Analizator widma sygnału. Więcej niż 10 pasm. Konstrukcje filtrów.

Witam.


Zacznę od tego, czego oczekuje po tym analizatorze, otóż chce zbudować taki, który będzie miał więcej niż 10 pasm, czyli można by zbudować taki 2x8 i będzie 16 pasm, to chyba nie problem chyba, że macie jakieś inne pomysły, ale myślę, że zrobię dwa oddzielne układy po 8 pasm i połączę je. Co wy o tym sądzicie?•Poniżej zamieszczam schematy dwóch takich analizatorów jeden 7 kanałów plus suma wszystkich (suma jest dla mnie nie istotna), jego dużym plusem jest zasilanie nie symetryczne 12V, w przypadku drugiego analizatora mamy do czynienia z 8 kanałami jednak zasilanie tego układu jest symetryczne +- 12V, szczerze mówiąc wolę zasilanie symetryczne i raczej na takim się skupię.
Teraz pragnę się skupić na filtrach samych w sobie, są to niemal identyczne konstrukcje, jednak prosiłbym o więcej szczegółów na ich temat, które będą leprze do zaimplementowania, które są lepsze, może ktoś ma coś lepszego, wiem, że użyte w tych schematach są stare wzmacniacze, jakich powinienem użyć, jak już pisałem wole zasilanie symetryczne.
Kolejne pytanie odnosi się do pasm tych filtrów, chciałbym mieć 16 pasm, powiedzmy ok. 20Hz, do 20kHz, jak dobrać resztę pasm? Jak dobierać do nich wartości RC? lepiej jest regulować pasmo rezystorem czy kondensatorem?
Jeśli cos pominąłem to proszę o tym wspomnieć w swoich wypowiedziach.






Dziękuję i pozdrawiam wszystkich zainteresowanych.

Widze ze kolega jest "zielony" w elektronice.
To czy zasilimy wzmanciazce operacyjne symetrycznie czy niesymetrycznie to nie ma zadnego znaczenia. Kazdy uklad mozna pzrerobic na taki lub taki i to jest najmniejszy problem.

Wiekszy problem to pasma ktore dobiera sie oktawowo a jesli jest ich wiecej to tercjowo. Nie moga to byc jakies wymyslone liczby bo wszystko musi sie ze soba pokrywac. Dodatkowo oprocz czestotliwosci srodkowej dobiera sie w zaleznosci od ilosci pasmo, dobroc filtra czyli jego stromosc. I jest ona tym wieksza im ilosc pasm jest wieksza.

Taki analizator widma jest dosc trudny w zaprojektowaniu dla poczatkujacego. Jak mialem 18lat to wykonalem taki z 10 pasmami ale teraz wiem ze to nie mialo sensu bo juz czasy mrugajacych diodek minely. Teraz komputery analizuja widmo sygnalu.

Zgadza się. Częstotliwości filtrów muszą się zagadzać z oktawą, kwintą lub tercją. Są to określenia zaczerpnięte z muzyki ale określone konkretnymi częstotliwościami. Oglądnij kilka korektorów graficznych i zobaczysz jakie częstotliwości muszą mieć twoje filtry.
http://www.klarkteknik.com/specifications/dn360_tech.htm
http://www.dod.com/graphiceqs/sr430.htm
http://www.dod.com/graphiceqs/sr830.htm
http://www.behringer.com/FBQ1502/index.cfm?lang=ENG
http://www.behringer.com/FBQ3102/index.cfm?lang=ENG

Mysle że coś takiego można zrobić na jakimś procesorze audio (DSP - jest taki dział) o duzej cżestotliwosci próbkowania. Na wyjsciu byłaby matryca diodowa lub wyświetlacz LCD, a układ byłby prostszy. Problemem byłoby napisanie programu do tego.

irek2 wrote:

Widze ze kolega jest "zielony" w elektronice.
To czy zasilimy wzmanciazce operacyjne symetrycznie czy niesymetrycznie to nie ma zadnego znaczenia. Kazdy uklad mozna pzrerobic na taki lub taki i to jest najmniejszy problem.

