Passive Schallortung 90° verzögerrung des Signals

[Florian R. (rager)]

Hallo,
Ich möchte gerne ein Schallortungssystem für einen Roboter bauen.
Es soll die Richtung eines 5-6kHz Tonsignals geortet werden. Zwei 
Mikrofone befinden sich in einem Abstand von einer halben Wellenlänge.
Die Tonsignale werden verstärkt und um 90° verzögert um dann mit dem 
Original des anderen Mikrofons überlagert. Daraus lässt sich dann der 
Winkel zur Tonquelle per µC ermitteln. Ich habe schon google gequält und 
in der Hochschule rumgefragt, aber leider keine analoge Lösung gefunden. 
Mit Hochpass-/Tiefpass-filtern geht es wie es scheint jedenfalls nicht 
da ich nicht 90° hinbekomme ohne das Signal zu verlieren.
Es wäre schön wenn der µC nur noch einen analogen Wert auslesen muss 
welcher den Winkel repräsentiert.

kann mir da jemand helfen?

Florian

[gb (Gast)]

Du kannst mit Allpässen die Phase verschieben.
Ähnlich hier links unten:

http://www.sebulli.com/qrss/rx2.pdf
Die 3 OPs schieben das Signal um 90°
die anderen um 180°, so dass beide sich um 90° unterscheiden.
Bei dieser Schaltung liegt die optimale Frequenz aber um Bereich 1kHz.


Siehe auch hier:
http://webpages.charter.net/wa1sov/technical/allpass/allpass.html

[Dirk J. (dirk-cebu)]

Hallo Florian, ich hab hier noch was aus einer uralten Funkschau. 
Vielleicht ist es das, was Du suchst.

[Heinz (Gast)]

Kann die Verzögerung um 90° nicht im µC gemacht werden?

[Florian R. (rager)]

Danke für die Antworten !
Ich denke der Allpass ist am erfolgversprechendsten, aber ich bin mir 
noch nicht sicher ob ich es schaffe ihn auf ca. 6860Hz einzustellen (Ich 
habe mich für einen Mikrofonabstand von 5cm entschieden. Ich habe leider 
noch nicht viel Erfahrung mit so etwas und bin ein wenig überfordert ^^ 
.

Den µC möchte ich dafür nicht benutzen, da ich mir vorgenommen habe es 
Analog umzusetzen. Ich finde es doof immer alles digital zu machen.

Heute und Montag muss ich leider erst einmal Klausuren schreiben und 
dann kann ich mich wieder den spannenden Sachen widmen :)

LG,

Florian

[Hagen R. (hagen)]

Florian Roesner schrieb:
> Den µC möchte ich dafür nicht benutzen, da ich mir vorgenommen habe es
> Analog umzusetzen. Ich finde es doof immer alles digital zu machen.

aber gerade mit einem billigen µC kannst du das ziemlich einfach lösen. 
Wenn ich dich richtig verstanden habe dann möchtest du ein einziges 
Tonsignal mit fester Frequenz verarbeiten, hier 6860Hz.

Mit einem µC musst du nur beide Mikrofone mit minimal 6860*4Hz abtasten 
und dann beide Streams um 1 Sample versetzt verrechnen.

Denoch ist mir dein Vorgehen noch nicht ganz klar. Denn im Grunde meine 
ich das du nur beide Mikrofone in Achse zum Tonsignal mit einem viertel 
der Wellenlänge deines Tonsignales anordnen musst. Beide Mikrofone 
liegen an einem Differenzverstärker. Die Phasenverschiebung um 90 Grad 
wird durch den Abstand der Mikrofone eingestellt. Letzendlich ist das 
dann nichts anderes als ein aktives Richtmikrofon.

Gruß Hagen

[SNR (Gast)]

Florian Roesner schrieb:
> Ich denke der Allpass ist am erfolgversprechendsten, aber ich bin mir
> noch nicht sicher ob ich es schaffe ihn auf ca. 6860Hz einzustellen

Hab das gerade mal mit einem Allpass 1.Ordnung ausprobiert. Funktioniert 
ohne Probleme. Einfach ein Poti für den Ladewiderstand des Kondensators 
nehmen und darüber einstellen.
Nur ist die Frage ob das so Temperaturstabil ist, bzw. ob das Ding dann 
nicht irgendwann rumdriftet.

Mit einem uC wärs wirklich einfacher (vorallem bräuchte man erst gar 
keinen Abgleich).

Grüße