Analoge Vorverarbeitungsschaltung (Anti-Aliasing/Vorverstärker) zum Ansteuern von ADC

Piezo-Tonabnehmer würde ich nicht empfehlen. Auf meinem alten Antoria (vor Ibanez) 6 Saiten habe ich 6 kleine induktive Sensoren (viele Drahtspulen um einen Magneten, auch bekannt als 6 einzelne Gitarrenpicks) verwendet und sie funktionierten gut in der Bridge-Pickup-Position - ich habe keine Interferenz zwischen einem bekommen Saite und die nächste - Sie werden akustische Tonabnehmer verwenden, und ich wette, Sie bekommen Übersprechen und das wird Sie wahrscheinlich ärgern - ich würde es. Ich habe meine 1982 gebaut und jedes Saitensignal durch eine einfache Operationsverstärker-Verzerrungsschaltung gespeist und dann die Signale gemischt. Es klang wie eine Orgel und ich sollte es eines Tages ausgraben, aber wenn Sie zu Midi konvertieren, möchten Sie wahrscheinlich wirklich ein Rechteckwellensignal, anstatt zu versuchen, den Nulldurchgang in Software basierend auf den vom ADC ausgegebenen Zahlen durchzuführen . Nur eine Empfehlung von jemandem, der etwas gebaut hat, das Jeri total macht. s sieht aus wie ein Stück Mist. Ich hörte sie sagen, dass es auch nicht so gut funktioniert hat!!!

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Ich spiele ziemlich gut Bassgitarre und bin sehr vertraut mit den Wellenformen, die sie produzieren und wie die meisten Bassspuren aufgenommen werden. Die 99%-Regel besagt, dass immer nur eine Note gleichzeitig gespielt wird, dh die Bassgitarre wird fast immer nur eine Note gleichzeitig gespielt (obwohl sie vier Saiten hat). Es gibt einen sehr guten Grund, warum Bassgitarristen nicht mehrere Noten spielen – bei einer so niedrigen Frequenz klingen mehrere Noten fast immer wie ein Durcheinander. Dies ist anders als bei einer 6-saitigen Gitarre - diese ist mindestens eine Oktave höher gestimmt (im Vergleich zu den dicken E-Saiten) und bei dieser Tonhöhe klingen Akkordnoten natürlich sehr gut. Meine 1. Empfehlung an Sie lautet also: -

Bleiben Sie beim eingebauten konventionellen elektromagnetischen Tonabnehmer Ihrer Bassgitarre und denken Sie nicht einmal daran, diesen zu modifizieren, bis Sie die Algorithmen beherrschen, um die Wellenform der Bassgitarre in Midi umzuwandeln. Dies gibt Ihnen ein perfektes Signal, um den gewünschten DSP auszuprobieren.

Tatsächlich würde ich noch einen Schritt weiter gehen – machen Sie ein paar ausgewählte Aufnahmen Ihrer Bassgitarre und verwenden Sie diese Aufnahmen als Eingaben für Ihr DSP-System. Dadurch haben Sie zwei Hände frei, um Ihren Code so weit wie nötig zu optimieren. Also, meine 2. Empfehlung ist: -

Nehmen Sie ein paar ausgewählte Bassriffs in die Soundkarte Ihres PCs auf, schalten Sie den Bass leiser und vergessen Sie es, bis Sie Ihre Algorithmen geklärt haben. Sie können Ihren PC zum Ausgeben der Riffs verwenden und wenn Sie einen Wave-Editor verwenden, können Sie die aufgenommenen Bassklänge kopieren und einfügen, schrittweise wiederholen, zusammenführen oder praktisch alles mit ihnen machen. Geben Sie diese über Ihre Soundkarte aus und erledigen Sie die wirklich schwierige Aufgabe zuerst.

Die wirklich schwierige Aufgabe besteht darin, die von Ihrem PC ausgegebenen Bassklänge in das Midi-Format umzuwandeln - jede Arbeit, die im Leben oder in der Elektronik erledigt werden muss - gehen Sie zuerst das Schwierige an, und wenn Sie das Schwierige nicht schaffen, geben Sie die Idee auf.

Wenn Sie den harten Teil erledigt haben, versuchen Sie, Ihre Bassgitarre "live" in Ihr DSP-System zu spielen, und sehen Sie, ob sie immer noch ohne Probleme funktioniert. Dies wird natürlich nicht der Fall sein, da kleine Unebenheiten und fehlerhafte Saitengeräusche zu Ihren Algorithmusproblemen führen, die Sie nicht berücksichtigt haben. Meine dritte Empfehlung lautet daher: -

Versuchen Sie aufzuzeichnen, was dem DSP ein Problem bereitet, und verwenden Sie diese neue Aufzeichnung, um Ihren Algorithmus zu korrigieren. Wiederholen/schleifen Sie mehrmals, bis Sie mit Ihrem Code-basierten Midi-Konverter zufrieden sind.

