Einfache Schaltung gesucht

[Ippenstein]

Heute mal ein delikates Problem für die Tüftler:

Ich habe ein Signal, welches kein reines Sinus ist und sich in der Tonhöhe ändert, und möchte dies mit einer zuschaltbaren Schaltung koppeln, die mir dieses Signal in Echtzeit eine Oktave tiefer transponiert und sich dann mit dem Ursprungssignal zusammenmischt. Die Spannung des Signales ist auch bei Tonhöhenänderung gleichbleibend.

Es darf übrigens keine Softwarelösung sein, sondern am besten, wenn ich da selbst Bauteile auf eine Platine auflöten könnte.

Welche Möglichkeiten gibt es da?

Viele Grüße

Ippenstein

 

[Böhmorgler]

Puh....

Du willst also die Frequenz eines Signals beliebiger Wellenform halbieren.

Wenn es einfach nur ein Rechtecksignal wäre, kann man das mit einem Flip-Flop machen (CMOS-IC oder auch einfach 2 Transistoren)... Wenn die Wellenform aber erhalten bleiben soll... oh! Mann!

Im Gitarrenbereich gibt es sog. "Oktaver" als Bodentreter. Das wäre vielleicht eine Lösung.

 

[Ippenstein]

Ich habe gestern nacht noch so was wie einen Frequenzteiler gefunden, der das mehrmals teilt.

PDIV / mod 353 (1995) ---> http://www.synrise.de/docs/types/s/serge/serge_2asr-pwb.htm

Ob das ev. eine Lösung ist?

 

[Böhmorgler]

Keine Ahnung was das Teil genau macht....

Hier ist ein sog. Oktaver beschrieben: http://en.wikipedia.org/wiki/Octave_effect

 

[Borntob4]

Die Spannung des Signales ist auch bei Tonhöhenänderung gleichbleibend.

Was meinst Du damit ?

Eine Spannung ist abhängig von der Tonhöhe: die Frequenz des Signals ändert sich.

Gruß
Borntob4

 

[Ippenstein]

Hm... wenn dem tatsächlich so wäre und die Spannungssteigerung linear, was sie aber bei der Hammond wohl nicht sein dürfte, könnte man ja einen VCO speisen. Da das aber wohl so nicht möglich sein wird, wollte ich diesen ev. Lösungsweg gleich ausschließen.

Ich habe mal eine Testaufnahme meines Pedales gemacht, das im Computer runtergemischt und dann wieder über die Orgel eingespeist und so auf den Lautsprechern gehört. Ich sag nur: Bombastisch!!!

Und da erkannte ich auch gleich, daß die Mikros doch alles an Klang mitnehmen, nur die normalen Lautsprecher können das nicht klanglich wiedergeben.

 

[Borntob4]

ich glaub wir reden aneinander vorbei.

Gruß
Borntob4

 

[Fiselgrulm]

Was meinst Du damit?

Offensichtlich meint er die Amplitude.

 

[Gast8590]

Eine Spannung ist abhängig von der Tonhöhe
Borntob4

Ich denke mal, Du meinst UN-abhängig, oder?

Schönen Gruß Martin

 

[Fiselgrulm]

Ich denke mal, Du meinst UN-abhängig, oder?

Er wollte wohl darauf hinaus, daß ein Wechselspannungsverlauf U(f) frequenzabhängig ist, da die Frequenz halt neben der Amplitude den zeitlichen Verlauf der Spannung bestimmt. Das war aber natürlich hier nicht gemeint.

 

[richy]

Ich hab mir Oktaver up und down schon selber gebastelt.

Up ist einfach ein Synchrongleichrichter. Damit wird die Frequenz verdoppelt.
Schaltet man einen Bandbass davor und mischt es zum Originalsignal, erhaelt man einen Exiter.

DOWN erhaelt man ueber einen digitalen Frequenzteiler.
Dazu formt man das Signal zuerst in ein Rechteck (Filter.Verzerrer) , dass man dann durch ein Sdhieberegister schickt. Das sind alles billige Standardbausteine.

Schaltungen kann man sich auf einem Steckbrett zusammenbasteln.
Am bequemten verwendet man im analogen Teil Operationsverstaerker.
In der Regel benoetigen die eine symetrische Spannungsversorgung von 9 bis 12 V.
Unsymetrisch muss man bischen tricksen.
Zum Beispiel ueber eine virtuelle Masse :
http://home.arcor.de/richardon/richy2001/opa/opa.gif
Mit 12V kriegst du dann +- 6 Volt fuer ein paar 100 Milliampere.
Muesstest dir dafuer passende Operationsverstaerker aussuchen.
Oder du verwendest zwei 9 V Batterien wie es frueher ueblich war.

