Outline · [ Standard ] · Linear+ Sistem Multimedia pentru Laguna1, Audio, Video, GPS, Bluetooth

Salutare lagunisti, M-am apucat de ceva timp sa lucrez la un proiect pentru lagunica mea si m-am gandit sa-l impartasesc cu voi. Ideea a luat nastere dintr-o necesitate, accea de a-mi schimba sistemul audio fara sa pierd functionalitatea satelitului de comenzi de la volan si nici cea a display-ului. Am urmarit discutiile purtate pe forum privitor la acest subiect insa rezultatele nu m-au multumit. Ceea ce mi-am propus este un sistem multimedia bazat pe o platforma ARM cu display de 3.5" in combinatie cu un amplificator de 80W. Ulterior, din considerente financiare (contrar asteptarilor) am ales o platforma bazata pe un procesor x86 cu display de 7"(un Asus EEEPC dezmembrat). Ceea ce urmaresc este: - sa am suport pentru muzica (cu suport pt toate formatele comune) - sa am suport pentru video (similar cu mai sus) - sa am suport pentru conectivitate cu stick-uri de memorie (USB & SD card) - sa am suport pentru radio FM - sa am suport pentru software GPS - sa am suport pentru satelitul de comenzi de la volan - sa am suport pentru diplay-ul de pe bord - sa am suport pentru functionalitate car-kit "Long term evolution": - pornire motor de la distanta prin GSM - pilot automat - sistem activ de atenuare a zgomotului ambiant (daca cautati pe google "ANC", o sa revin asupra subiectului) Sistemul de operare ales este Android dupa o disputa serioasa cu Windowa CE. Cele doua alternative au ramas singurele in discutie datorita faptului ca sunt singurele accesibile si care ofera suport pentru software GPS cu "turn-by-turn" indication. In prezent mi-am achizitionat aproape toata baza materiala necesara, dupa cum urmeaza: -Asus EEEPC 701 cu tastatura defecta - 250lei -Touchscreen eGalax cu controller pe USB - 100lei -controller USB extern (LPC1343 - folosit pt adaptarea satelitului de comanda de la volan) - 90lei -carkit bluetooth cu display Novero The Truly One - 400lei (nu l-am cumparat efectiv dar cam atata costa) -modul radio FM (sparkfun) - 70lei -modul GPS pe USB - aprox. 100lei (urmeaza sa-l cumpar) Am ales sa implementez functia de carkit folosind un dispozitiv comercial pentru ca il am in posesie deja, iar implementarea SW echivalenta functiei de carkit mi-ar mai luat inca vreo luna minim. Aici ma refer atat la functionalitatea de HFP (functia maini libere) cat si A2DP&AVRCP (streaming audio din telefon peste bluetooth cu control din carkit). Daca as merge pe varinta implementarii SW, mi-as prelungi termenul de finalizare dar as minimaliza costurile overall (minux 400lei - aviz amatorilor) Actualemente tocmai ce am finalizat integrarea driverului de touchscreen in Android si lucrez la calibare (functioneaza binisor dar nu chiar cum as vrea eu). In perspectiva, urmeaza sa integrez modulul radio si apoi sa descifrez misterele satelitului de comanda de la volan ca sa-l pot integra in sistem. Acelasi lucru urmeaza sa fac si cu satelitul de comanda al carkitului, astfel incat sa raman cu un singur satelit de coamanda (asta al nostru de pe lagunici ca tare-mi place ) pentu tot sistemul. Cei care sunt interesati de astfel de inovatii pentru Laguna noastra va invit sa va exprimati liber, poate se mai gasesc idei de implementat acuma "cat ii calda" ca odata montat sistemul va fi mai greu de dezvoltat functii noi.

Salutare lagunisti,
M-am apucat de ceva timp sa lucrez la un proiect pentru lagunica mea si m-am gandit sa-l impartasesc cu voi. Ideea a luat nastere dintr-o necesitate, accea de a-mi schimba sistemul audio fara sa pierd functionalitatea satelitului de comenzi de la volan si nici cea a display-ului. Am urmarit discutiile purtate pe forum privitor la acest subiect insa rezultatele nu m-au multumit.
Ceea ce mi-am propus este un sistem multimedia bazat pe o platforma ARM cu display de 3.5" in combinatie cu un amplificator de 80W. Ulterior, din considerente financiare (contrar asteptarilor) am ales o platforma bazata pe un procesor x86 cu display de 7"(un Asus EEEPC dezmembrat). Ceea ce urmaresc este:
- sa am suport pentru muzica (cu suport pt toate formatele comune)
- sa am suport pentru video (similar cu mai sus)
- sa am suport pentru conectivitate cu stick-uri de memorie (USB & SD card)
- sa am suport pentru radio FM
- sa am suport pentru software GPS
- sa am suport pentru satelitul de comenzi de la volan
- sa am suport pentru diplay-ul de pe bord
- sa am suport pentru functionalitate car-kit
"Long term evolution":
- pornire motor de la distanta prin GSM
- pilot automat
- sistem activ de atenuare a zgomotului ambiant (daca cautati pe google "ANC", o sa revin asupra subiectului)

