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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Relais-Matrix Audio Kreuzschiene


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Autor: Tom (Gast)
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Guten Abend,

ich möchte gerne eine Relais-Matrix für analoge Audio-Signale in einem 
Modular-Synthesizer bauen,
die per Linux-Computer gesteuert wird.


Habe bereits folgendes zusammengetragen:

- Anbindung an PC mit FTDI-Chip
Macht USB-zu-Seriell (Virtual Comport).

?- Was kommt hinter den FTDI-Chip???

  Ein Mikrocontroller? Etwas anderes?

- Schieberegister um Kanäle zu muxen.

- Relais-Treiber-ICs

- Freilaufdioden

- kleine 12V-Relais für kleine Ströme
(12V weil Betriebsspannung des Modularsystems & geringerer Strombedarf 
als bei 5V-Relais)

- 12V zu 5V Wandler für Logik

?- eventuell Eingangs- und Ausgangs-Treiber
Vorteil: Schutz der Quell-Ausgänge / Nachteil: geringfügige Reduzierung 
der Audioqualität.
? Ist es so auch möglich Audiosignale zu "mischen"?
also z.B. drei signale in der Matrix zusammen zu führen, - ohne 
Übersteuerung?
Wie würde eine entsprechende Durchschnitts-Schaltung aussehen,
die meherere Signale auf 0dB mischt?) [< nicht unbedingt notwendig]


- z.B. Sub-D 25- oder Klinken-Buchsen für Ein- & Ausgänge


Unsymmetrisch müsste reichen.

? Ist es von Vorteil die Masse mit zu schalten? Mit einem zweiten Relais 
oder einem Relais, was 2 Gang hat? Reduziere ich dadurch die Gefahr von 
Brummschleifen?

? Macht eine Beschaltung mit einem Kondensator irgendwie an der 
Relaisspule Sinn, um Klicks zu reduzieren? [< nicht unbedingt notwendig]

Autor: Tiffi (Gast)
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Bevor Du das ganze Geraffel:

"Mikrocontroller"
"Schieberegister"
"Relais-Treiber-ICs"
"Freilaufdioden"
"kleine 12V-Relais"
"12V zu 5V Wandler"
"Sub-D 25- oder Klinken-Buchsen"
"USB-zu-Seriell"

überhaupt sinnvoll zum Schwingen bringst verabschiede Dich mal gleich 
von diesem:

"Linux-Computer"

Nerd-System.

So was nimmt man wenn man lange Weile hat und schmerzfrei ist, keine 
Frau,
keine Kinder und keine Freunde hat und gerne an sich selber gerne
rumspielt.

Bis dann mal, Grüße

Autor: Tilo R. (joey5337) Benutzerseite
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Ein paar Gedanken:

wir wissen nicht, wie viele Ein- und Ausgänge du haben willst. Aber die 
Relais-Zahl wird schnell groß und kostspielig.

Bei den Relais ist ein langfristig guter Kontakt wichtig, und das, 
obwohl kaum Strom fließt. Normale Leistungsrelais sind nicht erste Wahl. 
Suche nach Signalrelais bzw. vergoldeten Kontakten, am besten luftdicht 
versiegelt. Oder Reed-Relais.

Hast du Stereo-Signale? Eine doppelte Matrix (oder Relais mit 2 
Kontakten) ist wesentlich weniger aufwändig, als alle L- und R-Signale 
als generische Ein- und Ausgänge zu bauen.

Mischen tun sich Signale im umgekehrten Verhältnis der Innenwiderstände 
der Quellen. Mit eigenen Eingangsverstärkern hast du darauf mehr 
Einfluss. Ggf. reicht auch ein Widerstand an jedem Eingang.

Masse schalten verdoppelt die Zahl der notwendigen Kontakte bzw. Relais 
und macht eigentlich wenig Sinn, wenn du bis jetzt keine Brummschleifen 
hast. Außerdem: mit eigenen Ein- oder Ausgangsverstärken bringt Masse 
schalten u.U. auch nichts mehr.

Sub-D 25-Stecker stell ich mir wenig praktisch vor.

Autor: Max D. (max_d)
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Für die PC-Anbindung würde ich entweder einen kleinen USB fähigen uC (zb 
stm32 bluepill) oder direkt per SPI angesteuerte Schieberegister nehmen.
Wenn ein Raspi oder Konsorten ohnehin fester Bestandteil des Systems 
ist, dann kann man einfach das SPI nehmen und die Schieber steuern. 
Schneller und direkter wirds nicht.
Wenn allerdings kein integrierter Host vorgesehen ist, dann macht man 
halt mit dem uC die Umsetzung und schreibt auf dem Host eine Ansteuerung 
(entweder per HID oder CDC, je nach Gusto).
Für ein "Einmallösung" kann man auch gut einen arduino/-klon nehmen.
Die Relais sind eh so langsam, dass das grottige I/O davon nicht ins 
Gewicht fällt.

Autor: Jörg R. (solar77)
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Tilo R. schrieb:
> wir wissen nicht, wie viele Ein- und Ausgänge du haben willst.