Dann muesstest du dich entscheiden ob du TTL als Logikbausteine verwendest oder C Mos.
TTL haben 4.5- 5 V Spannungsversorgung. Da muesstest du wiederum einen Spannungsregler einbauen. CMOS laufen auch mit 1-15 V und verbraten weniger Leistung. Dafuer sind sie empfindlich gegen statische Spannungen.

Das Ergebnis meines Eigenbaus war uebrigends nicht sooo der Knaller.
Den Schaltplan muesste ich noch irgendwo haben.

 

[Böhmorgler]

DOWN erhaelt man ueber einen digitalen Frequenzteiler.
Dazu formt man das Signal zuerst in ein Rechteck (Filter.Verzerrer) , dass man dann durch ein Sdhieberegister schickt. Das sind alles billige Standardbausteine.

Das sagte ich ja schon. Wenn am Eingang aber ein wasweisich-Signal stand, bekommst Du aber dennoch am Ende nur ein Rechtecksignal raus. Das hat klanglich dann aber wenig mit dem Eingangssignal gemein.

Um aus dem Eingangssignal ein Rechtecksignal zu machen, braucht mal vermutlich keinen großen Filter, da reicht ein normaler Schmitt-Trigger oder notfalls auch ein einfacher Impulsformer z.B. in Form von 2 Invertern (4009 o.ä.). Teilung dann durch einen Flipflop; entweder als IC (4013 o.ä.) oder eben diskret aufgebaut. Das sind alles Bauteile, die man für einige Cent bekommt.

 

[Ippenstein]

Klingt aber interessant nachzubauen. Ein Versuch ist es allemal wert. Ich habe jetzt auch schon Gitarren/Baß-Effekte entdeckt (bzw. wurde entdeckt - nochmal danke) die quasi das gleiche machen. Bsp. das Boss OC-2 , das mir sogar zwei Oktaven tiefer anbietet. Das hätte den Vorteil, daß ich den 8-Fuß abgreifen und zweimal tiefersetzen könnte. So hätte ich als Grundlage immer eine Sinuswelle, während mir der 16 Fuß als Grundlage ein Sägezahnsignal gibt.

P.S. Borntube: Ich bin eine wandelnde elektronische Katastrophe. Bei mir muß man ziemlich tief ansetzen und sich langsam hochtasten. Aber dann klappt das auch

 

[Böhmorgler]

Schematisch:

             Impulsformung    T-FlipFlop
                             .---.
               |\    |\      |   |
      In f ----| >O--| >O----|T  |------- OUT f/2
               |/    |/      |   |
                             '---'

 

[Ippenstein]

Ich hab jetzt auch den Harley Benton OC-100 gefunden. Ziemlich billig. Ich könnte es eigentlich auch mal damit probieren, muß aber prüfen lassen, ob ich denn das Signal vor dem Zugriegel einfach so einschleifen kann oder das erst wandeln muß. Vorteil wäre zumindest, daß ich keine Lautstärkeverluste hätte und direkt einen Bodenschalter bei den Pedalen. Ich werde mich da mal weiter schlau machen

 

[Ippenstein]

Schade, diese Effektgeräte schaffen eine solche Tiefenberechnung nicht. Das Grund signal muß min. 80 Hz haben.

Also her mit den Schaltplänen. Die Konstruktion muß mit einem Tiefstton von 64 Hz arbeiten können, wenn sie mir das 2 Oktaven tiefer bringt oder 32 Hz Tiefstton, wenn es dann noch 1 Oktave tiefer geht.

 

[Ippenstein]

Schade, diese Effektgeräte schaffen eine solche Tiefenberechnung nicht. Das Grund signal muß min. 80 Hz haben.

Ich jedoch gehe bei 2 Oktaven Transponierung bis Ausgangssignal 64 Hz bzw. bei 1 Oktave bis 32 Hz runter.
Die Schaltung muß 16 Hz schaffen.

 

[richy]

@Boehmorgler

Genau, im Prinzip hattest du die Funktion schon erklaert.
In den 80 er Jahren hab ich so was mal gebaut, kenne also bischen die Tuecken.
Und soweit ich weiss hab ich einen Tiefpass vor den Rechteckformer gesetzt. Mit einem
OPA ist es gar kein Problem einen einfachen TP zu basteln.
Wie du sagst : Die Signalform geht voellig verloren. Als Ergebnis wird man immer ein Rechtecksognal erhalten, dass man aber auch wiederum Tiefpassfiltern kann.

