Hallo miteinander, ich würde gerne einen Bandpassfilter bauen. Dieser hätte folgenden Nutzen: Klopfsensor -> Bandpassfilter -> Kopfhörerverstärker -> Kopfhörer / Laptop Aufnahme Die Klopffrequenz des Motors beträgt 6,75 kHz (Bohrung 84,4) Nun möchte ich einen möglichst einfachen Bandpassfilter der genau diese Frequenz durchlässt. Deswegen kommt denke ich nur ein passiver RC Filter in Frage. Vielleicht schlägt aber auch jemand etwas anderes vor? Die Schaltung sollte aber nach Möglichkeit passiv bleiben, also keine Stromversorgung benötigen. Der Filter sollte das Ausgangssignal möglichst wenig abschwächen, dieses ist ohnehin schon relativ leise, deswegen auch der nachgeschaltete Kopfhörerverstärker. Nun Frage ich mich wie ich die Bauteile dimensionieren soll ? Vielleicht hat hier jemand der etwas tiefer in der Materie steckt gute Tipps für mich. Schönen Gruß und bleibt Gesund ;)
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Ghost R. schrieb: > Vielleicht schlägt aber auch jemand etwas anderes vor? Filter weglassen; bei Bedarf digital im Laptop filtern. Begründung: - Passive RC-Filter sind zwar klein und kommen ohne Stromversorgung aus, sie haben aber beschissene Filterwirkung (dämpfen das Signal relativ stark, dämpfen die Störung aber relativ wenig.) - Aktive RC-Filter sind gut bis sehr gut, brauchen aber Strom. - Passive LC-Filter sind bei richtiger Auslegung auch gut, aber relativ riesig und etwas kompliziert. Wahl zwischen Pest, Cholera und Corona.
Nun, dann würde das ganze wohl ein passiver LC Filter werden. Wie gesagt, aktive Filter will ich vermeiden. Das Signal am Laptop filtern, ja prinzipiell kein Problem, jedoch will ich das Signal Live und ohne Laptop auch hören können. Vielleicht mag mir hier jemand so einen LC Filter berechnen ? So riesig kann der Filter doch nicht sein in dem Leistungsbereich.
Moin, Passiv und als RC hoechstens sowas hier: https://www.elektroniktutor.de/analogtechnik/wien.html Ist aber nicht der Knueller was Flankensteilheit und Durchlassdaempfung angeht. Passive LC Filter werden da besser sein, werden aber in Sachen Bauteilgroessen und Abschlusswiderstaende auch nur Aerger machen. Ein Bandpass mit der Mittenfrequenz waer' schon ein Kandidat fuer Aktiv. Gruss WK
Zwar schon etwas old-fashioned, digital einstellbare Analogfilter von Linear Technology: https://www.analog.com/en/parametricsearch/11512#/p5449=|Bandpass|Universal z.B. LTC6602 https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/6602fc.pdf Für passive LC-Filter immer noch gut: http://www.ke5fx.com/aadeflt.htm 6,75kHz ist aber für die Ohren schon recht hoch, wäre es besser, das auf tiefere Frequenzen herunterzumischen, wie man es mit Fledermaustönen macht? Für das Spectrum-Lab gibt es einen Fledermausumsetzer, soweit ich weiß, das ginge dann komplett auf dem PC. https://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html unten "Bat Converter"
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Ich denke die einfachste und effizienteste Möglichkeit währe das Wien Glied. Vielleicht mag mir jemand die Bauteile entsprechend passend dimensionieren ? Kondensatoren und Widerstände hab ich da, könnte man also einfach mal probieren und wenns nicht anständig funktioniert ist auch nichts kaputt. Digital einstellbare Filter etc... da wirds dann schon ziemlich kompliziert. Wie gesagt, es soll sich um eine möglichst einfache Lösung halten. Das Klopfen ist mit meiner jetzigen Schaltung ohne Filter auch schon zu hören, nur hätte ich eben gerne das man es besser hört. Und die Nebengeräusche einfach leiser werden. Wie gesagt währe es echt klasse wenn mir jemand hier die Bauteile passend Dimensionieren könnte, damit ich einen Test wagen kann.
