Kodowanie sygnału audio z użyciem AVR z przetwornikami A/C i C/A - jak to zrobić?

Question

Witam wszystkich serdecznie. Tym razem zastanawia mnie fakt, czy da się zakodować np sygnał audio za pomocą procesora, który posiada przetwornik A/C oraz C/A. Otóż sygnał byłby podawany na jedno z wejść A/C, za pomocą programu odpowiednio byłby modyfikowany, a potem wysyłany na wyjście C/A....

No Comprende · Accepted Answer

A moze by wykorzystac to rozwiazanie: Jest to bardzo ciekawy pomysl, w porownaniu z np drabinka r2r pozwala zaoszczedzic duzo pinow, do tego wg. zapewnien autora mozna osciagnac dobra jakosc oraz ze wzgledu na prostote algorytmu przetwarzajacego, dokonywac obrobki w czasie rzeczywistym. Jesli ktos probowal zrealizowac ten uklad, lub ma ochote sie za to zabrac to zachecam do wymiany informacji

Anderian · Answer

AVR'y też nie mają przetworników C/A.

Prymulka · Answer

Co rozumiesz dokładniej przez kodowanie? Jeśli chodzi o samo przechowywanie dźwięku bez żadnej kompresji to nie będzie problemu. Niestety nie osiągniesz dużej jakości na wew. przetworniku AC (do 10-bit, max częstotliwość próbkowania np. dla atmega8 to ok 20kHz). Przetworników CA powinieneś raczej poszukać w ARMach lub procesorach sygnałowych. Lepiej jak byś na początek wykorzystał np. drabinkę R/2R czy jakiś zewnętrzny przetwornik CA.
Poszukaj też noty na stronie Atmela: digital sound recorder

DarekMich · Answer

nie zalerzy mi na zadnej kompresji sygnal ma poprostu przechodzic przez ow scalak, gdzi ebedzie odpowiednio obrabiany, ma to sluzyc do zakodowania dzwieku w juz gotowym nadajniku TV, przy odbiorniku bylby dekoder, pasmo nie jest az tak bardzo wazne

Zaquadnik · Answer

Hmmm... a czy nie lepiej użyć do tego DSP ? Ostatnio na Allegro widziałem procki ADSP-2101 za 5 zł

Do takich celów wystarczą w zupełności, bo, jak kolega Prymulka określił, za niską będziesz miał częstotliwość próbkowania i obetniesz wszystkie tony o częstotliwości powyżej 10 kHz (tw. Nyquista o próbkowaniu).
Pozdrawiam

Promuję tematy:
09.11.2016 MSI B75MA-E33 + i5 2400: Płyta główna uruchamia się na 0,5 sekundy, co robić?

GienekS · Answer

Jako CA w AVR-ch można z powodzeniem zastosować jego PWM

DarekMich · Answer

Rozwiazanie wydaje sie byc baardzo ciekawe, i dosyc proste, czestotliwos chyba zalezy od pojemnosci i rezystancji? mowisz, ze jak by ktos chcial sie zajac czyms taki to ze zapraszasz do wymiany informacji, robiles juz taki uklad, jak ma sie modulacja(sygnal na wyjsciu) w stosunku do drugiego, juz nie mowie o znieksztalceniach, ale efekt w praktyce?

No Comprende · Answer

Sposob obliczenia pojemnosci i rezystancji w zaleznosci od czestotliwosci probkowania oraz systemu kodowania (btc2,4,8 itd) jest podany na stronce.
Ja wlasnie probuje dojsc do ladu z tym ukladem w praktyce. Niestety dzisiaj nie udalo mi sie zadowalajacej jakosci uzyskac, natomiast znalazlem strone na ktorej autor zamiescil pliki z dzwiekiem ktory otrzymal.
Oto ona: http://members.home.nl/b.vandam/lonely/pagina47.html

Do tego zamiescil informacje o tym ze ten filtr RC tak naprawde nie dziala i podlaczenie glosnika prosto do pinu procesora da identyczny efekt. Jutro zamierzam sprawdzic jak to bedzie wygladac u mnie.

Prymulka · Answer

A to niby jakim cudem?

No Comprende · Answer

Pisal o zle policzonej stalej czasowej, narazie tego nie analizowalem i robilem zgodnie z obliczeniami oryginalnymi.

Prymulka · Answer

A tak zbaczając trochę z tematu ostatnio często widzę na ulotkach z marketów, że w radiach samochodowych jest zastosowany 1-bitowy przetwornik DAC. Czy wiecie co to za wynalazek? Może cos w stylu tego powyzej?

