Me gustaría transmitir datos digitales junto con una señal de audio a través de un cable de instrumento.
En más detalle, me gustaría enviar datos MIDI y la señal de audio de una guitarra en un solo cable. La razón es que el cable de audio es omnipresente y me ahorra la molestia de encontrar el tipo específico que necesito cada vez que se rompe.
La idea original que tenía era simplemente enviar los datos MIDI sin procesar a lo largo del cable, pero su baja tasa de bits (32 kbaudios) los acerca peligrosamente al rango audible y, en mi experiencia, aunque los datos en sí mismos no son audibles, produce pitidos cada vez que se envían paquetes espaciados uniformemente (como en los mensajes CC).
Luego pensé en producir una portadora de 1Mhz que sería modulada por la señal MIDI, que luego sería decodificada en el extremo receptor: se supone que esta solución resuelve el sangrado en la señal de audio.
Ahora encuentro dos problemas principales en mi idea: en primer lugar, no tengo idea de si el cable de audio tiene suficiente ancho de banda para dejar pasar una señal de 1Mhz. Encontré esta hoja de especificaciones que menciona algunos parámetros y, según esta respuesta, la impedancia resultante es de alrededor de 400 Ω, que es una impedancia estándar en la industria del audio, IIRC. Sin embargo, no sé cómo afecta esto a la capacidad de transmitir señales de RF. Además, la capacitancia se especifica para 10 KHz, no para 1 MHz.
La segunda duda que tengo es que la señal de audio es de bajo voltaje, alta impedancia: ¿podría ser esto un problema al decodificar downstream? ¿Podrá un simple filtro de paso bajo pasivo eliminar el portador de datos dejando el audio (relativamente) intacto?
Nota final: tengo cero experiencia en circuitos de RF. No tengo idea si tendría que hacer cosas como terminar la conexión o cosas por el estilo, no estoy muy seguro de cuán importante es a una frecuencia de 1 MHz.
En lugar de jugar con moduladores y demoduladores de RF, recomendaría simplemente codificar los datos MIDI de manera diferente, para que su ancho de banda no afecte el rango audible de la señal analógica.
Por ejemplo, podría codificar los datos en Manchester al doble de la velocidad de transmisión MIDI, es decir, enviar cada bit asíncrono dos veces. Esto le daría una señal centrada en 62,5 kHz, con la mayor parte de la información en una banda que está dentro de ±15,625 kHz de eso.
En el lado de la transmisión, envíe la señal a través de un filtro de paso de banda de 45 kHz - 80 kHz antes de mezclarla con el audio; esto eliminará las "salpicaduras" en la banda de paso de audio.
En el lado de recepción, use el mismo filtro para bloquear el audio antes de enviar la señal a un circuito de umbral ("cortador de datos") y luego a su decodificador Manchester. La salida del decodificador alimentará una entrada MIDI ordinaria sin trabajo adicional. Un simple filtro de paso bajo @ 25 kHz aproximadamente eliminará la señal MIDI de la ruta de audio.
Puede ser posible con un par trenzado blindado de impedancia controlada (STP de 120 ohmios) con balun que usa FM con una relación de desviación amplia para mejorar la SNR por la relación de desviación al ancho de banda por encima del umbral.
He usado un solo cable coaxial para mezclar audio de banda base dúplex completo, bifásico de 150 kbps en FM de 10 MHz y bifásico de 1 Mbps. Pero la fuente de audio de un micrófono de garganta era de mala calidad, por lo que no era HiFi.
Los emisores inalámbricos parecen ser las soluciones más populares. Entonces, sin experiencia en RF, debe comprar esto. O descubra cómo conectar el cable CAT5 con el par trenzado para audio y el par trenzado para MIDI.
Ale..chenski
Chu
Francisco Bertolaccini