Guten Tag allerseits. Es gibt einen "Panorama-Empfänger" für Ultraschall -um Fledermäuse zu belauschen: "Laar TDM 7 DII" bei http://www.vonlaarmedia.de/html/ultraschall.html (sehr teuer!) Das scheint hier so auszusehen, daß kontinuierlich das ganze Ultraschall-Spektum im Luftraum per Mikrophon aufgenommen wird, und hernach durch den z.B.) Faktor 8 oder 10 heruntergeteilt wird, um es in den hörbaren Bereich zu transponieren. (kurz dargestellt). Wie mag das gehen?...und hier beginnt meine Frage: Wenn ein analoges Signal einem A/D-Wandler zugeführt wird, so liegt es doch danach als Daten vor -also 8 oder 18 oder gar 32-bit. Wie könnte dieser digitale Datenstrom sozusagen "geteilt" werden? Analoge Frequenzen: >Ja, per Mischer. Aber wie könnte man das mit der digitalisierten Datenfluß machen? Denn: Es handelt sich freilich um eine kontinuierliche Veränderung der Ereignisse, also in Echtzeit (plus Latenzzeit natürlich), siehe "Laar TDM 7 DII" Also, das würde mich mal interessieren, um es vielleicht auch mal nachbauen zu können. Liebe Grüße, Gerhard.-
in den Frequenzbereich transformieren, Frequenzen z.B. halbieren oder verschieben und wieder in den Zeitbereich transformieren.
genau wie im analogen: faltung im Frequenzbereich -> multiplikation im zeitbereich
Guten Abend. Zunachst danke für Eure Nachrichten. 1) Earl S. schrieb: "in den Frequenzbereich transformieren, Frequenzen z.B. halbieren oder verschieben und wieder in den Zeitbereich transformieren." Vor dem A/D-Wandler, oder hinter einem darauf folgenden D/A-Wandler, so ist meine Frage. 2) Alex schrieb: "genau wie im analogen" Bedeutet dies, daß die Datenausgabe, die aus einem einem A/D-Wandler kommt, mit Frequenzteilern (z.B. 1:8) heruntergeteilt werden kann? Sorry, das würde ich zunächst noch nicht verstehen, denn dort stehen keine analogen Schwingungen an. (?)
Gerhard V. schrieb: > Earl S. schrieb: >> "in den Frequenzbereich transformieren, Frequenzen z.B. halbieren oder >> verschieben und wieder in den Zeitbereich transformieren." > > Vor dem A/D-Wandler, oder hinter einem darauf folgenden D/A-Wandler, > so ist meine Frage. ohne die Gerätebeschreibung zu lesen, bin ich davon ausgegangen, dass die Signalverarbeitung auf digitaler Ebene stattfindet. Aus den Beschreibungen der Geräte geht jedoch hervor, dass die Signalverarbeitung wohl auf analoger Ebene stattfindet, also vor dem A/D-Wandler (mit Oszillator und Mischer). Die Informationen zu dem genannten Gerät sind aber sehr sparsam.
