Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Filtern ganz expliziter frequenzen


von Mäc (Gast)


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Ich benötige eine Schaltung / Gerät, mit welchem ich ganz spezifische 
Frequenzen herausfiltern kann. Beziehungsweise muss ich ein Alarmsignal 
(digital) generieren, wenn Audio- Signale mit den Frequenzen von 1655Hz, 
1850Hz und 3310Hz jeweils +/- 1% detektiert werden. Die Detektion sollte 
berührungslos sein (Mikrofon).
Es geht darum, mein Sohn hat diabetes und wir hören in der Nacht den 
Alarm der Pumpe einfach nicht. Und auf dem Markt habe ich bis jetzt noch 
nichts gefunden (berührungslos) und eine App für die Pumpe wird vom 
Hersteller nicht angeboten...

Ich bin gerade dabei, das mit 3 Bandpassfiltern zu lösen und komme 
hierbei wie vermutet zur Problemstelle, dass, obwohl ich aktuell mit 
sehr steilen Filterschaltungen arbeite, ich einfach dennoch ein zu 
breites Spektrum von Frequenzen habe.

Und langsam komme ich zum Schluss, dass es mit Bandpass wahrscheinlich 
nie wirklich zuverlässig wird...

Hat jemand noch eine andere Idee?
Oder kann mir jemand mit dem entwickeln der Schaltung behilflich sein?
Ich habe mich das letzte mal vor mind. 10 Jahren mit Elektronik 
herumgeschlagen... :(

Danke bereits im Voraus für eure Hilfe.

von user (Gast)


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Da fällt mir der Goertzel Algorithmus ein, das wird beim 
Tonwahlverfahren verwendet um die Wahltöne zu erkennen, das könnte auch 
hier passen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Goertzel-Algorithmus

von user (Gast)


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Eine Idee wäre einen DTMF Decoder umzubauen, bzw die Software 
anzupassen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Mehrfrequenzwahlverfahren

von Michael B. (laberkopp)


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Mäc schrieb:
> Hat jemand noch eine andere Idee?

NE567 ist dafür gebaut (analog), Schaltung und Berechnung im Datenblatt.

Bleibt eventuell das Problem eines Mikrophon-Vorverstärkers, der sich an 
unterschiedliche Lautstärke anpassen muss ?

von Blubb (Gast)


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Dreimal PLL mit 4046 aufbauen und den phasendetektor auswerten?

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Nimm drei Mal den NE567 dafür.

MfG

von Theor (Gast)


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Mäc schrieb:
> Ich benötige eine Schaltung / Gerät, mit welchem ich ganz spezifische
> Frequenzen herausfiltern kann. [...]
>
> Ich bin gerade dabei, das mit 3 Bandpassfiltern zu lösen und komme
> hierbei wie vermutet zur Problemstelle, dass, obwohl ich aktuell mit
> sehr steilen Filterschaltungen arbeite, ich einfach dennoch ein zu
> breites Spektrum von Frequenzen habe.
>
> Und langsam komme ich zum Schluss, dass es mit Bandpass wahrscheinlich
> nie wirklich zuverlässig wird...

Naja. An sich ist das ja eine zur Aufgabe passende Möglichkeit.

Vielleicht könnten wir ja mal einen Blick darauf werden, wenn Du uns den 
Schaltplan zeigst und vielleicht etwas genauer beschreibst, was das 
Problem mit Deinen bisherigem Stand ist. Ist schade, wenn man sowas 
verwerfen muss, finde ich.

Was man vielleicht etwas genauer untersuchen könnte ist, inwiefern Du 
ein zu breites Spektrum an Frequenzen hast. Hilft denn die Dauer der 
Töne oder ihr Rhythmus nicht weiter?

Görtzel und PLL usw. sind natürlich auch Möglichkeiten, aber ich habe 
irgendwie das Gefühl, dass Störgeräusche das Problem sind. Und da wirst 
Du für Görtzel und Konsorten ähnliche Maßnahmen brauchen, denke ich, 
wenn sie auch im Prinzip schon selektiver sein können.

Mal was Anderes, was Du vermutlich aber schon versucht hast: Gibt es 
denn keine Alternativen? Das Problem werden ja viele Eltern haben. Oder 
einfach ein Babyfon?

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Oder einen Hund, der eine Ausbildung in Filteralgorithmen hat, und gerne 
aufpaßt.

MfG

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Mäc schrieb:
> Hat jemand noch eine andere Idee?

Wo wir hier schon im Mikrocontroller Unterforum sind:
Dafür ist der Goertzel-Algorithmus wie geschaffen

von Andre R. (ltisystem)


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Intuitiv würde ich auch mit einem µC eine FFT vom Eingangssignal machen 
und mir die Amplitude der einzelnen Bins anschauen. Wenn diese spziellen 
drei Amplituden über einen Schwellwert kommen, mache irgendwas. Arduino 
Nano sollte da reichen, man kann mit 10kHz abtasten, das schafft der 
locker, und man kann dann die FFT Routine locker flockig und 
zeitunkritisch (weil ich vermute es kommt nicht auf 2 Sekunden mehr oder 
weniger an) durch ackern und auf die Bins schauen. Goertzel geht auch!

https://www.ebay.de/itm/2X-Mikrofon-Gerauschsensor-Modul-Sound-Detection-Sensor-DC-3-3-5V-For-Arduino-/263742302041

https://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_trksid=p2054436.m570.l1313.TR12.TRC2.A0.H0.Xarduino+nano.TRS0&_nkw=arduino+nano&_sacat=0

Aus eigenem Interesse würde ich die NE567 mal versuchen, hab ich noch 
nicht gehört, finds die kleinen Teile aber sau kuhl. Vllt etwas 
unpraktischer wegen löten und Schaltung aufbauen.

