Come diagnosticare il crosstalk


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Sono completamente nuovo all'elettronica e sto cercando di imparare costruendo una batteria elettronica. Ho trovato molti esempi online di circuiti per condizionare l'output di un piezo ad essere letto da un controller (un Netduino nel mio caso). Il circuito che sto usando sembra qualcosa del genere.

  1. Un piezo (collegato dal tamburo alla mia breadboard con un cavo cat5)
  2. Una resistenza da 470k in parallelo
  3. Un diodo Schottky in serie (sulla linea +)
  4. Un diodo Zener in serie (3.3 v sulla linea +)
  5. Una resistenza da 1 M in parallelo
  6. Un condensatore da 0,1 uF in parallelo
  7. Un pin analogico Netduino (e la linea di terra collegata al pin di terra Netduino)

Al momento ho 6 di questi circuiti collegati ai 6 pin analogici sul mio Netduino. Il circuito sta facendo un ottimo lavoro sia per non perdere alcun colpo alla batteria, sia per fornire una gamma dinamica piuttosto buona di letture di velocità / volume. Il problema è che quando colpisco molto forte la batteria, sto ricevendo una brutta diafonia (cioè colpisco un tamburo, ma vengono segnalati più tamburi). Sono stato bloccato su questo per alcune settimane e ho provato a modificare il circuito in ogni modo che mi viene in mente, ma non riesco a risolvere il problema. Il più vicino che posso venire è quello di mettere un divisore di tensione alla fine del circuito. Questo rimuove la diafonia, ma a costo di una gamma dinamica significativamente inferiore (cioè, indipendentemente da quanto duramente colpisca il tamburo, non ottengo più della metà del valore massimo di lettura ADC). IO' ho verificato e ricontrollato che tutto sia collegato alla stessa terra. Lo Schottky dovrebbe impedire a qualsiasi segnale negativo di arrivare al Netduino e lo Zener dovrebbe assicurarsi che non ottenga nulla al di sopra della 3.3v che il Netduino desidera.

Penso che un oscilloscopio probabilmente aiuterebbe moltissimo a capire cosa non va, ma dato che questo è il mio primo progetto / esperimento di elettronica è un po 'difficile giustificare un acquisto di duecento dollari alla moglie;)

Qualcuno può indicarmi la giusta direzione per capire cosa non va?

MODIFICARE:

Ecco il mio tentativo di uno schema. Ho appena scaricato Eagle e non sono del tutto sicuro di come usarlo, ma spero che questo sia abbastanza vicino da dare l'idea. Il simbolo piezo a sinistra non mi sembra giusto, ma è quello che Eagle mi ha dato.

schematico

EDIT # 2:

Per diverse richieste di seguito, ecco alcune immagini del mio circuito (leggermente aggiornate dai suggerimenti di diversi popoli). Inoltre, ho incluso alcune immagini dei tamburi. I tamburi usano una speciale testa a "schermo" che emette un suono udibile molto piccolo. C'è un piccolo pezzo di schiuma che trasferisce le vibrazioni della testa del tamburo al piezo.

breadboard Circuito Drum Set Tamburo singolo


Uno schema sarebbe molto utile. Come sta chiedendo a tutti coloro che leggono questo di ricostruire lo schema dalla descrizione testuale del circuito. Francamente, nessuno si preoccuperà di farlo.
The Photon,

Si prega di aggiungere uno schema circuitale adeguato, questo è piuttosto difficile da seguire! Potrebbero esserci delle difficoltà nell'avere un divisore di tensione più piccolo per abbinare l'ingresso all'uscita; notare che se la tensione di ingresso supera i 3,3 V, probabilmente causerebbe problemi sul Netduino.
pjc50,

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In secondo luogo, una foto del circuito così costruito sarebbe molto utile per noi per vedere se la costruzione potrebbe causare problemi di diafonia ... Detto questo, sono con StevenVH, la diafonia acustica sembra più probabile che elettrica.
The Photon,

Grazie a tutti per il feedback. Ho attaccato uno schema grezzo. Spero che aiuti. Proverò ad aggiungere una foto più tardi stasera.
Herbrandson,

Sembra che il tuo diodo Zener o Schottky sia collegato in modo errato. Uno Zener produce una caduta di tensione fissa quando la corrente entra nel catodo e esce dall'anodo. Se collegato in altro modo, si comporta come un normale diodo (circa 0,6-0,7 V di caduta).
The Photon,

Risposte:


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Un vero schema sarebbe d'aiuto !!

