Gitarren Signal aufbereiten (->ADC->DSP)

Richard schrieb:

....Das signal sieht nach meiner recherche so aus: max. 500Vp-p...

Wirklich??? Ich habe da gewisse Zweifel... ;-(

Außerdem nebenbei: Deine Shift-Taste (und andere) hat/haben anscheinend einen Wackelkontakt. :-(

Richard schrieb:

das soll der raspberry-pi-zero machen

Hat der die Power das in Echtzeit mit geringer Latenz zu bewerkstelligen?

max. 500Vp-p

Öhm ... nein! 500mV oder gar µV?

ich bin auf den MCP3911 gestoßen

Wieso nimmst Du keinen Audio-ADC? Der kann das wesentlich besser als ein ADC, der Messwerte wandeln soll.

die sampling frequenz ist mit max. 4MHZ angegeben

Die kannst Du aber nicht verwenden. 125ksps wären die von Dir nutzbare Rate.

hat das oversampling in meiner anwendung einfluss darauf wie ich den Vorverstärker+tiefpassfilter(anti-aliasing) designe ?

Ja, natürlich! Deshalb macht man das ja!

mach ich das ganze single-ended input also negativer differential eingang vom adc auf masse ?

Bietet sich an, wenn Deine Gitarre nicht symetrisch ist.

Edit: Bzw. auf Mittenspannung. Sonst benötigt der ADC symetrische Versorgung.

kann ich ohne bedenken die Analoge versorgungsspannung mit der digitalen versorgungsspannung verbinden ?

Dann solltest Du sicherstellen, dass Du Dir darüber keine Störungen aus dem digitalen Bereich einfängst. Geht aber ...

Vref intern(1.2V) oder extern ?

Egal, das ist Audio!

kann mir wer ein schaltungsbeispiel zu der Vorverstärker stufe geben wäre sehr dankbar.

Finden sich zuhauf in Dablas zu Audio ADCs und OPVs

Gruß Jobst

Meiner Erfahrung nach sind I2S Bausteine am geeignetsten, die haben oft schon ein AA Filter integriert, welches dem MasterClock folgt. Allerdings hat der Zero nur rudimentären Support, so das ein 'grosser' RPi deutlich besser ist, bei dem muss man nur ein paar Config Dateien umtippen und ein Projekt von Github laden: https://www.elektroniknet.de/embedded/hardware/i2s-chips-am-raspberry-pi.197822.html

Theoretisch sollte das auch mit dem Zero gehen, ich finde aber nur I2S Ausgabe und keine Eingabe. Am STM32 jedenfalls klappt das wunderbar und klingt auch gut.

Richard schrieb:

ca. 10K Ohm Ausgangsimpedanz

Nö, das ist der DC-Widerstand des pickups. Die Impedanz liegt üblicherweise bei rund 200kOhm.

Georg B. schrieb:

Wenn er aber überabtastet (125kHz) könnte dieser Filter passend dazu im Bereich fs/4 ... fs/3 laufen, eventuell sogar fs/2, was alles zu hoch wäre, wenn der TE später auf 48kHz runtersetzt.

Das sind allerdings Probleme, von denen der TE noch gar nicht weiss, das er sie haben wird. Fest steht zumindest, das der RPi Zero ziemlich ungeeignat ist. Und ob man überhaupt ein Betriebssystem auf einem Effektgerät haben will, ist noch eine andere Sache. Ich würde wahrscheinlich einen dickeren STM32 mit ordentlich externem RAM verwenden. Eine bewährte Eingangsstufe ist ein FET als Sourcefollower.

Gerade nochmal geschaut ... Wesentlich einfacher wäre der CS5343/5344.

Und dazu einen einfachen Preamp mit V= ~10 (evtl. einstellbar) mit z.B. OPV1641.

Gruß Jobst

ich bevorzuge bestellungen bei reichelt und da ist der ADC "MCP3911" günstig zu haben. ich dachte der ist gut für alle möglichen Audio signale.

kann sein dass der raspberry-pi-zero wirklich zu schwach ist für Realtime Audio DSP mit geringer latenz.

hab dieses projekt gefunden hier wird ein pi 4! und eine usb-soundkarte verwendet. https://github.com/Quinny/GuitarEffects

Richard schrieb:

kann sein dass der raspberry-pi-zero wirklich zu schwach ist für Realtime Audio DSP mit geringer latenz.

