Widerstandstabelle für Lautstärke

[Obelix]

Hallo Leute,

ich versuche es noch mal hier. Ich habe zwar im Elektronik-Forum schon mal gefragt aber keine Antwort erhalten. Ich hoffe hier schauen ein paar mehr Leute rein.

Ich habe eine digitale Lautstärke verwirklicht. Mein IC kann 256 Schleifer-Positionen und ist linear.

Ich möchte 41 Lautstärke-Stufen haben. (0 bis 40) Wer kann mir eine Formel nennen wie ich für diese 41 Stufen die Schleifer-Position brechnen kann damit es gleichmäßig lauter wird?

Einfach die Lautstärke mal 6,3 nehmen funktioniert nicht. (40x6,3= 252). Am Anfang wird es sehr schnell lauter, aber am Ende fast gar nicht mehr. Ich google nun schon seit Tagen nach den passenden Werten, aber egal wie ich rechne, mit Logarithmen, dB, etc. ich bekomme keine vernünftige Tabelle für den Schleifer heraus.

Der Grund warum das alles genau werden muss ist die Balance-Einstellung die ich auch gerne hätte. Ich möchte ebenfalls 41 Stufen für die Balance haben (-20 bis +20, 0 = Mitte). Im moment Multipliziere ich die Lautstärke mit der Balance für die jeweilige Seite und teile durch 20. Das funktioniert ganz gut. Nur je nach Lautstärke ist die Balance mehr links oder mehr rechts weil meine Schleifer-Tabelle nicht stimmt und !!gehörmäßgíg!! nicht gleichmäßig steigt.

Vielen Dank für einen guten Tipp!

Viele Grüße
Andreas

[CheGuevara]

lautstärkeregler-Potis sind deshalb auch logarithmisch!! ;-)
berechnung??
mal überlegen...

wenn du deine 256 Stellungen nicht linear unteteilst, sondern die schritte jeweils verdoppelst:
(0)
1
2
4
8
16
32
64
128
256
kommst du nur auf max. 10 verschiedene stellungen.
aber kürzlich ahbe ich erst von dem trick gelesen, ein lin. poti durch einen zusätzlcihen Widerstand (10R oder 1/10R?) in ein beinahe logar. umzubauen. weiß das wer?

Che

[Frankynstone]

Man kann, wenn schon digital angesteuert wird, ein logarithmisches Poti durch drei lineare Stücke approximieren. Dazu vielleicht im leisen Stück in Einerschritten und dann allmälich in größeren Schritten.

Es muss ungefähr eine Exponentialfunktion für die Nummer y der Schleiferstellung y=b^(x/a) rauskommen mit x ist die Position des Lautstärkereglers auf eine geeignete Zahl a normiert und b die Basis.

Du kannst auch eine quadratische oder kubische Parabel nehmen, an die Du approximierst. Hauptsache erst ein langsamer Anstieg, dann schneller, dann rasend.

[Obelix]

Hallo Frankynstone,

ich habe schon mit vielen Werten probiert. Aktuell habe ich folgende Tabelle in Verwendung:

0, 1, 2, 4, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 18, 20, 22, 25, 27, 30, 32, 35, 38, 41, 45, 48, 51, 55, 59, 63, 68, 73, 83, 89, 96, 103, 111, 120, 131, 144, 159, 179, 207, 255

steigt wie du schreibst erst langsam an und dann immer schneller. Allerdings sind die letzten Sprünge zu krass. Ich könnte jetzt selbst so lange probieren bis es passt, aber ich habe gedacht es gibt da eine Formel und ich frage hier mal nach ob sie jemand kennt.

@Che: Deine Tabelle kann ich aus eben genannten Gründen leider auch nicht verwenden. Da wäre es ja noch krasser...

Viele Grüße
Andreas

[CheGuevara]

das wundert mich jetzt, dass du 1-2-4 als langsam ansteigend empfindest, aber die sprünge am ende als zu krass...

schließlich verdoppelst du (wenn ich dein poti richtig verstanden habe) anfangs die ausgangsspannung bei jedem schritt, was 6dB schritten entspricht!

wenn dein digitales von den anschlüssen her wie ein analoges poti (spannungsteiler) aufgebaut ist, könntest du mal versuchen zwischen Schleifer und Masse einen widerstand mit 1/10 des Potiwiderstandes einzubauen. die resultierende kurve liegt irgendwo zwischen linear & exponentiell.

gruß
Che

[CheGuevara]

probier mal:
0
13
14
15
16
17
19
20
22
24
25
27
29
32
34
37
40
43
46
49
53
57
62
66
71
77
83
89
96
104
112
120
129
139
150
162
174
187
202
217
234
252

sind 42 werte, '13' oder '252' musst du entfernen.
zunahme um ca: 7,5% pro schaltschritt entspricht 0,64dB.
Ergibt also ein Verstellbereich von 25,7dB - etwas wenig!

