Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik "Mischpult" für Musikschule


von Daniel (Gast)


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Hallo,

ich grüble seit einiger Zeit über folgendes Problem: Meine Freundin 
arbeitet in einer Musikschule, in der mehrere Keyboard-Schüler 
gleichzeitig, aber individuell betreut werden. Nun soll die 
Studio-Elektronik erneuert werden.

Gefordert wird ein Signalschalter mit folgenden Eigenschaften.
-24 Eingänge (Kopfhörerausgänge der Keyboards)
-4 Ausgänge (Signaleingänge der Lehrer)
-2 oder mehr Eingänge auf einen Ausgang schaltbar
-Stereo - oder - Mono aus Stereo gemischt

Bisher gab es nur zwei "Lehrerkanäle". Die Signalwahl war mittels 24 
UM-OFF-UM-Schalter gelöst. Dabei waren die Stereokanäle zu Mono 
kurzgeschlossen. Wurden zwei Signale auf einen Kanal gelegt, waren die 
Kopfhörerausgänge der zwei Quellen praktisch kurzgeschlossen. Ich möchte 
natürlich eine elektrisch saubere Lösung anbieten.

Um ein Signal auf einen der vier Lehrerkanäle zu legen, hätte ich einen 
4052-Analogschalter (oder einkanalig) verwendet. Dieser hat einen 
relativ hohen Widerstand. Also muss ein Kopfhörerverstärker für Lehrer 
und Schüler her. Damit zwei Quellen nicht kurzgeschlossen werden würde 
ich einen 1k-Widerstand nach jeder Quelle in Reihe schalten und die 
Stereokanäle sofort zu Mono kurzschließen/mischen.

Dieses abgemischte Signal kommt nahe der Quelle in eine "Verteilerdose". 
Es wird über eine Leitung zur Schaltzentrale geführt. Im gleichen Kabel 
(natürlich andere Leitung) kommt das verstärkte Signal wieder zurück, je 
nachdem mit zugemischtem Signal von einer anderen Quelle.


1) Kann ich den 1k Widerstand direkt nach der Quelle einschleifen und 
das gemischte Mono-Signal trotzdem noch z.B 10m ohne Störungen 
übertragen?

2) Entstehen durch die gleichzeitige Übertragung des unverstärkten und 
verstärkten Signals im gleichen Kabel irgendwelche probleme?

3) Habt ihr eine bessere Idee? Vierpolige Schalter oder Relais oder DSP 
oder sonstwas?

4) Kann ich als Kopfhörerverstärker einen NE5532 nehmen oder gibt es 
besseres?


Danke für die Hilfe

Daniel

von MaWin (Gast)


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Dein Problem ist

> 2 oder mehr der 24 Eingänge auf einen der 4 Ausgänge schaltbar

denn wie willst du das bedienen ?

4 Drehschalter geht nicht, weil die nur 1 Position haben.

4 Reihen a 24 Drucktasten geht, ist aber recht gross.

Irgendwelche Knöpfchenelektronik mit der man 3 mal drücken muß bevor man 
Schülernippel durch Ohrläppchen zieht ist nicht bedienerfreundlich und 
wird zur Ablehnung führen.

Wenn man schon Drucktasten braucht, dann könne die auch gleich das 
Signal schalten.

Spart jegliche Elektronik. CD4051 schalten eh ziemlich mies, ausserdem 
sind über diese Elektronik alle Geräte untereinander masseverbunden, es 
kann also Brummschleifen geben..

Wie viel Sinn es nun macht, wenn jeder Schüler seinen Kopfhörerausgang 
auf eine andere Lautstärke stellt und die Lehrer ihre Lautstärke nicht 
ändern können, sei dahingestellt.

von Daniel (Gast)


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Ich hatte vor ein Bedienpult anzuschließen, auf dem zunächst der zu 
bearbeitende Kanal über vier Taster ausgewählt wird. Anschließend kann 
man über 24 weitere Taster die Quellen zu-/abschalten. Das Ganze noch 
mit einer Status-LED pro Taster und einem LCD zur graphischen 
Darstellung versehen. Achja, Taster auswerten und Multiplexer ansteuern 
macht natürlich ein MSP430 oder AVR.

Ich denke das ist von der Bedienfreundlichkeit her in Ordnung. 
Allerdings werde ich deine Druckschaltervariante mal im Hinterkopf 
behalten und die Kosten berechnen. Allerdings löst das das 
Kurzschlussproblem auch nicht wirklich.

Das mit der Lautstärke war schon immer so. Warum sollte ich mir darüber 
noch den Kopf zerbrechen, wenn es gar kein Problem darstellt. Zur Not 
kann man statt den Kopfhörerausgängen auch Line-Out verwenden. Die 
Lehrer bekommen einen Lautstärkeregler.

Übrigend meinte ich mit Drehschalter einen Drehschalter mit 5 
Stellungen. Ich denke nur das das störend (audiomäßig) sein kann, wenn 
man von 0 zu Kanal4 über die restlichen Kanäle drüberfahren muss. Das 
knackt doch bestimmt. Pro Umschalten vier Leute mit Tinitus zu versorgen 
ist keine besonders elegante Lösung.

von Daniel (Gast)


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Daniel schrieb:
> Ich denke nur das das störend (audiomäßig) sein kann

Das ist normalerweiße nicht mein Stil ;-)

Das mit den Brummschleifen ist noch ein interessanter Punkt. Dann muss 
ich ja selbst bei der Schalter-Lösung zusätzlich zu L und R auch noch 
Masse schalten. Ich habe noch nie einen dreipoligen Druckschalter 
gesehen.

von Reinhard B. (brainstorm)


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Was spricht denn gegen ein "richtiges" Mischpult?

mfg
Reinhard

von Ina (Gast)


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Sind die Keyboard-Ausgänge alle erdfrei?

von Daniel (Gast)


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Ina schrieb:
> Sind die Keyboard-Ausgänge alle erdfrei?

