Audiorouting mit Multiplexern

[Daniel K. (psykes)]

Hallo Zusammen

Ich suche mich seit geraumer Zeit durch das komplette Netz auf der Suche 
nach Tipps und Tricks zu meinem Projekt ... Schlussendlich bin ich hier 
bei euch gelandet mit der Hoffnung, dass mir jemand helfen kann.

Ich bin Musiker und will einen Ersatz für die teure Miditechnik für mein 
einfaches Problem basteln.
Zum Vergleich:
http://www.thomann.de/de/pro_stage_xds_4.htm
Diese 19" Rackeinheit routet per Midi 4 (!!) Analoge oder Digitale 
Bodeneffekte (Tretmine) oder auch Rackeffekte in den Signalweg eines 
Gitarristen oder sonstigen Effektfetischisten.
Ich will mir für meine Gitarre auch so ein System anschaffen, aber im 
Eigenbau, da ich nicht bereit bin, für die Möglichkeit 4 Effekte zu 
routen mehr auszugeben als für die Effekte selbst.

Mein Ansatz sieht im Groben folgendermaßen aus:

Vom Midi-Board-Ersatz (16 Taster auf einen IC) wird ein Bus-Signal über 
ein XLR-Kabel an die Rack-Einheit gesendet.
Dieses empfängt das Bus-Signal und routet dementsprechend die (maximal 
16) Effekte über (im Optimalfall) Mux1 im Doppelgehäuse in die 
Signalkette.

Ich suche daher nun einen Multiplexer IC, der analoge Audiosignale 
verzerrfrei umschalten kann.

Ich habe das Systemkonzept schon ausführlich ausgearbeitet, allerdings 
brauche ich um das Platinenlayout fertigzustellen jetzt den IC!

Ich hoffe, ihr könnt mir bei meinem Problem helfen.

MfG Psykes

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Wenn es sich um Linepegel oder ähnlich niedrigpegelige Signale handelt, 
sind die Analogschalter vom Typ CD4067 gar nicht schlecht, diese müssen 
dann aber für Analogbetrieb gespeist werden. Der CD4067 ist ein 16 auf 1 
Multiplexer und wird mit 4 Addresspins auf den jeweiligen Kanal 
geschaltet. Das geht bei diesen Multiplexer in beide Richtungen, also 16 
auf 1 oder 1 auf 16.
Analogbetrieb heisst, das die Versorgungsspannungen symmetrisch sein 
sollten, sofern deine Audiosignale sich um den Nullpunkt herumbewegen.

Um Umschaltknackser zu vermeiden, sollten alle Eingangsignale sich auf 
dem gleichen Gleichspannungslevel befinden, da es sont am Ausgang zu 
Spannungsprüngen (Knacksen) kommt, wenn du umschaltest.

Edlere Analogschalter gibt es z.B. bei Analog Devices. In der ADG Serie 
sind da einige schöne Teile, die kosten aber auch:
http://www.analog.com/en/switchesmultiplexers/analog-switches/products/index.html
Du siehst da auch, das es 16 Kanal Ics nicht einfach gibt, hier müsstest 
du also auf 2 * 8 ausweichen.

[oszi40 (Gast)]

Wenn es für 359€ schon eine gut funktionierende fertige 4-Kanal-Lösung 
gibt, bin ich mir noch nicht so sicher daß Du es für weniger Geld besser 
hinbekommst. Bei 16 gewünschten Kanälen wird wohl das verfügbare 
Zeitfenster für jeden Kanal etwas kleiner werden?

[Kai K. (klaas)]

>Ich suche daher nun einen Multiplexer IC, der analoge Audiosignale
>verzerrfrei umschalten kann.

Mit so einem Multiplexer alleine ist es oft nicht getan, weil die Dinger 
in den Nachbarkanälen noch zu viel durchlassen, vor allem in den höheren 
Frequenzen. Du müßtest die nicht gewünschten Signale vorher dem 
Multiplexer noch muten.

Du solltest dir auch wegen der Klangqualität Gedanken machen: Wenn du 
die Signale zu nahe am µC hast, können digitale Störungen einkoppeln. Da 
ist es besser, nur die Umschaltsignale auf das Analogboard zu führen und 
die Schalter völlig in der Analogsektion zu haben. Die Umschaltsignale 
führst du noch stark gefiltert (mit RC-Gliedern) auf das Board und 
schaltest eventuell unmittelbar am Steuereingang des Analogschalters 
einen Schmitt-Trigger, der den Umschaltimpuls wieder aufpoliert. Auf 
diese Weise gelangen überhaupt keine digitalen Störungen mehr auf dein 
Board.