Che

[Obelix]

Hallo Che,

meine Tabelle ist ja auch jetzt nur zum testen drin. ;-) Das müsste eine nach Logarithmus ausgerechnete sein. Im unteren Bereich sind deshalb gröbere Rundungsfehler vorhanden.

Das 256 Stufen zu wenig sind für eine hohe Auflösung habe ich mir auch schon gedacht. Das Problem bei deiner Tabelle ist das ich nicht leise hören kann, da die erste Stufe bei 13 ist. Die 13 entspricht bei meiner aktuellen Tabelle schon Lautstärken-Stufe 8 und da muss mann seine Stimme schon leicht anheben um sich noch unterhalten zu können. Um das jetzt leise zu bekommen müsste ich das Eingangssignal leiser machen, dann fehlts aber an der max. Lautstärke.

Es ist zum heulen. Mit einem analog-Poti hatte ich keine Probleme. Warum schaffe ich das nicht digital nachzubilden?

Das Problem bei meinen hohen Stufen ist das man ab Stufe 37 fast einen Herzinfarkt bekommt vor Schreck vom Lautstärke-Sprung. Und auf Stufe 39 ist dann noch schlimmer. (Herztod). 40 habe ich mich noch gar nicht getraut.

Ich könnte jetzt, um das alles zu lösen so lange die Schritte hinten verkleinern bis es angenehm wird. Allerdings funktioniert dann meine Balance immer noch nicht. Ich setze die Schaltung im Auto ein und somit ist die Balance immer leicht rechts eingestellt. Je nach Lautstärke ist die Balance aber mehr links oder mehr rechts. Mittig ist sie nur einer Lautstärkenstufe. Das nervt total.

Vielleicht liegt mein Fehler auch in der Balance-Berechnung. Wie würdest du bzw. ihr das machen?

Wenn die Balance so wie im moment rechts steht rechne ich einfach vom linken Kanal prozentual der Balance-Einstellung die Stufen runter. Vielleicht ist hier der Fehler?

Viele Grüße
Andreas

[lenz]

Re: Widerstandstabelle für Lautstärke

Original geschrieben von Obelix

Ich habe eine digitale Lautstärke verwirklicht. Mein IC kann 256 Schleifer-Positionen und ist linear.

Na, von "verwirklicht" kann man da ja wohl noch nicht sprechen.
Welches IC ist es denn, mit 256 Schleiferstellungen?
Wenn du doch noch ein Poti benötigst, warum dann digital?

Sollte es sich bei dem IC um einen PGAxxx handeln, gib mir Addy und ich schick dir ne komfortable Anleitung.

[Obelix]

Hallo Lenz,

hab ich geschrieben das ich ein Poti verwende? Kann mich nicht daran erinnern. Ich hab nur gemeint das es früher mit dem Poti auch funktioniert hat.

Und mit verwirklicht meine ich das es geht aber noch nicht so richtig... ;-) Mann kann zumindest von Musik ganz aus bis volle Lautstärke und irgendwas dazwischen einstellen. Nur das dazwischen ist noch nicht so wie es sein soll. ;-)

Mein IC ist der DS1267-100. Der lag noch in der Grabbelkiste rum.

Viele Grüße
Andreas

[juergen_e]

Ich kann die/eine Lösung zwar nicht aus dem Ärmel schütteln, wie das genau geht, aber ein bischen Recherche im Netz und die Zuhilfenahme (MS-Office, OpenOffice) einer Tabellenkalkulation müßte doch ein brauchbares Ergebnis iefern.

[Frankynstone]

Na warte, ich nehme jetzt mal ein ogarithmisches Poti, gebe DC drauf und messe die Ausgangsspannung. Da das Ohr logarithmische Empfindlichkeit hat, müsste ein sogenanntes logarithmisches Poti ja delogarithmieren, also in Wirklichkeit 1/logx ausspucken oder so. Mal sehen, ich untersuche das jetzt.

[Obelix]

Hallo Jürgen,

Recherche im Netz und Office habe ich schon tagelang hinter mir. Glaube mir ich wollte es wirklich selbst versuchen bin aber nicht mal in die Nähe einer brauchbaren Lösung gekommen. Dann wollte ich solange probieren bis es ca. passt. Habe es mir dann aber doch anders überlegt denn dieses Projekt habe ich rein aus neugier und ob es machabr ist durchgeführt und deshalb will ich es auch sauber bis zum Ende haben. Und aus diesem Grund interessieren mich die Hintergründe und da dachte ich mir ich frage mal hier im Forum. Da sollte doch der eine oder andere Profi sitzen der es wissen muss.

@Frankynstone: Die Idee ist so einfach das ich den Wald vor lauter Bäumen nicht sah. Ich habe das alte Poti ja auf'm Tisch liegen. Heute ist etwas spät, aber morgen werde ich das wohl auch mal durchmessen. Ich frage mich nur wie man das mit dem weiterdrehen machen soll damit die Schritte gleich bleiben. Da müsste ich eine Frontplatte bauen und eine Skala drauf malen oder so. Mal schauen was der Tag morgen so bringt... Auf dein Ergebnis bin ich auf jeden Fall auch sehr gespannt.