Angeschlossen wird über ein Netzteil (mit Eurokabel) oder direkt über 
ein Eurokabel. Der Schutzleiter geht also nicht in die Keyboards. Lässt 
sich daraus etwas ableiten oder hat das noch nichts zu sagen? Eigentlich 
müsste das dann doch erdfrei sein.

von Eierbecher (Gast)


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24 Kanal Mixer mit 4x AUX sollte doch genau das tun was du verlangst!?

von Reinhard B. (brainstorm)


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Eierbecher schrieb:
> 24 Kanal Mixer mit 4x AUX sollte doch genau das tun was du verlangst!?

Meine Rede.

von E. B. (roquema) Benutzerseite


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Wenn Du aus welchen Gründen auch immer etwas selbstbauen möchtest, 
kannst Du dir mal dies hier anschauen:
http://www.ematronik.de/Audio_Schalt_Matrix/audio_schalt_matrix.php
Als Schalter sind TEA6422 verbaut. (Audio-Schaltmatrix ICs) Sie lassen 
sich ganz einfach über I2C-Bus steuern. Als Ein-/Ausgangspuffer habe ich 
NE5532 OPs verwendet. Für unsymmetrische Signale, wie bei Keyboards wird 
das gut funktionieren. Die Brummschleifen-Problematik bleibt evtl. 
trotzdem...

von Daniel (Gast)


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Hm, Mischpult wäre in meinen Augen auch die einfachste und schnellste 
Lösung, zumindest auf den ersten Blick. Allerdings bin ich nicht darum 
gebeten worden, ein Mischpult auszusuchen, sondern einen Signalschalter 
zu bauen.

Bitte berücksichtigt auch, dass eine Eigenkonstruktion wesentlich 
schneller und günstiger zu raparieren ist, da man jede Ecke des Gerätes 
schon kennt, genau weiß, was die Bauteile tun und die defekten Teile 
sehr leicht beschaffen kann, wenn man sie nicht ohnehin noch da hat. 
Selbst reparieren ist dann billiger, als einen Musikelektroniker ein 
Mischpult reparieren zu lassen, für das er die Teile eventuell extra 
beschaffen muss.

Mit Defekten ist immer zu rechnen. Das Pult ist 10 Stunden am Tag, 6 
Tage in der Woche und 40 Wochen im Jahr im Einsatz (20 
Schaltvorgänge/h). Beim Eigenbau kann man die verschleissgefährdeten 
Teile außerdem selbst auswählen und entsprechend robust gestalten. 
Unterm Strich ist ein Eigenbau damit auf Dauer wesentlich günstiger als 
ein semiprofessionelles Mischpult.


Was meint ihr nun wegen Brummschleifen? Bin ich vor bösen Überraschungen 
gewappnet, wenn die Signale erdfrei sind? Und wie verhält sich das über 
einen 1k-Widerstand geleitete Signal auf Distanz?

von Daniel (Gast)


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Der TEA6422 lässt ein Mischen von Quellen, so dass Signal2 auch bei 
Quelle1 ankommt, nicht zu. Deshalb scheidet er aus. Desweiteren lässt 
sich nur eine Quelle zeitgleich auf einen Kanal legen.

Hatte ich überhaupt erwähnt, dass sich zusammengeschaltete Schüler hören 
müssen? Nicht ausdrücklich, aber es steht indirekt dabei.

von Ina (Gast)


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>Was meint ihr nun wegen Brummschleifen? Bin ich vor bösen Überraschungen
>gewappnet, wenn die Signale erdfrei sind? Und wie verhält sich das über
>einen 1k-Widerstand geleitete Signal auf Distanz?

Also, wenn die Signale tatsächlich erdfrei sind, kann es beim Anstecken 
eines Signals an das Mischpult einen heftigen Knall geben. Von daher 
sollten alle Mischpulte zumindest mit der Masse dauerhaft am Mischpult 
festgemacht werden.

Brummschleifen sind dann zwar nicht zu befürchten, allerdings können bei 
langen Kabeln durch Brummsröme, die beispielsweise über die 
Streukapazitäten im Netztrafo fließen, auf der Masse Störspannungen 
entstehen, die das Signal ruinieren können. Vor allem wenn billige 
Stecker mit schlechten Übergangswiderständen im Spiel sind. Von daher 
könnte es sinnvoll sein, die Signale pseudosymmetrisch zu behandeln und 
zunächst einmal durch Differenzverstärker zu puffern.

von E. B. (roquema) Benutzerseite


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Daniel schrieb:
> Der TEA6422 lässt ein Mischen von Quellen, so dass Signal2 auch bei
> Quelle1 ankommt, nicht zu. Deshalb scheidet er aus. Desweiteren lässt
> sich nur eine Quelle zeitgleich auf einen Kanal legen.
>
> Hatte ich überhaupt erwähnt, dass sich zusammengeschaltete Schüler hören
> müssen? Nicht ausdrücklich, aber es steht indirekt dabei.

Ok, das Mischen muss natürlich durch weitere OPs geschehen...
Ich hab, ehrlich gesagt garnicht verstanden, wo jetzt was geschaltet 
oder gemischt werden soll, egal.
Es wurde ja bereits betont, dass ein professionelles Mischpult 
eigentlich der richtige Weg ist...
Brummschleifen sind immer zu befürchten bei unsymmetrischer 
Signalübertragung. Da
hilft dann nur eine Wandlung in symmetrische Signale durch DI-Boxen. 
(Übertrager)

von Reinhard B. (brainstorm)


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Daniel schrieb:
> Mit Defekten ist immer zu rechnen. Das Pult ist 10 Stunden am Tag, 6
> Tage in der Woche und 40 Wochen im Jahr im Einsatz (20
> Schaltvorgänge/h). Beim Eigenbau kann man die verschleissgefährdeten
> Teile außerdem selbst auswählen und entsprechend robust gestalten.
> Unterm Strich ist ein Eigenbau damit auf Dauer wesentlich günstiger als
> ein semiprofessionelles Mischpult.

