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Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP Welche Schaltung für Spectral Analyser ?


Autor: Frank Pfeiffer (Firma: eXagy productions) (exagy)
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Hallo,

ich möchte einen professionellen Spectral Analyser bauen (lassen) und 
brauche euren Rat, mit welchen Komponenten dies am besten oder 
sinnvollsten zu erledigen ist.
Es soll u.a. eine Realtime FFT gemacht werden.
Die Anzeige soll auf einem großen farbigen LC-Display erfolgen.
Gibt es fertige Module mit denen man soetwas realisieren kann?

Ich würde mich sehr über Anregungen oder auch komplette 
Lösungsvorschläge freuen.

Gruß
Frank

Autor: Jochen (Gast)
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Autor: Frank Pfeiffer (Firma: eXagy productions) (exagy)
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Hallo Jochen,

danke erstmal, aber ich möchte das Gerät selbst bauen oder bauen lassen.
Vielleicht fehlen auch noch Angaben, denn es soll im Audio-Bereich 
eingesetzt werden.

Mit welchen Schlatungen kann dies am besten realisiert werden?

Gruß
Frank

Autor: Jens (Gast)
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Aus deinen Angaben schließe ich, dass du keine Ahnung von der Materie 
hast. Vielleicht wendest du dich gleich an den, der das auch bauen soll! 
Ein kleiner Tip: Professionelle Geräte kannst du billiger kaufen, als 
bauen!

Autor: bla bla bla (Gast)
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Beitrag "Audio Spectrum Analyzer"

--> google dritter Treffer

Autor: Frank Pfeiffer (Firma: eXagy productions) (exagy)
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danke, ihr seid eine echte Hilfe... und auf Google wäre ich ja nie 
gekommen ;-)
Ich will kein fertiges Gerät kaufen, sondern ein eigenes erstellen 
(s.o.)

Falls jemand Ahnung hat, wie man eine professionelle Hardware erstellt 
(DSP o. FPGA o.ä.) und auch noch eine schnelle Ansteuerung eines 
LCD-Dislays machen kann, dann wäre es eine Hilfe.
Programmieren kann ich das dann, das mache ich seit etlichen Jahren.

Ich hatte mir schon div. Starter-Kits angeschaut, aber ich wollte hier 
mal fragen, ob es vielleicht auch einfacher o. besser geht.
Die Anzeige soll mind. 20 Bänder (von 20Hz bis 20kHz) haben.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Ja. Es ist nicht wirklich schwierig. Man nimmt einen hinreichend 
schnellen ADC und einen DSP hintendran. Eine FFT ist nicht wirnklich das 
Richtige. Denn dort sind die Frequenzen gleichverteilt. Wenn man mit 
Audio arbeitet, so waere eine logarithmische Frequenzaufteilung 
naheliegender. Also macht man trotzdem eine FFT und fasst nachher die 
Baender passend zusammen. Eine 1024 punkte FFT deckt den Bereich 
20Hz-20kHz grad ab.

Autor: ganz leicht (Gast)
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Wie gesagt ganz leicht mit der professionellen Hardware. bischen analoge 
Teile, adc, dsp, evtl. ein Grafikprozessor man weiß ja nicht wie schnell 
deine Anzeige sein soll.
Die professionelle Software für den dsp und die Anzeige machst du dann 
eben am WE fertig. (da empfiehlt sich c# oder VB, ist man am schnellsten 
durch)

Ich hasse so Antworten, deswegen noch was ernst gemeintes. Wenn du 
professionelle Ansprüche stellst: kauf was professionelles. Allein die 
Idee, alleine etwas vergleichbares zu spezialisierten Firmen 
hinzufrickeln ist echt vermessen. A pros vermessen: du musst die 
Hardware und Software ja auch irgendwie kalibirieren bzw. verifizieren.

Wenn das nur für dich ist (also nicht das Wort professionelles Ergebnis 
enthält) wären die Fragen an dich: Wie lange willst du dir Zeit nehmen, 
Kostenrahmen für Prototyp(en), Erfahrung (du sagst ja nicht welche 
Software du seit jahren machst, nur wenn es sich um dsp/embedded handelt 
ist normalerweise der realistische Blick für den Gesamtumfang da. 
Bekommst du die Hardware hin? Zumindestens bei mir sind da im ersten 
Prototyp leider immer noch gern Fehler drin.
Und falls deine Erfahrung PC Software ist, musst du noch mal Zeit 
einplanen für den dsp und die Echtzeitanzeige)

Lass dich nicht entmutigen nur leg die Latte nicht direkt auf ein 
professionelles Ergebnis, denn das kannst du alleine vergessen. 
Preislich und vom Aufwand (allein so was banal klingendes wie ein 
abgeschlossenes Gehäuse für alles ist alles andere als ein Klacks). 
(selbst wenn du jemanden dafür engagierst der das professionell macht - 
der sitzt ein paar Monate NUR an deiner Sache und will davon leben)
Auch wenn (selbst mein Post) irgendwie verhöhnend oder überheblich 
klingt ein Versuch ist es wert - aus Spaß an der Sache.

Die Blackfins von analog sind dafür eine eigentlich gute Wahl da gibt es 
auch spezielle audio Boards. Das Problem ist lediglich der 
Anschaffungswiderstand der Entwicklungstools (wie leider oft bei dsp).

