Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ADC als Input eines verstärkten Audio Signals


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von Malte H. (malte_h238)


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Hallo zusammen,

ich bin seit einiger Zeit stiller Mitleser aber nun bräuchte ich mal das 
Schwarmwissen.

Ich habe eine Lautsprecherbox (3-Wege Passiv) mit eingebauten LED's. 
Diese würde ich gerne bei Bassschlägen aufleuchten lassen. Die Box hat 
einen 4-poligen Eingang (+&- von der Endstufe & +&- 12V). Ich würde 
gerne das verstärkte Audiosignal des Subwoofers zur Steuerung der LEDs 
nutzen.

Meine aktuelle Idee sieht wie folgt aus:

LM317 mit 100nf im Eingang und Ausgang auf 5V eingestellt -> 
Brückengleichrichter -> 180K Widerstand

Die so erzeugte Spannung würde ich gerne auf einen ESP ADC Chip geben um 
damit einen Mosfet zu steuern, welcher nachher die Spannung für die LEDs 
durchschaltet.

Leider komme ich hier nicht so recht weiter,... Ideen sind absolut 
willkommen und vielen Dank im Voraus.

von Obelix X. (obelix)


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Was Willst du auf den LM317 geben und was soll ein Brückengleichrichter 
dahinter? Wo soll der 180k Widerstand hin und wie kommst du auf 180k?

(Großes K sind Kelvin, kleines k = Kilo)

Bitte Schaltplan bzw. Skizze.

: Bearbeitet durch User
von Wastl (hartundweichware)


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Obelix X. schrieb:
> Bitte Schaltplan bzw. Skizze.

... und bitte keine Deppenapostrophe! (Obelix ist nicht gemeint)
http://www.deppenapostroph.info

Malte H. schrieb:
> mit eingebauten LED's

von Rainer W. (rawi)


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Malte H. schrieb:
> Leider komme ich hier nicht so recht weiter,... Ideen sind absolut
> willkommen und vielen Dank im Voraus.

Früher (tm) hätte man das mit einem Tiefpass und einem Komparator 
gelöst. Eventuell könnte man noch die Länge des Ausgangspulses mit einem 
Monoflop auf einen festen Wert setzen. Oder sollen die Pulse noch per 
WLAN ins Internet übertragen werden?

von Malte H. (malte_h238)


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Wastl schrieb:
> Obelix X. schrieb:
>> Bitte Schaltplan bzw. Skizze.
>
> ... und bitte keine Deppenapostrophe! (Obelix ist nicht gemeint)
> http://www.deppenapostroph.info
>
> Malte H. schrieb:
>> mit eingebauten LED's

An den Schaltplan werde ich mich gleich setzen und diesen erstellen.

Rainer W. schrieb:
> Malte H. schrieb:
>> Leider komme ich hier nicht so recht weiter,... Ideen sind absolut
>> willkommen und vielen Dank im Voraus.
>
> Früher (tm) hätte man das mit einem Tiefpass und einem Komparator
> gelöst. Eventuell könnte man noch die Länge des Ausgangspulses mit einem
> Monoflop auf einen festen Wert setzen. Oder sollen die Pulse noch per
> WLAN ins Internet übertragen werden?

Der Subwoofer hängt in der 3-Wege Lautsprecherbox an einer 3 Wege 
passiven Frequenzweiche (Trennfrequenz 800Hz). Kann auch sein, dass ich 
mit meiner aktuellen Schaltung komplett auf dem Holzweg bin. Den ESP 
habe ich halt, um Relais in der Box zu schalten und somit die 
Beleuchtung auf Soundsteuerung / Dauerlicht zentral umschalten zu können 
ohne in jeder Box einen Schalter betätigen zu müssen. Daher dachte ich 
diesen zu nutzen.

von Malte H. (malte_h238)


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Hier der Schaltplan wie ich mir das ganze gedacht habe. Ich habe auch 
eine Zeichnung der Frequenzweiche angehängt.

