DIY moduleres Multieffekt im Rack (Achtung, viele Bilder!)

[leroyunso]

Was für Abmaße hat das Bauteil denn? Der hohe Preis wird sicher auch durch das temperaturbeständige Material zustande kommen. Da dachte ich jetzt alternativ an ein günstiges Material wie ABS und stattdessen setzt du (Metall-)Ösen zum Schutz ein, auf die du dein Bauteil dann anpasst. Die Ösen müssen dann natürlich wiederum zu den LEDs passen.
Oder aber du lässt dir ein Blech fertigen, das über schraubbare Abstandshalter (der Artikel hier dient nur mal der Anschaulichkeit - wenn nicht mehr auffindbare Größen gefordert sind, könnte man auch über zurechtgesägte Gewindestange nachdenken) angebracht wird und durch abgewinkelte Kanten wenn nötig Schutz bietet. Das ganze ließe sich dann auch in der Wunschfarbe lackieren oder pipapo.

Edit: Erschwert das Löten dann in sofern, dass du nix ans Blech anlöten darfst, nimmt aber das Schmelzen aus der Geschichte...

 

[Etna]

Moin!

Nö, das Material kostet mich ganze 5 Euro. Der Rest geht in die Arbeit oder Maschinenstunde. Daher wunderte ich mich auch arg. Aber da dies bei 8 Firmen konstant ähnlich ist brauchen die für dieses Beiteil, dass laut meiner CAD Software eine halbe Stunde in der Fräse sitzt wohl ca 4 Stunden für anderweitige Tätigkeiten. Wie diese aussehen, kann ich mir nicht erklären, aber naja... Oder ist die Stunde Arbeit von 80 Euro auf 200 Euro gestigen ohne das ich dies bemerkt habe?

Ja, die Idee mit den Ösen ist nicht schlecht, aber doch ein wenig aufwändig. Es gibt für LEDs Halterungen, die so aussehen. Ich könnte jetzt 128 Stück zu je 40cent bestellen und mir die Mühe machen jedes Einzelne in der richtigen Länge zu schleifen und einzusetzen. Als Abstandhalter finden sich auch sicherlich kurze Plastik-Röhrchen für die Verschraubung. Doch der Arbeitsaufwand trotz des im vergleich günstigeren Preis ist mir zu viel. Die Lösung ist nicht wirklich elegant.

Aber ich denke ABS ist die richtige Richtung. Ich habe angefangen einige Teile davon zu drucken. Da habe ich die Löcher auf 1,5mm Durchmesser erweitert. Der Pin der LED hat einen Durchmesser von 0,4mm und ich hoffe einfach, dass ich es bei der Montage auf der Frontplatte so genug Luft bleibt. Zudem hat ABS eine Schmelztemperatur von immer über 200°C. Vielleicht reicht das ja trotz Lötkolben. Daumen drücken! Danke für die Hilfe!

Gruß,
Etna

 

[leroyunso]

Ich denke, mit ein bisschen Vorsicht und nicht übertrieben heißem Lötkolben sollte das machbar sein.

Mh, 5€ Materialkosten hätte ich nicht erwartet... Die Lösungen meinerseits sind auch eher Bastel-Ansätze, ich denk da immer etwas pragmatisch. Die LED-Halterungen sind mit 40 cent das Stück auch überraschend teuer. Ich dachte an einstellige Euronen-Preise je 100.

Viel Erfolg jedenfalls! Bin als Student der Mechatronik doch sehr angetan von deinen bisherigen Projekten! Gerade das Multieffektgerät mit SimuLink hat mich stark beeindruckt!

Beste Grüße, Leroy

 

[Don Joe]

oh, cooler Thread! Abboniert

 

[Etna]

Moin!

Nachdem ich nun ein paar Versionen meines Bauteils gedruckt hatte, habe ich mich jetzt für eine entschieden und auch sogleich das Display angefertigt. Endlich geht es also weiter!

