Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Alter Analogverstärker mit Digitalpotis ausstatten


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von Audiocrush (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe hier einen wundervollen, sehr alten Quadrophonie Analog 
Verstärker von National Panasonic.

Leider sind die ganzen Knöpfe und Potis schon ziemlich gehimmelt.
Ich möchte das Gerät einer Generalüberholung unterziehen und dachte mir, 
ich tausche die Potis und Knöpfe auf der Anwenderseite durch 
Digital-Encoder und Druckknöpfe. Auf der elektrischen Seite sollen dann 
Digitalpotentiometer und Schieberegister zum Einsatz kommen, so der 
Plan.

Hat hier schonmal jemand soetwas gemacht? Ich habe nämlich die dunkle 
Vermutung, dass Digitalpotis so viel Leistung überhaupt nicht 
verkraften. Bewegt sich ja meines Wissens im zweistelligen mA Bereich, 
oder irre ich mich da glücklicherweise?

Wäre dankbar über etwas Input zu diesem Thema, oder eventuelle andere 
Lösungsvorschläge. Ich dachte eben grundsätzlich an Digitalpotis, weil 
ich die so schön simpel per I2C ansteuern kann.

Ziel soll ein Verstärker sein, der optisch genau so aussieht wie jetzt, 
und fernsteuerbar ist.

Viele Grüße

Audiocrush

von Markus B. (lordnoxx) Benutzerseite


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Hallo,

ich will mich jetzt mal nicht zu weit aus dem Fenster lehnen, aber 
prinzipiell denke ich, dass dein Vorhaben umsetzbar ist. Hast du denn 
einen Schaltplan von dem Verstärker?

Hinweis am Rande: Alle Verstärker sind "Analogverstärker" ;-)

: Bearbeitet durch User
von Myxo M. (myxom)


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Digital-Potis im Gegensatz zu Analog-Potis haben den Nachteil, dass sie 
sich die Stellung der Potiachse nur dadurch "merken" können, indem sie 
in ihrem Flash ihre Position speichern. Die Anzahl der Speichervorgänge 
ist begrenzt, wenn sie auch für dich als "eine Generation" ausreichend 
sein sollten.

von MaWin (Gast)


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Audiocrush schrieb:
> Ziel soll ein Verstärker sein, der optisch genau so aussieht wie jetzt,
> und fernsteuerbar ist.

Wird damit nichts werden, denn die Knöpfe drehen sich nicht mit wenn 
fernbedient. Also dürfen sie keine Zeigernase haben. Also werden es 
Incrementalencoder. Also brauchen sie eine zusätzliche Anzeige der 
Stellung. Üblich ist ein LED Leuchtband drumrum. Also sieht er optisch 
deutlich anders aus.

Dein Ziel ist nur mit Motorpotis erreichbar. Also erübrigen sich deine 
Bedenken wegen dem Strom.

von Horst H. (horst_h44)


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Vielleicht kannst Du die Poti durch einen magmetische Encoder mit 
Spannungsausgang ersetzen, wie z.B. den iC-MP. Dort ist alles auf einem 
Chip integriert und für die 360 Grad wird eine Spannung von 0-5V 
erzeugt: http://www.ichaus.de/product/iC-MP .

von Alex (Gast)


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Schrittmotoren als Encoder verweden. Die solltest du dann auch ganz 
einfach fersteuern können.

von Mocki (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hallo,

hab Dir mal eine Digipotiauswahl angehängt.
Gute Idee - mach ich evtl. auch mal. Es gibt welche die man
nicht "hört".

Grüße Mocki

von Peter D. (peda)


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Für hochwertige Audioanwendungen nimmt man üblicher Weise keine 
Digitalpoti, sondern spezielle Lautstärke- und Klangsteller-ICs.
Damit hat man ne super logarithmische Kennlinie und perfekten 
Gleichlauf, sowie Knackunterdrückung bei Änderung.
Bewährt ist z.B. der PGA2310.

Audiocrush schrieb:
> Ich habe nämlich die dunkle
> Vermutung, dass Digitalpotis so viel Leistung überhaupt nicht
> verkraften.

Wieso Leistung?
An Potis liegen typisch ~1V, da fließt (fast) kein Strom.

von Audiocrush (Gast)


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Hallo zusammen,

schonmal vielen Dank für die vielen Vorschläge und Tipps von euch.
Ich habe schon an Motorpotis gedacht, aber leider konnte ich keine 
zweigang Motorpotis finden, bei denen die beiden Achsen unabhängig 
voneinander regelbar sind. Fällt also flach.

