Trådlös audio-länk i NIR området - NU MED BILDER & LJUD.

[lilltroll]

Då det börjar dyka upp trådlösa audiolänkar i SHF (Super High Frequency) området (5.8~5.9) GHz, så tänkte jag bräcka detta med att försöka mig på en trådlös länk på 319 THz !!

Antennen kan göras ganska liten vid denna våglängd

Först en fråga till radiokillarna/fysikerna.

Om jag alstrar en frekvens på säg 98 MHz, och modulerar den och alstrar en elektromagnetisk vågutbredning så kan jag kalla den bärvåg, får jag kalla en elektromagnetisk våg på 319 THz bärvåg rent fysikaliskt ? Eller måste jag byta namn ?

Nu tänker jag kostreducera ännumera, så min 'bärvåg' kommer inte ens utgöras av bara 1 frekvens, utan den kommer väsentligen 'brusa' över ett 30 THz spann.

Jag kommer således vara så slösaktig med bandbreddsresurserna att jag använder mig av en total bandbredd på långt över 30 THz för att skicka över en signal med en bandbredd på 20 kHz.

Men var inte oroliga, 319 Thz dämpas mycket väl av en vägg, så jag kommer inte störa grannen

[Strauss]

Vad ska du ha det till?
Funkar det inte med vanlig wifi så får du ju en förlustfri överföring?

[norman]

Tycker du skall gå lite högre upp i frekvens, blir mer effektfullt då. Speciellt med en diskokula i taket som sprider "radio"vågorna...

[Svante]

Ja, kan du inte köra med en lysdiod för synligt ljus i stället för en IR-diod? Då kan man ju se musiken.

[lilltroll]

Ja, kan du inte köra med en lysdiod för synligt ljus i stället för en IR-diod? Då kan man ju se musiken.

Jo, det blev så, för inte tusan var Kjell&Co fototransistor matchad med deras IR-diod, även om det står 940 nm i katalogen och på webben.

Men vad de nu sålde tyckte i alla fall om sig själv och lyser rött i framriktningen, samt släpper igenom ström i backriktningen om man lyser på den med en likadann. IR-dioden sk*ter den nästan fullständigt i

[lilltroll]

Vad ska du ha det till?
Funkar det inte med vanlig wifi så får du ju en förlustfri överföring?

Bara för jag fick för mig att jag kanske kan

Har gjort det besvärligt för mig, jag vill att tidsdelayen < 2 ms, helst ännu mindre över hela länken totalt. Dessutom ska den klara sig med en-vägs kommunikation, bara 1 sändare och 1 mottagare.
En sådan digital lösning genererar dessutom problematiken kring sample-klockan hos mottagaren till skillnad från "läs ett datapaket från servern och skicka". Den ska inte jittra, och den kan samtidigt inte driva ifrån sändarens klocka. Jag vill inte köpa en egen licens på radioband, så då får jag hålla till godo med ISM banden.

Hmm, undrar om man skan skicka en S/PDIF signal över IR direkt?

Sony har iofs redan utvecklat DIAT (Digital Infrared Audio Transmission System)

[lilltroll]

Så jag har någonting som lyser rött i min hand, och jag antog att strömmen stog i proportion till den utstrålade EM effekten.
Verkade vettigt då jag tror att jag emmiterar fotoner på 1.6 eV om jag tillför 1.6 V. Elektrisk ineffekt hänger då ialla fall i grova drag ihop med uteffekten.

Så jag byggde en strömgenerator av en OpAmp till dioden, tillsammans med en konverterare som flyttade ljudkortets signal från [-V V] till [0 V] då dioden bara lyser med strömmen åt en riktning.

På motagarsidan vände jag på dioden och byggde en strömdetektor, lite justerande med oscilloskåpet och sedan Sirp-mätning.




Ett X-Y kopplat oscilloskop svallrade om att jag kunde förvänta mig lite jämntonsdist, men att det skule se bättre ut en vad jag väntat mig.


(Ingen referenskanal här, så själva IR länken avtar inte ute i kanterna IRL)

Då har jag således en ganska linjär kanal med rak frekvensgång.

Gick förvånandsvärt bra att skicka ljud direkt på basbandet, men amplituden moduleras kraftigt med diodernas position.

Knopade ihop en FM modulering i MATLAB med en fs på 192 kHz och så småningom en fc på 28 kHz. (Det är för lågt, men vikning av FM-moduleringen är ännu värre!). 80% modulering av den maximala moduleringsgraden. FM - modulering äter bandbredd!

Kod: Markera allt

FM=modulate(DATA,fc,fs,'fm',(fc/fs)*2*pi/(max(max(DATA)))*0.8);

Spektrumet av FM-modulerad röstinspelning såg då ut så här:

Vikningen ligger nu långt under 16-bitars brusgolvet.


Flyttade i sär dioderna:



Spelade upp det FM-modulerade över dioderna, och demodulerade det som mottagardioden snappade upp.

Kod: Markera allt

sound(FM,fs);DATAin=wavrecord(length(FM),fs,2);BB=demod(DATAin(:,1),fc,fs,'fm');

Resultatet i ljud:

Original:
http://user.faktiskt.io/lilltroll/DIY/IR/Original.wav

Över FM-diod-länk:
http://user.faktiskt.io/lilltroll/DIY/IR/FM-MOD.wav

[lilltroll]

Svagaste länken är min förstärkare till fotodioden eller om det är en fototransistor. Hur konstruerar man en vettig sådan ?

Den behöver klara mycket hög bandbredd oxå! De OpAmpar jag körde med klarade nätt o jämt 5V PtP @ 80 kHz. Men om jag ska prova någon 'digital' överföring baserad på korta pulser så behövs det många MV/s. Vissa dioder verkar ha en stigtid på några ns. För att spara på strömmen så vill man bara skicka en puls vid övergångaran mellan 0 och 1, och inte hålla dioden lysande under hela 1:an. Kan man få en slewrate > 100 MV/s ?

[Strauss]

Vad ska du ha det till?
Funkar det inte med vanlig wifi så får du ju en förlustfri överföring?

Bara för jag fick för mig att jag kanske kan

Tog nästan för givet att det var svaret jag skulle få, men man måste ju fråga iaf
Du har för mycket fritid

[norman]

Kul projekt!
(som vanligt med andra ord! )

[lilltroll]

Det är första gången jag kopplar hörlurarna till en fotodiod, och hoppas på att höra välljud. Kändes märkligt, jag förväntade mig inte att en fotodiod ska kunna spela musik för mig. Får väl trösta mig med att den fotoelektriska effekten först började förstås på 1900-talet.

[weedo]

Här är en riktigt radiolänk för ljud för 2.4 GHz. Kanske kan vara av intresse?



http://www.wireless-products.dk/Radio-Modules/Index-Digital-Radio-Modules.htm

Man får dock tåla en delay på 0,5 ms. Men data i övrigt är helt ok.

[lilltroll]

Här är en riktigt radiolänk för ljud för 2.4 GHz. Kanske kan vara av intresse?



http://www.wireless-products.dk/Radio-Modules/Index-Digital-Radio-Modules.htm

Man får dock tåla en delay på 0,5 ms. Men data i övrigt är helt ok.

Klart intressanta saker !