FM-Audio ARTA Turntable

Automatischer, netzwerkfähiger Drehteller für Lautsprecher-Directivity- und Polar-Messungen mit ARTA.

Projektbild

Kurzbeschreibung

Bei der Entwicklung von Lautsprechern müssen Messungen häufig unter mehreren Winkeln durchgeführt werden, z. B. 0°, 15°, 30°, 45° oder 90°. Manuell ist das langsam, fehleranfällig und schlecht reproduzierbar.

Dieses Projekt automatisiert diesen Ablauf: ARTA steuert über ein externes Turntable-Programm einen Arduino-Drehteller an. Der Arduino fährt den Lautsprecher per Schrittmotor auf den gewünschten Winkel und zeigt IP-Adresse, Referenzfahrt und Position auf einem LCD an.

Wofür ist das Projekt gedacht?

• Lautsprecherentwicklung
• Polar- und Directivity-Messungen
• ARTA-Gruppenmessungen
• reproduzierbare Winkelmessungen
• Messräume, bei denen Bedienplatz und Drehteller räumlich getrennt sind

Funktionsprinzip

1. Der Arduino erhält per DHCP eine IP-Adresse.
2. Die IP-Adresse wird auf dem Display angezeigt.
3. Beim Start führt der Drehteller eine Referenzfahrt aus.
4. ARTA ruft das externe Turntable-Programm turntable.exe auf.
5. Das Programm sendet den Zielwinkel per UDP an den Arduino.
6. Der Arduino berechnet daraus die benötigten Motorschritte.
7. Der Schrittmotor fährt die gewünschte Position an.
8. Der Arduino sendet eine Rückmeldung zurück.

ARTA -> turntable.exe -> Netzwerk/UDP -> Arduino -> TB6600 -> NEMA23 -> Drehteller

Projektinhalt

Pfad	Inhalt
Arduino/	Arduino-Sketch für Ethernet, UDP, Display, Referenzfahrt und Motorsteuerung
ARTA Turntable File/	Windows-Datei turntable.exe für die ARTA-Anbindung inkl. benötigter DLLs
Bilder/	Anschlussplan, Screenshots und Fotos
DXF/	CAD-/Fräs-/Laser-Dateien
STL/	3D-Druck-Dateien für Halter und Abstandshalter
Bestellliste.xlsx	Stückliste / Einkaufsliste
Drehteller Dokument.docx	ursprüngliche Projektdokumentation
ARTA Manual/	ARTA-Dokumentation zur Turntable-/Polar-Messung
Drehteller.zip	STEP/CAD-Datei
docs/downloads.md	Download-Hinweise für Windows, Linux, ARTA, CAD/DXF/STL

Downloads

Ziel	Download / Datei
Komplettes Projekt	GitHub Code → Download ZIP
REW-GUI für Windows	GitHub Releases → FM-Audio-REW-Turntable-Windows.zip
REW-GUI für Linux/CachyOS inkl. Desktop-Icon	GitHub Releases → FM-Audio-REW-Turntable-Linux.zip
ARTA-Treiber	ARTA Turntable File/turntable.exe
STEP/CAD	Drehteller.zip
DXF	DXF/
STL	STL/

Linux-Desktop-Starter: Im Linux-ZIP liegt install_desktop_launcher_linux.sh. Nach dem Ausführen erscheint der Starter als FM-Audio REW Turntable im Anwendungsmenü. Details: docs/downloads.md.

Hardwareüberblick

Komponente	Beispiel / Hinweis
Mikrocontroller	Arduino Ethernet oder Arduino Uno R3 + Ethernet Shield
Motor	NEMA23-Schrittmotor, ca. 2 Nm, 8-mm-Welle
Motortreiber	TB6600 CNC Stepper Driver
Netzteil Motor	Mean Well LRS-100-24, 24 V
Netzteil Logik	Mean Well 5 V, z. B. RS-15-5 oder vergleichbar
Display	I2C LCD 20x4, Adresse im Code aktuell 0x27
Referenzsensor	Näherungssensor / Endlagensensor
Mechanik	Drehkranz, Zahnrad/Ritzel, MDF-/Alu-Platten, 3D-Druckhalter

Die detaillierte Einkaufsliste liegt in Bestellliste.xlsx.

Pinbelegung Arduino

Funktion	Arduino-Pin	Hinweis
STEP / PULSE	D2	zum TB6600 PUL / STEP
Referenzsensor	D3	INPUT_PULLUP, erwartet HIGH/LOW-Wechsel
DIRECTION	D5	zum TB6600 DIR
ENABLE	D8	im Sketch definiert
LCD	I2C SDA/SCL	I2C-Display 20x4
Netzwerk	Ethernet Shield / Arduino Ethernet	UDP-Port 10049

Mehr Details: docs/wiring.md

Wichtige Arduino-Werte

Im Sketch Arduino/Arta_TurntablemitStepperundDisplay20230803.ino:

unsigned int localPort = 10049;
float Stepsprograd = 65.75;

Stepsprograd ist der wichtigste Kalibrierwert. Er beschreibt, wie viele Motorschritte für 1° Drehtellerbewegung nötig sind.

