In diesem Bericht wird ein Grundton-Generator vorgestellt, den der Autor selbst entworfen hat. Dieser Grundton-Generator dient dazu, Basstöne zur Begleitung abzuspielen. Das Gerät ist portabel, es arbeitet autark mit Batterien. Lediglich ein Lautsprecher muss angeschlossen werden. Als Hobby-Musiker wünschte der Autor sich ein Gerät, mit dem er per Fußbetätigung Grundtöne (Bass-Töne) abrufen kann. Diese sollten als Grundlage für Improvisationen und als Unterstützung beim Song-Writing dienen. Ihm schwebte ein Gerät vor, das autark ist und bereits einen Verstärker und einen Lautsprecher beinhaltet. Da so etwas bislang nicht existierte, blieb nur der Eigenbau.
Inhaltsverzeichnis
- Das Konzept
- Das Schaltbild
- Rechteck-Dreieck-Wandler
- Modulation
- Verstärker
- Aufbau
- Das Programm des Generators
- Das Programm der Spannungsüberwachung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Das Ziel dieses Projekts ist der Bau eines autarken Grundton-Generators zur Fußbedienung für musikalische Improvisationen und Songwriting. Der Generator soll 12 (bzw. 24 mit Oktavschalter) verschiedene Basstöne erzeugen und über einen integrierten Verstärker und Lautsprecher wiedergeben.
- Entwicklung und Konstruktion eines fußbedienbaren Grundton-Generators
- Implementierung eines Mikrocontrollers zur Tonerzeugung
- Design und Integration eines Rechteck-Dreieck-Wandlers zur Klangverbesserung
- Entwicklung eines Systems zur Spannungsüberwachung der Batterie
- Optimierung der Hardware und Software für einen robusten und zuverlässigen Betrieb
Zusammenfassung der Kapitel
Das Konzept: Dieses Kapitel beschreibt die Grundidee des Projekts: die Entwicklung eines fußbedienbaren Grundton-Generators mit 12 Halbtonschritten der Tonleiter. Es wird der verwendete Mikrocontroller (MSP430G2553) vorgestellt, der ein rechteckförmiges Signal erzeugt. Die Auswahl der Tasten und ihre Anordnung, sowie die Integration eines Oktavschalters, der die Anzahl der verfügbaren Töne verdoppelt, werden detailliert erläutert. Die Kapitel befasst sich auch mit den Herausforderungen des Designs in Bezug auf Kompaktheit, Mobilität und einfache Bedienung im Gegensatz zu vorhandenen MIDI-Lösungen.
Das Schaltbild: Dieses Kapitel präsentiert das detaillierte Schaltbild des Grundton-Generators. Es werden die Komponenten der Stromversorgung (vier Babyzellen), der Spannungsregler (IC2), die beiden Mikrocontroller (U1 und IC6), die Taster, der Oktavschalter und der Rechteck-Dreieck-Wandler beschrieben und ihre Zusammenhänge im Schaltplan dargestellt. Die Funktion einzelner Komponenten und die Auswahl spezifischer Bauteile werden erklärt, einschließlich der Begründung für die Wahl eines Low-Drop-Spannungsreglers und die Funktion der Pullup-Widerstände. Die Integration des Programmieradapters wird ebenfalls erwähnt.
Rechteck-Dreieck-Wandler: Dieses Kapitel konzentriert sich auf die Verbesserung des Klangs durch die Implementierung eines Rechteck-Dreieck-Wandlers. Es wird erklärt, warum die Oberschwingungen eines Rechtecksignals störend wirken und wie ein Dreiecksignal diese Problematik mindert. Die Funktionsweise des Wandlers, der mit drei Operationsverstärkern (LM324) realisiert wird, wird detailliert beschrieben. Die Herausforderungen bei der Konstruktion aufgrund der einzelnen Versorgungsspannung und die Wahl des geeigneten Operationsverstärkers werden erläutert. Die Kapitel analysiert die Fourierkomponenten von Rechteck- und Dreiecksignalen, um die Klangverbesserung zu verdeutlichen, und geht detailliert auf die Schaltung des Integrators ein, einschließlich der mathematischen Beschreibung der Signalverarbeitung.
