Gibts einen Algorithmus/DSP-Chip für Echtzeit-Frequenzoffset

  • Ersteller Ersteller Lucky
  • Erstellt am Erstellt am
L

Lucky

Registriert
22.02.04
Beiträge
1.302
Reaktionen
16
Punkte
2.201
Hallo,
ich weiß nicht, ob ich in diesem Unterforum damit richtig bin, hab irgendwie kein passenderes gefunden, vielleicht D.I.Y.?

Es geht darum, dass ich ein Gerät (bestehend aus Sende- und Empfangseinheit) entwickeln möchte. Ein Teil der Funktionsweise müsste aber auf folgender Methode beruhen: hörbare Stereo-Musik soll mit einem kontansten Frequenzoffset von z.B. 30 kHz versehen werden, also: eine [g=349]Frequenz[/g] von 120 Hz in der Musik soll nach dem Effekt 30.120 Hz haben, ein Signal von 4300 Hz wird zu 34.300 Hz usw... Danach wird dieses Ultraschallsignal an die Empfangseinheit übertragen, wo der Frequenzoffset wieder entfernt wird.

Frage: Ist dies prinzipiell und "in Echtzeit" (als Gegenteil von Offline-Processing, auftretende Latenzen sollten kein großes Problem sein) realisierbar? Gibt es dafür vielleicht schon einen fertigen [g=3]DSP[/g]-Chip, der sowas kann? Inwiefern ist mit Qualitätseinbußen der übertragenen Musik zu rechnen?

Was ich vorhabe ist doch was anderes als die bekannte [g=349]Frequenz[/g]modulation die man aus dem UKW-Radio kennt (oder?) und sollte dieser daher nicht in die Quere kommen (also prinzipiell, mal ganz davon abgesehen, dass mein Offset im kHz-Bereich läge und UKW im MHz-Bereich), wenn man z.B. vorhätte, das Ultraschallsignal (bzw. die äquivalenten Spannungsänderungen) mittels FM-Transmitter zwischen den beiden Geräten zu übertragen. Stimmt das?
 
hui, was hast du vor?!?

weltherrschaft durch hypnose mittels modulierter frequenzen im ultraschallbereich? :D

ich kan dir leider nicht weiterhelfen, allerdings würde mich interessieren was ziel der sache sein soll 8)

greetings,

tom :)
 
Hmm da tun sich ein paar Fragen auf..

1. Wozu das Ganze?
2. Warum nicht AM/FM?

Theoretisch kannste das ja schon selbst basteln zu hause :-) Nimm bissl Musik, ein paar viele Oktaven pitchen und über Bändchenhochtöner ausgeben....brauchste nur noch n Mikro was das schafft und anschliessend wieder runter pitchen. :-)
 
Ey, seid ihr alle neugierig :D aber... Neugier is ja was höchst Gesundes.

Was ich vorhabe?
Weltherrschaft, ja! Durch Hypnose, nein - sondern durch eine Erfindung, wo ich derzeit ernsthaft überlege, die Entwürfe so weit zu entwickeln, dass ich es als Gebrauchsmuster schützen lassen und später u.U. sogar ein Patent anmelden kann, so dass sie mich zu unermesslichem Reichtum führen wird ;)

Daher möchte ich gerade nicht zu viel ausplaudern.

Mmh, da ihr aber eine ganz tolle Community seid - Glück gehabt, was? ;) - von der ich schon superviel gelernt habe, lass ich zumindest den Schwanz der Katze kurz aus dem Sack. Meine Erfindung beinhaltet ein Verfahren, dass Musik mit einem FM-Transmitter im UKW-Bereich an einen Radioempfänger schickt, wo sie als unhörbarer Ultraschall ankommt und erst hörbar wird, wenn man einen Hochpass (z.B. ab 25 kHz) zuschaltet (damit evtl. normale Radio-Musik ausgeblendet wird) und dann den Ultraschalloffset wieder entfernt.

Was das Pitchshifting über viele Oktaven angeht, mmh, davon hatte ich Abstand genommen, weil ich die Frequenzen dann ja mit dem Faktor 1000 multiplizieren müsste, als ein Pitch-Shifting von 10 Oktaven (in beide Richtungen fürs Codieren und Decodieren), um das hörbare [g=39]Intervall[/g] komplett in den Ultraschallbereich zu schieben. Dies erschien mir dann doch etwas zu abenteuerlich, weil ich intuitiv mit starken Verzerrungen rechne, sofern ein Algo überhaupt in der Lage ist, sowas halbwegs zu bewerkstelligen.

