Mam szybkie pytanie. Potrzebuję w jednym projekcie prostych notyfikacji
dźwiękowych. Z tego co widzę ludzie często podpinają przetwornik piezo
bezpośrednio do pinów MCU/Arduino, a dźwięk generują po prostu machając
stanem pinu z określoną częstotliwością. Mam w związku z tym dwa pytania:

1) Czy zastosowanie filtra dolnoprzepustowego w zauważalny sposób
poprawi czystość tonu?
2) Czy generowanie sinusoidy za pomocą PWM da jakiś efekt, możliwy do
zarejestrowania przez ludzkie ucho?

A może po prostu najsłabszym ogniwem jest tutaj przetwornik akustyczny i
nie ma sensu gimnastykowanie się?

Niestety nie mam w tej chwili pod ręką płytki prototypowej i garści
elementów, więc nie sprawdzę...

do góry

On 27.12.2013 10:14, Atlantis wrote:

Pytania właściwie z akustyki, wszystkie odpowiedzi na nie kryją się w
rozwinięciu funkcji w szereg Fouriera ;)

> 1) Czy zastosowanie filtra dolnoprzepustowego w zauważalny sposób
> poprawi czystość tonu?

Nie wiem co masz na myśli pisząc "czystość". Obetniesz składowe wyższych
częstotliwości, więc "dla ucha" powinno brzmieć to "przyjemniej". Jak
chcesz zrobić z kwadratu sinusoidę to musiałbyś obciąć wszystko oprócz f
podstawowej.

> 2) Czy generowanie sinusoidy za pomocą PWM da jakiś efekt, możliwy do
> zarejestrowania przez ludzkie ucho?

Jak masz pod ręką kompa wyposażonego w głośniki, poszukaj w necie
jakiegoś najprostszego generatora sygnałów audio. Posłuchaj sobie jak
brzmi sinusoida, jak prostokąt a jak trójkąt.

A tak prawdę mówiąc, jeśli urządzenie ma tylko "pipczeć" a nie śpiewać
to ja bym się w ogóle w to nie bawił.

--
Pozdrawiam
Jakub Rakus

do góry

Pan Jakub Rakus napisał:

>> 2) Czy generowanie sinusoidy za pomocą PWM da jakiś efekt, możliwy do
>> zarejestrowania przez ludzkie ucho?
>
> Jak masz pod ręką kompa wyposażonego w głośniki, poszukaj w necie
> jakiegoś najprostszego generatora sygnałów audio. Posłuchaj sobie jak
> brzmi sinusoida, jak prostokąt a jak trójkąt.
>
> A tak prawdę mówiąc, jeśli urządzenie ma tylko "pipczeć" a nie śpiewać
> to ja bym się w ogóle w to nie bawił.

Już kilka razy podawałem tutaj ten link:

http://www.crossfire-designs.de/index.php?lang=en&wh
at=articles&name=showarticle.htm&article=soundcards&
page=3

Komputer IBM PC/XT z zegarem 4,77 MHz i głośnikiem sterowanym jednobitowo
ze śpiewaniem radził sobie znakomicie.

Jarek

--
Śpiewać każdy może,
trochę lepiej, lub trochę gorzej,
ale nie o to chodzi,
jak co komu wychodzi.

do góry

W dniu 2013-12-27 10:14, Atlantis pisze:
> Mam szybkie pytanie. Potrzebuję w jednym projekcie prostych notyfikacji
> dźwiękowych. Z tego co widzę ludzie często podpinają przetwornik piezo
> bezpośrednio do pinów MCU/Arduino, a dźwięk generują po prostu machając
> stanem pinu z określoną częstotliwością. Mam w związku z tym dwa pytania:
>
> 1) Czy zastosowanie filtra dolnoprzepustowego w zauważalny sposób
> poprawi czystość tonu?
> 2) Czy generowanie sinusoidy za pomocą PWM da jakiś efekt, możliwy do
> zarejestrowania przez ludzkie ucho?
>
> A może po prostu najsłabszym ogniwem jest tutaj przetwornik akustyczny i
> nie ma sensu gimnastykowanie się?
>
> Niestety nie mam w tej chwili pod ręką płytki prototypowej i garści
> elementów, więc nie sprawdzę...

