Sound2Light - Lichtorgel

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Autor
Sound2Light - Lichtorgel
Suche nach: lichtorgel (478)

    







BID = 372700

TeXoR

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Winterberg
 

  


Hi,
ich würde gerne eine "Lichtorgel" bauen, welche direkt an den Line-Out des PCs angeschlossen werden kann. Dabei soll nur der Bass visualisiert werden.
Jedoch finde ich im Internet nur Schaltungen mit Mikrophonen.
Offenbar reicht es aus, wenn man das Soundsignal vom Line-Out mit einem Elko entkoppelt und dann einen Tiefpassfilter benutzt, um einen Transistor anzusteuern.
Auf folgender Seite wäre ein solcher Schaltplan:
http://www.b-kainka.de/bastel85.htm
"Wer möchte, kann auch den ganzen Mikrofonverstärker weglassen und die drei 10-k-Widerstände der Frequenzfilter direkt einen Lautsprecherausgang des Verstärkers anschließen."
So einfach ist es offenbar nicht!
Ich habe den oben angesprochenen Entkoppelkondensator entgegen der Aussage des Zitates einbezogen (ist im Schaltplan auch eingezeichnet) und die Diode entfallen lassen. Wozu ist sie gut? Und welche kann man benutzen? (Die Bezeichnung fehlt)
Eine Untersuchung mit dem Oszilloskop ergab, dass der Line-Out bei maximaler Lautstärke eine Spannung von -1V bis +1V liefert. Diese liegen auch hinter dem Entkoppelkondensator an. Hinter dem Widerstand liegt nur noch eine Spannung von ca. +0,5V bis -0,5V an.
Offenbar reicht diese Spannung nicht aus um den Transistor zu schalten - auch nicht, um den KE-Widerstand des Transistors auch nur zu verringern. Sollte man einen anderen Transistor nehmen, oder einen Vorverstärker einbauen?
http://www.ak-modul-bus.de/cat/documentation/bc546_547_548.pdf
Ich muss sagen, ich komme mit dem Datenblatt nicht klar. Der von mir verwendete BC547C (statt des BC548C) hat einen Stromverstärkungsfaktor von 600 (gemessen). Wenn ich eine LED anschließe muss praktisch ein Strom von Ike=20mA vom Kollektor zum Emitter fließen folglich ein Strom von Ibe=0,033mA von der Basis zum Emitter. Aber welcher Widerstand liegt zwischen Basis und Emitter? Bzw. wie kann man die Spannung ausrechnen? (Übrigens sollen später einmal mehr als eine LED angeschlossen werden)
Vielen Dank für Lösungsvorschläge.

BID = 372725

Dombrowski

Stammposter



Beiträge: 450

 

  

Moin.


Zitat :
Offenbar reicht es aus, wenn man das Soundsignal vom Line-Out mit einem Elko entkoppelt
Kann man machen. Aber der Line-Out sollte in aller Regel gleichspannungsfrei sein; sonst wäre es ein böser Fehler (der Soundkarte).

Zitat :
und dann einen Tiefpassfilter benutzt, um einen Transistor anzusteuern.
Hmm ja, die allereinfachste Möglichkeit. Wenn du schreibst "Offenbar reicht es aus", erwartest du wohl auch nicht die Super-Luxus-Version mit allen Schikanen.

Zitat :
Ich habe den oben angesprochenen Entkoppelkondensator entgegen der Aussage des Zitates einbezogen (ist im Schaltplan auch eingezeichnet)
Bei einem Lautsprecherausgang kann man erst recht erwarten, dass er gleichspannungsfrei ist.

Zitat :
und die Diode entfallen lassen. Wozu ist sie gut?
Zum Kurzschließen der negativen Halbwelle des Signals - zum Schutz des Transistors, weil bei größeren Amplituden die maximal zulässige Basis-Emitter-Sperrspannung erreicht werden kann. Beim kondensatorgekoppelten Mitten- und Höhenkanal hat die Diode zudem noch Klemmwirkung. D.h. das Arbeitspunkt-Potenzial wird verschoben, so dass die Aussteuerung der Basis nicht mehr symmetrisch um den Nullpunkt herum erfolgt.

Zitat :
Und welche kann man benutzen? (Die Bezeichnung fehlt)
Standarddiode 1N4148.

Zitat :
Hinter dem Widerstand liegt nur noch eine Spannung von ca. +0,5V bis -0,5V an.
Bei welcher Frequenz? Das ist ja nun die Wirkung des Tiefpasses, bei Werten oberhalb der Grenzfrequenz den Pegel abzusenken. Die Grenzfrequenz ist hier 159 Hz. Genau auf der Grenzfrequenz beträgt die Absenkung bereits das 0,707-fache (1/sqrt(2)) im Vergleich zum Durchlassbereich.

Zitat :
Offenbar reicht diese Spannung nicht aus um den Transistor zu schalten - auch nicht, um den KE-Widerstand des Transistors auch nur zu verringern.
Nein, das reicht nicht. Jedenfalls nicht, um die LED sichtbar aufleuchten zu lassen.