...auch nicht welche Spannung(en) geschaltet werden sollen.

Weshalb ICs? Es gibt doch auch IC-Lösungen.

Autor: Georg A. (georga)
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Tilo R. schrieb:
> Sub-D 25-Stecker stell ich mir wenig praktisch vor.

Naja, als Breakout-Anschlüsse an Mischpult-Cores sind SUB-D recht weit 
verbreitet. Alternativ könnte man wie DHD auch RJ45 nehmen...

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Auch ich würde zu einem USB fähigen Mikrocontroller-Modul, wie dem 
bereits genannten Bluepill Board oder einem Arduino Board raten, weil du 
die seriell übermittelten Kommandos noch in Signale für die Relais 
umsetzen musst.

Ich würde allerdings auch gerne anregen, anstelle von Relais lieber 
analoge Schalter als IC zu benutzen, wie den CD4066. Denn Relais, die so 
geringe Spannungen und Ströme langfristig sauber schalten können, sind 
selten und teuer.

Um Signale zu mischen, musst du sie zuerst alle auf gleiche Pegel und 
gleiche Innewiderstände bringen. Das kann man gut mit 
Operationsverstärkern machen. Wenn du mindestens +/-6V zuer Verfügung 
hast, bietet sich der TL082 an, ansonsten schau Dir mal den MCP6002 an. 
Beschalte sie so, dass die Lautstärke von Null bis maximal 2-Fache 
Verstärkung pro Kanal geht.

Prinzip:
                             3x10kΩ

In 1 o----[Vor-Verstärker]-----[===]---[Schalter]---+
                                                    |                                  
In 2 o----[Vor-Verstärker]-----[===]---[Schalter]---+---[Verstärker]---o Out
                                                    |
In 3 o----[Vor-Verstärker]-----[===]---[Schalter]---+

Der Ausgangsverstärker sollte einen Verstärkungsfaktor von 1 haben (auch 
Spannungsfolger oder Impedanzwandler genannt).

Wenn du Umschaltgeräusche unterbinden willst, musst du eine wesentlich 
aufwändigere Schaltung aufbauen, wo die einzelnen Kanäle nicht abrupt 
geschaltet werden, sondern über ein elektronisches Poti langsam hoch und 
runter gefahren werden. Billige Kondensatoren sind dafür kein Ersatz.

Falls du die Programmierung des Mikrocontrollers scheust, schau Dir 
dieses Projekt an: http://stefanfrings.de/serial_io/index.html
Da hast du eine fertige Open-Source Firmware, mit der du ganz viele 
Ausgänge vom PC aus schalten kannst.

Wenn du Geld sparen musst, kannst du eventuell die Vorverstärker weg 
lassen. Daraus ergeben sich folgende Nachteile:

1) Das Audiosignal kann in die falsche Richtung fließen, zum Beispiel 
von In1 zu dem Gerät an In2. Wenn das Gerät an In2 irgendwelche 
Aufnahmefunktionen hat, wirst du das nicht wollen.

2) Die Gesamtlautstärke ändert sich, wenn du ein Gerät an den Eingängen 
ein oder aus schaltest.

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Autor: Tom (Gast)
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Danke für die Antworten.
Etwas länger:

Tilo R. schrieb:
> wie viele Ein- und Ausgänge

24x24 wäre ideal aber klar zu aufwändig und teuer.
Vielleicht 16x16.
Oder mehrere 16x4, oder irgendwas dazwischen.
Kommt auf Preis, Größe, Aufwand ect an.

Jörg R. schrieb:
> welche Spannung(en)

Eurorack-Modularsystem:
Betriebsspannung = +- 12V
Steuerspannungen = +10V max.
Audio = +- 5V max. (10Vpp)

Gut wäre wenn ich beides, - Steuerspannungen (CV Control Voltage) & 
Audio schalten könnte.


Es gibt keinen Standart für Ein-& Ausgangsimpedanzen.
Um Eingänge zu schützen gilt die Regel:
Mit bloßem Stecken nicht mehrere Ausgänge in einen Eingang "mischen", 
sondern nur einen Ausgang zu mehrern Eingängen "verteilen".

Ausgangssignale sind unterschiedlich laut.
Zum Anpassen kann ich teilweise manuelle, passive Abschwächer (Potis) 
einreihen.


Eine Relais-Matrix müsste eine zusätzliche Stromversorgung bekommen, 
damit es nicht zu Schwankungen und Einstreuungen in den Audiopfad kommt.

? Hier bin ich mir noch im Unklaren, wie gut Relais gegen Einstreuung 
durch das Magnetfeld abgeschirmt sind bzw. welcher Wert im Datenblatt 
dies angibt?

Stefanus F. schrieb:
> anstelle von Relais lieber
> analoge Schalter als IC zu benutzen, wie den CD4066.
Nein, kommt wegen schlechter Audioqualität und Crosstalk nicht in Frage.


