Konzeption und prototypische Entwicklung eines Mikroprozessorsystems für einen mobilen Audiorekorder

Status: abgeschlossen
Betreuer: Horst Hellbrück
Student: Tim Jaacks

Themengebiet

In den vergangenen Jahren hat sich ein stetig wachsender Markt für handliche, mobile Audiorekorder entwickelt. Sogenannte "Field-Recorder" sind in der Regel batteriebetrieben und ermöglichen mitttels eingebauter Mikrofone die digitale Aufnahme einer beliebigen Schallquelle. Konzipiert für Konzert- oder Theatermitschnitte, Interviews, Umfragen oder einfach als Diktiergerät sind sie sofort einsetzbar und damit sehr flexibel. Die etablierten Geräte haben dabei einen gemeinsamen Nachteil: Sie sind auf die internen Mikrofone beschränkt. Viele Geräte bieten zwar einen externen Eingang, jedoch meist nur in Form einer wenig robusten Miniklinke und ohne jegliche Mikrofonvorverstärker. Möchte man Aufnahmen mit eigenen Mikrofonen anfertigen, ist man somit auf externe Vorverstärker oder gar komplette Mischpulte angewiesen, was die Mobilität wiederum erheblich einschränkt. Für dieses Anwendungsgebiet hat der Markt kaum Geräte zu bieten. Die wenigen verfügbaren Kandidaten sind darüber hinaus sehr teuer. Es fehlt ein Audiorekorder, der robuste Anschlüsse für Line-Signale und professionelle Mikrofone bereitstellt, portabel und schnell einsatzbar, aber trotzdem preisgünstig ist.

Details

Im Rahmen dieser Diplomarbeit ist ein Mikroprozessorsystem als Basis für einen solchen Audiorekorder zu entwickeln. Das System umfasst ein flexibles digitales Speichermedium (z.B. SD-Card, Compact Flash), einen für qualitativ hochwertige Audioaufnahmen geeigneten A/D-Wandler, sowie eine einfache Benutzerschnittstelle. Darüber hinaus ist es für den Batteriebetrieb geeignet. Die analoge Mikrofonverstärkung ist nicht Teil der Arbeit. Im ersten Schritt ist lediglich ein Line-Eingang zu realisieren. Damit besteht die Arbeit aus den folgenden Schritten:

  • Anforderungsanalyse
    • Aus welchen Komponenten besteht das System?
    • Welche Möglichkeiten der Umsetzung gibt es?
  • Hardwareentwurf
    • Auswahl der Bauteile (Mikroprozessor, A/D-Wandler)
    • Schaltplanerstellung
    • Platinen-Layout
    • Herstellung eines Prototypen
  • Softwareentwurf
    • Wahl des grundlegenden Konzepts (Betriebssystem oder native Software?)
    • Vergleich verschiedener Betriebssysteme oder Bibliotheken
    • Implementierung der Aufnahmefunktionalität auf dem Prototypen

Aufgaben

  • Funktionierender Audiorekorder
  • Dokumentation des Systems
  • Inhalt der schriftlichen Diplomarbeit
    • Anforderungsanalyse
    • Beschreibung der Entwurfsentscheidungen
    • Beschreibung der Hardware
    • Beschreibung der Software

Voraussetzungen

  • Grundkenntnisse in Mikroprozessortechnik
  • Grundkenntnisse in Schaltungsentwurf und Platinenlayout
  • Kenntnisse in hardwarenaher Programmierung (C/C++, evtl.. Assembler)