Hi
Ich wollte mich mal grundsätzlich erkundigen, ob mein Vorhaben so
möglich ist:
Ich möchte gerne die akkustischen Signale einer Gitarre auswerten.
Mein Ziel wäre grundsätzlich eine Umwandlung nach folgender Tabelle zu
erreichen:
http://www.xycl.de/de/mixing-mastering/frequenz-gesang-instrument/gitarre-frequenzen.html
Das aufzunehmende Frequenzspektrum wäre demnach ~70Hz - 700Hz.
Meine Fragen dazu:
1. Ist ein Kondensatormikrofonelement dazu die richtige Ausgangsbasis?
2. Das Ganze würde ich gerne auf 5V Basis aufbauen.. genügt diese als
Polarisationsspannung?
Die Auswertung würde ich gerne später per Mikrocontroller machen über
einen ADC, da werde ich wohl auf einen ATMEGA xxx zurückgreifen. Sollte
wohl auch genug Power haben für solch Niederfrequenten Signale?
Schlussendlich soll damit dann eine Gitarre gestimmt werden. Ich habe
kein absolutes Gehör, eine gewisse Abweichung liegt also durchaus im
zumutbaren Bereich.
Danke für eure Tipps
acoustic schrieb:> 1. Ist ein Kondensatormikrofonelement dazu die richtige Ausgangsbasis?
Ein billiges Elektredkondensatormikrophon.
> 2. Das Ganze würde ich gerne auf 5V Basis aufbauen.. genügt diese als> Polarisationsspannung?
Ja, halbe Polarisationsspannung macht es halb so empfindlich aber laut
genug ist es dort eh.
Hast du kein Smartphone? Gitarrenstimmer sind seit dem überflüssig.
Hallo MaWin, danke für deine Antwort.
Also das Elektretmikrofon ist vom Aufbau sehr verwandt mit dem
Kondensatormikrofon, so weit ich das verstehe. Der Unterschied liegt
aber darin, dass dieses keine (eigene) Polarisationsspannung benötigt
ist das so korrekt?
Doch ich habe ein Smartphone, aber es geht natürlich in erster Linie ums
Basteln und ausserdem möchte ich danach gerne einen Schrittmotor
ansteuern um die Gitarre auch gleich zu stimmen (Saite für Saite, kein
riesiger Aufbau).
Ist es sinnvoll die Oberwellen der Töne mit Filterschaltungen
auszufiltern oder ist das per Software (Atmega, 16Mhz..) vernünftig
umsetzbar?
acoustic schrieb:> Der Unterschied liegt> aber darin, dass dieses keine (eigene) Polarisationsspannung benötigt> ist das so korrekt?
Ja. Die Polarisationsladung ist fest aufgebracht. Wenn es dir nur um das
Frequenzspektrum geht, reicht ein Elektretmikrophon locker.
Ich kann leider keine Bilder erkennen in dem link und es ist offen,
welche "Tabelle" erzeugt werden soll. Was ich da aber schon wieder lese
ist der falsch angegebene "Kammerton".
Zum Thema Gitarrenstimmen:
Die meisten Profis stimmen die Gitarre nach Gehör und damit weitgehend
in Richtung ->reiner Stimmung, bezogen auf ihren jeweils gültigen
Grundton der Tonart. Den lässt man sich vom Keyboarder oder Pianisten
geben und dreht dann ein paar Cent hoch. Damit passt es zu dem Rest der
Truppe, auch wenn die nicht 100% liegen und man liegt off phase. Das ist
besonders bei glatten Tönen in Begleitmusik wichtig. Für die
Akusikgitarren oder Sologitarren darf man auch mal etwas variieren, also
die markanten Töne in der Tonleiter etwas drüber, die Spannungsnoten
präsise und die Überleitenden Töne etwas drunter.
Gleichstufig gestimmte Gitarren aus dem Stimmgerät oder dem iPhone sind
müde und durchsetzungsarm.