Ein solches LC Filter ist keine Sache, aber damit es wunschgemäss funtioniert, sollte die Ausgangsimpedanz der Signalquelle und der Eingangswiderstand des Verstärkers bekannt sein,(zumindest ungefähr). Aber: 6.75 kHz ist kein Klopfen, das ist ein nerviger, hoher Pfeifton!
Zur Vorabinfo.... https://www.eit.hs-karlsruhe.de/mesysto/teil-a-zeitkontinuierliche-signale-und-systeme/grundlagen-des-filterentwurfs/standardisierte-entwurfsverfahren-fuer-tiefpass-filter/tiefpass-filter-mit-kritischer-d228mpfung.html https://www.eit.hs-karlsruhe.de/mesysto/teil-a-zeitkontinuierliche-signale-und-systeme/grundlagen-des-filterentwurfs/schaltungstechnische-realisierung-zeitkontinuierlicher-filter/realisierung-passiver-filter-als-rlc-schaltung.html?type=1 Wie wäre es mit Butterworth https://www.electronics-tutorials.ws/filter/filter_8.html Beitrag "Re: Was macht diese Schaltung?" Beitrag "Re: Sallen Key Band-Pass" Hier gute Filter-Simulatoren https://tools.analog.com/en/filterwizard/ http://sim.okawa-denshi.jp/en/OPstool.php https://www.beis.de/Elektronik/Filter/ActiveLPFilter.html https://www.beis.de/Elektronik/Filter/Filter.html
https://www.youtube.com/watch?v=iOHqRXMGjDk Hier einmal als Beispiel wie sich Klopfen anhört. Es ist dieser helle Knisternde Ton den man nur kurz hört. Wo bekomme ich den die Impedanzen her? Im Datenblatt des Klopfsensor steht folgendes: Impedance > 1 MOhm Mit dem Multimeter messe ich: 4,8 MOhm Bei dem Kopfhörerverstärker kann ich nur mit dem Multimeter messen, es ist nichts angegeben. ( https://www.amazon.de/Proster-Kopfhörerverstärker-Verstärker-wiederaufladbares-Persönliche-Hi-fi/dp/B07R9ZMG3D/ref=sr_1_1_sspa?__mk_de_DE=ÅMÅŽÕÑ&dchild=1&keywords=kopfhörerverstärker&qid=1585237890&sr=8-1-spons&psc=1&spLa=ZW5jcnlwdGVkUXVhbGlmaWVyPUEzRTRGVEpPOU9OWVdCJmVuY3J5cHRlZElkPUEwMjUxODg1RzI2SzcyREZYRktUJmVuY3J5cHRlZEFkSWQ9QTEwMTg5MzcxTUUxQ0FUMElVWDY0JndpZGdldE5hbWU9c3BfYXRmJmFjdGlvbj1jbGlja1JlZGlyZWN0JmRvTm90TG9nQ2xpY2s9dHJ1ZQ== ) Da steht nur die Impedanz die die Kopfhörer haben sollten, diese bringt mich aber wohl nicht weiter... Hier messe ich auf dem einen Kanal 46kOhm und auf dem anderen 48kOhm Da ich beide Kanäle auf mein Eingangssignal Schalte (Mono Signal, Stereo Kopfhörer) gehe ich von einer Impedanz von 23,5 kOhm aus. (Hier das Datenblatt: http://www.bosch-motorsport.de/content/downloads/Raceparts/Resources/pdf/Data%20Sheet_69010059_Knock_Sensor_KS4-P.pdf)
Carlo, das ist ja ganz schön viel Lesestoff für mich ;) Ich werd mir das ganze auf jedenfall mal durchlesen, trotzdem würde ich gern die einfache Lösung ausprobieren. Lässt sich mit meinen gemessenen Impedanzen etwas anfangen ?
>Wo bekomme ich den die Impedanzen her? Kannst mal Info zum Sensor und die Schaltung vom Verstärker angeben? >Impedance > 1 MOhm >Mit dem Multimeter messe ich: 4,8 MOhm Das ist sehr hoch, mit dem Ohmmeter misst Du natürlich den DC Widerstand, nicht den AC-Widerstand bei 6.75 kHz (Der Sensor könnte z.B. ein Kondensatormikrofon sein, da ist der DC-Widerstand so hoch!)
