Ljudminne-bygge

[Spisblinkaren]

Hej!

Jag har upptäckt ett behov av att kunna toppvärdesmäta ljudtryck.

Detta är således inget nytt projekt utan ett underprojekt till min KAM (strömsnål AM-mottagare) som jag hållit på med lite av och till i några år.

Jag försöker alltså skapa en rejält hörbar ton från ett helt batterilöst mottagarsystem bestående av enbart en Piezo och en spole där Piezo har en kapacitans som gör att systemet kan sättas i resonans samtidigt som Piezo har en mycket känslig resonans vid 5kHz.

Nu vill jag kunna mäta mina framsteg och bakslag vad beträffar ljudtrycket från Piezo iom mina olika motttagar- och sändarkonstellationer som jag successivt experimenterar fram.

Jag har hittat ett par LED-staplar (10 per enhet) och har en tanke på att nyttja den ena eller eventuellt båda.

Jag har knåpat ihop ett schema men är osäker på om det funkar men då mest vad gäller utgången, LED-arrayet tror jag dock jag kan få till som jag skissar men jag är lite osäker på dB för det bör vara graderat i dB som jag dock tror inte är svårare än att man väljer ett motståndsvärde hos trappan som motsvarar 10^(procent/100).

Fast jag fick tänka en del för att komma på detta

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Det här tycker jag blev bättre, mindre meck med en massa transistorer och motstånd.

Analog viftare, helt enkelt

MVH/Roger
PS
Men vad jag lite preliminärt tror mig ha kommit på är att jag inte behöver nån (spännings)förstärkning alls, en viskning tycks utgöras av typiskt 1mV i sedvanlig kondensatormikrofon medans ett skrik rör sig om typiskt 1V vad jag tror mig förstå. Så om man kan få viftaren att funka för det här spannet behövs ingen spänningsförstärkning (däremot behövs lite strömbuffrar).

[HUGGBÄVERN]

Neeeeeeeeej, du ska ha en sådan här:
http://m.bareille.free.fr/vu-in13/vumeter_in13.htm

[Spisblinkaren]

Jag har kommit på en något bättre lösning (av min lösning).

Fast när jag kikar på avsett vridspoleinstrument och tänker lite slår det mig att endast c.a 25dB kan visas.

Jag vill latcha med minst 60dB.

Jag är således inne på att logaritmera vridspoleinstrumentet, eventuellt mha en helt vanlig diod, har bara börjat klura på det.

När skalan på vridspoleinstrumentet inte kommer att stämma så skulle man kunna klistra dit en ny skala utanpå lite försiktigt.

Alternativet är att jag bygger mig en logaritmisk motståndsstege för LED-stapelstyrning, har kommit på att det inte är så svårt faktiskt, problemet är bara att det går åt många komponenter för >10 LED, tänkte annars 6dB per LED och 10 LEDs.

Bifogar schema.

MVH/Roger
PS
Likriktardelen är omgjord, går ju liksom inte att tappa 0,7Vp varje gång det svänger med max 1Vp, problemet är dock att likriktaren blir högohmig för dom negativa svängningarna, minsta last gör, pga sink, att dom kommer med.

[HUGGBÄVERN]

Du har en färdig krets för lysdiodstaplar och som finns i logutförande med.

[Spisblinkaren]

Det är roligare att göra själv, man lär sig mer då

Fast som sagt, jag har inte bestämt mig för om jag skall köra LED-stapel eller log-kompenserat vridspoleinstrument.

LED-stapeln lockar mest för då är det enkelt att sätta 6dB/LED och man kommer tydligt se det när man "samplar".

MVH/Roger
PS
Bifogar senaste funderingen angående log-kompenserat vridspoloeinstrument, nyttjar en ordinär 1N4148 för logaritmeringen.

[Spisblinkaren]

Jag har nu caddat om mitt ljudminne något.

För det första är det numera inget minne, jag avser bara avläsa ljudtrycket hos en signal som många gånger är tämligen konstant dvs nåt minne behövs inte, bara på med signalen och håll ljudminnet på ett hyfsat stabilt avstånd samt avläs.

Detta klassar jag som "bara".

Vad som inte är så bara är faktumet att jag envisas med att alla mina "produkter" skall gå på 9V och i detta fallet vill jag inte ens ha dubbla 9V-batterier för allt blir så klumpigt då.

Så jag har försökt få ihop en mojäng som kan köras på ett enda 9V-batteri.

För det första verkar jag få problem med vald OP, TL074's datablad har en graf i sig som pekar på absolut minst +/-3,5V (Vs).

Inte nog med att jag vill köra med 9V, batteriet skall också kunna laddas ur så ner till 7Vpp måste systemet fungera.