Was ich mich noch frage ist, wie du deinen neuen Alarm verwirklichen 
willst?

von Mitleser (Gast)


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Wie wäre es mit einem Babyfon? Eventuell das Mikro direkt ankoppeln um 
die Übertragung von Umgebungsgeräuschen zu minimieren.

von Purzel H. (hacky)


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Wenn man sich getraut den Diabetes-Monitor zu oeffnen, weil man denkt 
hinreichend von Fach zu sein, kann man auch gleich das Alarmsignal 
abgreifen. Die Frage ist was ist zuverlaessiger.
Das Abgreifen des Alarmsignales, oder ein externes Audiogebastel...

: Bearbeitet durch User
von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Jetzt ist G. schrieb:
> Wenn man sich getraut den Diabetes-Monitor zu oeffnen, weil man denkt
> hinreichend von Fach zu sein

Das ist ein medizintechnisches Gerät. Daran sollte man auch nicht dann 
herumbasteln, wenn man "denkt", hinreichend vom Fach zu sein.

von ÄXl (Gast)


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Das kann man mit zwei Transistorstufen gut lösen. Oder analog hierzu mit 
Operationsverstärkern.  NE567 geht auch, hab ich aber noch nicht 
getestet.
Ansatz:
Beitrag "Re: Kunstlichtdetektor per Photodiode an ESP32"
Die benötigten Bauteilwerte für die drei Eckfrequenzen muss man 
natürlich ausrechen UND die müssen dann auch stimmen. Da ist man mitm 
Görtzel-Algo auf nem µC schon deutlich flexibler. Aber es kommt ja auch 
immer darauf an, was man wo mal gelernt hat. Mir geht es mitm Lötkolben 
leichter von der Hand, als mitm µC. Jeder, wie er kann / mag.
Und natürlich brauchst Du fürs Mikrofon noch nen Vorverstärker, eine 
Gleichrichterstufe und einen zweiten Bandpass mit 2Hz oderso, falls das 
Signal intermittierend ausgegeben wird. Oder ist es ein Dauerton?
Analog wird es ne Fleissaufgabe. Görtzel müsste ich zusammenkopieren und 
hoffen, dass es dann auch funktioniert.

Wenn Du magst, schreib mir übern FB-Messenger. bin hier nicht 
angemeldet...
Grüße
Äxl Real

von Purzel H. (hacky)


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> Das ist ein medizintechnisches Gerät. Daran sollte man auch nicht dann
herumbasteln, wenn man "denkt", hinreichend vom Fach zu sein.

Doch sicher.
-Wenn man die Alarmglocke nicht hoert ist nicht gut.
-Wenn der Audioversuch grad nicht funktioniert ist auch nicht gut
-Wenn man das Medizingeraet zappt ist auch nicht gut.

"Nicht gut" bedeutet was es bedeutet.

Fuer mich ist die sicherste Loesung das Medizingeraet anzuzapfen. Weil 
ich vom Fach bin. Weil ich sicher bin, das Geraet nicht zu stoeren.

von Jens G. (jensig)


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Rufus schrieb:

>Jetzt ist G. schrieb:
>> Wenn man sich getraut den Diabetes-Monitor zu oeffnen, weil man denkt
>> hinreichend von Fach zu sein

>Das ist ein medizintechnisches Gerät. Daran sollte man auch nicht dann
>herumbasteln, wenn man "denkt", hinreichend vom Fach zu sein.

Vor allem getraut er sich, geschriebenen Text komplett zu ignorieren, 
oder gar gar nicht zu verstehen, denn es wurde anfangs angemerkt:

>Die Detektion sollte berührungslos sein (Mikrofon).

von Rolf M. (rmagnus)


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Jetzt ist G. schrieb:
> Fuer mich ist die sicherste Loesung das Medizingeraet anzuzapfen. Weil
> ich vom Fach bin.

Von welchem Fach? Zertifizierte medizinische Geräte nach einer 
Modifikation wieder neu zu zertifizeren?

von Jim M. (turboj)


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Mäc schrieb:
> Es geht darum, mein Sohn hat diabetes und wir hören in der Nacht den
> Alarm der Pumpe einfach nicht.

Und die Pumpe hat keine Alarm-LED wo man einen Lichtsensor draufpappen 
kann?

Wäre in meinen Augen die einfachste Lösung.