Autor: Helmut S. (helmuts)
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@Frank
Hast du schon über eine Lösung mit Netbook oder Laptop nachgedacht. 
Preislich sind die Netbooks unschlagbar und du sparst die Kosten für die 
Hardwareentwicklung. Farbige Industrie-LCDs kosten übrigens eine Menge.
Viel mehr als ein LCD-Monitor. Ich denke aber du willst einfach einen 
Standard Monitor anschließen.

Kann natürlich sein, dass du aus bestimmten Gründen so eine Lösung nicht 
willst, aber dann musst du schon ganz genau spezifizieren was du 
brauchst.

Soll das am Ende ein handheld third octave analyzer werden?
Nur passt tragbar nicht mit großem Display zusammen.
Wer ein großes Display braucht, der hat auch endlos Strom zur Verfügung.
Damit spielt Stromverbrauch wohl keine große Rolle bei deiner Lösung.

Tipp: Nimm einen Rechner/CPU mit eingebauter Fließkommaarithmetik. Jede 
Software Implementierung von Fließkomma ist Faktor 100 langsamer als 
echte Hardware. Die vorgeschlagen Blackfins haben das nicht. Also Finger 
weg von denen.

Autor: ganz leicht (Gast)
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Also fixed point Arithmetik geht sehr gut auf dem BF.
Wüsste keinen Grund eine floating point cpu zu wählen, aber soll ja auch 
kein Glaubenskrieg werden.
Du kannst auf jedem Prozessor Mist programmieren -
eine realtime Audio fft fällt für mich nicht unter number crunching und 
die schafft der BF lässig.
Zumindest habe ich dabei noch keine Probleme gehabt.
Viel wichtiger ist es, den verwendeten Prozessor (welchen auch immer. 
Ein anderer kann vielleicht sicher die Sache leichter und verzeihlicher 
machen) so gut(!) zu kennen, um die Resourcen optimal auszunnutzen.
Ein bischen c code für dsp übersetzt erfüllt dieses für mich nicht.

Autor: Frank Pfeiffer (Firma: eXagy productions) (exagy)
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vielen Dank an euch.

@helmut S:
Ja, ich hatte bereits an eine Lösung am PC nachgedacht, jedoch mächte 
ich tatsächlich ein Standalone-Gerät bauen. Das Gerät soll kein Handheld 
sein, sondern ein Tischmodell.
Zuerst einen Prototypen, auch wenn es aufwändig ist.
Also eine CPU mit eingebauter Fließkommaarithmetik. Was wäre denn ein 
sinnvolles Modell?
Im Prinzip so ähnlich, wie dieses hier, nur mit einem LCD: 
http://www.samsontech.com/products/productpage.cfm...

@ganz leicht:
Danke auch für die ausführliche Antwort. Auch wenn es vermessen ist, es 
soll professionell werden. Der Preis für den Prototypen spielt erstmal 
keine so große Rolle.

Vielleicht ist meine Vorstellung zu einfach, aber ich dachte daran, dass 
ich fertige Module (CPU) + Display und ggf. auch noch AD-Wandler bekomme 
und (einfach ;-) zusammenschalte und dazu moch einiges programmiere.

Das Gerät ist für Studiozwecked gedacht und soll auch noch erweiterbar 
sein, also ggf. mehr Bänder und auch noch ein Peakmeter etc.
Ich denke, dass man hierfür schon eine relativ starke CPU benötigt, die 
alle diese Aufgaben in Realtime übernehmen kann.

Autor: Strubi (Gast)
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Hi,

Fliesskomma brauchst Du fuer die Loesung nicht. Scheint mir eine sehr 
verbreitete Meinung zu sein, dass 'fehlende FPU' = 'weniger Leistung'. 
Der Blackfin schafft Spectrum Analyzer und parallel laufendes 
MPEG-Encoding auch unter uClinux mit adaequater Bandbreite. Zudem kann 
man LCD-Displays direkt ueber den PPI anhaengen (siehe auch 'BF527 
EZKIT'), allerdings muss man dann mit verminderter SDRAM-Bandbreite 
rechnen (da der DMA laufend die Frames rausstreamen muss)

Die fehlende FPU fordert allerdings etwas mehr Grips beim Programmieren, 
andererseits resultiert aus einer effizienten Programmierung erheblicher 
Performancegewinn und eine bessere Kontrolle ueber die Resultate, gerade 
wenn genaue Fehlerdeltas errechnet werden muessen (man erinnere sich, 
bei 'float' sind die digitalen Systemfehler abhaengig vom Exponenten). 
Die kritischen Sachen (FFT, Filter, etc.) lassen sich ueber die 
ADI-Libraries erschlagen.

Gutes Beispiel sind die Rigol-Scopes, die Digital-HW ist relativ billig, 
und basiert auf einem Blackfin und einem FPGA. Letzeres duerfte fuer den 
Audio-Bereich nicht noetig sein, darum waere mein Vorschlag zum 
Prototyping ein BF527 EZKIT gewesen.

Gruss,

- Strubi

Autor: Murel (Gast)
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Da könnte man doch auch ein Beagleboard oder einen Chumby nehmen? Das 
wird jedenfalls deutlich einfacher und der Chumby hat auch gleich ein 
robustes Gehäuse.

Autor: ralf (Gast)
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Ein fertiges Module mit dem man soetwas realisieren kann:

Beitrag "DSO Nano Opensource!"

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