@Dussel
Danke für die Info, das ist in der Tat ein grosser Vorteil (gerade im
Bezug auf die 5V Versorgung).
@Matthias
Danke für die Links! Na, wenns' mit einem 2323 geht sollte das wohl kein
Leistungstechnisch kein Engpass werden. Die Auswertung werde ich
vermutlich nicht komplett selber schreiben, da bin ich zu wenig fit.
Trotzdem danke für den Tipp!
Bezüglich des Tuners mit dem Attiny.. die Seite hatte ich schon vor
meinem Thread mal besucht, war aber schlussendlich nicht ganz schlüssig
was von einer E-Gitarre so rauskommt Signaltechnisch. Eine kleine
Recherche hat ergeben, dass die Signale wohl relativ ähnlich sind.
Hi Jürgen, dein Post hat sich wohl gerade mit meinem gekreuzt. Komisch,
die Tabelle ist eig. nicht als Bild eingefügt auf der Seite. Im Anhang
findest du sie trotzdem.
Jürgen Schuhmacher schrieb:> Die meisten Profis
Na als solchen würde ich mich nicht bezeichnen ;)
Und in einer Band spiele ich auch nicht. Da kann die Gitarre noch so gut
gestimmt sein, wenn man sie nicht so gut spielen kann als das solche
Feintunings zur Geltung kämen bringt mich das auch nicht weiter.
Diese Tunings sind aber keineswegs unbedeutend, auch wenn sie auf den
ersten Blick minimale Unterschiede auszumachen scheinen und kommen
durchaus zur Geltung, wenn Du sie aktiv nutzt. Man sollte sich schon mit
sowas anfreunden, um über die Zeit seinen Stil zu entwicklen.
Z.b. ist Deine Tabelle vollständig über jeden Bund koheränt. D.h. wenn
Du auf der einen Seite ein E greifst und auf der anderen den Bund so,
dass es auch ein E gibt, hättest Du exakt dieselben Frequenzen. Das muss
nicht so sein. Man kann eine leichte Verstimmung nutzen, um zwei
verschiedene "E" im Gepack zu haben und sie passend einzusetzen.
Der nächste Punkt ist die Art des Griffs: Kaum ein Gitarrist bringt den
exakten Druck reproduzierbar aufs Griffbett. Dieser Sachverhalt wird von
Gitarristen immer wieder angeführt, um darzustellen, dass deshalb die
exakte Intoonation der Gitarre nicht nötig ist, weil man es eh nicht
100% hinbekommt. Praktisch ist es aber genau anders herum: Die Spannung
in der Hand und am Gitarrenhals - gerade bei der E-Gitarre - sind von
dem Rythmus und der Stimmung und der direkten Bewegung des Giarristen
abhängig. Auf diesen individuellen Griff muss der Ton "kalibiert"
werden. Daher stimmt man die Töne sinnvollerweise akkordweise so wie man
sie greift. Genau genommen stimmt man sie akkordweise so, wie man sie im
kommenden Stück greift. Dann kann man der Seite, die z.B. einem
Dominant-Septimen-Akkord die Spannungsnote beigibt, "einen drauf geben"
und die Schwebungen einszustellen, also den Klang, der erfolgt, man man
typisch greift.
Von all dem hängt ab, wie die Gitarre in sich und mit anderen
Instrumenten klingt. Vor allem die Stimmung des Basseiten für die
gegriffenen tiefen Töne ist wichtig, wenn andere Instrumente später
denselben Ton zur gleichen Zeit spielen werden. Ohne gezielte
Verstimmung gibt es dort unkontrollierte oder auch gar keine Schwebung
und massive Harmonieprobleme.
