Cách chẩn đoán nhiễu xuyên âm

Tôi hoàn toàn mới với điện tử, và đang cố gắng học bằng cách xây dựng một bộ trống điện tử. Tôi đã tìm thấy rất nhiều ví dụ trực tuyến về các mạch để điều kiện đầu ra từ một chiếc bánh tròn được đọc bởi bộ điều khiển (Netduino trong trường hợp của tôi). Mạch tôi đang sử dụng trông giống như thế này.

1. Một Piezo (được kết nối từ trống đến bảng mạch của tôi với một số cáp cat5)
2. Một điện trở 470k song song
3. Một diode Schottky nối tiếp (trên dòng +)
4. Một diode Zener nối tiếp (3.3v trên dòng +)
5. Một điện trở 1M song song
6. Một tụ điện 0,1uF song song
7. Một chân tương tự Netduino (và đường nối đất được kết nối với chân tiếp đất Netduino)

Tôi hiện có 6 trong số các mạch này gắn vào 6 chân analog trên Netduino của tôi. Mạch đang làm rất tốt khi cả hai không bỏ lỡ bất kỳ cú đánh nào vào trống cũng như đưa ra một phạm vi động tốt của tốc độ đọc / âm lượng. Vấn đề là khi tôi đánh bất kỳ trống nào rất mạnh, tôi sẽ nhận được một số nhiễu xuyên âm khó chịu (tức là tôi đánh một trống, nhưng nhiều trống được báo hiệu). Tôi đã bị mắc kẹt trong vài tuần nay và đã cố gắng điều chỉnh mạch theo mọi cách tôi có thể nghĩ ra, nhưng dường như không thể khắc phục vấn đề. Gần nhất tôi có thể đến là đặt một bộ chia điện áp ở cuối mạch. Điều này sẽ loại bỏ nhiễu xuyên âm, nhưng với chi phí của dải động ít hơn đáng kể (nghĩa là dù tôi có đánh trống mạnh đến đâu, tôi cũng không nhận được nhiều hơn khoảng một nửa giá trị đọc ADC tối đa). TÔI' đã kiểm tra và kiểm tra hai lần rằng mọi thứ được kết nối với cùng một mặt đất. Schottky nên giữ bất kỳ tín hiệu tiêu cực nào đến Netduino và Zener phải đảm bảo rằng tôi không nhận được bất cứ điều gì trên 3.3v mà Netduino muốn.

Tôi nghĩ rằng một máy hiện sóng có thể sẽ giúp ích rất nhiều trong việc tìm ra điều gì đang xảy ra, nhưng vì đây là dự án / thử nghiệm điện tử đầu tiên của tôi, thật khó để biện minh cho việc mua hàng trăm đô la cho người vợ;)

Bất cứ ai có thể chỉ cho tôi đi đúng hướng để tìm ra những gì đang sai?

BIÊN TẬP:

Đây là nỗ lực của tôi tại một sơ đồ. Tôi mới tải Eagle và tôi không hoàn toàn chắc chắn cách sử dụng nó, nhưng hy vọng điều này đủ gần để đưa ra ý tưởng. Biểu tượng piezo bên trái không phù hợp với tôi, nhưng đó là những gì Eagle đã cho tôi.

EDIT # 2:

Theo một số yêu cầu dưới đây, đây là một số hình ảnh về mạch của tôi (được cập nhật một chút từ một số đề xuất của mọi người). Ngoài ra, tôi đã bao gồm một số hình ảnh của trống. Trống sử dụng đầu trống "màn hình" đặc biệt tạo ra rất ít âm thanh nghe được. Có một miếng bọt nhỏ chuyển các rung động đầu trống sang piezo.

Một sơ đồ thực sự sẽ giúp !!

Tôi không nghĩ nhiễu xuyên âm là thứ gì đó trong mạch của bạn, mà đúng hơn là âm thanh. Các trống khác hoạt động như micro và thu nhận các rung động của trống bạn đang chơi. Giải pháp duy nhất tôi thấy là thêm tín hiệu vào tín hiệu của các trống khác, nhưng điều đó đòi hỏi bạn phải có ý tưởng rất tốt về biên độ và pha của tín hiệu bạn muốn hủy.

chỉnh sửa (nhận xét của bạn)
Nếu việc đánh trống bị ngắt kết nối không mang lại cho bạn nhiễu xuyên âm, thì dường như nó không phải là âm thanh. Tôi muốn có một cái nhìn vào hệ thống dây điện của bạn. Tín hiệu phải là điện áp cực đại (dV / dt cao), theo sau là một sin phân rã nhanh (cộng hưởng của trống). Nếu dây giữa trống và vi điều khiển rất dài và được ghép rất tốt (như đan xen), với trở kháng cao bạn có thì điều này có thể gây ra nhiễu xuyên âm nhỏ . Không quá nhiều từ sóng hình sin cộng hưởng, nhưng từ đỉnh nhanh khi bạn chạm vào nó. Nhưng điều này chỉ nên phát ra tiếng "tích tắc" nhỏ chứ không phải tiếng trống thông thường.
Vì vậy, làm thế nào bạn dây nó lên? Cố gắng sử dụng dây riêng cho mỗi trống.

Tôi khuyên bạn nên thay đổi vị trí zener như được hiển thị để có hiệu ứng bạn dự định; điều này không có gì để làm với vấn đề của bạn, mặc dù.

Như stevenvh đã đề cập, việc bạn có nhiễu xuyên âm từ cách sắp xếp như vậy là không thể, nhưng nếu bạn muốn chắc chắn rằng một dây cáp được che chắn từ trống đến arduino sẽ giúp ích. Nhưng trong trường hợp có thể xảy ra nhất, trong đó đó là hiệu ứng âm thanh, hãy xem xét xử lý vấn đề trong phần mềm. Gần như không thể nào bạn đánh hai trống cùng một lúc chính xác, ngay cả khi bạn sử dụng cả hai tay để đánh đồng thời hai trống khác nhau. Vì vậy, làm thế nào về việc chỉ đơn giản coi là một cú đánh hợp lệ tại bất kỳ thời điểm nhất định nào chỉ là đầu vào mạnh nhất và bỏ qua những người khác?

BTW, để xác nhận rằng sự cố thực sự là lỗi, hãy thử ngắt kết nối một trống và đánh nó để xem liệu nó có tạo ra đầu vào trong các trống khác (được kết nối) không.

EDIT: sửa đổi theo nhận xét dưới đây

Tôi nghĩ mức độ kích hoạt của bạn để quyết định đánh trống là quá nhạy cảm. Bạn cần một số cấp độ dưới đây mà bạn cho rằng trống không cố ý đánh. Đó có lẽ là điều mà zener trong mạch của bạn dự định làm, nhưng bạn có dây nối ngược để nó chỉ thêm một ngưỡng nhỏ thay vì trên 3 V như dự định.

Tuy nhiên, một zener là một hack cho ngưỡng. Bạn nói rằng điều này sẽ đi vào một vi điều khiển, vì vậy tôi sẽ mất hoàn toàn zener và thực hiện các ngưỡng tối thiểu trong vi mô. Điều này giả định rằng một cú đánh tối đa dẫn đến khoảng điện áp A / D đầy đủ. Điều chỉnh điện trở thứ hai (lần sau đặt các chỉ định thành phần trong sơ đồ của bạn) để có được âm lượng tối đa phù hợp, sau đó điều chỉnh phần sụn để bỏ qua các đỉnh dưới một mức nhất định.