Weitere Möglichkeiten:

- Digital Controlled Amplifier z.B. PGA4311

Pro:

Gute Audiowerte,
damit kann ich direkt(?) mischen,
Klick-free


Con:

Teuer, ? falls extra Opamps benötigt werden? (~ 3€ pro Core),
nur 8-Bit Auflösung der Lautstärkenregelung,
? kann ich den für CV DC-koppeln??


- VCA + DAC

Pro:
Gute Audiowerte,
damit kann ich mischen,
klick-free,
DC-koppeln,
hohe Auflösung der Lautstärkenregelung,
für den VCA-Teil habe ich schon einen fertigen Schaltplan mit Ein- und 
Ausgängen & LED-Anzeige: VCAMatrix 
https://github.com/pingdynasty/Mix/tree/master/hardware  (mit SSM4164 
und TL074)

Con:
Preis?, DAC-Anbindung mit PC-Steuerung scheint sehr aufwändig?


- Reed-Relais

Pro:
Höchste Audioqualität,
Kostengünstig?, geschaltete Verbindung klingt identisch zu händisch 
gesteckter Kabelverbindung (ohne Ein- / Ausgangsstufen)

Con:
Kann nicht einfach Mixen,
keine Lautstärkenregelung - nur an / aus,
erst aus - dann an - um Eingänge gegen zu viel Load zu schützen (?wann 
geht was kaputt??),
Klicks,
empfindlich gegen Vibrationen (Bass im Club & Tanzen auf Bühne muss es 
zuverlässig ab können)

- Kleinsignal- / Telekom-Relais
Vor- und Nachteile wie bei Reedrelais?
Was ist hier besser?
Gegen Vibrationen & Transport eventuell unanfälliger?
Das mechanische "Klacken" ist ok.


Ich tendiere momentan zu den Telekom-Ralais.
Und wenn ich etwas mischen möchte, kaufe ich oben erwähntes 
VCA-Matrix-Modul fertig & fertige "PC-zu-CV" Anbindung.
Mit (Reed-)Relais ist es halt dann so, als ob ich ein Kabel stecken 
würde, das gefällt mir.
Allerdings dürfen die Eingänge der Module auf keinen Fall kaputt gehen. 
Daher Schutz in Software und  monostabile Relais, die off schalten falls 
sie ausfallen (und somit nicht mehrere Verbindungen gleichzeitig on 
sind).

Max D. schrieb:
> Für die PC-Anbindung würde ich entweder einen kleinen USB fähigen uC (zb
> stm32 bluepill) oder direkt per SPI angesteuerte Schieberegister nehmen.
ja gut.
Max D. schrieb:
> Für ein "Einmallösung" kann man auch gut einen arduino/-klon nehmen.
> Die Relais sind eh so langsam, dass das grottige I/O davon nicht ins
> Gewicht fällt.

Genau, Geschwindigkeit spielt keine Rolle.
Geschaltet wird eher im >5s bis >1min Takt.
Ein Virual Comport wäre super, weil ich den mit meiner Software easy 
steuern kann. Das ist ja bei Arduino schon so.
Arduino hat auch schon 5V Wandlung drauf.

Stefanus F. schrieb:
> Relais, die so
> geringe Spannungen und Ströme langfristig sauber schalten können, sind
> selten und teuer.

?Ist dem so?
? Welche sind das?
Dass es Jahrzehnte zuverlässig läuft, ist wichtig.
In Datenblättern sehe ich Größenordnungen
von Lebensdauer mechanisch 10hoch8
und elektrisch 10hoch5, allerdings bei 1A und 30 Volt.
Das müsste doch für meine Anforderung mehr als Ausreichend sein?


Folgende Relais habe ich z.B. schon gefunden:

- Panasonic TQ Relais
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwj8qrDB5MHkAhXPyKQKHbvlCZsQFjAAegQIABAC&url=https%3A%2F%2Fwww.panasonic-electric-works.com%2Fpew%2Feu%2Fdownloads%2Fds_61020_en_tq.pdf&usg=AOvVaw0cenajMjsbgLHs3YGATgN4


- Panasonic AGQ Relais (neuer & besser, sehr gut!???)
https://www.panasonic-electric-works.com/cps/rde/xbcr/pew_eu_en/ds_61008_en_gq.pdf

- AXICOM
ältere Übersicht inkl. Reed-Relais:
https://www.ibh-elektrotechnik.de/pdf/produkte/elektromechanik/2_1_6_axicom_signalrelais_de.pdf


- Takamisawa A5W-K
https://www.fujitsu.com/downloads/MICRO/fcai/relays/a.pdf



Preislich bewegen sich alle zwischen ~ 1€ - 3€.
Wobei Preis hier nicht kohärent mit Qualität ist, oder?

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Tom schrieb:
> Hier bin ich mir noch im Unklaren, wie gut Relais gegen Einstreuung
> durch das Magnetfeld abgeschirmt sind

Das Audiosignal wird sich für das Magnetfeld kaum interessieren, due 
betreibst die Relais schließlich mit Gleichstrom.

Relais kann man in der Regel direkt nebeneinander auf die Platine 
packen. Irgendwann wird es allerdings mit der Kühlung schlecht.