Bei der Einsatzzeit ist meiner Meinung nach ein semiprofessionelles 
Mischpult fehl am Platz.


Daniel schrieb:
> Hatte ich überhaupt erwähnt, dass sich zusammengeschaltete Schüler hören
> müssen?

Was jetzt aus 24 Eingängen und 4 Ausgängen auf einmal 24 Eingänge und 
4+24 Ausgänge macht. Das gibts AFAIK nichtmal als Monitormixer fertig. 
Also doch Selbstbau :-)

von Speedy (Gast)


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Hört sich für mich nach einem Fall für ein Koppelfeld (a.k.a. 
Kreuzschienenverteiler, Crossbar Switch) an.

Gibt es auch steckbar, d.h. ohne Mikroprozessortechnik.

Mit den Passenden Kopfhörerverstärkern (24 Stück!) sollte das machbar 
sein.

von Klaus2m5 (Gast)


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von Chris (Gast)


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Was für ein Schwachsinn, jedes Keyboard hat einen Kopfhörerausguang und
einen Line-Out. Deshalb braucht es wirklich keine 24x Kopfhörerausgang.
Sollte man aber eine gemeinsame timebase haben wollen, kann man ja einen
Aux Kanal dafür hehmen und mittels Adapter diesen dann einschleifen.
Ein 24Kanal analoges Mischpult reicht vollkommen.

von Ina (Gast)


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>Was für ein Schwachsinn, jedes Keyboard hat einen Kopfhörerausguang und
>einen Line-Out. Deshalb braucht es wirklich keine 24x Kopfhörerausgang.

Wie sollen sich dann die zusammengeschalteten Schüler hören??

von Chris (Gast)


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Aux Ausgang, was dann anstelle der Timebase (midi drum oder so)
eingeschleift wird.

von Hans M. (hansilein)


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Hier sind einige verwirrt, aber Schuld is der Threadstarter.
bitte schreib nochmal genau hin was das Problem ist, nicht, wie Du 
denkst es zu lösen.

von Andi (loopy83)


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Oder mache mal eine Zeichnung, welches Signal wohin, mit welchem 
vermischt werden soll und wer sich am Ende in welcher Lautstärke hören 
soll... ich blicke inzwischen auch nicht mehr durch.

von Reinhard B. (brainstorm)


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Chris schrieb:
> Aux Ausgang, was dann anstelle der Timebase (midi drum oder so)
> eingeschleift wird.

So wie ich es verstanden habe, sollen aber z. B. 12x 2 Schüler 
"miteinander" spielen. Oder 5x2 + 1x3 + 11x1 usw. Da brauchts mehr 
"Aux".

von Daniel (Gast)


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Ich weiß ehrlich gesagt gar nicht, wie ich das graphisch darstellen 
soll. Ich versuch's nochmal zu formulieren:

-24 Schüler mit Keyboards
-4 Lehrer ohne Keyboard
-Lehrer sucht sich einen oder mehrere Schüler
-Alle Schüler auf einem Lehrerkanal hören das Mischsignal aller 
ausgewählter Schüler

von Daniel (Gast)


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Hat jetzt eigentlich irgendjemand hier eine Ahnung, ob man das 
Audiosignal mit eingeschleiftem Widerstand noch auf ein paar Meter 
übertragen kann? Dann hätte ich ja eigentlich meine Lösung.

Irgendwie selektiert ihr euch die Fragen schon ziemlich aus.

von Daniel (Gast)


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Achja, die Massen der 24 Keyboards sind jetzt auch schon miteinander 
verbunden und es ist kein Brummen hörbar.

von Ina (Gast)


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>Irgendwie selektiert ihr euch die Fragen schon ziemlich aus.

Nein, du bist zu dämlich das Ganze vernünftig zu erklären! Mach endlich 
mal einen richtigen Stromlaufplan.

>Ich weiß ehrlich gesagt gar nicht, wie ich das graphisch darstellen
>soll.

Weil du selbst garnicht weißt, was du willst...

von Udo S. (urschmitt)


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Super, 24 Schüler und 4 Lehrer. Wenn ich mir anschaue was die 
Musikschulen an Kohle wollen und zwar auch dann wenn gerade mal 6 oder 3 
oder 2 Wochen Ferien sind, dann geht mir der Hut hoch.
Und wenn dein selbstgebasteltes Teil mal wieder verreckt, dann haben die 
Schüler halt Pech oder was? Und die Eltern die für 4 mal 30min pro Monat 
100 Euro oder mehr abdrücken auch...
Entweder ein professionelles Mischpult für den Dauerbetrieb oder das 
wird nix.
Tipp für deine Freundin: Sie soll sich selbstständig machen. Ich zahle 
für meine Kids nur noch die Hälfte für einen Musikstudent der zu uns 
kommt. Der hat auch noch Ahnung von Musik und ich zahle nur für 
tatsächlich gehaltene Stunden. Er verdient aber deutlich besser als wenn 
er sich in einer Musikschule ausnutzen lassen würde.
Diese Musikschulen sind doch in den meisten Fällen (es mag Aussahmen 
geben) die reinen Abzockmaschinierien.
Meine Meinung

von derWarze (Gast)


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Einfache Lösung:
4 OPV als Summierverstärker => Summenausgang Lehrerton => KH Amp.
Für jeden Schülerplatzeingang 4Kanal Multiplexer (Analogschalter) die 4 
Ausgänge jeweils zu den Summierverstärker.
Zu den Schülern hin wird der Lehrerton per (Analog)schalter zugeschaltet 
(wenn kein Line In am Keyboard sein sollte pro Schüler einen KH-Amp). 
Auswahl erfolgt mit dem gleichen Schaltsignalen wie für die 
Schülerauswahl.
Die Kanalauswahl macht mann wohl am besten mit einen kleinem µC da ja 4 
räumlich getrennte Bedienteile (die 4 Lehrer werden ja nicht um einen 
Tisch sitzen) zu verwalten sind. So lässt sich das einfach und 
komfortabel mit wenigen Tastschaltern und ein paar LED zur Kontrolle 
aufbauen.

von Daniel (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ina schrieb:
> Mach endlich mal einen richtigen Stromlaufplan.

