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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannung analog interpolieren, Peaks filtern


Autor: DerEntwickler (Gast)
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Hallo,

ich benötige eine Schaltung mit welcher ich aus einem Audiosignal Peaks 
<1s herausfiltern kann. Da sich in in einem Zeitintervall von 1s eine 
30Hz Frequenz verstecken kann, komme ich mit den üblichen 
Tiefpassfilterungen hier nicht weiter. Habt ihr weitere Ideen? Gibt es 
Schaltungen mit welchen ich über einen einstellbaren Zeitraum eine 
Spannung interpolieren kann?

Beste Grüße

Autor: Tom (Gast)
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Suchst Du einen Limiter?
https://de.wikipedia.org/wiki/Limiter

Autor: Stefan P. (form)
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DerEntwickler schrieb:
> Da sich in in einem Zeitintervall von 1s eine
> 30Hz Frequenz verstecken kann

Achtung: In dem genannten Intervall kann sich auch eine Frequenz von 
17,82 kHz verstecken.
Am besten fängst Du nochmal von vorne an und erklärst, was Du eigentlich 
erreichen willst.

Autor: DerEntwickler (Gast)
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Hallo,

vielen Dank für eure Antworten. Richtig, es könnte sich ebenfalls 
17,8kHz darin verstecken. Wenn man es genau nimmt sogar eine 1Hz 
Schwingung.

Nochmal kurz zur Erklärung: Es soll ein Mikrofonsignal, welches die 
Umgebungsgeräusche aufnimmt, so gefiltert werden, dass alle Geräusche 
die nicht länger als 1 Sekunde sind verschwinden. Nur konstante 
Störgeräusche sollen durchgelassen werden. Als Mikrofon wird ein 
Kapselmikrofon verwendet. Es reicht dabei sich auf das hörbare Spektrum 
zu beschränken. Also etwa 20-20.000Hz. Das Signal wird anschließend 
weiterverarbeitet. Dabei soll alles analog sein. Es soll kein µC 
verwendet werden.

Hier ein kleines Beispiel:
17,8kHz, 1,5 Sekunden lang -->soll durchgelassen werden
17,8kHz, 0,8 Sekunden lang -->soll herausgefiltert werden
50Hz, 10 Sekunden lang -->soll durchgelassen werden
50Hz, 0,2 Sekunden lang -->soll herausgefiltert werden

Meine aktuelle Idee ist es, das Signal über einen Zeitraum von 2-3 
Sekunden zu interpolieren, und damit die Peaks abzuschwächen.

Beste Grüße

Autor: Herbert (Gast)
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Mit Fourier-transformation das Spektrum zerlegen und alles was kürzer 
als gewünscht ist, rausschneiden. Ist doch fast so einfach wie deine 
Beschreibung.

Autor: Benedikt S. (benedikt_s)
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Fourier-Transformation-->Für Hochpassfilter im Freqenzraum für jedes 
Frequenzbin-->Inverse Fourier-Transformation.

Analog wird das ne heftige Nummer.

Autor: DerEntwickler (Gast)
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Hi,

eine direkte Fourier Transformation geht nicht, weil nur es analog sein 
soll. Ich könnte höchstens das Spektrum in ca. 10 Bereiche unterteilen, 
für jeden Frequenzabschnitt einen Bandpass entwerfen, und über einen 
Kondensator mit einer entsprechenden Zeitkonstante einen Transistor 
schalten, welcher den Spektrumsabschnitt durchlässt oder sperrt.

Das ist aber nicht sehr elegant, durch die 10 Bereiche nur sehr grob und 
man benötigt sehr viele Bauteile, wodurch es teuer wird.