> anstelle von Relais lieber
> analoge Schalter als IC zu benutzen, wie den CD4066.
Nein, kommt wegen schlechter Audioqualität und Crosstalk nicht in Frage.

Merkwürdig, ich habe diese Chips bereits in sehr hochwertigen Anlagen 
gesehen. Aber Ok, dann musst du halt vergoldete Relais mit Schutzgas 
verwenden. Es kommt nämlich darauf an, dass die Relais-Kontakte ohne 
nennenswerten Stromfluss funktionsfähig bleiben. Dies ist bei 
gewöhnlichen Relais nicht der Fall. Erst rauschen sie, danach kommt es 
zu Wackelkontakten.

Ein Relais für 10A wäre genau die falsche Wahl. Achte beim Kauf darauf, 
dass sie ausdrücklich für solche Stromlosen Audio-Anwendungen vorgesehen 
sind. Die gibt es übrigens auch in abgeschirmter Version.

Ganz ehrlich: Wenn Dir der CD4066 nicht gut genug ist, dann ist jede 
Diskussion um Kosten sinnlos. Entweder sparst du Geld und nimmst 
marginale Abstriche hin, oder Geld spielt keine Rolle.

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Autor: Marco H. (damarco)
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SSM2404 oder ähnliches...

Autor: Enterprise (Gast)
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Tiffi schrieb:
> überhaupt sinnvoll zum Schwingen bringst verabschiede Dich mal gleich
> von diesem:
>
> "Linux-Computer"
>
> Nerd-System.
>
> So was nimmt man wenn man lange Weile hat und schmerzfrei ist, keine
> Frau,
> keine Kinder und keine Freunde hat und gerne an sich selber gerne
> rumspielt.

Also besser ein professionelles Windows wo die monatlichen Patches jedes 
mal die Kiste plattmachen,Virenscanner zufällig Daten in die Quarantäne 
werfen und Treiber nach Lust und Laune abgekündigt werden?

Autor: Tilo R. (joey5337) Benutzerseite
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Tom schrieb:
> 24x24 wäre ideal aber klar zu aufwändig und teuer.
> Vielleicht 16x16.
> Oder mehrere 16x4, oder irgendwas dazwischen.
> Kommt auf Preis, Größe, Aufwand ect an.

Ich weiß, ich spiele jetzt ein bischen den Spielverderber.

16x16 (16 Mono-Kanäle) sind 256 Schaltkontakte.

Die billigste Variante der Panasonic TQ-Relais in dieser Stückzahl 
kosten bei Mouser ca 2€.
Dann wollen die Relais irgendwie sinnvoll montiert und angesteuert 
werden. D.h. es muss eine relativ große Platine entworfen werden. Wegen 
der hohen Audio-Anforderungen muss die vermutlich mindestens 4-lagig 
sein, sonst sehe ich wenig Chancen, die Audiosignale sinnvoll 
abzuschirmen.
Rechne 1000€ allein fürs Material. (Es wird ja auch nicht alles auf 
Anhieb funktionieren etc.) Und ein Gehäuse ist bei dem Preis eher extra.

Der CD4066 ist mit ca 0,40€ deutlich preiswerter und hat vor allem 4 
Schalter.

Den oben angesprochenen SSM2404 gibt es nicht mehr. Ähnliche hochwertige 
Analogschalter wären z.B. ADG1611/ADG1612/ADG1613. Die haben auch 4 
Schalter, kosten dafür aber auch schon wieder 3..4€.


Ich empfehle dir, erst mal 4x4 aufzubauen.
Wenn das gut funktioniert kannst du immernoch etwas größeres bauen. 
Stereo z.B., oder 4 davon zu einem 8x8 zusammenstecken, oder 16 zu 
16x16...


Und denke nochmal über elektronische Schalter nach.
Relais haben ja nicht nur die Kontakt-Problematik und den 
Stromverbrauch, sondern sie sind auch viel größer. Viel größer heißt 
auch: dein Aufbau wird größer und es gibt größere Leiterschleifen, in 
die Störungen einkoppeln können.

Die Werte von ADG1611/ADG1612/ADG1613 sind nicht schlecht:
Total Harmonic Distortion + Noise typ. 0,093%, Crosstalk -94dB.

In der Größenordnung muss man eine Schaltung (auch passiv mit Relais) 
erst mal aufgebaut bekommen. Ich könnte es vermutlich nicht. Und wenn, 
könnte ich es nicht messen.

Autor: Jörg R. (solar77)
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Tilo R. schrieb:
> Relais haben ja nicht nur die Kontakt-Problematik und den
> Stromverbrauch, sondern sie sind auch viel größer.

Das Problem mit dem Stromverbrauch kann durch Verwendung von bistabilen 
Relais umgangen werden.


Tom schrieb:
> Eurorack-Modularsystem:
> Betriebsspannung = +- 12V
> Steuerspannungen = +10V max.
> Audio = +- 5V max. (10Vpp)
>
> Gut wäre wenn ich beides, - Steuerspannungen (CV Control Voltage) &
> Audio schalten könnte.