Witzbold, wenn ich den hätte, dann bräuchte ich eure Hilfe nicht mehr. 
Anbei mein Versuch das Ganze darzustellen.

Nochmal die wichtigen Punkte:
-24 Schüler mit Keyboard
-4 Lehrer ausschließlich Zuhörer
-Lehrer können auf ihren Kanal mehrere Schüler einzeln zuschalten
-Zusammengeschaltete Schüler müssen sich hören können
- Verkabelung am liebsten dreipolig (Masse - von Quelle über 1k - 
gemischt zu KH)

von Daniel (Gast)


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@Udo: Bitte ziehe keine voreiligen Schlüsse. 24 Quellen heißt nur, dass 
in dem Zimmer 24 Keyboards stehen. Dass alle 24 Geräte besetzt sind, 
steht hier nirgends. Den Rest brauchen wir nicht zu diskutieren, was 
nicht heißt, dass ich dir in allen Punkten recht gebe.

@derWarze: Die Idee, das Lehrersignal µC-gesteuert auf den KHV des 
Schülers zu packen ist so einfach wie genial. Das hat mir wirklich 
geholfen. Danke dir!

((Dass ich da nicht selbst drauf gekommen bin))^^

von Nico S. (Gast)


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Dann müsste es doch gehen, einen Lehrerkanal einfach auf den Kopfhörer 
des Schülers mit aufzumischen.

Also:
Kein Lehrer hört -> Schüler hört sein eigenes Keyboard direkt.
Lehrer zugeschaltet -> Schüler hört den Lehrerkanal inkl. aller anderen 
aufgeschalteten Schüler.

von Ina (Gast)


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Du machst 24 Eingangsverstärker, 24 Kopfhörerverstärker und 4 Zeilen mit 
je 24 Taster. Ist ein Schüler nicht ausgewählt, hört er nur sich selbst. 
Ist ein Schüler ausgewählt, hört er die entsprechende Lehrersumme und 
alle die auch auf dieser Summe liegen. Ist er in einer Lehrersumme 
angewählt, leuchtet in der entsprechenden Zeile eine grüne LED über dem 
Taster. In den anderen Zeilen leuchtet eine rote LED, um zu 
signalisieren, daß er dort nicht ausgewählt werden kann. Erst wenn er 
aus der alten Lehrersumme durch nochmaliges Drücken der Taste wieder 
herausgenommen wird, kann er in den anderen Zeilen ausgewählt werden.

Alles das machst du mit Analogschaltern und einem µC als Steuerung. Auch 
die Abfrage der Tasten und die LED-Steuerung machst du mit dem µC.

von Daniel (Gast)


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Nico S. schrieb:
> Dann müsste es doch gehen, einen Lehrerkanal einfach auf den Kopfhörer
> des Schülers mit aufzumischen.

Ich habe gerade einen Denkfehler gefunden. Wenn Quelle1 mit Quelle2 
zusammengeschaltet werden, müsste doch auf der "Lehrerleitung" und den 
beiden "Schülerleitungen" ohnehin das gemischte Signal anliegen? Wobei 
natürlich das Fremdsignal immer etwas abgeschwächt wird durch den 
Innenwiderstand des Multipexers. Deswegen hatte ich auch mal diese 
1k-Widerstände eingefügt, um den Innenwiderstand nicht so ins Gewicht 
fallen zu lassen.

von derWarze (Gast)


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Mit einem 4Pol Kabel (und Masse = Abschirmung), das überall im 
Elektronikhandel erhältlich ist, schaffst Du Stereo hin und zurück. Bei 
den Preisen für OPV und Analogschalter fällt das kaum ins Gewicht, die 
Arbeitszeit das zu bauen ist der grössere Posten.
Mit dem Widerstand wie in Deiner Zeichnung kann der Schüler nur sich 
selbst hören.
Im Übrigen ist das ganze durch die Summierverstärker leicht erweiterbar, 
also auch auf mehr als 24 Kanäle.

von Daniel (Gast)


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Ina schrieb:
> Alles das machst du mit Analogschaltern und einem µC als Steuerung. Auch
> die Abfrage der Tasten und die LED-Steuerung machst du mit dem µC.

Also könnte das mit meiner Skizze funktionieren?

Was bezwecken denn deine Eingangsverstärker? Ich muss ja 
berücksichtigen, dass über den 4051 nicht zu viel Strom fließen darf. 
Ohne Begrenzung (deswegen auch die 1k, das sind sozusagen 
Multifunktions-Widerstände) zerbröselt es mir den doch. Dann müsste 
hinter den Eignagsverstärker wieder ein Widerstand und dann kann ich mir 
den doch gleich sparen? Oder denke ich da falsch?

Das Bedienpanel wird ungefähr so aussehen, wie du es beschrieben hast. 
Aber das ist reine Digitaltechnik und muss gar nicht diskutiert werden. 
Da fühle ich mich fit genug. Analogtechnik ist mein Feind ;-)

von Daniel (Gast)


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derWarze schrieb:
> Mit dem Widerstand wie in Deiner Zeichnung kann der Schüler nur sich
> selbst hören.