KaW · Answer

w stylu tego co powyzej

Dodano po 5 [minuty]:

dobre przetwarzanie wymaga :
-okreslenia pasma
-wyboru czestotliwosci probkowania /rownej na ogol 2xf-gorna pasma/
-sposobu dokonywania przetwarzania -jesli rejetrowac zmiany sygnalu
-amplitudowo w okresie czasu - to bedzie patent z tym jednym bitem-/rosnie ,rosnie -maleje rosnie itd itp/-co odpowiada tez prostej demodulacji takiego sygnalu /detale RC/.
jEST TO OPIS b. pobiezny ,...

Mam na sprzedaż:
15.03.2008 Para BD139B/140B
15.03.2008 Para tranz. BD249C/250C
15.03.2008 Para tranz. KD503
15.03.2008 Para tranzystorowa 2N5303

Prymulka · Answer

No jak na moje to całe BTc8 to wielkie nieporozumienie. Chciałbym usłyszeć jak to chodzi na mniejszej stałej czasowej bo te pliki co sąna tej stronie nie zachęcają do zabawy z tym układem.

greg_matrix · Answer

Żeby uzyskać dobry efekt (szerokie pasmo, obróbka w czasie rzeczywistym) najlepiej by było użyć odpowiednio szybkiego przetwornika ADC na wejściu no i DAC na wyjściu. DAC w mikrokontrolerach AVR i tak nie ma a przetwornik ADC też lepiej zewnętrzny, bo te wbudowane są jak już wpomniano dosyć wolne. No a poza tym przy takim podejściu mikrokontroler ma więcej czasu na "zajmowanie się swoimi sprawami"- jeśli użyjemy przetworników szeregowych to można osiągnąć naprawdę bardzo dobre rezultaty.
Analog Devices robi mnóstwo dobrych przetworników- można dostać próbki za darmo, więc jeśli to ma być na użytek amatorski to akurat.
Rózne ADC od nich: http://www.analog.com/IST/SelectionTable/?selection_table_id=201
Do wyboru, do koloru :-)

No Comprende · Answer

Sprawdzilem oboma sposobami obliczania elementow RC, dzwiek dla czestotliwosci 9, 15 i 44kHz i wyglada na to ze bez wzgledu na wartosci R i C jakosc jest bardzo podobna (ciezko tu mowic wogole o "jakosci" ;p ), a odlaczenie filtru RC nie powoduje wiekszych zmian.
Zastanawiam sie jak w takim razie wogole to dziala, czy budowa portu i jakies jego pojemnosci moga dawac taki efekt?

Druga sprawa, odnioslem wrazenie ze paradoksalnie dla fs=9k dzwiek byl nieco lepszy niz dla 15k. Dla 44k ciezko bylo okreslic bo program encoder przerabia pliki tylko do 60kb, wiec mozliwe ze czas trwania dzwieku byl zbyt krotki i dlatego nic sie nie dalo zrozumiec.

Prosze o jakies propozycje jak mozna by wyeliminowac znieksztalcenia ? Dac jakis filtr na wyjsciu dodatkowy?
TEraz RC mam podlaczony bezposrednio pod pin wyjsciowy, a dalej jest wtornik napiecia na lm358.

Cytat:
No jak na moje to całe BTc8 to wielkie nieporozumienie. Chciałbym usłyszeć jak to chodzi na mniejszej stałej czasowej bo te pliki co sąna tej stronie nie zachęcają do zabawy z tym układem

Bede wdzieczny jesli zechcialby kolega sprecyzowac. Mnie bardzo zainteresowala ta metoda rowniez ze wzgledu na entuziazm autora wzgledem mozliwosci osiagniecia bardzo dobrej jakosci. Niestety jak narazie nabralem sporo watpliwosci. Prosze o wszystkie przemyslenia, ze tak powiem teoretyczne na temat tego rozwiazania.