Beste Grüße

Autor: DerEntwickler (Gast)
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Hier noch ein zweiter Gedanke mit theoretische Rechenwerten von mir:

Ich lege eine Referenzspannung von 1V fest. Anschließend teile ich das 
Mikrofonsignal auf. Alles was <1V wird durchgelassen. Der Signalanteil 
>1V fließt in Schaltung, welche einen Kondensator auflädt, sodass ein 
Transistor durchschaltet und das Signal durchlässt. Anschließend werden 
wieder beide Signalanteile addiert. Ist das Signal nur sehr kurz, wird 
der Kondensator nicht genug aufgeladen, sodass der Transistor nicht 
durchschaltet. Somit würde das kurze Signal nicht aufaddiert werden, und 
wäre weggefiltert.
Abschließend messe ich das Ausgangssignal und stelle danach die 
Referenzspannung ein, sodass die Referenzspannung der aktuellen 
Ausgangsspannung entspricht.

Was haltet Ihr davon, bessere/andere Ideen?

Beste Grüße

Autor: Benedikt S. (benedikt_s)
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Anschließend teile ich das Mikrofonsignal auf.
Wie gedenkst du das zu tuen?

Was hast du mit dem Signal vor willst du etwas messen oder Audio 
Aufnehmen und dann wiedergeben.

Autor: Traveller (Gast)
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Wenn die Logik nach mehr als einer Sekunde auf "Durchlassen" 
entscheidet, was soll mit der ersten Sekunde geschehen? Auch ausgeben 
oder weglassen? M.a.W, Wieviel von 1,1 Sekunden Signal sollen "Hinten" 
ankommen?

Autor: Bernd K. (movin)
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DerEntwickler schrieb:
> Anschließend werden
> wieder beide Signalanteile addiert

Hebst du das analoge Signal so lange in ner Zigarrenkiste auf?

Autor: DerEntwickler (Gast)
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>Anschließend teile ich das Mikrofonsignal auf.
>Wie gedenkst du das zu tuen?

z.B. mit einem Komparator, welcher das Eingangssignal mit der 
Referenzspannung vergleicht. Ist das Signal größer als die 
Referenzspannung, so wird nur der Teil durchgelassen, welcher über der 
Refrenzspannung liegt. Wie ich das im Einzelnen genau mache, weiß ich 
noch nicht. Es geht nur um allgemeine Ideen und Gedankenanstöße.

>Was hast du mit dem Signal vor willst du etwas messen oder Audio
>Aufnehmen und dann wiedergeben.

Das Signal wird anschließend in einen analogen Regler fließen, welche 
ein Signal entsprechend der hier disktuierten Umgebungslautstärke 
regelt. Aber hier in diesem Thread soll es rein um die Filterung des 
Mikrofonsignals gehen.

Autor: Benedikt S. (benedikt_s)
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Aber hier in diesem Thread soll es rein um die Filterung des
Mikrofonsignals gehen.

Mööp denke nicht, dass das zielführend ist.

Ich denke das du mit diesem Ansatz auf dem Holzweg bist, beschrieb 
lieber die Aufgabe dann können wir dir auch helfen.

P.s. Soll das ganze eine "beatdetection" werden ?

: Bearbeitet durch User
Autor: DerEntwickler (Gast)
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>was soll mit der ersten Sekunde geschehen? Auch ausgeben
>oder weglassen?

Das ist egal. Die erste Sekunde kann weggelassen werden. Erst alles über 
1 Sekunde ist für mich interessant

>Hebst du das analoge Signal so lange in ner Zigarrenkiste auf?

Dies ist ebenfalls mit der obigen Antwort beantwortet. In der Zeit wo 
das >1V Signal auf seine Durchschaltung wartet, wird einfach nix 
aufaddiert. Es wird also einfach nur das kleiner 1V Signal ausgegeben. 
Es muss nichts gespeichert werden.

Autor: Stefan P. (form)
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Gleichrichten und auf Komparator geben. Schwellwertüberschreitungen auf 
ein Monoflop geben und mit dessen Ausgang das Analogsignal von "vorne" 
nach "hinten" durchschalten.

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