Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Digitalpult selber bauen


von brainiac6854 (Gast)


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Hallo, ich möchte ein digitales Mischpult mit einfachen Funktionen 
selber bauen, habe aber so etwas noch nie gemacht. Das Pult soll einige 
Stereosignale einlesen, Lautstärke anpassen, simpel equalizen und über 
ein wenig Routing wieder ausgeben.

Dabei stellen sich mir viele Fragen:

1. Ich will das System natürlich einsetzen und nicht mit Rauschen oder 
anderen unangenehmen Nebeneffekten zu kämpfen haben. Was für Tipps 
fallen euch für das Platinendesign ein (in Anbetracht dessen, dass ich 
auch Motoren für Motorfader einsetze und mit verschiedenen Spannungen 
arbeiten werde, auch ein Netzteil verbauen werde)?

2. Was für einen A/D und D/A Wandler könnt ihr empfehlen? Was gibt es zu 
beachten?

3. Was für einen µC könnt ihr für diese Aufgabe empfehlen?

4. Es sollen auch kleine LCD-Panels (wenn es geht mit farbigem 
Hintergrund) wie bei geläufigen dig. Mischpulten verbaut werden. Leider 
kann ich keine zum Kaufen finden, habt ihr Ahnung?

Auch Antworten zu nur einigen Fragen sind willkommen.

von Stefan F. (Gast)


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Hast du bedacht, dass so ein Gerät das Signal zwangsläufig hörbar 
verzögern wird? kannst du damit leben?

von brainiac6854 (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Hast du bedacht, dass so ein Gerät das Signal zwangsläufig hörbar
> verzögern wird? kannst du damit leben?

Meine Erfahrung mit Digitalpulten ist nicht, dass das Signal hörbar 
verzögert wieder gegeben wird. Natürlich ist es verzögert, jedoch nie in 
einer hörbaren Weise.

von Schlumpf (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> zwangsläufig hörbar verzögern wird?

Na ja, so würde ich das nicht stehen lassen..

Ich habe hier ein voll digitales Multi-Effektgerät rumliegen, das über 
20 Jahre alt ist. Da höre keine Verzögerung.
Und das ist Stand der Technik von vor 20 Jahren...

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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brainiac6854 schrieb:
> 4. Es sollen auch kleine LCD-Panels (wenn es geht mit farbigem
> Hintergrund) wie bei geläufigen dig. Mischpulten verbaut werden. Leider
> kann ich keine zum Kaufen finden, habt ihr Ahnung?

https://www.lcd-module.de/produkte/dog.html

Text- und Graphikdisplays, teilweise sogar mit dynamisch änderbarer 
Beleuchtungsfarbe.

von Schlumpf (Gast)


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brainiac6854 schrieb:
> 3. Was für einen µC könnt ihr für diese Aufgabe empfehlen?

Klassischerweise einen DSP
Wobei moderne µC mit entsprechenden Arithmetik Einheiten wohl auch 
performant genug sein dürften.

Schlumpf schrieb:
> Und das ist Stand der Technik von vor 20 Jahren...

Ich muss mich korrigieren:
Das Teil ist schon 30 Jahre alt. Schrecklich, wie alt man selbst schon 
ist gg

von Ingo (Gast)


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Schau dir doch mal einen Schaltplan vom behringer ddx3216 oder yamaha 
Ls9 an...Da hast du schonmal eine Grundlage für das mögliche Spektrum 
eines einfachen pultes ;)

Gruß,  Ingo

von Stefan F. (Gast)


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Weiß jemand, was bei Displays die Abkürzung "dog" bedeutet?

von Lötlackl *. (pappnase) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

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Habe sowas ähnliches vor ein paar Jahren als PA-Vorstufe gemacht.
Dort werkeln 2 DSP ADAU1701 und ein Controller STM32F103.

von Michael B. (laberkopp)


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brainiac6854 schrieb:
> Was für Tipps
> fallen euch für das Platinendesign ein (in Anbetracht dessen, dass ich
> auch Motoren für Motorfader einsetze und mit verschiedenen Spannungen
> arbeiten werde, auch ein Netzteil verbauen werde)?

