LED VU-Meter 2x50

[Steini]

klasse geworden ....  

[hyberman]

Jawohlja, Karsten. Endergebnis sieht toll aus! Da kann die digitale Pegelanzeige von meiner Akai GX77 nicht mithalten.

[Der Karsten]

Schön das es gefällt, danke 
die Farben sind durch die Kamera total verfälscht, original ist das viel intensiver, leuchtender grün und auf garkeinen Fall blass.
Evtl. bekomme ich das mal richtig ins Bild, warscheinlich aber nicht mit meiner Kamera.

[dedefr]

ich finde : so wie H.R. sagen würde, das ist spitze 

[xs500]

S p i t z e n m ä ß i g !  

[Frank K.]

Hi Karsten,

ich kenne ja all die Zwischenergebnisse, kleinen Enttäuschungen usw., aber das Ergebnis ist der Oberhammer !!!
Werde sie bald live sehen - und hören. Natürlich mit Deinem "Spezialtitel".

Bis dahin,
Frank K.

[MacMax]

Sehr schön gemacht , Karsten.
So ein kleines Video wär was...

[Der Karsten]

Ich krieg ja nichmal vernünftige Bilder gemacht  
Video wär richtig toll aber dafür fehlt mir das Equipment

[dedefr]

 ich finde es schöööööönnn 

[spocintosh]

Nach langer Zeit mal wieder reingeschaut. Also abgesehen von dem zwischenzeitlichen Kleingemetzel ist hier doch was Grossartiges entstanden.
Bruno hat jeden Respekt für die Opferung seiner Freizeit verdient - und Karsten hat ein unglaubliches Unikat erschaffen.

Nur - 2 Fragen dazu:
-Warum gibt's eigentlich keine weiteren fertigen, zu bestaunenden Kistchen ? Ist Karsten jetzt der Einzige, der die Sache zu Ende geführt hat ?
-Warum nur -20 bis +10 ? Was fängt man damit an ? Und ich bin ja nicht der Erste, der diese Frage stellt...jede Bandmaschine, jedes Cassettendeck ist spezifiert, seine Daten bei -20 zu liefern und muß damit eingemessen werden.
Oder war der ursprüngliche Plan nur eine amtliche Lichtorgel (was ja keine Schande wäre) ?

[Der Karsten]

Nach langer Zeit mal wieder reingeschaut. Also abgesehen von dem zwischenzeitlichen Kleingemetzel ist hier doch was Grossartiges entstanden.
Bruno hat jeden Respekt für die Opferung seiner Freizeit verdient - und Karsten hat ein unglaubliches Unikat erschaffen.

Nur - 2 Fragen dazu:
-Warum gibt's eigentlich keine weiteren fertigen, zu bestaunenden Kistchen ? Ist Karsten jetzt der Einzige, der die Sache zu Ende geführt hat ?
-Warum nur -20 bis +10 ? Was fängt man damit an ? Und ich bin ja nicht der Erste, der diese Frage stellt...jede Bandmaschine, jedes Cassettendeck ist spezifiert, seine Daten bei -20 zu liefern und muß damit eingemessen werden.
Oder war der ursprüngliche Plan nur eine amtliche Lichtorgel (was ja keine Schande wäre) ?

-20dB mag für andere BMs zur Einmessung wichtig sein, bei den Sonys wird aber mit anderen Werten eingemessen, da sind -5  -10 -60 -90 dB wichtig und die werden über die Miceingänge nicht über die Lineeingänge eingespeist.
Sony ist da einen anderen Weg gegangen als andere Hersteller wie z.B. Akai oder Teac

um auch -20dB genau anzeigen zu können müßte der Controler anders Programiert werden was Bruno aber wegen dem Trauerfall verständlicher Weise nicht mehr geschafft hat.
Bisher hat das aber noch keinen weiter gestört und mich stört´s auch nicht mehr da wie gesagt -20dB nicht relevant sind für die 766/2

[setzi]

Bei mir wird's nur ne amtliche Lichtorgel (Zumindest vorerst mal) weil ich von den von euch genannten Dingen eh(noch) keine Ahnung habe.
Aber ich bin auch noch net fertisch. Sind einfahc andere Dinge im Moment wichtiger.

[charlymu]

Ich habe auch schon ein wenig vorbereitet. Ein Schalter, zwei Taster - Edelstahl, beleuchtet, ein Netzteil, Buchsen für NF und Spannungsversorgung, aber mir fehlt noch das richtige Gehäuse. Dazu habe ich hier auch noch ein paar andere Projekte am laufen. Das BT Lautsprecher Projekt, hier warten wir derzeit noch auf einen Gehäusevorschlag mit Visaton Breitbänder von Thomas - tiarez.

Aber irgendwann, habe ich eine Idee zum Gehäuse.

[J.D]

Ja, bei mir wird es ja auch nur eine Lichtorgel werden, und zwar eine für 7.1 - um zu sehen was auf den Kanälen denn so los ist.
Ich bin gerade beim Gehäuse umbasteln, das es sich so gut wie möglich in die Anlage integriert. Dort kommen noch weitere Elektronikspielerein mit rein. Da meine Projekte immer sehr lange dauern, hoffe ich das der Fred bis zur Fertigstellung noch nicht veraltet und ausgetrocknet ist. Dann wird es auch Bilder geben...

Jan

[highlander09]

Nur - 2 Fragen dazu:
-Warum gibt's eigentlich keine weiteren fertigen, zu bestaunenden Kistchen ? Ist Karsten jetzt der Einzige, der die Sache zu Ende geführt hat ?
-Warum nur -20 bis +10 ? Was fängt man damit an ? Und ich bin ja nicht der Erste, der diese Frage stellt...jede Bandmaschine, jedes Cassettendeck ist spezifiert, seine Daten bei -20 zu liefern und muß damit eingemessen werden.
Oder war der ursprüngliche Plan nur eine amtliche Lichtorgel (was ja keine Schande wäre) ?

Aus genau diesem Grund liegt das Projekt bei mir bisher auf Halde.

