Lautstärkeregler optisch

[Armano]

Hallo liebe Community,
wenn es jemand interessiert: vor etlichen Jahren hab ich für ein Video-Studio in München einige Abhöranlagen gebaut, die mit einer optischen Laustärkeregelung ausgestattet wurden.
Der Vorteil dieser Lösung: vom Bediengerät zur eigentlichen Regelung wird nur eine Gleichspannung übertragen (ein Gleichstrom von einer Konstantstromquelle..), mit dem eine Leuchtdiode einen Photowiderstand beleuchtet.
Diese Art der Regelung hat es uns erlaubt trotz beengtem Bauraum die Lautstärke über etliche Meter entfernt zu regeln. Die Dynamik der Regelung ist so gut, dass es für ein professionelles Studio reicht. Die Regelung ist trägheitslos. Man kann auch mehrere Kanäle gleichzeitig regeln (wenn es sein muss mit nur einem einzigen Poti, - kein Mehrfachpoti...). Für den Fall dass das Telefon klingelt wurde eine Mute-Funktion (-40dB) eingebaut, die beim Lösen langsam (mit 2 sec ) wieder auf normal hochregelt...
Jetzt hab ich mir vorgenommen die alten Pläne für eine Stereo-Regelung auszulegen. Ein Quellen-Umschalter für 4 Quellen (Pegel regelbar) soll noch dazu.
Der Eingangsverstärker soll sehr rauscharm aufgebaut werden. Bandbreite min. > 50 kHz, untere fg < 5 Hz.
Ein- und Ausgänge könnten auf Wunsch symmetrisch ausgeführt werden (Übertrager der Fa. Hauffe / Usingen), wenn man es möchte.
Das Layout kann alternativ erstellt werden. Wer andere Übertrager verwendet müsste sich das dann halt anpassen.
Wenn Interesse besteht werde ich an dieser Stelle später Schaltpläne, Fotos und Eagle brd Dateien posten.
Man könnte das dazu verwenden die Lautstärke unmittelbar vor der Endstufe zu regeln, Kabel-Längen spielen dann keine Rolle.
Endstufen in die Sockel der Laustprecher, die LS-Leitung entsprechend kurz.
Die Schaltung ist mit Einzeltransistoren, OPerationsverstärkern, Relais usw. bestückt, also wird eine Spannungsversorgung von +/- 12V benötigt.
Entweder schickt man die Spannung über ein mehradriges Kabel vom Bediengerät zum Regler oder der bekommt ein eigenständiges Netzteil- ist eine wahlfreie Entscheidung.
Da ich den Regler in die Sockel der Lautsprecher zu den Endstufen bauen will, ist dort eine Versorgung vorhanden.
Zusätzlich noch die Idee: die aktiven LS über die Steuerleitung ein- und ausschalten zu können...

was meint ihr dazu?
liebe Grüße, der Lötkolben läuft sich schon mal warm..
Reinhard

[newmir]

Spannend ..... es gibt ja auch fertige ICs und zum Beispiel digital anteuerbare Widerstände. Aber ich habe mich immer gefragt ob diese Lösungen wirklich hinreichend High-Endig sind. Lichtempfindliche Widerstände scheinen mir das Potential zu haben auch HighEndler glücklich zu machen. Ausserdem hätten viele von uns ja gerne eine 8-kanalige Lautstärkereglung zwischen DSP und den Endstufen für aktive Lösungen. Mach mal .... ich schau erstmal zu.

[ArLo62]

PGA 2310 und PGA 2311 sind schon highendig und haben zudem super Gleichlauf. Ich habe auch damals den Regler von picplayer nachgebaut. Ich weiss jetzt nicht warum man unbedingt optisch regeln will. Ich kann mir vorstellen das über den Weg LED > optische Faser > LDR einen Chip ansteuert aber nicht das da irgendwas an Photowiderstand im Signalweg liegt. Das könnte man auch über eine gewisse Strecke tun. Und ich schätze auch, das ein LDR rauscht wie Hulle. Ein Fototransistor oder Fotodiode würde sich da eher anbieten.
EDIT: Habe mal gegoogelt. Gab es früher wohl. Nannte sich "Vactrol". Halte ich heute nicht mehr für zeitgemäss.
https://doepfer.de/a100_man/Vactrol.htm

[capslock]

Photodioden sind nichtlinear im elektrischen Signal. Bei Photowiderständen müsste man mal gucken, ich würde es auch vermuten. Rauscharm mögen sie sein, aber was hilft es, wenn sie Verzerrungen machen. Gleichlauf würde ich auch als Problem ansehen.

[ArLo62]

Hm, vor allem haben wohl Fotodioden eine sehr geringe obere Grenzfrequenz. Ist ja ein spannendes Thema. Also doch Fotowiderstand?

[スピーカ]

Schöne Idee...nur leider viel zu spät.