Earl S. schrieb: > Aus den Beschreibungen der Geräte geht jedoch hervor, dass die > Signalverarbeitung wohl auf analoger Ebene stattfindet, also vor dem > A/D-Wandler (mit Oszillator und Mischer). Ein Mischer wird die Frequenz allerdings nicht teilen, sondern ein komplettes Frequenzband z.B. in den hörbaren Bereich verschieben
Guten Morgen. Das ist interessant! Ursprüglich bin ich ja ebenfalls davon ausgegangen, daß das Gerät "Laar TDM 7 DII" analog arbeitet. Mit "nur" einem analogen Mischer arbeiten auch andere Fledermaus-scanner, auch zum Selbstbau, siehe unter: http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Fledermaus.html Dort wird das "Urgerät" von "Franzis" beschrieben, und das arbeitet mit einem Mischer, dem CD2003. Mike schrieb: > Ein Mischer wird die Frequenz allerdings nicht teilen, sondern ein > komplettes Frequenzband z.B. in den hörbaren Bereich verschieben. ...hmmm, aber ich glaube, daß es immer nur eine einzelne jeweils selektierte Frequenz ist, die per Mischer>Schwebung>Differenzton quasi transponiert wird, nicht aber ein ganzes Spektum ("Band") zugleich. In früheren Zeiten, so erzählte mein Vater, wurde zu diesem Zweck ein sog. "Ringmischer" verwendet. Und das Durchsuchen eines Frequenzspektums [durchstimmen] muß man aber von Hand machen, s.Radio.) Zugleich: Also genauso, wie wir alltäglich hören -nämlich alles zugleich. So ähnlich scheint es ja dort bei dem "Laar TDM 7 DII" zu sein: Die Darstellung eines "Panoramas" Wie kann das realisiert werden? -und DESHALB komme ich ja überhaupt erst auf die Variante mit einem A/D-Wandler, der -so nach meinem Verständnis- eben das ganze ausgewähle Spektrum "durchscannt" mit seiner Samplingfrequenz von z.B. 195 KHz. Und aber danach müßte herunteroktaviert/transponiert werden...- (Ich hoffe, daß ich mich einigermaßen verständlich ausdrücke...) danke, und liebe Grüße, gerhard.-
Man kann entweder scannen oder mit einem Impulsspektrum mischen. Irgendein Mischprodukt fällt dann immer in den Hörbereich. Leider mischt sich auch das Rauschen des gesamten Spektrums in den Hörbereich, das Gerät wird unempfindlicher. Das gilt aber für jeden Spektrumanalysator auch, je breiter die Darstellung desto höher der Rauschpegel.
Gerhard V. schrieb: > ...hmmm, aber ich glaube, daß es immer nur eine einzelne jeweils > selektierte Frequenz ist, die per Mischer>Schwebung>Differenzton quasi > transponiert wird, nicht aber ein ganzes Spektum ("Band") zugleich. Bestimmt nicht. Im Mischer entsteht die Summen- und die Differenzfrequenz zwischen dem Eingangssignalgemisch und der Überlagerungsfrequenz. Jeder klassische Radioempfänger nach dem Superheterodyn-Prinzip macht das so. Hinten kommt Sprache oder Musik raus und das ist das hörbare Frequenzband. Vor dem Mischer muss deshalb das Eingangssignal durch einen Bandpass auf einen bestimmten Frequenzbereich beschränkt werden, so dass für einen Fledermausdetektor sinnvollerweise die Differenzfrequenz aus Fledermaus und Überlagerungsfrequenz im hörbaren Freuenzbereich zu liegen kommt. Das Funktionsprinzip des Laar TDM 7 DII wird mit blumigen Worten verschwiegen. Man kann nur vermuten, dass hier mehrere Frequenzbänder heruntergemischt werden und sich dann im Hörbereich überlagern. Sofern nicht alle möglichen Fledermäuse gleichzeitig im Erfassungsbereich sind, ist das natürlich auch kein Problem. Erreichen könnte man das durch geeignete Unterabtastung des Eingangssignals. Beim TD 15-2 z.B ist die Filterbandbreite (+/-5kHz) und der Verstellbereich für dir Überlagerungsfrequenz angegeben.