Niestety nie zgadzam się z tą wypowiedzią, porostu nigdy nie bawiłem się w analogi, siedzę w cyfrówce i tym też zajmuje się zawodowo!

irek2 wrote:

Wiekszy problem to pasma ktore dobiera sie oktawowo a jesli jest ich wiecej to tercjowo. Nie moga to byc jakies wymyslone liczby bo wszystko musi sie ze soba pokrywac. Dodatkowo oprocz czestotliwosci srodkowej dobiera sie w zaleznosci od ilosci pasmo, dobroc filtra czyli jego stromosc. I jest ona tym wieksza im ilosc pasm jest wieksza.

To podstawowa wiedza, która nawet ja "zielony" dysponuje i nie wnosi nic nowego dla mnie

irek2 wrote:

Teraz komputery analizuja widmo sygnalu.

Jak bym chciał to robić na kompie to przecież mam winampa a jak widzisz dziś mamy cd, dvd a ludzie i tak niektórzy wola winyle tak jak ja.

Tremolo wrote:

Mysle że coś takiego można zrobić na jakimś procesorze audio (DSP - jest taki dział) o duzej cżestotliwosci próbkowania. Na wyjsciu byłaby matryca diodowa lub wyświetlacz LCD, a układ byłby prostszy. Problemem byłoby napisanie programu do tego.

Co to procesorka to jest to nawet ciekawe wyjście, jednak brak tutaj konkretnych schematów i kodów źrudłowych, jeżeli podasz jakieś konkrety to mogę to jeszcze rozważyć, ale napewno nie zrobię tego na LCD, tylko na LED?



Jeszcze raz proszę o konkretne odpowiedzi na moje pytania, pozdrawiam i dziękuje za waszą wiedze.

Arrow wrote:

irek2 wrote:

"]Teraz komputery analizuja widmo sygnalu.

Jak bym chciał to robić na kompie to przecież mam winampa a jak widzisz dziś mamy cd, dvd a ludzie i tak niektórzy wola winyle tak jak ja.

Z tym Winampem to na poważnie?Przecież to tylko wizualizacja a nie żaden analizator widma ,jeśli już na komputerze to programy w rodzaju SpectraLab.A co do filtrów żeby to zrobić analogowo to im więcej pasm tym trudniej.Trzeba najpierw liczyć częstotliwości środkowe filtra ,dobroć a potem żmudnie dobierać elementy i mierzyć przy pomocy generatora.Zadanie niełatwe.Wzory znajdziesz na forum.Innym sposobem jest znalezienie schematu 16 pasmowego equalizera i powielenie filtrów.Można też spróbować filtrów pasmowych uniwersalnych które można stroić choć to znacznie skomplikuje układ.Takie filtry robi się w jednym scalaku jak tu http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/uaf42.pdf ale można rzecz jasna złożyć taki filtr z 3 wzmacniaczy operacyjnych.Zaletą będzie możliwość dokładnego dostrojenia częstotliwości i dobroci.Każdy parametr niezależnie bez dobierania kondensatorów.Jako wzmacniacze polecam TL074 ,są tanie i wystarczające od takiego zastosowania ,LM324 są bardzo dobre ale do stałych napięć a nie do audio (za wolne).

jedyna rzecz, która mi się podobała w Winampie to właśnie AVS - Advanced Visualisation Studio. Na prawde potrafi dużo więcej niż nie jeden analizator klasyczny... Poziomowi danej częstotliwości wystarczy przypisać położenie piksela... MOżnapodzielić pasmo na ileś podczęści.

