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Hardware für Frequenzfilter für Audiosignal
29.01.2021, 13:21
Beitrag #1
Frequenzfilter für Audiosignal
Hallo Arduino Forum,

ich möchte gerne ein Projekt vorstellen u. umsetzten und suche Hilfe bzw. Unterstützung. Am besten einen Mentor der mich bei diesem Projekt begleiten könnte.

Zu meiner Person:
Ich habe bisher keine Erfahrung mit dem Arduino und dessen Programmierung. Dafür aber Elektrotechnisches Wissen und eine große Lernbereitschaft.

Projektbeschreibung:
Ich möchte gerne über ein Mikrofon (h1n Handy Recorder) oder über einen MP3 Player (Smartphone) ein Audiosignal (Klinkenstecker) in den Arduino einspielen. Über den Arduino soll dann das Audiosignal in verschiedene Frequenzen aufgeteilt werden und über die digitalen Ausgänge (5VDC) des Arduino ausgegeben werden.

Input -> Audiosignal -> Verarbeitung und Splitt in die verschieden Frequenzbereiche -> Ausgabe der verschieden Frequenzen über die digitalen Ausgänge (5VDC) des Arduino -> Ansteuerung von Relais für die geplanten Aktoren (z.B. Motoren).

Geplante Frequenzbereiche*:

Kanal 1 = 20 - 40Hz
Kanal 2 = 40 - 80Hz
Kanal 3 = 80 - 250Hz
Kanal 4 = 250 - 600Hz
Kanal 5 = 600 - 4000Hz
Kanal 6 = 4000 - 6000Hz
Kanal 7 = 6000 - 7000Hz
Kanal 8 = 7000 - 20000Hz

*Eine spätere Anpassung der Frequenzbereiche sollte im Programm möglich sein.


Blackbox1:

- Die Auswahl der geeigneten Hardware.

Welcher Arduino kann diese Frequenzen messen und ausgegeben? Ich habe schon mal gestöbert und gelesen, dass der Arduino Uno 8 D I/O's und 4 A I/O's hat. Was ja für die Anwendung passen könnte. Aber kann er auch den Frequenzbereich von ca. 20Hz bis 20kHz erfassen?

Blackbox2:

- Die Signalaufbereitung des Audiosignals (extern falls erforderlich).

Kann der Arduino eine Wechselspannung einlesen? Oder ist es besser eine Gleichspannung einzulesen. Ich habe schon etwas geforscht und gelesen das es einfacher ist ein DC Signal zu verarbeiten.

Sollte daher das Audiosignal mit einem ext. Audioverstärker (z.B. LM386) verstärkt werden und in Folge gleichgerichtet werden durch einen Zweibrückengleichrichter oder mit einem ACDC Converter?

Kann man auch den CZN-15E Sensor modifizieren und anstatt des Mikrofons durch einen Klinkenstecker ersetzten?

Blackbox3:

- Die Programmierung des Arduino.

Ich habe schon einen Blick in die Bib der Arduino Software geworfen. Bezüglich des Auslesens des Eingangssignal (Audio).

Unter der Suche "Audio Frequency" gibt es drei Ergebnisse:

- AudioFrequencyMeter -> Diese Programm scheint ein Audiosignal mittels einer zusätzlichen Karte, dass Eingangssignal abzutasten um seine Frequenz zu bestimmen.

- CWW Morse Transmit -> Hierbei handelt es sich um ein Morsecode (nicht zutreffend)

- FrequencyDetector -> Diese Programm kann anscheint auch ein Audiosignal erkennen. Aber so wie ich es verstehe nur im Bereich von 38Hz bis 9612Hz.

Gibt es weitere Bib's wo man suchen kann oder gibt es auch fertige Programme die nach dem prinzip Tief- Band- und Hochpass arbeiten um das Programm zu verschlanken. Habe auch noch das Programm "Goldilocks Analougue DAC Library" gefunden. Mittels einer Erweiterungskarte (Goldilocks Analogue) und dem Programm stehen anscheint die Funktionen für Tief- Band- und Hochpass zu Verfügung.

Würde mich freuen wenn ich eine Expertenmeinung zu den einzelnen Programmen u. Ideen bekommen könnte. Oder noch viel besser, falls jemand eine Idee hat die besser ist. Vorab schon mal vielen Dank im Voraus.

Blackbox4:

- Der Schaltungsaufbau der schaltbaren Ausgänge.

Ich habe gelesen, dass die Ausgänge (D I/O's) schaltbar sind (5VDC). Damit sollte sich eine kleine Transistorschaltung bauen lassen um ein Relais anzusteuern.

Hab Ihre eine andere Idee?


PS.: Ich hoffe ich fordere nicht zu viel. Aber ich möchte gerne diese Projekt umsetzten, da ich hoffe dass der Arduino eine Möglichkeit bietet das Optimum herauszuholen. Im Bezug auf die Anforderungen im Vergleich zu einen statischen Aufbau mit z.B. RC-Gliedern auf einer Lochrasterplatine. Da ich im speziellen Fall Sounds aufnehmen möchte die ich z.B. im Bahnhof, in einer Industrieanlage, im Wald usw. visuell Darstellen möchte. Daher die verschieden Frequenzbereiche die Schaltbar sein sollen um Aktoren anzuschließen

Über positive Rückmeldungen würde ich mich freuen.