Non penso che il crosstalk sia qualcosa nel tuo circuito, ma piuttosto è acustico. Gli altri tamburi fungono da microfoni e raccolgono le vibrazioni del tamburo che stai suonando. L'unica soluzione che vedo è aggiungere antisound al segnale degli altri tamburi, ma ciò richiede che tu abbia una buona idea dell'ampiezza e della fase del segnale che desideri annullare.

modifica (re il tuo commento)
Se colpire un tamburo disconnesso non ti dà il crosstalk, allora dopo tutto non sembra essere acustico. Voglio dare un'occhiata al tuo cablaggio. Il segnale dovrebbe essere un alto voltaggio di picco (alto dV / dt), seguito da un seno in rapido decadimento (risonanza del tamburo). Se i fili tra i tamburi e il microcontrollore sono molto lunghi e molto ben accoppiati (come intrecciati), con l'alta impedenza che si ha questo può causare una diafonia minore . Non tanto dall'onda sinusoidale di risonanza, ma dal picco veloce quando lo colpisci. Ma questo dovrebbe dare solo un piccolo suono "tick", non il tipico tamburo.
Quindi come lo hai collegato? Prova a usare fili separati per ciascun tamburo.


Grazie per la risposta. Ho allegato uno schema che si spera possa aiutare alcuni.
Herbrandson,

Concordo sul fatto che è il probabile colpevole l'accoppiamento meccanico. Capire un modo per smorzare / isolare la propagazione delle vibrazioni tra i drum pad
vicatcu,

Non mi sembra che questo sia un problema di acustica. Secondo il suggerimento di @fceconel di seguito, ho provato a disconnettere uno dei tamburi e vedere se ho ancora il crosstalk. Il risultato è che la diafonia si verifica solo quando il tamburo è collegato. In altre parole, se colpisco un tamburo duro (mentre è collegato) ottengo crosstalk. Se disconnetto lo stesso tamburo e lo colpisco di nuovo duramente, nessuna diafonia. Collega di nuovo quello stesso tamburo e colpiscilo con forza e il crosstalk ritorna. Penso che escluda che si tratti di un problema acustico. Sei d'accordo?
Herbrandson,

Ho aggiunto alcune foto che mostrano il cablaggio effettivo. È quello che stai cercando?
Herbrandson,

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Consiglierei di cambiare il posizionamento di zener come mostrato per avere l'effetto desiderato; questo non ha nulla a che fare con il tuo problema.

Come accennato da Stevenvh, è improbabile che tu abbia una diafonia elettrica da una tale disposizione, ma se vuoi essere sicuro che un cavo schermato dal tamburo all'Arduino sarebbe di aiuto. Ma nel caso più probabile, in cui si tratta di un effetto acustico, considerare la possibilità di affrontare il problema nel software. È quasi impossibile che tu suoni due tamburi esattamente nello stesso momento, anche se stai usando entrambe le mani per colpire contemporaneamente due tamburi diversi. Che ne dici di considerare semplicemente come un colpo valido in ogni dato intervallo di tempo solo l'input più forte e ignorare gli altri?

A proposito, per confermare che il problema è davvero problematico, prova a scollegare un tamburo e colpiscilo per vedere se produce ancora un input negli altri tamburi (collegati).

schematico

EDIT: revisionato secondo il commento qui sotto inserisci qui la descrizione dell'immagine


Non credo sia quello che intendeva fare lo zener. È una buona idea tagliare il risultato per assicurarsi che l'intervallo A / D non venga superato, ma penso che lo zener fosse lì per impostare il livello minimo al quale viene rilevato un colpo di batteria. Era nel posto giusto per quello, solo all'indietro. Inoltre, per il ritaglio, metterei lo zener dopo D2.
Olin Lathrop,

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Ma nella domanda dice "Zener dovrebbe essere sicuro di non ottenere nulla al di sopra della 3.3v che Netduino vuole", giusto?
fceconel,

Hai ragione sul posizionamento, anzi. Correzione.
fceconel,

Le dichiarazioni del PO sono contrastanti. Sospetto che abbia visto uno schema con lo zener in serie e lo abbia accidentalmente capovolto, supponendo uno scopo diverso per lo zener. In ogni caso, la soglia per il minimo necessario per colpire il tamburo viene eseguita meglio nel firmware.
Olin Lathrop,

Lo scopo previsto dello zener è infatti quello di bloccare il segnale a non più di 3,3 v (il massimo di Netduino). La soglia minima è già gestita nel software.
Herbrandson,

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Penso che il tuo livello di innesco per decidere che un tamburo è stato colpito sia troppo sensibile. Hai bisogno di un livello al di sotto del quale pensi che il tamburo non sia stato colpito intenzionalmente. Questo è probabilmente ciò che lo zener nel tuo circuito doveva fare, ma lo hai cablato all'indietro in modo che aggiunga solo una piccola soglia invece degli oltre 3 V come previsto.

Tuttavia, uno zener è piuttosto un trucco per la soglia. Dici che questo sta andando in un microcontrollore, quindi perderei del tutto lo zener e farei il limite minimo nel micro. Ciò presuppone che un colpo massimo si traduca in quasi l'intero intervallo di tensione A / D. Regola il secondo resistore (la prossima volta inserisci i designatori dei componenti nello schema) per ottenere il volume massimo giusto, quindi regola il firmware per ignorare i picchi al di sotto di un certo livello.


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Chiunque abbia votato in negativo, cosa pensi esattamente che sia sbagliato, fuorviante o cattivo consiglio?
Olin Lathrop,
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