Motorfader ? Was ist daran digital ?

Digital heisst: Gleich digitale S/P-DIF-Eingänge oder A/D-Wandler, DSP, 
und digital wieder raus oder D/A-Wandler.

Die Frage ist, in welchem Umfeld es eingesetzt werden soll, 
Heimanwendung mit Chinch und SP-DIF oder Profianwendung mit XLR und 
AES/EBU. Danach richten sich die Pegel und danach die A/D-D/A-Wandler. 
Soll ein Mikrophoneingang hinzu oder ein Plattenspielereingang ? Das 
sind die anspruchsvollen, da muss ein guter A/D hin.

z.B. bietet der AK7738VQ 
https://www.akm.com/akm/en/file/datasheet/AK7738VQ.pdf
2 Stereo-Analogeingänge mit 24 bit und 1 Mono-Analogeingang (Mikro) und
2 Stereo Analogausgänge mit 32 bit
24 digitale Eingänge und 28 digitale Ausgänge,
das sollte für ein Mischpult reichen und die Qualität ist mit >100dB S/N 
auch gut.

Die Frage ist, ob man selber löten oder ein Eval-Board nehmen will, du 
sprachst von Platinendesign, für Netzteil und Interface gibt es 
Standardschaltungen wie LM7815 und INA134/INA137. Und ob es zur 
Anwendung passt. Wenn man beispielsweise die Frequenzweiche aktiv machen 
will, um die Lautsprecher automatisch einzumessen, dann braucht man 
2-Wege oder 3-Wege oder 2-Wege + Subwoofer Ausgang. Will man ein 
Heimkino, dann braucht man 5+1.

Die Audioelektronik ist also in digtalen Zeiten das einfachste, 1 chip, 
die Software lässt sich im einfachen Fall zusammenklicken, im 
anspruchsvollen muss man sie mühsam schreiben, aber die Hauptsache ist 
das Bedienfeld, das ist entweder Mechanik, die kostet und muss 
zusammengebaut werden, und wenn es fernsteuerbar mit Presets sein soll 
müssen die Dinge motorisch bewegt werden oder alles elektronisch 
anzeigen. Ich denke mal, man nimmt heute ein grosses Touch-Panel und 
bildet nur noch drauf ab, auch wenn damit Drehknöpfe natürlich 
unergonomisch sind.

Siehe
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.30.2

: Bearbeitet durch User
von Anton (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> https://www.lcd-module.de/produkte/dog.html
>
> Text- und Graphikdisplays, teilweise sogar mit dynamisch änderbarer
> Beleuchtungsfarbe.

Guter Link, vielen Dank!

von Snoopy (Gast)


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Weiß jemand, was bei Displays die Abkürzung "dog" bedeutet?
DisplayOnGlas

von foobar (Gast)


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> Weiß jemand, was bei Displays die Abkürzung "dog" bedeutet?

Ich Anlehnung der COG (chip on glass) rate ich mal: Display on glass.

von Vka (Gast)


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Wie viele Kanäle willst du denn aufbauen?
Wenn es nichts exotisches ist, würde ich mir den Stress nicht antun. 
Z.B. Presonus kürzlich ihre neuen Digitalpulte an den Markt gebracht, 
ich schätze da kannst du bald die alten gebraucht & billig bekommen.

von Thosch (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Weiß jemand, was bei Displays die Abkürzung "dog" bedeutet?

