Spectrum analyser voor audio (zelfbouw of kopen?)

Voor een kennis ben ik op zoek naar een spectrum analyser voor audio.

Er zijn nogal wat eisen waar hij aan moet voldoen:

- duidelijke display of LED-matrix 20x10 cm
- liefst 31-bands
- bandbreedte 20Hz-20kHz

De voorkeur gaat uit naar zelfbouw... maar ik loop tegen een aantal zaken aan.

Een analoge variant met filters en VU-meters is lastig te bouwen als er meer dan 10 frequentiebanden zijn... de filters moeten dan erg steil zijn. Daarnaast wordt het een hele klus op gaatjesprint

Ik heb een aantal digitale varianten gezien, ook als kant-en-klaar product, maar die beginnen pas rond 300Hz.

Nu zagen we ook de Velleman K8098 bouwkit. Op zich lijkt deze in de buurt te komen maar het display is te klein.

Zou het mogelijk zijn om een groter display te kopen en dat aan te sluiten? Er zit standaard een 64128n display op van 128 x 64 pixels.

Of zijn er anders betaalbare kits die aan de gestelde voorwaarden voldoen?

Andere opties: externe usb-soundcard plus wat software voor de pc (d'r is plenty aanwezig), of een keithley 2015P (6.5 digit dvm met beperkte audioanalyse/spectrumanalyser, tot 96 KHz.)

Of op zoek gaan naar een Klark Teknik DN60 Spectrum Analyzer.
maar waarschijnlijk is de Behringer een stuk goedkoper.

Hmm, gezien de vraag om een groot display lijke het me meer te gaan om leuke knipperende ledjes, dan om analyse van het audiospectrum.

Op 28 augustus 2014 08:45:10 schreef Fuzzbass:
Hmm, gezien de vraag om een groot display lijke het me meer te gaan om leuke knipperende ledjes, dan om analyse van het audiospectrum.

Die leuk knipperende ledjes koop je voor een paar euro in China. Maar die Chinezen geven dan al expliciet aan dat het geen serieus meetinstrument betreft....

Dit zijn voorbeelden van zelfbouwprojecten die dichter in de buurt komen:
https://www.youtube.com/watch?v=vWpC5PtNE6E
https://www.youtube.com/watch?v=7D-ZWhCnzBE

Alleen heb je dan erg nauwkeurige en smalbandige filters nodig als je van 10 naar 31 frequentiebanden wilt. Zelf heb ik de indruk dan het lastig wordt om analoog te bouwen. Op het tweede filmpje kun je vanaf 2:15 een goede indruk krijgen van de selectiviteit van de gebruikte filters.

Daarom zal een digitale variant vermoedelijk praktischer zijn. Al vallen daarvan veel projecten onder de noemer "leuke knipperende ledjes".

Kant-en-klaar zou ook een optie zijn... maar dan zouden we een los (groot) display moeten gaan koppelen.

[EDIT]
En de optie van een tablet/laptop/PC etc met audiosoftware heeft helaas niet de voorkeur... anders waren we snel klaar.

Op 28 augustus 2014 22:58:38 schreef Aart:
Maar eigenlijk is het nu (30 jaar later..!) gekkenwerk om dat nog zo te doen.

Zo kijk ik er ook tegenaan. Ik las elders al dat je voor 31-banden al met 3e of 4e orde filters moest werken en dan wordt het een enorme kast met printen... zeker op gaatjesprint.

Iets digitaals ligt anno nu meer voor de hand, maar je zult naar mijn inschatting wel een echte DSP nodig hebben om dat goed real time te realiseren.

Ook weer mee eens... nu wil ik niet beweren dat het niet zou kunnen met een "gewone" µc, maar het valt me op dat de nauwkeurigheid en het bereik tegenvalt, vooral de lage frequenties ontbreken vaak. Of het frequentiebereik wordt niet eens vermeld.

ik zie wel oude (al dan niet zelfbouw-) veelband-led-analysers min of meer regelmatig op Marktplaats, voor zachte prijzen.

Het lastige is dat je dan vast kunt lopen als je er meerdere van eenzelfde type nodig hebt.

Ik ben wel nieuwsgierig naar de toepassing.

Het is voor een toepassing waarbij een niet-technische gebruiker geluidsbronnen mixt en het spectrum wil kunnen zien als aanvulling op wat hij zelf al hoort.

Het moet dus een blackbox zijn met groot display en verder geen toeters en bellen. En wellicht gaat het later in een commercieel product toegepast worden. Maar er is nog niks zeker.

Op 28 augustus 2014 23:03:55 schreef Hoeben:
Sorry hoor, jullie zien graag hardware. Maar hier is een processor (dsp of wat dan ook) op zijn plek. Fourieranalyse, klaar.

Ook mee eens... maar waar vind ik zoiets als kit of desnoods als kant-en-klaar product? Het mag geld kosten (binnen bepaalde grenzen), zeker als het maatwerk wordt.

Ik heb hier een Velleman K8098 op basis van een DSPIC, Velleman geeft geen audio specificaties maar in de praktijk het lijkt het er sterk op dat hij een heel eind komt. Wat zijn je eisen ? Het oude Elektuur ontwerp ging uit van ANSI-specificaties voor de filters.
Er zijn vast libraries voor het FFT gedeelte en platformpjes voor de DSPIC. De rest van het programmeerwerk zou echt niet moeilijk moeten zijn.

Voor wat betreft tienbandsledknipperaars; een tijd terug ontwierp ik een variant zonder de dure 3915 of multiplexing. Zeker geen meetapparaat, maar voor de volledigheid. Misschien leuk om eens als een band te testen, de uitlezing zou beter moeten schalen dan multiplexen.
Filters afkomstig uit het andere bekende (VFD-) spectrum analyser ontwerp van Elektuur, juni 1983.