Ich würde kein medizinisches Gerät öffnen was direkt einen Menschen 
töten kann. Insulin Pumpe die zuviel Insulin pumpt wäre direkt tödlich.

von ÄXl (Gast)


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Ich finde die Idee, die LED optisch abzugreifen, auch nicht sooo 
schlecht.
Bei Conrad gibt es ja diese kleinen RGB-Sensoren von Kingbright, in 
denen kleine Fotodiodenarrays mit eingefärbten Segmenten verbaut sind.
Diese brauchen aber auch einen Transimpedanzverstärker (TIA) und ne 
entsprechende Auswertung.
https://www.conrad.de/de/farbsensor-kingbright-kps-5130pd7c-smd-1-st-l-x-b-x-h-512-x-3-x-11-mm-180381.html

Ich würde ersteinmal ein Konzept (jetzt das mit dem Mikrofon) verfolgen 
und wenn das nix wird, es mit der (sicherlich vorhandenen LED an der 
Pumpe) versuchen.

von georg (Gast)


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Jetzt ist G. schrieb:
> Fuer mich ist die sicherste Loesung das Medizingeraet anzuzapfen. Weil
> ich vom Fach bin. Weil ich sicher bin, das Geraet nicht zu stoeren.

Und aufgrund dieser Einbildung riskierst du das Leben eines Kindes? Wenn 
es dein eigenes wäre, könnte man das noch verstehen.

Georg

von Purzel H. (hacky)


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>Und aufgrund dieser Einbildung riskierst du das Leben eines Kindes? Wenn
es dein eigenes wäre, könnte man das noch verstehen.

Wenn diese Methode sicherer ist wie ein Audiogebastel ?
- Netzteil ausgesteckt ? Oops.
- Mikrophon haelt nicht ? Oops.

Ich wuerd's auch fuer mich so machen.

: Bearbeitet durch User
von Cyblord -. (cyblord)


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Mitleser schrieb:
> Wie wäre es mit einem Babyfon? Eventuell das Mikro direkt ankoppeln um
> die Übertragung von Umgebungsgeräuschen zu minimieren.

Bisher die beste Antwort. Ein Babyfon sollte das Problem lösen. Gibt es 
sogar mit Vibrationskissen für das Empfangsteil, wenn man es dann immer 
noch nicht höhren sollte.

von ÄXl (Gast)


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Babyphone? gangbare Methode. Dieses anzuzapfen ist genauso "riskant", es 
hängt ja in der Übertragungskette. Eine vollgelötete Lochrasterplatine 
mit 20 Transistoren und nen Haufen Schniggeldööns drauf ist aber auf der 
anderen Seite auch nicht besser...

von Andre R. (ltisystem)


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ÄXl schrieb:
> Babyphone? gangbare Methode. Dieses anzuzapfen ist genauso
> "riskant", es
> hängt ja in der Übertragungskette. Eine vollgelötete Lochrasterplatine
> mit 20 Transistoren und nen Haufen Schniggeldööns drauf ist aber auf der
> anderen Seite auch nicht besser...

Ich glaub das haste falsch verstanden, das Babyfon soll einfach neben 
dem Alarmausgang der Pumpe stehen und somit direkt zum Nachttisch des TO 
übertragen werden.

von ÄXl (Gast)


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Andre R. schrieb:
> Ich glaub das haste falsch verstanden,

Mitleser schrieb:
> Eventuell das Mikro direkt ankoppeln

Das Mikrofon direkt ankoppeln hat mich denken lassen, man möge das 
Bayphone zerlegen, das elektretmikro ausbauen und mit Klettkrepp an die 
Pumpe bappen.
Deshalb meine "Bedenken". So habe ich das verstanden...

von Wolfgang (Gast)


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Mäc schrieb:
> Beziehungsweise muss ich ein Alarmsignal (digital) generieren, wenn
> Audio- Signale mit den Frequenzen von 1655Hz, 1850Hz und 3310Hz jeweils
> +/- 1% detektiert werden. Die Detektion sollte berührungslos sein
> (Mikrofon).

Wie wörtlich muss man denn das "berührungslos" nehmen?
Besteht nicht die Möglichkeit, dass Mikrophon direkt auf dem Schallgeber 
zu befestigen? Alleine die räumliche Nähe dürfe zu einem so kräftigen 
Signal führen, dass die Frequenzerkennung nebensächlich wird.

von Angehöriger (Gast)


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OT: Ein Angehöriger mit Diabetes benutzt das Dexcom G4, jetzt gibt es 
wohl schon Neuere: https://www.dexcom.com/de-DE
Kann ich sehr empfehlen, und würde in der beschriebenen Situation 
vielleicht helfen? Vor allem wäre es eine getestete, zertifizierte, 
(ungebastelte) Lösung...

von ÄXl (Gast)


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Stell "uns" mal bitte ein Soundbespiel dieses Alarm s online zur 
Verfügung.

von Purzel H. (hacky)


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Hmmmm. Babyphone .. Vergessen auszuschalten - Batterie leer.

von Cyblord -. (cyblord)


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Jetzt ist G. schrieb:
> Hmmmm. Babyphone .. Vergessen auszuschalten - Batterie leer.

Gibts auch mit Netzteil.

Aber Hmmmm Stromausfall, Vulkanausbruch, Alienangriff, Reiter der 
Apokalypse. Was tun wir DAGEGEN?

von Superheld (Gast)


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Cyblord -. schrieb:
> Jetzt ist G. schrieb:
>> Hmmmm. Babyphone .. Vergessen auszuschalten - Batterie leer.
>
> Gibts auch mit Netzteil.
>
> Aber Hmmmm Stromausfall, Vulkanausbruch, Alienangriff, Reiter der
> Apokalypse. Was tun wir DAGEGEN?

