Kabellänge Mikrofon - Mikrokontroller

Guten Morgen zusammen,

ich frage mich grade, ob es zu einer Lautstärkedetektierung mehr Sinn macht ein langes Mikrofonkabel zu nutzen oder eine Datenleitung zu nehmen, über die ich digital meine Grenzwerte übermittele.

Ich möchte ein Mikrofon ca. 15-20m entfernt vom Mikrokontroller anbringen.

Denkansatz 1:
Mikrokontroller mit OP-Amp auf einer Platine, lange Leitung, Mikrofon

Denkansatz 2:
Mikrokontroller, lange Leitung, Platine mit OPAmp und Mikrofon (damit das Rücksignal bereits verstärkt und somit störunanfälliger zurück kommt)

Denkansatz 3:
Mikrokontroller, lange Leitung, weiterer Mikrokontroller, der lokal Mikrofon über OP-Amp auswertet und über eine Datenleitung den Pegel digital an den anderen Mikrokontroller übermittelt.

In der Theorie müsste ich mit einem Mikrofonkabel auch ein sauberes Mikrofonsignal übertragen können, da das Kabel geschirmt ist und in der Veranstaltungstechnik nichts anderes gemacht wird.
Aber bin ich dann sicher gegen z.B. Störeinflüsse von Handys und Wlans?

Hallo!

Ich würde den Datensatz 2 anwenden. Darüber möchte ich aber kein Buch schreiben, sondern nur evtl. konkrete Fragen beantworten. ;)

Danke für den Input. Ich denke, dass es so im Veranstaltungebereich mit Kondensatormikrofonen auch gehandhabt wird (Stichwort: Phantomspeisung).

Kannst du mir denn auch sagen ob - wie im Veranstaltungebereich - ein invertiertes Signal dafür zwangsläufig nötig ist, um die Störanfälligkeit zu reduzieren?
Ich weiß grade noch nicht genau, womit ich Google füttern könnte, um mich da zu belesen. Falls dir dazu ein paar schlaue Wore einfallen, bewirf mich bitte damit ;)

Oder macht es Sinn einfach draufloszubasteln? Masse auf die Schirmung, eine Leitung als Stromversorgung, eine Leitung als Signalrückweg...

Zitat:

Zitat von Cysign

Kannst du mir denn auch sagen ob - wie im Veranstaltungebereich - ein invertiertes Signal dafür zwangsläufig nötig ist, um die Störanfälligkeit zu reduzieren?

Dafür verbindet man den Schirm mit Masse nur an einem Ende des Mikrofonkabels beim Signalempfänger. Dann ist das Kabel für Störugen symmetrisch, weil auch invertiertes Signal führt. Die Versorgungsspannung für den OP würde ich auch symmetrisch mit zwei Leitungen realisieren, möglichst außer dem Schirm von Mikrofonkabel.

Zitat:

Zitat von Cysign

Oder macht es Sinn einfach draufloszubasteln? Masse auf die Schirmung, eine Leitung als Stromversorgung, eine Leitung als Signalrückweg...

Ich würde empfehlen gleich mit Basteln anfangen und um eventuelle einzelne Problemlösungen laufend fragen. :D

Oh, 3-adrig also...das ist schlecht, da ich ne angefangene Rolle 2-adriges, geschirmtes Mikrofonkabel hier hab ;)
Ich versucha also erstmal unsymmetrisch. Danke mal wieder für deinen Input ;)

Du könntest die Versorgungspannung per den zweiadrigen Kabel laufen lassen, brauchst du nur am beiden Enden Tiefpass <-> Hochpass Filter, der AC von DC trennt. Das habe ich schon mal praktisch erfolgreich für NF ausprobiert und skizziert. Die Bauteile für beide gleiche LC Filter müssen für gewünschte min. Frequenz ausgerechnet und angepasst werden. Sonst wenn du genug Kabel hast, würde ich zwei verlegen, falls Mikrofon nicht mobil seien müsste, weil es sicherer und einfacher ist. ;)

Code:

VCC DC DC + | +-----<----+ +----<-----+ | | | | | C| L geschirmtes Kabel L C| | | C C| C| C | .-------. C| _________)_ _ _)_____ C| .-------. |Signal-| || | / \ / / / \ | || |Signal | |sender |->-||-+---o ) (- - -( ( o---+-||->-|empfän-| | | || \_/______\_ _ _\____\_/ || |ger | '-------'AC | ) ) | AC '-------' | | | | +--------------+ +--------------+ | | === === GND GND (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Oh. Das klingt spannend. Ich glaub, allein schon aus Interese würd ich das gerne so lösen :D
Vermutlich macht ein Linearregler alla LM317 mehr Sinn für die Spannung als ein Buck-/Boost-Modul?
Oder sollte ich eher einen LM2596 nehmen, weil er ne wesentlich größere Frequenz als das hörbare Signal aufweist und somit leichter zu trennen ist?
Theoretisch müsste man doch bei absolut stabiler Spannung und ausreichend Kondensatoren schon so nichts vom Gleichstrom mitbekommen, oder hab ich da nen Denkfehler?