Bist du sicher? Großflächig gesehen sind die Schüler-KHV doch ohnehin 
Summierverstärker (ich würde den LM386 verwenden). Der 4051 funktionier 
meinen Recherchen nach in beiden Richtungen, wirkt also nur wie ein 
Widerstand mit 100R oder sehr hochohmig.

von derWarze (Gast)


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>Bist du sicher?

Ich habe Deinen Plan als Schaltprinzip verstanden. In der kompletten 
Schaltung wäre es so da ja die Widerstände für die Summierverstärker 
dahinter liegen, ist ja der Sinn das die einzelnen Kanäle sich nicht 
gegenseitig beinflussen.
Die Sparvariante nur mit Widerständen ist Murks da je nachdem wieviel 
Geräte zusammengeschalten sind die sich gegenseitig beeinflussen. 
Verwendet man den Line-In am Keyboard hätte man dann mitunter sogar noch 
eine Rückkoppelung.

Habe leider gerade keine Zeit mal einen genauen Plan zu machen.

von Ina (Gast)


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>Was bezwecken denn deine Eingangsverstärker?

Eine saubere Entkopplung, die Möglichkeit einer Feinstellung der Pegel, 
damit die einzelnen Lautstärken auch zusammenpassen.

>Ich muss ja berücksichtigen, dass über den 4051 nicht zu viel Strom >fließen 
darf.

Ich glaube, das wird nichts mit dem 4051. Die schalten nur im 
Zusammenspiel mit OPamps sauber.

Ich glaube auch, daß du das Geschalte unterschätzt. Wenn der Schüler nur 
sich hört oder an der Lehersumme hängt, mußt du ja irgend etwas 
umhängen. Machst du das an den Ausgängen der Kopfhörerverstärker, dann 
mußt du nierdohmig schalten, womit nur noch Relais übrig bleiben, die 
aber enorm Strom fressen. Willst du am Eingang des 
Schüler-Kopfhörerverstärkers schalten, brauchst du eine µC-steuerbare 
Analogschaltung. Also ich denke, du wirst eine Menge OPamps in diesem 
Projekt verlochen müssen.

Mal sehen, was Mawin für eine Idee hat...

von Floh (Gast)


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Bei dem, was ich mir unter deinem Wunsch so vorstelle fände ich eine 
Schaltermatrix nicht schlecht.
So vermeidest du erstens die "komplizierte" Bedienung, andererseits 
beeinflusst du nicht die Signalwege durch unzureichende Analogschalter.

So bildlich vorgestellt:

       L1  L2  L3  L4
        ^   ^   ^   ^
        |   |   |   |
S1------o---o---o---o
S2------o---o---o---o
S3------o---o---o---o
S4------o---o---o---o
...
...

Die Eingangsleitungen an den Kreuzungsstellen sind mit 
Serienwiderständen ausgestattet, damit sie auf der senkrechten Schiene 
auf dem gemeinsamen Potentialpunkt eines Summierverstärkers arbeitet.
Nun müsstest du nur noch eine Matrix unterlegen, mit der das summierte 
Signal des Lehrers an die beteiligten Schüler weitergibt.
:-)

von Daniel (Gast)


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Ich werde mal einen kleinen Prototypen mit einigen 4051 bauen und sehen, 
was dabei herauskommt. Irgendwie kommen wir auf diesem theoretischen Weg 
nicht weiter. Mal sehen, wie sich die begrenzten Signale auf Distanz 
verhalten.

von Hans M. (hansilein)


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Die Distanz ist nicht das Problem sondern das chaos in Deinem Kopf.

Das Signal des Line-outs wieder in den Line-in des gleichen Keyboards 
einzuspeisen ist eine schlechte idee, das gibt Rückkopplungen. Da helfen 
auch Serienwiderstände nix.

von RC-Depp (Typ B) (Gast)


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Moin, allgemeiner Konfusionskoeffizient steigt.

Du hast dich offenbar schon in ein an sich unwichtiges Detail 4051 
verrannt; Deswegen bekommst Du auch keinen Blockschaltplan hin. Soll das 
so wie in der Grafik sein ?

Ein paar Tips aus der Bühnentechnik und Mischpultentwicklung

1. Spalten = Eingänge grundsätzlich abpuffern mit Impedanzwandler (1x 
OP)
besser noch Trafosymmetrieren, d.h. auch galvanisch trennen, wenns 
bisher nicht gebrummt hat, ist das pures Glück. Bei alter, verPENnter 
E-Installation brummts 100%, wenn ein Verbraucher auf derselben Leitung 
irgendwo das Massepotential zwischen zwei Steckdosen verschiebt.

2. Zeilen bzw. Kreuzpunkte auf Summenverstärker, sonst ist keine 
definierte Ausgangslautstärke möglich. (gegenseitige Spannungsteilung, 
je nach Teilnehmeranzahl)

3. Zeilen hinter Summation auf kleine 4fach Endstufe, auf 5 fach Leitung 
und als "Bus" an alle Teilnehmer zurück führen. Dort mit Drehschalter 
die richtige Gruppe wählen. (Anschlussbox). Das Ganze wieder zurück ins 
KB und dort verstärken ist nix, siehe 4.

4. NIEMALS Ein und Ausgangsleitungen OHNE Einzel- bzw Paarschirm im 
selben Leitungsbündel,
das verkoppelt sich kapazitiv, und je nach Phasenreserve der 
Ausgangsstufe,
bzw Phasenlage der Schleife gibts eine Schwingung mit voller 
Ausg.Amplitude, wenn zB ein gewählter TN sein KB rauszieht und die 
Eingangsleitung nicht mehr bedämpft ist. Danach setzt niemand mehr einen 
Kopfhörer auf (Angst...!!)
Deswegen ist es auch besser, die Eingänge relativ niederohmig zu halten. 
Der Ausgang des KB schafft das.

