Metronom als optisches Signal / Klick über LED

[captainbee]

Hi, kurze Frage, reicht der Ausgangspegel (Line/Phone) von den gängigen Metronomen oder Handy-Apps aus, um eine einfache LED-Anordnung mitblinken zu lassen? Oder hat jemand eine einfache Schaltungs-Idee? Potis hätte ich auch noch zum verlöten rumliegen um die Ansprechschwelle anzupassen, das wär kein Ding. THX und LG

 

[LoboMix]

Spontan würde ich vermuten, dass der Klick-Impuls weder von der Spannung noch von der Dauer her eine LED ausreichend und wahrnehmbar genug zum Aufleuchten bringt. In den elektronischen Metronomen wird die mitlaufende LED ja gesondert angesteuert. Zudem dürfte der Klick auch nicht ein reiner Gleichspannungsimpuls sein wie eine LED ihn bräuchte.
Um aus dem Klick einen entsprechenden Gleichspannungsimpuls mit der nötigen Mindestdauer zu machen, könnte eine einfache Schmitt-Trigger Schaltung helfen.
Einen konkreten Schaltungsvorschlag dazu habe ich gerade nicht parat, vielleicht kann aber diese Quelle weiter helfen: https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=schmitt-trigger
Dem OP-Amp müsste dann wohl noch ein Schalttransistor nachgelagert werden, je nachdem wieviel Strom die LED(s) ziehen.

Alternativ könnte ich mir auch vorstellen, den Anschluss der in vielen elektronischen Metronomen zu findenden LED anzuzapfen und damit mittels eines externen
Schalttransistors die gewünschte Anzahl LEDs anzusteuern. Das sollte sich recht einfach realisieren lassen.

Vielleicht lässt sich mit der Schaltspannung der internen LED auch ein kleines Relais direkt ansteuern das wiederum die externen LEDs direkt ein und aus schaltet.
Sollte noch einfacher sein. Die Schaltung für die LED im Metronom muss nur genug Spannung und Strom für das - natürlich passend ausgesuchte - Relais liefern (die Schutzdiode parallel zum Relais nicht vergessen).

 

[elkulk]

Hi,
ich würde es einfach ausprobieren. Mehr, als dass die LED bei zu hoher Ausgangsspannung zerstört wird, kann nicht passieren. Und 1 LED kostet nur ein paar Cent.
Schaltung:
LED mit Vorwiderstand in Reihe und eine antiparallele Diode (Typ 1N4148 reicht) oder statt der Diode eine identische LED antiparallel dazu.
Vgl. folgendes Bild (von dort https://electronics.stackexchange.com/questions/30174/antiparallel-led-driving-circuit):

Mit dem Vorwiderstand würde ich anfangs etwas höher als im Bild angegeben gehen und bei 1 kOhm beginnen. Wenn nichts leuchtet schrittweise bis auf 100 Ohm runtergehen.

An einem Mischpult-Insert habe ich schonmal LEDs auf diese Weise als Mixerbeleuchtung zum Leuchten gebracht (Sinuston eingespeist).

Gruß
Ulrich

 

[LoboMix]

Ich habe mal das Signal am Kopfhörerausgang eines typischen einfachen elektronischen Metronoms getestet (Korg MA-30) und das Signal auf einem Oszilloskop sichtbar gemacht:

Das Klick-Signal ist demnach eine gepulste Gleichspannung mit 2,86 Volt und einer Dauer von 18 Millisekunden. Da das Gerät mit 2 AA-Batterien à 1,5 V betrieben wird, sind auch mehr als die gemessenen 2,86 V realistisch nicht zu erwarten.

Die Spannung liegt nur knapp über Bereich üblicher Standard-LED (Rot 1,6-2,2 V / Gelb+Grün1,9-2,5 V). Daher, und weil die Gleichspannung gepulst ist, also quasi ein PWM-Signal, habe ich mal eine rote und eine grüne LED angeschlossen (jeweils einzeln, nicht zusammen) ohne Vorwiderstand und sie leuchteten auch erwartungsgemäß auf.
Die Leuchtkraft war aber nur ziemlich gering. Das hat sicher zum einen damit zu tun, das das Signal gepulst ist, also nicht durchgehend die volle Leistung geliefert wird. Zum anderen sicher aber auch damit, dass der Kopfhörerausgang nur eine geringe Strombelastbarkeit hat. Standard LED´s leuchten bei 12 mA normal hell und haben einen maximalen Strom von 20 mA (der auch nicht überschritten werden sollte, das wäre kritischer für die LED als eine geringfügig zu hohe Spannung) wo sie am hellsten leuchten.
Den Strom habe ich bei diesem Test nicht gemessen, würde aber aufgrund der doch sehr geringen Helligkeit schätzen, dass er noch deutlich unter 12 mA lag.
Ein Vorwiderstand hätte den Strom nur noch weiter abgesenkt und die LED wäre noch dunkler gewesen oder hätte sogar gar nicht mehr geleuchtet.

