Hallo,
ich habe mir jetzt ziehmlich viele Threads über digitale
Audioübertragung durchgelesen.
Allerdings habe ich noch nie wirklich etwas mit Audio gemacht.
Ich würde das gerne mal testen, es würde völlig ausreichen, wenn ich
Stimme übertragen könnte, die man ohne größere Probleme verstehen könnte
(also in etwa Telefon- oder Türsprechanlagenqualität).
Ich fasse mal zusammen, was ich in den vielen Threads hier gelesen habe:
Vom Aufbau her benötigt man zb ein Kondensatormikrofon, dessen Signal
man erst verstärken muss (entweder diskret oder zb mit dem max4466).
Dann muss man das Ganze durch einen Tiefpass schicken, um Aliasing zu
vermeiden (das leuchtet mir auch ein, auch wenn ich nicht weiß, wie ein
solcher Tiefpass funktioniert).
Anschließend wandelt ein A/D Wandler das analoge Signal in ein digitales
um.
Meine Frage hierzu: Ist es wichtig, dass es sich um einen Audio A/D
Wandler handelt? Worin bestünde da der Unterschied? Reichen 8-bit für
simple Anwendungen aus? Sind 40khz Abstastrate genug?
Die gleichen Fragen stelle ich mir natürlich auch dann entsprechend für
den D/A Wandler.
Jetzt habe ich von digitalen Filtern gelesen. Was können diese genau
herausfiltern? Sind diese zwingend notwendig?
Da ich, wie gesagt, nicht wirklich Ahnung von analogen Sachen habe:
Kennt vielleicht jemand einen Link, auf der die Grundlagen von
Audiotechnik erklärt werden? Unter anderem Fragen wie:
Wie sehen bestimmte Audiosignale aus
Wie funktionieren Verstärker, auf was ist zu achten
Wie mischt/filtert man Signale
Was bedeuten Begriffe wie Rauschabstand, Bandbreite, Klirrfaktor usw
So, ich hoffe das ist jetzt nicht zu viel verlangt, ich würde mich aber
freuen, wenn zumindest ein Teil meiner Fragen beantwortet werden könnte.
Danke im Vorraus!
Nein es muss kein Audio ADC sein. Ein 8bit Wandler ist moeglicherweise
etwas wenig. Das Leiseste zum Lautesten ist dort nur ein Faktor 256,
etwa 46 dB. Die ganze Audiotheorie hier abzuspulen ist etwas viel
verlangt.
Du kannst 2 AVRs (z.B. ATMEGA8) damit betrauen. Einen auf jeder Seite
des Systems. Die haben interne A/D-Wandler und PWM-Ausgänge zum
(indirekten) Digital-nach-Analog-Wandeln, also den Rückweg für die
Audiosignale. Dein Mikrofonsignal verstärkst Du mit einem OpAmp, in
dessen Gegenkopplung ein R/C-Glied liegt, welches als Tiefpaß wirkt.
Damit gehst Du auf den Eingang A/D-Wandlers, der 8 bit bei mindestens
16kHz Samplerate wandelt. Das entspricht 8kHz Bandbreite bei 8 Bit, also
Telefonqualität. Dann verschickst Du das Signal per UART an den zweiten
AVR, wo Du die empfangenen Signale über ein Hardware-PWM mit
nachgeschaltetem R/C-Filter (wieder ein Tiefpaß) wieder in hörbare
Audiodaten zurückwandelst. Ein kleiner Audioverstärker (TDA xxxx) treibt
dann einen kleinen Lautsprecher und schon hast Du, was Du benötigst. Ein
paar Taster und LEDs zum Umschalten der Signalrichtung und zum
Signalisieren des Betriebsstatus kannst Du auch noch anschließen. Ich
empfehle Dir das Tutorial zum Einarbeiten in die AVRs und die Grundlagen
zum Bau von analogen Filtern findest Du auch hier. Digitale Filter sind
für Dein Vorhaben nicht notwendig.
8Bit sollte wohl reichen.
Probier das mit den Bits und Bits/s einfach mal aus. Bei den meisten
Pc-Audiorecorder-Programmen kannst du deine Aufnahme in verschiedienen
Qualitäten speichern. Speicher deine Aufnahme zum Beispiel einfach mal
mit 8Bit/8kHz/mono und hör dir danach das Ergebnis am PC an.
Wegen deiner anderen Fagen such einfach mal im Internet, oder kauf dir
ein Elektroniklexikon.
