AVR Audiopegel messen

okey, ich baue mir mit den OpAmps quasi einen A/D-Wandler und lege die 
einzelnen Stufen an Pins des µC und gucke welche high/low sind.

Na an die Audioeingänge des AVR.
Da gibt es den ATmega128-Audio.

Und für Geruchsmessungen den ATmega4711

..nicht zu vergessen den Bildverarbeitung-Typ: ATmegaEYE

@Klaus
Hier ein Link zu so einem Din(g)k ;-)

http://webx.dk/robot-crawler/bargraph.htm

MfG Paul

Okey, danke für wenigistens 1-2 ernsthaft gemeinte Antworten. Würde das 
mit dem OpAmp nicht funktionieren?
War nur so ne fixe Idee. Habe noch nicht so den Plan.

>Gibt es eine Möglichkeit mit einem µC den Pegel eines Audiosignals zu
>messen?

Ja, natürlich. Spitzenwertgleichrichter mit 2x OP aufbauen.
Einfachen RC Tiefpass zur Mittelwertbildung dahinter.
Spannung mit dem AD Wandler messen. Pegel im uC in dB umrechnen.
Fertig ist die Pegelanzeige.

audiosignal?
20hz-20khz dafür brauchst doppelte Abtastfrequenz also 40khz,
ist AD Wandler so schnell bei AVRs?
Das heisst ja, ein Sample muss in 25 mikrasekunden umgewandelt sein.

Pegel vom Audiosignal, das ist sehr unpräzise Beschreibung.
Was stellst du dir darunter?
Ein Zeitsignal ist ein riesiges Gezackel, was soll da Pegel sein?
Ich kann mir nur Vorstellen dass das ganze auf FFT rausläuft

Danke Daniel!
Ich habe mal ins Datenblatt vom atmega16 geguckt.
Der ADC dort braucht 13-260µs für die Wandlung.
Im Prinzip soll es ein Audiosignal (Kopfhörer) überwacht werden.
Ab einer einstellbaren Amplitudenwert (Laufstärke/Pegel... wie auch 
immer) soll eine Lampe leuchten.
Gibt es denn noch andere Möglichkeiten das zu lösen. Bin gerne für 
Vorschläge zu haben. Kenne mich echt noch nicht so toll aus.

Ehm, im Datenblatt vom LM3916 ist auf Seite 11 ein "FIGURE 6. Precision 
Full-Wave Peak Detector" angegeben.
Der bildet dir eine Gleichspannung aus dem Audiosignal.
Habe das selber für eine VU-Bargraphanzeige auf LCD verwendet, 
funktioniert prima. Durch das RC-Filter am Ausgang bleiben auch kurze 
Spitzen noch messbar, da die Spannung etwas gehalten wird.
Mann sollte allerdings die Werte vom AD-Wandler noch logarithmieren, 
sonst wirkt die Anzeige etwas "ungewohnt" ;-)

Danke Läubi!
Das mit dem LM3914 klingt sehr gut.
Ich habe mir das Datenblatt mal angesehen, aber leider nix zu den Zeiten 
gefunden, die das Dinge braucht, bis die entsprechenden Ausgänge 
angesteuert sind. Sollte möglichst schnell sein (habe ich bisher 
vergessen zu erwähnen... sorry)

Edith:

Lese gerade die Anforderung, dafür braucht man nicht mal einen µC.
Den Spitzenwertgleichrichter aufbauen und eventuell einen Komparator 
dahinter, der ab dem geforderten Wert umschaltet und die Lampe ansteuert 
(eventuell noch einen Transitor als Stromverstärker dazwischen), fertig.

@Klaus
Da der LM3914-16 analog arbeitet, dürfte die Geschwindigkeit mehr als 
ausreichend sein.
Da du aber nur einen Pegel brauchst, kommste ohne LM391x günstiger weg 
mit einem OP als Komparator, der LM ist nämlich nicht ganz billig.

Gut, nochmal danke euch beiden.
Ich denke mal, ich werde beides testen. Die Schaltung ist nämlich auch 
dazu gedacht, ein bisschen zu lernen ;)
Schaltzeiten sollten < 15ms sein.

Das ist problemlos möglich.
Nur das Auge ist nicht so fix, denke bei 20ms ist Schluss ;-)

Viel Erfolg noch !

Gut.Danke!
Werde dann die Tage mal anfangen zu basteln.

Differential oder Single ended Audio Signale?

Burr Brown bietet einiges an (bei Reichelt erhaeltlich). AD628  / AD638 
bzw Nachfolger AD738 für richtige True RMS messungen.