Fazit:
Es geht grundsätzlich, eine LED mit dem am Kopfhörerausgang anliegenden Tonsignal eines Metronoms zum Aufblinken zu bringen. Das funktioniert bei Geräten, die mit nicht mehr als 2 1,5 V Batterien betrieben werden auch erwartbar gefahrlos für die LED ohne Vorwiderstand. Da es eine gepulste Gleichspannung ist, ist auch eine zweite antiparallele LED nutzlos und überflüssig.

ABER:
Die LED ist nicht hell genug um aus einer größeren Entfernung noch sichtbar zu sein. Mehr als 1 LED anzuschließen macht keinen Sinn, da dann die Spannung zusammenbricht und die LED´s noch dunkler werden bzw. irgendwann gar nicht mehr leuchten.

Das Fazit und die Einschränkungen beziehen sich natürlich erst mal nur auf das von mir getestete Metronom und solcher gleicher oder ähnlicher Bauweise. Ob diese Daten auf dein Metronom 1:1 übertragbar sind, @captainbee, müsste erst durch eine ähnliche Messung ermittelt werden.
Große Abweichungen erwarte ich aber nicht, da die Kopfhörerausgänge von Metronomen für die gängigen "Knopf-Hörer" ausgelegt sind, und nicht dazu, LED´s zum Leuchten zu bringen.
Im Ergebnis wird es also nicht zu Umgehen sein, eine Schaltung nachzulagern, die vom Kopfhörersignal getriggert wird und ihrerseits mehr Strom liefern kann um die beabsichtigte Anzahl LED´s wirklich hell zum Leuchten zu bringen. Dazu reicht womöglich ein einfacher ausreichend leistungsstarker Transistor, der als Schalter arbeitet und eine zweite externe Stromquelle schaltet und damit die LED´s ansteuert.

 

[chris_kah]

Der Spannungspegel an einem Kopfhörerausgang eines Smartphones ist noch geringer.
Das reicht nicht wirklich für eine LED.
Und leider fällt mir keine vernünftige Lösung ein, um das mit kleinem Aufwand möglich zu machen.
Da wäre eine Oszillatorschaltung, die den Takt selber macht und gleich die LEDs treibt, eher einfacher.

 

[LoboMix]

Einen Schalt-Transistor nachzulagern empfinde ich als geringsten Aufwand.
Tipps und Anleitungen dazu finden sich leicht im Internet, z.B. hier: https://www.electronics-tutorials.ws/de/transistoren/transistors-als-schalter.html
Wenn z.B. 5 LED´s parallel geschaltet werden sollen, die jeweils mit 20 mA versorgt werden sollen um hell zu leuchten, muss der Transistor 100 mA Kollektorstrom schalten (sein maximaler Kollektorstrom muss natürlich noch darüber liegen - auf die Schnelle gefunden z.B. BC135, max. 200 mA). Die nötigen Vorwiderstände sind schnell auszurechnen und ggf. mit ein klein wenig experimenteller Nacharbeit praxisgerecht angepasst.
Eine Lösung, die mit ganz wenigen Bauteilen auskommt.

 

[chris_kah]

5 LED´s parallel geschaltet werden

macht man nicht! Die Stromverteilung ist durch die recht scharfen Knicke der U-I Kennlinie sonst sehr zufällig. Bei verschiedenfarbigen LEDs leuchtet sonst nur die mit der geringsten Knickspannung, in der regel die rote. Dann braucht es zur Symmetrierung für jede LED einen Vowiderstand. Oder man schaltet die LEDs bei geeigneter Betriebsspannung in Reihe (wie das bei LED Leuchtmitteln gemacht wird).

Wenn man einen Smartphoneausgang hat, kommt da ein Wechselburst raus. Meist nicht so schöne Rechteckpulse wie bei deinem Beispiel, sondern eher die Kurvenform eines Percussionsinstruments. Das muss auch erst mal 0.7V überwinden, bevor man die B-E Strecke eines Schalttransistors einschaltet. Also Vorversärkung des Wechselsignals, dann Pulsformung des Signals, dann Schalttransistor, sonst ist alles recht zufällig. Es soll ja deutlich sichtbar blinken.

