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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Audiosignal von Gegensprechanlage abgreifen


Autor: Sven Moronsen (sveni)
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Hallo erstmal :)

ich bin ein absoluter Neuling was analoge Schaltungen betrifft. Habe 
mich in der Vergangenheit nur mit digitalen Schaltungen auseinander 
gesetzt z.B. Kommunikation über SPI, UART, I2C etc.

Wir haben in unserem Haus eine Gegensprechanlage, also das meine Frau in 
der Küche mit mir im Keller sprechen kann.

Ich möchte gerne das Audiosignal von der Anlage abgreifen um damit dann 
weiter zu arbeiten (z.B. Audio über LAN versenden).

Das Problem ist, dass das Audiosignal auf 12V +/-1V Spannung anliegt, 
also zwischen 11V und 13V (hoffe das ist verständlich).

Ich möchte dieses Signal nun so transformieren, dass mein Board das ich 
habe das Audio verarbeiten kann. Das Board hat einen Mikrofon Eingang, 
dieser kann aber nur Spannungen zwischen 0-1V vertragen.

Ich habe nach (viel) Suche im Internet einige Stichworte gefunden, mit 
denen ich aber nicht so viel Anfangen kann und hoffe ihr könnt es mir 
vlt. erklären.

Ich habe gefunden, dass ich das Audiosignal "entkoppeln" muss. Was 
bedeutet dies? Hat jemand hierfür evtl. ein allgemeines Schaltbild.

Außerdem habe ich gefunden, dass ich das entkoppelte Signal mit einem 
Operationsverstärker auf die gewünschte Spannung bringen muss. Dies 
scheint nicht so kompliziert zu sein, wenn man die Spannung runter 
transformieren möchte.

Wie sieht es aber aus wenn ich das Signal wieder hoch transformieren 
möchte, also wenn ich etwas vom Board über die Gegensprechanlage senden 
möchte. Ich habe ja nur die 12V von der Gegensprechanlage, wie kann ich 
dann mit einem Operationsverstärker ein Signal zwischen 11V - 13V 
erzeugen? (Es fehlt dann ja 1V zu den 13V)

Vielleicht habe ich das auch falsch verstanden und würde mich freuen 
wenn ihr mich aufklärt :)

Danke

Autor: MaWin (Gast)
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Die Spannung reicht aus, und die 12V trennt man mit einem Kondensator 
ab, der sich schon am Mikrophoneingang befindet. Du kannst also deine 
Gegensprechanlage direkt anschliessen, es besteht eher das Risiko dass 
sie zu laut ist, also wegen Übersteuerung verzerrt. (Da könnte ein 22k 
Poti helfen). Handelt es sich um einen Soundkarteneingang, mit SC 
Filter, kann ein vorgeschalteter Kondensator von 220nF (Folie) nötig 
sein um die Phanzomspannung des Elektredmikrophoneingangs von der 
Gegensprechanlage abzuhalten.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Sven M. schrieb:
> Das Problem ist, dass das Audiosignal auf 12V +/-1V Spannung anliegt,
> also zwischen 11V und 13V
Wogegen gemessen?
Interessant wäre bei der ganzen Bastelei der Potentialbezug und ob du 
die Masse der Sprechanlage so einfach auf deine Soundkarte legen 
darfst...

Autor: Sven Moronsen (sveni)
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Lothar M. schrieb:
> Wogegen gemessen?
> Interessant wäre bei der ganzen Bastelei der Potentialbezug und ob du
> die Masse der Sprechanlage so einfach auf deine Soundkarte legen
> darfst...

Gemessen gegen die Masseleitung der Sprechanlage die meines Wissens 
wirklich bei 0V liegt. Ich hatte einen MCU schon daran angeschlossen 
(mit einem einfachen Spannungsteiler) und dann mit dem ADC ein wenig 
rumexperimentiert. Als ich da die beiden Masseleitungen verbunden hab, 
kam auch das raus was erwartet wurde, also die erwarteten Spannungen mal 
davon abgesehen, dass das Ergebnis so nicht brauchbar war ^^


MaWin schrieb:
> Die Spannung reicht aus, und die 12V trennt man mit einem Kondensator
> ab, der sich schon am Mikrophoneingang befindet. Du kannst also deine
> Gegensprechanlage direkt anschliessen, es besteht eher das Risiko dass
> sie zu laut ist, also wegen Übersteuerung verzerrt. (Da könnte ein 22k
> Poti helfen). Handelt es sich um einen Soundkarteneingang, mit SC
> Filter, kann ein vorgeschalteter Kondensator von 220nF (Folie) nötig
> sein um die Phanzomspannung des Elektredmikrophoneingangs von der
> Gegensprechanlage abzuhalten.

Ok, gut danke. Das heißt, ich schalte einfach einen Elko oder Kerko in 
Reihe zum Signal, verbinde beide Massen und evtl noch ein Poti parallel 
wegen der Lautstärke?

Bleiben wir doch beim ADC vom MCU, fürs bessere Verständnis. Der kann am 
analogen Eingang 0-5V vertragen.

Könnte ich das dann so dort anschließen?

Danke für die Hilfe

Autor: THOR (Gast)
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Sven M. schrieb:

> Bleiben wir doch beim ADC vom MCU, fürs bessere Verständnis. Der kann am
> analogen Eingang 0-5V vertragen.
>
> Könnte ich das dann so dort anschließen?