Sistemul de operare ales este Android dupa o disputa serioasa cu Windowa CE. Cele doua alternative au ramas singurele in discutie datorita faptului ca sunt singurele accesibile si care ofera suport pentru software GPS cu "turn-by-turn" indication.

In prezent mi-am achizitionat aproape toata baza materiala necesara, dupa cum urmeaza:
-Asus EEEPC 701 cu tastatura defecta - 250lei
-Touchscreen eGalax cu controller pe USB - 100lei
-controller USB extern (LPC1343 - folosit pt adaptarea satelitului de comanda de la volan) - 90lei
-carkit bluetooth cu display Novero The Truly One - 400lei (nu l-am cumparat efectiv dar cam atata costa)
-modul radio FM (sparkfun) - 70lei
-modul GPS pe USB - aprox. 100lei (urmeaza sa-l cumpar)

Am ales sa implementez functia de carkit folosind un dispozitiv comercial pentru ca il am in posesie deja, iar implementarea SW echivalenta functiei de carkit mi-ar mai luat inca vreo luna minim. Aici ma refer atat la functionalitatea de HFP (functia maini libere) cat si A2DP&AVRCP (streaming audio din telefon peste bluetooth cu control din carkit). Daca as merge pe varinta implementarii SW, mi-as prelungi termenul de finalizare dar as minimaliza costurile overall (minux 400lei - aviz amatorilor)

Actualemente tocmai ce am finalizat integrarea driverului de touchscreen in Android si lucrez la calibare (functioneaza binisor dar nu chiar cum as vrea eu).
In perspectiva, urmeaza sa integrez modulul radio si apoi sa descifrez misterele satelitului de comanda de la volan ca sa-l pot integra in sistem. Acelasi lucru urmeaza sa fac si cu satelitul de comanda al carkitului, astfel incat sa raman cu un singur satelit de coamanda (asta al nostru de pe lagunici ca tare-mi place ) pentu tot sistemul.

Cei care sunt interesati de astfel de inovatii pentru Laguna noastra va invit sa va exprimati liber, poate se mai gasesc idei de implementat acuma "cat ii calda" ca odata montat sistemul va fi mai greu de dezvoltat functii noi.

imi place cum suna, chiar sunt foarte curios.....dar habar nu am cu ce se mananca

integreaza-i te rog si un sistem anulare greierasi si te premiez cu nobel, in rest proiectul tau e de nota 10 + , nu cred ca s-a mai lansat vreunul la un asemenea upgrade pe linia multimedia in masina

in momentul in care esti dispus sa bagi vreo 400-600 euro in sistemul audio...tip multi-media...nu prea mai conteaza daca se pupa sau nu cu display-ul sau comenzile de la volan...

- sistem activ de atenuare a zgomotului ambiant (daca cautati pe google "ANC", o sa revin asupra subiectului)

ANC-ul functioneaza doar in autovehicule puternic insonorizate si numai pentru zgomotele de rulare continue. Sa nu va imaginati ca stati in masina ca in grota si nu mai auziti zgomotul trecerii prin gropi s.a.m.d. Pana si zgomotul motorului poate fi filtrat, dupa un harta memorata in prealabil cu zgomotul produs de motor pe toata plaja de turatii.

P.S. 1 microfon + 1 PC + boxe = does not Active Noise Control do . Ai nevoie de o putere de procesare enorma pentru control activ (in timp real).
Treaba e mult mai complicata de atat.

This post has been edited by Fratzica: 24 Oct 2010, 21:27

Precizari@Fratzica:
Ideea de baza in jurul carora se invarte aplicabilitatea acestor sisteme este existenta semnalelor (zgomot) cu caracter periodic, insonorizarea incintei nu este o premisa pentru implementarea lor. Se implementeaza pe scara larga in uzine si fabrici unde se opereaza mecanic si unde nu se pune problema insonorizarii decat relativ la mediul exterior. Semnalele cu caracter periodic pot fi atenuate de sisteme ANC, de orice natura ar fi ele ca provenienta, ideea este sa intre in banda de lucru a sistemului.

