Tốc độ mẫu tối đa của Arduino Duemilanove?

G'day tất cả!

Hiện tại tôi có một Arduino Duemilanove treo xung quanh dự phòng và nghĩ rằng tôi có thể thử một vài dự án giao thoa âm thanh. Tôi chỉ tự hỏi loại tần số lấy mẫu nào tôi có thể đạt được bằng cách sử dụng một đầu vào tương tự duy nhất và áp dụng một số thuật toán đơn giản trên chip, sau đó báo cáo bằng cách sử dụng một vài đầu ra kỹ thuật số gắn với đèn LED.

Tôi muốn lấy mẫu ở mức ~ 44,1 kHz nếu có thể.

Để tham khảo điều đầu tiên tôi muốn thử là một bộ chỉnh guitar đơn giản.

Tôi không nghĩ rằng bạn có thể lấy mẫu nhanh ở độ phân giải đầy đủ. ATMega168 chỉ có thể lấy mẫu ở tốc độ 15 ksps ở độ phân giải đầy đủ.

Đã nói rằng, bạn sẽ có thể có được một tỷ lệ mẫu phù hợp để có được một bộ chỉnh guitar hoạt động. 44,1 kHz rất có thể là một chút công bằng nhanh hơn bạn sẽ cần vì cơ bản của chuỗi E cao, một cây đàn guitar là khoảng 330 Hz.

Phải mất khoảng 100 chúng tôi (0,0001 giây) để đọc một đầu vào tương tự, vì vậy tốc độ đọc tối đa là khoảng 10.000 lần một giây.

http://arduino.cc/en/Reference/AnalogRead

Cướp.

Google cho 'Bộ điều chỉnh guitar AVR', có một vài dự án đã thực hiện điều này và họ dường như có thể làm điều đó mà không gặp quá nhiều khó khăn với tốc độ của AVR.

Nếu bạn sử dụng một bộ so sánh tương tự (có thể là một bộ so sánh bên trong trong AVR hoặc một opamp bên ngoài) để biến đầu vào tương tự thành một sóng vuông, bạn có thể lấy mẫu dao động ở tốc độ cao hơn nhiều. Mặc dù điều này không phải là lấy mẫu âm thanh thực sự, nhưng để xây dựng bộ chỉnh guitar, đó thường là tất cả những gì bạn cần vì tất cả mã của bạn sẽ được thực hiện bằng mọi cách sẽ được tính không giao nhau trên mỗi đơn vị thời gian.

Có một số ADC có sẵn nối tiếp, I2S là tiêu chuẩn của NXP dựa trên I2C. Chúng cho phép bạn dễ dàng kéo tương tự ngay cả ở tốc độ cao hơn nhiều. Liên kết này sẽ đưa bạn đến một phần NXP được thiết kế cho âm thanh: UDA1361TS

Mẫu miễn phí là bạn của bạn :)

Đầu tiên, đối với ứng dụng cụ thể của bạn, bạn thực sự chỉ cần 1 kHz hoặc hơn tốc độ lấy mẫu, giả sử bạn đang điều chỉnh tần số cơ bản và không phải là một trong những hạt không điều hòa ...

Dù sao, đối với tốc độ lấy mẫu tối đa có thể, hướng dẫn Arduino nói:

Mất khoảng 100 micro giây (0,0001 giây) để đọc một đầu vào tương tự, do đó tốc độ đọc tối đa là khoảng 10.000 lần một giây.

Điều này có nghĩa là tần số lấy mẫu 10 kHz là tối đa. Tuy nhiên. Bạn có thể nhận được tỷ lệ lấy mẫu cao hơn bằng cách truy cập trực tiếp vào các thanh ghi ADC . Các Arduino Realtime Audio Processing trang sử dụng hai kênh 15 kHz, ví dụ. Vì vậy, mức tối đa 10 kHz chỉ trong khi sử dụng chức năng AnalogRead () tích hợp, bởi vì nó có rất nhiều chi phí.

ADC được tối ưu hóa để hoạt động tốt nhất với tốc độ xung nhịp từ 50 kHz đến 200 kHz:

Theo mặc định, mạch xấp xỉ liên tiếp yêu cầu tần số xung nhịp đầu vào [xung nhịp ADC] trong khoảng từ 50 kHz đến 200 kHz để có được độ phân giải tối đa.

Do quá trình chuyển đổi ADC mất 13 chu kỳ xung nhịp, đây sẽ là tốc độ lấy mẫu từ 4 kHz đến 15 kHz. Theo AVR120: Đặc tính và hiệu chuẩn của ADC trên một AVR :

Để có hiệu suất tối ưu, đồng hồ ADC không được vượt quá 200 kHz. Tuy nhiên, tần số lên tới 1 MHz không làm giảm đáng kể độ phân giải ADC.

Vận hành ADC với tần số lớn hơn 1 MHz không được đặc trưng.

Tần số xung nhịp 1 MHz = tần số lấy mẫu 77 kHz, vì vậy đó là mức tối đa thực tế.

Chủ đề diễn đàn Đọc nhanh hơn? có nhiều hơn về điều này.

Bộ chuyển đổi trên chip sẽ hoạt động cho ứng dụng này như những người khác đã chỉ ra, nhưng bạn thực sự nên xem xét sử dụng ADC bên ngoài. Điều này sẽ giúp bạn tiết kiệm rất nhiều rắc rối và giải phóng micro của bạn qua SPI hoặc I2C với tốc độ dữ liệu cao hơn, với ít nhiễu hơn từ đồng hồ của micro và với độ chính xác cao hơn so với sử dụng ADC bên trong. Nếu bạn muốn độ phân giải cao hơn và / hoặc tốc độ dữ liệu cao hơn, thì hãy sử dụng cái gì đó như LTC1867, nó sẽ cho phép bạn lấy mẫu với tốc độ lên tới 175kHz (Mặc dù bạn có thể xem nhanh theo cách bạn muốn) và sau đó đọc dữ liệu 24 bit lên đến 20 MHz trên SPI. Xem những gì một ADC thực sự có thể làm gì? :) Với loại năng lượng đó (Và DSP 24 hoặc 32 bit), bạn có thể nén và lưu trữ âm thanh của mình, lọc, điều chỉnh nó, phát lại ... khả năng là vô tận.

Bạn có quan tâm đến tỷ lệ lấy mẫu 64K? Có một cái nhìn ở đây

Bây giờ được nâng lên 150 kHz, 10 bit, không có thành phần bổ sung!

Có một cái nhìn ở đó