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Audiosignalerkennung für uC
#1
Moin,

Hier mal mein Feierabendprojekt für Heute: Eine Audiosignalerkennung um mit einem µC das vorhandensein eines Audiosignals abfragen zu können. Die Audioschaltung und der Controller liegen natürlich auf unterschiedlichen Potentialen, die ich erst am A/D-Baustein zusammenführe. Deswegen gibts hier die Nobel-Lösung mit Optokoppler.

Wozu brauche ich das? Mein Hifi-Preamp soll sich nach einer endlich langen Wartezeit selbst abschalten wenn irgendwann mal kein Audiosignal mehr anliegen sollte. D.h. wenn die CD durch ist, oder wenn man vergisst die Anlage auszuschalten. Der Preamp schaltet dann gleich auch die Anderen Komponenten mit aus.

Die Schaltung...Triggert ab 25mV (einseitig), die Addition der Stereokanäle möchte ich mir offen halten. Gibt halt unter Umständen den doppelten Signalpegel - fraglich ist inwiefern sich die Kanaltrennung verschlechtert. Der Komparator ist im Moment sehr einfach gehalten, sollte ich Hysterese vorsehen?

Das Zeitverhalten passt mir im Moment eigentlich ganz gut, evtl. muss man später noch ein bisschen mit der RC-Kombination R5/C4 spielen.

Die Zenerdioden könnte ich in der Applikation noch durch 78L15/79L15 ersetzen, bisschen oversized für meinen Geschmack Big Grin

OPV und Optokoppler muss ich noch auswählen, ein TL072/82 könnte ich mir gut vorstellen. Dazu evtl. ein PC817/814 oder ähnlich, der Vorwiderstand ist eh noch anzupassen.

[Bild: 1484_Audiossignalerkennung.jpg]

Wünsche einen angenehmen Abend!
 
#2
TL072, LM358, LM324 etc. reichen sicher für diese Anwendung.
Hinsichtlich Übersprechen kann hier folgendes schief gehen:
Der erste OPV übersteuert aufgrund der hohen eingestellten Verstärkung.
Dann steht auch ein verzerrtes Signal an dessen inv. Eingang,
und das wird über 2x10k in den Signalzweig gespeist.

Besser ist es sicherzustellen, dass diese erste Stufe zu keiner Zeit
übersteuert. Dann ist der inv Eingang virtueller Nullpunkt und
damit kann auch kein Übersprechen zustande kommen.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#3
Danke für deinen Input!

Aus dieser perspektive hab ichs noch garnicht betrachtet. Da die Schaltung prarallel zum Eingang des Vorverstärkers liegen wird ist clipping relativ unwarscheinlich. Die oben stehende Schaltung müsste ab ca 25Vpp anfangen zu clippen - das liegt meineransnach schon nicht mehr im vorgesehenen Anwendungsbereich Big Grin

Vielleicht spendiere ich den Eingängen statt den Schutzdioden einfach jeweils 2 Zenerdioden...hm aber dann hab ich ja weniger Headroom bis zum (gewollten) Clipping!?

Ja den LM358 nehme ich immer gern für sowas Smile
 
#4
Die erste Stufe in Deiner Schaltung verstärkt mit 470k/10k also 47-fach.
Die bekommst Du also mit ein paar 100mV line-Pegel ausgangsseitig übersteuert.
Das verzerrte Ausgangssignal gelangt über die Widerstände
zurück an die Signaleingänge.
In dem Fall ist der inv. Eingang der ersten Stufe nicht mehr auf 0V,
die Verzerrungen werden ausgekoppelt, s.o.

Die Klammerdioden kannst Du weg lassen, sie verhindern dies nicht.

Zu vernächlässigen wäre diese Störung nur, wenn die Impedanz der
Audioleitung sehr niederohmig ist (z.B. OPV-Ausgang ohne Serienwiderstand)

Ich würde in jedem Fall Wert darauf legen, mir mit einer simplem Monitorschaltung nicht das Audio-Signal zu versauen.

Eine saubere Lösung wäre imho ein vorgeschalteter Stereo-Spannungsfolger (= 1 Dual-OPV)


...mit der Lizenz zum Löten!
 
#5
Ich würde den Gleichrichter ungefähr wie folgt gestalten

[Bild: 1_chicken1.png]
 
#6
Das müßte auch einwandfrei funktionieren Confused
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#7
Ich frag mich nur, ob man nicht mit einer viel simpleren Lösung auskäme....

Einstufiger BJT-Wechselspannungsverstärker triggert Optokoppler. Der Rest in Software. Fertig.
 
#8
Einfach so...

[Bild: 1_chicken2.png]

Mit R3 stellt man die Empfindlichkeit ein. Am Controller wird ein interner pull-up aktiviert und ganz simpel low-Signale abgefragt (weil der Optokoppler-BJT gegen Controller-Masse schaltet. Kommt längere Zeit kein low-Signal mehr, ist auch keine NF mehr da.
 
#9
Morgen!

@voltwide:
Eieiei.... angesichts der fortgeschrittenen Stunde hab ich das Gestern Abend voll verpennt. Der OPV übersteuert natürlich Ausgangsseitig Smile und das natürlich zum Teil gewollt damit ich mit ein möglicht großes Einschaltfenster habe.