Klar, 10k Poti davor und das Audiosignal mit nem 1uF Elko einkoppeln. 
Auf Polarität achten. Poti so drehen dass 2,5V am ADC Pin anliegen.

Alternativ das Signal nur mit nem Spannungsteiler draufgeben und den 
Gleichanteil per Software rausrechnen. Ist dann aber komplett nicht mehr 
galvanisch getrennt.

Autor: Audiomann (Gast)
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Also richtig sauber geht das mit einem hochohmigen Übertrager, den man 
kapazitiv ankoppelt. An dessen Sekundärseite kann man dann die 1VSS 
abgreifen und ohne GND-Probleme auch an die Soundkarte bringen.

Die sind nämlich soweit Ich weiß durchaus an das PC-Gehäuse gekoppelt 
und dies wiederum an Masse, die auf der Erde liegt, wo auch die 
Hausanlage drauf arbeitet. Wenn man das koppelt, gibt es einen 
gewaltigen Brumm!

Autor: Michel May (elec-deniel)
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Audiomann schrieb:
> Also richtig sauber geht das mit einem hochohmigen Übertrager, den man
> kapazitiv ankoppelt. An dessen Sekundärseite kann man dann die 1VSS
> abgreifen und ohne GND-Probleme auch an die Soundkarte bringen.
>
> Die sind nämlich soweit Ich weiß durchaus an das PC-Gehäuse gekoppelt
> und dies wiederum an Masse, die auf der Erde liegt, wo auch die
> Hausanlage drauf arbeitet. Wenn man das koppelt, gibt es einen
> gewaltigen Brumm!

... so was ... ???

http://www.qsl.net/wm2u/interface.html

Autor: MaWin (Gast)
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Sven M. schrieb:
> Bleiben wir doch beim ADC vom MCU, fürs bessere Verständnis. Der kann am
> analogen Eingang 0-5V vertragen.
>
> Könnte ich das dann so dort anschließen?

Nein.

Ein ADC Eingang ist kein Soundeingang.

Dein Audiosignal hat, nach dem Abtrennen des Gleichspannungsanteils 
durch den Kondensator, Spannungen von 1V sowohl in die positive Richtung 
als auch in die negative Richtung. Der ADC Eingang verträgt aber wegen 
der Eingangsschutzdiode keine negative Spannung. Die Ableitung des 
Stroms über die negative Eingangsschutzdiode verzerrt das Signal und 
verschiebt den Nullpunkt.

Audiomann schrieb:
> Also richtig sauber geht das mit einem hochohmigen Übertrager

Diese aufwändige (und klangverschlechternde, was bei Gegensprechanlage 
egal sein dürfte) galvanische Trennung ist nur nötig, wenn man Masse der 
beiden Schaltungen nicht verbinden darf, wegen Brummschleife oder so.

Autor: THOR (Gast)
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MaWin schrieb:
> Sven M. schrieb:
>> Bleiben wir doch beim ADC vom MCU, fürs bessere Verständnis. Der kann am
>> analogen Eingang 0-5V vertragen.
>>
>> Könnte ich das dann so dort anschließen?
>
> Nein.
>
> Ein ADC Eingang ist kein Soundeingang.


Tiefpass und 50/50 Spannungsteiler mit 10k, fertig. Kannste das Signal 
danach noch digital weiterverarbeiten.

Autor: Joe F. (easylife)
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Mit Audio-Übertrager wäre der sichere und saubere Weg.
Anbei mit und ohne galvanische Trennung.
Man benötigt 2 Koppelkondensatoren wenn ein Poti zur
Lautstärkeeinstellung genutzt werden soll.
Der Übertrager nimmt allerdings schon einiges an Pegel weg, könnte also
eher "zu leise" werden.

Autor: THOR (Gast)
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Ich würde den 1nF auf 2-4nF erhöhen. Das ist Sprach-Audio, da reichen 
4kHz.

Und ohne Lautstärkeregelung kann man sich da auch noch das Poti und 
einen der Elkos sparen.

Laustärkeregelung per Pegeländerung vor dem ADC ist eh ungünstig weil 
bei geringen Lautstärken die S/N Ratio sehr schlecht wird. Äußert sich 
in deutlich wahrnehmbaren Grundrauschen und kratzenden Geräuschen in 
leisen Passagen.

Autor: Joe F. (easylife)
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THOR schrieb:
> Äußert sich
> in deutlich wahrnehmbaren Grundrauschen und kratzenden Geräuschen in
> leisen Passagen.

Wenn das Eingangssignal allerdings zu hoch ist, äussert sich das in 
unangenehmen Verzerrungen in lauten Passagen... ;-)
Kann aber auch Vorteile haben. "GEH DEN MÜLL WEGWERFEN" kann dann auch 
als "geh den Grill anwerfen" interpretiert werden.

: Bearbeitet durch User
Autor: THOR (Gast)
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Wenn das Eingangssignal zu hoch werden kann, misst man das vorher aus 
und macht dann nen passenden Festwiderstand rein.

Autor: Joe F. (easylife)
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Macht man das bei Mischpulten auch so? ;-)

Autor: THOR (Gast)
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Nein, aber bei Gegensprechanlagen. Oder gibts da welche mit Poti?

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