VU-Meter für Clipping-Schaltung

[Dom (Gast)]

Hi Leute,
ich möchte mein Gitarrenpedal um ein VU-Meter erweitern, um zu sehen, ab 
wann Clipping einsetzt.
Entweder mit einem analogen VU-Meter oder als LED dargestellt.
Kann ich denn den Eingangs und Ausgang-Audiopegel vergleichen und die 
Differenz mit dem VU-Meter anzeigen lassen sozusagen:
Habt ihr Erfahrung mit dem Thema, oder eventuell gute Lektüre/Links ?
Lg Dom

[Dom (Gast)]

Ich hätte mir gedacht, ich subtrahiere die beiden Signale und liefere 
die Spannung für das VU-Meter oder eventuell die LEDs mit dem 
Differenzverstärker, was meint ihr dazu ?

Lg

[MaWin (Gast)]

Das Signal aus dem Gitarrenpedal ist ein anderes als zuvor, verzerrt, 
daher bringt direkte Subtraktion nichts. Duz musst vorher die Hüllkurve 
bilden, also gleichrichten, um über den Pegel bescheid zu bekommen.

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

VU-Meter haben üblicherweise eine logarithmische Skala
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/nationalsemiconductor/DS005104.PDF
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/nationalsemiconductor/DS007971.PDF
Der LM3915 hat eine Skala in 3dB-Stufen, der 3916 speziell für VU-Meter 
ist noch spezieller skaliert.

Es gibt logarithmische Detektoren
https://www.analog.com/en/parametricsearch/11409#/
der bekannteste ist der AD8307
https://www.analog.com/en/products/ad8307.html
der soll auch im Niederfrequenzbereich noch funktionieren.
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-691.pdf
Er liefert eine Gleichspannung, die könnte man direkt vergleichen.

[Der Zahn der Zeit (Gast)]

Christoph db1uq K. schrieb:
> VU-Meter haben üblicherweise eine logarithmische Skala
> http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/nationalsemiconductor/DS005104.PDF
Christoph, da muss ich dich korrigieren. VU-Meter sind nach ANSI C 16.5 
/ IEC 268-17 standardisiert und haben eine lineare Skala, die allerdings 
in dB (also nicht-linear) beschriftet ist.

VY73 de DZDZD

[HildeK (Gast)]

Wenn ich das richtig verstehe, will er ja keine VU-Anzeige, sondern nur 
wissen wann Clipping einsetzt. Dazu braucht's keinen ANSI / IEC 
Standard.

MaWin schrieb:
> Das Signal aus dem Gitarrenpedal ist ein anderes als zuvor, verzerrt,
> daher bringt direkte Subtraktion nichts. Duz musst vorher die Hüllkurve
> bilden, also gleichrichten, um über den Pegel bescheid zu bekommen.

Reicht da nicht ein Komparator mit etwas Offset? Wenn das geklippte 
Signal kleiner ist als das (passend verstärkte) Eingangssignal, dann 
schaltet der Komparator um - man kann direkt eine LED ansteuern.
Für die negativen Halbwellen wäre das Ergebnis zwar falsch bzw. die LED 
aus, aber solange die Gitarre kein Tiefbass ist, sieht man nicht mal ein 
Flackern.
Einfach seine Schaltung mit einem Komparator ohne Gegenkopplung 
verwenden, vielleicht erfüllt das schon seine Wünsche ...

[c-hater (Gast)]

Dom schrieb:

> ich möchte mein Gitarrenpedal um ein VU-Meter erweitern, um zu sehen, ab
> wann Clipping einsetzt.

Hmm, von einem Musiker würde ich erwarten, dass er das schlicht hört und 
deshalb keine optische Anzeige benötigt.

Verdammt, ich bin kein Musiker und kann das hören... Naja, zumindest so 
ab ca. 1..2%.

> Ich hätte mir gedacht, ich subtrahiere die beiden Signale und liefere
> die Spannung für das VU-Meter oder eventuell die LEDs mit dem
> Differenzverstärker, was meint ihr dazu ?

Clipping bedeutet, es werden Oberwellen zum Signal hinzugefügt. Dadurch 
verändert sich die Wellenform. Eine Differenzbildung im Zeitbereich 
könnte also prinzipiell zielführend sein, um das zu detektieren. Gäbe es 
da nicht diese miesen kleinen Details...

Es gibt nämlich dabei gleich zwei Probleme:

1) Delay. Dein Gitarrenpedal wird auf jeden Fall irgendeins produzieren, 
mit einiger Wahrscheinlichkeit sogar ein variables.