D.h. Du möchtest 2 Signale schalten, Audio und die Steuerspannung. Ist 
das Audiosignal Mono oder Stereo. Werden also 2 oder 3 Kontakte 
benötigt?

Sind bistabile Relais eine Option?

: Bearbeitet durch User
Autor: Tom (Gast)
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SSM2404 schaue ich mir an,
ADG1611/ADG1612/ADG1613 schaue ich mir auch an,

Tilo R. schrieb:
> Die Werte von ADG1611/ADG1612/ADG1613 sind nicht schlecht:
> Total Harmonic Distortion + Noise typ. 0,093%, Crosstalk -94dB.
>
> In der Größenordnung muss man eine Schaltung (auch passiv mit Relais)
> erst mal aufgebaut bekommen.

Was steht bei einem sauberen Aufbau mit Relais im Weg?
Was ist der Unterschied zwischen Relais und direkter Verkabelung mit 
Steckern und Buchsen?

Tilo R. schrieb:
> Rechne 1000€ allein fürs Material.

Ja das wäre ein guter Preis.

Tilo R. schrieb:
> Ich empfehle dir, erst mal 4x4 aufzubauen.
> Wenn das gut funktioniert kannst du immernoch etwas größeres bauen.

Ja gute Idee.
Dennoch sind die Überlegungen, die hier gemacht werden wichtig um zu 
entscheiden.

Tilo R. schrieb:
> Der CD4066 ist mit ca 0,40€ deutlich preiswerter und hat vor allem 4
> Schalter.

Die Audiowerte sind im Vergleich mit allen anderen Optionen deutlich 
schlechter, also fällt er raus.
Die Matrix wird zwischen die sehr hochwertige Module geschaltet, da wäre 
es schade wenn die Qualität abnimmt.
Es gibt Modulationen durch reine Sinuswellen ect. daher hohe Qualität 
ist wichtig.
X-talk von -50 dB, -0,5% Distortion... nein.

Jörg R. schrieb:
>> Betriebsspannung = +- 12V
>> Steuerspannungen = +10V max.
>> Audio = +- 5V max. (10Vpp)
>>
>> Gut wäre wenn ich beides, - Steuerspannungen (CV Control Voltage) &
>> Audio schalten könnte.
>
> D.h. Du möchtest 2 Signale schalten, Audio und die Steuerspannung. Ist
> das Audiosignal Mono oder Stereo. Werden also 2 oder 3 Kontakte
> benötigt?

Alles mono.
Ich möchte sowohl Audio Signale mit einer maximalen Amplitude von +-5V 
schalten
(kann auch leiser sein, aber es handelt sich hierbei nicht um 
Mikrofon-Signale oder so),
als auch Steuerspannungen (DC-gekoppelt) mit max Amplitude von +10V 
schalten.
Unabhängig von einander, also einzeln, nicht zusammen.
ADG1611/ADG1612/ADG1613:
±3.3 V to ±8 V dual-supply operation 
3.3 V to 16 V single-supply operation 
Rail-to-rail operation 
Also kann man mit denen nicht 10V und +-5V schalten, ohne die Amplituden 
vor-und nachher anzupassen.

SSM2404 kann +-12V Versorgungsspannung.



Jörg R. schrieb:
> Sind bistabile Relais eine Option?

Wegen des Stomverbrauchs wirklich sinnvoll.
Denke bloß, dass monostabil sicherer wäre, falls ein Relais kaputt geht,
so dass es dann aus ist und nicht mehrere Ausgänge verschaltet werden.
Auch beim ersten Einschalten des Systems nach einem Transport.
Um die Ausgänge zu schützen könnte ich auch Widerstände vorschalten!??
Rauschen Widerstände?

Momentan sind lineare Netzteile mit insgesamt 2 x 3,6 Ampere verbaut.

Also Priotität ist
A) dass nichts kaputt geht
B) Audioqualität
C) Zuverlässigkeit
Durch die Quadrierung der Schalter bei einer Matrix spielt der Preis 
auch eine Rolle.

Autor: Jörg R. (solar77)
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Tom schrieb:
> Wegen des Stomverbrauchs wirklich sinnvoll.

Wobei der Stromverbrauch doch eigentlich kein Problem ist, es ist doch 
immer nur ein Relais aktiv.


> Denke bloß, dass monostabil sicherer wäre, falls ein Relais kaputt geht,
> so dass es dann aus ist und nicht mehrere Ausgänge verschaltet werden.

Monostabile Relais können auch „kleben“, so dass auch hier ein Problem 
auftreten kann.


> Auch beim ersten Einschalten des Systems nach einem Transport.
> Um die Ausgänge zu schützen könnte ich auch Widerstände vorschalten!??
> Rauschen Widerstände?

Vor dem ersten Einschalten einfach alle Relais reseten, bevor die 
Schaltung an die Module geklemmt wird.

: Bearbeitet durch User
Autor: Marco H. (damarco)
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Schon mal überlegt dies völlig digital zu machen?  xmos oder FPGA ?