Dann, und nur dann, sollten Sie anfangen, über Änderungen nachzudenken, die Sie an Ihrer Bassgitarre vornehmen könnten. Meiner ehrlichen Meinung nach glaube ich nicht, dass Änderungen aufgrund der 99%-Regel erforderlich sind.

Als kostenloses Weihnachtsgeschenk, wenn Sie ein paar Bassgitarren-Samples wollen, mailen Sie mir (siehe mein Profil) und ich schicke Ihnen welche.

Wenn Sie den PC als Klangquelle für das Bassgitarren-Audio verwenden, haben Sie außerdem die Möglichkeit, den Algorithmus auf einer Plattform zu perfektionieren.

Ich zögere zu antworten, weil ich wirklich kein Experte für solche Dinge bin. Aber sonst antwortet niemand. Ich schlage vor, dass Sie die Schaltung bauen, die Sie hier finden: http://stompville.co.uk/wp-content/uploads/2012/03/115SV.png

Ich würde vorschlagen, die Piezos in den Bass zu stecken und dann den ersten Teil der Schaltung mit den JFETs und der zugehörigen Schaltung aufzubauen und dann mit dem Oszilloskop zu sehen, welche Art von Amplitude Sie erhalten. Nachdem Sie das gesehen haben, haben Sie eine bessere Vorstellung davon, wie viel Verstärkung Sie benötigen, um Ihren 3,3-V-Swing zu erreichen. Am Ende, denke ich, werden wir das Signal in den ADC koppeln, also sollten Sie vorerst nur Spitze-zu-Spitze messen. Sobald Sie das haben, können wir uns den Rest der Schaltung noch einmal ansehen.

Übrigens, werden Sie alle 4 Piezos parallel schalten und dann einen Verstärker verwenden, oder werden Sie 4 Verstärker machen?

Da keine der Antworten wirklich auf (1) oder (2) eingeht oder bestimmte Komponenten / Schaltungen bereitstellt, werde ich nach einigen Tagen der Recherche und Rücksprache mit einem Bekannten mit elektrotechnischem Hintergrund selbst antworten.

Mit Hilfe eines Multimeters habe ich die Ausgangsimpedanz der Piezoscheibe gemessen, die in der Größenordnung von Megaohm (~ 1,5 MOhm) liegt, was der Beschreibung von Wikipedia entspricht .

Dies sagt uns, dass wir aufgrund seiner hohen Ausgangsimpedanz unmittelbar nach dem Piezo puffern müssen, was mit einem Operationsverstärker problemlos möglich ist

Dann habe ich mit einem Oszilloskop die Spitze-zu-Spitze-Spannung der Piezoscheiben gemessen, die ungefähr -3,6 V bis +3 V beträgt, wenn ich die Saiten so fest wie möglich zupfe.

Da der akzeptierte Bereich des ADC 0 bis 5 V beträgt (der Va-Pin des ADC ist im Papilio mit 5 V verbunden), müssen wir:

1. Passen Sie den 6,6-V-Ausgangsbereich an den 5-V-Bereich des ADC an. Dies kann mit einem nicht-invertierenden Verstärker auf Omp-Amp-Basis mit einer Verstärkung von 5/6,6 = 0,75 erfolgen . Dies kann erreicht werden, indem R1 auf 1K und R2 auf 1,3K eingestellt wird (1K Ohm und 300 Ohm in Reihe)
2. Verwandeln Sie den bipolaren Ausgang des Piezos in den unipolaren Eingang des ADC. Dies kann mit einem Operationsverstärker-Addierer von 2,5 V unmittelbar nach dem nicht invertierenden Verstärker in (1) erfolgen , wobei das Einstellen von Rf auf 2,5 K und R1 auf 1 K die Aufgabe erfüllen sollte. Beachten Sie, dass diese Schaltung den Eingang invertiert, aber das spielt für diese Anwendung keine Rolle.

Bis zu diesem Punkt haben wir uns um die Anpassung der Spannung an den ADC gekümmert, jetzt müssen wir uns um Anti-Aliasing mit einem Tiefpassfilter kümmern. Ein zweipoliger aktiver Filter, wie in diesem Tutorial beschrieben , sollte die Arbeit erledigen. Wir könnten noch viel weiter gehen .

Die letzten Puzzleteile sind:

1. Auswahl des Operationsverstärkers. Ich habe mich für den OPA2134 entschieden , er ist rauscharm und billig und akzeptiert eine Niederspannungsversorgung.
2. Wie man die Operationsverstärker mit Strom versorgt. Ich kann eine 5-V- und Masseverbindung an die beiden Pins anschließen, die vom Papilio zum Logicstart Megawing gehen. Die Operationsverstärker benötigen jedoch auch eine negative Spannung, dies kann einfach mit einer virtuellen Masse mit dem TLE2426 erfolgen, wie hier beschrieben .