Es kann absolut sein, dass ich komplett auf dem Holzweg bin. Bin für 
Ideen offen. Wichtig wäre mir nur, dass die LEDs der Lautsprecher 
Beleuchtung unabhängig von der Lautstärke bei einem Bassschlag 
aufblitzen und es nicht über ein Mikrofon, sondern wie im Schaltplan 
gezeichnet aus dem Signal des Subwoofers / Tieftöners gesteuert werden.

Schonmal vielen Dank im Voraus.

von Michael B. (laberkopp)


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Malte H. schrieb:
> Hier der Schaltplan

Du hast also vom Lautsprechersignal unabhängige 12V.

Gut so.

Warum meinst du, für so eine einfache Aufgabe unbedingt einen WeMos 
verwenden zu müssen ?

Das Problem ist, bei welchem Pegel die LED aufleuchten soll. Man hört ja 
mal leise Musik und mal laute.

Ich wurde versuchen, das Aufleuchten adaptiv am sonstigen Pegel 
festzumachen, als automatische Anpassung an die Lautstärke.

Die allereinfachste Lösung, ohne Anpassung an den Pegel, ware ein 
Transistor
1
           +--|<|--1k--o
2
           |  LED      +
3
  o--10k--|< BC547    12V
4
Speaker    |E          -
5
  o--------+-----------o
Die nächsteinfache wäre ein Komparator, oder mehrere, wenn du mehrere 
LEDs je nach Lautstärke aufleuchten lassen willst.

Auch ein LM3915 kann helfen.

Mit automatischer Anpassung an die Lautstärke sollte man das Signal erst 
mal gleichrichten, aber nicht mit einem Brückengleichrichter sondern mit 
einem Präzisionsgleichrichter aus OpAmp, dann bildet man den Mittelwert 
durch einen RC Filter, und dann nutzt man wieder Komparatoren ob das 
Signal vor der Mittelwertbildung 2, 4, 8 oder 16 mal so hoch ist wie der 
Mittelwert, für je eine LED.

Das alles kommt ohne Spannungsregler und ohne uC aus.

von Malte H. (malte_h238)


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Der WeMos existiert bereits in den Lautsprechern, da ich damit die 3 
verschiedenen LED Kreise zentral Ein-/Aus- sowie zwischen 
Dauerbeleuchtung und der zukünftigen Soundsteuerung umschalten kann. 
Daher war meine Idee diesen zu verwenden.

Die Idee das ganze ohne WeMos zu realisieren gefällt mir auch sehr gut. 
Allerdings muss ich zugeben, dass ich mit Komparatoren oder 
Operationsverstärkern keinerlei Erfahrungen habe und hier auf Hilfe zum 
Erstellen einer Schaltung angewiesen wäre. Die Idee mit dem 
Operationsverstärker hatte mein Vater vor 12 Jahren auch schon einmal. 
Leider ist er verstorben bevor wir die Schaltung realisieren konnten.

Ich habe mal ein Bild der Lautsprecherbox angehängt. Die 3 LED Kreise um 
die es geht sind:

1. Logo
2. Subwoofer
3. Bassreflex Kanal

Alle 3 Kreise sind so in Reihe / Parallel geschaltet, dass jeder Kreis 
direkt mit 12V versorgt wird.

: Bearbeitet durch User
von Marcel V. (mavin)


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Malte H. schrieb:
> Die Idee mit dem Operationsverstärker hatte mein Vater vor 12 Jahren
> auch schon einmal.

Bei direktem Anschluss an den Subwoofer, kannst du das Mikro und den 
ersten OPV weglassen. Die Schaltung enthält eine automatische 
Lautstärkeanpassung (ALC).

von Michael B. (laberkopp)


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Malte H. schrieb:
> Ich habe mal ein Bild der Lautsprecherbox angehängt.

Erstaunlich, wie man wiederholt so oberflächlich unpräzise beschreiben 
kann.

Daher zeigt Marcel dir eine 3-Farben Lichtorgel, es ist schlicht unklar, 
ob alle LED gemeinsam aufblinken sollen, je lauter je heller, ob von 
MEHREREN LED immer mehr aufleuchten sollen je nach Lautstärke im Prinzip 
eines VU Meters.