Zitat:

Zitat von Cysign

Vermutlich macht ein Linearregler alla LM317 mehr Sinn für die Spannung als ein Buck-/Boost-Modul?

Sicher, weil aus Erfahrung kann ich sagen, dass bei empfindlichen analogen Schaltungen die mit Signalen in mV Bereich arbeiten und wenig Leistung brauchen, haben Schaltnetzteile wegen produzierten Störungen wirklich nix zu suchen. ;)

Hallo,

Zitat:

Zitat von Cysign

Kannst du mir denn auch sagen ob - wie im Veranstaltungebereich - ein invertiertes Signal dafür zwangsläufig nötig ist, um die Störanfälligkeit zu reduzieren?

Da fehlt noch was ;-)

Der OP-Amp befindet sich da im Mikrofon.
Es werden also nicht nur ein paar mV übertragen, sondern ein paar Volt. Somit wird der Stärspannungsabstand um etwa den Faktor 1'000 besser,
Hinzu kommt noch die geringere Impedanz.
Mit der symmetrischen Übertragung wird weiterhin der Einfluss von Störungen vermindert.

Hinzu kommt noch, dass eine Abschirmung nicht 100%tig ist, diese dämpft die Störsignale nur um einen bestimmten Faktor.

Die beste Lösung ist auf alle Fälle das digitale Signal über das Kabel zu übertragen.
Bei genügend hoher Datenrate und geeignetem Protokoll, kann man dann, unter Umständen, sogar gestörte Datenblöcke wiederholen.
Das hängt aber auch von den Echtzeit-Anforderungen ab.

MfG Peter(TOO)

Zitat:

Ich frage mich grade, ob es zu einer Lautstärkedetektierung ...

Es geht also, wenn ich das richtig verstanden hab, um einen besseren Klatschschalter. Da kommen mir Schaltnetzteilstörungen, Echtzeitanforderungen etc total "overengineered" vor.

MfG Klebwax

Nun, wenn es wirklich nur ums detektieren geht, die Auswertung am Ende also nur WAHR oder FALSCH liefert, dann reicht ein zweiadriges Kabel und die ganze Geschichte kann man recht stark vereinfachen.

Wenn der TS das mit der Detektierung falsch ausgedrückt hat und das Signal doch lieber messen will, dann ist in der Tat ein wenig Hirnschmalz gefragt. Entweder digital, wie Peter es schon beschrieben hat, oder eben analog. Beides hat seine Tücken und Fallstricke.

Zum Thema Datenübertragung über große Entfernung würde ich das Buch EMV von Joachim Franz sehr empfehlen. Auch wenn es nicht explizit Nachrichtenübertragung zum Inhalt hat, so erweitert es den geistigen Horizont für die Thematik elektromagnetischer Einflüsse und Störungen doch ganz erheblich.

Bei einer Lautstärke-Detektierung, also einer integralen Messung (dabei interessiert ja sicher nicht jede einzelne Schwingung, sondern eine Art Mittelwert über einige ms oder s), würde ich die Signalverarbeitung beim Mikrofon machen. Dabei interessiert sicher auch keine lückenlose Auswerung, sondern eine in abzählbaren Quatisierungsstufen (10..20?). Der MC kann auch gleich eine Logarithmierung (über Look-up-Table) zu späteren dB-Anzeige machen. Die Daten würde ich digital über die Betriebsspannungsleitung übertragen.

Letzteres kann man mit einem vereinfachten Trägerfrequenzverfahren machen, ähnlich PLC, oder mit quasi kurzen Kurzschlüssen, ähnlich KNX/EIB. In jedem Falle müssen die Stromquelle und die Messschaltung vor Ort per Drossel von der Stromversorgung gut entkoppelt und dahinter gestützt werden (Elko).

Es soll eine obere Grenze an Lärmpegel gemessen werden - jedoch wird es 3 Lärmpegelgrenzen geben.
Ich hatte auch schonmal über den Einsatz von einfachen (z:B. von Behringer oder der Thomann-Hausmarke) Messmikrofonen nachgedacht. Wenn diese mit größeren Spannungen zum Einsatz kommen, wäre die Auswertung mit einem µC sicher störunanfälliger, auf Grund der größeren Spannung. Andererseits könnte ich die Spannung auch mit einem Eigenbau hochsetzen, um störeinflüsse zu reduzieren.

Das Buch ist sicher ein interessanter Hinweis, danke für den Rat. Ich werd mir mal die Kindle-Leseprobe durchlesen und dann abwägen, ob es für mich 30€ wert ist ;)

Schöner wäre es, wenn die gesamte Regelung und das Einpegeln von einer zentralen Einheit aus durchgeführt werden könnte, so kann man sich den µC so platzieren, wie man ihn gut erreicht, während das Mikrofon möglichst sinnvoll platziert wird.