Zitat :
Sollte man einen anderen Transistor nehmen,
Hehe, Germaniumtransistor... Nee, lieber nicht.

Zitat :
oder einen Vorverstärker einbauen?
Genau das.

Zitat :
Der von mir verwendete BC547C (statt des BC548C) hat einen Stromverstärkungsfaktor von 600 (gemessen).
Aber doch bestimmt nur in einem (kleinen) Bereich um den Arbeitspunkt während der Messung herum.

Zitat :
Aber welcher Widerstand liegt zwischen Basis und Emitter?
Das Frage muss lauten: Welcher Widerstand liegt in Reihe zur Basis-Emitter-Strecke? Nämlich der Widerstand, der über die außen vorhandene Signalspannung den Basisstrom bestrimmt. Dabei betrachtet man die Basis-Emitter -Strecke ihrerseits als Spannungsquelle mit 0,6..0,7 V.

Zitat :
Bzw. wie kann man die Spannung ausrechnen?
Die nötige äußere Spannung ist Basisstrom * 10kOhm + 0,6V. Das sind aber immer bloß Überschlagsrechnungen. Eine Schaltungsdimensionierung, die von einem bestimmten festen Wert der Stromverstärkung ausgeht, taugt nichts! Man klärt damit bloß die Grenzen für den sicheren Betrieb ab: Welcher Strom fließt minimal, damit die Schaltung überhaupt noch solide funktioniert? Welcher Strom fließt maximal, damit der Transistor nicht durchbrennt.

D.

BID = 372726

Deff

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Setze mal je LED-Treiber diese Schaltung ein: http://www.elexs.de/kap5_6.htm

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Immer wieder MMEB - am Besten mit Chris Thompson!

BID = 372793

TeXoR

Gerade angekommen


Beiträge: 4
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Ausgezeichnet, danke euch beiden, es funktioniert schon fast.
Ich habe jetzt zwei weitere Transistoren zum Verstärken eingebaut, jedoch scheint der Zweite nicht viel mehr gebracht zu haben, als der Erste, da die LED nicht viel heller leuchtet. Bei Musik leuchtet die LED nicht hell genug auf.
Als ich mit einem audioTester f<10Hz angelegt habe, hat die LED übrigens am hellsten (praktisch 3V an der LED) geleuchtet/geflackert.
Ein weiteres Problem ist, dass ich der Schaltung einen "Anfangsstubs" geben muss Sie tut erst ihren Dienst, wenn ich kurzzeitig die Basis des ersten Transistors (der ersten Stufe) ein wenig Spannung gebe.

Mir wurde gesagt, dass ich besser einen solchen Entkoppelkondensator einbaue, um die Gleichspannungsanteile der Schaltung vom Line-Out fern zu halten.
Übrigens habe ich die Diode noch nicht eingebaut...

BID = 372812

Deff

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Beiträge: 778
Wohnort: Sachsen

Wenn die LED-Helligkeit zu gering ist, verringere mal deren Vorwiderstände von derzeit 390 Ohm auf 220 Ohm o.ä.

Um mehr Eingangsspg. zu erhalten, kannst Du nachfolgende Schaltung vor den Koppelkond. setzen: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0604161.htm
Dimensionierung lt. Text.

_________________
Immer wieder MMEB - am Besten mit Chris Thompson!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Deff am 26 Sep 2006 14:49 ]

BID = 372832

TeXoR

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Winterberg

Ich habe jetzt einfach den 10kOhm-Widerstand durch ein Potentiometer ersetzt, damit kann ich jetzt indirekt die Helligkeit beeinflussen.
Im Datenblatt steht
"I peak Base current 200 mA"
heißt das, dass ich theoretisch mind. einen Widerstand von 10Ohm (bei 2V) brauche, damit der Transistor nicht zerstört wird? (abgesehen von der Toleranz und einem Sicherheitspuffer)
Wir haben in der Schule noch nicht viel zum Transistor gelernt...
PS: das Problem mit dem Startstoß bleibt noch zu lösen.
Würde denn eine größere Spannung, wie Deff vorgeschlagen hat, das Problem beseitigen?
Ich habe es noch nicht ausprobiert, weil die verwendete Platine nicht ausreichend Platz bietet.

Edit:
Bei einem kleineren Vorwiderstand für die LED würde sie evtl. Schaden nehmen, da ich einen anderen Widerstand als vorgegeben benutze, der genau passt (bei 5V-Spannungsquelle).

[ Diese Nachricht wurde geändert von: TeXoR am 26 Sep 2006 16:15 ]

BID = 372879

Dombrowski

Stammposter



Beiträge: 450

Moin.

Durch Einbau und Verstellen des Potis änderst du jetzt aber auch gleich die Grenzfrequenz. Das ist eigentlich nicht die beabsichtigte Funktion.