Ich hatte immer noch darauf gehofft, dass jemand mit entsprechenden Programmierkentnissen den Controler anpasst, da ich davon keine Ahnung habe. Aber da es bisher dafür keine Lösung gibt, steht die Platine unfertig in der Ecke und harrt der Vollendung.

Deswegen: Programmierer ran! Vielleicht geht es Bruno auch zwischenzeitlich wieder etwas besser und er kann etwas dazu beitragen?

[DIYLAB]

Vielleicht geht es Bruno auch zwischenzeitlich wieder etwas besser und er kann etwas dazu beitragen?

Mental schon, aber ich bin beruflich am Rande eines Kollapses und ziehe in zwei Monaten auch noch um, da bleibt keine Zeit, leider.

[0300_infanterie]

Ich bin eh nur Laie ... deswegen wird das mit amtlichen Lichtorgel noch dauern bei mir

[highlander09]

Vielleicht geht es Bruno auch zwischenzeitlich wieder etwas besser und er kann etwas dazu beitragen?

Mental schon, aber ich bin beruflich am Rande eines Kollapses und ziehe in zwei Monaten auch noch um, da bleibt keine Zeit, leider.

Aufgeschoben ist ja nicht aufgehoben. Es kommen bestimmt wieder ruhigere Zeiten und ungemütliche Herbst-Winter-Abende! Wäre doch schade, wenn das Projekt bei den meisten unfertig in der Ecke versauert, von den investierten Geldern mal ganz zu schweigen.

Ich vertrau auf Dich, Bruno!

lg
hl09

[DIYLAB]

Ich vertrau auf Dich, Bruno!

Herzlichen Dank .
Und ja, klar kommt später die Lust und die Zeit wieder - ganz sicher.
Zumal ich hier ja noch viele Platinen und Teile habe.
Am 3. August ist Umzug ins Haus, dann fängt ein neues Leben an.
Die Werkstatt ist sozusagen schon virtuell eingerichtet !

[dedefr]

meins, ist an ein mischpult angeschlossen !

[speedyG]

Einen guten Tag an alle Mitglieder dieses Forums,

ich bin hier neu hinzugestoßen nachdem ich in Google eine Recherche durchgeführt habe und speziell diesen Beitrag fand.
Zunächst eine Kurzvorstellung: Ich bin im fortgeschrittenen Alter über 60 drüber und habe vor etlichen Jahren Elektronik studiert und als Dipl.Ing.f.Mikroprozessortechnik abgeschlossen. Ich habe u.A. früher auch für den Apple II spezielle Interfacekarten für die Messtechnik entworfen und vertrieben - wechselte aber später nach und nach mehr in den Softwarebereich um dann jahrelang für gigantische Datenbanken zuständig zu sein ( u.A. weil ich auch Mathe studiert habe ) .....
Vor längerer Zeit hatte ich einen sehr schweren zu spät erkannten Herzinfarkt und seit dem war jede weitere berufliche Betätigung beendet - man hat eigentlich keine Wahl: weiterarbeiten und bald wegen Stress sterben oder sofort mit dem Stress aufhören und eine Weile weiterleben....während meines beruflichen Lebens hatte ich nie Zeit meinen "Wunsch-Hobbies"
nachzugehen nun kann ich seit einigen Jahren diesen Interessen nachgehen.

Ich bin also kein Anfänger und ich empfehle Anderen Respekt genauso wie ich andere respektiere - dies nur an dieser Stelle, weil hier Einiges an "Blut und Galle" verstreut wurde. Ich kann richtig "giftig" und "gallig ironisch" werden, wenn ich angegangen werde......
was auch gelegentlich am Sarkasmus anklingt, der meine Beiträge gelegentlich anhaucht. Ich habe mich durch den vollständigen Thread sorgfältig "durchgearbeitet".

Zunächst einmal möchte ich DIYLAB gratulieren ! Diese Arbeit ist aller Ehren wert und ein solides Ergebnis, das seine Aufgabe zweifelsfrei gut absolvieren wird. ( Die hier geäußerten Bedenken wegen einiger Details werde ich im nachfolgenden Text behandeln ). Im nachfolgenden Teil des Textes werde ich einige "Bedenken" behandeln und auch Lösungen konstruktiv vorschlagen. Um etwaigen weiteren Beiträgen "mit Galle" vorzubeugen, werde ich deshalb auch meinen Beitrag begründen, was leider aus Sorgfalt etwas länger ausfällt als üblich - aber bestimmte Gedankengänge sind ohne diese Begründungen nicht unbedingt jedem nachvollziehbar - und ich will weiterem "nicht konstruktivem" Disput vorbeugen.... es wäre ein Fehler zu glauben, ich wüsste nicht wovon ich hier schreibe....

Um das Ganze in den richtigen "Kontext" zu holen sollte man an dieser Stelle einmal einen Blick zurück in die Geschichte werfen:
Wozu wurden VU-Meter in der Vergangenheit benutzt und vor allem auch weshalb ?

Diese Art der Anzeigen waren zunächst einmal Jahrzehnte lang das tägliche Werkzeug von Ton-Ingenieuren wahlweise in Rundfunkanstalten oder in Tonstudios uns kamen regelmäßig in Mischpulten und aufwendigen Bandmaschinen zum Einsatz.
(Man sollte nicht vergessen : Früher wurden Rundfunksendungen vor der Ausstrahlung noch auf Band aufgezeichnet und nicht "Live" gesendet). Die damaligen Anzeigen waren allesamt noch Drehspulmessanzeigen die über eine gewisse Trägheit verfügten.
Und es gab triftige Gründe genau zu wissen, wie hoch der "Aufzeichnungspegel" ist: zum einen weil in etlichen Studios immer noch Geräte mit Röhren verwendet wurden und man das sogenannte "Clipping" vermeiden wollte ( also die Begrenzung des Signals durch "kappen" der Signalspitzen ) oder zum anderen die "Übersteuerung" der Signale bei den Bandmaschinen ( Tonbandgeräte flach auf großen Tischen mit 38 cm Bandtransport Geschwindigkeit . da kommen wir später nochmal darauf zurück ).

