Ciekawy projekt, w którym za pomocą własnych rąk i kilku narzędzi, można zbudować przystawkę do gitary elektrycznej, która pozwoli jej na bezprzewodowe przesyłanie dźwięku do wzmacniacza. Na początek kilka wad prezentowanego rozwiązania. Do przesyłania dźwięku będą używane częstotliwości pasma FM, co powoduje, że antena nie jest najkrótsza. Z racji tego, że jest to projekt wykonywany przez hobbystę-amatora, który nie dysponuje wygórowanym budżetem, nadajnik oraz odbiornik FM nie są najwyższej jakości, więc dźwięk może nie być satysfakcjonujący dla audiofilskich uszu.
Powody, dla których autor realizuje projekt? Po pierwsze eliminacja kolejnego kabla w pokoju, aby zmniejszyć trochę bałagan oraz aby zaimponować znajomym i dowiedzieć się trochę więcej o transmisji bezprzewodowej.
Elementy użyte w projekcie:
- nadajnik i odbiornik FM przeznaczony do transmisji dźwięku. W projekcie wykorzystano moduł nadawczy WLS03281M oraz bliźniaczy z nim moduł odbiorczy WLS03282M. Obydwa kupione w sklepie internetowym SeeedStudio za około 8$;
- dwa mikrokontrolery Atmel z wgranym bootloaderem Arduino, tutaj użyte Atmega8;
- dwa oscylatory 16MHz;
- dwa stabilizatory napięcia 7805;
- wzmacniacz operacyjny TL071 lub inny podobny;
- żeńskie gniazdo TRS 6,3 mm;
- kilka kondensatorów i rezystorów.
Załączony diagram przedstawia ogólną zasadę działania urządzenia. Bateria o napięciu 9V zasila stabilizator, z którego podawane jest napięcie na zasilanie mikrokontrolera, przedwzmacniacza, oraz nadajnika/odbiornika. Mikrokontroler wysyła wstępny strumień danych w celu konfiguracji nadajnika/odbiornika zgodnie z ich indywidualnymi ustawieniami. Autor używa do transmisji częstotliwości 104,5MHz, ale dostarczony kod źródłowy można w łatwy sposób dostosować do własnych potrzeb.
Przedwzmacniacz skonstruowany jest przy pomocy wzmacniacza operacyjnego TL071. Jest on polaryzowany napięciem 2,5V z 5V zasilania, wzmocnienie natomiast wynosi około 5. Jest to wartość wystarczająca, aby podnieść poziom dźwięku na tyle by uzyskać dobry SNR transmitowanego sygnału i nie obcinać go na wejściu nadajnika. Można próbować pominąć przedwzmacniacz, ale znacząco podniesie to poziom szumów w odbieranym sygnale.
W projekcie będzie używane sprzężenie pojemnościowe, aby połączyć sygnały audio wejściowe/wyjściowe – przedwzmacniacz ma wyjście na poziomie 2,5V, którego nie można podać na nadajnik FM. Na końcach odbiornika/nadajnika, ich wyjście/wejście audio również jest polaryzowane napięciem stałym, co wymusza stosowania sprzężenia pojemnościowego.
Autor zamieszcza schematy PCB do programu Eagle. Ponieważ sam zrobił pewien błąd, skończyło się na jednej płytce PCB i dwóch płytkach perforowanych. Guitar.sch pokazuje schemat połączenia sygnału gitarowego z przedwzmacniaczem. Preamp.sch to schemat przedwzmacniacza, Txboard.sch/Brd to płytka nadajnika a RX-board.sch/Brd odbiornika.
Kilka informacji o konstrukcji:
- w konektor antena na PCB trzeba włożyć pionowo kawałek giętkiego drutu;
- ponieważ gitara jest instrumentem monofonicznym, potrzebny jest tylko jeden z dwóch kanałów transmisyjnych. Lewy kanał nadajnika trzeba połączyć z masą, w innym przypadku otrzymamy większy szum w sygnale wyjściowym (transmiter sumuje oba kanały podczas pracy w systemie mono);
- wartości R/C są podane orientacyjnie. Można je nieznacznie zmienić, ale nie dość drastycznie. Nie jest to projekt audiofilski, wiec zmiany w szumie nie będą znacząco odczuwalne;
-co do średniej wielkości czerwonej kropki na schemacie Eagle, nie należy zwracać na nią uwagi, ponieważ to tylko inwencja autora;
- gniazdo TRS zostało przymocowane do odbiornika na giętkich kabelkach w celu łatwego podpinania wzmacniacza gitarowego.
Po podpięciu zasilania z baterii 9V układ jest gotowy do pracy.
Kod
Załączonym kodem źródłowym do Arduino należy zaprogramować obydwa mikrokontrolery. Kod do obu jest jednakowy, ponieważ zawiera niewpływające na siebie instrukcje zarówno dla nadajnika jak i odbiornika. Moduł transmitera komunikuje się poprzez standardowy 3 przewodowy interfejs SPI. Transmisja jest opisana w dokumentacji, (choć bardzo zdawkowo) na stronie Speded Studio. Funkcja „sendBit” realizuje jednobitową transmisję, która w sposób daleki od elegancji przesyła w pętli, bit po bicie do nadajnika. Najważniejszymi bitami są D10-D0 oraz MONO. Aby dostosować częstotliwość transmisji należy podzielić żądaną częstotliwość transmisji przez 100kHz.W prezentowanym przykładzie będzie to 104,5MHz/100kHz, co daje 1045. Konwertując tę wartość decymalną na binarną wpisuje się otrzymane bity od D10-D0. Bit MONO jak sama nazwa wskazuje oznacza stereofoniczność lub monofoniczność transmisji, 1 dla stereo 0 dla mono. Autor miał trochę więcej problemów, aby ustawić protokół dla odbiornika. Głownie ze względu na zawiłą, instrukcję na stronie Speeed Studio. Użył fragmentu kodu ze strony electronicsblog.net w celu stworzenia własnego( szczególnie zmiennych globalne deklarowanych na początku kodu).Należy przypisać wartość częstotliwości do stałej ” frequency” i gotowe.
Autor wspomina, że projektowi daleko jeszcze do doskonałości, przydałaby się na przykład jakaś obudowa do układów.
http://www.instructables.com/id/FM-based-Wireless-Electric-Guitar/#step1
Cool? Ranking DIY
mnich13, cyfrowa transmisja jest dużo mniej podatna na zakłócenia. Z odpowiednim mechanizmem korekcji danych osiągnąłbyś bardzo dobre efekty, jednak taka transmisja wprowadza pewne opóźnienia i nie nadaje się nawet do mikrofonów bezprzewodowych. W przypadku analogowej transmisji sygnał jest od razu wysyłany w eter.
