Я хочу передавать цифровые данные вместе со звуковым сигналом по инструментальному кабелю.
Более подробно, я хотел бы отправить MIDI-данные и аудиосигнал гитары по одному кабелю. Обоснование этого в том, что аудиокабель вездесущ и избавляет меня от необходимости искать конкретный тип, который мне нужен, когда он ломается.
Первоначальная идея, которая у меня была, заключалась в том, чтобы просто отправить необработанные MIDI-данные по кабелю, но из-за низкого битрейта (32 кбод) это опасно близко к слышимому диапазону, и, по моему опыту, даже если данные сами по себе не слышны, он издает хныканье всякий раз, когда отправляются равномерно распределенные пакеты (как в сообщениях CC).
Затем я подумал о создании несущей с частотой 1 МГц, которая будет модулироваться сигналом MIDI, а затем декодироваться на принимающей стороне: предполагается, что это решение устраняет просачивание в аудиосигнал.
Теперь я нахожу две основные проблемы в своей идее: во-первых, я понятия не имею, имеет ли аудиокабель достаточную пропускную способность, чтобы пропустить сигнал 1 МГц. Я нашел эту спецификацию , в которой упоминаются некоторые параметры, и, согласно этому ответу, результирующее сопротивление составляет около 400 Ом, что является стандартным сопротивлением в аудиоиндустрии, IIRC. Однако я не знаю, как это влияет на способность передавать радиочастотные сигналы. Также емкость указана для 10 кГц, а не 1 МГц.
Второе сомнение, которое у меня есть, это то, что аудиосигнал низковольтный, высокоимпедансный: может ли это быть проблемой при декодировании в нисходящем направлении? Сможет ли простой пассивный фильтр нижних частот устранить носитель данных, оставив звук (относительно) неповрежденным?
Последнее замечание: у меня нет опыта работы с радиочастотными цепями. Я понятия не имею, придется ли мне делать такие вещи, как завершение соединения или подобные вещи, я не совсем уверен, насколько это важно на частоте 1 МГц.
Вместо того, чтобы возиться с радиочастотными модуляторами и демодуляторами, я бы рекомендовал просто кодировать MIDI-данные по-другому, чтобы их полоса пропускания не влияла на слышимый диапазон аналогового сигнала.
Например, вы можете закодировать данные по манчестерскому коду со скоростью, в два раза превышающей скорость передачи данных MIDI, т. е. отправлять каждый асинхронный бит дважды. Это даст вам сигнал с центром на частоте 62,5 кГц, с большей частью информации в полосе, которая находится в пределах ± 15,625 кГц от этой.
На стороне передачи пропустите сигнал через полосовой фильтр 45–80 кГц, прежде чем микшировать его со звуком; это устранит «брызги» в полосе пропускания звука.
На приемной стороне используйте тот же фильтр, чтобы заблокировать звук перед отправкой сигнала в пороговую схему («селектор данных»), а затем в ваш манчестерский декодер. Затем выход декодера будет поступать на обычный MIDI-вход без дополнительной работы. Простой фильтр нижних частот с частотой 25 кГц или около того устранит MIDI-сигнал из звукового тракта.
Это может быть возможно с экранированной витой парой с регулируемым импедансом (120 Ом STP) с балуном, использующим ЧМ с широким коэффициентом девиации для улучшения SNR за счет отношения девиации к ширине полосы выше порогового значения.
Я использовал один коаксиальный кабель для микширования полнодуплексного аудиосигнала основной полосы частот, двухфазного сигнала 150 кбит/с на частоте FM 10 МГц и двухфазного сигнала 1 Мбит/с. Но источник звука был плохого качества от горлового микрофона, так что не HiFi.
Беспроводные отправители кажутся более популярными решениями. Так что, не имея опыта работы с радиочастотами, вы должны купить это. Или подумайте, как соединить кабель CAT5 с витой парой для аудио и витой парой для MIDI.
Але..ченски
Чу
Франческо Бертолаччини