An dieser Stelle sollte man auch rekapitulieren, dass Dezibel anfangs eine physikalische Größe war um den Schalldruck
- also die Lautstärke - zu messen. Dies hatte anfangs in der Physik keinen Zusammenhang mit der Größe "Volt" um Spannungen zu messen. Die "Koppelung" dieser beiden physikalischen Messgrößen wurde eher willkürlich vorgenommen ist also von einem Gremium festgelegt worden. Später wurden weitere Messgrößen im Nachhinein festgelegt, die aus dieser "Koppelung" resultierten. Der Grund für die "Koppelung" war seinerzeit recht einfach: In der Industrie setzte sich ein "Standard" durch wonach bei einem Verstärker am "Eingang" ein Signal mit der "Größe" von 1,0 Volt (Vpp) genügte, um den Verstärker zur "vollen Lautstärke" anzusteuern.

Und hier sind einige weitere Differenzierungen erforderlich:
Fangen wir erst einmal mit den einfachen an:
1) 1,0 Volt ( Vpp ) entspricht der Bezeichnung Volt ( Peak to Peak ) wobei sich dies auf ein Signal von Sinuswellen bezog !
2) Diese 1,0 Volt ( Vpp ) wiederum entsprach einer "Umsetzung" ( rein rechnerisch ) von 0,775 Volt (eff) was für "effektiv" steht.
Wer in der Schule aufgepasst hat weiß noch aus der Geometrie, dass bei Flächenberechnungen eine Parabel die Höhe der Parabel ( was einer Sinus "Halbwelle" entspricht ) das 1,41 fache der Kantenlänge eines Quadrats mit gleicher Fläche entspricht.
Dabei geht es aber in der Elektronik natürlich nicht um die Fläche, sondern um eine "effektive" elektrische Leistung ( genauer sogar eigentlich um die Verlustleistung an Widerständen und Halbleitern, mit der man kalkulieren muss ). Denn in der Elektronik gilt das "Ohmsche Gesetz" U = R x I ( Spannung = Widerstand x Strom ).

Dabei bezeichnete die Begriff "Vollaussteuerung" eben nicht etwa eine bestimmte Anzahl von Watt ( dies hing ja lediglich von der Leistung des Verstärkers ab und konnte je nach Gerät mal 25 Watt sein oder bei einer PA-Anlage auch 100 Watt oder heute sogar einige 1000 Watt ! Es bestimmte nur welche Signalspannung am Eingang des Verstärkers anliegen durfte, um am Ausgang die volle Leistung ( unabhängig von Watt ! ) des Verstärkers ohne "Übersteuerung" also ohne "Beschränkung" des Signals zu erhalten.

Und es war daher wichtig in den Rundfunkanstalten zu erkennen, wenn in den vorherigen "Mischeinheiten" oder "Klangregeleinheiten" ein Signal entstand, dass diese Größe von 1,0 Volt ( Vpp) überschritt und der Tontechniker dann mittels Schieberegler das Signal "herunter regeln" musste, um unter dieser "magischen Linie" zu bleiben.
Diese "magische Linie" wurde dann in der Studiotechnik mit 0 dB willkürlich definiert ! Wir sprechen hier also nicht über die 10 Gebote von Moses, sondern über willkürliche praktische Festlegung von Messeinheiten….
Ein weiteres Manko in den Anfängen der Tontechnik war die Trägheit ( genauer der Trägheit der Anzeigenadel ) der salopp von Tontechnikern als "Schätzeisen" titulierten Messinstrumente.

Bei extrem kurzen Impulssignalen reagierten diese Anzeigen entweder gar nicht - oder wenn der Impuls etwas länger war - dann zeigten diese Instrumente den Impuls mit einer zeitlichen Verzögerung von einigen Mikrosekunden.
Dies änderte sich erst mit der Einführung von digitalen Messanzeigen, wobei hier auch noch die Trägheit der Augen ebenfalls hineinspielt. ( auch darauf kommen wir nochmal zurück )

Nach der Betrachtung der "0dB Marke" betrachten wir mal das "untere Ende" der Skala….
Hier eine vage Liste ( ohne Anspruch auf Vollständigkeit ) der an einem Vorverstärker anliegenden "Eingangssignale":
a) ein Moving Coil Abtastsystem gibt Signale in einem Bereich zwischen 0,000 001 Vpp und maximal 0,000 1 Vpp ( je nach Hersteller ) ab !
b) ein Magnetisch Dynamisches Abtastsystem ( normales Nadelsystem beim Plattenspieler mit "Vinyl" gibt Signale
in einem Bereich von 0,0001 Vpp bis etwa 0,005 Vpp bis maximal 0,015 Vpp ab.
c) ein CD Player gibt ein Signal zwischen 0,0001 bis 1,4 Vpp ab
d) der akustische Tonabnehmer einer Gitarre liefert etwa zwischen 0,0001 bis 0,020 Vpp ab
was in etwa auch der Signalabgabe eines Magnetisch Dynamischen Mikrofons entspricht
e) ein elektrisches Tonabnehmersystem einer Gitarre liefert etwa 0,0001 bis 0,1 Vpp als Signal
f) und als allgemeine andere Signalquellen ( Tonbandgerät, Kassettenrecorder Synthesizer, TV-Ausgang etc. )
liefern Signale im Bereich zwischen 0,001 Vpp und 1,0 Vpp. Diese Geräte werden dann üblicherweise
an sogenannte "Line IN" Eingänge angeschlossen.

Die Signalquellen a), b), d), und e) werden wegen spezifischer Eigenheiten ( kleines empfindliches Signal ) zuerst unmittelbar in einen "Vorverstärker" eingeleitet, der auch noch bei bestimmten Quellen ( z.B. Vinyl ) auch noch eine Korrektur des Frequenzgangs vornehmen und dann erst das Signal im Verstärker an die
"Misch- und Regeleinheiten" weiterleitet nachdem der Pegel auf den Bereich von "Line In" Geräten angepasst wurde und dann die weiteren Verstärkungsstufen ( vor dem Endverstärker ) die "Verstärkung" gleich 1 beträgt, also das Signal weder verstärkt noch abgeschwächt wird. Damit ist aber auch klar, dass der Anzeigebereich von -70 dB bis -20 dB eher akademischer Natur ist und nicht wirklich eine "tragende Rolle" spielt. Da geht es eher darum überhaupt "Störgeräusche" wie das Knacksen einer Schallplatte ( Vinyl ) oder das "Rauschen"
von Störquellen oder das Brummen von "Brummschleifen" zu erkennen.

