Steuerton erfassen, Bandpass und sonstige Filter

Hallo, ich würde gerne einfache Steuersignale in Musik kodieren und decodieren. Die Musik soll von MP3, Kassette oder CD kommen. Ich habe etwas experimentiert und festgestellt, dass ein Sinus Ton von 17 kHz noch die kodierung in eine 128kps MP3 Datei überlebt. Ich denke nun an folgendes: Das Signal wird in eine Abfolge von 17 kHz Tönen kodiert, die hinterher mit einem Bandpass wieder herausgefischt werden und vom AVR dekodiert und interpretiert werden. So weit einfach. Nur das Detail.. Der Bandpass könnte folgendermaßen aussehen:

+-----------+------------------------+ | | | C R2 | | | |----------------| | o-----|R1|---+----|C|----+----| + | | | | OpAmp LM324 |--+----o R3 | | | |----|- | +-----+-----| |----------------| | gnd

C=10nF R1=8,2k R2=13k r3=47ohm

OK, in der Simulation funktioniert das schon mal als Bandpass. Doch nun: Das Problem ist, dass die Musiklautstärke nicht genormt ist, sodass ich das Signal nicht einfach an den AVR hängen kann. Bei lautem Pegel ist der Peak hoch, bei leisem niedrig. Was habt ihr für Ideen zuverlässig einen Peak zu erkennen? Ich dachte hier parallel eine Bandsperre mit der gleiche Frequenz zu betreiben, den Ausgang des Bandpasses und der Bandsperre jeweils mit einer Diode gleichzurichten und mit einer RC Kombi zu glätten und dann mit einem Komperator zu vergleichen. Die Bandsperre:

o--+-----+-----+ | | | R2 C R3 | | | |-------------- +--+--+----->-----| + | | | | OpAmp LM324 |-----+----o | +-----| - | | C | |-------------| | | 2R3 | R2 | | | +-------------------------| GND R2=1K R3=1,5k C=10nF

Als Komperator würde ich dann auch gerne den LM324 benutzen, da ich den Chip dann besser ausnutze. Doch wie mache ich die Gleichrichtung am besten? einfach Diode in Reihe? Das verbrät jede Halbwelle, sodass die Reaktionszeit verdoppelt wird. Was also tun? Wie bekommt man das alles so schmalbandig wie möglich? Diese Lösung, die ich hier gewählt und simuliert habe ist alles andere als schmalbandig. Der Komperator kippt schon bei 14 kHz.. Also was für Ideen habt ihr so zum Problem? Vielleicht könnt ihr auch mal Blick auf die Dimensionierung werfen? Viele Grüße, Arne

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Arne Krüger
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Versuch es doch einfach mal mit einem NE567.

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Gunter Müller

Hallo Arne

Wieso so kompliziert ? Nimm einen NE 567 oder LMC 567 ( Tondecoder ) und fertig ist das Ding. Der Eingangspegel ist über einen grossen Bereich relativ unkritisch.

Fred

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Fred

Fred schrieb:

oh ja! der NE567 ist ja tatsächlich klassse hierfür! sogar günstig und einfach zu beschaffen. Doch lese ich das richtig, dass er minimal den halben Tonpegel bezogen auf den Musikpegel braucht? ich hätte da gerne einen geringeren Abstand als 6db, da man dann den Steuerton erst recht nicht mehr hört. Also wie wäre es den oben genannten Bandpass davorzuschalten? Und ich überlege auch gerade, ob ich generell einen kleinen Verstärker davor schalte. Wenn man dem ganzen ein Linepegel zugrunde legt mit etwa 0.7rms volt würde das noch gehen. Allerdings wird das Signal über die Kopfhörerbuchse eines portablen players(cd,mp3,kasette) eingespeist, sodass ich denke, dass der Pegel dann zu niedrig sein kann. Was meint ihr? sollte ich noch einen einfachen Verstärker davorschalten? Und könnte ich mit einem vorgeschaltetem Bandpass die 6db Grenze evtl auf 24db senken?

Viele Grüße, Arne

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Arne Krüger

Moin!

Erzähl erstmal mehr über die Anwendung, zum Beispiel über die Datenrate, die Du mit übertragen möchtest - oder geht es nur um sowas wie automatisch einen Diaprojektor weiterzuschalten?

Dein Problem mit dem unterschiedlichen Pegel der Quelle dürfte sich auf jeden Fall mit einer AGC lösen lassen (die die Lautstärke auf halbwegs konstanten Pegel verstärkt), ich hab jetzt gerade keinen passenden Baustein parat, aber sowas gibts ja seit Jahrzehnten für Kassettenrecorder usw... vermutlich TDA-irgendwas.

Hatte ich Dich richtig verstanden, daß Du die Bandsperre nur für die bessere Detektion des 17kHz-Pegels wolltest? Genausogut könntest Du sie nehmen, um die 17kHz unhörbar zu machen (Audiosignal gefiltert durchschleifen).

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Michael Eggert schrieb:

ja, Diaprojektor ist vergleichbar. Einfach nur kleine Steuertelegramme sollen empfangen werden. In meinem Fall um Licht zu schalten. ich denke eine 5Bit Zahl würde schon reichen. Und dann stehen auch einige 10 mSec zur Verfügung. Da habe ich keine hohe Anforderung.

ok, da muss ich mal suchen. Ich hatte aber eher an einen einfachen invertierenden Verstärker mit festem Gain gedacht. Ich meine, solange man die Verstärkung nicht zu weit aufreist, sollte das doch kein Problem sein, da der LM367 doch einen recht großen Eingangsbereich hat.

