Mikrocontroller als Spektrum analyser?

[Hagrid (Gast)]

Guten Abend,
wie kann ein Mikrocontroller als Spektrum analyser genutzt werden?
Interessant sind für mich aktuell nur Frequenzen im Audiobereich, also 
bis max ca 16kHz.
Mein erster Gedanke wäre für jeden Kanal einen Bandpass zu verwenden, 
allerdings habe ich bauten mit recht vielen Kanälen gesehen und wundere 
mich nun ob man Bandpässe Softwareseitig irgendwie ersetzen könnte.

[STK500-Besitzer (Gast)]

Hagrid schrieb:
> Mein erster Gedanke wäre für jeden Kanal einen Bandpass zu verwenden,
> allerdings habe ich bauten mit recht vielen Kanälen gesehen und wundere
> mich nun ob man Bandpässe Softwareseitig irgendwie ersetzen könnte.

Ja, kann man. Je nach Rechenkapazität dauert das aber.
Guck mal nach FFT oder DFT.

[Christian B. (casandro)]

Das hängt davon ab, ob Du eine Terz- oder Oktav-Analyse oder eine 
normale Spektralanalyse machen willst. Beim ersten ist eine Filterbank 
sinnvoll, beim anderen eine FFT.

Im Audiobereich nimmt man gerne Terzanalysen bei denen das jeweilige 
Frequenzband mit zunehmender Frequenz breiter wird. Das entspricht eher 
der Hörwahrnehmung.

[min (Gast)]

hier wird man fündig:
http://elm-chan.org/works/akilcd/report_e.html

[foo (Gast)]

Hagrid schrieb:
> Frequenzen im Audiobereich, also
> bis max ca 16kHz.

Das bedeutet, dass du mit mindestens etwa 40kHz digitalisieren musst und 
möglichst besser als mit 8 Bit.
Dabei fallen einer Menge Daten an, für die ein entsprechend großer 
Pufferspeicher vorhanden sein muss.
Etliche Allzweck-Mikrocontroller werden damit schon überfordert sein.

Für die anschliessende Analyse gibt es Algorithmen, die kaum 
zusätzlichen Speicherplatz benötigen, aber prinzipiell müssen sind sehr 
viele Multiplikationen zu erledigen, weshalb ein Hardware-Multiplizierer 
vorhanden sein sollte.
Ausserdem benötigt eine FFT bei der Adressierung des Speichers eine 
Spiegelung der Bitpositionen in der Art 76543210 <--> 01234567.
DSP können diese Bit-Reverse-Adressierung ebenfalls ohne zusätzlichen 
Zeitbedarf erledigen, während eine softwaremäßige  Nachbildung ziemlich 
langsam geht.

Insgesamt wird eine Spektralanalyse mit einem gebräuchlichen µC also 
mehr schlecht als recht funktionieren, und du solltest besser einen 
vollwertigen  DSP oder einen dsPIC dafür verwenden.