Die Gruppe Input/Output ist dafür zuständig, dass ein Signal an das K.G.B. angeschlossen
werden und am Ende wieder ausgegeben werden kann.
Dazu wurde sie in drei Untergruppen aufgeteilt:
Die erste Gruppe ist die Eingangsstufe, die sich mit der Aufnahme und Vorverstärkung des
Signals beschäftigt. Die zweite ist die Gruppe Equalizer, die einen Equalizer und einen Graphischen Equalizer/-Analyzer realisiert. Zuletzt folgt die Ausgangsstufe, die das Signal, nachdem es durch die Effekte verändert wurde, wieder ausgibt.
Eingangsstufe
Die Aufgabe dieser Gruppe bestehe darin, einen Eingang für die Effekt-Box zu konstruieren.
Dieser solle im Stande sein, mehrere Signale aufzunehmen und weiterzugeben. Da sich alle Gruppen dafür entschieden haben mit einem sogenannten line Pegel (Ueff=0, 3162V) zu arbeiten, ist es die Aufgabe der Eingangsstufe, dass Eingangssignal dementsprechend zu regulieren. Außerdem soll das Signal mittels Bandpass von Frequenzen, die für den Menschen nicht hörbar sind gereinigt werden. Vereinfacht dargestellt ist dies in Abbildung 1.
Abbildung 1: Blockschaltbild der Eingangsstufe
Die Schaltung die das ganze Realisieren soll besteht aus einem Addierer, anstelle des Mischers, gefolgt von einem Bandpass und abschließend einem invertierenden Verstärker der das Signal dem line Pegel anpassen soll. Der Bandpass wird durch Sallen – und Key Filter realisiert, welcher aus einem Tief- und einem Hochpass in Reihe verschaltet besteht. Veranschaulicht wird das in Abbildung 2. Der Hochpass ist so dimensioniert, dass er Frequenzen über 20Hz durchlässt, während der Tiefpass Frequenzen unter 22-30kHz durchlassen soll. Das hieraus resultierende Platinenlayout lässt sich in Abbildung 3 begutachten.
Abbildung 2: Schaltplan zur Eingangsstufe, erstellt mit EAGLE
Abbildung 3: Fertiges Platinenlayout der Eingangsstufe
Equalizer
Das KGB-Projekt sollte auch ein Equalizer beinhalten. Die Aufgabe eines Equalizers ist es bei
verschiedenen Frequenzbändern den Pegel zu erhöhen beziehungsweise zu dämpfen. Wie die
Effekte soll auch der Equalizer digital gesteuert werden. Ein Graphischer Equalizer filtert die
einzelnen Frequenzbänder aus dem Signal und mithilfe einer Komparatorschaltung werden dann die Anteile der Frequenzen bestimmt und mit einer LED-Matrix dargestellt.
Der hier Entworfene Equalizer unterteilt das Signal in 5 Frequenzbänder. Für die LED-Matrix werden pro Frequenzband 10 LEDs verwendet, was zu einer 5×10 Matrix führt. Fünf Bandpässe und ein nicht-invertierender Verstärker sorgen für die Realisierung des Equalizers. Mittels Potentiometer lässt sich die Stärke der Bandpässe regulieren. Dabei kann abhängig von der Verschaltung eine Bandschwächung oder Bandverstärkung erzielt werden. Eine Bandverstärkung ist nicht gewünscht, da diese zu einer Überschreitung des line Pegels führen könnte. Um dem entgegen zu wirken werden Widerstände hinter jedes Potentiometer gesetzt, um den Mittelpunkt zu verschieben. Die fertige Schaltung und das dazugehörige Platinenlayout sind in Abbildung 4 und 5 zu sehen.
Abbildung 4: Equalizerschaltung
Abbildung 5: Platinenlayout des Equalizers
Ausgangsstufe
Der Output ist die letzte Stufe, welche vom Signal durchlaufen wird. In diesem Teil des Gerä-
tes soll das schwache Signal verstärkt werden, um an die Soundboxen angeschlossen und ausgegeben werden zu können. Es soll dabei auf eine Leistung von 5W verstärkt werden. In den Abbildungen 6 und 7 sind sowohl der Schaltplan als auch das Platinenlayout zu finden.
Abbildung 6: Schaltung der Ausgangsstufe
Abbildung 7: Platinenlayout der Ausgangsstufe