Es kann also nicht das Ziel sein das komplette Signal eine Oktav tiefer zu legen.
Wobei das Gehoer ueber seltsame Eigenschaften verfuegt, so dass es aus dem erzeugten Signal sogar vielleicht dennoch das transponierte Eingangssignal in verzerrter Form erkennen kann.

Meine Vorgabe damals war daher nur moeglichst die unterste Frequenz des Signals zu bearbeiten. Das ist sinnvoller. Und nur die Grundfrequenz, nicht deren Obertoene tiefer zu legen.
EIn satteres Bassfundament.
Wobei das Gehoer sich hier auch nicht so einfach betruegen laesst.
Ob du einen Verzerrer (Begrenzer) oder einen Smith Trigger verwendest,
wird das Rechtecksignal von den Nulldurchgaengen des Eingangssignals abhaengig sein.
Und hier stoeren hoere Frequenzem. Daher der Tiefpass.
Ich schaue mal ob ich den Schaltplan von damals noch finde.
Funktioniert hat es schon.

Aber kaufen ist meist billiger als selber basteln..
Wobei die IC#s tatsaechlich nur Centbetraege sind.

Die Schaltung muß 16 Hz schaffen.

Aehem. Und mit welchem Lautsprecher willst du diese 16 Hz uebertragen ?
Da brauchst du schon einen 18 er.

Ich haette nen anderen Vorschlag.
Residualtoene. Das Thema hatten wir ja schon.
Also eine Quinte zumischen. Dann hoert man die Huellenkurve eine Oktav tiefer, ohne dass die Speaker dies uebertragen muessen,
Konkret : Zuerst ein Oktav uo und dann durch drei Teilen. 2/3
Waere aber recht aufwendig. Aber vielleicht gar keine dumme Idee.

Was natuerlich auch geht und wohl die beste Loesung :
Du holst dir den SPL Vitalizer. In dem ist das alles und noch viel mehr perfect analog realisiert.
Alle Frequenzgaenge ueber physioakustische Studien ermittelt.
Daher klingt das Teil auch immer gut.
Gerade fuer Baesse ein wahres Wunder.
https://www.thomann.de/de/spl_9526_vitalizer_mk2.htm
Keine digitale Klapperkiste kommt an den Sound ran.
und wahrscheinlich noch besser in der Roehrenversion :
http://www.house-musik.de/spl_vitalizer_mk2_t.php

 

[Ippenstein]

Das ganze sollte übers Hammond Kabinett HR-40 laufen. Röhrenendstufe und 9x 10 Zoll für den Baß. Diese Tonkabinettserie wurde für die RT-3 Orgeln benutzt, die im Baß ein Oszillatorsystem hatten, der dann eben bis 32 Fuß, also klanglich 16 Hz runterging. Daher gehe ich davon aus, daß das Tonkabinett die 16 Hz irgendwie - und sei es allein an Druck, übertragen können.

Das mit der Quinte habe ich schon probiert und klingt mit dem ORiginalsignal sehr gut. Das SPL schau ich mir mal an, aber momentan vermute ich, daß das ganze auf eine Midilösung hinauslaufen wird.

 

[Böhmorgler]

Ich hab jetzt noch nicht ganz verstanden, woher das Signal kommt.... Wenn Du die Möglichkeit hast, ein sehr hohes Signal abzugreifen, dann wäre vielleicht auch ein "digitaler Sinusgenerator" eine Möglichkeit. Ich habe sowas in meiner Orgel verbaut, da im Pedal kein Sinus vorhanden war. Für 32' braucht man aber schon ein 2' Eingangssignal, da hier durch 16 geteilt wird. Man könnte auch einen bauen, bei dem durch 8 geteilt wird, aber dann sind die Treppen (s.u.) noch größer.

Das Prinzip ist folgendes:
Ein Rechtecksignal durchläuft ein Schieberegister. An den Ausgängen hängen Widerstände, in denen der Sinus kodiert ist. Ein nachgeschalteter Summierer addiert die Ausgangssignale dann zu einem quasi-Sinus.

Das Signal sieht allerdings noch etwas treppenförmig aus, so daß man das noch durch einen einfachen Tiefpass etwas glätten muß.

Bild: Signal ohne Glättung

Schaltplan (ohne Glättung) im Anhang.