Und mit den Mikros und Membranen, s.o., es geht mir nicht um mechanische Schwingungen: Der Ultraschall soll für die Dauer seiner Existenz nur als sein elektromagnetisches Äquivalent vorliegen.
 
Na das mit dem Pitchen war auch nicht ganz ernst gemeint ;-)

Bleibt auf jeden Fall die Frage: wozu?!?!?!?! Mit der Frequenzmodulation hat man schon vor ein paar Wochen ein günstiges und einfaches Mittel zur Signalübertragung gefunden....also ich mag Dir nicht den Wind aus den Segeln nehmen aber ein Freund von mir meinte auch mal das perpetuum mobile erfunden zu haben :-)
Oder geht es Dir darum hochfrequente Schallwellen statt elektromagnetische Wellen als Medium zu verwenden?

Nebenbei glaub ich das (soweit ich das Verstanden hab) die Funktionsweise prinzipiell der Frequenzmodulation entspricht.

Gruss
Matze
 
Naaaja, wozu?!?!

Also: Seit einiger Zeit sind in Deutschland FM-Transmitter erlaubt, die im UKW-Bereich (wo es "zufälligerweise" von Radiosendern nur so wimmelt) senden dürfen, so dass ein Radio sie empfangen kann. Jetzt hab ich ein Ding erfunden, welche sich dies gern zunutze machen würde, aber dafür relativ viele Frequenzen bräuchte und es einfach nervig wäre, wenn man da (regional verschieden) immer wieder durch die Radiosender gestört würde! So soll mein Gerät z.B. Musik auf den Frequenzen 88, 89, 90, 91, 92, 93....., 107 MHz senden und empfangen können, aber bitte keine Radiosender und umgekehrt soll man den Receiver (als 2. Teil meines Gerätes) auch nicht durch ein "herkömmliches" Radio ersetzen können.

Leider kenn ich die technischen Zusammenhänge der Frequenzmodulation (FM) nicht gut genug, um zu beurteilen, ob meine Idee auf demselben Prinzip beruht, aber ich hatte mir gedacht, auf diese Weise mehr "Platz" schaffen zu können im UKW-Frequenzband, weil das Nutzsignalband ja "nur" 20 kHz breit ist (und das UKW-Band, selbst wenn meine Methode auch nur FM ist, in 100kHz-Steps eingeteilt ist). Man könnte also einen modifizierten Radioempfänger bauen, der im Grundzustand ganz normal Radio empfängt und mit Vorschaltung von Hochpass und rückgängigem Frequenzoffset dann die Musik meines neuen Gerätes empfängt.

(Oder laufe ich dann, falls meine Methode und FM echt dasselbe sind, Gefahr, durch die Subtraktion z.B. 25 kHz den nächsthöheren Sender, der vorher vllt auch in elektromagnetischen Frequenzen vorlag, die bzgl. der niedrigeren Trägerfrequenz ein Nutzsignal im Ultraschallbereich darstellen??)
 
Das was du vorhast, ist grundlegend Amplitudenmodulation, also AM.

Das wird (bis auf kleine änderungen) im (veralteten) Rundfunk auch so angewendet, wenn auch nicht bei UKW (Das ist FM, wie du schon gesagt hast.
). Du bist also um Jahrzehnte zu spät m it deiner Idee :D.

Prinzipiell kannst du einen X beliebigen [g=3]DSP[/g] nehmen. Eine Frequenzverschiebung machst du mit einer Multiplikation. Wenn du um 30kHz verschieben willst, dann Multiplizierst du das Signal mit einem 30kHz-Sinus (träger).

Das ganze wird eigentlich über einen Mischer und einem Quarzoszillator getan.

Um es korrekt demodulieren zu können, addierst du am Anfang den selben Träger noch zusätzlich dazu. Dann kannst du ganz einfach über einen Tiefpass das Signal demodulieren.

Womit willst du es denn überhaupt senden? Du brauchst ja eine entsprechende Antenne und einen Leistungsverstärker.
 