Da die Signale mancher Signalquellen derart "verschwindend klein" sind, wird explizit nur zwischen dem Ausgang des Vorverstärkers, Ausgang des Mischpultes oder Ausgang des Line-Out bzw. Monitor Out Ausgangs ( gleich Eingang des Tonbandgerätes oder der Bandmaschine ) gemessen.

Kommen wir hier nochmals auf das Problem mit der Trägheit zurück, die direkt auch etwas mit der sogenannten "Dynamik"
zu tun hat ( also dem Gesamtumfang des Tonsignals von Spitze zu Spitze - Peak to Peak ):
Das Problem gibt es nicht nur bei den Anzeigeinstrumenten... es ist auch ein Problembereich bei Bandmaschinen bzw. Tonbandgeräten.

Es liegen in den physikalischen Gegebenheiten des Mediums ( Bandmaterial und Aufzeichnungsverfahren ) Gründe vor, weshalb das Aufzeichnungsverfahren von Bandmaschinen und Tonbandgeräten eingeschränkt ist - sowohl hinsichtlich der Dynamik im Signalumfang ( von Peak to Peak ) als auch hinsichtlich der Fähigkeit Impulse aufzuzeichnen und wiederzugeben. Um für Studioanforderungen zu genügen ist daher die Bandgeschwindigkeit schon immer bei analogen Studiobandmaschinen 38 cm/Sek gewesen ( wobei 38 cm /Sek bedeutet, dass 38 cm Bandlänge am Tonkopf "vorbei laufen"
in einer Sekunde ) !

Als dann Tonbandgeräte im Amateurbereich in den Vertrieb gelangten, hatten diese Geräte meist nur zwei Bandgeschwindigkeiten:
9,5 cm/Sek und 19 cm/Sek - also nur halb so "schnell" bzw. ein Viertel so schnell ( bezogen auf 38 cm/Sek ) ! Deshalb hatten diese Geräte einen deutlich geringeren Dynamikumfang und daraus resultierend einen geringeren Frequenzbereich ( man erinnere sich dass hohe Töne kürzere Wellen und somit schnelleren Signalpegelanstieg verlangten ).

Erst später mit der Verbesserung des Bandmaterials ( höhere Körnungsdichte der Beschichtung und kleinere Korngröße ) der magnetischen Partikel im Bandmaterial verbesserte sich die Aufzeichnungsqualität und es kamen dann auch Bandgeräte mit nur 4,75 cm /Sek Bandgeschwindigkeit als "Option" auf den Markt. Dies hatte auch mit den Kosten des Bandmaterials zu tun:
Je schneller die Bandgeschwindigkeit - desto kürzer die Aufzeichnungszeit pro Bandspule!
Die üblichen 18cm Spulen im "Consumerbereich" lieferten damit bei 19 cm/sec eine Aufzeichnungszeit von 90 Minuten bei 9,5 cm/Sek betrug die Aufzeichnungszeit 180 Minuten und bei 4,75 cm/Sek betrug die Aufzeichnungszeit bei geringer Tonqualität immerhin schon 360 Minuten.

Anzumerken ist, dass praktisch alle Kassettendecks und Walkman Geräte mit der Bandgeschwindigkeit von 4,75 cm /Sek arbeiten….
Deshalb ist dort die Auswahl des verwendeten Kassettenbandmaterials so wichtig und spielt eine erhebliche Rolle in der Tonqualität.

Wobei sich diese Angaben auf ein 4 Spur Stereogerät beziehen, bei dem man das Band auch "umdrehen" konnte und in den alternierenden 2 Spuren auf der "Rückseite" ebenfalls aufzeichnen konnte. Die Zeiten verringern sich entsprechend bei Geräten die nur über 2 Spuren verfügen. Grundsätzlich gilt, je langsamer die Bandgeschwindigkeit - desto schlechter die Tonqualität!
Umso wichtiger war es dass der Anwender bei der Aufzeichnung von Musik oder Signalen darauf achtete, dass nicht auch noch "Übersteuerungen" hinzu kommen. Deshalb waren auch praktisch alle Tonbandgeräte schon immer mit einer Art Aufnahmepegel- Anzeigeinstrument ausgestattet!

In den Mit-60-ern begann die Musikelektronik Industrie dann mehr oder weniger jeden Vorverstärker, Verstärker oder Kombigerät ebenfalls mit derartigen Anzeigegeräten ( als eine Art "Gimmick" ) in billigster Qualität auszustatten..... Wobei die meisten derartigen Anzeigen nicht einmal die Bezeichnung "Schätzeisen" verdienten....
In den End 70-ern eroberten die Displays mit LEDs den "Consumermarkt" und fast jeder Hersteller stattete seine Geräte mit den blinkenden "Gimmicks" aus ( um "Action" vorzugaukeln ).

Wenn man allerdings leichtsinnigerweise ( oder besser: unsinniger weise ) auf die "Schnapsidee" kommt kleine Lautsprecher für 25 Watt an einen Endverstärker mit einer Ausgangsleistung von 100 Watt anzuschließen, dann sollte man wirklich die Anzeige im Auge behalten, weil spätestens beim Aufleuchten von 35% der Anzeige ( egal ob Anzeigenadel oder LED-Reihe ) sich die Tieftöner der Lautsprecher ins "Nirwana" verabschieden dürften.... Deshalb auch die "eiserne Regel": Lautsprecher "20% stärker" als Verstärkerausgang! Wobei das auch schon "grenzwertig" ist…. wenn man auf der sicheren Seite bleiben will, sollte der "Faktor" schon 50% betragen!

Soviel zuerst mal zum Thema Vergangenheit.

