Bei einschlägige Firmen die sich auf Beschallung und Homerecording eingestellt haben. Ralph Berres
Hallo danke für die Antworten. Digital ist das sicherlich einfach möglich, es muss aber analog gelöst werden. Student schrieb: > 70 dB(A). Ich gebe einen 1kHz Sinus auf mein Mikrofon und messe > parallel dazu mit einem dB(A) Pegelmesser. Wenn ich nun den Sinuston > immer um 3dB erhöhe, soll mein Mikrofonverstärkter am Ausgang einen > Sinus ausgeben der linear ansteigt. >Das wäre ein unbearbeitetes Signal. Das ist falsch. Unbearbeitet steigt das Signal aus dem Verstärker logarithmisch an. Eine Pegeländerung von 40dB(A) auf 43dB(A) ist lediglich eine Amplitudenänderung von wenigen mV. Eine Pegeländerung von 70dB(A) auf 73dB(A) dagegen beträgt eine Amplitudenänderung von 40-50mV. Also das Ausgangssignal steigt logarithmisch mit dem Eingangspegel an. Ich möchte nun aber eine Schaltung entwickeln welche linear ansteigt. Also 3dB Änderung soll immer einem konstanten Änderungswert der Ausgangsamplitude entsprechen, egal ob von 40 auf 43 oder von 70 auf 73. Mit einem VGA ist das sicherlich möglich. Die Produkte von THAT sind mir bekannt. Allerdings muss ich dafür wieder eine Steuerspannung generieren, welche die einstellbare Verstärkung bestimmt. Geht sowas nicht einfacher? Oder gibt es fertige ICs?
Hp M. schrieb: > Soll das ein Kompressor werden? Das kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen. Das würde eine extreme Deformation des Signals zur Folge haben. Für einen Kompressor braucht man bandweise Pegelintegrale als Steuerinformation für den Lautstärkesteller. Als Lösung der Aufgabe würde ich einen einfach Controller benutzen. AD-Wandlung und dann einen iterativen Logarithmierer. Der liefert binnen samppe-Geschwindigkeit das Ergebnis.
:
Bearbeitet durch User
Es gibt drei Arten von logarithmischen ICs 1. DC-Logarithmierer, die nur pos. oder nur neg. Signale logarithmieren, das ist es nicht. 2. logarithmische Detektoren, wie der von Ralph genannte AD8307, das ist es auch nicht, da kommt eine Gleichspannung raus, wenn man Wechselspannung einspeist. 3. das ist wohl gemeint: ein beidseitig (pos. und neg Halbwelle) logarithmisch begrenzender Verstärker. Die sind relativ selten, Kompressoren machen es mit einer Regelung, hier erfolgt das sanfte Clippen sofort. TL441 kann das, wenn ich das Datenblatt damals richtig verstanden habe. Philips hatte sowas http://elcodis.com/parts/6043410/TDA8780M.html#datasheet "TDA8780M True logarithmic amplifier" Mit der Bezeichnung gefunden: http://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-078.pdf Fig.3 zeigt die gesuchte Kennlinie
:
Bearbeitet durch User
Student schrieb: > Das ist falsch. Unbearbeitet steigt das Signal aus dem Verstärker > logarithmisch an. Eine Pegeländerung von 40dB(A) auf 43dB(A) ist > lediglich eine Amplitudenänderung von wenigen mV. Eine Pegeländerung von > 70dB(A) auf 73dB(A) dagegen beträgt eine Amplitudenänderung von 40-50mV. Unbearbeitet ist ein Verstärker immer linear. ( sollte er wenigstens sein ). Wenn der Eingangspegel sich um 3db ändert, ändert sich der Ausgangspegel ebenfalls um 3db. db ist immer noch ein dimensionsloses Verhältnismaß. Was du willst ist eine Dynamikkomprssion. Wenn es dir um die Gewinnung einer Gleichspannung für eine Anzeige geht, ist der AD8307 genau das was du brauchst, wenn du aber die Wechselspannung am Ausgang erhalten willst, läuft es über eine Lösung mit einen VCA raus,samt log Gleichrichter der die Regelspannung für den VCA erzeugt. Und da gibt es nun mal Kompromisse die man eingehen muss. Ralph Berres