5. ja, und 4051, der ist 40 Jahre alt. Hol dir einen Schalter mit SPI 
oder TWI Bus, sonst lötst Du dich tot mit Strippen. Ach nein, das gibt 
hoffentlich eine doppelseit. Platine.
Und immer die digitale Masse schön von der analogen Masse fernhalten.
nur 1 x am Siebelko zusammenfassen.

6. Spannungsspitzen am Eingang sollte man auch abfangen, wieder ein 
Grund für einen Eingangspuffer


7.- 999. kommt später  hihi

Hm, Hast du immer noch Lust, den Murks selbstzumachen ?

von Ina (Gast)


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>1. Spalten = Eingänge grundsätzlich abpuffern mit Impedanzwandler (1xOP)

Ja, immer eine gute Idee.

>besser noch Trafosymmetrieren, d.h. auch galvanisch trennen, wenns
>bisher nicht gebrummt hat, ist das pures Glück.

Nein. Wenn die Eingänge wirklich alle erdfrei sind, sind Brummschleifen 
nicht zu befürchten. Wo sollen die herkommen?

>Bei alter, verPENnter E-Installation brummts 100%, wenn ein Verbraucher
>auf derselben Leitung irgendwo das Massepotential zwischen zwei
>Steckdosen verschiebt.

Nein. Wenn die Eingänge wirklich alle erdfrei sind, ist auch das kein 
Problem.

>2. Zeilen bzw. Kreuzpunkte auf Summenverstärker, sonst ist keine
>definierte Ausgangslautstärke möglich. (gegenseitige Spannungsteilung,
>je nach Teilnehmeranzahl)

Das sehe ich auch so. Nur ein aktives System mit solchen entkoppelnden 
Puffern wird brauchbar funktionieren.

>Das Ganze wieder zurück ins KB und dort verstärken ist nix

Das riecht förmlich nach Rückkopplung und Schwingen...

>4. NIEMALS Ein und Ausgangsleitungen OHNE Einzel- bzw Paarschirm im
>selben Leitungsbündel, das verkoppelt sich kapazitiv,

Ähem, räusper, viele Insert-Kabel arbeiten genau so. Aber schön ist es 
nicht.

>5. ja, und 4051, der ist 40 Jahre alt.

Na und? Ich bin noch älter. Ist das Teil deswegen Schrott??
Nein, die CD4051/2/3 sind feine Teile. Damit lassen sich hervorragende 
Analogschalter bauen. Nur brauchen sie eine OPamp-Schaltung und das 
macht die Geschichte wieder aufwendig. Besser sind da Teile wie der 
DG419. Die bekommt man heute schon für unter 1 Euro.

>Hol dir einen Schalter mit SPI oder TWI Bus, sonst lötst Du dich tot mit 
>Strippen.

SPI hat auch seine Tücken, wenn man längere Leitungen hat. Die 
SCK-Leitung will sauber terminiert werden.

>Und immer die digitale Masse schön von der analogen Masse fernhalten.
>nur 1 x am Siebelko zusammenfassen.

Das geht oft ja garnicht, weil viele Chips die beiden Massen schon 
verbunden haben. Aber du hast Recht, die Masseführung ist kritisch. Man 
trennt sie erst garnicht, sondern schafft eine sehr gute gemeinsame 
Masse und filtert und entkoppelt ausgiebig.

>Hm, Hast du immer noch Lust, den Murks selbstzumachen ?

Why not?? Erst wenn es schwierig wird, macht es doch Spaß, oder?

von Daniel (Gast)


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Danke für eure zahlreichen Antworten. Anbei habe ich mal versucht eure 
Anregungen einzubringen. Ich habe einen Impedanzwander eingefügt und die 
Serienwiderstände zum Mischen von L und R etwas verkleinert.

Der Widerstand mit dem "?": Soll der eher vor den Schalter (wie 
gezeichnet) oder danach?

Wie bekomme ich jetzt für jeden Schüler ein Kopfhörersignal 
(alleine/Ch1/Ch2/Ch3/Ch4)? Drehschalter ist übrigens schlecht. 
Mechanisch und elektrisch unsauber.

Ich würde den ?-Widerstand vor den Analogschalter klemmen und mit einem 
Kopfhörerverstärker das Signal zwischen Widerstand und Analogschalter 
verstärken und zum Schüler schicken.

Hans Mayer schrieb:
> Das Signal des Line-outs wieder in den Line-in des gleichen Keyboards
> einzuspeisen ist eine schlechte idee, das gibt Rückkopplungen. Da helfen
> auch Serienwiderstände nix.

Line-In wird nicht angeschlossen. Es werden nach meinem 
(verbesserungswürdigen) Schaltkonzept die Line-Outs verschiedener 
Keyboards über Serienwiderstände zusammengeführt. Siehe Skizze von oben. 
Line-In ist da nirgends zu finden.

von RC-Depp (Typ B) (Gast)


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Zur Grafik mit Summationsverstärker (wenn der Lehrer mehrere TN -Mix- 
hören will, dann nur so) :
Die Spalte n beginnt mit dem OP als Puffer. Die Kreuzungspunkte zwischen 
Zeile und Spalte werden JE mit einer Reihenschaltung aus Schalter und 
Rnm
bestückt. Sagen wir, Rnm = 10kOhm für alle Kreuzungspunkte nm.  Im 
Summenverstärker ist der Gegenkopplungwiderstand zwischen - IN  und 
Ausgang so zu wählen, daß eine adäquate Verstärkung herauskommt. Sagen 
wir Rz = 20 kOhm -> Verstärkung = -2. Ich hab im Bild oben die Indices 
verwutzt, sorry.
Beachte: Auf der Summenschiene = Zeile wirst Du keine Signalspannung 
messen, da ein virtueller Nullpunkt vorliegt.