Są do tego gotowe funkcje, pod tym można nawet zrobić krzywe Lissajous w trójwymiarze, a popracować można jeszcze nad formą wizualną...

oczywiście w Spectrze jest wszytko pod nosem od razu kilka mikrofonów typu Shure jest zanalizowanych i skompensowanych pod dane charakterystyki., nie pamiętam też jak LINE IN czy MIC in podpiąć pod wejście Winampa (pewnie jakaś opcja).

I kolejna zaleta winampa - jest darmowy chodzi pod win98

mozesz byc najlepszym elektronikiem cyfrowym ale to nie zmienia faktu ze elektronikiem analogowym jestes poczatkujacym. Alektronika to przede wszystkim analogowka. Kiedys w artykule o elektronice w EDW napisano zeby "cyfrowcy" go nie czytali bo moze sie zmienic ich strosunek do zycia! Chcodzilo o trudne stany napieciowe i zaklucenia o ktorych cyfrowcy nie paja pojecia bo dla nich tylko zera i jedynki sie licza.

No ale zeby w temacie. To watpie zeby dalo sie znalezc schemat tak "dlugiego" analizatora widma wykonanego analogowo. Korektor graficzny owszem ale to zupelnie co innego. Jesli kolega jest elektronikiem cyfrowym to powinien sie przymierzyc do procesorowego wykonania ukladu. Na studiach na pewno ucza o procesorach sygnalowych i algorytmach FFT. Moze ktos na forum zajmuje sie tym praktycznie.

Zbudowanie tak duzego wyswietlacza na LED-ach jest dosc klopotliwe i pradozerne. Zastosowane przemiatanie w schematch powyzej ma ta wade ze daje slaby sredni prad diody led. Jesli maksymalny prad sterownika LM3916 wynosi 13mA a slupkow mamy 8 to daje nam sredni prad na diode tylko 13/8=1,6mA jesli slupkow bedzie 16 to bedzie tylko 0,8mA a wiec dioda ledwo bedzie swiecic. Dlatego ja w swoim ukladzie zastosowalem 10 sterownikow po 12ledow kazdy. W nocy moge nimi oswietlic kawal pokoju Mozna zwiekszyc prad sterownika LM ale mysle ze prosciej bedzie po prostu wykonac dwa takie same uklady zeby z 8pasm zrobilo sie 16. Bedzie tylko trzeba przeliczyc filtry. No i postarac sie o jasne diody co w przypadku plaskich nie bedzie takie proste.

Podobno najnowszy winamp jest platny a ostatnia wersja darmowa ktora mam robi "clik" na poczatku kazdego odtwarzanego utworu. Moze ktos wie jak to wylaczyc?

irek2 Dzięki za fotki sa bardzo mobilizujące dziś kupiłem LM324 sterownik linijki i troszkę rezystorów i kondensatorów, chce po prostu złożyć jeden tor, w celach dydaktycznych, jednak z powodu wyjazdu, zawieszam prace nad tym do czwartku
Kolego irek2 moge prosić o schemat tego cudka ?

Nie ukrywam ze zalećy mi na zasilaniu symetrycznym przede wszystkim z powodu łatwości inplementacji i możliwości zastosowania zasilaczy które posiadam.

Powiadomie was jak mi poszło z tym jednym kanałem, życze miłego, gługiego weekendu

schemat gdzies mam rozrysowany starannie od linijki na kartce A3 Tylko ze to jest moja konstrukcja sprzed 13lat i nie bardzo chce sie nia chwalic bo nie ma czym. Teraz wszystko byloby inne a w zasadzie to nie ma po co robic takich wynalazkow. Dawnymi czasy takie skaczace slupki ogladalo sie tylko na wystawie w sklepie z drogim sprzetem audio.
No ale jak bedziesz mial jakies pytanie to chetnie pomoge.