Der Wert hängt ab von:

• Motorschritten pro Umdrehung
• Microstepping am TB6600
• Zahnrad/Ritzel
• Drehkranz-Übersetzung

Kalibrierung: docs/calibration.md

Arduino flashen

1. Arduino IDE installieren: https://www.arduino.cc/en/software
2. Benötigte Libraries installieren:
   • Ethernet
   • EthernetUdp
   • LiquidCrystal_I2C
   • AccelStepper
3. Datei öffnen:
   • Arduino/Arta_TurntablemitStepperundDisplay20230803.ino
4. Board und Port auswählen.
5. Sketch hochladen.
6. Arduino neu starten.
7. Auf dem Display prüfen:
   • DHCP erfolgreich?
   • IP-Adresse sichtbar?
   • Referenzfahrt abgeschlossen?

ARTA einrichten

1. ARTA starten.
2. Menü öffnen:
   • Setup → Rotating turntable
3. External auswählen.
4. Als Turntable-Programm eintragen:
   • ARTA Turntable File/turntable.exe
5. Falls ARTA die Datei nicht direkt auswählbar macht, den Pfad manuell eintragen.

Mehr Details: docs/arta-setup.md

Messung durchführen

1. ARTA öffnen.
2. Record → Spatial impulse response group record
3. Turntable Driver auswählen.
4. Messordner erstellen und auswählen.
5. Winkelauflösung wählen, z. B. 15°.
6. Endwinkel wählen, z. B. 45°, 90° oder 180°.
7. Pause setzen, z. B. 3 s.
8. Dateinamen prüfen.
9. Messung starten.

REW-Integration

REW 5.40+ besitzt eine HTTP-API. Dadurch kann der vorhandene Arduino-Drehteller auch mit Room EQ Wizard genutzt werden.

Das Python-Script liegt hier:

software/rew_turntable/rew_turntable_runner.py

Dokumentation: docs/rew-integration.md

Kurzbeispiel für den aktuell geprüften Turntable:

python software/rew_turntable/rew_turntable_runner.py \
  --turntable-ip 192.168.178.191 \
  --mode manual \
  --angles 0:180:15

Für die Werkstattbedienung mit frei einstellbarem Start-/Endwinkel, Schrittweite und REW-Frequenzbereich gibt es zusätzlich:

python software/rew_turntable/rew_turntable_gui.py

Unter Windows und Linux gibt es vorbereitete Download-Pakete:

Variante	Download/Start
Fertige Windows-EXE	GitHub Release FM-Audio-REW-Turntable-Windows.zip herunterladen und FM-Audio-REW-Turntable.exe starten
Linux/CachyOS-Paket	GitHub Release FM-Audio-REW-Turntable-Linux.zip herunterladen, run_gui_linux.sh starten oder install_desktop_launcher_linux.sh für den Desktop-Starter ausführen
Python-Version	software\rew_turntable\run_gui_windows.bat doppelklicken oder unter Linux software/rew_turntable/run_gui_linux.sh starten

Die Windows-EXE und das Linux-Paket werden automatisch über .github/workflows/build-windows.yml gebaut.

Dokumentation

Dokument	Zweck
docs/downloads.md	Download-Pakete und Startdateien für Windows/Linux
docs/build-guide.md	Aufbau und Projektüberblick
docs/wiring.md	Anschluss, Pins und Verdrahtung
docs/arta-setup.md	Einrichtung in ARTA
docs/rew-integration.md	REW-API-Anbindung und Python-Script
docs/calibration.md	Kalibrierung von Stepsprograd
docs/troubleshooting.md	Fehlersuche

Sicherheitshinweis

In diesem Projekt werden Netzteile verwendet, die mit Netzspannung betrieben werden können.

230-V-Arbeiten dürfen nur von fachkundigen Personen durchgeführt werden.

Vor dem Einschalten prüfen:

• Netzteile korrekt angeschlossen?
• 24-V- und 5-V-Seite getrennt und sauber verdrahtet?
• gemeinsame Masse nur dort verbunden, wo sinnvoll?
• Motortreiber korrekt eingestellt?
• Not-Aus / Abschaltmöglichkeit vorhanden?

Bekannte Verbesserungsmöglichkeiten

• Python-Quellcode zu turntable.exe ergänzen.
• README-Bilder weiter optimieren und verkleinern.
• GitHub Release mit versionierten ZIP-Dateien ergänzen, damit Nutzer nicht auf zeitlich begrenzte Actions-Artefakte angewiesen sind.
• Arduino-Code stärker kommentieren und Konstanten in einen Konfigurationsblock verschieben.
• Mechanik-Maße und Montage-Reihenfolge noch ausführlicher dokumentieren.

Lizenz

Dieses Projekt steht unter der FM-Audio Non-Commercial Source License 1.0.

Kurzfassung:

Erlaubt	Nicht erlaubt
private Nutzung	kommerzielle Nutzung
Lernen / Evaluieren / Hobby	Verkauf von Produkten, Kits, CAD-Dateien oder Software
nicht-kommerzielle Änderungen	bezahlte Fertigung, Messung, Kalibrierung, Support oder Beratung
nicht-kommerzielle Weitergabe unter gleicher Lizenz	Nutzung in kommerziellen Kunden-/Firmenprojekten

Es wird keine Patentlizenz gewährt. Für kommerzielle Nutzung, Patentrechte oder Sonderfreigaben bitte schriftlich anfragen: turntable@fm-audio.eu.

Credits

FM-Audio — Stefan Weltermann, Nils Hitschke