Hallo Mike! Der Sensor ist ein Piezo Element. (Körperschallmikrofon) Info zum Sensor, naja mehr als im Datenblatt steht habe ich leider auch nicht. http://www.bosch-motorsport.de/content/downloads/Raceparts/Resources/pdf/Data%20Sheet_69010059_Knock_Sensor_KS4-P.pdf Info zum Verstärker, ich denke für solch einen China Kopfhörerverstärker wird sich kein Schaltplan finden. Daher kann ich auch dazu leider nicht allzuviel sagen. Jedoch sollte doch hier meine gemessene Impedanz eher passen oder?
Hinter den Sensor würde ich erst einmal einen Vorverstärker setzen der das Signal niederohmig weitergibt, da würde ein TL071 schon ganz gut passen. Dahinter dann so einen Sallen-Key-Filter oder mehrere umschaltbar.
Piezo-Tonabnehmer gab es auch für Plattenspieler, das war sogar die preiswerte Version, nur "bessere" hatten magnetische Tonabnehmer. Der Unterschied: Piezo liefert eine relativ hohe Spannung aber praktisch keinen Strom, magnetische wenig Spannung aber mehr Strom. Daher muss der Verstärker für magnetische Abnehmer höhere Spannungsverstärkung haben, aber einen niedrigeren Eingangswiderstand. Beim Plattenspieler kommt noch das Entzerrerfilter nach RIAA-Kennlinie dazu, die braucht der Klopfsensor nicht. Aber die sonstige Schaltung für Piezo-Tonabnehmer wäre hier auch richtig, hoher Eingangswiderstand und relativ kleine Spannungsverstärkung.
Vielleicht wäre es auch eine Lösung den (passiven) Filter nach dem Kopfhörerverstärker zu setzen ? Das Signal am Ausgang vom Verstärker hätte natürlich eine wesentlich geringere Impedanz als am Sensor. Sollte es wirklich eine aktive Lösung werden MÜSSEN, nachdem das hier zahlreich vorgeschlagen wurde, wird das ganze leider sehr viel mehr Aufwändiger als ich eigentlich vorhatte. Vielleicht lässt sich trotzdem Anhand meiner spärlichen Angaben eine Bauteildimensionierung für das Wien Glied durchführen?
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Ein passives LC Filter könnte so aussehen:
Moin, Also ich seh' da in deiner Signalkette nirgendwo so gesicherte Impedanzverhaeltnisse, das ein passives Filter da eine Chance haette. Ich hoer' auch in dem youtube Beispiel eher nix, von dem ich glaub', dass das nach einem 6.75 kHz Bandpass besser raus kaeme. Hast du bei deinen Aufnahmen das schonmal probiert, die digital zu filtern und klingen die dann auch so, wie du dir das von einem solchen Bandpass erhoffst? Gruss WK
Den Sensor an einen Laptop und dann mit einer FFT-Software sich ansehen, was überhaupt Sache ist. Ein Piezo ist eher eine Stromquelle, denn klassische Spannungsquelle. Es wird mit passiven Filter eine kleine Schachtel, mit aktivem Vorverstärker und dadurch viel besserem nachfolgenden Filter und zusätzlicher 9V Batterie auch eine kleine Schachtel! Warum muß es dann noch passiv sein? Irgendwo sah ich auch mal ne DSP-Toolbox für PCs. Da könnte man live filtern, frequenzumsetzen usw. und es sich anhören.
https://de.wikipedia.org/wiki/Tonabnehmer#Piezoelektrischer_Wandler https://de.wikipedia.org/wiki/Tonabnehmer#Piezoelektrische_Tonabnehmer Anscheinend werden für Gitarrentonabnehmer noch entsprechende Vorverstärker angeboten, während Plattenspieler mit Piezo ausgestorben sind.