DOG ist ein Markenzeichen für eine Displayserie von Electronic Assembly.
Könnte für "Display On Glass" stehen...
Weiß nicht sicher, ob man es so deuten darf, aber ich denke es ist eine 
Anlehnung an die Bauform COG (Chip On Glass), denn alle Displays der 
DOG-Serie haben als Substrat ein Display-Glas mit COG montiertem 
Controller und an den Seiten aufgesteckte und festgeklebte lötfähige 
Pins im 2,54mm-Raster.
Sämtliche Leitungen sind als durchsichtige ITO-Leiterbahnen 
(Indium-Zinn-Oxid) auf dem Glassubstrat ausgeführt.
Es gibt also im Gegensatz zu den sonst üblichen Display-Modulen keine 
Platine (außer für die optional darunter montierbaren Backlights).
Dadurch sind sämtliche DOG-Displays flachbauender als übliche 
Displaymodule in Sandwichbauweise Platine + Leitgummis + Display-Glas.

Derartig aufgebaute Displaymodule gibts natürlich auch von anderen 
Herstellern, aber dann heissen sie nicht DOG...

von brainiac (Gast)


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Ich werde wohl 4 Eingänge, 3 Ausgänge und 8-12 "virtualle Kanäle" für 
Windows-Anwendungen haben.

Vka schrieb:
> Wie viele Kanäle willst du denn aufbauen?
> Wenn es nichts exotisches ist, würde ich mir den Stress nicht antun.
> Z.B. Presonus kürzlich ihre neuen Digitalpulte an den Markt gebracht,
> ich schätze da kannst du bald die alten gebraucht & billig bekommen.

Danke für den Hinweis, jedoch möchte ich noch weitere Funktionalitäten 
wie einen "Desktop-Mischer" für die Steuerung der Lautstärken der 
aktuell laufenden Anwendungen unter Windows mit umsetzen.

Rufus Τ. F. schrieb:
> https://www.lcd-module.de/produkte/dog.html
>
> Text- und Graphikdisplays, teilweise sogar mit dynamisch änderbarer
> Beleuchtungsfarbe.

Sehr guter Link, danke

Lötlackl *. schrieb:
> Habe sowas ähnliches vor ein paar Jahren als PA-Vorstufe gemacht.
> Dort werkeln 2 DSP ADAU1701 und ein Controller STM32F103.

Ich gucke mir die mal an, wie hast du die programmiert?

von 2⁵ (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Hast du bedacht, dass so ein Gerät das Signal zwangsläufig hörbar
> verzögern wird? kannst du damit leben?

Wenn er es richtig macht, nicht! Wenn er mit Framegrößen von 32 Samples 
(oder weniger) arbeitet, hört das kein Mensch...

von 2⁵ (Gast)


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Ok, hängt auch von der Samplingrate ab... also bei 32 kHz (oder größer).

von Lötlackl *. (pappnase) Benutzerseite


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brainiac schrieb:
> Ich gucke mir die mal an, wie hast du die programmiert?

Naja, "programmiert" habe ich die grafisch mit SigmaStudio, der 
interessante Part ist die Parametrisierung der DSP über wahlweise I²C 
oder SPI.
Dafür, und für noch viel mehr (Drehgeber und Tasten auslesen, diverse 
Berechnungen für die Filter und Anzeigen berechnen, LCD füttern und und 
und) ist der STM32 zuständig.
Hierzu ein Verweis auf einen älteren Beitrag meinerseits:
Beitrag "Re: Atmega Berechnung in C für ADAU1701"

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Ein digitales Mischpult selbst zu bauen ist ein anspruchsvolles Projekt. 
Ich bin mir sicher dass man dabei extrem viel lernen kann und wünsche 
dir viel Erfolg! Ich würde mich freuen, gelegentlich vom Fortschritt 
oder von Ergebnissen zu lesen.

Unabhängig davon würde ich überlegen, das Projekt in 2 Teile zu trennen.
Und zwar:

1. den Audioteil. Da sind die Analogeingänge, AD-Wandler, DSP, 
DA-Wandler und Ausgänge, dazu ein oder ggf. mehrere Mikrocontroller, die 
das ganze steuern.