Am implementat un sistem ANC pentru casti cu un TMS320(DSP de la TI) la 60MHZ si functioneaza decent(am folosit ca pattern zgomotul din avion, si frecventele inalte au fost atenuate cu succes). Spre deosebire de un procesor ARM(frecvent intalnit in sistemele multimedia in-car sau de alta natura) un x86 este un procesor CISC si poate implementa operatii in virgula mobila - cel mai important aspect in cazu de fata (de la batranu 486 incoace toata familia asta de procesoare are implementat si un FPU onchip) deci nu am nevoie de un DSP dedicat. Daca tinem cont si de faptul ca procesorul lucreaza la 900MHz si in conditii de utilizare normala (muzica sau radio) gradul de incarcare este de maxim 30-40% cu tot cu OS, cred ca obiectivul nu este unul exagerat. Desigur ca daca ai pornit un software de GPS si eventual un player de muzica procesorul nu mai face fata. In alta ordine de idei, mai exista o poveste lunga despre sisteme de operare RTOS(Real Time Operating Sistem) si non-RTOS. Windows XP este non-RTOS, la fel si un Vista sau Win7 sau un Ubuntu "out of the box". Deasemenea Android este non-RTOS, insa ca orice OS open source poate fi compilat si configurat "from scratch", ca urmare se poate configura o functionalitate foarte apropiata de RTOS. Ca idee, un sistem RTOS poate aloca o prioritate ridicata (si prin asta se poate intelege si timp procesor) unui unui anumit proces.

Cat tine de modalitatea de implementare - nu se face cu matrici predefinite in functie de motorul masinii sau alti parametrii asociati. Este vorba despre un sistem adaptiv - mai precis un filtru adaptiv. Un filtru digital cu parametrii prefixati poate fi implementat foarte usor pe dispozitive deloc puternice. Nevoia de a avea un sistem de procesare mai puternic vine tocmai din necesitatea implementarii unui sistem de adaptare activa a paramentrilor filtrului in functie de zgomotul perceput. Acest algoritm care determina parametrii filtrului trebuie sa execute in timp real astfel incat semnalul in antifaza generat sa apara cu o intarziere minima, inainte ca sursa de zgomot sa fi disparut si in consecinta, atenuaare sa fie perceptibila. Tocmai din cauza acestei intarzieri in procesare nu se pot implementa sisteme care sa atenueze zgomote cu caracter neperiodic (generat de greieri sau gropi). Sistemul are nevoie de 3-4s ca sa calculeze coeficientii filtrului si apoi sa filtreze efectiv, cel putin atat obtinusem la varianta cu casti. La proiectul de fata ma astept ca sistemul sa se stabiliteze in 2-3s, ceea ce-l face ideal mai ales cand rulam pe autostrada spre exemplu, sau in general cand turatia motorului depaseste 3000rpm si zgomotul devine semnificativ. Spre exemplu, un alt zgomot care pica sub incidenta unui astfel de filtru este zgomotul produs de soselele asfaltate care au criplura peste, cum sunt primii kilometrii din A2(chiar la turatii sub 3000rpm). Similar am intalnit in Austria si prin Germania. Desigur orice zgomot produs de subansable mecanice ale motorului in functionare normala pot fi atenuate (pentru ca au caracter periodic). Exista si exceptii, spre exemplu ma astept ca zgmotul produs de un rulmet de la roata (care functioneaza defectuos) poate fi atenuat dat fiind faptul ca zgomotul produs creste si scade in intensitate constant si are caracter continuu (sau periodic daca analizam spectrul de frecvente, adica o banda relativ ingusta).

Nu mai continui pe subiectul asta ca poate plictisesc. Oricum acest obiectiv este o functionalitate "nice to have" insa nu m-am preocupat prea mult in directia asta vis-a-vis de proiectul de fata. Ideea de baza ar fi ca exista capabilitati hardware pentru un rezultat decent insa necesarul de timp si energie pentru implementarea acestui sistem s-ar putea sa fie mai mult dcat imi permit eu sa aloc, cel putin deocamdata. Pentru masini, spre deosebire de varianta cu casti se face putin diferit, se implementeaza pe mai multe canale(proportional cu numarul de boxe), deci este ceva mai complicat, Fratzica are si el dreptate.