@Unbekannter
Das wäre die Kanone, mit der Spatzen erschossen werden ;-)
Er braucht weniger qualitativ die Amplitude, mehr quantitativ.
Es soll nur ab Pegel x ne Lampe leuchten...

ich hab nachgedacht und wahrscheinlich geht es beim
Audiopegel eher um die Signalenergie. FFT ist dann
ein overkill, da man mehr Information daraus bekommt als nötig wäre.

Wie wäre es mal einen gleitenden Zeitintervall von 1 sekunde
aus dem Zeitsignal rauszuschneiden und über dessen
Quadrat zu integrieren?
(Quadrat, damit negative Werte positiv zum Integral beitragen)

Also mathematisch sei x(t) das ganze Zeitsignal.
Wir bilden dann
p(t) = Integral von t-T bis t über x(tau)*x(tau)*dtau
für t>T natürlich, weil x(t) erst ab 0.

Man wird dann die Energie des Rauschens abschätzen
müssen. Wenn Energie des Zeitschlitzes grösser
als die Energie des Rauschens derselben Zeitschlitzes ist,
dann bingo ist ein Signal auf der Leitung detektiert.
Die Energieverteilung auf einzelne Frequenzen wäre
wie gesagt ein Overkill oder nice to have information.

@SNT-Opfer
>Ehm, im Datenblatt vom LM3916 ist auf Seite 11 ein "FIGURE 6. Precision
>Full-Wave Peak Detector" angegeben.
>Der bildet dir eine Gleichspannung aus dem Audiosignal.

.. also in der Art wie ich beschrieben habe oder
ist es Anteil der Gleichspannung im Signal, also X(0)?

Gruss, Daniel

x1(t) = sin(2*pi*fs*t)
x2(t) = 10 + sin(2*pi*fs*t)

würde LM3916 mir

Möglichkeit 1
bei x1 0 ausgeben
bei x2 10 ausgeben

oder Möglichkeit 2

bei x1 etwas >0 ausgeben
bei x2 etwas >10 ausgeben

ich les mir heute LM3916 nacher genauer durch :)

Au weia...das wird ja immer komplizierter...;-)

Der "Full Wave Peak Detector" ist nix anderes als ein modifizierter 
Spitzenwert-Gleichrichter (Vollwelle). Im Datenblatt vom LM3916 ist der 
nur als Schaltungs-Vorschlag angegeben um NF-Signale "vollständig" 
auszuwerten.
Der LM kommt schon mit Wechselspannung am Eingang klar, er bewertet aber 
nur die positive Halbwelle.
Will man ein "taugliches" VU-Meter daraus machen, benötigt man den 
aktiven Gleichrichter (da ja Audio-Pegel weiter unter der Dioden 
Flussspannung liegen können). Zudem ist die Schaltung so ausgelegt, das 
sie eine gewisse Ansprech- und Verzögerungszeit hat, damit a) extrem 
kurze (Stör) Impulse nicht angezeigt werden, aber b) der "normale" 
Spitzenwert noch für das Auge sichtbar (100ms) angezeigt wird.

Im Grunde wird die Amplitudenspitze herausgeholt, daher auch Peak 
Detector.
Es wird kein RMS gebildet, oder gar die Energie über die Zeit.
Nur ganz simple der höchste Punkt im Signal am Ende ausgegeben, als 
positive Spannung in Bezug auf Masse.

Als Alternative zum LM3916 kann man auch einen beliebigen AVR mit ADC 
nehmen und an einen Analogeingang das gleichgerichtete und 
RC-TP-gefilterrte Audiosignal geben. Dann hat man schonmal was ganz 
brauchbares, das z.B. mit mehr alsa 10 LEDs auch noch deutlich billiger 
als ein LM3916 sein kann. Wenn man es ganz besonders toll haben will, 
kann man auch mit einem LM324 o.ä. einen Vollwellengleichrichter mit 
angehängtem Verstärker bauen (Faktor 4), an zwei ADC-Ins des AVR kann 
gibt man dann das Signal vor dem Verstärker /4 und das danach (jeweils 
über einen 10k Widerstand, da am OPA evtl etwas mehr als 5V anliegen 
könnten). Wenn man das jetzt geeignet verarbeitet, hat man dann 
problemlos 0,5dB Auflösung, womit man z.B. ein sehr amtliches VU-Meter 
oder aber auch (z.B. mit einem PGA2310) einen 
Dynamikkompressor/Peaklimiter bauen kann (das geht wirklich und klingt 
garnicht mal so übel). Bei diesem Anwendungsfall sollte aber ein LM324 
schon bestens reichen. Erster OPA aktiver Gleichrichter, zweiter OPA 
Invertierer, danach mit drittem OPA ebenfalls gleichrichten, ausgänge 
beider Gleichrichter zusammenschalten, dort einen C mit R parallel dazu 
anhängen (Peak Hold) und das Signal mit dem vierten OPA im Chip mit dem 
Schwellwert vergleichen - fertig ist die Laube. Bauteilbedarf: 1 LM324, 
2 1N4148, 2 Widerstände 47k, 1 Widerstand 10K, 1 Elko 10µF, ggf. ein 
Poti für Schwellwerteinstellung und irgendwelche Ausgangsbeschaltung 
(z.B. Transistor für mehr Saft)

