Domanda:
Come si mescolano due toni audio da due 555 per creare un accordo polifonico?
thatsagoal
2017-02-17 19:52:45 UTC
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Ho impostato due chip 555 in modalità astabile per produrre un tono ciascuno attraverso un altoparlante.

Tuttavia, non sono sicuro di come mescolarli insieme per produrre un accordo musicale.

Se combino direttamente le due uscite del 555 in un'unica uscita, si crea un terzo tono, ma è solo un singolo tono che è una combinazione delle due frequenze.

Invece mi piacerebbe sentirli ognuno indipendentemente, ma uno sopra l'altro, proprio come una tastiera (o un organo hammond se preferisci).

Ho provato a utilizzare un amplificatore operazionale ma con lo stesso risultato.

È un amplificatore operazionale la soluzione qui? O esiste una strategia migliore?

Ho solo bisogno di una spinta nella direzione generale.

UPDATE

Entrambi i metodi di seguito sembrano funzionare, ma si scopre che il problema principale era che i due 555 devono essere "disaccoppiati" inserendo i condensatori tra i pin 1 e 8. Cioè, quando un 555 aspirava energia dalla batteria, stava influenzando la frequenza dell'altro. Questo (insieme alle grandi resistenze dal 555 all'opamp) ha più o meno risolto il problema, sebbene la qualità del suono non sia così reattiva o stabile. Grazie per l'aiuto!

Un accordo è composto da 3 o più note musicali.
Un accordo è tecnicamente 2 o più toni musicali, indipendentemente dalla loro armonia.
I pedanti nella teoria musicale chiamano un "accordo di due note" una diade.La maggior parte del resto del mondo (musicisti compresi!) Non si preoccupa di fare la distinzione, poiché il suo unico scopo è una limitazione arbitraria del concetto teorico di "un accordo", che ha poco a che fare con la pratica musica.
Cinque risposte:
Olin Lathrop
2017-02-17 19:59:55 UTC
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Il motivo per cui ottieni qualcosa di diverso dalla somma dei due segnali indipendenti è perché i due circuiti interferiscono tra loro quando colleghi le loro uscite.

Una soluzione è mettere una resistenza sufficiente in serie con ciascuna uscita in modo che i generatori di segnali non possano interferire con il funzionamento degli altri. I resistori da 100 kΩ in serie con ciascuna uscita del generatore di segnale dovrebbero essere sufficientemente alti da non avere importanza cosa sta succedendo alle altre estremità dei resistori.

Il problema ora è che il segnale combinato è ad alta impedenza a causa di tutte quelle resistenze in serie. La soluzione è un buffer a guadagno unitario. Qualsiasi amplificatore operazionale rail-to-rail che sia stabile a guadagno unitario può prendere il segnale ad alta impedenza da cui sono collegati tutti i resistori e produrre un segnale a bassa impedenza che può pilotare un amplificatore di potenza o qualche altra apparecchiatura audio.

Ecco cosa ho descritto sopra:

Le resistenze sono abbastanza grandi in modo che i circuiti sulle loro estremità sinistra non siano influenzate da ciò che accade alle loro estremità destra. Insieme, questi resistori creano la media di tutti i segnali di ingresso. Se uno qualsiasi degli input è inutilizzato, lasciarlo fluttuante e non verrà incluso nella media.

La risposta istintiva standard per qualcosa del genere è un amplificatore sommatore invertente. Ho pensato che prima o poi qualcuno l'avrebbe pubblicato. In realtà sono sorpreso che ci sia voluto così tanto tempo.

Il motivo per cui non ho seguito quella strada era per semplicità, soprattutto nella gestione dei livelli DC.

Il semplice collegamento di ogni generatore di segnale all'ingresso invertente tramite il proprio resistore NON ti dà quello che vuoi a meno che tu non sia preparato ad affrontare la tensione negativa risultante e abbia un'alimentazione negativa a portata di mano da fornire all'opamp. Il circuito sommatore invertente può essere modificato per non richiedere una tensione di alimentazione negativa e per creare un'uscita 0-5 V, ma ciò aggiunge un po 'di complessità.

Un altro problema minore è che vuoi davvero la media, non una somma.La differenza è solo uno dei fattori di scala, quindi può essere affrontata.Il circuito sopra ha intrinsecamente una media.Qualsiasi input lasciato flottante non è incluso nella media.L'amplificatore sommatore invertente ha un guadagno fisso da ogni ingresso all'uscita.Se il numero di ingressi attivi cambia, il guadagno complessivo deve essere regolato manualmente in modo che il risultato sia la media degli ingressi.