Men eftersom det är lite precision i grejerna vad gäller LED-staplar så har jag nyttjat 5V-regulator som samtidigt funkar ner till 7V över sig.

Men då blir Vs bara 2,5V.

Ser annars i en ELFA-bibel (senaste katalogen tycker jag är ett stort skämt, skulle förvåna mig mycket om dom ids trycka upp nya kataloger efter den för dom har ju helt enkelt tappat känslan, fick förresten höra att på den tiden hade ELFA egna fotografer, bara en sån sak är ju kvalitativ) från 2008 att TL064 tycks kunna klara +/-2V vilket jag inte visste, den är något långsammare än TL074 men ofta gör detta inget.

Ser nu annars att det kan komma att funka utan 5V-regulatorn och om det gör det matas OP med +/-3,5V som minst, alltså.

Förutom detta kräver LED-kretsen i sig minst 3V över sig, den får nu konstant 2,5V över sig och det kan vara för lite MEN denna lilla detalj kan faktiskt fixas genom att man skapar en asymmetrisk VGND (typiskt 3V upp och 2V ner).

MVH/Roger

[HUGGBÄVERN]

Respect bro!! Två LM3915 .



(Jag tror Respect bro kan betyda Respekt broder och är väl en term man kan höra ute inelectronik-gangstakvarteren )

Förklara förresten FETen som nästan ser ut som en del i en sample/hold fast det skulle kanske vara en puls som öppnar FETen och samplar ett värde. Fast du har kanske tänkt något annat.

[HUGGBÄVERN]

Jag vet att du vill själv, kan själv och gör själv för att lära dig själv, även om det finns färdiga lösningar. Men ibland är det ett bra lärande att skaffa sig kunskap om kretsar som löser allehanda problem, som visserligen går att läsa med lite eget fnulande.
Så har jag en kvantiserare på gång. Den tar in en godtycklig, långsamt och kontinuerligt varierande spänning och gör om den till långsamt men stegvist varierande spänning för att mata oscillatorer så de ger ifrån sig toner enligt vår 12-tonsskala. Originalkretsen bygger på diskret R2R-DAC, men för att spara plats och ledningar på mönsterkortet byter jag två sådana mot integrerade DACar. Jag vet ju hur en R2R-DAC jobbar, och behöver inte trixa till en diskret bara för att ...

[Spisblinkaren]

Respect bro!! Två LM3915 .



(Jag tror Respect bro kan betyda Respekt broder och är väl en term man kan höra ute inelectronik-gangstakvarteren )

Förklara förresten FETen som nästan ser ut som en del i en sample/hold fast det skulle kanske vara en puls som öppnar FETen och samplar ett värde. Fast du har kanske tänkt något annat.

Det är mycket riktigt en sample/hold-krets, JFET's är symmetriska så det spelar ingen roll vilken som är source eller drain (dvs de leder ström åt båda hållen) det är därför dom oftast ritas med en pil på "mitten" dock gillar jag att hålla isär source och drain.

Jag har emellertid bestämt mig för att inte krångla till saken mera så jag skippar S/H, lite synd men konstruktionen blir enklare då.

Idag har jag kommit på ett par saker, min likriktare kommer inte fungera utan en diod som "spärrar" minus så jag har satt dit en sån diod, sen behöver jag kunna offset-justera.

Lite intressant i sammanhanget är att LM3915 i sig likriktar (dvs tar bara hänsyn till positiva perioddelar) så man kan skicka på en AC upp till typ +/-35V eller nåt sånt och kretsen kommer att reagera på toppvärde vilket ju funkar så länge som frekvensen inte är för låg att det börjar blinka.

Jag har dock bestämt mig för att nyttja separat halvvågslikriktare (hyfsat lik den som Intersil rekommenderar) som dock kräver buffer men jag har samtidigt kommit på att 1 "LSB" för första LM3915 är på bara 1mV och då är det nog bra med lite offset-justeringsmöjlighet så jag har implementerat det samtidigt.

MVH/Roger
PS
Hade jag "kunnat" bygga detta diskret så hade jag gjort det för det är mycket roligare och mer lärorikt än att anpassa sig till nån "programmerares/IC-konstruktörs" sätt att tänka, jag avskyr faktiskt sånt men i det här fallet så har jag inte så mycket val för alternativet är att det går åt 20 opampar...

[HUGGBÄVERN]

Du kan också se det som så att visningen med lysdioder har, visserligenen essentiell betydelse, men kretsmässigt är den lite sekundär och då kan du offra dig för en färdig lösning, vilken dessutom som du noterar, bjuder på massa mer finesser.
Sedan är det ju, vilket jag skrev, att lära sig något nytt genom att nyttja IC som är dedikerade för olika uppdrag.
Skulle du göra ett mönsterkort skulle du kunna lägga in fem fyrdubbla opampar på kortet men hur kul är det när du kan lägga in två kretsar.