Autor: MaWin (Gast)
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Tom schrieb:
> Was kommt hinter den FTDI-Chip???

Wenn man es ganz einfach will: Schieberegister, an den übrigen Leitungen 
des FTDI232 im bit bang Modus direkt vom steuernden Linux System 
betrieben, z.B. TPIC6B595. Die machen alles, Treiber, 12V 
undFreilaufidoe.

Aber man braucht für Audio perfekte (teure) Relais, quecksilberbenetzte 
oder zumindest Goldkontakt-Reedrelais, sonst hat maa nach einiger Zeit 
knisternde Kontaktprobleme.

Also besser Kreuzschienenverteiler wie AD75019 (Analog) MT8808, MT8816 
(Zarlink) TEA6420/TEA6422 (ST) (hab jetzt nicht geguckt welche für Audio 
gut sind, mit 69dB ist der AD75019 wohl nicht so doll, TEA6420 natürlich 
besser)

Autor: Dergute W. (derguteweka)
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Moin,

Ich geb' mal zu bedenken, dass die Audioparameter der verwendeten 
Analogschalter und die Kenntnisse/Aufbauerfahrungen des Erbauers 
zusammenpassen sollten. Bringt nix, wenn eines davon superduper ist, und 
das andere nur so naja.

Gruss
WK

Autor: Schlaubischlumpf (Gast)
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Tiffi schrieb:
> verabschiede Dich mal gleich
> von diesem:
>
> "Linux-Computer"
>
> Nerd-System.

Soooo schlecht getrollt, aber immerhin einer hat darauf reagiert.



Es gibt ein paar brauchbare Analogschalter, der 4066 gehört definitiv 
nicht dazu und hat in hochwertigem Equipment auch nichts zu suchen. Der 
ist für Consumer, Telefone und solches Zeug entworfen.

Autor: Tom (Gast)
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Tom schrieb:
> Tilo R. schrieb:
>> Die Werte von ADG1611/ADG1612/ADG1613 sind nicht schlecht:
>> Total Harmonic Distortion + Noise typ. 0,093%, Crosstalk -94dB.
>>
>> In der Größenordnung muss man eine Schaltung (auch passiv mit Relais)
>> erst mal aufgebaut bekommen.
>
> Was steht bei einem sauberen Aufbau mit Relais im Weg?
> Was ist der Unterschied zwischen Relais und direkter Verkabelung mit
> Steckern und Buchsen?

Fange mal an mir die Frage selbst zu beantworten:
Unterschiede sind folgende:

- Masse (Potential) wird nicht mit geschaltet,
und da das Routing einer Matrix komplex ist kann es im Layout zu 
Crosstalk und Einstreuungen kommen.

- Digitales und magnetisches Switching-Noise könnte einstreuen.

(Zur Relativierung:
Es handelt sich um etwa 10Vpp, also mehr als line-level und weit mehr 
als Mikrofonspannungen)

- Bei schlechter Massefühung / PSU kann es zu Brummschleifen kommen.

- Geschlossene (Reed-)Relais haben einen Widerstand
(der ist doch gering? 0,1 Ohm, also nix! Stecker, Kabel und Buchsen 
haben auch einen!)

- Geöffnete Relais sind eine Kapazität.
?0.2pF Kann das zu Problemen führen??????

MaWin schrieb:
> Wenn man es ganz einfach will: Schieberegister, an den übrigen Leitungen
> des FTDI232 im bit bang Modus direkt vom steuernden Linux System
> betrieben, z.B. TPIC6B595. Die machen alles, Treiber, 12V
> undFreilaufidoe.

Sehr gut!

> Aber man braucht für Audio perfekte (teure) Relais, quecksilberbenetzte
> oder zumindest Goldkontakt-Reedrelais, sonst hat maa nach einiger Zeit
> knisternde Kontaktprobleme.

Ok, hier informiere ich mich momentan ...

Coto 2200-2301 ~10€/Stück
https://www.mouser.de/ProductDetail/Coto-Technology/2200-2301?qs=m0A%2FB3jbz5vDvzwKzLj99A%3D%3D&vip=1&gclid=EAIaIQobChMIxcvN9PPG5AIVR-J3Ch3Atgs1EAYYASABEgLtCfD_BwE
Bei 4x 4x4 ist das gut.


? Reed- vs nicht Reed-Relais ?


Wenn Reed gibt es keine Korrision, daher wirklich Gold?
Quecksilber in Europa?

> ADG1611/ADG1612/ADG1613
> TEA6420
> Es gibt ein paar brauchbare Analogschalter

AD8113

Habe jetzt noch nichts gefunden, das +10 V DC und +- 5V AC mit geringem 
Crosstalk, Noise, Verzerrung schlatet bzw. routet.
Crosstalk führt ja auch zu Verzerrungen.
Man könnte VCAs mit digitalen (multigeplexten) Pins eines uC ein und aus 
schalten, oder?
Plus Kondensator, gegen Klicks?

SSM2164

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Tom schrieb:
> Plus Kondensator, gegen Klicks?