Hier die Einzelteile:

Die ganzen LEDs musste ich natürlich einzeln einfädeln:

Damit alle sauber in die Front passen, habe ich die Front oben drauf gelegt, das ganze vorsichtig umgedreht und dann die Rückseite vorsichtig verschraubt, damit die LEDs ihren festen sitz zum Löten hatten. Das ergab dann diesen Igel, der nur noch meinen Lötkolben brauchte:

Ich habe mir zu viel Angst gemacht mit dem schmelzenden Kunststoff. Ich konnte beim Löten nichts vom ABS riechen. Es roch wie immer nach Lötstopplack und Flussmittel. Natürlich sollte man beim Löten immer für eine Abluft sorgen! Die Dämpfe sind giftig und auf Dauer nicht gut für einen. Oben zu sehen ist, wie schön sich die Platine in die hintere Frontplatte einfügt und so seitlichen Halt liefert. Das Display wird forn natürlich von den LEDs am rausfallen gehintert und hinten kann das Modul nicht raus fallen, da der Kunststoffeinsatz an den Seiten breiter als die Aussparung für die Platine ist. So dient das Teil aus ABS nicht nur dem Zusammenhalt des Displays, sondern auch noch als Abstandshalter zwischen den beiden Frontplatten.

Falls sich jemand fragt, wie es hinter der Frontplatte aussieht, der sieht es jetzt:

Die Langlöcher neben der Ausparung für die Platine fürs Display dienen den zusätzlichen Anzeige-LEDs.

Das fertige Display-Modul sieht jetzt so aus:

Die beiden LEDs ganz außen sind natürlich nicht an der Platine mit dran. Die werden einzeln vom uC angesteuert. Nur der mittlere Block bildet das Display a la Lol-Shield von Herrn Rodgers. Wer dazu Infos haben mag, kann sich gerne im Internet dazu auf dem weg machen. Es gibt sehr viele Projekte und Anleitungen zu diesem Shield.

Da dieses Thema nun endlich für mich hardwaretechnisch abgeschlossen ist, werde ich mich dem analogen Teil dieses Einschubs kümmern. 4 parallel Loops sollen unter dem uC Platz finden und da muss ich mir erst noch Gedanken zur Masse Leitung machen. Zudem sollen die hinteren Buchsen deaktiviert werden, sobald forn etwas hinein gesteckt wird. Des weiteren muss ich einen der Loops noch so modifizieren, dass das Signal gesplittet ins Effektgerät geht und der andere Teil dann zum uC wandert, um dann Stimmgerät und andere Funktionen zu ermöglichen. Verschiedene Display-Spielchen während man spielt wären schick oder auch eine polyphone Guitar to MIDI Funktion. Aber das sehe ich dann später beim Programmieren.

Das wars auch schon.

Gruß,
Etna

 

[Etna]

Moin!

Heute ist wieder ein kleines Update an der Reihe. Ich habe mich um die analoge Sektion gekümmert und schon mal angefangen die Loop-Platinen zu bestücken:

Wie man sieht sind einige Plätze noch frei. Das liegt daran, dass ich ursprünglich alle Elkos als Koppelkondensatoren vermeiden wollte. Allerdings zeigte sich, dass ich keinen Platz dafür habe. Ich habe maximal 75mm Höhe für 5 dieser Platinen zur Verfügung. Der Größenunterschied ist imens:

Und nun habe ich etwas audiophilere Elkos bestellt. Die werde ich einlöten, sobald die angekommen sind. Die fünfte und noch unbestückte Platine soll als Eingangs-Buffer als auch als Splitter dienen, damit ein Teil des Signals vom AD-Wandler verwendet werden kann. Da ich die Schaltung modifizieren muss, habe ich noch nichts außer die Sockel bestückt.

Die Montage der anderen Teile ist auch schon abgeschlossen. Hier sieht man die Potis und Buchsen mitsamt aller Kabel:

Wie man sieht wird es schon arg oldschool. Kein Hersteller würde das so fertigen. Da würde alles auf einer Platine sitzen, die man auf die Potis auflötet und auch von denen gehalten wird. Das wars. Damit ich die Übersicht nicht verliere, habe ich alle Potis farbig kodiert. Volume hat je grün, blau, lila als Farben und Balance gelb, orange und rot. So weiß ich deckweise, welche Farben ich wo anlöten muss. Mangels freier Pins am Stecker, habe ich eine gemeinsame Masse an allen Buchsen vorgesehen. Nur von der Rückseite angeschlossene Geräte werden einen Ground/Lift-Schalter erhalten. Das Signal der Buchsen "in", "out", "Loop1 in" und "Loop1 out" wird von der Rückseite aus durch die Buchsen an der Front geschliffen, damit sich beim Einstecken eines Steckers an der Front das rückseitig angeschlossene Gerät entkoppelt. So muss man nicht immer an die Rückseite, um mal etwas auszuprobieren.