Das wäre natürlich auch noch so eine Idee.. Was bietet sich hier als Bandpass an? gibt es auch hier schon fertige Bausteine oder muss ich da auf das was ich im ersten Posting gemalt hab zurückgreifen?

Viele Grüße, Arne

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Arne Krüger

Wenn Du auf 16 kHz gehen w=FCrdest, k=F6nntest Du alte LC-Filter f=FCr den Geb=FChrenimpuls der Post verwenden. Vielleicht kommst Du da irgendwo g=FCnstig dran. Gruss Harald PS: Gibt es diesen alten Geb=FChrenimpuls eigentlich immer noch bei der Telekom? Irgendwie hat der ja seinen Sinn verloren, seitdem auch die Telekom auf Zeitabrechnung umgestellt hat.

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Harald Wilhelms

Harald Wilhelms schrieb:

Mensch so viel Inspiration hier in der Newsgroup..:-) ja gerne! auf fertiges greife ich gerne zurück. Allerdings ist da noch die Frage nach der Größe. Das ganze soll ziemlich klein sein. Und wenn dann noch halbfertige Geräte mit eingebaut werden, könnte das sicherlich ein Problem sein.

Viele Grüße, Arne

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Arne Krüger

ie

Naja, die Filter, die ich bisher gesehen habe, hatten Schalenkerne mit ca. 15mm Durchmesser. Gruss Harald

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Harald Wilhelms

Gunter Müller schrieb:

Die Eingangsdynamik des NE 567 bzw. LMC 567 ist vorzüglich, selbst Signale welche völlig im Rauschen untergehen führen zum lock-in. Die Bandbreite unbeschaltet ist ca. 7% , allerdings pegelabhängig. Falls das stört, eine Begrenzung vorsehen. Deine Applikation ist eine typische für den 567er

Fred

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Fred

schau mal hier: >

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oder hier:>
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Fred

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Fred

Arne Krüger schrieb:

Also folgender Stand: Als Tondecoder werde ich den NE567 nehmen. Meine Dimensionierung werde ich wie folgt wählen (Bezeichnung aus Datenblatt): R1=5.87k, C1=10n, C2=4.7µF, C3=10µF, R3=120k to gnd. Das Eingangssignal werde ich noch mit einem einfachen invertierenden Opamp Verstärker verstärken. Oder zumindest im PCB Layout vorsehen.

Doch nun würde ich gerne den Ton aus dem Audiosignal herausfiltern. Dafür brauche ich eine schmalbandige Bandsperre. Welche Bandsperre würded ihr nehmen? die obige ist mir in der Simulation zu weitbandig. Was meint ihr?

viele Grüße, Arne

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Arne Krüger

Moin!

Theoretisch täts auch ein Tiefpass, denn oberhalb der 17kHz wird eh nicht viel los sein im Signal (und spätestens im Ohr). Praktisch ists mit einem Notchfilter leichter, steile Flanken hinzubekommen.

Für Deine ASCII-Art ists mir gerade etwas spät am Abend, wenn das ein aktives Notchfilter 2. Ordnung ist, lässt sich in der Rückkopplung immerhin die Güte (in Grenzen) variieren. Siehe

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S.22 Mitte.

Eine höhere Güte erreichst Du mit einem LC-Schwingkreis.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Genau. Geb=FChrenimpulsfilter. :-) Gruss Harald

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Harald Wilhelms

Arne Krüger schrieb:

Hallo Arne

Den Wert von C2 würde ich noch einmal überprüfen. Er ist zu hoch. Der Wert kann über grosse Bereiche verändert werden. Wenn er zu gross ist, sind am Ausgang des NE 567 keine Einzelimpulse mehr vorhanden. Er bleibt zu lange im Lock-in Status. Wenn C2 zu klein ist, ist das lock-in unsauber und der Störsignalabstand verringert sich drastisch. Guck dir mal die Formel an....

Fred

Fred

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Fred

Hi Arne ich denke, dass du keinen Vorverstärker brauchst. Der PLL rastet ab ca.

100mVpp Eingangspegel sicher ein. Achtung ! Kein Gleichspannungsanteil am Eingang . Falls dir die Bandbreitenänderung resultierend durch die Eingangspegeländerung nichts ausmacht ( 7% - 14% ) kann auch eine Signal-Begrenzung entfallen. Es gibt noch ein paar Tricks für den NE 567.ZB. Mit dem korrekten pull-up Widerstand und ein bisschen Zugemüse kann das Ausgangsschaltverhalten des NE 567 verbessert werden ( siehe chatter prevention )

Fred

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Fred

Irgend einen LT oder Max...

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Ok, ich hatte das Diagramm Fig6 aus dem Datenblatt genommen. Nun habe ich die andere Formel gefunden. Also Ich wähle nun für C2=10nF und für C3=22nF. Das ganze für 17kHz. Ist diese Dimensionierung so OK? Der Widerstand R3 to gnd ist auch in Ordnung?

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Arne Krüger

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