Hallo,
entscheidend für die Qualität bei niedrigen Sampleraten ist es, dafür zu
sorgen daß keine Freuenzen über Samplerate/2 an den Eingang des Wandlers
kommen. Keine heißt ein steiler Tiefpass ab 30db Dämpfung. Ein alter
10-Kanal-Equilizer aus irgendeinem Auto-Verstärker hat bei
entsprechender Einstellung Wunder gewirkt. 8Bit reichen selbst für Musik
noch aus, wenn es nicht um HiFi geht, die Alaising-Effekte, wenn höhere
Freuenzen reingeraten, sind dagegen unerträglich.
Gruß aus Berlin
Michael
Könnte man einen AVR mit integrierten 20x verstärker nehmen um ein
mikrofon direkt an den internen AD an zu schließen?
Welche Qualität hat FM radio?
Bei der Übertragung der Audiodaten wird es mit rs232 schon ziemlich eng,
wenn man standard baudraten verwenden will (da ich an einen PC
übertragen möchte).
Meine Idee war einen radio baustein TEA* zu nehmen, das audio signal per
AVR zu verstärken und wandeln und dann am liebsten per software USB an
den PC zu schicken, aber bei software usb kommt man nur auf grob 6500
bytes/s. Also ein USB radio mit möglichst wenigen und günstigen
Bauteilen.
Hallo,
@Marius Schmidt:
UKW geht bis 15kHz, 16Bit wäre sinnvoll, theoretisch würden wohl
10-12Bit reichen, mehr als 60db Fremdspannungsabstand und damit Dynamic
sind auf UKW sowieso nicht drin.
Abtastrate wäre also minimal 32kHz. Erfordert also 2 brauchbare externe
10-12Bit-Wandler für rechts/links, dann müssen die Daten noch über USB
geschafft werden und irgendwer muß sie im PC ja wieder entgegennehmen
und für die Soundkarte auseinander basteln...
Deshalb haben die ganzen USB-Radios nur die Steuerung per USB und den
Sound über LineIn.
Gruß aus Berlin
Michael
Ich hab mal zum Testen über die Serielle schnittstelle (mit
USB<-->Seriell Wandler, wegen der wesendlich höheren baudrate) Sound,
gesampled von einem Mega128 (steckte gerade auf dem STK501) laufen
lassen, den Wandler im AVR kann man etwas übertakten, wenn man sich auf
8 bit beschränkt. Die Qualität ist garnicht mal soo schlecht ;) Wenn man
die Eingangsbeschaltung anständig ausführt, rauscht das ganze auch nicht
mehr so viel (ich hatte 10cm Draht bis zum steckbrett, einfache kopplung
durch nen Keramik-Kondensator (eigentlich bei Audio das schlimmste was
man machen kann ;) ) und über 2 Widerstände nach Vref und GND auf Vref/2
gezogen)
8 Bit rechen für Telefonqualität auf jeden fall aus und ~40kHz
Samplerate bekommt man aus dem AVR wandler auch noch raus.
Bei den kleinen Radios ist die Soundübertragung wohl eher aus
Kostengründen über Line-In realisiert, da man so das Signal nicht
Sampeln muss und nicht so hohe anforderungen an die USB schnttstelle
gestellt werden (USB1.1 HID reicht dann völlig) und das ganze dadurch
billiger wird.
@Dantor:
Vielleicht hilft das:
http://elm-chan.org/he_a_e.htmlhttp://elm-chan.org/works/vp/report.html
Der zweite Link zeigt, wie man mit einem AVR Sprache digitalisieren und
analogisieren (??) kann. Hier ist die oben erwaehnte PWM benutzt.
Natuerlich brauchst Du keinen DRAM um die Ergebnisse
zwischenzuspeichern. Statt dessen moechtest Du die Daten versenden (z.B.
per UART)
Viel Erfolg!
T
Der Tiefpaß zum Eliminieren der Frequenzen über 1/2 Samplerate kann ein
Linkwitz-Riley Filter sein, ähnlich diesem hier:
http://sound.westhost.com/project09.htm
Ist einfach aufzubauen und mit 24db/Oktave durchaus geeignet. Einen
Beispielrechner für die R/C-Werte ist auf der Seite auch zu finden.
Ein Hinweis, den ich bisher vermißt habe: damit 8 Bit ausreichen, muß
die Aussteuerung optimal sein!
Wenn einfach jemand irgendwie in ein Mikro spricht, kann der Pegel schon
sehr schwanken zwischen lauter Stimme nah dran und leiser Stimme etwas
weiter weg. Wenn die laute Stimme dann nicht übersteuern darf, bleiben
für die leise nur wenige Bit übrig.
Daher Vorverstärker mit automatischer Aussteuerung benutzen!
Gruß, Philipp.