Unten sieht man, dass ich versuche ein sauberes Kabel-Management zu erziehlen:

Im Hintergrund sieht man auch schon die Dioden an den Tastern:

Die sind dazu da, dass ich trotz Nutzung einer Matrix auch mehrere Taster gleichzeitig drücken kann ohne das sie sich gegenseitig beeinträchtigen. Auch wenn die Schaltung recht simpel ist, knobel ich noch gerade an der Verschaltung, damit ich möglichst wenig Brücken einsetzen kann. Es soll ja übersichtlich bleiben.

Da alle Bedienelemente nun montiert sind, zeige ich mal die Front:

Ich bin froh, dass ich die Poti-Knöpfe gefunden habe:

Eigentlich gehört der größere Knopf anders herum montiert. Allerdings ist dies nur möglich, wenn die Potis direkt am Blech montiert wären. Zum Glück kann man die auch problemlos anders herum verwenden. Zwar zeigt die Markierung nun in die falsche Richtung, allerdings musste ich nichts an den Knöpfen modifizieren. Zudem sagt mir die Optik auch zu. Es gibt zwar Schöneres, aber auch viel viel Hässlicheres und daher kann ich damit nun sehr gut leben.

Was sagt ihr zur Optik?

Gruß,
Etna

 

[leroyunso]

Ehrlich? Ich bin total geflasht von dem Ding. Erstaunlich, dass du den Überblick behälst bei der Fülle an Baustellen und anscheinend immer gleich Lösungen parat hast.

Zu deinem lolshield hab ich aber ein, zwei Fragen:
1.) Das sieht dann am Ende im Prinzip aus wie 'n 14*9 Pixel-Monochrom-Display oder wie? Oder schaltest du einzeln die LEDs der Reihe entsprechend - Aber wozu dann die 9 Reihen?
2.) Wie realisierst du dein Stimmgerät? Zum einen, auf welche Weise wenn man fragen darf? Da gibt's ja einige Möglichkeiten (FFT, reine Hardware-Verschaltung, ...). Zum Anderen, wie stellst du dir die Anzeige dann vor? Ich hab mich letztes Semester nämlich an 'ner Stimm-App für den Bass versucht als Semester-Projekt, bin dann aber an der Genauigkeit der FFT-Bibliothek gescheitert.

Bässte Grüße, Leroy

 

[Don Joe]

Geil! Ich wünschte ich könnte so was auch bauen...
Die Optik gefällt mir gut, und (zumindest auf den Bildern) sieht man gar nicht, dass die unteren falsch rum sind.
Sind die Wima Kondensatoren riesig oder die Elkos so klein? Und wie viel zahlt man für Audiophile(re) Elkos?

 

[leroyunso]

Die Wimas sind verdammt groß. Der 10uF Elko sollte etwa den Durchmesser (m)eines kleinen Fingernagels haben aber etwas höher sein.

 

[Etna]

Moin!

Ja, die Folie von Wima ist einfach riesig bei geforderten 10uF. Und leider fand ich noch keine niedrigere Spannungsfestigkeit, die die Größe verringern könnte. Der Elko ist gerade mal 7mm hoch und hat einen Durchmesser von 4mm. Generell versuche ich gute Sachen zu verbauen. Elkos von Panasonic der FC Reihe sind wundervoll. Ansonsten sind Nichicon oder Vishay gute Hersteller, die einfach zu beschaffen sind und eine gute QUalität mit langer Haltbarkeit liefern. "Audiophile" Elkos sind welche mit glatter Oberfläche und am besten noch bipolar. Sie haben zwar noch rund ein Drittel mehr Verzerrungen als normale Folienkondensatoren, aber sie sind wesentlich besser als normale/billige Elkos mir rauer Oberfläche. Preislich liegen diese Elkos rund doppelt so hoch wie normale Elkos, allerdings rund 1/20 niedriger als oben gezeigte Wimas. Die Wimas kosten schon ein paar Euro das Stück und ein bipolarer Elko liegt bei 25cent oder so.