Temat mnie zaciekawił, zrobiłem parę eksperymentów.

1. Mambrana piezo podłączona do generatora, sygnał 5V. Przy 3kHz
przełączanie sinus-prostokąt praktycznie nie zmienia dźwięku. Przy 2.5
kHz głośniczek wyje okrutnie, przełączanie daje niewielką zmianę. Przy
2kHz zmiana jest znaczna. Przy 1kHz zmiana jest bardzo duża, głośniczek
zasilany sinusem piszczy cichutko, przy prostokącie znacznie głośniej.

2. Cewka 7mH, głośniczek zwarty opornikiem 33 omy (dla 7mH wychodzi 3dB
przy 44 omach dla 1kHz). Zwieranie cewki zmienia dźwięk (z cewką jest
przyjemniejszy). Ale czy to ma sens?

Pozdrawiam,
Paweł

do góry

W dniu 2013-12-29 15:21, Paweł Pawłowicz pisze:
>> Mam szybkie pytanie. Potrzebuję w jednym projekcie prostych notyfikacji
>> dźwiękowych. Z tego co widzę ludzie często podpinają przetwornik piezo
> Temat mnie zaciekawił, zrobiłem parę eksperymentów.
>
> 1. Mambrana piezo podłączona do generatora, sygnał 5V. Przy 3kHz
> przełączanie sinus-prostokąt praktycznie nie zmienia dźwięku. Przy 2.5
> kHz głośniczek wyje okrutnie, przełączanie daje niewielką zmianę. Przy
> 2kHz zmiana jest znaczna. Przy 1kHz zmiana jest bardzo duża, głośniczek
> zasilany sinusem piszczy cichutko, przy prostokącie znacznie głośniej.
>
> 2. Cewka 7mH, głośniczek zwarty opornikiem 33 omy (dla 7mH wychodzi 3dB
> przy 44 omach dla 1kHz). Zwieranie cewki zmienia dźwięk (z cewką jest
> przyjemniejszy). Ale czy to ma sens?
Nie ma tu niczego dziwnego.
Membranka/pipczyk piezo ma bardzo stromą charakterystykę rezonansową (co
wynika z jego mechaniki). Jak ustawisz na generatorze sinus, stałe
napięcie, i przejedziesz przez pasmo audio- to ewidentnie wykryjesz
gdzie jest "bardzo głośno" - będzie to jakieś 3-5kHz zapewne.

Jak puszczasz mu 3kHz - to pierwsza harmoniczna trafia w rezonans
mechaniczny membrany, i pierwsza harmoniczna jest emitowana jako głośna
sinusoida, a wszystkie kolejne - już znacznie ciszej lub wcale.

Jak puszczasz mu 1Khz sinusa - to jesteś poza zakresem rezonansu, więc
jest cicho. Jak puszczasz mu 1KHz prostokąta - to kilka harmonicznych
(których w prostokącie jest trochę) trafia w pasmo 3-5KHz i jest bardzo
głośne, i wyraźnie zmienia ton/brzmienie tego sinusa.

Pipczyk ma charakter pojemnościowy, więc robienie mu filtru
dolnoprzepustowego na cewce to kiepski pomysł - albo byś musiał go
rozwalić ogromnym napięciem, albo będzie bardzo cicho, albo osiągniesz
rezonans elektryczny przy jakiejs bezsensownej częstotliwości, która
wcale nie musi się pokrywać z taką, przy której mechanicznie membranka
piezo jest w stanie drgać.