Auf diyaidio.com gab es vor geraumer Zeit auch diverse Experimente und einige brauchbare Umsetzungen.
In Zeiten von Infrarot, µPCs und sehr guten Volume-ICs sind solche Vorhaben einfacher und besser zu realisieren.

Optische Regelung eventuell in einfachen Limitern ober Kompressoren als Effektgerät?

LG Pat

[Armano]

VCAs sind / waren immer mal wieder Thema - z.B. bei größeren Mischpulten mit Automation - anstelle von motorisch betriebenen Potentiometern.
Es ist zwar schon aus der elektronischen Steinzeit bekannt, dass man einen Photowiderstand zur Regelung von Spannungen hernehmen kann, aber wie man es dann genau macht, das ist doch wohl entscheidend.
Da wir hier in einem Do-it-Yourself Forum sind, dachte ich, dass es nicht ausschließlich darum gehen sollte fertige Bausteine aus China zusammenzustöpseln, sondern eventuell mal auch was eigenes zu machen.
Deshalb: ich werd meinen Lautstärkeregler aufbauen, messen und dann die Schaltungen zur Verfügung stellen.
Ziele: Dynamik > 100dB
Rauchabstand zugedreht > 100 dB
Übersprechen L/R und zwischen Eingang 1...4 > 85 dB (hängt stark von der Verdrahtung ab) vielleicht gehts auch besser...
max. Ausgangspegel (einstellbar) = + 6dBm ... +18 dBm (oder ca. 15 V ss)
Bandbreite: 5Hz.... min. 50 kHz - 0,5 dB.
Verzerrung < 0,05% (wenn ich es so auch messen kann...) - hängt auch von den eingesetzten OPs ab, - eventuell gibt es da Unterschiede in Preis / Leistung
Anschlußtechnik Cinch / RCA eventuell auch mit Übertragern von Hauffe symmetrisch
Versorgungsspannung a) aus der Endstufe b) über das Bedienteil /Vorverstärker
Quellenumschaltung durch simplen mechanischen Schalter gesteuert (brachial) - kann auch später über Tasten gelöst werden (es wird nur ein DC-Logik-Pegel von 5V geschaltet)
Die Umschaltung könnte natürlich auch durch einen µC (Arduino, Raspi oder so) gesteuert werden, nur dafür hab ich keine Zeit.
Ich mach das analoge fertig und gut.
Lautstärke rein analog ist auch dann sinnvoll, wenn in der Kette nur analoge Geräte vorhanden sind: Schallplatte, Entzerrer, Endstufe - alles analog. warum soll man dann AD wandeln nur um hinterher wieder DA zu wandelm?

[Kalle]

Moin Armano,
ich bin gespannt.
Jrooß Kalle

[SimonSambuca]

Hi, das Vorhaben hört sich wirklich unglaublich spannend an

[Armano]

Moin,- bei uns im Süden sagt man "griaß di" (von Grüß Gott abgeleitete bayrische Form..)

- eins wollte ich noch dazu dagen. es soll modular werden, also 3..4 Platinen, die man je nach Anwendung kombinieren kann: OVCA, Versorgung, Bediengerät (Umschaltung Quelle 1...4), symmetrische Variante(n)...
*
bleibt alle schön gesund!
Reinhard

[mugk]

Ich habe zwar nicht alles verstanden, was du vor hast. Den Teil, den ich verstanden habe finde ich gut.
Gruß
Michael

[ArLo62]

Bin auch gespannt.
Vielleicht muss ich ja dann meinen ganzen Schrott entsorgen und baue das nach

[gesperrter_benutzer_ct]

.Lautstärke rein analog ist auch dann sinnvoll, wenn in der Kette nur analoge Geräte vorhanden sind: Schallplatte, Entzerrer, Endstufe - alles analog. warum soll man dann AD wandeln nur um hinterher wieder DA zu wandelm?

Die PGA2310, -11 und -20 sind zwar nicht diskret, aber analog. Ihre Vorteile:

• Hervorragende Audioeigenschaften,
• einfach skalierbar und dabei
• hervorragender Gleichlauf.