Batman anrufen!

von Jacko (Gast)


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Hier wird ziellos mit NE567, Goertzel und FFT um sich geworfen,
teilweise riecht man auch schon Testosteron und Adrenalin...

OHNE dass mal klar ist, was die 3 Frequenzen eigentlich machen.

Fragen an den Fragesteller:
- Wo kommen die genauen Frequenzen her? Gemessen? Wie genau?
- Kommen die alle gleichzeitig, oder je nach Schwere der Störung?
- Kommen die als Dauerton, oder intermittierend.
- Wenn intermittierend - mit welchem Zeitablauf.

Mal ein paar Fakten:
- Analogbandpass und NE567 arbeiten mit RC - haben also nach Abgleich
  temperaturbedingte Frequenzunsicherheiten im %-Bereich.
- Goertzel und FFT auf Quarzreferenz sind stabiler, aber wie
  werden die Signaltöne erzeugt? Quarzreferenz, oder analog?
- Ansonsten haben ALLE Filter IMMER eine Bandbreite für Störgeräusche
  und besonders für Schallimpulse, oder Störpulse auf der
  Abhörleitung. Und MÜSSEN sie auch haben, weil sie ja in endlicher
  Zeit ansprechen sollen.

Ideen:
- Mehrere Töne gleichzeitig mit etwas Trägheit gegen Störpulse
  sollten gut (also störsicher) herauszufiltern sein.
- Intermittierende Töne mit passender Auswertung sollten auch zu
  wenig Fehlalarmen führen.

Grundsätzlich würde mir - nach Mikrofon und Vorverstärker mit Pegel-
automatik - ein µC mit Goertzelfilterung + Auswertung eventueller 
intermittierender Tonfolgen als erstes einfallen.
Allerdings sind dafür µC-Kenntnisse Voraussetzung.

Offene Türen könnten aber auch helfen!
Und wenn man mal eine Stunde die Tür zumachen möchte?
Wie schnell muss denn reagiert werden?

Beitrag #5608013 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5608016 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Mäc (Gast)


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Hallo zusammen,

Danke für die vielen guten ideen.
Bezüglich modifizieren der Pumpe:
Wenn man ein medizinisches Gerät eines Herstellers modifiziert verfallen 
erstens alle Zulassungen und der Hersteller übernimmt keine Haftung 
mehr. Zudem ist das Gerät mittels "Leasingvertrag" nur geliehen und 
somit nicht mein. Variante Modifizieren also AUSGESCHLOSSEN!

In Bezug auf berührungslos:
Ein Mikrofon oder eine Fotodiode an die Pumpe kleben geht auch nicht. 
Wer bindet sein Kind während der Nacht schon gerne am Bett an...

Was ausserdem noch zu erwähnen ist, der kleine ist gerade mal 1.5Jahre 
alt.
Der dreht sich während der Nacht mit ca. 50 Umderhungen / minute... :)
Ich denke, dann wird er sich wohl eher im Bett erhängen anstelle dass es 
ein Problem mit dem Insulin gibt... :)

Ich habe mich nun auch aufgrund euren Ideen und Angaben weiter gemacht 
und eine brauchbare Lösung für die Filterung gefunden. opamp zur 
Vorverstärkung des miks nach dessen eigenem Vorverstärker (da sonst 
Pegel zu klein), anschliessend drei stk. AD8671 (mit geringer 
Verstärkung zur Störsignalunterdruckung aufgrund der nachfolgenden NE555 
Schaltpegel) und dann über 2stk. NE555 ein "digitales" Signal von 2sek. 
erzeugen, welches nun als Alarm verwendet werden kann. Somit sollte das 
Problem gelöst sein. Genau kann ich es erst nach dem Versuchsaufbau 
sagen. Es sieht jedenfalls schon brauchbar aus. (laut LTSpice).

Nun werde ich noch das so gewonnenen Signal über eine einfache 
Funkverbindung übermitteln und so einen Summer ansteuern und voilà, so 
sollte es klappen.

Danke nochmals für eure Tipps,
Ich werde euch auf dem laufenden halten...

von Wolfgang (Gast)


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Jacko schrieb:
> - Ansonsten haben ALLE Filter IMMER eine Bandbreite für Störgeräusche
>   und besonders für Schallimpulse, oder Störpulse auf der
>   Abhörleitung.

Deswegen ist es gut, sich einen separaten Kanal zur Bestimmung des 
Untergrundpegels zu spendieren und das SNR bezogen auf diesen Kanal 
auszuwerten. Ein Filter auf die Signaldauer gehört natürlich auch dazu.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Mäc schrieb:
> Ein Mikrofon oder eine Fotodiode an die Pumpe kleben geht auch nicht.
> Wer bindet sein Kind während der Nacht schon gerne am Bett an...

Die Pumpe ist also am Kind befestigt. Das hättest Du gleich zu Anfang 
erwähnen können ...

Ich drück' Euch jedenfalls die Daumen, daß der Kleine da gut durchkommt.