------- Hier ist Platz für schlaue Kommentare, zB. daß über den 
endlichen Widerstand der Summenschiene doch eine Spannung abfällt, da ja 
ein Strom fliesst etc. -------------------

Auswahl der Signale beim Schüler: Mach halt eine Anschlussbox mit KHV, 
und eine Auswahllogik mit Relais oder wieder einem MUX, wenn Dir der 
Drehschalter nicht gefällt. ->Zusätzlicher Aufwand !

Apropos elektrisch sauber: Erlaube niemals Nebenwege für Signale oder 
Strom, das gibt die berühmten Schleifen. Spanne keine großen Flächen mit 
Verkabelung auf.
(Da achtet man auch in der Hausverteilung und beim Blitzschutz drauf- Wo 
kommen die 6 A auf dem Schirm des RJ45 Stecker und der Koaxleitung her 
?? ->  Alles schon dagewesen...und neu geplant ).
Von mir aus auch ohne Trafo, wenns geht- Glück gehabt.

Dann besorg erst Gehäuse und dann mach die Platinen und machs 
modular.
So, etwa, wie im Bild. In älteren Pulten hat mans so gemacht, die 
neueren billigen sind auf einer einzigen großen Platine - ein Krampf 
beim Reparieren (180 Knöpfe und Pots abschrauben)


Der Vergleich mit dem Insertkabel hinkt, weil dabei nur die 
Sigal-Strecke erweitert, nicht eine u.U phasenkritische Schleife 
geschlossen wird.

Den 4051 würd ich deshalb nicht nehmen, weil jedes Selectbit einzeln 
angeschlossen wird. Ächz! Beim TWI 2 bzw. 4 Busleitungen, je nach 
Adressraum des Schalters.

so, genug is' .... ich gehör auch schon zum Schrott, da älter als 4051.

von RC-Depp (Typ B) (Gast)


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Doch noch ein schlauer Kommentar: Mit 4 Busleitungen sind 2 separate 
TwoWireI Busse gemeint, falls der Schalter die 24 benötigten Adressen 
hardwaremässig nicht abdeckt. Oder man schaltet SDA im Ruhezustand auf 
einen 2. SDA und zieht die Clocks durch oder andere Klimmzüge 
grmblfijxhargnglglgl...

von Ina (Gast)


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So müßte es gehen, wenn du mit ganz wenig Elektronik auskommen willst.

Du brauchst dazu Drehschalter mit zwei Ebenen und 5 Kontakten. Die 
Schalterstellungen sind "Solo", "L1", "L2", "L3" und "L4". Lediglich 
Kopfhörerverstärker sind hier zu sehen. Deren Ausgänge sollten direkt 
auf die Kopfhörer gehen, also deren Massen nicht noch mal anderweitig 
mit der Schaltung oder den Keyboards verbunden werden.

Werden die Verbindungen zwischen den Drehschaltern mit blankem 
Schaltdraht ausgeführt, muß die ganze Mimik in ein abschirmendes Gehäuse 
und das Gehäuse auf Signalmasse gelegt werden. Die Ausgänge der 
Kopfhörer dürfen nicht auf die Drehschaltermatrix kapazitiv 
zurückkoppeln, sonst schwingts.

Das klangliche Verhalten dieser Anordnung dürfte recht bescheiden 
ausfallen. Ich denke hier vor allem an das Überkoppeln zwischen den 
Kanälen. Die Drähte sollten einen möglichst großen Abstand zueinander 
haben. Wenn du eine Platine machst, in die die Drehschalter eingelötet 
werden, könnte man zwischen die Signale Masseflächen legen.

von Daniel (Gast)


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Danke für eure zahlreichen Antworten. Ich werde das Ganze nach Inas 
Schaltplan aufbauen.

Statt den Drehschaltern werde ich entweder 4051/4052 oder einen besseren 
Analogmultiplexer mit SPI o. ä. verwenden. Die Drehschalter verursachen 
nämlich beim Stellen ein Knacken in den anderen Kanälen.

Danke nochmal.

PS: Was passiert, wenn man mehrere Summierverstärker am selben Knoten 
anschließt? Weil die erzeugen ja eine virtuelle Masse... Sieht dan der 
andere Summierverstärker nur noch Masse oder bekommen alle das selbe 
Signal?

von Ina (Gast)


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>Die Drehschalter verursachen nämlich beim Stellen ein Knacken in den
>anderen Kanälen.

Hhm, das Knacken entsteht eigentlich nur, wenn Gleichspannungen (Bias- 
oder Offsetspannungen) geschaltet werden. Das läßt sich aber leicht 
durch Hochpässe an beiden Seiten beheben.

von Daniel (Gast)


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Ina, erlaube mir doch bitte deinen Schaltplan ein wenig zu bearbeiten. 
Anbei nochmal dein Schaltplan, der Übersichtlichkeit halber.

Du sagst, die beiden Drehschalter sind an der selben Achse befestigt, 
haben also immer die gleiche Stellung. Die beiden Einzelanschlüsse der 
Drehschalter sind dann doch immer kurzgeschlossen. Warum sollte ich also 
überhaupt einen zweipoligen Drehschalter verwenden? Es genügt doch, nur 
jeweils den linken Teil zu verwenden, und die Schüler-KHV an den 
gemeinsamen Anschluss des linken Drehschalters anzuschließen?

Ich wage zu behaupten, dass dieser "Umbau" keinen Einfluss auf die 
Klangqualität hat.

Tauscht man jetzt noch den Drehschalter durch einen 4051 aus, hat man 
genau die Schaltung, die ich zu Beginn geplant und zu beschreiben 
versucht hatte.