VlG Newton
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29.01.2021, 13:51
Beitrag #2
Hardware für Frequenzfilter für Audiosignal
Hallo,

ich suche für ein Bauvorhaben die passende Hardware. Ich möchte gerne über ein Mikrofon (h1n Handy Recorder) oder über einen MP3 Player (Smartphone) ein Audiosignal (Klinkenstecker) in den Arduino einspielen. Über den Arduino soll dann das Audiosignal in verschiedene Frequenzen aufgeteilt werden und über die digitalen Ausgänge (5VDC) des Arduino ausgegeben werden.

Input -> Audiosignal -> Verarbeitung und Splitt in die verschieden Frequenzbereiche -> Ausgabe der verschieden Frequenzen über die digitalen Ausgänge (5VDC) des Arduino -> Ansteuerung von Relais für die geplanten Aktoren (z.B. Motoren).

Geplante Frequenzbereiche*:

Kanal 1 = 20 - 40Hz
Kanal 2 = 40 - 80Hz
Kanal 3 = 80 - 250Hz
Kanal 4 = 250 - 600Hz
Kanal 5 = 600 - 4000Hz
Kanal 6 = 4000 - 6000Hz
Kanal 7 = 6000 - 7000Hz
Kanal 8 = 7000 - 20000Hz

*Eine spätere Anpassung der Frequenzbereiche sollte im Programm möglich sein.

Welcher Arduino kann diese Frequenzen messen und ausgegeben?

Ich habe schon mal gestöbert und gelesen, dass der Arduino Uno Rev.3 8 D I/O'S und 4 A I/O's hat. Was ja für die Anwendung passen müsste. Aber kann er auch den Frequenzbereich von ca. 20Hz bis 20kHz erfassen?

VlG Newton
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29.01.2021, 13:54
Beitrag #3
RE: Hardware für Frequenzfilter für Audiosignal
Schau Dir mal das Datenblatt des MSEQ7 an, evtl. kann der IC einen Teil Deiner Probleme lösen.

Gruß Tommy

"Wer den schnellen Erfolg sucht, sollte nicht programmieren, sondern Holz hacken." (Quelle unbekannt)
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29.01.2021, 14:08
Beitrag #4
RE: Hardware für Frequenzfilter für Audiosignal
Hey Tommy,

vielen Dank für die Idee mit dem MSEQ7. Eine Eigenschaft MSEQ7 ist die Aufnahmezeit von 60 Sek.. Für mein Bauvorhaben möchte ich gerne ein Audiosinal über ein Mirkrofon oder via MP3 Player (.Wav oder .MP3) einspeisen. Welche meist länger sind als 60 Sek..

Mir geht es auch eher darum ein echt Zeit Audiosingal in die gewünschten Frequenzbereiche auf zu splitten. Und wenn ein Frequenzbereich aktiv ist, dass dann ein digital output gesetzt wird.

VlG Newton

PS.: Hoffe ich habe da jetzt nix falsch verstanden. Falls doch bitte korregiere mich.

Zur Info: Eigenschaften von MSEQ7

- Aufnahmezeit: 60 Sekunden
- starten Sie die Wiedergabe, die Aufnahme, usw. mit den eingebauten
Tasten oder dem Arduino™ UNO
- Wiedergabe über Lautsprecher oder Line-Ausgang
- es kann ein Beispiel heruntergeladen werden
- stapelbar: es können verschiedene Shields gestapelt werden
- große Nutzergemeinde
- 1 Arduino™ UNO erforderlich (nicht mitgeliefert)
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29.01.2021, 14:13
Beitrag #5
RE: Hardware für Frequenzfilter für Audiosignal
Ich hatte Datenblatt geschrieben und nicht eine dubiose Quelle von Falschinformationen. Der kann kontinuierlich messen.

Gruß Tommy

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29.01.2021, 14:33
Beitrag #6
RE: Hardware für Frequenzfilter für Audiosignal
Hey Tommy,

da hast du wohl recht. Hatte nicht geahnt das du ein IC meintest. Daher auch meine Rückfrage, ob ich das richtig verstanden habe.

Hab mir das Datenblatt angeschaut. Der IC splittet in sieben Bereiche auf. Was super ist und gibt eine Gleichspannung aus. Leider fehlt mir die weitere interpretationskraft das nun in Zusammenhang mit dem Arduino zu bringen.

kannst du mir dabei helfen?

VlG Newton
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29.01.2021, 14:39
Beitrag #7
RE: Hardware für Frequenzfilter für Audiosignal
Wie wäre es denn einfach mal damit: Der Suchmaschine Deiner Wahl "mseq7 equalizer arduino" vorzuwerfen und die Fundstellen zu lesen?

Gruß Tommy

"Wer den schnellen Erfolg sucht, sollte nicht programmieren, sondern Holz hacken." (Quelle unbekannt)
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29.01.2021, 15:41
Beitrag #8
RE: Hardware für Frequenzfilter für Audiosignal
Hey Tommy,

hab ich gemacht. bin dabei auf ein Projekt gestoßen was meinen Anforderungen entspricht. Es heißt "Dancing Fountain: Arduino with MSGEQ7 Spectrum Analyzer".

Ist es das vorauf du hinaus wolltest?

Vlg Newton
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