Was mir noch nicht so ganz klar ist: Warum geht nicht einfach ein 
Babyphon? Das werdet Ihr ja vermutlich sowieso betreiben; springt das 
bei den Warntönen der Pumpe nicht an, oder müsste man es so empfindlich 
einstellen, daß jedes Atemgeräusch des Kindes auch das Babyphon auslöst?

von Theor (Gast)


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Und was ist mit dem Babyfon? Warum geht das nicht?
Also: Mach es wie Du denkst, aber der Grund würde mich mal 
interessieren.

von Jens G. (jensig)


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@Mäc (Gast)
>Ich habe mich nun auch aufgrund euren Ideen und Angaben weiter gemacht
>und eine brauchbare Lösung für die Filterung gefunden. opamp zur
>Vorverstärkung des miks nach dessen eigenem Vorverstärker (da sonst
>Pegel zu klein), anschliessend drei stk. AD8671 (mit geringer
>Verstärkung zur Störsignalunterdruckung aufgrund der nachfolgenden NE555

Damit unterdrückst Du aber auch das Nutzsignal. Wo ist also der Vorteil 
(bis hierhin hast Du ja noch nicht gefiltert)?

>Schaltpegel) und dann über 2stk. NE555 ein "digitales" Signal von 2sek.
>erzeugen, welches nun als Alarm verwendet werden kann. Somit sollte das
>Problem gelöst sein. Genau kann ich es erst nach dem Versuchsaufbau
>sagen. Es sieht jedenfalls schon brauchbar aus. (laut LTSpice).

Und wo ist nun die Filterung?
Ohne Filterung ist es witzlos, denn dann kannste ja gleich ein Babyphone 
nehmen.


@Jacko (Gast)
Ist Dein Testosteron und Adrenalin inzwischen auch wieder auf 
Normalpegel?

>Hier wird ziellos mit NE567, Goertzel und FFT um sich geworfen,
>teilweise riecht man auch schon Testosteron und Adrenalin...

>OHNE dass mal klar ist, was die 3 Frequenzen eigentlich machen.

Hier ist nix ziellos. Auser Dir haben wohl alle verstanden, was es mit 
den Alarmtönen auf sich hat.

>Fragen an den Fragesteller:
>- Wo kommen die genauen Frequenzen her? Gemessen? Wie genau?
Ist eher egal. Es wird ja wohl kaum noch ein rein analog arbeitendes 
GErät sein, was die Töne erzeugt. Also darf man von quarzstabil ausgehen 
(die genauen Frequenzen muß man sowieso am Detektor abgleichbar machen, 
wenn mit NE567).
>- Kommen die alle gleichzeitig, oder je nach Schwere der Störung?
Gleichzeitig wohl kaum. Oder bist Du fähig, 1655Hz und 1850Hz sicher 
auseinander zu halten, wenn gleichzeitig? Wäre gehörmäßig kaum noch als 
selektiver Alarm verwertbar.
>- Kommen die als Dauerton, oder intermittierend.
Eher egal - auch wenn intermittierend, dann wird es ja nicht nur im 
untersten ms-Bereich sein (soll ja für die Ohren sein), sondern eher 
richtung s-Bereich - also sicher detektierbar.
>- Wenn intermittierend - mit welchem Zeitablauf.
s.o.


Mal ein paar Fakten:
- Analogbandpass und NE567 arbeiten mit RC - haben also nach Abgleich
  temperaturbedingte Frequenzunsicherheiten im %-Bereich.
Wenn Du den TK meinst - der ist noch nicht mal im Promillebereich 
unsicher. Mit dem kannste die Frequenzen, die mindestens 10% 
auseinanderliegen, sicher auseinanderhalten.
- Goertzel und FFT auf Quarzreferenz sind stabiler, aber wie
  werden die Signaltöne erzeugt? Quarzreferenz, oder analog?
Ja, sicherlich bei solchen Geräten und in heutiger Zeit Quarz. Kann sich 
ja keiner leisten, in einem µC-gesteuerten Gerät noch extra analoge 
Tongeneratoren zu verpacken.
- Ansonsten haben ALLE Filter IMMER eine Bandbreite für Störgeräusche
  und besonders für Schallimpulse, oder Störpulse auf der
  Abhörleitung. Und MÜSSEN sie auch haben, weil sie ja in endlicher
  Zeit ansprechen sollen.
Guck an ...

>Ideen:
>- Mehrere Töne gleichzeitig mit etwas Trägheit gegen Störpulse
>  sollten gut (also störsicher) herauszufiltern sein.
Das ist keine Idee, und auserdem schon hunderte Jahre bekannt ...

>- Intermittierende Töne mit passender Auswertung sollten auch zu
>  wenig Fehlalarmen führen.
Ebenfalls nicht ...

>Grundsätzlich würde mir - nach Mikrofon und Vorverstärker mit Pegel-
>automatik - ein µC mit Goertzelfilterung + Auswertung eventueller
>intermittierender Tonfolgen als erstes einfallen.
>Allerdings sind dafür µC-Kenntnisse Voraussetzung.

Ach - plötzlich kommt von Dir ein konkreter Vorschlag, ohne zu wissen, 
was die Anforderungen sind? Das ist aber jetzt sehr ziellos. Ich merke 
schon, Du wolltest auch nur mal Deinen Senf dazu geben ...

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (amateur)


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Ich würde versuchen eine andere Quelle anzuzapfen.