Nun zum Konzept der Anzeige und dessen Umsetzung:
Das Signal wird "gleichgerichtet" und dann entweder analog mit Anzeigeinstrument oder digital mit Display angezeigt, wobei es sich über lange Zeiten hinweg eigentlich nur um eine Art linearer Voltmeter handelte. Das liegt daran, dass die Halbleiterchips, die zur "Umsetzung"
des Signals ( AD-Wandler ) verwendet wurden intern ebenfalls nur linear arbeiteten. Die wenigen Exemplare, die eine wirklich logarithmische Umsetzung exakt vollzogen waren derart horrend teuer, dass diese nur dem professionellen Einsatz vorbehalten blieben.

Erst mit der Verbesserung der Halbleiterchips und "Beschleunigung" der internen Verarbeitungsgeschwindigkeit wurde die Umsetzung von "echt logarithmischen" Anzeigen bezahlbar und für den Amateurbereich erschwinglich. Die heutigen PICs und MCUs können meist schon mit internen Geschwindigkeiten von 4 MHz bis 16MHz arbeiten. Um das zu verdeutlichen: 4.000.000 bis 16.000.000 Arbeitszyklen pro Sekunde!
Dies bedeutet bei einem "Messaufwand" von ca. 4000 bis 8000 "Arbeitsschritten" von der Übernahme des Messwertes über die Abarbeitung eines Programms zur Umsetzung des Wertes in eine logarithmische Tabelle und der anschließenden Ausgabe des Anzeigewertes an das Display problemlos bis zu 100 bis 200 Messungen pro Sekunde ablaufen können! Wobei man immer noch in Erinnerung behalten sollte, dass das Auge beim Betrachten der Anzeige nur maximal 30 Bilder pro Sekunde wirklich "erfassen" kann und dann die "Einzelbilder" bereits schon zu einer "fließenden" Bewegung "verschmelzen - das Auge also eigentlich ein einzelnes Bild gar nicht mehr wirklich erfasst ! ( Wobei das nicht ganz korrekt ist - erfasst wird das Bild schon .... aber das Gehirn wertet das Bild dann nicht mehr in der "Bilderflut" als "Einzelbild" aus. Allenfalls das Unterbewusstsein erfasst derartig kurze Bildintervalle und das wurde über Jahrzehnte von der Werbeindustrie missbraucht, um in den Werbefilmen "unterschwellig" Werbebotschaften an der "bewussten Wahrnehmungsgrenze" vorbei zu schleusen.

Deshalb auch die Diskussion um die sogenannte "Attack-Zeit" des Displays. Um extrem kurze Impulse überhaupt wahrzunehmen ist es zwingend erforderlich die "Mindestdauer" eines Impulses festzulegen, der angezeigt werden soll und es ist ebenso zwingend erforderlich die Anzeige des Impulses zu verzögern / verlängern am Display, damit es auch vom Auge und Bewusstsein wahrgenommen wird. 1 Millisekunde - also 1/1000-stel Sekunde ist schon ein sehr guter und derzeit auch im professionellen Bereich "gängiger" Wert. Hierbei ist maßgeblich, dass zwar derartig kurze Impulse nicht immer explizit vom Ohr und Gehirn als "eigenständiger" Ton wahrgenommen werden - aber innerhalb der Summe von Klangsignalen können derartige Impulse als sogenannte "Oberwellen" durchaus Wirkung in der Wahrnehmung eines Tons als "Klangfarbe" wahrgenommen werden ( als harmonisch oder dissonant und als "aggressiv" oder "melodisch" sei an dieser Stelle beispielhaft aufgezählt ). Ein Beispiel: Ein sauberer Rechteckton wird als "hartes" Summen wahrgenommen - wenn aber an den Anstiegsflanken eine überschwingende hohe "Oberwelle" hinzukommt, dann bekommt der Ton eine "pfeifende" Attitüde hinzu in der Wahrnehmung.

Wie bereits schon vorher gesagt, wird das Signal gleichgerichtet vor der Messung, weil die Elektronik ohne höheren Aufwand negative Spannungen nicht verarbeiten kann - die Gleichrichtung ( bezogen auf eine Sinuswelle ) hat dann einen "Spannungswert" zur Folge, der in etwa im Faktor 1 zu 1,41 steht ( siehe Erklärung weiter oben im Text ).

Wenden wir uns nun einem weiteren Teil des Moduls zu: dem Messbereich ( wobei dies zum Teil nichts mit dem zu messenden Pegel zu tun hat ! ) Die "Interpretation" des Mess-Signals an den Eingängen des Moduls hat wie bereits erwähnt eigentlich nichts mit dem "Messbereich" zu tun - ein Irrtum den oft Amateure verfallen. Der Messbereich wird zuallererst vom zulässigen Pegelbereich des Controllers bestimmt. Und laut Datenblatt werden dort die Grenzen durch folgende Daten bestimmt:
Input Bandwidth: 38,5 kHz
Input Voltage: GND - Vref
dabei gibt es intern 2 verschiedene Vref's
1,1 Volt mit zulässiger "Streuung" intern von min. 1,0 Volt bis max. 1,2 Volt und 2,56 Volt mit zulässiger "Streuung" intern von min. 2,3 Volt bis max. 2,8 Volt weiter :
Analog Input Resistance: 100 Megaohm.
Analog Conversion Output: 1024 Bit !

Das verleitet zu der Erkenntnis, dass der Chip weitaus mehr kann, als ihm hier abgefordert wird.
Im Klartext: Wenn man wollte, so könnte man den gesamten "angestrebten Messbereich" ( wobei dies immer noch ein willkürlich gewählter Bereich ist ) von 0 Volt bis zum Maximalwert von 1,024 Volt in einzelnen Stufen á 1/1000stel Volt ( 1 mV ) mit je einer LED bewerten ( also eine Anzeige mit 1024 LEDs pro Kanal ) !
Wobei natürlich klar ist - Eine solche Anzeige wäre dann 2,54 mm x 1024 also 2,6 Meter lang ?!?
Dies bedeutet aber auch, dass da diese mögliche "Auflösung" auf nur 50 LEDs verteilt wird, dass jede LED einen "Gesamtbereich" von 1024 :50 = 20,48 mV anzeigt - also für insgesamt 20,48 Millivolt Spannungsbereich eine LED "zuständig" ist.
Der Malus ist die Streuungsbreite von 10% - egal ob intern als Vref die interne Referenz 1 oder 2 verwendet wird.
Und diese Streuung ist aus physikalischen Gründen auch noch temperaturabhängig! Damit sind wir schon fast wieder beim "Schätzeisen" angekommen, wenn man rechnerisch und physikalisch mit einer Streuung von 10% rechnen muss!