En sista tanke: ingen S/H alltså. Hur är det med filtrering? Ska du visa snabba förlopp eller ska du ha lite ”slow respons”?

[Spisblinkaren]

Du kan också se det som så att visningen med lysdioder har, visserligenen essentiell betydelse, men kretsmässigt är den lite sekundär och då kan du offra dig för en färdig lösning, vilken dessutom som du noterar, bjuder på massa mer finesser.
Sedan är det ju, vilket jag skrev, att lära sig något nytt genom att nyttja IC som är dedikerade för olika uppdrag.
Skulle du göra ett mönsterkort skulle du kunna lägga in fem fyrdubbla opampar på kortet men hur kul är det när du kan lägga in två kretsar.

En sista tanke: ingen S/H alltså. Hur är det med filtrering? Ska du visa snabba förlopp eller ska du ha lite ”slow respons”?

Jag är lite osäker här men brukar köra ett oscilloskops tidskonstant dvs 50ms så då kan man nog kalla det "slow respons", eller vad tycker du?

MVH/Roger

[HUGGBÄVERN]

För mig är slö respons från tiondels sekunder till flera sekunder.

[Spisblinkaren]

Kom idag på att jag faktiskt har mycket snabb respons för det enda som ligger i vägen för glättningskondingen är en diods dynamiska resistans.

När det gäller urladdningen däremot så laddas den ur med runt 50ms dvs den följer signalen direkt när den ökar men tar en liten stund på sig när den sjunker, ungefär som när man bygger en kristallmottagare och vill extrahera modulationen dvs envelopen.

Idag har jag sedan kommit på att jag visst vill ha S/H, jag vill ha det för om jag räknat riktigt så om man håller mätaren på ett avstånd av 1dm så regeras det på +/-2cm dvs då byter KLM LED, rätt små marginaler kan man tycka så därför vill jag ha S/H också.

Jag bygger dock in en bypass iform av en liten brytare så att jag kan välja antingen S/H eller live.

MVH/Roger
PS
S/H-kretsen, som inte blev så krånglig till slut, har den egenskapen att pga (symmetrisk) JFET så laddar den upp samplingskondingen lika bra som den laddar ur den ty ström kan gå åt båda hållen genom den. Mitt påstående ovan grundar jag annars på att pc=I dvs tryck gånger ljudhastigheten är lika med intensiteten dvs P/(4piR^2) [W/m^2] för isotropiska källor, av detta får man mest att ljudttryck står i direkt relation till ljudeffekt, bara ljudhastigheten felar. Länge trodde jag att ljudtryck var "20log" medans ljudeffekt var "10log" fast det verkar inte så.

[Spisblinkaren]

Jag är lite mera nöjd med bifogad variant.

Det finns en del att tänka på, ett eventuellt problem jag har är att lägsta spänning jag vill kunna detektera från micken är så låg som 10uV nånstans (motsvarar runt 40dB ljudtryck) dvs storleksordningen antennsignal vilket inte är helt lätt att ta hand om så jag kommer bygga in första steget i en skärmlåda.

Sen kom jag på att jag inte kunde generera offset på det sättet jag tidigare ritat för utgången hålls vid noll så gott det går och det går bra så länge utgången ökar för då hänger inte dioden med men om utgången minskar så leder ju hela tiden dioden så att utgången inte kommer att kunna röra sig, nåt sånt tror jag det blir.

Sen blev jag lite skeptisk till det låga värdet hos samplingskondensatorn för jag vet inte (står ej i datablad) vilken inresistans LM3915 har och då vet jag inte vilken tidskonstant på urladdningen det blir samtidigt som jag skulle vilja ha nåt i stil med 10s.

Slutligen är det nog käckt med en lågbrusig förstärkare som första förstärkare, jag kan väldigt lite om sånt här för generellt sett tycker jag brus är överdrivet som problem men nu sitter jag i en sits där det kanske ändå inte är så för om signalen (10uV) dränks i termiskt brus vad för nytta har jag då av förstärkeriet?

Vi räknar lite (jag tror detta är fel så Ni får gärna rätta mig):
1) Un^2=4kTRB=>Un^2/R=Pn=4kTB
T=300K
B=3MHz/100=30kHz (OP27)
R=10k
=>Pn=0,5fW=>Un^2=5pW/10kOhm/30kHz=>Un=2,2uV/sqrt(10kOhm)/sqrt(30kHz)

Alltså: Un=2,2uV/sqrt(30kHz)=13nV/sqrt(Hz).

OP27=3nV/sqrt(Hz), TL071=18nV/sqrt(Hz)...

MVH/Roger