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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frequenzverdoppler


Autor: JF (Gast)
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Hallo,

ich beschäftige mich seit einiger Zeit mit Elektrotechnik und will mir 
selbst ein bestimmtes gerät basteln - und zwar folgendes:

Ein musikalisches effektgerät, dass ein Audiosignal auf die doppelte 
Frequenz hinaufrechnet, also aus einer schwingung von 32 herz 64 Herz 
macht. das ganze möglichst Analog und mit 9-12v zu betreiben. wichtig 
dabei wäre, dass die lösung gut mit solch geringen Frequenzen arbeiten 
kann, aber dann auch in der lage ist, die obertonwellen 
mitzutransponieren.

schon mal vielen Dank für jeden Input an Ideen.

mfg.
Jan

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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ein Doppelweggleichrichter wäre die einfachste Lösung

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ JF (Gast)

>Ein musikalisches effektgerät, dass ein Audiosignal auf die doppelte
>Frequenz hinaufrechnet, also aus einer schwingung von 32 herz 64 Herz

Moment. reden wir von Musik (freqeunzband) oder einer einzelnen 
Sinusschwingung? Ich tippe mal auf ersteres.

>kann, aber dann auch in der lage ist, die obertonwellen
>mitzutransponieren.

Eben, das klingt nach Ersterem.

@  Christoph Kessler (Firma db1uq) (christoph_kessler)

>ein Doppelweggleichrichter wäre die einfachste Lösung

Glaube ich kaum. Er braucht einen Mischer, wenn möglich direkt als SSB 
Mischer, um den Aufwand für die Filterung bei den sehr tiefen Frequenzen 
in Grenzen zu halten.

MfG
Falk

Autor: Kai G. (runtimeterror)
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Vielleicht noch ein Bisschen in die Grundlagen einarbeiten - bei 
annehmbarer Qualität ist das nicht ganz so einfach.

Ein paar Hinweise:
- Was du da bauen willst nennt sich Pitch-Shifter
- Die Einheit für Frequenz ist Hertz (Hz) und nicht Herz
- In welcher Bandbreite liegt das Eingangssignal vor?
- Welche Form hat das Eingangssignal? Ton, Klang, Mehrklang, Geräusch, 
... ich tippe mal auf Klang oder Mehrklang.
- Wie gut kennst du dich mit IIR, FIR, DFT/FFT, Fensterung, 
Abtasttheorem aus?
- Welche Plattformen kennst du? (DSP, µC, FPGA, ...)

Einen einfach Pitch-Shifter kann man erzeugen, indem man aus dem 
Ausgangssignal sich überlappende Fenster ausschneidet, verkürzt oder 
verlängert und wieder zusammenfügt. Die Qualität ist vergleichsweise 
mies, bei Einzelklängen, geeigneten Fensterlängen und Fensterfunktionen 
kann man aber auch durchaus brauchbare Ergebnisse erzielen.

Ansonsten muss das zeitdiskrete Signal in die Frequenzdomäne 
transformiert, verschoben und wieder zurücktransformiert werden, wofür 
es zig Ansätze gibt, die aber nicht ohne ein gewisses Mathematisches 
Verständnis auskommen.

Gruß

Kai

Autor: derwarze (Gast)
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Analog wird es schwierig zu verdoppeln wenn die Signalform einigermaßen 
genau erhalten werden soll, halbieren geht im Vergleich dazu enfach.
Ein Ansatz könnte sein eine FrequenzShift Schaltung mit einem von der 
Eingangsfrequenz gesteuerten Oszillator anzusteuern.

Es gab vor zig Jahren mal analoge Effektgeräte die so was machten, die 
arbeiten aber mit Doppelweg-Gleichrichtung und Filter der dann die 
Signalform 'abrundete'. (leider sind die Pläne dazu bei mir verschütt 
gegangen) Dabei kam es ja auch nicht darauf an das die Signalform genau 
eingehalten wurde.

Wenn es die Wellenform wirklich exakt eingehalten werden soll geht das 
wohl mur digital, was ja heutztage kein grosses Problem mehr ist.

Autor: The Devil (devil_86)
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JF wrote:
> Hallo,
>
> ich beschäftige mich seit einiger Zeit mit Elektrotechnik und will mir
> selbst ein bestimmtes gerät basteln - und zwar folgendes:
>
> Ein musikalisches effektgerät, dass ein Audiosignal auf die doppelte
> Frequenz hinaufrechnet, also aus einer schwingung von 32 herz 64 Herz
> macht. das ganze möglichst Analog und mit 9-12v zu betreiben. wichtig
> dabei wäre, dass die lösung gut mit solch geringen Frequenzen arbeiten
> kann, aber dann auch in der lage ist, die obertonwellen
> mitzutransponieren.
>
> schon mal vielen Dank für jeden Input an Ideen.

Dein Engagement in allen Ehren. Aber für den Profi- bzw. selbst für 
Amateurbereich würd ich schon ein fertiges Effektgerät empfehlen. Für 
was für ein Instrument soll's denn sein?

Autor: Kai G. (runtimeterror)
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>Es gab vor zig Jahren mal analoge Effektgeräte die so was machten, die
>arbeiten aber mit Doppelweg-Gleichrichtung und Filter der dann die
>Signalform 'abrundete'.

Hmm... das dürfte aber bei Klängen die Obertonfrequenzen nicht korrekt 
mitverdoppeln, was Dissonanzen hervorrufen würde - was Falk oben schon 
angedeutet hat.

Um eine digitale Lösung wird er wohl kaum sinnvoll rumkommen.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Einfache Pitch shifter und SSB-Mischer addieren eine feste Frequenz, er 
brauchgt aber eine Multiplikation mit einem Faktor 2, das ist etwas ganz 
anderes.

Es gibt aber von ELV einen Pitch-shifter mit einem Spezial-IC von OKI, 
das genau für den Zweck gebaut wird. Man kann in Halbtonbschritten die 
Frequenzen eines Sprachsignals erhöhen und erniedrigen, das geht ähnlich 
wie Zeitraffer/-lupe für Video. Schwingungsteile werden weggelassen oder 
doppelt abgespielt.

http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&de...
Voice-Changer Artikel-Nr.: 68-664-26  9,50 €

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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http://www.elv-downloads.de/service/manuals/VoiceC...
da gibts sogar die Bauanleitung
und das Datenblatt, anscheinend "obsolet"
http://www2.okisemi.com/site/productscatalog/speec...

Autor: Kai G. (runtimeterror)
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>Einfache Pitch shifter ... addieren eine feste Frequenz,

Das ist mir neu - es ist viel einfacher alle Frequenzen mit einem Faktor 
zu verändern (siehe obiger Algorithmus), als einen Wert draufzuaddieren.

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