Zwar wird zumindest "optisch" diese Sachlage "verbessert" mit der Verwendung einer "externen Spannungsreferenz" am Pin 17 (PA3) bei dem ein LM4040C20IDBZR verwendet wird.

Es gibt diesen Chip in 4 Versionen mit verschiedenen Toleranzen: A = 0,1 % B = 0,2 % C= 0,5 % und D = 1,0 %. Dies bedeutet im schlimmsten Fall,
dass eine Toleranz von 1,0 % erfolgt und somit maximal die Abweichung eine LED beträgt…. damit kann man leben. Da aber dieses 1 % sich auf die maximale Auflösung von 1024 Stufen bezieht, ist die tatsächlich rechnerische Toleranz auf die Skala bezogen eigentlich nur eine "Viertel" LED ....
damit kann man das vernachlässigen - zumal die "Streuungstoleranz" im vorangehenden OpAmp TLV272 schon größer ist.....

Ich kann also mit den beiden Eingängen des Controllers wahlweise Spannungsbereiche von 0 Volt bis 1,0 Volt oder 0 Volt bis 2,54 Volt messen bei Nutzung der ungenaueren internen Spannungsreferenz oder zwischen 0 Volt und Vref "extern" ( maximal 4 Volt ) bei Nutzung einer externen Spannungsreferenz, wobei bei der Nutzung eines Messbereichs von 1,024 Volt der Messbereich in einer Auflösung bis zu 1/1000stel Volt ( 1 mV ) verarbeitet werden kann.
Würde statt dessen als Spannungsreferenz 4 Volt genutzt so würde sich die Auflösung auf 1024 Bit nicht erhöhen - statt dessen bekäme man nur eine "niedrigere Auflösung" von 4 1/1000stel Volt ( 4 mV ) pro Stufe es wären aber immer noch nur 1024 Bit ( Stufen ).

Wir kommen im späteren Text nochmals auf diesen "Eingangsmessbereich" des Controllers bei der Bewertung der Schaltung zurück.

Um zu verdeutlichen warum an dieser Stelle weitere Ausführungen zum Eingang des Controllers nicht "Ziel führend" sind:
Ich kann jede beliebige Gleichspannung mit dem Eingang messen, wenn ich nur mit Hilfe eines Widerstandsteilers eine "Vorteilung" vornehme und damit die "eigentliche Mess-Spannung" an den Bereich des Eingangs anpasse. Wenn ich also am Eingang einen Spannungsteiler aus
9 Megaohm zu 1 Megaohm kopple und am Schnittpunkt zwischen beiden Widerständen die Spannung abgreife und zum Controller führe und am anderen Ende des 1 Megaohm Widerstandes den Massepunkt kopple und am oberen Ende des 9 Megaohm Widerstandes den externen Messeingang anlege, so wird die Mess-Spannung vom Messbereich 0 Volt bis 10 Volt auf 0 Volt bis 1,0 Volt ( also 1 Zehntel ) herunter geteilt und deckt damit exakt den Messbereich des Controllers ab. Ich kann also mit einem entsprechenden Spannungsteiler jeden beliebigen "externen Messbereich" so "herunter teilen" dass ich diesen dann mit entsprechender Auflösung mit dem Controller messen kann.

Damit wird spätestens jetzt jedem Leser klar, dass hier bei der Diskussion der "Gesamt-Messbereich" eine völlig untergeordnete Rolle spielt.
Zumal ja durch die Limitierung auf 50 LEDs der "Gesamt Auflösungsbereich" ohnehin auf ein Fünfzigstel des Gesamt Auflösungsbereichs herunter gebrochen wird.... Diese Aufgabe wird im Modul durch die Trimmerpotis erledigt. Hier könnte man also allenfalls noch über den Wert des Trimmers diskutieren.

Damit wird klar, dass wir uns noch mehr im Detail mit dem TLV272 beschäftigen müssen, der mehrere Aufgaben erfüllt:
Zum einen ist es eine Pufferstufe zwischen Messeingang des Moduls und dem Messeingang des Controllers und zum anderen arbeitet diese Pufferstufe gleichzeitig als Gleichrichter, um die Signalspannung in eine Gleichspannung umzuwandeln.

Die Tücke der Schaltung liegt wie so oft im Detail, hier in der Verwendung des TLV272.
Der TLV272 ist hier als Halbwellen Gleichrichter geschaltet.....das bedeutet aber auch dass eigentlich nur die Hälfte des Signals gleichgerichtet wird und die negative Hälfte des Signals "unter den Tisch fällt" weil dann der OpAmp im gesperrten Modus ist - was aber auch bedeutet das eigentlich nur die Hälfte des "effektiven" Signals gemessen wird.... Das wäre also einer der Punkte im Konzept und Modul über die man nachdenken könnte und sollte, wenn man eine "Revision 2" ins Auge fasst. Dann sollte man vielleicht doch den etwas höheren Aufwand betreiben und eine Vollwellen Gleichrichtung ins Auge fassen.
Zwar wird das Manko in einem gewissen Rahmen aufgefangen in dem die Schaltung doch das Signal verstärkt und nicht bei der Pufferung alleine belässt.

Allerdings zieht die gleich mehrere Probleme nach sich: Da wäre zum einen, dass sich auch die Störgeräusche mit verstärkt werden. Und zum anderen zieht die Verstärkung auch offensichtlich einen Drift des Offsets weg vom Nullpunkt nach sich. Wobei auch der Nullpunkt und der Offset bei diesem OpAmp ohnehin nicht ganz unproblematisch zu sein scheint. Es wird auf jeden Fall einen weiteren Beitrag geben, sobald ich die Platine hier tatsächlich auf dem Tisch habe.