Quindi, se ti capisco correttamente, i resistori ridurranno ciascuno dei segnali a un livello molto piccolo in modo che non interferiscano tra loro e possano combinarsi correttamente, quindi usi un amplificatore operazionale per aumentare il segnale combinato a un volume ragionevolelivello?(Non sono del tutto sicuro di come stiano "interferendo" tra loro, sicuramente interferirebbero comunque tra loro anche quando l'uscita è ridotta?)
@thatsagoal Le resistenze non ridurranno la tensione di ogni segnale.Quello che faranno è ridurre la corrente che puoi ottenere dal segnale prima che scenda a zero e tu non abbia alcun segnale.Quindi usi un amplificatore operazionale per prendere una piccola quantità di corrente dal tuo segnale e l'amplificatore operazionale può emettere di nuovo una grande corrente, anche se mantiene la stessa tensione.(Si spera che sia un livello di spiegazione adeguato)
Cort Ammon
2017-02-18 03:11:26 UTC
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Un amplificatore operazionale è quello che vorrai, ma devi collegarlo correttamente.Quello che stai cercando è un amplificatore sommatore come questo:

Summing op amp

Se metti i tuoi 555 su Va e Vb, l'output farà quello che vuoi.

Stai ignorando totalmente i problemi di polarizzazione DC.No, questo non farà quello che vuoi a meno che tu non voglia una tensione di uscita negativa e abbia una tensione di alimentazione negativa disponibile da cui eseguire l'amplificatore operazionale.
RoyC
2017-02-17 20:41:43 UTC
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Ciò che è interessante per l'orecchio (la ricchezza) di un accordo musicale non è la somma delle due frequenze fondamentali sommate, ma sono incluse anche tutte le frequenze della banda laterale.

Hai due problemi. Innanzitutto l'uscita di un 555 è un'onda quadra. Ciò include un numero di frequenze dalla fondamentale all'infinito (onda quadra perfetta) che interferiranno con l'uscita. Il secondo è come sommarli in modo efficace.

Per il primo problema è necessario modellare le forme d'onda provenienti dal 555 ciò che si fa qui dipende dall'applicazione. L'accordo di un violino è diverso dall'accordo di una chitarra acustica. Ciò è dovuto alla differenza nella forma d'onda di una singola corda di entrambi gli strumenti. Fai qualche ricerca qui e decidi il tipo di suono di cui hai bisogno.

Il secondo problema è stato risolto. È necessario sommare queste tensioni in modo tale che una non interferisca con l'altra. Suggerirei un condensatore per alimentare ogni segnale a un amplificatore ad alta impedenza di ingresso.

supercat
2017-02-18 00:28:32 UTC
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Affinché due altezze suonino come un accordo, la forma d'onda che viene emessa dall'altoparlante deve essere la somma o la differenza delle singole forme d'onda grezze.Far passare le uscite dei 555 attraverso un partitore di tensione (che produrrebbe la tensione media dalle due uscite) e quindi attraverso un amplificatore sarebbe un modo per ottenere ciò.Un approccio più semplice quando si utilizzano due 555, anche se non scalerebbe fino a più di due 555, sarebbe quello di pilotare le due estremità di un altoparlante con uscite dai 555 (probabilmente aggiungendo un resistore e / o un condensatore per proteggere i 555,o magari alimentando ogni uscita attraverso un inverter ad alta potenza e poi un resistore / condensatore).

Lee Wilson
2017-02-22 22:46:01 UTC
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Non sono sicuro che tu stia cercando solo una correzione hardware (poiché il mio input è più correlato al software) ma lo inserirò comunque!Se il tuo driver (sorgente sonora) è pilotato da software, come è stato detto, probabilmente stai guardando la sintesi del tono ad onda quadra in modo che il tuo hardware possa suonare la A # ma non può farlo suonare come un violino al contrario di un violoncello.I LED utilizzano onde quadre ma possono indurre il cervello a vedere la luce con luminosità diverse attraverso il controllo della velocità on / off, hai provato questo con i tuoi 555, ad es.suona il tono A per 5M e poi il tono B per 5M, in questo modo stai veramente suonando il top & in fondo alla gamma d'onda (dubiti se 5Ms è un tempo di alternanza abbastanza lungo - troppo veloce e sentirai qualcosa di simile al tuo problema esistente, troppo lento e suonerà come 2 toni alternati)



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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