Lucky schrieb:

Leider kenn ich die technischen Zusammenhänge der Frequenzmodulation (FM) nicht gut genug, um zu beurteilen, ob meine Idee auf demselben Prinzip beruht, aber ich hatte mir gedacht, auf diese Weise mehr "Platz" schaffen zu können im UKW-Frequenzband, weil das Nutzsignalband ja "nur" 20 kHz breit ist (und das UKW-Band, selbst wenn meine Methode auch nur FM ist, in 100kHz-Steps eingeteilt ist). Man könnte also einen modifizierten Radioempfänger bauen, der im Grundzustand ganz normal Radio empfängt und mit Vorschaltung von Hochpass und rückgängigem Frequenzoffset dann die Musik meines neuen Gerätes empfängt.

(Oder laufe ich dann, falls meine Methode und FM echt dasselbe sind, Gefahr, durch die Subtraktion z.B. 25 kHz den nächsthöheren Sender, der vorher vllt auch in elektromagnetischen Frequenzen vorlag, die bzgl. der niedrigeren Trägerfrequenz ein Nutzsignal im Ultraschallbereich darstellen??)

Naja, im AM ist ein Sender ja prinzipiell 20kHz breit, aber du musst eben immer Störungen durch Nachbarkanäle mit einbeziehen. deswegen muss man schon mal mehr PLatz lassen, da es keine perfekten [g=43]Filter[/g] mit unendlicher Bandbreite gibt.

Außerdem kommt bei der AM hinzu, das Störungen der Amplitude (Ruaschen) direkt hörbar ist. Bei der FM gibt es solche Störungen aber nicht, dann das Signal sowieso begrenzt wird und die Informnation in der Phase des Signals liegt.

Schalt mal dein Radio auf AM, dann wirst du merken, das die Quali miserabel im Vergleich zur FM ist!

Schade, wird nix mit der Weltherrschaft! ;)
 
Bei Amplitudenmodulation kriegt man meine ich zwei Seitenbänder, also Träger+Modulator und Träger-Modulator (Träger ist die Sendefrequenz und Modulator das zu sendende Signal, ohne Gewähr).

Der Vorteil bei Amplitudenmodulation ist das man sehr viel enger aneinanderliegende Bänder benutzen kann da die Seitenbandbreite das Nutzsignal ist (bei 20kHz also +/- 20Khz), während man bei FM ja die (Signal-) Amplitude auf eine Frequenzverschiebung moduliert wodurch die [g=4]Dynamik[/g] von der Breite der Bänder abhängt. Deswegen wird AM bei niederfrequenteren Bändern (KW/MWLW) und FM bei hochfrequenten Bändern (UKW) verwendet (vergleiche 100MHz +/- 20 kHz und 200kHz +/- 20kHz).

Bei deinem Verfahren gewinnst du nichts da du einfach den Kanal verschieben würdest. Würdest du z.B. bei 100 MHz senden und das ganze um 200 kHz verschieben so hättest du (da du auch nur in eine Richtung verschiebst) das Gleiche wie beim Senden bei 100,2 MHz.

Die Erlaubnis für diese Sender ist soweit mir bekannt ist auch nur für sehr geringe Leistungen, also z.B. für vom PDA im Auto zum Autoradio. Da hat man dann meine ich sowieso kein Problem da vom PDA die empfangene Leistung deutlich höher ist als vom Radiosender und daher nur der PDA empfangen wird.

gruß, Chris
 
derchris schrieb:
Bei Amplitudenmodulation kriegt man meine ich zwei Seitenbänder, also Träger+Modulator und Träger-Modulator (Träger ist die Sendefrequenz und Modulator das zu sendende Signal, ohne Gewähr).

AM genügt schon, es einfach zu Multiplizieren. Es gibt dann natürlich noch verbesserte Verfahren wie ein und doppel Seitenband Modulation, auch um Stereo zu übertragen.

Die Erlaubnis für diese Sender ist soweit mir bekannt ist auch nur für sehr geringe Leistungen, also z.B. für vom PDA im Auto zum Autoradio. Da hat man dann meine ich sowieso kein Problem da vom PDA die empfangene Leistung deutlich höher ist als vom Radiosender und daher nur der PDA empfangen wird.

Korrekt! Fm Transmitter für den MP3 Player -> kleine Sendeleistung!
 