Ich könnte mir vorstellen entweder die Anzeige "anzusehen" irgend eine 
Anzeige für den Fehlerfall gibt es doch bestimmt oft mit einer leicht zu 
findenden Frequenz. Eine Anzeige blinkt in einem bestimmten Rhythmus; 
Lampe; LED. Man konstruiert eine Art Haube die das zugehörige Element so 
weit wie möglich abdeckt und somit "Fehler" weitestgehend ausschließt. 
Sowohl bei optischen Signalen wie auch bei akustischen. Bei Anwesenheit 
kann man ja die Abdeckung entfernen.

Beim "Filtern" tust Du Dir etwas leichter, wenn Du das Problem 
aufteilst.
Ein "Über-Alles-Filter", welchen den von Dir genannten Bereich von 1655 
Hz bis 3310 Hz überdeckt. Den kannst Du dann so steil wie sinnvoll 
auslegen. Danach noch zwei oder drei Filter für die Einzelfrequenzen.
Übrigens - da das Ganze wohl auf einen nachgeschalteten, einfachen 
Mikroprozessor hinausläuft, sollte sich der Filteraufwand eigentlich 
nochmal vereinfachen.
Ja! Störgeräusche können können "Deine" Frequenzen enthalten, die 
Wahrscheinlichkeit, dass sie im Rhythmus des Gerätes auftreten oder die 
gleiche Dauer haben, ist den einen Fehlalarm wert.

Was ich mir aber nochmal überlegen würde ist, brauchst Du wirklich eine 
Genauigkeit von +/- 1%? Insbesondere, wenn Du in den Nahbereich kommst, 
sollten kaum fremde Töne wahrzunehmen sein.

Ich würde mir sogar Gedanken darüber machen, ob Du überhaupt alle drei 
Frequenzen explizit filtern musst, oder ob es nicht einfacher wäre, zu 
sagen: Gibt es in dem Frequenzbereich "Randale" so muss ich mich halt 
darum kümmern.
Für Deine Reaktion sollte es doch egal sein, ob der Blutzuckerwert 
daneben liegt oder der Insulinbehälter leer ist.

Tust Du das Mikrophon in eine Schallisolierende Platte und lehnst dieses 
Teil an die Überwachungseinheit (drauf legen, drunter legen, dem nach 
je) - am Besten da wo auch die Piepser sind - so sollte:
a) Die Lautstärke recht genau definierbar sein.
b) Störgeräusche minimiert werden.
Vergiss hierbei nicht dass die relative Lautstärke stark von der 
Entfernung abhängt. Etwas was sehr oft stört, hier aber hilfreich sein 
kann.

von Wolfgang (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Gleichzeitig wohl kaum.

Genau ein gleichzeitiges Auftreten würde die Erkennung eher 
vereinfachen.

Jens G. schrieb:
> Ja, sicherlich bei solchen Geräten und in heutiger Zeit Quarz.

Dann guck dir mal an wieviele uC heutzutage keinen Quarz mehr nutzen, 
sondern mit Keramikresonator als frequenzbestimmendem Element arbeiten.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Sebastian S. schrieb:
> Man konstruiert eine Art Haube die das zugehörige Element so weit wie
> möglich abdeckt

Das Gerät ist, wie sich mittlerweile herausgestellt hat, am Kind 
befestigt. Da man das Kind nicht festschrauben will, sondern es 
weiterhin sehr dynamisch (== bewegt) schlafen können soll, ist eine 
Lösung, die irgendwelche Hauben oder auch nur Kontakte am Gerät 
vorsieht, nicht praktikabel, denn von denen müssten ja wieder 
irgendwelche Kabel irgendwohin geführt werden. In denen verheddert sich 
aber das schlafend rotierende Kind.

von Jens G. (jensig)


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@Wolfgang (Gast)

>Jens G. schrieb:
>> Gleichzeitig wohl kaum.

>Genau ein gleichzeitiges Auftreten würde die Erkennung eher
>vereinfachen.

Inwiefern? Da es drei zueinander rel. weit entfernte Frequenzen sind, 
macht sich ein entsprechender Bandpaß über alle drei f wegen der mit 
eingesammelten Störungen ziemlich schlecht. Also sollte man die f, egal, 
ob getrennt oder gemeinsam auftretend, schön schmalbandig und separat 
rausfiltern. Da sehe ich jetzt keine wirkliche Vereinfachung ...

>Jens G. schrieb:
>> Ja, sicherlich bei solchen Geräten und in heutiger Zeit Quarz.

>Dann guck dir mal an wieviele uC heutzutage keinen Quarz mehr nutzen,
>sondern mit Keramikresonator als frequenzbestimmendem Element arbeiten.

Ja gut, Keramik war mit eingeschlossen, wenn ich von Quarz redete.
Ein Keramikresonator ist aber wohl immer noch um Größenordnungen besser 
als ein simples RC- oder LC-Netzwerk, welche nur mit guter 
Temperaturkompensation einigermaßen gut sind (in unserem Falle hier aber 
wohl immer noch gut genug).

: Bearbeitet durch User
von Pandur S. (jetztnicht)


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Ihr seid einem Troll aufgesessen. Normalerweise hat man einen 
1.5Jaehrigen im seben Raum wie man selbst schlaeft. Dann eruebrigt sich 
alles selbst.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Zitronen F. schrieb:
> Normalerweise hat man einen 1.5Jaehrigen im seben Raum wie man selbst
> schlaeft.