Die Schaltung die Ich hier vorstelle ist die Version 1, davor gabs schonmal die Version 0 ohne Stereo-Monitoring. Damals habe ich das auf Grund der potentiellen signalbeeinflussung direkt verworfen.

Den Vorgeschalteten Spannungsfolger (also ein OPV in nichtinvertierender Beschaltung) für jeden Kanal habe ich schonmal angedacht - Der Vorteil ist hier, dass ich die Verstärkung sinnvoll aufteilen kann, und die Quelle wegen der viel größerern Eingangsimpedanz schwächer belastet wird. Man muss ja immer bedenken, Das Audiosignalmonitoring sitzt parallel zum Eingangs der Vorverstärkers, d.h. hier arbeiten dann zwei OPV-Stufen nebeneinander.

@ Rumgucker:
Realisierung in Weichware gefällt mir nicht, ich kann nicht programmieren Big Grin, also nix mit Impulse zählen und so. Mir gehts um eine mehr oder weniger allgemeingültige Lösung mit der ich ein sauberes High/Low Signal bekomme, dass man mit beliebiger Elektronik weiterverarbeiten kann. Nachdem ich eh mit SMD arbeite herrscht auch kein akkuter Platzmangel auf dem Print.

Deine Schaltung mit den Clippingdioden im Gegenkopplungspfad schau ich mir heute im laufe des Tages nochmal an! Dazu später mehr.
 
#10
[Bild: 1_chicken2.png]

Dann lässt Du einfach die CE_Strecke des Optokopplers einen Kondensator entladen (Pullup-Widerstand nicht vergessen). Und fertig...
 
#11
Zitat:Original geschrieben von Black_Chicken
Deine Schaltung mit den Clippingdioden im Gegenkopplungspfad schau ich mir heute im laufe des Tages nochmal an! Dazu später mehr.

Das sind keine Clippingdioden. Das ist eine Standardschaltung: "Einweggleichrichter mit OPV". Vorteil: Schwellwertspannungen der Dioden spielen keine Rolle.
 
#12
Oha, gleich mit schaltungsvorschlag Smile

Verstehe ich dich richtig, dass Du davon ausgehst dass die Audiosignale nochmal über einen SPannungsfolger laufen bevor Sie über die beiden Widerstände zusammengeführt werden?

 
#13
Nö. Einfach direkt draufgeben. R1 und R2 kannst Du beispielsweise mit 47k dimensionieren, vielleicht sogar 470k, wenn Du einen BJT mit hoher Stromverstärkung nimmst. Das ist dann auch der Eingangswiderstand der Schaltstufe.
 
#14
Ja, so könnte es auch gehen!

Du bist viel zu fix für mich, ich bin doch gerade erst aufgestanden lachend

Ich grübel nochmal drüber! Bis später!

 
#15
Du bist der erste, der mich hier im Forum einer erhöhten Arbeitsgeschwindigkeit verdächtigt überrascht lachend
 
#16
Moin!

Also der aktive Einweggleichrichter hat mir schonmal sehr gut gefallen Smile

[Bild: 1484_Audiosignalerkennung_V01_2.jpg]

Ich tendiere allerdings dazu doch wieder 2 Koppelkondensatoren zu spendieren. Wenn eine Stereo-Quelle DC-behaftet ist, dann arbeiten die Ausgänge gleichspannungsmässig gegeneinander.

Mit Rumguckers 1-Transistorvariante bin ich noch nicht so warm geworden...wir werden sehen. Hast Du noch ein paar Dimensionierungshinweise? Idealerweise kombiniert man das Ganze noch mit einer Konstantstromquelle für den Optokoppler...?

Ich habe mir auch mal sagen lassen es gibt 4-fach OP in SOIC-14 Wink
 
#17
..@Black_Chicken:

Welche Software ist das?
 
#18
4-fach standard opvs: tl084,tl074,tlc274,lm324...
Ich bevorzuge die Dual-Versionen. Sie sind einfacher zu
entflechten und es gibt die bessere Auswahl (NE5532,LM833,TS912...)
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#19
@fmmech: Das ist LTSpice, ist eines der kostenlosen SPICE-Derivate. Allg. Forenstandard wie ich mitbekommen habe Big Grin . Ich habe nur die Darstellung etwas Augenfreundlicher gestaltet (Tools->Colour Pref.).

Ich verwende in der Regel auch nur Dual-OPV, aber vllt. kann man hier mit nem 14-Pinner und eleganter Anordnung das Ganze schöner verpacken?! ich denke da schon ein bisschen an Routing. Wir werden sehen!

Trotzdem, vllt. kann ich Rumguckers Konzept doch noch zum Spielen bringen. ;fight
 
#20
So geht das aber mit dem aktiven Einweggleichrichter nicht. Es muss noch vor C4 und R5 ein Widerstand, sonst würde U1 kapazitiv kurzgeschlossen werden und schwingen. Mit dem Optokoppler und der LED bin ich auch noch nicht einverstanden. Die werden zu stark in Sperrrichtung betrieben. Ich würde Optkoppler und Anzeige-LED einfach in Reihe schalten (der Strom ist ja gleich). Und dann antiparallel dazu ne 1N4148. Und vor das ganze Gedöhns ein einziger Vorwiderstand.