Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Elektronik um Aufnahme in Echtzeit umrechnen / wandeln


von Technikus (Gast)


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Hallo Forum! Mit welcher Elektronik wäre es möglich, zwei 
unterschiedlich schnelle Digitalgeräte direkt zu verbinden?

Ich möchte mein Keyboard mit dem Computer aufnehmen, habe aber keine 
digitale Verbindung und die analoge ist zu schlecht. Ich hätte gerne die 
echte digitale Qualitität. Aus den Unterlagen lässt sich entnehmen, dass 
der Digital-Analog-Umsetzer mit 49152kHz angetrieben wird.

Ich dachte nun, da irgendwie die Soundkarte anzuhängen, allerdings lässt 
sich die nicht auf diese Frequenz einstellen. Es stehen nur 44100 und 
48000 als nächste Nachbarn zur Verfügung. Das ist natürlich ein Problem. 
Selbst wenn es gelänge, die Karte so damit zu füttern, dass sie sich 
synchronisiert, wären die Daten dann nicht damit abzuspielen, wären also 
in der Tonhöhe falsch.

Auf meine Recherche bin ich auf Sample Raten Converter gestossen. Mit 
welchem dieser Chip wäre es möglich, zwei unterschiedliche Frequenzen 
anzupassen?

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Technikus schrieb:
> und die analoge ist zu schlecht.

Das würde bedeuten, daß der DAC in Deinem Keyboard nichts taugt. 
Unwahrscheinlich.

Wie kommst Du also auf "analog ist zu schlecht"?

Falsch angepasste Signale, schlechte Soundkarte im PC oder was?


Ansonsten: Samplerate-Converter gibt es als monolithische Bausteine u.a. 
von Analog Devices.
http://www.analog.com/en/parametricsearch/11247

Ihr Einsatz setzt allerdings voraus, daß Du mehr über das Digitalsignal 
weißt, das an den DAC Deines Keyboards gesendet wird, und daß dessen 
Format  zu dem vom Sampleratekonverter benötigten passt.

Vor Äonen habe ich mal mit so einem Ding das digitale Audiosignal eines 
DAT-Recorders (der mit 48 kHz Samplerate arbeitete) an einen PC mit 
digitalem Audioeingang angepasst, der nur mit der klassischen 
CD-Samplerate arbeitete (war eine frühe Selbstbau-Audiokarte für den 
ISA-Bus, die mal als Selbstbauprojekt in der Elrad veröffentlicht 
wurde).

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Es gibt auch programmierbare Ratenkonverter - für 49152 kann Ich aber 
auch keinen direkt aus der Hand benennen, welcher sich dafür eignet. 
Machbar ist das ohne Weiteres, es braucht aber wie schon erwähnt einen 
Takt, den man dem Chip zuführen muss. Den muss man erst einmal 
isolieren. Bei der klassischen digitalen Verbindung S/PDIF ist der ja 
mit drin und wird aus dem Datenstrom gewonnen, sonst wird das nichts mit 
dem Synchronisieren. Die Soundkarte wird auch eher den Bitstrom 
erwarten.

Dann muss man auch die Daten so zuführen, dass sie signaltechnisch gut 
erfasst werden können. Ist das ein Parallel-Wandler? Das ist nicht 
unbedingt von Vorteil.

In jedem Fall ginge es mit z.B. einer FPGA-Lösung. 49152 auf 48000 sind 
ganzzahlig möglich, die verhalten sich wie 128 zu 125. Entsprechend wird 
man filtern und umsetzen. Ich würde mit einer PLL den 100fachen Takt 
erzeugen, ein 5x5x5 CIC-Filter nehmen und auf 6.1MHz hochsetzen, mit 
einem 8-TAP-Filter auf ein Viertel bandbegrenzen und dann mit einem 
4:4:4 auf 96kHz senken.
Dann ein 16..18kHz Tiefpassfilter mit 512 TAPs nachschalten.

Man könnte es aber auch komplett in SW machen und das digitale Signal 
einfach mit 192kHz aufnehmen und entsprechend prozessieren. Da muss ein 
diskretes Filter drauf, welches aus dem verjitterten Aufnahmedaten die 
49152 samples eindeutig rekonstruiert und jedes einmal abspeichert. Dann 
lädt man die Daten mit z.B. Wavelab und nennt sie in 49152 um. Zum 
Schluss wird einfach in SW auf 48kHz komvertiert.

Einen letzten Trick hätte ich noch, wenn Deine Soundkarte einen 
Wordclock-Eingnang hat: Dann kann die sich direkt auf die 49152 
einstellen und die Samples speichern. Bei einem Access Virus habe ich 
das so gemacht. Der hatte auch so eine krumme DAC-Frequenz. Um keine 
Verluste durch Umsampeln zu haben, habe Ich die Musik einfach etwas 
höher und schneller abgespielt.

Mit dem Trick kann man auch das Frequenzspektrum von elektronischen 
Instrumenten erweitern: Einfach auf der halben/doppelten 
MIDI-Geschwindigkeit eine Oktave tiefer/höher abspielen und dann einen 
Faktor 2 hoch/runtersampeln und mischen. Damit kriegt man besonders 
satte tiefe Bässe und brilliante Höhen.

von Rainer V. (a_zip)


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Jürgen S. schrieb:
> Mit dem Trick kann man auch das Frequenzspektrum von elektronischen
> Instrumenten erweitern: Einfach auf der halben/doppelten
> MIDI-Geschwindigkeit eine Oktave tiefer/höher abspielen und dann einen
> Faktor 2 hoch/runtersampeln und mischen. Damit kriegt man besonders
> satte tiefe Bässe und brilliante Höhen.

Hallo, das erinnert mich bös an die gesuchten Tricks aus einem anderen 
Thread.
Ja denn...
Gruß Rainer

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Rainer V. schrieb:
> Hallo, das erinnert mich bös an die gesuchten Tricks aus einem anderen
> Thread.
Welcher war das,bitte?

von Noob48 (Gast)


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Technikus schrieb:
> Ich möchte mein Keyboard mit dem Computer aufnehmen, habe aber keine
> digitale Verbindung

Also hat Dein Keyboard (welches?) keinen Digitalausgang (SP/DIF oder 
AES-EBU)? Und Deine Soundkarte (welche?) hat auch keinen passenden 
Eingang?

> Aus den Unterlagen lässt sich entnehmen, dass
> der Digital-Analog-Umsetzer mit 49152kHz angetrieben wird.
>
> Ich dachte nun, da irgendwie die Soundkarte anzuhängen, allerdings lässt
> sich die nicht auf diese Frequenz einstellen. Es stehen nur 44100 und
> 48000 als nächste Nachbarn zur Verfügung.

Nur weil der DAC (welcher?) irgendwo ein Clocksignal mit 49152kHz 
gefüttert bekommt, ist das noch lange nicht die Samplerate. Eine so hohe 
Samplerate wäre komplett unsinnig. Aber es ist ein sauberes Vielfaches 
von 96kHz und 48kHz. Mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ist 
eine dieser beiden Frequenzen die Samplefrequenz. Was auch immer Du 
brauchst - es ist ganz sicher kein Sampleratenkonverter.
Vor weiteren Spekulationen erst mal die Fragen: Welche Ausgänge hat Dein 
Keyboard, welche Eingänge Deine Soundkarte.

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