DSP Mixer Update: Analoges Frontend
Dieser Beitrag ist die Fortsetzung der Beiträge „Vorbetrachtung: Planung eines Audio-DSP Mixers“ und „Theorie: Betrachtung einer aktiven Tone- Control Klangregelung“ .
Die andauernde Knappheit von Halbleitern macht es nicht nur für Hobbyentwickler schwer, Bauteile für ihre Projekte zu beschaffen. Bei Bauteilen, die auf die klassische Throughhole Montage ausgelegt sind, sieht die Lage jedoch deutlich besser aus. Dadurch war es mir möglich, die analogen Channelstrips für meinen DSP Mixer aufzubauen.
Zudem habe ich mit zugeschnittenen Aluminiumprofilen und gelaserten Plexiglaszuschnitten die ersten Gehäuseteile erstellt, die schon die grobe Form des ganzen Gerätes zeigen.
Pic 1 zeigt den Prinzipiellen Aufbau des analogen Frontends. Am üblichen Aufbau von Mischpulten orientiert, sind die einzelnen Kanäle vertikal aufgebaut. Nebeneinander sind acht unabhängige Channelstrips vorgesehen, welche jeweils ein symmetrisches Mikrofonsignal aufnehmen, vorverstärken, equalizen und mit dem per Fader eingestellten Pegel wieder ausgeben.
Im Vergleich zu handelsüblichen Mischern ist meine Variante des Leiterplattenaufbaus für die Klangregelung eher ungewöhnlich. In kommerziellen Mischern findet man zumeist für jeden Kanal eine eigene Platine, die Senkrecht im Gerät verbaut ist. Dies hat den Vorteil, dass im Falle eines Fehlerhaften Kanals auch nur die Platine des selbigen geprüft oder ausgetauscht werden muss. Außer dem sind die meisten Potentiometer für Audioapplikationen in 90° gewinkelter Ausführung erhältlich, die von mir verwendeten Potis in senkrechter Ausführung sind durch das kleinere Angebot relativ teuer.
Ich habe mich letzten Endes doch für diesen Aufbau entschieden, da ich auf diese Weise weniger einzelne Platinen bestellen musste. Zudem ermöglichte diese Variante, das Gerät ohne aufwändigerem Laserzuschnitt für die Abdeckung aufzubauen. Wenngleich ich 3D gedruckte Zierabdeckungen für die Channelstrips geplant habe, ist der Weitere Aufbau des Mixers zunächst auch ohne diese möglich.
Die Unterseite des Gerätes offenbart die Elektronik der Klangregelungen, sowie der Kanalzüge in Form von logarithmischen Schiebepotentiometern.
Auf Pic 4 bis 6 ist die Unterseite der Channelstrip Platinen zu sehen. Jeder der vier TL072 Operationsverstärker bedient beide Kanäle, die auf der Platine untergebracht sind. Die Aufgaben der OPAs sind von oben nach unten:
- Clipping Detection (Übersteuerungserkennung)
- Entsymmetrierung des Eingangssignals
- Tone Control (Equalizer)
- Anti Aliasingfilter (Begrenzung der Signalfrequenz zur digitalen Weiterverarbeitung)
Am unteren Ende der Platinen findet man den 10-Pin Verbinder, von welchem aus die Aufbereiteten Signale dem DSP- Modul zugeführt werden sollen. Zu den Audiosignalen werden außer dem noch die zwei Steuersignale der Taster herausgeführt. Diese sollen dem Audioprozessor signalisieren, den korrespondierenden Kanal stumm zu schalten, beziehungsweise diese Stummschaltung aufzuheben. Zwei Pins dieser Schnittstelle sind schließlich mit den gelben LEDs verbunden, die den Zustand der Stummschaltung sichtbar machen sollen.
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Die gezeigten Schaltungen habe ich nach dem Aufbau natürlich getestet, die Ergebnisse entsprechen jedoch – wie mehr oder weniger erwartet – denen der Vorbetrachtung. Spannender finde ich es daher eher, den analogen Output des Mischers zu entwerfen und im Anschluss die Funktion der Channelstrips mit einer provisorischen analogen Mischerschaltung herzustellen.
Die Folgenden Beiträge werden sich daher mit der Fertigstellung der Gehäuseunterseite und dem Entwurf der besagten Analogausgänge beschäftigen. Abgesehen von der Halbleiterknappheit (betrifft die Entwicklung des DSP Boards) läuft mein Vorhaben also genau nach Plan 🙂