@Andreas
Jepp...so habe ich das in meinem Verstärker gemacht, nur mit drei 
Kanälen (R;L;Sub). Der PSoC bietet die Möglichkeit eines 3-Kanal ADC 
(8Bit) mit simultanem Sampling, das Signal noch logarithmieren -> 
Schönes LCD-Bargraph.
Die Idee mit dem Limiter hatte ich auch schon, war bisher nur zu faul 
das zu programmieren. Aufwand ist das nicht, dank des PGA mit SPI.

Meine ich ja, man kann sich den LM sparen.
Nur das Schöne ist das Datenblatt, wo der Vollwellen-Gleichrichter als 
Applikation vorgestellt wird.
Mit einem einfach Komparator am Ausgang hat der Thread Eröffner das was 
er sucht.

@ Travel Rec.
Ja, stimmt schon. Der Reiz ist halt die sofwaremässige Anpassmöglichkeit 
von Attack und Release der Anzeige.
Nur bei drei Kanälen gleichzeitg hätte das in meinem Fall wohl Probleme 
mit den Berechnungen gegeben. Reine Vermutung, ob das zeitlich hinhauen 
würde.
Daher habe ich die Spitzenerkennung ausgelagert und analog gelöst.

Wie hast du den effektiv Wert bestimmt ? Wäre mal interessant, da ich 
noch ein Projekt im Hinterkopf habe, einen Audio-Leistungsmesser.
Der soll unbedingt OHNE Sinussignal auskommen, liebäugle schon mit einem 
(bzw. 2, Spannung & Strom) integrierten AC -> RMS Wandler.
Wenn sich das aber direkt im µC erledigen lassen würde, ohne zuviel 
Mathe (bremst), wäre das eine preisgünstigere Variante.

Normal gemittelt oder RMS ?
Ansonsten echt nett mit der separaten Spitzenwert Auswertung.
Ich habs mir da einfacher gemacht, die Werte von den Gleichrichtern 
werden simultan von drei ADC gesampelt. Danach skaliert und 
logarithmiert, anschliessend auf den 85 teilige Bargraph verteilt und 
angezeigt.
Ganz nett ist der optische Effekt aufgrund der gewissen Trägheit des 
LCD, die kurzen Spitzen werden mit halber Intensivität angezeigt.
Man sieht auch gut wie die 8x5 Pixel vom LCD sich von oben nach unten 
aufbauen.

Sieht gut aus. Nur die Musik, die man in Halberstadt so hört.....*GRINS*

MfG Paul

Hier mal meine Variante.
Ist aber ohne Spitzen-Merker...

Ich bin auch auf der Suche in etwas in der Richtung.

Ich möchte die Eingangssignale meines Verstärkers messen.
Ich brauche aber keine Peak anzeige oder so, einfach nur ob ein Signal 
da ist oder nicht.
wenn kein Signal da ist soll der Verstärker abgeschaltet werden, wenn 
eins da ist wieder ein.

Kann ich einfach das Signal an nen ADC pin legen und gucken ob sich da 
was tut?

Der Verstärker selbst wurde schon umgebaut, so das die einzelnen 
Funktionen über den Hausbus gesteuert werden können. Da habe ich nen 
Atmel 40 Pinner (mega8535) drine , der hat noch ein par Pins frei. 
Bisher lief der eigentlich immer 24/7, habe aber mal gemessen. Der zieht 
im Leerlauf 30 Watt, das muss nicht sein ;)

Was für Pegel haben so Standard Audio Signal eigentlich? Meines Wissens 
liegen die doch irgendwo im mV Bereich, da wird die Flussspannung der 
Dioden wahrscheinlich nichteinmal erreicht ;)