Wenn der WeMos sowieso die LED bedient, also auch die nötigen 
Transistoren zur Stromverstärkung hat, dann musst du nur das Audiosignal 
in einen Analogeingang schicken. Und weil Audio plus und minus hat, muss 
man nicht gleichrichten, sondern nur 0 in die Mitte legen. Wegen dem 
blöden 220k:100k Spannungsteiler geht der Messbereich ja von 0 bis 3.2V 
also 1.6V Mitte, bei Versorgung aus 5V
1
                        +----+
2
           +-----+------|7805|--o +12V
3
Audio      |     |      +----+
4
 o--+   340Ohm   |         |
5
    |      |  +-----+      |
6
 10kPoti---(--|WeMos|--LED |
7
    |      |  +-----+      |
8
 o--+------+     |         |
9
GND        |     |         |
10
         160Ohm  |         |
11
           |     |         |
12
           +-----+---------+---- Masse

von Malte H. (malte_h238)


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Erstmal vielen lieben Dank für die Antworten.

Falls ich es zu ungenau beschrieben habe erstmal sorry dafür. Ich 
versuche das ganze nochmal genau zu beschreiben:

1. Alle LEDs sollen bei einem Bassschlag gleichzeitig aufleuchten. Wenn 
kein Bassschlag vorhanden ist sollen die LEDs nicht aufleuchten.
2. Die LEDs haben eine Versorgungsspannung von 12V
3. Das Aufleuchten der LEDs bei einem Bassschlag soll unabhängig von der 
Laustärke sein. Bedeutet ich möchte kein Poti haben, sondern die 
Schaltung soll entweder den Eingangspegel automatisch anpassen oder der 
Pegel sollte so gewählt sein, dass bei egal welcher Lautstärke ein 
Bassschlag erkannt wird.
4. Es handelt sich um 3-Wege passive Lautsprecherboxen. Das heißt ich 
habe in den Lautsprechern nur das verstärkte Signal der Endstufe und 
kein reines NF-Signal aus einem Vorverstärker anliegen.
5. Die LEDs sind in der Box in 3 Kreise aufgeteilt. Dies hat nur den 
Hintergrund, dass ich einzelne Kreise abschalten kann, falls diese zu 
hell sind. Die Soundsteuerung gilt aber für alle Kreise gleichzeitig.
6. Nach meiner Berechnung benötigen alle LEDs zusammen einen Strom von 
1,4A bei 12V. Daher war auch meine Überlegung das ganze über einen 
Mosfet zu schalten, da dieser höhere Ströme abkann.
7. Der Subwoofer in der 3-Wege Box hängt an einer Frequenzweiche und 
wird bei ca 800Hz getrennt.
8. Der WeMos schaltet in der Box nur Relais, mit denen ich die einzelnen 
LED Kreise an- oder ausschalten kann. Zusätzlich ist an dem WeMos noch 
ein Relais vorhanden mit dem ich zwischen Dauerspannung für die LEDs und 
der zukünftigen "Soundsteuerung" umschalten kann.
9. Die Endstufe, die die Lautsprecher versorgt hat eine Leistung von 
950W RMS. Daher können nach meinem Verständnis Spannungen an den 
Lautsprechern bis zu 40V auftreten.

Nochmals erstmal vielen Dank für eure Vorschläge. Ich hoffe das damit 
die Unklarheiten beseitigt sind und mir jemand den richtigen Weg 
aufzeigen kann, wie ich das ganze realisiert bekomme.

: Bearbeitet durch User
von Malte H. (malte_h238)


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Malte H. schrieb:
> Ich hoffe das damit
> die Unklarheiten beseitigt sind und mir jemand den richtigen Weg
> aufzeigen kann, wie ich das ganze realisiert bekomme.

Hallo zusammen,

hat jemand eine Idee wie ich dies realisiert bekomme?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Malte H. schrieb:
> hat jemand eine Idee wie ich dies realisiert bekomme?

Wurden bereits reichlich genannt. Wenn du damit nichts anfangrn kannst, 
kaufe eine fertige Lichtorgel oder eine Bluetooth Box mit eingebauter 
Lichtshow.

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