Ich dachte eher an so was. C2 kann man weglassen (offen), der ist unnötig und R3 kann durch eine Brücke ersetzt werden. Ist halt ein Schaltplan aus dem Netz. Mit einem Poti statt R1 kann man dann die Blinkfrequenz einstellen.
Skala am Potizeiger (selber eichen und beschriften in BPM) und schon hat man ein Blinkmetronom, das einen gewünschten Takt vorgibt.

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Oder so was? https://www.reichelt.de/de/de/mini-...F66_fgwMV76iDBx1nQAV9EAQYAiABEgKeLvD_BwE&&r=1

 

[LoboMix]

Oder man schaltet die LEDs bei geeigneter Betriebsspannung in Reihe (wie das bei LED Leuchtmitteln gemacht wird).

Du hast natürlich recht! ich habe zwar hier eine selbstgebaute Schaltung wo immer zwei gleiche LED´s parallel laufen - mit jeweils eigenem Vorwiderstand natürlich -, und das funktioniert schon seit über 30 Jahren einwandfrei. Aber bei vielen LED´s ist die Reihenschaltung ja tatsächlich üblich, muss nur die Spannung passend dazu sein.

 

[chris_kah]

mit jeweils eigenem Vorwiderstand

Dann geht das ja auch.

 

[LoboMix]

Wenn man einen Smartphoneausgang hat, ...

Wenn das Ganze von einem Smartphone und einer Metronom-App aus gesteuert werden soll statt von einem klassischen elektronischen Metronom, dann würde ich das anders machen. An viele Smartphones lassen sich externe Monitore anschließen (im Zweifel auch Beamer), ggf. über einen Adapter natürlich.
Damit wäre die komplette Metronomanzeige 1:1 für mehrere Personen oder Gruppen gut sichtbar.
Vielleicht wäre das eine Alternative. Dazu muss nicht erst was gebastelt werden (was ja nicht jeder mal eben so kann), es muss natürlich ein Monitor verfügbar sein, und ein HDMI-Adapter falls sich der Monitor nicht direkt anschließen lässt - was bei vielen aktuellen Monitoren meistens möglich ist, sofern sie über den entsprechenden USB-C-Eingang verfügen.

 

[captainbee]

Ui, also doch nicht so easy, wie vorgestellt ;-) Na gut ... THX an die Community für die Tipps!

 

[LoboMix]

Ui, also doch nicht so easy, wie vorgestellt ;-)

Ist leider so, da man mit einem (elektronischen) Metronom oder einer Metronom-App LED´s nicht sinnvoll direkt ansteuern kann, jedenfalls nicht so, dass sie wirklich gut sichtbar und erkennbar sind. Ohne eine nachgelagerte Elektronik (z.B. Schmitt-Trigger) geht da nichts

Wenn man einen Smartphoneausgang hat, kommt da ein Wechselburst raus. Meist nicht so schöne Rechteckpulse wie bei deinem Beispiel, sondern eher die Kurvenform eines Percussionsinstruments. Das muss auch erst mal 0.7V überwinden, bevor man die B-E Strecke eines Schalttransistors einschaltet.

In diesem Zusammenhang hier hatte ich auch mal das Signal meiner Smartphone Metronom-App auf das Oszilloskop gelegt. Hatte das aber nicht mehr präsent, erst jetzt wieder, wo der Thread nochmal aufgeploppt ist.

Der App-Klick sieht so aus (der voreingestellte Klang erinnert an Claves):

Sollte in der Lage sein, einen Schmitt-Trigger anzusteuern.

Für ein Projekt in Ableton-Live hatte ich mal eine MIDI-Ansteuerung entworfen, mit der die leuchtenden Pads eines Novation Launch-Pads so angesteuert wurden, dass die Pads im Takt aufleuchteten. Und zwar aufgeteilt in vier Felder, mit denen im Uhrzeigersinn die einzelnen Beats des 4/4-tel-Takts angezeigt wurden (mit der "1" im Feld oben links). Durch die Größe des Pads war das auch aus einer größeren Entfernung gut zu sehen.
In einer vereinfachten Form ließe sich das auch so einrichten, dass bei jedem Beat alle Pads des Launch-Pads gleichzeitig aufleuchten. Das wäre noch besser sichtbar.
Es war aber an Ableton-Live gebunden, das hier ja nicht zum Einsatz kommt soviel ich weiß.

 

[boisdelac]

@captainbee

Installiert Dir mal testweise auf dem Smartphone ( falls mit Android) die App Smart Chord. Da ist ein Metronom mit dabei, das auch so eingestellt werden kann, dass der Bildschirm im Takt blitzt. Vielleicht reicht das und Du musst nicht basteln.