Zunächst zum Artikel oben von Christoph Kessler (ich habe den zweiten oben von Mike erst später gefunden, nachdem ich diesen hier schon geschrieben hatte.) DAS ist ja interessant: Ein Impulsspektrum, und das dann in das Aufgenommene analog reinmischen (also in die laufende Aufnahme, meine ich.) "Impulsspektrum"...wenn ich ein Spektrum erzeuge, das diskret ist, d.h. nur Frequenzen 1.) eines bestimmten Bandes (hier: ca. 15-90 KHz), 2.) in nur ...sagen wir 1-Hz-Stufen. ...und eigentlich müßte dieses Spektrum auch gar nicht wirklich simultan ablaufen i.S.e. (rosa)Rauschens, sondern es würde vielleicht ausreichen, wenn es zeitlich durchlaufen werden würde mit einer gewissen Geschwindigkeit... D.h. man habe einen durchstimmbaren Oszillator (aber wie bekomme ich dann die diskrete 1-Hz-Stufung hin danach?), und diese Folge von Einzelfrequenzen überlagere ich dann im Mischer mit dem GEMISCH am Eingang (Mikrophon). (also hier ist ein gewisser Übergang zum Aspekt des scannens, gell?) ..... (hier lasse ich mal offen zum weiteren Ideen-besprechen.) 3.) und scannen? Würde das bedeuten, doch zuerst mit einem A/D-Wandler zu arbeiten (der scannt ja gewissermaßen)... -aber wie könnte man dann DANACH runtertransponieren? (und das wäre dann mein Frageansatz von oben.) .... ________________________________________________________ 4.) und nun zum Artikel von Mike: Mike schrieb: > Im Mischer entsteht die Summen- und die > Differenzfrequenz zwischen dem Eingangssignalgemisch und der > Überlagerungsfrequenz. So ganz hab ich's noch nicht verstanden: Wird somit aus einem GEMISCH am Eingang durch die Überlagerung mit einer einzelnen Überlagerungsfrequenz im Ergebnis EINE Frequenz herausgebildet? Wird somit aus einem Spektrum durch die Überlagerung eine EINZELNE Frequenz selektiert? Mike schrieb: > Man kann nur vermuten, dass hier mehrere Frequenzbänder > heruntergemischt werden und sich dann im Hörbereich überlagern. Dann würde ich auch diese Aussage verstehen. Und dann würde es auch nicht ein vollständiges quasi diskontinuierliches Spektrum sein, das im Laar TDM 7 DII heruntertransponiert wird, sondern eben "nur" einzelne (zu erwartenden Fledermaus-)Frequenzen. .... herzlichen Dank für die Besprechung. Schönen Abend, Gerhard.-
Gerhard V. schrieb: > Wird somit aus einem GEMISCH am Eingang durch die Überlagerung mit einer > einzelnen Überlagerungsfrequenz im Ergebnis EINE Frequenz > herausgebildet? Im Mischer wird das Eingangssignale mit dem Oszillatorsignal multipliziert. Wenn man sich dann das Spektrum am Ausgang des Mischers ansieht, findet man i.A. die beiden Originalsignale (Eingangsband und Oszillator, werden weggefiltert), die Differenfrequenz (Frequenz Eingangsband - Oszillator) und die hier nicht weiter interessante Summenfrequen (Frequenz Eingangsband + Oszillatorfrequenz). Wenn man z.B. einen Oszillator mit 78kHz verwendet und damit die Rufe der großen Hufeisennase (80-84kHz) mischt, erscheinen der Bereich u.a. um 78kHz nach unten verschoben, also zwischen 2 und 6kHz.
Guten Abend. Zunächst danke und entschuldigung, daß ich vielleicht oben etwas unstrukturiert geschrieben hatte . Ich denke sozusagen laut beim Schreiben...-es ist ja eine Suchbewegung.- Ich habe den Eindruck, daß sich die Angelegenheit langsam zu klären beginnt. Die Aufgabe nähert sich in gewisser Weise durchaus dem Arbeitsprinzip eines Spektrumanalysators, nur daß dann halt am Ausgang kein Anzeigemonitor steht, sondern ein "Lautsprecher" (hörbarer Bereich.) Das Konzept stelle ich mir mittlerweile wie folgt vor: Ultraschallmikrophon >rauscharmer Vorverstärker >Mischereingang >Audio-Ausgang. Der zweite frequenzeingang des Mischers wird durch einen Frequenz-sweep-oszillator bedient. Ich müßte dann aber natürlich überlegen, welcher F-Bereich hierfür sinnvoll wäre periodisch zu durchlaufen- und zwar mit einer solchen Geschwindigleit, daß im Höreindruck letztendlich eine Kontinuität entstehen könnte. Die Fledermäuse überdecken insgesamt einen ziemlich großen Frequenzbereich; ca. 9 KHz bis ca. 200 KHz https://de.wikipedia.org/wiki/Flederm%C3%A4use#Der_Ruf Demgegenüber steht unser menschlicher Hörbereich bis ca. 18 KHz (realistisch-arbeitsmäßig hörbar) ...hmmm...schwierig, den einen Bereich in den anderen "hineinzufalten"... :-)
Moin, Ich koennt' mir vorstellen, dass das Fledermaussignal (9-200kHz) z.B. mit 18kHz abgetastet (digitalisiert) wird. Dadurch entstehen "automatisch" Aliasspektren, d.h. 0-9kHz wuerden auch wieder als 0-9kHz rauskommen; 9-18kHz als 9-0kHz, 18-27kHz werden wieder zu 0-9kHz usw. bis rauf zu den 200kHz. Man kann zwar nach dem Mischen (abtasten) nicht mehr sagen, welche Originalfreuqenz das mal war, aber alle Frequenzen zwischen 0..max. Mikrophon/Verstaerker-Frequenz tauchen im Spektrum irgendwo zwischen 0-9kHz auf, sind also hoerbar... Ist auch am simpelsten, denn dann muss nicht gross extra gemischt oder ge-DSP-t werden. Gruss WK
Gerhard V. schrieb:
>Wie könnte dieser digitale Datenstrom sozusagen "geteilt" werden?