Wenn man auf all das nicht achten will, braucht man auch keine genauen
Töne und kein Stimmgerät.:-)
Schnapp Dir mal einen guten Giarristen und messe die von ihm
eingestellte Gitarre durch. Dann nimm ein anderes Lied in einer anderen
Tonart auf und lasse sie ihn neu stimmen und messe dann, was er beim
Neustimmen rausbekommt. Das ist sehr interessant. Die reproduzieren das
zwar recht gut aber niemand kommt zu einer gleichförmigen Stimmung. Eine
totale reine Stimmung ist es auch nicht, sondern irgendwas dazwischen.
Hi Jürgen
Nochmals danke für deinen ausführlichen Beitrag.
Ja, das ist korrekt ich hätte zwei identische E, das ist auch noch so
gewollt. Es ist für mich gut, wenn ich einen "Orginalzustand" habe, wenn
der eingestellt ist kann man dann ja immer noch verfeinern. Wie du das
ja schon schreibst - dazu braucht man allerdings kein Gerät und um das
geht es hier ja schliesslich :)
ok, kommen wir mal zum Messen:
Wenn du das nicht akustisch über das Ohr, also mit einer Vorgabe machen
möchstest, dann wird das schon aufwändig:
Zum Mikro:
Was wäre mit einem Körperschallmikro? Die Gitarre klingt bekanntlich
stark über den Resonanzkörper? Oder geht es doch einfach nur um die
Frequenzen der Saiten? Zum Stimmen müsst man sich auf die Saiten
konzentrieren und auch nicht unbedingt über dem Schalloch abnehmen, weil
da enorme Schwebungungen und Resonanzen erscheinen.
Das Genaueste wäre ein Tonabnehmer für E-Gitarren. Scheidet bei
Nylonsaiten natürlich aus. Bliebe die Mikrolösung. Die von Dir
vorgedachte Elektrettechnik ist grundsätzlich nicht falsch - es gibt
bekannte Mikros wie das AKG 391C, die so arbeiten.
Es gibt da aber einiges zu beachten:
Nah positionierte Mikros leiden am Dopplereffekt der Saiten, zudem
schwingen die Saiten aus und zeigen eine scheinbar andere Frequenz.
Diese ändert sich also über den Tonverlauf, zudem ist der Obertonverlauf
variant. Das macht das Messen etwas anspruchsvoller.
Wie genau Du damit die Frequenz bestimmen kannst, hängt von der
Auflösung Deiner zu implementierenden FFT ab. Die muss lang und zugleich
fein genug sein, um über den Dopplereffekt hinweg zu integrieren und es
braucht eine AGC, also eine schnelle Lautstärkenanpassung, um ein
stabiles Messsignal zu haben. Beides liesse sich offline mit einem
Audioprogramm machen.
Eine Hilfe ist es, wenn die Schwingung komplex aufgenommen wird: Dazu
kann man zwei Mikros in 90 Grad über die Saite positionieren und den
Vektorbetrag benutzen. Das geht im Audioprogramm aber nur über einen
selbstprogrammierten Plugin oder mit einem DSP. Ich mache das so:
http://www.96khz.org/htm/spectrumanalyzer2.htm
Wie tief willst Du da einsteigen?
Schau Dir mal die MiniDSP Architekturen an. Die haben Audio-IO und
Audio-DSP um Signalverarbeitung zu machen.
http://www.minidsp.com/
Hi Jürgen
Jürgen Schuhmacher schrieb:> Wie tief willst Du da einsteigen?
Definitiv nicht so tief wie von dir beschrieben :)
Ich kenne mich da mit Audiotechnik sowie Analogtechnik im Allgemeinen zu
wenig aus um so etwas selbst zu realisieren. Ich denke bei der
Umwandlung von Ton -> Signal werde ich wohl bei anderen Arbeiten etwas
abschauen. Wenns gar nicht hinhaut werde ich vermutlich was fertiges
auseinanderfriemeln und für meine Anwendung anpassen.
acoustic schrieb:> Das aufzunehmende Frequenzspektrum wäre demnach ~70Hz - 700Hz.
