Ich möchte digitale Daten zusammen mit einem Audiosignal über ein Instrumentenkabel übertragen.
Genauer gesagt möchte ich MIDI-Daten und das Audiosignal einer Gitarre über ein einziges Kabel senden. Der Grund dafür ist, dass Audiokabel allgegenwärtig sind und mir die Mühe ersparen, das spezifische Kabel zu finden, das ich brauche, wenn es kaputt geht.
Die ursprüngliche Idee, die ich hatte, war, die MIDI-Daten einfach roh über das Kabel zu senden, aber ihre niedrige Bitrate (32 kBaud) bringt sie gefährlich nahe an den hörbaren Bereich, und meiner Erfahrung nach, obwohl die Daten an und für sich nicht hörbar sind, es erzeugt ein Jaulen, wenn gleichmäßig verteilte Pakete gesendet werden (wie in CC-Nachrichten).
Ich dachte dann daran, einen 1-MHz-Träger zu erzeugen, der durch das MIDI-Signal moduliert und dann am Empfangsende decodiert würde: Diese Lösung soll das Übersprechen in das Audiosignal lösen.
Ich finde jetzt zwei Hauptprobleme in meiner Idee: Erstens habe ich keine Ahnung, ob das Audiokabel genug Bandbreite hat, um ein 1-MHz-Signal durchzulassen. Ich habe dieses Datenblatt gefunden , das einige Parameter erwähnt, und laut dieser Antwort beträgt die resultierende Impedanz etwa 400 Ω, was eine Standardimpedanz in der Audioindustrie, IIRC, ist. Ich weiß jedoch nicht, wie sich dies auf die Fähigkeit auswirkt, HF-Signale zu übertragen. Auch die Kapazität ist für 10 kHz angegeben, nicht für 1 MHz.
Der zweite Zweifel, den ich habe, ist, dass das Audiosignal eine niedrige Spannung und eine hohe Impedanz hat: Könnte dies ein Problem beim Downstream-Decodieren sein? Wird ein einfacher passiver Tiefpassfilter in der Lage sein, den Datenträger zu eliminieren und das Audio (relativ) intakt zu lassen?
Schlussbemerkung: Ich habe keine Erfahrung mit HF-Schaltungen. Ich habe keine Ahnung, ob ich Dinge wie das Beenden der Verbindung oder ähnliches tun müsste, ich bin mir nicht wirklich sicher, wie wichtig es bei einer Frequenz von 1 MHz ist.
Anstatt mit HF-Modulatoren und -Demodulatoren herumzuspielen, würde ich empfehlen, die MIDI-Daten einfach anders zu codieren, damit ihre Bandbreite den hörbaren Bereich des analogen Signals nicht beeinträchtigt.
Beispielsweise könnten Sie die Daten mit der zweifachen MIDI-Baudrate Manchester codieren – dh jedes asynchrone Bit zweimal senden. Dies würde Ihnen ein Signal geben, das bei 62,5 kHz zentriert ist, wobei die meisten Informationen in einem Band liegen, das innerhalb von ±15,625 kHz davon liegt.
Senden Sie das Signal auf der Sendeseite durch einen 45-kHz-80-kHz-Bandpassfilter, bevor Sie es mit dem Audio mischen. Dadurch werden "Spritzer" im Audio-Durchlassband eliminiert.
Verwenden Sie auf der Empfangsseite denselben Filter, um das Audio zu blockieren, bevor Sie das Signal an eine Schwellenwertschaltung ("Daten-Slicer") und dann an Ihren Manchester-Decoder senden. Der Ausgang des Decoders speist dann ohne zusätzliche Arbeit einen gewöhnlichen MIDI-Eingang. Ein einfacher Tiefpassfilter bei etwa 25 kHz eliminiert das MIDI-Signal aus dem Audiopfad.
Mit einem abgeschirmten Twisted Pair mit kontrollierter Impedanz (120 Ohm STP) mit Balun unter Verwendung von FM mit einem breiten Abweichungsverhältnis kann es möglich sein, das SNR um das Verhältnis von Abweichung zu Bandbreite über dem Schwellenwert zu verbessern.
Ich habe ein einzelnes Koaxialkabel verwendet, um Vollduplex-Basisband-Audio, 150 kbps Biphase auf 10 MHz FM und 1 Mbps Biphase zu mischen. Aber die Audioquelle war von schlechter Qualität von einem Kehlkopfmikrofon, also kein HiFi.
Drahtlose Sender scheinen beliebtere Lösungen zu sein. Ohne HF-Erfahrung sollten Sie dies also kaufen. Oder finden Sie heraus, wie Sie ein CAT5-Kabel mit dem Twisted-Pair für Audio und dem Twisted-Pair für MIDI verbinden.
Ale..chenski
Chu
Francesco Bertolaccini