Mir schwebt da im Hinterkopf eine Lösung vor mit dem AD820. Der ist für schlappe 4,65 Euro pro Stk. bei Reichelt zu bekommen aber man braucht für eine Vollwellen Gleichrichtung pro Kanal zwei Stück und eigentlich ist auf der Platine kein Platz mehr für 4 dieser OpAmps. Also wird es wohl auf der Rückseite zu einer Lösung kommen, bei der die 4 OpAmps "huckepack" aufeinander montiert "freihändig" auf der Platine auf der dem Display abgewandten Rückseite verdrahtet werden müssen..... mit Sicherheit nicht elegant oder schön... fällt eher unter die Rubrik "Survivaltraining" für Elektronik Entwickler......nach dem Motto:
Ein Nachmittag auf dem Abenteuerspielplatz…. und am Ende sollte trotzdem das Ganze eine einigermaßen stabile Verbindung mit der Platine haben und ausreichend gegen Kurzschlüsse abgesichert sein. Da wird dann auch eine genaue detaillierte Beschreibung mit vielen Detailfotos erforderlich sein für einen einigermaßen sicheren Nachbau....

Und auch wenn der Umbau die Problematik mit dem Offset Drift sich mittels des AD820 lösen lässt und man dann auch auf die Verstärkung verzichten kann, so dass die Stufe nur als Puffer und Gleichrichterstufe arbeitet ( wenn auch jetzt als Vollwellengleichrichter ) arbeitet so bleiben immer noch einige "Baustellen" übrig:
Für mich stellt sich immer noch die Frage, ob man beim Konzept der logarithmischen Anzeige bleiben will, oder ob es nicht doch sinnvoller ist eine lineare Anzeige zu haben. Man sollte sich nochmals die Tabelle genauer ansehen und sich nochmals in Erinnerung rufen, dass nicht bei den unteren 100 Millivolt "die Musik"
spielt..... wichtig ist das Wissen um den Bereich um die magische 0dB Grenze herum:
Für den Gesamtbereich von -6 dB über o dB bis hin zu + 6 dB dienen 20 LEDs, die einen Spannungsbereich von knapp 0,390 Volt bis 1,5 Volt abdecken, während die restlichen 30 LEDs einen Spannungsbereich von 0,050 Volt bis 0,390 Volt abdecken - also einen Messbereich von effektiv 0,34 Volt auf 30 LEDs "aufblasen" wohingegen der wichtigste Teilbereich der Messungen von -4 dB bis 0 dB lediglich durch 6 LEDs dargestellt wird.



Zur Verdeutlichung habe ich in diesem Bild noch einige "Standard" Displays zum Vergleich reingestellt:
1) Standard 10 LED Display mit Messbereich -6 dB bis + 3 dB
2) Standard 10 LED Display mit Messbereich -12 dB bis + 6 dB
3) Standard 20 LED Display mit Messbereich -12 dB bis + 6 dB
wobei ich absichtlich auch verschiedene derzeit erhältliche Displays mit 10 LEDs dargestellt habe...
warum?
Es ist kein in Granit gehauenes Gesetz, dass die für 0 dB "zuständige LED" unbedingt an der Position zwischen LEDbar Nr.4 und LEDbar Nr.6 sein muss wegen des
Wechsels von 10 Grün auf 10x Rot.... man kann durchaus den Messbereich so ändern bzw. anpassen , dass die 0 dB Marke irgendwo im Bereich der vierten LEDbar ist,
so man ein passendes Display kauft - und dabei habe ich nicht einmal alle Kombinationsmöglichkeiten durchgespielt, die es dadurch gibt, dass auch LEDBars mit nur 5 LEDS käuflich sind.
Ausserdem habe ich noch die Skala aus dem Projekt von Elektor reingestellt bei dem linear von -59 dB bis 0 dB linear jedes einzelne dB mit einer LED dargestellt wird.

Wenn statt dessen ein linearer Bereich in Volt angezeigt wird, dann wird zwar die dB Skala "gestaucht",
aber dann könnte man den Anzeigebereich tatsächlich ab 0 Volt einstellen und bis 1,377 Volt einstellen ( +5 dB ) und jede LED würde linear 27 Millivolt repräsentieren ....
damit würde sich der "vergleichbare" Anzeigebereich ( bezogen auf das vorherige Beispiel der logarithmischen Anzeige)
von 0,400 Volt bis 0,775 Volt ( also 0 dB ) auf die LEDs von Position 15 bis 29 verteilen also insgesamt auf 14 LEDs verteilen
- statt der im vorherigen Vergleich nur verwendeten 9 LEDs für den gleichen Bereich.
Wobei es dann auch nicht das "schwarze Loch" zwischen -70 dB und -20 dB gäbe…. also es gibt sowohl Argumente dafür als auch dagegen....
 
letztlich müsste man dann auch die Skalenbeschriftung ändern um wieder "am Ball" zu sein.

Da DIYLAB derzeit alles aus dem Elektronikbereich wegen des anstehenden Umzugs verpackt hat, kann er erst nach dem Umzug - voraussichtlich in der ersten Augustwoche verschicken, womit die Platine bei mir bis zur zweiten Woche eintrifft. Dies bedeutet ich kann erst in der dritten Augustwoche den Umbau vornehmen und dabei mit Fotos dokumentieren und dann in der dritten Augustwoche testen und verifizieren. Der "Folgebeitrag" ist damit frühestens in der dritten Augustwoche möglich...... wobei durch das umschreiben des Codes und Korrekturen noch Verzögerungen hinzukommen können.

[Der Karsten]

Erstmal willkommen hier im Forum speedyG

Ich habe die TLVs ersetzt durch LMC6482A was aber nur eine minimale Veränderung ergeben hat.
Wie genau ist bei Brunos VU Meter denn der Bereich -10dB - +3dB, ist es gravierend oder eher vernachlässigbar? da ja in meiner BM vorher VU Zeigerinstrumente verbaut waren. Momentan ist meine Scala und das VU Meter so angepasst, dass es nachgemessen auch die entsprechenden Werte Anzeigt.
Wenn Du das Teil überarbeitet hast,  müßten ja Änderungen an der Scala gemacht werden, welcher Platzbedarf (4 OPAs hinten drauf) müßte dafür hinten zur Verfügung stehen und bleibt die Größe des Gesamtdisplays erhalten?  ich frage deshalb, weil ich einiges an Geld investiert habe (Scala bedrucken lassen, Frontblenden, Scheiben etc.. und ich das eigentlich nicht mehr großartig verändern möchte.