Np skad wziely sie te wspolczynniki we wzorze BTcx = wsp. x Tc bo ciezko mi to zrozumiec. No i czy metoda liczenia parametrow RC jest prawidlowa i czemu to nie dziala

;d

Nawigator · Answer

A może coś u źródła?: - AVR121: Enhancing ADC resolution by oversampling (14 pages, revision A, updated 09/05) This Application Note explains the method called Oversampling and Decimation and which conditions need to be fulfilled to make this method work properly to get achieve higher resolution without using an external ADC. - AVR131: Using the AVR’s High-speed PWM (8 pages, revision A, updated 09/03) This application note is an introduction to the use of the high-speed Pulse Width Modulator (PWM) available in some AVR microcontrollers. The assembly code example provided shows how to use the fast PWM in the ATtiny26. The ATtiny15 also features a high-speed PWM timer. - AVR335: Digital Sound Recorder with AVR and DataFlash (20 pages, revision C, updated 04/05) This Application Note describes how to record, store and play back sound using any AVR MCU with A/D converter, the AT45DB161 DataFlash memory and a few extra components - AVR336: ADPCM Decoder (20 pages, revision A, updated 11/04) This application note focuses on decoding the ADPCM signal, Adaptive Differential Pulse Code Modulation, and turning it to a signal suitable for loudspeakers. Fast PWM jest tez na nowych ATtiny45. Zegar wewn. 64MHz PLL pozwala na 8bitową rozdzielczość a szybki pwm na prosty filtr. Sinus wychodzi super, fonia nie wiem. Warto sprawdzić. Pozdr. N.

No Comprende · Answer

Zastosowanie fast PWM daje calkiem przyzwoite efekty. Narazie uzywalem tylko tiny 13 ktory nie ma tego asynchronicznego licznika, z tiny 26 napewno bedzie lepiej. Szkoda tylko ze probki dzwieku zajmuja tyle miejsca w porownaniu z btc8.

Prymulka · Answer

Ja też osiągnąłem całkiem ciekawe efekty ale powiedzmy ze na pasmie telefonicznym nie pamiętam dokładnie ale cos kolo 4-6 kHz. Później już PWM mi się nie wyrabiał. Ja używałem megi8 i megi8535 a więc w sumie PWM ten sam

No Comprende · Answer

No wlasnie myslalem ze bedzie dalo sie odtwarzac do wyzszych czestotliwosci. Skoro zegar wewnetrzny to 9.6Mhz (tiny 13) a czestotliwosc fast pwm to 9.6M/256 = 37500Hz. Jednak dla czestotliwosci probkowania od 6kHz w gore dzwiek jest bardzo rozciagniety w czasie przy odtwarzaniu. Jak to wyjasnic?

DarekMich · Answer

przepraszam, ze tak sie wtrace w te dyspute, jestem poczatkujacym "programista" uP zaczalem wlasnie od '51, znam jak na razie tylko assamblera. zajmuje sie juz programowaniem na komputerach PC od jakis 8 lat (pascal, basic). postanowilem zrobic sobie aki koder/dekoder gdyz jest to uzadzenie dosyc przydatne, ale o co mi chodzi, :
1. czy moglibyscie zamiescic probke tego co uzykaliscie, ewentualnie probke i plik wejsciowy
2. co to takiego dokladnie ejst pwm

bylbym bardzo wdzieczny

Prymulka · Answer

Próbek nie zamieszczę bo dźwięk mam nagrany na pamięci w układzie.
PWM (Pulse with modulation) jest to modulacja szerokości impulsu. Zmieniając wypełnienie prostokąta zmienia się amplitudę sygnału na wyjściu. Aby to z powodzeniem zastosować w odtwarzaniu dźwięku częstotliwość PWM musi być najlepiej conajmniej 4 razy większa od pasma sygnału. Na wyjściu umieszcza się filtr dolnoprzepustowy, który odfiltrowuje zakodowany w ten sposób dźwięk.

No Comprende · Answer

Zerknij do materialow o ktorych wspomnial Nawigator. Nota 131 i 335. A jakies probki zamieszcze jak przetestuje dodatkowo tiny15 i 26. Ogolnie jesli chodzi o wrazenia z odsluchu to jesli potrzebujesz dzwieku do informowania np o stanie urzadzenia, jakis prostych komunikatow itd. czyli po prostu mowa bez zadnych fajerwerkow to pwm sie nadaje. Ale jesli szukasz czegos do grania muzyki to nie tedy droga.

Nawigator · Answer

Nowy mały procesorek tiny45 ma fast pwm z zegarem 32/64MHz wewn. PLL, polecam do testów fonii, ma też ADC więc można próbować nagrywać. Jest on jakby okrojonym tiny26 ale z wiekszą pamięcią 4k (ma byc też wersja 2k i 8k).
Pozdr. N.

Kodowanie sygnału audio z użyciem AVR z przetwornikami A/C i C/A - jak to zrobić?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Podsumowanie tematu