Die Anzeige auf dem Display ist tatsächlich monochrom in 14x9 Pixeln angedacht. Dazu gibt es noch zwei zusätzliche LEDs, die im Standby oder mit aktivierter Mute Funktion leuchten. Ich möchte zwei Tuner Modi realisieren. Einmal wird in der oberen hälfte der Buchstabe der angespielten Note angezeigt und wenn nötig daneben noch eine Raute, um die zwischennoten darzustellen. Unten dazu soll dann im Stile der Boss Tuner ein Lauflicht laufen und stehen bleiben, wenn die Stimmung steht. Dazu soll dann ein polyphoner Tuner eingebaut sein. Die Buchstaben unter dem Display zeigen dann die angespielte Seite (von rechts nach links und in Klammern mit 7 Saiten). Zur Veranschaulichung zwei Grafiken:

Die Funktion des Tuners erledige ich dann zum einen im polyphonen Modus natürlich per FFT und zum anderen werde ich mich bei den Einzelnoten mit Zero Crossing Detection versuchen mit einem fixen Wert als virtuelle Null. Da wundert mich allerdings, welche Bib du dafür verwendet hast? Es gibt nämlich viele hervorragend funktionieren Tuner als App.

Und ja, die Potiknöpfe sehen sehr gewollt so aus. Allerdings fehlt beim hinteren einfach der weiße Strich als Anzeige und man sieht ein Stück vom inneren Kunststoff. Die andere Seite ist einfach hübscher. Aber es stört mich wirklich nicht das erst einmal so zu haben. Ich denke diese kleine Verbesserung ist es nicht wert sich die Mühe mit dem Fräsen zu machen.

Gruß,
Etna

 

[leroyunso]

Eben weil es so viele funktionierende Apps gibt, war ich mir auch relativ erfolgssicher und umso verdutzter, dass es am Ende am Ergebnis der FFT lag. Bib war "jtransform" mein ich, aus ner kalifornischen Hochschule stammend und an sich sehr bequem verwendbar.

 

[Etna]

Moin!

Es kleckert sich gerade so hin bei mir. Der Aufwand ist nicht zu unterschätzen. Heute abends saß ich 5 Stunden lang am Tisch und habe mit der analogen Kabelage angefangen:

Da sieht man auch dabei einen der fertigen Loop-Platinen.

Trotz der langen Zeit bin ich nur so weit gekommen:

Da wundert es nicht mehr, dass ich mir mitlerweile jeden Schritt notieren muss, damit ich in diesem buten Kabelwald nicht den Überblick verliere.

Geschulte Augen sehen, dass ich die Pfostensteckerleiste wechselte. Die andere war nur doppelreihig und da viel mir in den letzten Tagen auf, dass die Pins auf der analogen Seite alles andere als reichen. Diese Leiste ist dreireihig und spendierte mir 24 Pins, die absolut nötig sind.

Solche Kleinigkeiten sind es auch, die die meiste Zeit doofer weise schlucken. Da kann man sich auch schon mal 2 Stunden mit einer Schraube beschäftigen. Da weiß man zwar was man genau machen möchte, realisiert dies und bemerkt leider, dass es nicht passt. Und erst nach dem dritten oder vierten Versuch ist alles so, wie es ursprünglich angedacht war. Naja... irgendwie motiviere ich mich da noch und beiße mich bei sowas durch.

Hier noch ein Schnappschuß von der Anprobe der Loops, damit ich nicht versehentlich die falschen Schrauben verwende:

Ganz unten sieht man auch den Loop, den ich als Splitter verwenden werde, um einen Teil des Signals an den uC geben zu können. Der ist als art "Channel 1" konstruiert mit besseren Bauteilen, da er immer im Signalweg verbleiben wird. Ich sehe die Buffer absolut notwendig. Einer sitzt direkt nach der Eingangs-Buchse und der andere direkt vor der Ausgangs-Buchse.

Am Wochenende habe ich die digitale Kabelage beackert:

Es sieht noch ein wenig krüde aus mMn, aber ich weiß noch nicht wo ich ansetzen soll. Ich wollte standart Patchkabel verwenden und nicht auch hier anfangen alles mit Sondermaß zu krimpen. Da wird man irgendwann schwachsinnig bei. Ursprünglich dachte ich, dass man die Kabel aneinander lassen kann, aber so ein Flachbandkabel ist dann doch sehr steif und möchte sich nicht so verbiegen, wie man es gerne hätte.

Arbeit ist also noch reichlich vorhanden. Parallel programmiere ich noch am Betriebssystem des guten Stücks. Daher dauert es gerade etwas, da ich ja auch noch andere Sachen erledigen muss. Es soll ja auch gut werden.