Das ist ein ziemlich krasser Verstärker. Hier mal ein paar Fakten:
1x vier-Gang Poti -> Haupt Lautstärkeregelung
4x ein-Gang Poti -> Fein Lautstärkeregelung pro Kanal
2x zwei-Gang Poti Achsen unabhängig hintereinander regelbar -> Bass und 
Höhen
2x ein-Gang Schiebepoti -> Breite und Tiefe des Klangfeldes (Was auch 
immer das sein soll)
1x ein-Gang Poti -> Mikrofonlautstärke
1x sehr spezielles Poti: es hat vier Ausgänge und einen Schleiferkontakt 
und man kann es quasi endlos drehen. Damit kann man die Position des 
Mikrofons auf den vier Lautsprechern einstellen.

Ich bin ja nichteinmal in der Lage einen Händler zu finden, der solche 
Potis (von den kranken Schaltern die darin verbaut sind fang ich gar 
nicht erst an) anbietet. So ein Gerät zu restaurieren ist quasi 
unmöglich, ausser man macht aus 20 Geräten die man bei Ebay schießt ein 
funktionierendes, oder sehe ich das falsch? Ich kann das Gerät ja so 
pfleglich behandeln wie ich will, den Verschleiß habe ich trotzdem.
Daher der äusserst aufwendige Digitalpoti-Plan.

@Peter Dannegger
Ich hab da schon einige coole Digitalpotis gesehen die Logarithmische 
Kurven emulieren und eine sehr hohe Auflösung hatten. Die können auf 
einer Position sogar auf quasi-null Durchlass schalten. Ich war nur 
besorgt weil die meisten von denen nur so um die 25 mA am "Schleifer" 
vertragen.

von Peter D. (peda)


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Audiocrush schrieb:
> Ich war nur
> besorgt weil die meisten von denen nur so um die 25 mA am "Schleifer"
> vertragen.

Sei mir nicht böse, aber wenn Du meinst, durch ein Poti würden >25mA 
fließen, dann ist der Umbau nichts für Dich. Du brauchst schon 
grundlegende Kenntnisse der Elektronik (Ohmsches Gesetz usw.).
Und Du brauchst auf alle Fälle den Schaltplan.

Für Fernbedienung sind Motorpotis schlecht geeignet, man hat keinerlei 
Gefühl für Drückdauer und Änderung. Die DC-Motoren haben ein 
unvorhersehbares Anlauf- und Stopverhalten.
Bei einem Digitalsteller hast Du je Tastendruck exakt die gleiche 
Änderung (z.B. 1dB).

von Christian B. (casandro) Flattr this


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Myxo Matrose schrieb:
> Digital-Potis im Gegensatz zu Analog-Potis haben den Nachteil, dass sie
> sich die Stellung der Potiachse nur dadurch "merken" können, indem sie
> in ihrem Flash ihre Position speichern. Die Anzahl der Speichervorgänge
> ist begrenzt, wenn sie auch für dich als "eine Generation" ausreichend
> sein sollten.

Also wenn ein Digital-Poti Hersteller da wirklich Flash einsetzt ist der 
wohl sehr blöd. Für die wenigen Speicherzellen die man da braucht ist 
die EAROM Technik deutlich billiger (effektiv nur ein paar integrierte 
Kondensatoren) und völlig ohne Verschleiß.

von Audiocrush (Gast)


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Hi Leute,

also ich habe mich jetzt für dieses Digitalpoti entschieden:
MCP4261 - 100kOhm
http://www.mouser.de/Search/ProductDetail.aspx?R=MCP4261-104E%2fPvirtualkey57940000virtualkey579-MCP4261104EP
Leider fand ich den nur bei Mouser zu einem humanen Preis, jedoch stören 
mich die 20 Euro Versandkosten. Eine Alternative zu diesem IC gibt es 
jedoch für mich nicht:
2 Potis in einem Chip, insgesamt brauche ich laut Rechnung 68 Potis
DIP-Package
Non-Volatile Memory
SPI
100kOhm
Falls jemand eine Alternative hat wäre das echt super.

Ich kann durch in Reihe oder Parallelschalten mir daraus alle Werte 
zusammenbauen die ich benötige:
50kOhm
100kOhm
250kOhm und
500kOhm
Da es im Dip-Package kommt, kann ich erstmal auf dem Breadboard testen 
und dank SPI benötige ich kaum IO-Pins an meinem Microcontroller.
Ich dachte da an einen ATmega328, denn dann kann ich die Arduino IDE und 
Arduino Libraries nutzen, die mir persönlich gut gefallen und alles 
etwas einfacher machen.

Was meint Ihr dazu?