Falls Bruno nichts dagegen hat könnte ich Dir ein fertig aufgebautes zur Verfügung stellen.

[DIYLAB]

Falls Bruno nichts dagegen hat könnte ich Dir ein fertig aufgebautes zur Verfügung stellen.

Was sollte ich dagegen haben?
Coole Sache .

[speedyG]

Hallo Karsten,
danke für das Angebot ..... stellen wir das mal zurück.....

Die Frage zur Genauigkeit im fraglichen Bereich kann ich erst beantworten, wenn ich ein oder 2 Teile auf dem Tisch habe....

Dabei kommt auch die Frage nach den Abweichungen zwischen beiden Kanälen auf den Tisch..

Zu dem Problem der Abweichungen:
Da der beiden OpAmps ja mit Verstärkung arbeiten, muss man im Hinterkopf behalten, dass es durchaus innerhalb eines Chips zu
Abweichungen zwischen beiden OpAmps kommen kann, wenn bei der Produktion kleinste Unreinheiten auf dem Wafer vorliegen oder
wenn der Wafer nicht ABSOLUT gleichmäßig die gleiche Konsistenz besitzt ..... Es können auch Fehler innerhalb von Siliziumkristallen vorkommen.... Das Problem lässt sich aus Sicht des Users dahingehend lokalisieren, dass für jeden Kanal nur ein Regler am Eingang ist, der lediglich die Eingangsspannung regelt.... In der Schaltung ist die Gegenkopplung fest bestimmt durch einen Widerstand ( wobei 2 Widerstände durch Toleranzen voneinander abweichen können und somit geringfügige Abweichungen in der Gegenkopplung und damit Abweichungen beim Verstärkungsfaktor der beiden OpAmps herauskommen ) hier wäre u.U. statt des Gegenkopplungswiderstands ein Trimmer besser, damit der User mit sehr hohen Anforderungen die Möglichkeit hat, die beiden Kanäle untereinander auf gleiche Parameter abzugleichen.

Hinsichtlich der Linearität der Anzeige muss schlichtweg festgehalten werden:
Das ist kein Problem der Hardware.... man darf nicht vergessen: Die Anzeige ( also das Ein- oder Ausschalten von LEDs ) wird hier nicht durch den Messwert bestimmt, sondern durch die Software des Controllers..... das wird gern versehentlich "zusammen geschmissen"
Tatsächlich ist es aber so, dass das Programm im Controller sagt:
"Ich habe vom Eingang den und den Wert bekommen, dann in meiner Tabelle nachgeschaut ( die ja nicht vom Messwert, sondern vom Programmierer festgelegt wurde ) und dann habe ich die und die LEDs eingeschaltet....."  hier sollte man nochmals etwas grübeln.... auch wenn eine Revision mal angedacht wird....

Das ist das gleiche Problem, wie die Frage nach log oder lin....
Die Antwort auf diese Frage ergibt sich zuallererst aus der Antwort was man überhaupt zur Anzeige bringen will.....
Wenn es um die Ansteuerung eines Verstärkers geht wird man eine lineare Anzeige wollen...
wenn man aber damit ein Tonbandgerät aussteuern will, dann ist zweifellos eine logaritmische Anzeige sinnvoller...
in einem Tonstudio werden ja auch verschiedene Anzeigen eingesetzt - je nachdem was eigentlich überwacht werden soll.

Hinsichtlich einer "Beschleunigung" hin zu einer Rev.2 ist anzumerken, dass ich
a) ein alter Dackel mit stark eingeschränktem Leistungsvermögen bin nach zwei Herzinfarkten.....
    Ich meide Stress und "Deadlines" wie die Pest... es dauert  so lang wie es dauert....
und
  b) ich habe auch noch andere "Sachen auf dem Tisch" und leider sind einige davon trotzdem mit festen Fristen gekoppelt (z.B. bei Gericht ).... und meine Prioritäten sind klar geregelt...: zuerst offizielle Sachen und Behörden und dann erst Hobby und Projekte.

Hinsichtlich eines "Umstrickens" bestehender Platine und Einbautiefe:
Man kann wahlweise alle OpAmps "übereinander" stappeln.... dann hätte man eine ziemlich große Einbautiefe ( schlecht bei deinem Projekt ) aber man kann natürlich statt dessen auf der Rückseite eine Art "Huckepack"-platine drauf setzen, bei der die Opamps
nebeneinander montiert sind und über einen Sockeladapter in eine "umgekeht eingelöteten" Sockel anstelle des TLV eingesteckt wird
- dann ware die Einbautiefe nur etwa so hoch wie 2 -3 Chips übereinander ( also etwa 12 mm ) allerdings ist dann das ganze etwas "kippeliger" und man sollte darüber nachdenken an den Kanten etwas anzubringen, dass ein "Wippschaukel" unterbindet....
Grundsätzlich gilt: je nach Aufwand kann man durchaus vermeiden, dass überhaupt auf der Frontseite etwas geändert werden muss..... Skalierung ist ja wie gesagt eine Frage der Software.... !
mfg
speedyG

[Der Karsten]

Danke für die ausführlich Erklärung.
Ob das den ganzen Aufwand Wert ist stelle ich mal bei Seite, letztendlich gibt es etliche Fehlerquellen die zu Abweichungen führen können.
Diese alle zu beseitigen dürfte einiges an Zeit in Anspruch nehmen und auch was kosten.
Ich werd mal abwarten was Du dann, wenn Du das in Ruhe alles gecheckt hast berichtest.
So gesehen geht es mir darum die BM mit einer funktionierenden LED Anzeige betreiben zu können und das ist eigentlich so schon sehr ordentlich und mMn besser als mit den trägen Zappelzeigern.