AM genügt schon, es einfach zu Multiplizieren. Es gibt dann natürlich noch verbesserte Verfahren wie ein und doppel Seitenband Modulation, auch um Stereo zu übertragen.

Die zwei Seitenbänder kommen durch die Multiplikation (wegen sin(x)*sin(y) ~ sin(x+y)+sin(x-y), aus dem Kopf daher ohne Gewähr).
Ist Stereo nicht nur bei FM möglich, bzw. wird nur bei FM gemacht?

gruß, Chris
 
Die Erlaubnis für diese Sender ist soweit mir bekannt ist auch nur für sehr geringe Leistungen, also z.B. für vom PDA im Auto zum Autoradio. Da hat man dann meine ich sowieso kein Problem da vom PDA die empfangene Leistung deutlich höher ist als vom Radiosender und daher nur der PDA empfangen wird.

In meinem Falle geht es auch nur um kurze Distanzen (so ca. 10m, hab bei eBay kleine Transmitter gesehen, die 30m können sollen und in D zugelassen sind. Selbst besitze ich noch keinen, ist aber unterwegs). Wie kann ich mir das vorstellen, was ein Radio empfängt, wenn ich mit meinem (schwachen) mp3-Player aus der Nähe mit dem starken, aber weit entfernten Radiosender konkurriere. Ist der Radiosender dann ganz leise im Hintergrund wahrnehmbar, oder gar nicht? Was passiert, wenn ich den mp3-Player nicht direkt neben das Autoradio lege, sondern z.B. 5m entfernt?

Nein, also meine Weltherrschaft werdet ihr mir mit diesen "schlechten Nachrichten" nicht verderben :D Es geht ja bei meiner Erfindung nicht darum, die AM neu zu erfinden, sondern sie nur zu benutzen, damit die Erfindung funktioniert. Aber scheint nicht so einfach zu werden, damit glücklich zu werden.

Jemand eine andere Idee, wie ich ein Musik-Signal (stereo) vor so Codieren und Decodieren kann, dass man nach dem speziellen Decodieren am Empfänger nur noch meine Musik hört und nicht evtl. die eines Radiosenders gleicher Trägerfrequenz?

Und noch was: Bedeutet die deutlich höhere Leistung eines FM-Transmitters in der Nähe des Autoradios, dass ich die anderen Radiosender (auf anderen Kanälen) vergleichsweise leise höre und beim Umschaltung auf die [g=349]Frequenz[/g] des Transmitters mir plötzlich die Boxen um die Ohren fliegen?

(Würds ja selbst einfach ausprobieren, wenn ich das Gerät hier hätte, aber dauert wohl noch ne Woche...)
 
Ist der Radiosender dann ganz leise im Hintergrund wahrnehmbar, oder gar nicht? Was passiert, wenn ich den mp3-Player nicht direkt neben das Autoradio lege, sondern z.B. 5m entfernt?

Naja, da FM ja die [g=349]Frequenz[/g] moduliert bekommst du Störungen rein, denn die Phase wird an vielen Stellen verändert. Ich glaube du wirst da ziemlichen Müll rausbekommen... :roll:

Es geht ja bei meiner Erfindung nicht darum, die AM neu zu erfinden, sondern sie nur zu benutzen, damit die Erfindung funktioniert

Du wirst aber keine Am über den Fm Transmitter übertragen können. Denn dieser wird alles oberhalb von 20kHz wegfiltern. Dafür kannst du ja gleich FM nehmen, sogar mit besserem Ergebnis. Außerdem brauchst du ja auch einen Empfänger dafür....

Jemand eine andere Idee, wie ich ein Musik-Signal (stereo) vor so Codieren und Decodieren kann, dass man nach dem speziellen Decodieren am Empfänger nur noch meine Musik hört und nicht evtl. die eines Radiosenders gleicher Trägerfrequenz?

Na klar, du nimmst dir einen kleinen codierten zugelassenen Sender, der nicht auf Rundfunkfrequenzen senden. Sowas gibts für SPI-[g=183]Bus[/g]. Kannst du dann an einen Mikrocontroller ranhängen. Ich hab mal mit einem Kumpel so eine Alarmanlage für ein Motorrad gebaut. Das ist bloß digital. So etwas gobt es bestimmt auch analog.