Nochmal: Du kannst mit Kondensatoren nicht die Umschalt-Klicks 
unterdrücken. Die würden dann auch dein Nutzsignal unterdrücken.

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Tom schrieb:
> Plus Kondensator, gegen Klicks?

Nochmal: Du kannst mit Kondensatoren nicht die Umschalt-Klicks 
unterdrücken. Die würden dann auch dein Nutzsignal unterdrücken.

> 0.2pF Kann das zu Problemen führen?

Rechne mal aus, wie viel Ohm die bei 20kHz haben.

Autor: Tom (Gast)
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Tom schrieb:
> Man könnte VCAs mit digitalen (multigeplexten) Pins eines uC ein und aus
> schalten, oder?
> Plus Kondensator, gegen Klicks?

Gemeint ist:

uC digiout - Tiefpass - VCA

Damit die Flanken nicht so schnell sind, also Fade-in und out.

Keine Ahnung ob ein VCA bloß an/aus gesteuert überhaupt Sinn macht?


Stefanus F. schrieb:
>>- Geöffnete Relais sind eine Kapazität.
>> 0.2pF Kann das zu Problemen führen?
>
> Rechne mal aus, wie viel Ohm die bei 20kHz haben.

Wie? Zusammenhang Kapazität Frequenz Widerstand?
Frage mich halt ob es zu einem Übersprechen/Einkoppeln bei geöffnetem 
Reed-Kontakt kommt?

Autor: Tom (Gast)
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Tom schrieb:
>>>- Geöffnete Relais sind eine Kapazität.
>>> 0.2pF Kann das zu Problemen führen?
>>
>> Rechne mal aus, wie viel Ohm die bei 20kHz haben.

39.78873577297382 MegaOhm, na gut)

Autor: Joey5337 (Gast)
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Tom schrieb:
> 39.78873577297382 MegaOhm, na gut)

So, jetzt nehmen wir mal an, ein benachbartes Audiosignal hat (nicht 
unübliche) 600 Ohm Impedanz.

Dann wird daraus Crosstalk von -76,4 dB.

Und das ist nur ein Relais von wieviel Hundert? Und auf der Platine 
werden sich dann auch noch etliche pF und nH, neben anderen, potentiell 
unzähligen, Störquellen ansammeln.
Es hilft vermutlich auch nicht, Gnd-Guards zu machen, weil man sich dann 
durch die Kapazität THD kaputt macht.

Ich schrieb nicht umsonst oben, dass man die Werte der ICs erst mal 
hinkriegen muss.
Und dass ich es vermutlich nicht hinbekommen würde und auch nicht messen 
kann. (Zugegeben, ich habe im Audio-Bereich keine Erfahrung und mir 
fehlt das passende Equipment.)

Autor: Dieter W. (dds5)
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Joey5337 schrieb:
> Dann wird daraus Crosstalk von -76,4 dB.
>
> Und das ist nur ein Relais von wieviel Hundert?

Und wie viele 20kHz Audio Signale haben wir gleichzeitig auf diesen 
vielen hundert Relais?

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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ich schrieb
> Rechne mal aus, wie viel Ohm die bei 20kHz haben.

Tom schrieb:
> 39.78873577297382 MegaOhm, na gut)

Joey5337 schrieb:
> Dann wird daraus Crosstalk von -76,4 dB.

Was ich damit sagen wollte: Die Kapazität hat einen Einfluss. Ob er 
stört, muss man individuell betrachten. Das ist hier wirklich eine 
Grauzone.

Jedenfalls sind Relais nicht automatisch eine viel bessere Lösung, im 
Vergleich zu integrierten Analogschaltern- auch wenn man das audiophilen 
Leuten mit Begriffen wie "Schutzgas" und "Gold" gut verkaufen kann.

Autor: Markus M. (adrock)
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ADG5412:

- 4 Schalter
- bis +/- 22V spezifiziert
- Crosstalk -70dB
- Isolation -78dB
- THD+Noise: 0.007%

Allerdings um die 5 EUR/IC

Autor: Tom (Gast)
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Joey5337 schrieb:
>> 39.78873577297382 MegaOhm
>
> benachbartes Audiosignal [...]
> 600 Ohm Impedanz.
>
> Dann wird daraus Crosstalk von -76,4 dB.

Kann mir das jemand vorrechnen?
? Wie kommt Ihr auf -76,4 dB?

Dieter W. schrieb:
> Und wie viele 20kHz Audio Signale haben wir gleichzeitig auf diesen
> vielen hundert Relais?
Es wird ein paar Rechteckwellen geben,
die zum Teil gar bis 300 kHz offen sind, andere bis 30kHz.
Gut, hören tu ich das nicht.
Aber das ist typisch für einige Analog-Synthesizer: Rechteck-Bleed-Thru 
und das möchte ich nicht.

Das Nebensprechen der Leitungen ist bei den Schaltern ja nicht anders.

Ich sehe schon die Vorteile der analog (Audio-)Schalter!
(Klicks, Prellen, Strom, Größe, Preis, Steuerung)

Was mir am Relais gefällt, ist dass sie pendant zu einer mit Kabeln 
gepatchten Verbindung sind. So kann ich, wenn ich händisch eine 
Verbindung gemacht habe, diese 1:1 durch die Matrix ersetzten kann, ohne 
Widerstand & Pegeländerung.