@Adi R5
Tocmai ca pe mine unu ma intereseaza functionalitatile astea de pe Laguna, satelitul de la volan asa cum este el mi se pare foarte comod, fata de alternative montate "pe" volan, iar display-ul de pe bord imi este iarasi foarte util pentru informatii de control - chiar daca functionalitatea se schimba locatia este pacat sa nu fie reutilizata

This post has been edited by bigguy00: 25 Oct 2010, 12:24

Am mentionat insonorizarea pentru ca sistemul functioneaza cu atat mai bine cu cat nivelul zgomotului e mai redus. Zgomotul aerodinamic, de exemplu, nu este periodic.
Cat despre matricile predefinite, am intalnit un astfel de sistem intr-un centru de testare auto, montat din fabrica intr-o Honda Legend. Stiu sigur ca mi s-a spus ca are prememorata harta anti-zgomot pentru motor. De testat nu am putut testa, masina fiind ridicata aproape de tavanul halei cu 4 cabluri, pentru determinarea modurilor proprii de vibratii.

Cu siguranta nu ne plictisesti, utilizatorii de Reno si-ar dori cu siguranta un dispozitiv de anihilare a greierilor, inerenti in utilizarea automobilului pe drumurile patriei.

Un clip foarte interesant:

@Fratzica
Ceea ce spui tu despre matricile predefinite poate fi adevarat, in sensul ca generezi un zgomot in antifaza cu unul deja cunoscut. Asta inseamna ca anulezi zgomotele generate de diferite subansamble ale motorului si atat. Pentru operatiunea asta nu ai nevoie de putere de procesare deosebita, deoarece opratiunea este o simpla adunare de esantioane pregenerate(o adunare de matrici). Insa acest sistem nu va putea atenua, spre exemplu, zgomotul ambiant generat de rularea pe un drum asfaltat si acoperit ulterior cu criplura, cum dadeam exemplu in postul precedent. Acest zgomot nu mai este standard si ca urmare nu mai poate fi acoperit de matricile predefinite, cu toate ca este periodic.

Vreau sa lamuresc ce inseamna periodic in contextul de fata. Zgomot cu caracter periodic inseamna un semnal care are un numar limitat de armonici in spectrul de frecventa. Prin definitie zgomotul are spectru infinit, tocmai din cauza asta s-au inventiat tot felul de teorii complicate pentru neutralizarea lui in functie de specificul fiecarei aplicatii. In cazul de fata zgomotul ambiant in masina este alcatuit din zgomotul compus al subansamblelor mecanice care se misca(inclusiv cel generat de rularea anvelopelor pe asfalt). De obicei avem rulmenti de multe tipuri si marimi, care fiecare vor genera un semnal(audio) destul de ingust in bada de frecventa audio. Pe langa rulmenti mai avem subansable mecanice care se misca pe came, care iarasi prin definitie genereaza miscari periodice si in consecinta prin frecare zgomote cu caracter periodic. Deci in final avem o compunere de semnale periodice. Semnalul compus rezultat astfel, l-am referit ca periodic, desi notiunea de periodicitate relativ la semnale se aplica versus intreg spectrul de frecvente.

This post has been edited by bigguy00: 25 Oct 2010, 13:20

nici n-am spus ca se poate anula alt tip de zgomot decat cel al motorului folosind matrici predefinite.
Cand m-am referit la puterea de procesare, m-am referit la faptul ca folosirea unui PC si a unui soft pentru anularea zgomotului in timp real (nu ma refer la cel al motorului) necesita o putere de procesare enorma, ceva ce nu vei gasi in viitorul apropriat intr-o masina. Aproape acelasi lucru poate sa il faca DSP-ul de care vorbeai mai devreme.

Ceea ce nu am reusit sa inteleg prea bine este cat de mult conteaza pozitionarea difuzoarelor fata de ocupantii masinii. Din cate imi aduc aminte, imi cer scuze daca vorbesc prostii dar chiar asta imi aminteam acum, Honda pe care o mentionasem mai sus anula si zgomotele de frecventa inalta folosind excitatoare montate pe geamurile laterale.

This post has been edited by Fratzica: 25 Oct 2010, 13:42

nici n-am spus ca se poate anula alt tip de zgomot decat cel al motorului folosind matrici predefinite.
Cand m-am referit la puterea de procesare, m-am referit la faptul ca folosirea unui PC si a unui soft pentru anularea zgomotului in timp real (nu ma refer la cel al motorului) necesita o putere de procesare enorma, ceva ce nu vei gasi in viitorul apropriat intr-o masina. Aproape acelasi lucru poate sa il faca DSP-ul de care vorbeai mai devreme.