Gruß,
Etna

P.S.: Ich bedauere auch gerade ein wenig, dass ich mich da in so ein Patch-Monster gestürzt habe. So im Nachhinein bin ich der Meinung, dass man einfach ein paar Platinen mit passenden Headern ätzen sollte, die man einfach aufstecken und dann an den Pfostenstecker löten kann. Das sähe wesentlich sauberer aus. Aber hey, da alles gesteckt ist, kann man es ja jederzeit nachrüsten.

 

[Don Joe]

Du bist echt der Hammer! Ich bin schon an meinen letzten beiden Effektbausätzen gescheitert...

 

[leroyunso]

Das ist doch 'n Arduino-Board wenn ich mich nicht täusche. Von der Größe her würde ich auf Pro oder Uno tippen...
I²C und SPI von dem Ding wirst du sicher nicht brauchen oder? Bei diversen AtMegas, die auf den Boards ja auch verbaut sind, gehen die nämlich nicht simultan zu betreiben. Da müsste für den I²C dann 'ne Software-Implementierung her.

 

[Etna]

Moin!

Oha... Ich kenne zwar die Bausäzte nicht, aber ich denke, das schaffst du noch, wenn du dich dran setzt.

Japp, es ist ein Arduino Board, aber es ist der Due mit seinem 84MHz Cortex M3. Der schien schnell genug für das zu sein, was ich vor habe und die Anzahl der I/O-Ports war wie man sieht ja auch nicht unwichtig. Ich habe auch darauf geachtet, dass das Board zwei DACs hat, damit ich dann ein Wah oder derart fernsteuern kann. Sonst müsste ich ja ein DAC separat anbinden und das wollte ich dann nicht.

Falls das nicht reichen sollte, könnte ich ja bei gleichem Aufbau auf dieses Board mit einem M4 an Board umsatteln. Der hat direkte DSP Befehle inklu.

Leider arbeite ich zum erste mal mit der Arduino KDE. Ich weiß zwar, dass ich auch mit anderen Oberflächen und Compilern arbeiten kann, da es ja ein ARM Cortex ist, aber die vorhandenen Shields und die fertigen Bibliotheken haben mich dann doch gereizt. Das hat dann Vor- und Nachteile. Auf der einen Seite sind fast alle Funktionen schon fertig geschrieben und es gibt einige FFT Bibliotheken. Auf der anderen Seite ist der Funktionsaufruf vom ADC sowas von langsam, dass er kaum noch Signale von 5kHz bewerten mag. Das hat eine Weile gedauert bis ich herausgefunden habe, wo die Bremsen sind. Der Cortex M3 kann nämlich wesentlich mehr. Durch einige Kniffe geht es jetzt bis 100kHz. Das reicht dann für Audio. Scheinbar dachte man sich, dass die ADCs nur für Poti-Stellungen oder langsame Regelgrößen Verwendung fänden. Schade...

Und nö, kein I²C oder so. Das einzige serielle Signal geht von MIDI aus. Einmal rein und einmal raus. Aber das hat mit beidem nicht wirklich was zu tun. Und die vielen Relais steuer ich parallel an. Also: uC -> Treiber-Transistor -> Relais. Ganz simpel.

Gruß,
Etna

 

[leroyunso]

Hi!
Ja, Lösung wäre jetzt 'n auf Software-Basis implementierter I²C. Der birgt aber auch wieder so seine Tücken und wirklich sauber ist das dann auch nicht. Liegt wie gesagt auch an der AtMega-Baureihe, nicht an Arduino himself.

84 MHz und Cortex klingen auf jeden Fall nicht verkehrt, der DSP bei dem M4-Board könnte sich nochmal als interessant für die FFT erweisen. Die begrenzte Anzahl der IOs stört mich auch extrem an den Arduino-Dingern. Und die IDE find ich grausam. Ist auf Basis von Processing entwickelt und bei Debugging müsst ich jetzt raten, ob das überhaupt möglich ist. Projektverwaltung ist gar nicht bis wenig vorhanden. Arduino spricht halt vor allem Bastler und Hobbyisten an, die kleine Gimmicks bauen wollen, denk ich. Da fällt deine Anwendung mit Sicherheit aus dem Raster.

Bin auf jeden Fall gespannt, wie's weitergeht bei dir!

Beste Grüße,
Leroy