Bedeutet die deutlich höhere Leistung eines FM-Transmitters in der Nähe des Autoradios, dass ich die anderen Radiosender (auf anderen Kanälen) vergleichsweise leise höre und beim Umschaltung auf die [g=349]Frequenz[/g] des Transmitters mir plötzlich die Boxen um die Ohren fliegen?

Nein. Die Läutstärke ist in der Phase codiert. Die Sendeleitung bedeutet nur ob du störungen reinkriegst. Ich denke mal die meisten radios haben sowieso einen Begrenzer drin, Der alles Verstärkt und am einer schwelle das Signal Stummschaltet, wenn es nicht stark genug ist.
 
Hey, super, das sind ja echt ne Menge Infos, hier haben Leute Ahnung, danke!

Na klar, du nimmst dir einen kleinen codierten zugelassenen Sender, der nicht auf Rundfunkfrequenzen senden. Sowas gibts für SPI-[g=183]Bus[/g]. Kannst du dann an einen Mikrocontroller ranhängen. Ich hab mal mit einem Kumpel so eine Alarmanlage für ein Motorrad gebaut. Das ist bloß digital. So etwas gobt es bestimmt auch analog.

Jo, also im Prinzip war das ursprünglich auch meine Idee, die Musik eben nicht über UKW zu übertragen (da war ich halt nur drauf gekommen, weil neuerdings solche FM-Transmitter zu haben sind, aber das macht man wohl nur, weil man sich dann nicht extra noch einen Receiver anzuschaffen braucht, denn die meisten Menschen haben bereits ein UKW-Radio. Ist das der Grund? Für meine "Erfindung" müsste sowieso ein spezialisierter Receiver her, damit eben nur "exklusiv" Geräte dieser Sorte miteinander kommunizieren können), sondern z.B. so wie es zu Hause z.B. durch IR-Kopfhörer geschieht (braucht man dafür mehr (Strahlungs-)Leistung, weil IR viel, viel höhere [g=349]Frequenz[/g] hat als UKW? Dann wären bei einem tragbären Gerät die Akkus schneller alle, oder?) oder so wie es seit vielen Jahren auf der Bühne geschieht mit Funk- Mikros und -Headsets, womit dieser Thread eigentlich langsam in "Live/Bühnentechnik" gehörte. In welchem Frequenzbereich senden letztere?

Und blickt jemand durch den Frequenznutzungsplan der Bundesnetzagentur (PDF-Dokument)?

Wie ich das sehe, darf man kurzreichweitige Audiosignale zwischen 863 und 865 sowie zwischen 1795 und 1800 MHz übertragen. Oder hab ich da noch weitere Möglichkeiten?
 
Lucky schrieb:

(da war ich halt nur drauf gekommen, weil neuerdings solche FM-Transmitter zu haben sind, aber das macht man wohl nur, weil man sich dann nicht extra noch einen Receiver anzuschaffen braucht, denn die meisten Menschen haben bereits ein UKW-Radio. Ist das der Grund?

Die machen das deswegen weil nicht alle Leute ein MP3 Player autoradio mit klinken eingang haben. So kann man bequem den tragbaren player kabellos ans Radio anschließen.

z.B. so wie es zu Hause z.B. durch IR-Kopfhörer geschieht (braucht man dafür mehr (Strahlungs-)Leistung, weil IR viel, viel höhere [g=349]Frequenz[/g] hat als UKW?
Also für LW über UKW bis WLAN brauchst du eine Antenne bis GHz Bereich. Infrarot ist im THz bereich, und ist deswegen schon Licht. Dafür brauchst du dann eine Infrarot LED und einen Sensor. Ich weiß nicht wieviel Sendeleistung es im Vergleich zum UKW hat.

Außerdem muss es eine mehr oder weniger gute Sichtverbindung geben. Du kannst damit nicht durch eine Wand übertragen.

Funk- Mikros und -Headsets, womit dieser Thread eigentlich langsam in "Live/Bühnentechnik" gehörte. In welchem Frequenzbereich senden letztere?
Weiß nicht, schätze aber mal bei um die 2GHz... So wie die meisten Funktübertragungssysteme.
 

Similar threads

Antworten
0
Aufrufe
6K
  • Artikel Artikel
Antworten
0
Aufrufe
4K

Neue Antworten


Oft gelesene Themen

Zurück
Oben