2) Pegel. Dein Gitarrenpedal wird keine konstante Verstärkung für das 
unverzerrte Signal haben.

Diese beiden Probleme sind im Zeitbereich kaum zuverlässig lösbar. Oder 
anders ausgedrückt: für eine zuverlässige quantitative Anzeige muss man 
im Frequenzbereich arbeiten. Also heutzutage: digital mittels µC oder 
DSP.

[Hilflos (Gast)]

Das Selberbasteln wird sich nicht auszahlen.
zB. LM-3916 und 3914 und div. Kombinationen davon, keine Originale 
verfügbar (Schaltpläne) außer du willst es -extrem präzise--, da 
solltest aber mit 100,- rechnen .
Alternativ gibts div. Bausätze wie ELV-VU30 (48,-) und Velleman-K4306 
(Stereo, 4xLM3916) (~30,-) bzw. K4305 (Doppelmono) (~20,-).

Alle haben gegenüber Selbstbastel einen (1) Nachteil: die Skalen sind 
festgelegt und jedes Behringer-Mischpult bietet dir bessere Performance.

Also bleibt -nur- noch 19" American Audio db-Display mkii (€ ,- 
variabel)
Ich hab drei im amaZoo um je 33,- erstanden. Dieses läuft (bereits) auf 
einem STC12C5A60S2, der (m.M.) verkehrt herum programmiert wurde und 
daher gewisse 'Eigenheiten' bietet, die dir leider KEIN anderes Gerät 
bietet.


GRUNDSÄTZLICHES:
So etwas wie 'Clipping' gibt es nicht. Du hast einen Pegel, der geht zum 
Verstärker, der verstärkt (vereinfacht) diesen Pegel mit meist +26dB. 
Über 1/8 seiner Leistung beginnt er (langsam) zu verzerren. Der Pegel 
von 0dB muß daher exakt eingehalten werden, da die realen Spitzen 'nicht 
angezeigt' werden können.
Für deine Zwecke empfehlen sich 2 Kanal-Geräte, Links Input, Rechts 
Output.

Die Vellemans kannst auch auf 50V betreiben, also auch wahlweise am Amp 
direkt benutzen. Die Skalen müßten/sollten angepaßt werden. Mir waren 
die Bausätze (insb. ELV) einfach zu teuer
Auch ist da immer das Problem des Gehäuses, der Anschlüsse, der 
Netzteile, das kriegst bei 19" quasi KOSTENLOS zu


Kannst gerne die zugehörigen 'DIY'-Schaltpläne haben..
oder wie heute üblich, selber goooockeln.

[Hilflos (Gast)]

Auf 0dBu-L und 0dBV-R und +5mV 'geeicht gibts ne geile Lichtorgel 
kostenlos dazu. Billiger gehts kaum noch. Selbst bei 45,- € .

[Reinhard Beckmann (Gast)]

Es gab 1984 in der Elrad mal eine entsprechende Schaltung. Diese besteht 
aus einem
Zweiweggleichrichter mit OP (TL074 oder ähnlich). Am Ende der 
Gleichrichtung stehen dann ein Spitzenwert und ein Mittelwert jeweils 
getrennt zur Verfügung. Die Auswertung der beiden analogen Signale wird 
dann über eine digitale Steuerung über einen LM3915 zur Verfügung 
gestellt. Die Steuerung wird mit einem NE555 , der ein 60HZ Rechteck 
abgibt) so angezeigt, dass für das Auge ein Spitzenwert (PUNKT) und der 
Mittelwert als Band angezeigt wird. Die digitale Steuerung und die 
genante Anzeige kann man heute mit dem Andruino nachgebildet werden. Ich 
habe diese Schaltung 2021 mit den Bauteilen aus der Bastelkiste (LM3915 
Orginal) mal nachgebaut . Der Abgleich wird mit einem Sinus von 1Khz und 
0,775 mV (0 dB)  abgeglichen.

Elrad: == (Heise Verlag)
1984
Heft 7 Seite 61 Bühne/ Studio

Literatur Nachweis:
Johannes Weber Tonstudio Technik
Kap D.IV
Franzis Verlag 1974 München
Aussteuerungsmesser
Franzis Verlag , München
Elrad Laborblätter LED-Skalen elrad 12/1982
P.F. Nicholsen
The BIFET Design Manual
Texas Instruments Ltd. 1980

Stichworte; Spitzenwertgleichrichter mit OP

Die Schaltung werde ich nicht ins Netz stellen: Grund: Urheberrecht.