Warum du dir dann noch das Gehample mit elektrooptischer Regelung oder VCAs antun willst, verstehe ich nicht. Aber ich muß ja nicht alles verstehen…

[Armano]

warum das Gehampele...
Antwort: 1. hab ich das schon mal gebaut, in 4-kanalig, mit allem Drum und dran. Für ein Video-Studio als Abhör-Controller (6 Anlagen).
Damals war die Anforderung: die Lautstärke / das Signal da regeln, wo es anfällt, also einige m entfernt vom Bedienplatz.
Audio-Leitungen kreuz und quer durch die Bude legen ging nicht. Große elektromagnetische Störungen, die sollten auch keinen Einfluss haben.
2. jetzt ist die Überlegung: den Regler da unterrbingen wo die Endstufe sitzt - im Sockel der Speaker - das sind mannshohe Dinger... und da soll auch nur ein Kabel hin, mit Power, Signal und Steuerleitung. Und um die Kabel unauffällig zu verlegen muss ich halt ein paar m Umweg machen. Lautstärke also ferngeregelt. Da wo die Speaker stehen kann kein Poti sein.
3. keine fertigen Module, mal wieder was eigenes machen - und wenn ich es selber mache kann ich so lange an den Schräubchen drehen, bis es passt. Kann das dann anderen interessierten weitergeben. Bei den viel zitierten chinesischen Dingern weiß keiner wie sie wirklich funktionieren und einen Schaltplan hab ich auch noch nie gesehen. Ich will aber wissen was unter meinem Schreibtisch werkelt. Und verstehen will ich es auch ganz gerne.
Das verstehe ich unter DIY.

* weitere Erklärungen zum Konzept gerne, sobald die ersten Tests auf dem Steckboard absolviert sind. Messungen von Störabständen etc. werden etwas länger Zeit in Anspruch nehmen, denn dazu benötige ich dann richtige Platinchen und ein metallisches Gehäuse.

Photowiderstände haben je nach Stärke der Beleuchtung einen ohmschen Widerstand zwischen 30 Ohm und einigen hundert KiloOhm. Der Photwiderstand sitzt vor dem - Eingang des OP, die Variation des Werts ergibt eine Verstärkungsänderung des OP von +12dB bis - unendlich. Das genau ist der kritische Punkt: die - unendlich werden nicht sicher erreicht, das gilt es noch zu erforschen (messen).
Über Fortschritte werde ich gerne berichten.
Grüßle
Reinhard

[gesperrter_benutzer_ct]

… viel zitierten chinesischen Dingern…

Was hast du eigentlich ständig mit deinen „chinesischen Dingern“? Die PGA2310, -11 und -20 sind fernsteuerbare analoge Lautstärkeregel-ICs von Texas Instruments und keine „chinesischen Dinger“.

Natürlich kannst du weiter deinen alten Zöpfen nachhängen. Ich wollte lediglich aufzeigen, wie es einfacher und eleganter geht.

[Armano]

@cossart:
den PGA23xx kaufen kann man für runde 20€ ++
ein Photowiderstand kostet 1€
die Beschaltung usw. braucht man auch für den PGA, also ist es doch spannend zu sehen was man mit diesen alten Zöpfen so alles anstellen kann.
Ich hab nix gegen TI,- aber als Bastler kann ich bei denen nicht einkaufen,- die werden mir nix liefern. Muss also doch wieder bei Chinaman kaufen. Und genau das mag ich nicht.

Vielleicht verständigen wir uns auf das: ich schau was rauskommt, und für industrielle Anwendungen verwendet man dann schon was zeitgemäßes. Hab früher als Entwickler auch sackweise TI verbaut. Machen gute Sachen.

Es erinnert mich auch an die Geschichte von der Nasa. Die Astronauten haben auf dem Flug zum Mond gemerkt, dass in der Schwerelosigkeit ihre Kulis nicht funktionierten. Also wurde mit Millionenaufwand ein Kuli entwickelt, der auch in der Schwerelosigkeit und unter Wasser funktioniert. Die Russen nahmen einen Bleistift.

[gesperrter_benutzer_ct]

Muss also doch wieder bei Chinaman kaufen.

Unsinn! DigiKey und Mouser sind keine Chinamänner.

Aber ich seh schon. Du hast dich bereits von vornherein festgelegt und bist gar nicht erst bereit, mal über den Tellerrand zu schauen. Nun ja…

Die Russen nahmen einen Bleistift.

Ja. Wobei der Bleistift hier die PGAs sind…

[Armano]

danke für den Kommentar;-)
nix gegen DigiKey und Mouser. Wenn ich da zwei PGAs bestelle muss ich Mindermengenzuschlag und happig Versandkosten bezahlen. Bei anderen Lieferanten sind die nicht zu kriegen, außer bei Ali.
Muss ich mir das antun?
Die anderen Teil hab ich am Lager.
Mich reizt es, mit Mitteln, die eigentlich aus der analogen Steinzeit stammen, was zu machen das mit dem Stand der Technik heute mithalten kann.
das ist mein Bleistift!
lg
Reinhard

[newmir]

Also ich finde ja, alle Argumente warum was überflüssig oder veraltet oder sonstwie Schwachsinn ist, sollten auf den Tisch. Aber einmal reicht. Wo kämen wir hin, wenn hier Leute nur machen, was dem letzten Stand der Technik und unglaublich vernünftig ist. Es muss ja nicht jeder begeistert sein.

[.:hb:.]

http://lightspeedattenuator.com/
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