2. Das Bedienteil. Hier sind die Schieberegler, Displays etc. Die Idee 
ist, dass hier die Vorgaben gemacht werden die dann vom Audioteil 
ausgeführt werden.

Dazwischen würde ich eine möglichst einfache, z.B. serielle, 
Schnittstelle bauen. Dafür musst du dann ein Protokoll entwerfen, damit 
das Steuerteil dem Audioteil sagen kann "Kanal 3 auf 50%".

Was ist der Vorteil?
* Du kannst die Teile einzeln bauen, getrennt testen und debuggen.
* Du kannst mit einem davon anfangen (z.B. dem Audioteil) und als Ersatz 
des Bedienteils eine behelfsmäßige, gerne auch hässliche, PC-Applikation 
bauen.
* umgekehrt könntest du das Bedienteil als Eingabegerät für den 
PC-verwenden.
* Zusatzfunktionen sind ggf. leichter implementierbar. Z.B. das 
Speichern oder Wiederherstellen der aktuellen Pultkonfiguration als 
Datei auf einem Netzwerkshare ist mit einem PC (oder Raspberry) viel 
einfacher, als wenn du selber noch WLAN, Netzwerk und irgendwelche 
Dateisysteme implementieren musst.

Und Last but not least: Sollte das Bedienteil nicht fertig werden hast 
du immer noch ein geiles (und benutzbares!) Audio-Teil.

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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brainiac6854 schrieb:
> Meine Erfahrung mit Digitalpulten ist nicht, dass das Signal hörbar
> verzögert wieder gegeben wird. Natürlich ist es verzögert, jedoch nie in
> einer hörbaren Weise.

Nehmen wir einen Wandler, der mit mit 192kHz auflöst und über I2S 
angesprochen wird.
Der liefert ein kontinuierliches Signal, das nur insofern verzögert 
wird, als dass er intern mit oversampling / dithering und einem 
digitalen Filter arbeitet, welcher 1k-2k TAPs benötigt und damit z.B. 10 
samples hinterher ist.
Beim Übertragen verliert man in einem digitalen Baustein fast nichts, 
das Format macht 1 sample und am Ausgang sieht es änhlich aus.
Es kommt also darauf an, was intern passiert. Wenn man ein Bass-Signal 
mit einem FIR erfassen will, muss man von der funktionellen Mathematik 
schon mal eine Viertelwellenlänge prozessieren und bekommt dann einige 
ms Latenz.
Die sind dann gfs hörbar, wenn man sie mit analogem Equipment 
vergleicht.

von foobar (Gast)


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> Wenn man ein Bass-Signal mit einem FIR erfassen will, muss man von der
> funktionellen Mathematik schon mal eine Viertelwellenlänge prozessieren
> und bekommt dann einige ms Latenz.

Nicht wirklich - du musst dir nur genügend alte Samples merken. Mit viel 
Rechnpower kannst du theoretisch nach jedem neuen Sample (und den 1000en 
vorher) einen neuen Ausgabesample errechnen.

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Das tut man ja auch, aber eben dieses "alte Samples merken" funktioniert 
ja genau so, dass man sich die Welle anschaut und wenn man einen 
ordentlichen FIR-Filter bauen will, der auch Bässe gut abbildet, muss 
man diese im Filter auch erfassen, d.h. "viele alte Samples" merken, als 
Beispiel 1024 bei 48kHz, um bis auf 48Hz herunter zu reichen.

Bildlich gesprochen:

Erst bei vielen Samples kriegt die man die Frequenz, mit der man den 
Eingang falten will, auch in den Koeffizienten eingeprägt.

Das Problem ist mit mehr Rechenleistung und nicht zu lösen, da die 
Frequenz die Periode und damit die Zeit vorgibt und Bässe haben Perioden 
bis 50ms. Die DSPler gehen daher auch oft her und filtern die Bässe mit 
IIR-Filtern, was noch andere Vorteile hat.

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