Hallo Mike, danke für deine Berechnung! Hallo Dergute W, anständige Aufnahmen zu erzeugen hat bisher leider nicht funktioniert, Warum habe ich noch nicht herausgefunden. Jedenfalls hört sich das Signal live viel anders an als das aufgenommene Signal. Da muss ich wohl noch etwas an den Aufnahmeeinstellungen spielen. (Mikrofonverstärkung etc.. ) Die DSP Software wäre durchaus interessant, dann könnte ich das live testen bevor ich lange eine Schaltung baue und diese dann nicht funktioniert. Bisher habe ich nur mit Audacity Versuche gemacht, leider kann diese Software eben nichts live. Um welche Software würde es sich den handeln ?
>Um welche Software würde es sich den handeln ? Für vieles schon ganz nützlich: https://www.zeitnitz.eu/scope_en
Du brauchst erst mal keinen passiven LC FIlter. Was du brauchst, ist ein Vorverstärker für Piezosensoren. Dein Kopfhörer-Vorverstärker hat eine viel zu geringe Eingangsimpedanz, du brauchst mindestens 1 Megohm Eingangsimpedanz, sonst dämpft die Eingangsimpedanz dein Nutzsignal zu stark. Wenn du willst, kannst du danach noch einen aktiven Bandpass nachschalten. Der macht in dem Frequenzbereich viel mehr Sinn.
Ich weiß nicht ob sich der Klopfsensor mit einem Tonabnehmer für Schalltplattenspieler vergleichen lässt. Ich habe mal die mp3 Datei angehängt. Ich glaube das die Schwingungen die von einem Motor erzeugt werden einfach so viel stärker sind als die von einer rotierenden Schallplatte, sodass das Ausgangssignal auch entsprechend stärker ist. Man hört wie das Signal die ganze Zeit übersteuert da die Verstärkung von der Soundkarte zu stark eingestellt war. Mir scheint es nicht so das die Dämpfung zu hoch ist. Auch wenn ich den Klopfsensor einfach so wie er ist an den Kopfhörerverstärker anschließe und die Kopfhörer an diesen, kann ich mit der Verstärkung des Kopfhörerverstärkers so hoch gehen bis es unangenehm wird in den Ohren. Also die Verstärkung ist mehr als ausreichend hoch. Viele andere bauen das ähnlich auf: https://uprev.com/documentation/Knock%20Listen%20Device.pdf
Ghost R. schrieb: > Um welche Software würde es sich den handeln ? Eine Software die ein Waserfalldiagramm aufzeichnet würde ich empfehlen, z.B. https://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html , wobei diese etwas kompliziert zu Bedienen ist. Dieses Programm https://www.roga-messtechnik.de/software/fft-analysator.html kenne ich nicht, sieht aber gut aus und hat Filter die auf Signal angewendet werden können. Hier was simples zum nur gucken http://spek.cc/
Was haltet ihr denn von einem LC-Saugkreis der in Reihe zum Signalweg eingebaut wird? Der lässt nur diese eine gewünschte Frequenz durch.
Moin, Also mp3 ist fuer solche Sachen nicht unbedingt super geeignet. Lieber flac oder gleich unkomprimiert. Wenn ich mir das Beispiel jetzt durch sox filtern lasse, dann klingt das so, wie ich mir's vorstelle - aber ob dir das weiterhilft? So koennte ungefaehr ein simples Analog(wien)filter klingen - wuerde man es trotz widriger Impedanzverhaeltnisse irgendwie hinbringen:
1 | sox 00002.mp3 bp1.mp3 bandpass 4773 9546 |
Und so ein sehr schmalbandiges Filter, ob man das Analog stabil schafft, da hab' ich meine Zweifel:
1 | sox 00002.mp3 bp2.mp3 sinc 6700-6800 -n 32767 |
Gruss WK
Also ich habe mir jetzt mal einige der Programme angeschaut, das brauchbarste und noch relativ einfach benutzbare wäre der Visual Analyer. Ich kann mit dem brauchbare Aufnahmen machen, Filter drüber legen usw. Alles was ich benötige.. Fast! Was mir nicht gelingt: Das Signal das dargestellt wird zeitgleich auch wieder auf den Ausgang zu legen. (Damit ich es eben auch live hören kann ) Wenn ich bei Wave auf Wave Function PassThrough stelle, höre ich zwar das Signal, aber total abgehackt. Was muss ich einstellen damit das funktioniert? Vielleicht findet sich jemand der mehr Ahnung von Audiotechnik hat eher zu recht als ich.
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