Puterea de procesare este relevanta atunci cand se pune problema de a adapta filtrul int-un timp scurt, astfel incat reactia sistemului la sursa de zgomot sa fie imediata(realtiv). Dar odata filtrul adaptat, puterea de procesare devine irelevanta deoarece algoritmul calculeaza aceeasi coeficienti(aproximativ) si poate fi executat cu o prioritate mai scazuta. In contextul dat, doar un zgomot tranzitoriu poate sa schimbe situatia, destabilizand temporar filtrul, si ca urmare algoritumul trebuie sa primeasca prioritate ridicata in ideea readaptarii filtului. Un procesor mai slab poate sa asigure adaptarea filtrului, doar ca intr-un timp mai indelungat, spre exemplu 10-20s sau chiar mai mult, dar odata adaptat filtrul, performantele lui pot fi foarte apropiate de cele ale unui sitem cu un cpu mai puternic. Acuma sigur ca in practica, apar frecvent semnale tranzitorii (mai dai peste o groapa, mai clanxoneaza unu sau pur si simplu schimbi treapta de viteza) si ca urmare filtrul se destabilizeaza - aici intervine puterea de procesare, un sistem mai puternic va putea readapta sitemul repede, in timp ce un sistem mai slab va intarzia sau poate chiar va esua sa-l mai adapteze daca perioada de aparitie a zgomotelor tranzitorii este mai mica decat perioada minima necasara adapatarii.

Ceea ce nu am reusit sa inteleg prea bine este cat de mult conteaza pozitionarea difuzoarelor fata de ocupantii masinii. Din cate imi aduc aminte, imi cer scuze daca vorbesc prostii dar chiar asta imi aminteam acum, Honda pe care o mentionasem mai sus anula si zgomotele de frecventa inalta folosind excitatoare montate pe geamurile laterale.

Intr-adevar, este o problema la care m-am gandit si eu in trecut. Un raspuns decent as putea da doar dupa ce fac teste efectiv. Ipotezele pe care le-am abordat in trecut au fost:
1. folosirea de microfoane imperechiate cu fiecare difuzor si generarea semnalului in antifaza in difuzorul pereche.
2. folosirea de microfoane imperechiate cu fiecare difuzor si generarea semnalului in antifaza in difuzorul opus (in diagonala pentru 4 difuzoare)

Cu alte cuvinte ma gandeam sa folosesc 4 microfoane fiecare avand cate un canal dedicat. Semnalul in antifaza calculat va fi generat dupa cum spueam mai sus in difusoarele pereche dar in plus ma mai gandam sa folsesc si un al 5-lea canal comun tuturor difuzoarelor pe care sa generez un semnal rezultat in urma insumarii celor 4 canale dedicate si filtrat cu un filtru trece banda (banda utila inca nu stiu care ar putea fiasfel incat sa obtin rezultate bune, ramane de testat) In felul acesta, as putea identifica particularitati zonale in zgomot si in consecinta sa le tratez independent. Este totusi o ipoteza, s-ar putea sa pasagerii sa nu observe nici o diferenta intre folosirea a 4/5 canale si folosirea doar al celui de al 5-lea singur.

In ce priveste frecventele inalte, dat fiind ca am doar doua difuzoare de inalte (ambele in fata) si sunt montate pe iesirea fata impreuna cu celelalte doua din usi, probabil ca o sa folosesc aceleasi doua canale ca si pentru boxele din usi, si mai adaug doua microfoane (sau poate chiar unu sa fie suficient). Nu vreau sa folosesc alt timp de generator de unde mecanice ca complic inutil sistemul(relativ la posibilitatile mele).
Pe de alta parte introducand prea multe canale se creste complexitatea sistemului si ca urmare ii scade stabilitatea. Un sistem cu prea multe canale va fi foarte greu de reglat si mai mult, chiar daca se regleaza intr-un final, va fi foarte usor dereglabil la zgomote tranzitorii. Ca urmare va fi nevoie de un compromis - iau in considerare folosirea doar a doua canale, fata/spate sau chiar a unuia singur.

PS: ca mi-am adus aminte, ma gandam daca greierasii se pot atenua, primul impuls a fost ca nu, dar apoi mi-am dat seama ca unii pot fi, cei care au o frecventa ridicata, cred ca o frecventa de ordinul kHz-lor poate fi atenuata atata timp cat sgomotul isi pastreaza liniaritatea. Oricum problema principala la greierasi este ca sunt atrenati in general de frecvente joase - viratiiile caroseriei, insa frecventa cu care rezoneaza materialul din care sunt facuti (piulita/metal, ciob/sticla etc) poate sa fie de ordinul kHz si ca urmare poat fi atenuati partial.

This post has been edited by bigguy00: 27 Oct 2010, 10:34