Die Frage kann also folgendermaßen formuliert werden: Welchen Einfluss 
hat ein 4051 im Vergleich zu einem Drehschalter auf die Klangqualität?

von Daniel (Gast)


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Sorry, wegen des doppelten Bildes. Kann das leider nicht mehr löschen.

von Hans M. (hansilein)


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Stellt euch mal vor nur ein schüler spielt und der lehrer schaltet nach 
und nach mehr schüler in die gruppe. Dann werden immer mehr von den 22k 
widerständen parallel geschaltet und das Signal wird immer leiser. Der 
Schüler regelt seine Lautstärke an seinem Kopfhörerverstärker oder 
Keyboard hoch.
Wenn der Lehrer den spielenden Schüler jetzt auf eine andere Gruppe 
schaltet blästs dem die Ohren weg.

So wie ich das sehe gibt es dieses Problem bei der Schaltung mit der 
Virtuellen Masse nicht.

von martin (Gast)


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>Tauscht man jetzt noch den Drehschalter durch einen 4051 aus, hat man
>genau die Schaltung, die ich zu Beginn geplant und zu beschreiben
>versucht hatte.

Tja, hättste  man gleich wie Ina einen Schaltplan gemacht ...

von Daniel (Gast)


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martin schrieb:
> Tja, hättste  man gleich wie Ina einen Schaltplan gemacht ...

Beitrag "Re: "Mischpult" für Musikschule"

Der Schaltplan existiert seit einiger Zeit. Bitte vor blöden Kommentaren 
informieren. Ich weiß, dass ich euch um Hilfe gebeten habe, aber ich 
muss mir jetzt wirklich nicht jede Stichelei gefallen lassen. Inas 
"dämlich" mag ja vielleicht noch ein Schubs in die richtige Richtung 
gewesen sein, aber irgendwann ist's gut.

Hans Mayer schrieb:
> So wie ich das sehe gibt es dieses Problem bei der Schaltung mit der
> Virtuellen Masse nicht.

Ich würde eigtentlich auch gerne mit virtueller Masse arbeiten wollen 
(aus genanntem Grund), aber ich weiß nicht, wie sich drei 
Summierverstärker an einem gemeinsamen Knoten verhalten. Diese Frage 
konnte oder wollte mir bisher niemand beantworten. Google wusste dazu 
leider auch nichts, was vielleicht an meinen mangelhaften Schlagwörtern 
lag.

von Ina (Gast)


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>Du sagst, die beiden Drehschalter sind an der selben Achse befestigt,
>haben also immer die gleiche Stellung. Die beiden Einzelanschlüsse der
>Drehschalter sind dann doch immer kurzgeschlossen. Warum sollte ich also
>überhaupt einen zweipoligen Drehschalter verwenden? Es genügt doch, nur
>jeweils den linken Teil zu verwenden, und die Schüler-KHV an den
>gemeinsamen Anschluss des linken Drehschalters anzuschließen?

Vollkommen richtig! Ich hatte es erst mit invertierenden Summierern 
gezeichnet, also mit aktiver Summierung. Da sind dann wirklich zwei 
Schalterebenen erforderlich. Dann habe ich es auf rein passiv 
umgezeichnet und diesen Punkt übersehen.

>Stellt euch mal vor nur ein schüler spielt und der lehrer schaltet nach
>und nach mehr schüler in die gruppe. Dann werden immer mehr von den 22k
>widerständen parallel geschaltet und das Signal wird immer leiser.

Es ist sogar noch schlimmer: Mit jedem zusätzlichen Schüler hängen ja 
seine beiden 1k Widerstände parallel. Wenn dieser zusätzliche Schüler 
spielt, gibt das 3dB Dämpfung, wenn die Sigale nicht korreliert sind. 
Spielt er nicht, sind es sogar 6dB. Mit jedem zusätzlichen Spieler wird 
das Signal tatsächlich leiser.

>So wie ich das sehe gibt es dieses Problem bei der Schaltung mit der
>Virtuellen Masse nicht.

Da ist es genau umgekehrt: Mit dem zweiten Spieler wird das Signal um 
3dB lauter! Und mit jedem zusätzlichen Spieler wird das Signal 
tatsächlich lauter.

Man müßte mit jedem zusätzlichen Spieler zusätzlich noch die Verstärkung 
umschalten. Dazu müßte eine Schaltung aber erst mal feststellen, 
wieviele Schüler zugeschaltet sind...

>Ich würde eigtentlich auch gerne mit virtueller Masse arbeiten wollen
>(aus genanntem Grund), aber ich weiß nicht, wie sich drei
>Summierverstärker an einem gemeinsamen Knoten verhalten. Diese Frage
>konnte oder wollte mir bisher niemand beantworten.

Weil diese Frage auch etwas merkwürdig ist. Du hängst nicht mehrere 
Summierverstärker an einen gemeinsamen Knoten, sonder mehrere 
Summierwiderstände.

>Tauscht man jetzt noch den Drehschalter durch einen 4051 aus, hat man
>genau die Schaltung, die ich zu Beginn geplant und zu beschreiben
>versucht hatte.

Wozu brauchst du dann noch einen CD4051?

von Ina (Gast)


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>Wenn der Lehrer den spielenden Schüler jetzt auf eine andere Gruppe
>schaltet blästs dem die Ohren weg.
>
>So wie ich das sehe gibt es dieses Problem bei der Schaltung mit der
>Virtuellen Masse nicht.

Verwendet man einen solchen aktiven Summierer, müßte es am Ausgang einer 
jeden Lehrersumme noch einen Abschwächer geben, bevor es in die 
Kopfhörerverstärker geht, den der Lehrer dann bedient. Er hängt ja am 
selben Signal und merkt, daß das Signal mit jedem zugeschalteten Schüler 
lauter wird.

Bei der passiven Version müßte es im Gegensatz dazu dann einen 
zusätzlichen Verstärker geben. Dann braucht es wieder die zweite 
Schalterebene...

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