Das halte ich für eine interessante These. Das ist gerade mal das
Grundtonspektrum; eine Gitarre aber hat auch Obertöne (entstehen u.a.
beim Zupfen, beim Streichen über die Bünde etc.).
Du kannst ja probeweise mal eine Aufnahme einer Gitarre in Audacity o.ä.
durch einen Tiefpass mit 700 Hz Grenzfrequenz schicken ...
acoustic schrieb:> Ist es sinnvoll die Oberwellen der Töne mit Filterschaltungen> auszufiltern oder ist das per Software (Atmega, 16Mhz..) vernünftig> umsetzbar?
Kommt drauf an, kommt drauf an.
Das Grundproblem ist, dass kein Softwarefilter den Scheiß verhindern
kann, der durch die Interaktion des Eingangssignals mit der
Samplefrequenz AD-Wandlers entsteht, bevor die Softwarefilter überhaupt
eine Chance zum Eingreifen bekommen.
Das erweiterte Grundproblem besteht schlicht darin, daß man bei einem
Mikrofon als Signalquelle sinnvollerweise nicht davon ausgehen kann, daß
es immer nur das eigentliche Nutzsignal dominant erfaßt...
Der Rest ist reine Abwägungssache: in welcher akustischen Situation muß
die Anwendung noch vernünftig funktionieren. Bezogen auf einen
Gitarrenstimmer: Muß das Ding nur in der heimischen Bude und im stillen
Probenraum vernünftig funktionieren oder notfalls auch auf einer Bühne
mit 100.000 Fans davor und Roadies, die noch am Aufbauen sind...
Und, bevor du jetzt sagst: "Ja, aber ich spiele nur in kleinen
Kellerkneipen", dann sage ich dir: Das ist das Schlimmste, was der
Elektronik passieren kann. Viel schlimmer als ein Stadion mit 100.000
Fans und schwer beschäftigten Roadies. In der Kellerkneipe muß nur einer
versehentlich ein Glas fallen lassen, im Stadion müßten das mindestens
10.000 Leute ziemlich synchron tun, um dieselbe negative Wirkung auf
deinen verschissenen Gitarrenstimmer zu erzielen...
Rufus Τ. Firefly schrieb:> Das halte ich für eine interessante These. Das ist gerade mal das> Grundtonspektrum; eine Gitarre aber hat auch Obertöne (entstehen u.a.> beim Zupfen, beim Streichen über die Bünde etc.).
Ja, das da auch höhere Frequenzen entstehen ist durchaus verständlich,
aber das sind ja nicht die, die ich auswerten möchte. Oder habe ich da
eine Fehlüberlegung gemacht?
c-hater schrieb:> Das Grundproblem ist, dass kein Softwarefilter den Scheiß verhindern> kann, der durch die Interaktion des Eingangssignals mit der> Samplefrequenz AD-Wandlers entsteht, bevor die Softwarefilter überhaupt> eine Chance zum Eingreifen bekommen.
Ok, das leuchtet ein. Ich werde mal schauen, ob es da fertige
Schaltungen gibt wo man ein wenig abkupfern kann. Tief/Hoch/Bandpass
kann ich jetzt gerade noch so berechnen aber ab einem Filter 2. Ordnung
hört bei mir das Wissen auch schon auf.
c-hater schrieb:> Der Rest ist reine Abwägungssache: in welcher akustischen Situation muß> die Anwendung noch vernünftig funktionieren.
Na, die Anforderungen sind überschaubar. Ruhiges Zimmer, 25qm.
c-hater schrieb:> deinen verschissenen Gitarrenstimmer zu erzielen...
Noch nicht mal den Plan fertig entworfen und schon verschissen, alles
klar. Danke für die konstruktive Kritik ;)
acoustic schrieb:> ausserdem möchte ich danach gerne einen Schrittmotor> ansteuern um die Gitarre auch gleich zu stimmen (Saite für Saite, kein> riesiger Aufbau).