Mir dieser einfachen Schaltung ist sowieso keine lineare Steuerung der Helligkeit möglich. Dazu ist die I/U-Kennlinie des Treibertransistors viel zu steil, weil er ohne Gegenkopplung betrieben wird. Die LED wird praktisch nur geschaltet:
- Ist der Momentan-Pegel unterhalb einer Schwelle, leuchtet sie nicht.
- Ist der Momentan-Pegel oberhalb der Schwelle, leuchtet sie mehr oder weniger mit gleich bleibender Helligkeit; nur der Rhythmus der Bassimpulse bestimmt noch das Flackern.
Weil du ja ein Oszi greifbar hast, kannst du einen 1-Ohm-Widerstand in die Emitterleitung des Transistors legen, um darüber den LED-Strom darzustellen.

Und ja, du musst die Spannung verstärken. Die Darlington-Schaltung von weiter oben bringt nichts; denn damit wird die nötige Mindestspannung zum Aufsteuern der LED ja noch größer. Dies ist eine einfache Transistorstufe, die Wechselspannungen ca. 4..5-fach verstärkt. Zwischen Line-Out und Lichtorgelschaltung setzen.

D.

BID = 372901

Dani CEE

Stammposter



Beiträge: 264

Wenn du das ganze eh über PC steuerst dann nimm dieses Programm mit Winamp plugin

http://discolitez.com/pmwiki/pmwiki.php?n=DiscoLitez.Hardware
in diesen Programm kannst du dann Frequenzbereiche filtern

leider nur in Englisch

BID = 372942

PhyMaLehrer

Schriftsteller



Beiträge: 908
Wohnort: Leipzig

Also, ich kann mich jetzt irren, aber in der Schaltung ganz oben (auch wenn du sie jetzt durch eine Darlington-Schaltung empfindlicher gemacht hast) führt doch von der Basis des Transistors kein weiterer Widerstand nach Plus oder Masse. Die Steuerspannung für den Transistor kommt ausschließlich von der Wechslspannungsquelle (dem Mikrofonverstärker, dem MP3-Player oder dem Audiotester) über den Koppelkondensator und den Basisvorwiderstand.
Wenn jetzt die Schutzdiode am Transistor weggelassen wird, haben wir praktisch folgende Reihenschaltung: Wechselspannungsquelle, Kondensator, Widerstand und Basis-Emitter-Diode(n). Damit wird der Kondensator bei der einen Wechselspannungs-Halbwelle aufgeladen und das war's. In der anderen Halbwelle sperrt nämlich die Basis-Emitter-Diode. Die Schutzdiode (antiparallel zur B-E-Diode) sorgt dafür, daß der Eingangs-Wechselstrom auch in der anderen Richtung fließen und den Kondensator wieder entladen kann, womit Spannungsschwankungen erst richtig 'rüberkommen. - Da der "Rückweg" ohne die Schutzdiode bei dir jetzt noch versperrt ist, könnte es sein, daß deine Schaltung die "Initialzündung" braucht.
Hier könnte sicher auch ein Widerstand von der Basis nach Masse helfen, wobei man ein bißchen probieren muß, da dieser ja mit dem Vorwiderstand einen Spannungsteiler bilden und die Empfindlichkeit herabsetzen würde.

BID = 373124

Peda

Schriftsteller



Beiträge: 891

Es dürfte helfen einfach eine Standarddiode zu verwenden z.B. N4004 oder so.
Da hat phymalehrer schon recht. !!!

_________________
Do you have Math Problems ?? Then call 0049-0800 sin(lg((10^45*tan(56))/(f(0)'->(45x^3/3x^2*3x^7)))

BID = 373438

TeXoR

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Winterberg

Hi,
Vielen Dank euch allen.
Ich habe jetzt nochmals die erste Version der Lichtorgel mit der Diode aufgebaut und es funktioniert. Ich könnte im Boden versinken, weil ich so naiv war...
Naja, wenigstens bin ich jetzt schlauer geworden, dass es softwareseitig so gut wie unmöglich ist, eine halbwegs schöne Lösung zu finden.
Zuerst habe ich es mit LabView ausprobiert, es funktionierte auch halbwegs, aber LabView ist bei mir derbe langsam und ich möchte keine Lichtorgel, die meinen PC ausbremst...
Mit WinAmp funktioniert es bei mir nicht, weil ich nur noch eine RS232-Schnittstelle frei habe und die mit den von mir gefundenen Plugins nicht ansteuerbar ist - die wollen alle den LPT-Port.
Dann dachte ich, dass man vlt. selbst versuchen könnte, ein Plugin zu proggen, oder direkt mit C etwas anfangen. Aber selbst mein Proggenlehrer meint, dass Signalbearbeitung und Filterung eine „heiße Sache“ sei. Ich habe im Internet auch nichts brauchbares gefunden.
Tja danach bin ich dann zufällig auf dieses tolle Programm gestoßen:
http://www.dmxcontrol.de/oldpage/deutsch/start.shtm
Es ist für Bühnenlichtsteuerung gedacht. Jedoch wird die Beat-Detection von Winamp benutzt, welche - zumindest für die Lieder, die ich höre - nicht sehr zuverlässig ist.
Also habe ich die Diode eingebaut und ich bin sehr zufrieden. Darüber hinaus ist die Schaltung auch noch sehr kompakt.
Den genauen Schaltplan werde ich dann morgen oder übermorgen (ist keine Garantie :-)) posten. Vlt. baue ich auch noch die anderen Frequenzweichen ein.


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