Aha. Und wenn das aus welchen Gründen auch immer nicht der Fall ist, 
wenn beispielsweise die Eltern gerade mal nicht schlafen und die 
Wachzeit nicht damit verbringen, wie gebannt das Kind zu betrachten, 
dann sind das Trolle?

Interessant.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Die uebliche Loesung heisst Babyphon. Wenn das nicht geht, weil 10 
Kumpels in der Diele am Rauchen und Saufen sind, ... sind die Eltern 
Trolle. Ja, ein krankes Kind geht vor.

Das Babyphon auf die Stereo aufschalten geht natuerlich auch nicht. Der 
Poster moechte lieber Monate an einem Bastel, der schliesslich nicht 
geht und nicht zuverlaessig ist, verplempern...

: Bearbeitet durch User
von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Es könnte ja sein, daß die hier verwendete Insulinpumpe insgesamt sehr 
leise ist, oder daß sie je nach Lage des sie tragenden Kindes nur sehr 
schwer zu hören ist, so daß ein Babyphon auf eine inpraktikable 
Empfindlichkeit gestellt werden muss ...

Trolle sehen in diesem Forum üblicherweise doch etwas anders aus als der 
Threadstarter.

von Wolfgang (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Da es drei zueinander rel. weit entfernte Frequenzen sind,
> macht sich ein entsprechender Bandpaß über alle drei f wegen der mit
> eingesammelten Störungen ziemlich schlecht.

Genau aus diesem Grund hatte ich für die Erkennung schmalbandige Filter 
mit dem Goertzel-Algorithmus vorgeschlagen

Mehrere, gleichzeitig erzeugte Frequenzen erhöhen dann ganz kräftig die 
Erkennungssicherheit, weil das zufällig Auftreten so einer Kombination 
sehr unwahrscheinlich ist. Guck dir bspw. DTMF an.

von Jens G. (jensig)


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@ Wolfgang (Gast)

>Genau aus diesem Grund hatte ich für die Erkennung schmalbandige Filter
>mit dem Goertzel-Algorithmus vorgeschlagen

>Mehrere, gleichzeitig erzeugte Frequenzen erhöhen dann ganz kräftig die
>Erkennungssicherheit, weil das zufällig Auftreten so einer Kombination
>sehr unwahrscheinlich ist. Guck dir bspw. DTMF an.

Gut, aber das geht ja nun etwas an der Situation des TO vorbei, denn 
dessen Gerät wird wohl nur monofon reden wollen, was er vermutlich auch 
nicht ändern kann.

von Jens G. (jensig)


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@ Zitronen F. (jetztnicht)

>Ihr seid einem Troll aufgesessen. Normalerweise hat man einen
>1.5Jaehrigen im seben Raum wie man selbst schlaeft. Dann eruebrigt sich
>alles selbst.

Dein Geschriebsel paßt in etwa zum IQ-Niveau einer Zitrone (auch 
mehrerer Zitronen) - also nix ungewöhnliches ...

von Pumepträger (Gast)


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Jetzt ist G. schrieb:
>> Das ist ein medizintechnisches Gerät. Daran sollte man auch nicht dann
> herumbasteln, wenn man "denkt", hinreichend vom Fach zu sein.
>
> Doch sicher.
> -Wenn man die Alarmglocke nicht hoert ist nicht gut.
> -Wenn der Audioversuch grad nicht funktioniert ist auch nicht gut
> -Wenn man das Medizingeraet zappt ist auch nicht gut.
>
> "Nicht gut" bedeutet was es bedeutet.
>
> Fuer mich ist die sicherste Loesung das Medizingeraet anzuzapfen. Weil
> ich vom Fach bin. Weil ich sicher bin, das Geraet nicht zu stoeren.

Andere haben auf die Problematik zwar schon hingewiesen, möchte das aber 
nochmal ausführen:

Du bist offensichtlich nicht vom Fach, zumindest nict bei 
Insulinpumpen. Eine aktuelle Insulinpumpe ist ein portables (ca. 
handtellergroßes) medizintechnisches Gerät, das über einen Katheter und 
Schlauch mit dem Patienten verbunden ist und kontinuierlich Insulin 
zuführt (CSII Therapie: Continuous Subcoutaneous Insulin Infusion). 
Stückpreis (zahlt die Kasse) so bei ~3-4 k€.
Die Geräte sind beispielsweise wasserdicht nach IPX8. Es gibt nur 
Öffnungen/Deckel für Batteriefach (1xAA) und Insulinreservoir (ca. 
gleiche Größe wie AA). Es gibt keine Schrauben oder andere Zugänge, um 
das Gehäuse zerstörungsfrei zu öffnen; die Kunststoffhülle ist über die 
Platinen/Motor/Getriebe/... geschoben und beispielsweise mit Silikon 
oder ähnlicher Dichtung auf einer Grundträgerplatte verbunden/-klebt.

Zum TO:
T1DM ist eigentlich (mittlerweile) nicht so tragisch, dennoch wird es 
nicht immer leicht sein v.a. mit kleinem Kind. Wenn die Pumpe meckert, 
dann ist das m.M.n. kein akutes Problem: schlimmstenfalls ist die 
Insulinzufuhr unterbrochen (Schlauch verknotet, Reservoir leer, Batterie 
leer). D.h. die BZ-Werte steigen, kurzfristig ist das aber egal (zumal 
nachts und nur die Basalrate betroffen). Für ein paar Stunden kein 
Problem. Schlimmmer (akut) wäre eine Hypoglykämie (Unterzuckerung), aber 
das wisst ihr wahrscheinlich schon.