Also mehrere Schrittmotoren? Mann, bist Du taub?
acoustic schrieb:> Das aufzunehmende Frequenzspektrum wäre demnach ~70Hz - 700Hz.
Bassgitarre?
Ich denke, Du willst uns hier verarschen, jeder Gitarrenspieler
stimmt nach Gehör oder nach anderen Instrumenten...
Mani W. schrieb:> Ich denke, Du willst uns hier verarschen, jeder Gitarrenspieler> stimmt nach Gehör oder nach anderen Instrumenten...
Naja es gibt solche und solche.
Klar stimmen einige nach dem Instrument des Kappellmeisters, Stimmgabel
etc..
Manche Gitarristen sieht man immer auf den kleinen scharzen Kasten neben
dem Sattel gucken. Andere glotzen auf das rot/gelb/grün diode auf dem
Korpus oder sie haben ein Pedal um die Gitarre mal eben off-line und auf
den Tuner zu schieben.
Andere spielen verstimmt aber das macht ja nix weil da ein Marschall
dahinter ist und jenseits der 125 dB ist eh alles egal.
Andere haben ein Instrument, das so bundfalsch ist, das stimmen
vergebene Lebensmüh wäre und die Gitarre eigendlich besser zum Anzünden
des Lagerfeuers geeignet wäre.
Für den OP:
Da es ja eher ims Basteln als ums Gitarrespielen geht, ist die Wahl des
Mikros ja eigendlich egal. Ein Schoeps / DPA Kondensatormikrofon wäre
overkill. Ja selbst ein Grenzflächenmikro ist doch zu teuer. Eine
Elektred reicht völlig.
Frühliches Basteln.
Oben wurden Neilonseiten angegeben ka. ob es damit geht in meiner
Westerngitarre hab ich ein Pitzu Element welche unter den Stek kommt vom
Klang her mit die beste Lösung die ich so gefunden habe ohne großartige
umbauten zu machen.
Sebastian L. schrieb:> Da es ja eher ims Basteln als ums Gitarrespielen geht
Genau so ist es, danke für die Klarstellung :)
K. J. schrieb:> Oben wurden Neilonseiten angegeben ka. ob es damit geht in meiner> Westerngitarre hab ich ein Pitzu Element welche unter den Stek kommt vom> Klang her mit die beste Lösung die ich so gefunden habe ohne großartige> umbauten zu machen.
Interessanter Ansatz. Die Lösung sollte für Nylon- und Stahlsaiten
funktionieren.
Mani W. schrieb:> Ich denke, Du willst uns hier verarschen, jeder Gitarrenspieler> stimmt nach Gehör oder nach anderen Instrumenten...
Quack. Wir in der Band haben alle unsere Tuner im Rack, damit wir eben
auch stimmen können, wenn wir Aufnahmen machen, damit es reproduzierbar
die gleiche Stimmung ist. Und es ist auch viel leiser, nach LED zu
stimmen als nach Gehör. Das Geplärre von vor 20 Jahren ('Gib mal ein
A!') quer über die ganze Bühne kann dann auch wegfallen.
acoustic schrieb:> Interessanter Ansatz. Die Lösung sollte für Nylon- und Stahlsaiten> funktionieren.
Stichwort 'Fishbone'. So heisst einer der führenden Hersteller für die
Dinger.
acoustic schrieb:> Ich möchte gerne die akkustischen Signale einer Gitarre auswerten.> Mein Ziel wäre grundsätzlich eine Umwandlung nach folgender Tabelle zu> erreichen:
Das interessiert mich. Ich hatte auch mal etwas mit einer FFT-Auswertung
an meinem Musiksetup gemacht, um den AMP auszumessen. (Kemper Amp). Als
Kondensatormikrofone hatte ich Rode NT1 am Start