Evtl. wäre der Zero nicht mal zu schwach, aber er hat eben keine geeigneten Schnittstellen mit niedriger Latenz. Und glaube mir, über 2-4 ms Latenz macht das keinen wirklichen Spaß als Gitarrist.

Richard schrieb:

ich bevorzuge bestellungen bei reichelt

Ich bestelle dort auch gerne. Aber wenn Dir nicht egal ist,...

• wer der Hersteller tatsächlich ist - auch bei Markenartikeln
• welche Gehäusebauform Du bekommen kannst
• welche Verstärkungs-, Genauigkeits- oder Temperaturklasse die Bauteile haben
• daß auch empfindliche Bauteile lose im Plastikbeutelchen (auch ohne jeglichen ESD-Schutz) ankommen
• überhaupt eine Verpackungsform wählen zu können
• wie viele Bauteile dort überhaupt noch im Lager sind

und wenn Du nicht auf neue oder spezielle Bauteile verzichten möchtest, dann ist Reichelt nicht die richtige Adresse!

Man kann natürlich auch Glück haben ... also ... ich hörte davon ... von Glück ... aber nicht in Verbindung mit Reichelt.

Gruß Jobst

Eine passive E-Gitarre möchte einen hohen Eingangswiderstand (typisch 1 - 10MΩ). Offen liefert sie bis über 8Vp-p, bricht aber bei Belastung stark ein. Habe testweise mal einen Fender Jazz Bass an den Mic-Eingang eines Rechners gehängt. Kaum was zu hören. Mit 30dB Mic-Boost ist er laut genug, aber es rauscht auch so stark, dass man damit nichts anfangen kann.

Hatte mir mal ein paar Buffer gesucht (s.A.), die ich direkt in den Bass einbauen wollte. Mangels passenden Bauteilen ist es aber noch nicht dazu gekommen ...

Absolut kann man einen "Messtechnik-ADC" für Audio nutzen - wenn denn die andere Seite die Schnittstelle unterstützt. Also checken, ob der RPI das kann.

500mV sind absolut realistisch für einen Humbucker - wenn der Klampfer richtig reinhaut durchaus auch mehr. 1 MegOhm reicht, sollte aber nicht weniger sein.

Ich würde erstmal mit einem single-supply Opamp anfangen (Schaltung wie bei meinem Vorredner), den mit der Spannung versorgen, mit der auch die ADC-Eingangsstufe läuft (3.3V oder 5V, je nach ADC). Such nach single-supply rail-to-rail input AND output (RRIO) opamps mit FET-Eingang (wegen hochohmig und geringen Eingangsströmen). Z.B. AD8605, OPA392, OPA397, ...

Jobst M. schrieb:

OPV1641

Ich meinte natürlich den OPA1641(1642/1644): https://www.ti.com/lit/gpn/OPA1641

X- R. schrieb:

Absolut kann man einen "Messtechnik-ADC" für Audio nutzen

Natürlich KANN man - aber es bietet überhaupt keinen Mehrwert - im Gegenteil.

wenn denn die andere Seite die Schnittstelle unterstützt. Also checken, ob der RPI das kann.

Sowohl SPI, als auch I²C kann er. Aber auch diese beiden, vor allem I²C, sind ebenfalls für Audio idR. ungeeignet, da man für Audio stabiles Timing benötigt, welches I²S (und Left-Justified) einfach von Haus aus mitbringt. Bei SPI und I²C hat man dazu noch ein ständiges Frage-Antwort-Spiel mit dem ADC (Software), I²S liefert einfach einen Datenstrom. Und I²S kann der Raspi ebenfalls.

Man kann zwar etwas mit dem MCP3911 aufbauen und das irgendwie zum spielen bringen, aber eigentlich sehe ich keinen Grund dafür, das so zu machen.

Mit einem Audio-ADC hat man die passenden Filter gleich an Board und eine geeignete Schnittstelle, die der RasPi auch als Audio-Device nutzen kann. Außerdem nehmen sich die Wandler preislich kaum etwas und der Aufbau mit dem von mir genannten CS5343/5344 ist an Komplexität nicht mehr zu unterbieten (Bilder)

Gruß Jobst

DC-fähig.