Eine Alternative ist der vollständige Einsatz von Relais, aber das 
scheitert oft an der Stromaufnahme. Außerdem kosten gute Relais einiges.

Was das eigentliche Umschalten angeht, solltest du nach Schaltern 
suchen, die "clickless" sind. Der SSM-2402 wurde dafür mal hergestellt. 
Stattdessen kannst du auch einen DG419 nehmen, mußt dann aber zusätzlich 
das Umschaltgeräusch muten. Das geht recht einfach mit einem simplen 
Transistor. Die Philips CD-Player haben das früher so gemacht.

Eine klanglich einwandfreie Lösung mit einem Selbstbau zu erzielen, ist 
garnicht so einfach, weil es sich um eine gemischt analog digitale 
Schaltung handelt. Es kann also durchaus sinnvoll sein, wenn du so ein 
Teil fertig kaufst.

[Daniel K. (psykes)]

Hey
Danke für die schnellen Antworten.
Ich glaube, ich habe meine Anwendung nicht ganz klar formuliert.

                 Steuersignal
                 |          |
Gitarre ------- Mux1 ---- Mux1 ------- Verstärker
                 |          |
                 |          |
                  \        /
                    Effekt

Ich will mit den Multiplexern Effekte in den Signalweg ein- und 
ausschalten.
Der anliegende Pegel ist im Grunde der Ausgangspegel der Gitarre, wobei 
der natürlich über den Volumepoti bzw die aktive/passive Elektronik 
beeinflusst wird.
Auch klar ist, dass nach einem Booster oder Compressor der Pegel höher 
sein wird, als davor.
Mein Plan war - allein schon aus Herstellungsgründen - den IC auf einer 
Platine unterzubringen (Vorderseite des Gehäuses) und die Multiplexer 
mit jeweils einer LED und einem Taster (zur Programmierung) (eventuell 
im Doppelpack) mit einer separaten Platine direkt über die 
Print-Klinkebuchsen 
(http://www.neutrik.de/de-de/klinkensteckverbinder/vertikale-635-mm-klinkenbuchsen/nj3fd-v) 
an der Rückseite zu befestigen.

@ Matthias Sch.:
Ich bin mit der Funktionsweise von Multiplexern vertraut, zumindest was 
die Umschaltfunktionen angeht. Allerdings benötige ich garkeinen 16/1 
Mux sondern im Optimalfall nur zwei 2/1 Muxe.

@ oszi40:
Wir reden wohl leider aneinander vorbei ,)
Ich will keine Codier-/Decodierschaltung aufbauen sondern nur wie oben 
beschrieben einen Klangerzeuger ein-/ausschleifen.
Daher ist es im Grunde egal, ob ich 4 oder 16 Blöcke schalte, ich muss 
nur genug 1/0-Ausgänge an meinem IC schalten können (für jeden Block 
einen versteht sich).


Trotzdem schonmal vielen Dank für die Hilfe ,)

MfG

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Daniel Kögel schrieb:
> @ Matthias Sch.:
> Ich bin mit der Funktionsweise von Multiplexern vertraut,

Das ist doch fein.
> Allerdings benötige ich garkeinen 16/1
> Mux sondern im Optimalfall nur zwei 2/1 Muxe.
Klang hier etwas anders

> Dieses empfängt das Bus-Signal und routet dementsprechend die (maximal
> 16) Effekte über (im Optimalfall) Mux1 im Doppelgehäuse in die
> Signalkette.
Aber umso besser. Dann kannst du z.B. den CD4053 nehmen. Denke nur an 
die negative Versorgungsspannung. In preiswerten SAT Empfänger routen 
die Jungs sogar Video über solche Schalter, ist also in niederohmigen 
Auslegungen alles nicht so dramatisch, was Übersprechen betrifft.
Aus Impedanzgründen würde ich aber die hochohmige Gitarre vor dem 
Multiplexer impedanzwandeln - bei aktiver Elektronik im Instrument 
brauchst du das wahrscheinlich nicht.