@Peter
Schaltplan habe ich, und grundlegende Kenntnisse habe ich schon. Ich 
lerne jedoch noch. Man kann ja nicht alles wissen. Bin Fachinformatiker 
für Systemintegration, also an sich Bereichsfremd. Ich dachte mir mit 
dem Projekt mal meinen Horizont ein wenig zu erweitern. Ich bin der 
Meinung ich dürfte dabei einiges lernen.

von MaWin (Gast)


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Audiocrush schrieb:
> Leider sind die ganzen Knöpfe und Potis schon ziemlich gehimmelt.
> Ich möchte das Gerät einer Generalüberholung unterziehen und dachte mir,
> ich tausche die Potis

Kannst du vergessen

Audiocrush schrieb:
> 1x vier-Gang Poti -> Haupt Lautstärkeregelung
> 4x ein-Gang Poti -> Fein Lautstärkeregelung pro Kanal
> 2x zwei-Gang Poti Achsen unabhängig hintereinander regelbar -> Bass und
> Höhen
> 2x ein-Gang Schiebepoti -> Breite und Tiefe des Klangfeldes (Was auch
> immer das sein soll)
> 1x ein-Gang Poti -> Mikrofonlautstärke
> 1x sehr spezielles Poti: es hat vier Ausgänge und einen Schleiferkontakt
> und man kann es quasi endlos drehen. Damit kann man die Position des
> Mikrofons auf den vier Lautsprechern einstellen.

die sind so speziell, dafür gibt es keinen Ersatz.

Falls du auf Digital fernbedienbar umstellen willst, hast du schon 
Schwierigkeiten,passende Linearschiebeencoder zu finden.

Du solltest mal rausfinden, mit welcher Betriebsspannung und damit 
Aussteuerbereich der line pegel Bereich arbeitet, eventuell +/-15V oder 
+30V.

Da könnten dann solche Potis nötig serin:
AD5291/92/93/AD7376 (30V SPI Analog), MAX5436-39 (30V SPI Maxim)

von Schlumpf (Gast)


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Das wird dir jetzt nicht weiter helfen, aber wie soll das nachher in der 
Praxis funktionieren?
Du willst alles fernbedienbar machen und was ist dann mit den ganzen 
Knöpfen und Potis auf dem Gerät? Sind die dann alle funktionslos?
Ist doch irgendwie auch traurig, wenn man an denen rumdreht und nix 
passiert, oder?

Oder behalten die ihre Funktion und bewegen sich bei Veränderungen über 
die Fernbedienung nicht mit?
Dann ist es doch aber auch blöd, wenn man vor dem Gerät steht und gar 
nicht erkennen kann, WAS eigentlich gerade eingestellt ist?

Irgendwie ist mir nicht klar, wie du den Spagat zwischen moderner 
Bedienbarkeit ohne massiven Eingriff in das Äußere des Gerätes schaffen 
willst.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Audiocrush schrieb:
> also ich habe mich jetzt für dieses Digitalpoti entschieden:
> MCP4261 - 100kOhm
...
> Ich kann durch in Reihe oder Parallelschalten mir daraus alle Werte
> zusammenbauen die ich benötige:

> Was meint Ihr dazu?

Schwachsinn.

> ... grundlegende Kenntnisse habe ich schon.

Nein.

> Ich lerne jedoch noch. Man kann ja nicht alles wissen. Ich dachte
> mir mit dem Projekt mal meinen Horizont ein wenig zu erweitern.
> Ich bin der Meinung ich dürfte dabei einiges lernen.

Letzteres definitiv ja.

Persönlich halte ich es für ein Sakrileg ein so tolles Gerät wie du da 
anscheinend hast, durch einen derartigen Umbau zu verschandeln.
Wenn die Potis da drin nicht schon vollkommen tot sind, kann man sie 
auch ausbauen, zerlegen, reinigen, schmieren und wieder einbauen;
kurz: restaurieren.

Wenn man überlegt, ein mechanisches Poti durch Elektronik zu ersetzen, 
dann schaut man sich erst mal die Schaltung an. Gerade bei Audio braucht 
man nicht zwingend überall elektronische Potis, wo mal ein mechanisches 
Poti verbaut war. Oftmals ist die Funktion eher die eines veränderlichen 
Verstärkers (Dämpfers). Oder für eine Stereo Lautstärke/Balance 
Einstellung verbaut man nicht 3 oder gar 4 elektronische Potis, sondern 
nur 2 und realisiert die Balance-Einstellung elektronisch, indem man die 
beiden Kanäle gegensinnig verstellt. Eine Klangregelung würde man (wenn 
man nicht gleich ganz drauf zerzichtet) wohl lieber komplett durch ein 
passendes IC ersetzen als den alten "Kuhschwanz" Verzerrer mit 
elektronischen Potis aufzuwerten.

Langer Rede kurzer Sinn: man ersetzt praktisch nie die vorhandenen 
mechanischen Potis 1:1 durch elektronische Potis. Das machen nur Laien. 
Und ganz besonders schaltet man niemals elektronische Potis parallel 
oder gar in Reihe, um einen bestimmten Wert zu erhalten. Diese Idee ist 
in etwa so grotesk wie zwei Mainboards mit je einem 32-Bit Prozessor in 
ein Gehäuse zu bauen um einen 64-Bit PC zu bekommen.


XL

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