Markus M. schrieb:
> ADG5412:
schau ich mir an

Stefanus F. schrieb:
> Jedenfalls sind Relais nicht automatisch eine viel bessere Lösung, im
> Vergleich zu integrierten Analogschaltern

Verstehe noch nicht wie ein SMD-Schalter auf sehr kleinem Raum, mit 
mehreren Routings drinnen per se bessere Werte als ein Relais hat?

> - auch wenn man das audiophilen
> Leuten mit Begriffen wie "Schutzgas" und "Gold" gut verkaufen kann.
Schutzglas und Gold sind hier aus Gründen gekommen und ich weiß schon 
warum ich in diesem Forum frage und nicht anderswo ) Es geht um 
Studiotechnik.

Aber vielleicht ist es sinnvoll den Thread in die Analog-Rubrik zu 
verschieben. Kann das bitte ein_e Moderator_in machen?

> Es hilft vermutlich auch nicht, Gnd-Guards zu machen, weil man sich dann
> durch die Kapazität THD kaputt macht.

Verzerrung durch Schirmung?
Doch nur wenn der Widerstand in der Masse-Leitung groß ist und somit das 
Potential schwankt!!?

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Tom schrieb:
> So kann ich, wenn ich händisch eine
> Verbindung gemacht habe, diese 1:1 durch die Matrix ersetzten kann, ohne
> Widerstand & Pegeländerung.

Ja schon, aber du hast doch auch danach gefragt, mehrere Quellen 
zusammen zu mischen. Das ist dann (egal ob mir oder ohne Relais) nicht 
mehr 1:1.

Einfach zwei Quellen direkt (ohne Widerstände) parallel schalten geht ja 
nicht.

Tom schrieb:
> Verstehe noch nicht wie ein SMD-Schalter auf sehr kleinem Raum, mit
> mehreren Routings drinnen per se bessere Werte als ein Relais hat?

SMD Schalter haben nicht per se bessere Werte. Sie könnten auch 
schlechtere haben. Allerdings werden die Chiphersteller insbesondere bei 
den hochpreisigen Produkten sicher einiges an Grips reingesteckt haben.

: Bearbeitet durch User
Autor: Harry L. (mysth)
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Autor: Joachim B. (jar)
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Stefanus F. schrieb:
> anstelle von Relais lieber

> Tom schrieb:
> Nein, IC kommt wegen schlechter Audioqualität und Crosstalk nicht in Frage.

dann bleiben ja nur noch Quecksilberrelais übrig....

die sind zwar nicht ROHS konform, aber verboten sollen sie noch nicht 
sein.

Wir nutzten die immer in Telefon Matritzen in der Prüftechnik.

Vorteil, "echte" 0 Ohm und langlebig aber natürlich nicht 
lageunabhängig.

http://www.hoefler-elektronik.net/20-St-HG-Relais-SII58-Hamlin

Autor: Tilo R. (joey5337) Benutzerseite
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Tom schrieb:
> Kann mir das jemand vorrechnen?
> ? Wie kommt Ihr auf -76,4 dB?

Ja.
Gedankenmodell ist: Erstes (hochpegeliges) Signal - offener 
Relaiskontakt (39MOhm) - Signal 2 (600 Ohm Innenwiderstand)

Der resultierende Pegel auf Signal 2 ergibt sich dann durch den 
Spannungsteiler 39MOhm - 600 Ohm.
Diesen Pegel setze ich ins Verhältnis zu dem Pegel auf dem 1. Signal

D.h. ich rechne
Xtalk = 20 * log (Pegel 2 / Pegel 1)
      = 20 * log (600Ohm/(600Ohm + 39.8MOhm))
      = -96,4dB

Und das ist der Punkt, wo ich zugeben muss, dass ich mich heute morgen 
im Bett auf dem Handy irgendwie verrechnet haben muss. Denn jetzt kommt 
da was ganz anderes raus. (Ich habs jetzt nachvollzogen - ich hatte 
vermutlich 2pF eingetippt.)
Faktor 20 weil ich Spannungspegel ins Verhältnis setze.

Aber egal, was ich sagen wollte ist: Ich finde die Relaislösung nicht 
schlecht, aber sie ist nicht automatisch besser als eine 
Analogschalterlösung. Es gibt (bei beiden Lösungen) viel Gedöns, das 
irgendwie negativ reinspielen kann.
Bei den Analogschaltern hat man die obere Schranke schon im Datenblatt. 
Wenn man alles selbst baut wird es nicht automatisch besser, sondern man 
müsste Gott und die Welt berücksichtigen, wenn mans vorher rechnen statt 
hinterher messen will.

Autor: Dieter W. (dds5)
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Bei zu schlechtem Crosstalk hilft nur 2 Kontakte in Reihe im Signalweg 
und wenn beide geöffnet sind ein geschlossener Kontakt nach Masse.

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