Viele Grüße
Andreas

[BN]

Die Lösung ist ganz einfach: mit einem einzelnen linearen Digitalpoti, das nur 256 Stufen hat, kann man keine vernünftige Lautstärkeregelung realisieren.

Die Überlegung ist fogendermaßen: Der Regelumfang sollte schon mindestens 80dB betragen. Für die kleinste einstellbare Lautstärke, die nicht Null ist gilt demzufolge ein Spannungsverhältnis von 1:10000. Mit Deinem Digitalpoti erreichst Du aber nur 1:256. Du müßtest schon 2 dieser Digialpotis hintereinanderschalten, damit die notwendige Auflösung erreicht werden kann.

Eine logarithmische Kennline ist auch bei linearen Digitalpotis erreichbar und zwar mittels einer Codiermatrix z.B. in Form eines EPROM-Speicherchips.

Beispiel: Bei einem gewünschten Regelumfangumfang von 80dB und einer Schrittweite von 0.5dB gibt es entsprechend 160 Lautstärkestufen, die auf jeweils eine von 10000 Stufen eines linearen Digital-Potis umcodiert werden. Nur müssen dazu eben mindestens 10000 Stufen vorhanden sein (d.h. 2 Chips mit 256 Sufen kaskadieren, damit erricht man 65536 Stufen).

Aber es gibt noch mehr Dinge zu beachten, so daß es zu den bekannten Lautstärkeregelchips eigentlich keine vernünftige (digitale) Alternative gibt.

Grüße
Bernhard

[Obelix]

Hallo BN,

endlich mal jemand der wenigstens ein bischen bescheid weiß und sich zu Wort meldet. Danke!

Ich habe mir schon gedacht das die 256 Stufen viel zu wenig sind. Ich habe es hier ja nun auch 2x durch Rechnung besteätigt bekommen. Deshalb jetzt folgende Überlegung, ich währe dir dankbar wenn du mir deine Meinung dazu mitteilen würdest:

Der Chip den ich verwende hat eigenltich 2 Potis drin. Ich nutze im moment eines davon für den linken und das andere für den rechten Kanal. Man kann aber im Chip auch beide zusammenschalten so das man dann für einen Kanal 512 Stufen zur Verfügung hätte. Ich müsste dann nur für den zweiten Kanal einen weiteren Chip besorgen. Die Ansteuerung des 2. Chips scheint auch kein Problem zu sein da diese laut Datenblatt als Schieberegister in Reihe geschaltet werden können. Eine Tabelle wie du sie im EEPROM vorschlägst nutze ich bereits. Allerdings im Flash des Microcontrollers integriert.

Macht es jetzt Sinn einen 2. Chip zu besorgen und so für jeden Kanal nur 512 (immerhin die Hälfte von 1000...) Stufen zur Verfügung zu haben oder sollte ich lieber den von dir erwähnten Lautstärke-Chip verwenden? Kannst du dazu mal ein Beispiel nennen? Datenblatt und Bezugsquelle wären nicht schlecht.

Allerdings bin ich mit den 160 Stufen noch nicht ganz einverstanden. Im moment habe ich 40 und das ist mir eigentlich schon fast zu viel. Wenn ich das richtig verstehe müsste dann ein Schritt um deine geforderten 80dB zu erreichen die Lautstärke um 2dB anheben. (Vielleicht reichen hier ja dann die 512 Stufen im IC wieder)?

Viele Grüße
Andreas

[Frankynstone]

Also folgendes: ich habe ein gewöhnliches logarithmisches Schiebepoti genommen und 3V DC angelegt. Die Bahn habe ich in 41 gleichweit entfernte Positionen geteilt (0 bis 40) und die Spannungswerte in % umgerechnet. Wenn ich das jetzt mal 2,56 nehme, kommt die Stufe raus, die der jeweiligen Schleiferstellung entspricht. Dabei komme ich auf folgende Approximation:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
21
23
26
29
32
36
38
41
51
68
90
111
131
151
174
187
212
227
248
252
256
Dabei fällt auf, dass der erste lineare Bereich sehr langgezogen ausfällt, die ursprünglichen Werte für die errechnete Schleiferstellung von 0 bis 256 gebe ich gerne noch an:
0,00768
0,0256
0,256
0,50176
1,28
2,13248
2,56
3,328
4,18048
4,864
5,54752
6,22848
6,912
7,68
8,36352
9,3952
11,4432
13,824
17,2288
18,688
21,8368
23,6288
2,688
29,44
32,512
35,84
38,656
40,96
51,2
68,096
89,6
110,848
130,56
151,04
174,08
186,88
211,712
227,072
247,552
251,648
256
Dabei soll der erste Wert eine Null sein, aber mein Multimeter ist empfindlich genug, diese winzige Restspannung zu erfassen, die da bei rund 100µV lag.