{"id":123,"date":"2019-06-07T18:58:39","date_gmt":"2019-06-07T16:58:39","guid":{"rendered":"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/ss2019mo\/?page_id=123"},"modified":"2019-07-12T17:57:06","modified_gmt":"2019-07-12T15:57:06","slug":"distortion","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/Synthaffaere\/filter-plus\/distortion\/","title":{"rendered":"Distortion"},"content":{"rendered":"
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Ein Verzerrer ist ein Ger\u00e4t oder eine Software zur Deformation eines Audiosignals mit einem Begrenzer oder anderen Formen der Kennliniendeformation, wobei letztlich harmonische Obert\u00f6ne erzeugt werden.<\/p>\n

Verzerrer werden in der Musikproduktion als Soundeffekte eingesetzt. Die Verzerrer sind oft im Rockmusik in diversen Guitareneffekten zu h\u00f6ren.
\nVerzerrer auf dem Schlagzeug, dem Bass oder auch Gesang h\u00f6rt man oft im Drum and Bass oder Industrial.<\/p>\n

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\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 Figure 1: Schaltbild eines Verzerrers<\/strong><\/p>\n<\/div>\n

Die Abbildung 1 zeigt das Prinzipschaltbild eines Verzerrers auf der Basis einer Begrenzerschaltung mit antiparallel geschalteten Dioden.
\nDie wichtigste Eigenschaften dieser Schaltung sind:<\/p>\n

Die Abbildung 1 zeigt das Prinzipschaltbild eines Verzerrers auf der Basis einer Begrenzerschaltung mit antiparallel geschalteten Dioden. Die wichtigste Eigenschaften dieser Schaltung sind:<\/div>\n

\u2022\u00a0 Der Verst\u00e4rker V sorgt f\u00fcr eine Anpassung der Signalamplitude an die\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 Schwellenspannung der Dioden und wirkt als Impedanzwandler.<\/p>\n

\u2022\u00a0 Aufgrund der Kennlinie der Dioden wird die positive und negative\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 Signalhalbwelle in den Spitzen abgeflacht oder je nach Kennlinie der Diode\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 und\u00a0 H\u00f6he der Eingangsspannung dynamisch begrenzt, wodurch es verzerrt\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 klingt.<\/p>\n

\u2022\u00a0 Mit dem Schalter S wird zwischen verzerrtem und unverzerrtem Signal\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 umgeschaltet.<\/p>\n

\u2022\u00a0 Als eine weitere Variante dienen Verst\u00e4rkerstufen mit Feldeffekttransistoren,\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 die\u00a0 mit ihrer weichen Begrenzung harmonische Obert\u00f6ne produzieren.<\/p>\n

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Figure 2: Verzerrer Schaltung\u00a0<\/strong><\/div>\n
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Die Abbildung 2\u00a0 zeigt eine einfache Verzerrer-Schaltung mit einem Potentiometer und<\/div>\n
zwei Schaltern.<\/div>\n
\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\u2022 Das Potentiometer regelt the St\u00e4rke von \u00dcbersteuern des Signals<\/div>\n
\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\u2022 Oberer Schalter gibt ein Soft-Clipping zur Auswahl<\/div>\n
\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\u2022 Unterer Schalter gibt ein Hard-Clipping zur Auswahl<\/div>\n
Die verzerrer Schaltung habe ich dann in LTspice nachgebaut und simuliert.<\/div>\n
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Figure 3: Schaltung in LTspice<\/strong><\/div>\n
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Die Simulationen sind in die Abbildungen 4 und 5 zu sehen<\/div>\n
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Figure 4: LTspice Simulation Hard-Clipping<\/strong><\/div>\n
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Figure 5: LTspice Simulation Soft-Clipping<\/strong><\/div>\n
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Als die Simulation mit der Theorie einstimmt, habe ich die Schaltung auf einem Steckbrett gebaut, und die Ergbinsse der Simulation mit dem Oszilloskop \u00fcberpr\u00fcft<\/div>\n
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Figure 6 : Verzerrer-Schaltung auf dem Steckbrett<\/strong><\/div>\n
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Ein Platinenlayout wurde im EAGLE durchgef\u00fchrt und im n\u00e4chsten Schritt werde ich meine meine Bauelemente auf der Platine best\u00fccken.<\/div>\n<\/div>\n

EAGLE-Layout:<\/strong><\/p>\n

Ein Platinenlayout wurde mit Hilfe von frei verf\u00fcgbaren Software EAGLE durchgef\u00fchrt, indem die Schaltung in Schematic nachgebaut wurde und die Platine in Board konstruiert wurde.<\/p>\n

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Platine, Testen und Fehlersuche:<\/strong><\/h1>\n

Zuletzt wurde die in EAGLE-Board konstruierte Platine ge\u00e4tzt und gebohrt. Einzelne Bauelemente wurden auf einer Seite der Platine best\u00fcckt. Eine Liste von Bauelemente ist in folgender Tabelle zu finden.<\/p>\n

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Die fertig best\u00fcckte Platine wurde zum letzten mal getestet. Sie wurde mit dem Oszilloskop verbunden und jeweils f\u00fcr beide Schalter simuliert. In folgende Abbildungen sind Soft- und Hard-Clipping zu erkennen aus Ausgangssignale des Oszilloskops zu erkennen.<\/p>\n

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Auswertung:<\/strong>
\nIm Laufe dieses Projekts haben verschiedene Gruppen Schaltungen ausgesucht um einen Synthesizer zu realisieren. F\u00fcr den Synthesizer habe ich den Distortion-Effekt ausgew\u00e4hlt. F\u00fcr diesen Effekt wurde eine Schaltungsidee entworfen und diese Schaltung erstmal in LTspice \u00fcberpr\u00fcft. Nachdem es sicher gestellt wurde, dass der Distortion-Effekt durch dieser Schaltung realisierbar ist, wurden die Bauelemente bestellt und angefangen eine Platine daf\u00fcr zu erstellen. Die Platine sollte ge\u00e4tzt und gebohrt werden und die Bauelemente wurden auf die Platine best\u00fcckt. Die Platine wurde zum letzten mal \u00fcberpr\u00fcft und die Schaltung war erfolgreich realisierbar.<\/p>\n

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Ein Verzerrer ist ein Ger\u00e4t oder eine Software zur Deformation eines Audiosignals mit einem Begrenzer oder anderen Formen der Kennliniendeformation, wobei letztlich harmonische Obert\u00f6ne erzeugt werden. Verzerrer werden in der Musikproduktion als Soundeffekte eingesetzt. Die Verzerrer sind oft im Rockmusik … Weiterlesen →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":90,"featured_media":17,"parent":10,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/Synthaffaere\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/123"}],"collection":[{"href":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/Synthaffaere\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/Synthaffaere\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/Synthaffaere\/wp-json\/wp\/v2\/users\/90"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/Synthaffaere\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=123"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/Synthaffaere\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/123\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":411,"href":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/Synthaffaere\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/123\/revisions\/411"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/Synthaffaere\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/10"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/Synthaffaere\/wp-json\/wp\/v2\/media\/17"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/Synthaffaere\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=123"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}