Albo możesz go traktować nad-dzwiękowo wysokim pwm-em kilka(naście) kHz
i prostokątem, ale zmodulowanym swoim sygnałem niższej częstotliwości -
taki wzmacniacz klasy D, a jako przetwornik cyfrowo-uśredniający -
powietrze/ciśnienie akustyczne ;)



--
| Bartłomiej Kuźniewski
| s...@d...org GG:23319 tel +48 696455098 http://drut.org/
| http://www.allegro.pl/show_user_auctions.php?uid=338
173

do góry

Użytkownik "Jarosław Sokołowski" <j...@l...waw.pl>

>
>>> 2) Czy generowanie sinusoidy za pomocą PWM da jakiś efekt, możliwy do
>>> zarejestrowania przez ludzkie ucho?
>>
>> Jak masz pod ręką kompa wyposażonego w głośniki, poszukaj w necie
>> jakiegoś najprostszego generatora sygnałów audio. Posłuchaj sobie jak
>> brzmi sinusoida, jak prostokąt a jak trójkąt.
>>
>> A tak prawdę mówiąc, jeśli urządzenie ma tylko "pipczeć" a nie śpiewać
>> to ja bym się w ogóle w to nie bawił.
>
> Już kilka razy podawałem tutaj ten link:
>
> http://www.crossfire-designs.de/index.php?lang=en&wh
at=articles&name=showarticle.htm&article=soundcards&
page=3
>
> Komputer IBM PC/XT z zegarem 4,77 MHz i głośnikiem sterowanym jednobitowo
> ze śpiewaniem radził sobie znakomicie.

Tylko mu piezo przypiąć

do góry

W dniu 2013-12-29 22:54, BartekK pisze:
> W dniu 2013-12-29 15:21, Paweł Pawłowicz pisze:
>> 1. Mambrana piezo podłączona do generatora, sygnał 5V. Przy 3kHz
>> przełączanie sinus-prostokąt praktycznie nie zmienia dźwięku. Przy 2.5
>> kHz głośniczek wyje okrutnie, przełączanie daje niewielką zmianę. Przy
>> 2kHz zmiana jest znaczna. Przy 1kHz zmiana jest bardzo duża, głośniczek
>> zasilany sinusem piszczy cichutko, przy prostokącie znacznie głośniej.
>>
>> 2. Cewka 7mH, głośniczek zwarty opornikiem 33 omy (dla 7mH wychodzi 3dB
>> przy 44 omach dla 1kHz). Zwieranie cewki zmienia dźwięk (z cewką jest
>> przyjemniejszy). Ale czy to ma sens?

> Nie ma tu niczego dziwnego.
> Membranka/pipczyk piezo ma bardzo stromą charakterystykę rezonansową (co
> wynika z jego mechaniki). Jak ustawisz na generatorze sinus, stałe
> napięcie, i przejedziesz przez pasmo audio- to ewidentnie wykryjesz
> gdzie jest "bardzo głośno" - będzie to jakieś 3-5kHz zapewne.
>
> Jak puszczasz mu 3kHz - to pierwsza harmoniczna trafia w rezonans
> mechaniczny membrany, i pierwsza harmoniczna jest emitowana jako głośna
> sinusoida, a wszystkie kolejne - już znacznie ciszej lub wcale.
>
> Jak puszczasz mu 1Khz sinusa - to jesteś poza zakresem rezonansu, więc
> jest cicho. Jak puszczasz mu 1KHz prostokąta - to kilka harmonicznych
> (których w prostokącie jest trochę) trafia w pasmo 3-5KHz i jest bardzo
> głośne, i wyraźnie zmienia ton/brzmienie tego sinusa.
>
> Pipczyk ma charakter pojemnościowy, więc robienie mu filtru
> dolnoprzepustowego na cewce to kiepski pomysł - albo byś musiał go
> rozwalić ogromnym napięciem, albo będzie bardzo cicho, albo osiągniesz
> rezonans elektryczny przy jakiejs bezsensownej częstotliwości, która
> wcale nie musi się pokrywać z taką, przy której mechanicznie membranka
> piezo jest w stanie drgać.

Autorowi wątku nie chodziło o rezonans, a o filtr RL. Pojemność mojego
piszczyka to 23nF, zbyt mało, aby mieć wpływ na filtr. Aby zrobić taki
filtr, trzeba by użyć opornika rzędu setek omów (mniejszy nie ma sensu
ze względu na wydajność prądową wyjścia mikrokontrolera), a to wymaga
cewki o indukcyjności rzędu dziesiątek milihenrów. Niby da się zrobić,
ale to chyba rzeczywiście "kiepski pomysł".

P.P.

do góry