Die Pumpen haben, zusätzlich zum Vibrationsmotor (habtisches Feedback), 
üblicherweise einen/zwei flache (Scheiben) Piezosummer. Das 
Pumpengehäuse wirkt als Resonanzkörper. Der Ton klingt dementsprechend 
"rechteckig". Bei der Pumpe, die ich kenne, wird bei einfachen Warnungen 
nur ein Piezo verwendet, bei Fehlern aber beide (lauter). Zudem kann man 
im Pumpenmenü die Lautstärke einstellen (Fehler sollten aber ohnehin 
unveränderbar auf max sein).

Bei der Pumpe, die ich kenne, geht bei Fehlern auch die 
Displayhintergrundbeleuchtung an, das könnte man ggf auch verwenden. 
Allerdings ist diese recht schwach.

Falls Mikrofon/Babyfon nicht gut funktioniert, könnte vielleicht auch 
eine kleine Schaltung mit BLE und Beschleunigungsmesser funktionieren, 
die abends z.B. mit elastischem Band um die Pumpe gebunden wird (ähnlich 
den Dell? Laptopnetzteilen). Das Vibrationssignal der Pumpe 
hochpassfiltern und dann nach ein paar Sekunden bei anderen Geräten 
Alarm schlagen.

von S. R. (svenska)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Das Gerät ist, wie sich mittlerweile herausgestellt hat,
> am Kind befestigt.

Könnte man so einen Detektor nicht am Nachttisch oder über dem Bett 
festschrauben? Bis dahin sollte der Alarm ja einigermaßen reichen... 
andernfalls braucht man halt mehrere, oder man redet mal mit dem 
zuständigen Arzt über das Problem.

Stündlich nachgucken, ob der Kleine noch lebt, ist jedenfalls auf Dauer 
nicht praktikabel.

von Pumepträger (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ich weiß nicht, welche Pumpe der TO bzw. das Kind hat. Meine Accu-Chek 
Spirit Combo klingt (und vibriert) wie im Anhang. Das Spektrum von zwei 
Tönen (Orange, Magenta) ist ebenfalls anbei.

Trägt vielleicht zum Verständnis bei, auch wenn es nicht die 
Originalpumpe ist.

von Pumepträger (Gast)


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S. R. schrieb:
> Rufus Τ. F. schrieb:
>> Das Gerät ist, wie sich mittlerweile herausgestellt hat,
>> am Kind befestigt.
>
> Könnte man so einen Detektor nicht am Nachttisch oder über dem Bett
> festschrauben? Bis dahin sollte der Alarm ja einigermaßen reichen...

Das Bett fängt einen Großteil der Lautstärke auf, ebenso wenn man die 
Pumpe fest in der Hand hält. Ich werde überwiegend durch die Vibrationen 
wach. Das Kind wird mglw. auch durch die Vibrationen wach, es kann aber 
nicht wissen, was dann zu tun ist.

> Stündlich nachgucken, ob der Kleine noch lebt, ist jedenfalls auf Dauer
> nicht praktikabel.

Bei Alarm von der Pumpe geht es nicht um das Leben des Kindes (eher um 
dessen Schlaf). Hohe Blutzuckerwerte (Hyperglykämie) sind 
mittel-/langfristig ungut, die dramatischen Sachen sind aber 
Unterzuckerungen und die kann die Pumpe nicht feststellen (misst nicht, 
pumpt nur). Für die Erkennung von Hypoglykämien gibt es CGM Systeme 
(Continuous Glucose Monitoring), die dann auch Alarm schlagen können.

Bald werden auch in Europa Insulinpumpenysteme verfügbar, die CGM mit 
Pumpe koppeln. Dann kann der CGM Sensor (ggf. über ein weiteres 
Gerät/bridge) der Pumpe einen niedrigen BZ-Wert mitteilen und diese 
stoppt dann die Insulinzufuhr.

von R. F. (rfr)


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Hallo,

ich würde eine Zeitabfrage machen. Die angegebenen Frequenzen liegen 
alle im  hörbaren Bereich, da kann man also mit Timern und Controllern 
einen Timer triggern, wenn das Signal auftritt. Die Periodendauer des 
Signales kann gemessen werden. Dauert das Signal länger als eine sec 
oder so, kann ein Alarm ausgelöst werden.

Wenn du ein WEMOS nimmst, bekommst du das WLAN dazu geschenkt und 
brauchst nur einen Rechner oder eine Node CPU. Das ist sehr 
überschaubar, vom Preise her. Eine passende Kranhupe sorgt dafür, dass 
der Alarm auch gehört wird.

Robert

von ÄXl (Gast)


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Pumepträger schrieb:
> klingt (und vibriert) wie im Anhang.

Das kann man doch "gut bis sehr gut" filtern und auswerten. Selbst/auch 
analog. Auf einen hochgezüchteten AD8671 für 3.80€ das Stück (Mouser) 
kann man da sicher verzichten. Ebenso auf einen NE555. -=hmm=-

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