Potentiometer verwenden

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In diesem Artikel wird erklärt, wie die Potentiometer des DSP verwendet werden können. Dieser Artikel baut in Teilen auf Basissetup erstellen und hochladen auf.

Grundgerüst

Die Potentiometer, bzw. die dazugehörigen Analog-Digital-Wandler müssen als erstes in der Software aktiviert werden. Dazu wird im Hardware Configuration Tab per Rechtsklick das Register Window des ADAU1701 aufgerufen. Im linken Bereich können dann per Dropdown-Menü die einzelnen Funktionen verschiedener General Purpose Input and Output (GPIO) (oder auch Multipurpose (MP)) Pins ausgewählt werden. Bei MP2, MP3, MP8 und MP9 können die jeweiligen ADC ausgewählt werden, um alle Potis zu aktivieren. Welches Poti auf welchen ADC geschaltet ist, findet sich in dem Aktikel zu den jeweiligen Platinen.

Schematic Potentiometer Lautstärkeregelung


Benutzerdefinierte Programme

Die weitere Konfiguration hängt stark vom Anwendungsfall ab, deshalb werden anschließend einige Beispiele für typische Projekte gegeben. Es ist sinnvoll, den gesamten Text zu lesen, da hilfreiche Tipps nur einmal genannt werden.

Lautstärkeregelung mit Potentiometer

Neben Ein- und Ausgängen werden zur Lautstärkeregelung nur zwei Blöcke benötigt. Der Eingangspin des Potis ist unter "IO"-"GPIO"-"Input"-"Auxiliary ADC Input" zu finden, ein Lautstärkeregeler mit externer Steuerung unter "Volume Controls"-"Adjustable Gain"-"Ext Control"-"Clickless SW Slew"-"Single slew ext vol". Die Blöcke werden wie in der Abbildung "Schematic Potentiometer Lautstärkeregelung" verbunden.

Schematic Potentiometer Lautstärkeregelung


Zwei Wege System mit variabler Trennfrequenz

Digitale Filter basieren auf Koeffizienten, mit denen der DSP rechnet. Diese Parameter definieren das Filter mit all seinen Eigenschaften. Soll nun das Filter, egal ob Equalizer, Highpass, Shelfing oder etwas Anderes per Potentiometer im Livebetrieb verändert werden, müssten laufend die Koeffizienten des Filters neu berechnet werden. Dafür reicht die Rechenleistung des ADAU1701 in der Regel nicht aus. Mit Außnahme der "State Varriable" Filter kann ein bestehendes Filter im Betrieb nicht verändert werden. Es gibt allerdings die Möglichkeit, die Koeffizienten für mehrere Filterkurven im voraus zu berechnen und im DSP abzuspeichern. Diese Möglichkeit nutzen die sogenannten Lookup Filter.

Eine veränderliche Trennfrequenz einer Frequenzweiche kann auf verschiedene Arten realisiert werden, die wohl einfachste nutzt Lookup-Filter. Bei diesem Typ Block können verschiedene Filterkurven automatisiert erzeugt werden, die über ein externes Signal nacheinander durchgeschaltet werden. In Abbildung "Schematic 2-Wege System mit variabler Trennfrequenz" lässt sich der Aufbau erkennen. Das Loopup-Filter erzeugt 30 Kurven mit gleichmäßiger, logarithmischer Verteilung zwischen 50 und 2000 Hz. Am orangenen Input Pin erwartet der Block ein Wert zwischen 0 und 29 (30 verschiedene Werte für 30 verschiedene Kurven, die 0 wird mitgezählt). Da das Poti nur einen Wert zwischen 0 und 1 ausgibt, muss dessen Ausgang dementsprechend noch mit 29 multipliziert werden. Das Format 28-0 gibt an, wieviele Stellen des Variablenspeicherplatzes für Vor- und wie viele für Nachkommastellen verwendet werden sollen. Da in dieser Anwendung nur ganzzahlige Werte Sinn ergeben, werden Null Stellen als Nachkommastellen verwendet. Die Einstellungen des Filters können über einen Klick auf das blaue Symbol aufgerufen werden. Im oberen Bereich kann per Dropdown Menü der Filtertyp ausgewählt werden (vgl. Abbildung "Tone Control Window"). Wenn mehr oder weniger Kurven gewünscht sind, muss sowohl am Filter, als auch bei der Multiplikation der Wert 30 bzw. 29 geändert werden. Bei beiden Filtern müssen oberes und unteres Limit genau umgekehrt sein, damit sich die Funktion einer Frequenzweiche ergibt.
Die Blöcke finden sich unter folgenden Pfaden:
DC1: "Sources"-"DC"-"DC Input Entry"
Multiplikation: "Basic DSP"-"Arithmetic Operations"-"Multiply"
Filter: "Filters"-"Second Order"-"Lookup"-"Double Precision"-"General (2nd Order/Lookup)"

Wenn Filter erster Ordnung gewünscht sind, findet sich ein Block unter "Filters"-"First Order"-"...". Wenn Filter höherer Ordnung gewünscht sind, lässt sich dieser Effekt durch eine Reihenschaltung mehrerer Filter erreichen.

Schematic 2-Wege System mit variabler Trennfrequenz


Tone Control Window


Verstellbarer Equalizer

Ein frei konfigurierbarer, verstellbarer Equalizer kann ebenfalls mit einem General Lookup Filter erstellt werden. Auch hier wird über einen Eingangspin eines von vielen möglichen Filtern ausgewählt, allerdings sind die Filter in diesem Projekt komplett frei erstellbar. Es kann also durch Drehen des Potis nicht nur der Filterparameter, sondern auch der Filtertyp gewechselt werden. Auch hier können Hoch- und Tiefpass ausgewählt werden. Das Setup ist aber dementsprechend aufwändiger, da jede Kurve einzeln erstellt wird. In der Abbildung "Schematic Verstellbarer Equalizer" lässt sich der Aufbau erkennen. Da im Filterblock nur vier Filter eingestellt sind, gibt der DC-Block nur 3 aus. Der Filter Block findet sich unter "Filters"-"Second Order"-"Lookup"-"Double Precision"-"General 2nd order Index Selectable". In den Einstellungen des Filters können alle Einstellungen gemacht werden. Neue Filter können über "Add Filter" hinzugefügt werden. In der Abbildung "Einstellungen Verstellbarer Equalizer" sind vier Filter mit Anhebungen bei verschiedenen Frequenzen gegeben.

Schematic Verstellbarer Equalizer


Einstellungen Verstellbarer Equalizer


Externe Potentiometer anschließen

Es ist nicht ohne Modifikationen am Board möglich, externe Potentiometer zu verwenden. Wenn trotzdem externe Potentiometer gewünscht sind, müssen die alten entfernt werden. Die entsprechenden GPIO Pins lassen sich zwar auch an den Wannensteckern abgreifen, die dazu parallelgeschalteten Potentiometer auf der Platine beeinflussen aber den Wert des externen Potis. Alternativ können auch andere GPIO-Pins verwendet werden, um Dreh-Encoder oder Taster anzuschließen.