En dit is een simpele Nixie-variant, vorig jaar geschetst voor iemand hier op Co :)

Het is een goed oudhollandsche gewoonte toepassingen strikt geheim te houden, want stel je voor .. !, maar het maakt het helaas moeilijker zinnige suggesties te doen.
Ik gebruik als RTA zelf SignalScopePro op een iPad of iPhone, dat kan vast ook onder Android en in kioskmode.

Ik heb oude Elektuurs alleen op papier en incompleet.

http://www.uploadarchief.net/files/download/hmmm.gif Hmmmm...

Op 28 augustus 2014 23:46:46 schreef Franzki:[...]
Het is voor een toepassing waarbij een niet-technische gebruiker geluidsbronnen mixt en het spectrum wil kunnen zien als aanvulling op wat hij zelf al hoort.

Het moet dus een blackbox zijn met groot display en verder geen toeters en bellen. En wellicht gaat het later in een commercieel product toegepast worden. Maar er is nog niks zeker.

Ok, back on topic. Als die kennis geen techneut is, dan moet je je (hij zich) afvragen wat het nut is van een spectrumanalyser. Ik kan me namelijk weinig situaties voorstellen waarin een niet-technisch persoon baat kan hebben bij een wetenschappelijke analyse van een muzieksignaal.

Ik heb een Roland AP-700 equalizing processor. Daarmee kan ik de respons van een ruimte meten d.m.v. witte ruis en een meetmicrofoon, en op het zelfde apparaat de ruimte "vlak" trekken, en het apparaat resonanties en rondzingen automatisch laten dempen (wat echt werkt, trouwens, i.t.t. de Behringer feedback killers).

Afgezien van leuke dansende lampjes zijn er weinig nuttige toepassingen voor een spectrumanalyse, behalve voor een technicus.

Een ARM processor trekt FFT prima. De learning curve is echter een stuk steiler dan bij een AVR of PIC.

https://mbed.org/users/Suky/notebook/audio-spectrum-analyzer-fft-32-po…

Op 29 augustus 2014 13:01:03 schreef Fuzzbass:
Ik kan me namelijk weinig situaties voorstellen waarin een niet-technisch persoon baat kan hebben bij een wetenschappelijke analyse van een muzieksignaal.
[..]
Afgezien van leuke dansende lampjes zijn er weinig nuttige toepassingen voor een spectrumanalyse, behalve voor een technicus.

Misschien had ik het anders moeten formuleren. Maar de gebruiker is in principe een geluidstechnicus die veel weet van geluid maar niet lastig moet worden gevallen met de elektrotechnische details van een analyser en allerlei complexe instellingen en bedieningsknopjes. De analyser is eigenlijk bedoeld om te bevestigen wat de technicus al hoort.

Nu kan ik me daar zelf ook weinig bij voorstellen omdat bij mij elektrotechniek en audio juist zeer nauw verweven zijn.

Maar vergelijk het maar met het mix-proces in een geluidsstudio waar een spectrumanalyser wordt gebruikt om te kijken waar individuele instrumenten in het frequentiespectrum zitten zodat je eventueel de mix kunt aanpassen om een transparanter en evenwichtiger geluidsbeeld te krijgen.

Vandaar ook de eerdere opmerking dat het een simpel kastje moet zijn met een duidelijk scherm van 20x10cm en verder alleen een audioingang en voedingsaansluiting. Uitgangspunt punt is 31-bands en liefst een kant-en-klaar oplossing.

Om het nog even samen te vatten:
- Analoog is vermoedelijk nauwkeurig maar levert een omvangrijk en kostbaar project op bij 31 bands. En prototypen op gaatjesbord is eigenlijk niet te doen.

- Digitaal is er als kant-en-klaar maar dan is het vaak niet meer dan vrolijk knipperende LED's. En ze beginnen vaak pas op 200-300Hz, misschien door het gebruikte FFT-algoritme in combinatie met de mogelijkheden van de controller.

Het mooiste zou zijn om de kwaliteit van analoge versie (de Elektuur versie uit 1994 waar Aart naar verwees) in een digitaal jasje te hebben. En dan het liefst als commercieel verkrijgbare kant-en-klaar versie. En ja dat mag dus gewoon geld kosten.

Iets zelf samenstellen uit halffabrikaten lijkt me lastig... een chip programmeren gaat me vast lukken. Maar software schrijven/aanpassen etc. op een onbekend platform is een risico. Het is voor mij 20 jaar geleden dat ik voor het laatst iets met een filter in een DSP-bordje heb gedaan.

Overigens... het antwoord aan mijn kennis kan ook zijn dat er geen eenvoudige oplossing is.

[EDIT]
Zie deze op Ebay:
http://www.ebay.nl/itm/24-16-LED-Audio-Blue-digital-Level-Meter-displa…

Zoiets zou het mogen zijn, alleen met andere kleur LED's en hogere meet-nauwkeurigheid. Hier staat zelfs een disclaimer bij:

Note: This is not a professional spectrum analyzer,normally it can use as spectrum displayer.

In een studio wordt hier gewoonlijk een pakket als Spectre of de ingebouwde voorzieningen van de DAW voor gebruikt.
Dat geeft veel meer en specifiek voor muziek-toepassingen bruikbare informatie als een kale analyser.

Ik kan mij niet zo goed voorstellen hoe je die zou gebruiken, tegen de tijd dat je een artefact daar kunt zien zal het extreem hoorbaar zijn.
Dit soort analysers gebruikt men gewoonlijk in combinatie met rose ruis, om het spectrum van een ander systeem zoals (typisch) een installatie in een ruimte te bekijken.