Schlüsselwörter
Grundton-Generator, Mikrocontroller (MSP430G2553), Fußbedienung, Rechteck-Dreieck-Wandler, Klangverbesserung, Oberschwingungen, Spannungsüberwachung, Babyzellen, Oktavschalter, Tiefpassfilter, LM324 Operationsverstärker.
Häufig gestellte Fragen zum fußbedienbaren Grundton-Generator
Was ist das Ziel dieses Projekts?
Das Ziel ist der Bau eines autarken Grundton-Generators zur Fußbedienung für musikalische Improvisationen und Songwriting. Der Generator soll 12 (bzw. 24 mit Oktavschalter) verschiedene Basstöne erzeugen und über einen integrierten Verstärker und Lautsprecher wiedergeben.
Welche Themen werden im Projekt behandelt?
Das Projekt umfasst die Entwicklung und Konstruktion eines fußbedienbaren Grundton-Generators, die Implementierung eines Mikrocontrollers zur Tonerzeugung, das Design und die Integration eines Rechteck-Dreieck-Wandlers zur Klangverbesserung, die Entwicklung eines Systems zur Spannungsüberwachung der Batterie und die Optimierung der Hardware und Software für einen robusten und zuverlässigen Betrieb.
Welcher Mikrocontroller wird verwendet?
Der verwendete Mikrocontroller ist ein MSP430G2553. Dieser erzeugt ein rechteckförmiges Signal.
Wie funktioniert der Rechteck-Dreieck-Wandler und warum wird er verwendet?
Der Rechteck-Dreieck-Wandler verbessert den Klang, indem er das störende Rechtecksignal in ein Dreiecksignal umwandelt. Rechtecksignale enthalten störende Oberschwingungen, die durch den Wandler, realisiert mit drei LM324 Operationsverstärkern, reduziert werden. Das Kapitel beschreibt detailliert die Funktionsweise und die mathematische Beschreibung der Signalverarbeitung.
Welche Komponenten werden im Schaltbild dargestellt?
Das Schaltbild zeigt die Stromversorgung (vier Babyzellen), den Spannungsregler (IC2), die beiden Mikrocontroller (U1 und IC6), die Taster, den Oktavschalter und den Rechteck-Dreieck-Wandler. Es werden auch die Funktion einzelner Komponenten und die Auswahl spezifischer Bauteile, wie z.B. der Low-Drop-Spannungsregler und die Pullup-Widerstände, erklärt.
Wie viele Töne kann der Generator erzeugen?
Der Generator erzeugt 12 Basstöne. Mit einem integrierten Oktavschalter kann die Anzahl der Töne auf 24 verdoppelt werden.
Welche Herausforderungen wurden im Projekt bewältigt?
Herausforderungen beinhalteten die Konstruktion eines kompakten und mobilen Geräts mit einfacher Bedienung, die Klangverbesserung durch den Rechteck-Dreieck-Wandler unter Berücksichtigung der einzelnen Versorgungsspannung und die Entwicklung eines robusten und zuverlässigen Systems.
Welche Schlüsselwörter beschreiben das Projekt?
Schlüsselwörter sind: Grundton-Generator, Mikrocontroller (MSP430G2553), Fußbedienung, Rechteck-Dreieck-Wandler, Klangverbesserung, Oberschwingungen, Spannungsüberwachung, Babyzellen, Oktavschalter, Tiefpassfilter, LM324 Operationsverstärker.
Wie wird die Spannungsüberwachung der Batterie realisiert?
Das Dokument beschreibt die Entwicklung eines Systems zur Spannungsüberwachung der Batterie, jedoch wird die konkrete Implementierung nicht detailliert erläutert.
- Quote paper
- Franz Peter Zantis (Author), 2018, Grundton-Generator für Musiker. Konzept, Schaltbild, Aufbau und Programmierung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/510114