>Wenn es dir um die Gewinnung einer Gleichspannung für eine Anzeige geht, >ist der AD8307 genau das was du brauchst, wenn du aber die >Wechselspannung am Ausgang erhalten willst, läuft es über eine Lösung >mit einen VCA raus,samt log Gleichrichter der die Regelspannung für den >VCA erzeugt. Wie du richtig vermutet hast möchte ich letzlich eine Gleichspannung erzeugen. Da mir die Version mit einem VCA zu aufwendig ist, werde ich dann wohl die logarithmische Gleichspannung in linear umwandeln. Meine Schaltung erzeugt eine vom Pegel abhängige Gleichspannung zwischen -240mV und 0mV. Dies entspricht einem Mikrofon Bereich von 40dB(A) bis 76db(A). Also: Ist Werte: 40dB(A)=-240mV 43dB(A)=-238mV 46dB(A)=-237,4mV ... ... ... 67dB(A)=-165mV 70dB(A)=-135mV 73dB(A)=-83.7mV 76dB(A)=-8.7mV Wie Ihr seht steigt die Gleichspannung logarithmisch an. Was ich nun möchte ist ein linearer Anstieg: Soll Werte: 40dB(A)=-240mV 43dB(A)=-220mV ... ... ... 67dB(A)=-60mV 70dB(A)=-40mV 73dB(A)=-20mV 76dB(A)=0mV Soetwas scheint mit dem AD8307 möglich zu sein. Vielen Dank dafür schonmal. geht soetwas evtl. auch mit einer gewöhnlichen Logarithmier/Potenzier Schaltung aus OP und Diode?
Gibt es und so wird es in manchen ICs auch gemacht, z.B. in Analogmultiplizierern. Diese dort benutzten Dioden sind aber sehr fein aufgebaut, frei von Hochstromartefakten und werden entsprechend angesteuert, d.h. sie sind spannungs- und temperaturkompensiert. Per Hand baust Du das nicht mal so einfach nach.
:
Bearbeitet durch User
Student schrieb: > Was ich nun > möchte ist ein linearer Anstieg: Aber das ist doch das, was seit vielen Jahrzehnten jede Pegelanzeige an jedem Verstärker anzeigt? Gleichmässige Abstände auf der Anzeigeskala für gleiche dB-Differenzen? 1000 mal gelöst, 1000 mal wars kein Problem... Georg
Rolf S. schrieb: > Gibt es und so wird es in manchen ICs auch gemacht, z.B. in > Analogmultiplizierern. Diese dort benutzten Dioden sind aber sehr fein > aufgebaut, frei von Hochstromartefakten und werden entsprechend > angesteuert, d.h. sie sind spannungs- und temperaturkompensiert. Per > Hand baust Du das nicht mal so einfach nach. Die Frage ist, wozu er diese Gleichspannung benötigt. Wenn er damit messen will, hast du sicherlich recht. Aber wenn er die Spannung nur zur Anzeige des Pegels braucht, reicht sicherlich der Logarithmierer mit OPV/Diode aus der Bastelkiste.
Erwin D. schrieb: > Aber wenn er die Spannung nur zur > Anzeige des Pegels braucht, reicht sicherlich der Logarithmierer mit > OPV/Diode aus der Bastelkiste. Aus eigener Erfahrung ist sowas eine ziemlich driftente Angelegenheit. Da lobe ich mir die Lösung wie es der AD8307 und die meisten Log Verstärker in HF Messgeräten machen. Kaskadierte Verstärker , welche Stück für Stück in die Begrenzung gehen, und dessen gleichgerichtete Ausgangssignale aufsummiert werden. Das funktioniert stabil und genau genug. Die Kosten für den AD8307 halten sich in Grenzen, wenn man nicht 40 solcher Gleichrichter braucht wie z.B. in einen großen Mischpult. Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > Aus eigener Erfahrung ist sowas eine ziemlich driftente Angelegenheit. > > Da lobe ich mir die Lösung wie es der AD8307 und die meisten Log > Verstärker in HF Messgeräten machen. Ja klar. Ich wollte das ja nur als Argument gegenüber dem Vorschlag von Rolf bringen. Für Anzeigezwecke braucht man keine unbezahlbare Lösung. @Rolf: nicht bös gemeint :-)
Erwin D. schrieb: > Für Anzeigezwecke braucht man keine unbezahlbare Lösung. Ja, im einfachsten Fall nimmt man einen LM3915. Passende Schaltung steht im Datenblatt.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.