Dziś wróciłem z długiego weekendu
Co do analizatorka to znalazłem taki na necie 10 kanałowy, załączam schemat, proszę o analizę wartości elementów pasywnych, chce to zrobić na LM324, co do wejścia nie odwracającego to na oryginalnym schemacie podłączone jest do + zasilania przez rezystor 22k i diodę prostowniczą do masy, ponieważ na wyjściu wzmacniacza jest prostownik jednopołówkowy złożony z jednej diody prostowniczej za którą jest kondensator elektrolityczny 1uF. to by było na tyle jak na dzień dzisiejszy.
Proszę o przeliczenie pasm, może coś można w tym delikatnie poprawić ?

widze ze chcesz najgorsza robote zlecic innym

W tym przypadku za czestotliwosc srodkowa odpowiadaja kondensatory jak widac przy dwa razy wiekszej czestotliwosci maja one dwa razy mniejsza pojemnosc a wiec wszystko sie zgadza. Stosunek wartosci rezystorow na wejsciu decyduje o dobroci czyli selektywnosci liltra. I tu jest on dosc dziwny bo w poprzednich schematach wynosi ok 5:1 do 15:1 a w tym jest tylko 1:1. Nie chcialo mi sie tego symulowac ale jest to podejzane.
Najlepiej jakbys sie zaopatrzyl w symulator elektronic workbench i sam symulowal takie uklady. moglbys wtedy dowolnie manipulowac czestotliwoscia i dobrocia. No i porownalbys te wszystkie filtry do siebie.

Wiem, że to dawno było, ale jestem ciekaw czy dobrze policzyłem, więc co mi wyszło :

częstotliwości środkowe fo : 63, 140, 300, 638, 1170, 2.26k, 4.25k, 8.77k, 17k, 36k
wzmocnienie Au=0,5
dobroć Q - około 1

Nie do końca rozumiem pytanie. Czy to oznacza, że na nowo policzyłeś częstotliwości, które są podane na schemacie, wyszły one zupełnie inne i pytasz się czy te Twoje są dobre? A nie zauważyłeś, że najwyższa częstotliwość u Ciebie to 36kHz i jest to w zasięgu słuchu nietoperzy ale ludzkie ucho tego raczej nie usłyszy? I nie zdziwiło Cię to?

Marek

Przykład podziału na tercje: 12,5, 16, 20, 25, 31,5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 4000, 5000, 6300, 8000, 10000, 12500, 16000 i 20000 (częstotliwość w Hz). W sumie 33. 4 pierwsze i ostatnią można sobie darować i masz 28.
Gdzieś widziałem schemat takich filtrów z podziałem na 24 pasma. Prosty, ale największy problem z rezystorami 0.5-1% i mieszanym połączeniem kondensatorów o tolerancji <5%.

Tak, policzyłem na nowo wg wartości elementów na schemacie, czyli rezystory 120k i 1M i wg tego wyszło mi to co mi wyszło, i między innymi przez tą wartośc 36kHz zastanawiam się czy dodrze. Stworzyłem taki prosty arkusz w Excelu do obliczania tego typu filtrów i nie wiem czy nie ma tam błędu.

A czy to w ogóle opłacalne, za cenę elementów idzie kupić gotowego Behringera

Chciałem tylko zweryfikować swój kalkulator, przeliczyłem dwa pierwsze schematy i wyszło mi tak :

dla 1-szego :
dla 63Hz -> 64,4Hz, Au=1, Q=3
160Hz -> 163,6Hz, Au=0,99, Q=3
400Hz -> 397,8Hz, Au=0,98, Q=3
1kHz -> 1002Hz, Au=0,99, Q=3,2
2,5kHz -> 2453,7Hz, Au=0,99, Q=3
6,5kHz -> 6298,6Hz, Au=0,99, Q=2,92
16kHz -> 16357,8Hz, Au=0,99, Q=3,1
dla 2-ego :
Au=5,96, Q=4,1
C=56n -> 41,8Hz
C=33n -> 70,1Hz
C=15n -> 156,1Hz
C=6,8n -> 344,4Hz
C=3,3n -> 709,7Hz
C=1,5n -> 1561,4Hz
C=330p -> 7097,4Hz
C=180p -> 13011,9Hz