Es gibt nebem dem bekannten Frequenzteiler- und Frequenzmischverfahren
noch einen ganz anderen Ansatz - die aufgenommenen Signale entsprechend
langsam wiederzugeben und sie so in den für den Menschen zugänglichen
Frequenzraum zu "transponieren"- kennt sicher jeder von Walgesängen. Ein
Faktor 16 sollte es mindestens sein, besser wäre ein Faktor >=30 (120
kHz --> 4 kHz, dass fiept schon ordentlich unangenehm)
Fledermäuse "reden" - je nach Art und geographischer Lage mit Frequenzen
von ca. 15 - 200 kHz. Dabei benutzen sie oft "Sweeps" (FM),
überstreichen ein Frequenzbereich von 60 bis 70 kHz in wenigen
Millisekunden überstrichen wird. Ein derartiges Signal lässt sich mit
derselben Zeitdauer kaum in den hörbaren Bereich abbilden - das
menschliche Ohr braucht mehrere Millisekunden, um einen Ton anhand
seiner Frequenz erkennen zu können.
Daher die Idee zum "time-stretching": Das Originalsignal wird z.B. mit 1
MHz abgetastet, in einen Ringspeicher geschrieben und dann mit einen
Faktor 20, 30 oder 40 verlangsamt über eine ganz normal
Audioschnittstelle ausgegeben. Das Verfahren an sich ist simpel, alles
was es braucht sind: ein schneller ADC, etwas Speicher, einen Low-Pass
Filter und einen DAC oder Audio Codec.
Der Haken - die Ausgabe braucht dann 20 bis 40 mal länger, der
ursprünglich vielleicht 10 ms dauernde Ruf wird auf 200 bis 400 ms
gedehnt - solange ist der Monitor bzw. der menschliche Zuhörer blind für
weitere Rufe. Wenn man aber annimmt, das die Fledermäuse nicht ständig
rufen und im Vergleich zur Rufdauer die meiste Zeit still sind, dann
sollte es möglich sein, Signalbereiche mit Aktivität zu erkennen und nur
diese verlangsamt abzuspielen und danach wieder an die "Echtzeit"
anzuschliessen.
Gruß,
Burkhard
Guten Abend. Zunächst herzlichen Dank für die tollen Beiträge! Diese letzte Idee von Burkhard finde ich besonders interessant: "time-stretching", und auch in Verbindung mit dem Argument, daß die Fledermäsue ja oftmals nur recht kurz reden, könnte hierdurch diesem Umstand Rechnung getragen werden. Und auch der "Haken", glaube ich, wird nicht wirklich ein solcher sein, da es sich ja doch insgesamt um sehr kurze Latenzzeiten (sozusagen)handelt. Aber es gibt einen ganz anderen "Haken" -und auch auf die Gefahr hin, daß ich jetzt hier im Forum schmählich "ausgebuht" werden sollte: Aber vom Programmieren habe ich (noch) keine Ahnung, wie ich gestehen muß. (Bisher war ich doch eher ein "analoger" :-) ) So befürchte ich, bei der Entwicklung eines Systems, einen Speicher (wohl ein "FiFo"?) so zu programmieren mittels eines Mikroprofessors, daß er zum "Ringspeicher" werde, schmählich versagen würde. (Ja, ich hab hier im Forum mal diverse threads über "FiFo" gelesen...) Vielleicht mag mir jemand eine Einstiegstür empfehlen, wie oder womit ich ein solches Projekt beginnen könnte? (Aber keinen Streß damit.) Vielen Dank und Grüße, Gerhard.-
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