Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning Mikrocontroller für Echtzeit Audiofilterung


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von Sebastian Seidler (Gast)


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Hallo zusammen,

 folgende Problemstellung habe ich: Für den Schießsport (nur auf Pappe 
nicht auf Tiere) möchte ich mir gerne selbst einen aktiven Gehörschutz 
bauen. Betrieben werden soll das ganze über mehre AA/AAA Batterien und 
es soll jeweils ein Kondensator-Mikrofon für R+L gefiltert werden, 
Sterio. Erst hatte ich gedacht eine App zu schreiben und einfach ein 
Mono-Signal zu filtern, der Ohrschützer hätte ich dann per Klinke 
angeschlossen. Aber das wird nicht schnell genug sein von der 
Verarbeitung. Die Verarbeitung sollte also möglichst in Echtzeit sein 
und Laute Geräusche rausfiltern können.

Möglichst ein Mikrocontroller-Board wo ich nicht mehr allzuviel 
zusätzlich benötige um Lautsprecher, Mikrofon und Stromversorgung 
anzuschließen.

Zu not geht es auch analog, aber ich möchte die lauten Geräuche nicht 
einfach anschreiben, sondern richtig dämpfen.

Ein Echo/Rückkopplung wird es wohl nicht geben, dafür sind die 
Lautsprecher gut isoliert und leise. Die lauten Geräusche kommen aber 
sehr schnell, deshalb darf es keine Verzögerung beim dämpfen geben.

Hat da jemand eine Idee?

Danke.

Grüße
Sebastian

: Verschoben durch Admin
von Percy N. (vox_bovi)


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Sebastian Seidler schrieb:
> Hat da jemand eine Idee?

Mein Vorschlag: Erzähl mal, was Du überhaupt vorhast. Zur Knalldämpfung 
reichen Ohrschützer; dafür braucht es weder Miktofone noch Lautsprecher.

von Fitzebutze (Gast)


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Einen Schussknall kriegst du mit dem schnellsten DSP nicht ausgecancelt 
- wenn du direkt danebenstehst. Da hilft nur passive Dämpfung.

von PengPeng (Gast)


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Fitzebutze schrieb:
> Einen Schussknall kriegst du mit dem schnellsten DSP nicht ausgecancelt
> - wenn du direkt danebenstehst. Da hilft nur passive Dämpfung.

Oder knallarme (Geschoße unter Schallgeschwindigkeit) Gerätschaften wie 
Luftdruckpistole. Phasenverschobener (Überschall-) Gegenknall schafft 
kein Lautsprecher, egal wie schnell der angesteuert wird.

von Sebastian Seidler (Gast)


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Percy N. schrieb:
> Mein Vorschlag: Erzähl mal, was Du überhaupt vorhast. Zur Knalldämpfung
> reichen Ohrschützer; dafür braucht es weder Miktofone noch Lautsprecher.

Sebastian Seidler schrieb:
> einen aktiven Gehörschutz bauen

Aktive Gehörschützer gibt es zu kaufen (15,00€-500,00€, im Normalfall so 
ca. 150,00€). Natürlich ist der Hauptbestandteil immer ein klassischer 
Ohrschützer. Zusätzlich ist eben jeweils ein Lautsprecher und ein 
Mikrofon verbaut, sowie auf einer Seite ein Regler. Es geht darum, dass 
Audio von einem Mikrofon außerhalb vom Hörschutz aufgenommen wird, laute 
Geräusche rausgefiltert und nur normale Sprache auf dem "Lautsprecher" 
innerhalb vom Hörschutz ausgegeben wird. Somit soll es möglich sein, 
Anweisungen der Standaufsicht beim Schießsport normal zu hören, während 
die lauten Geräusche nicht das Gehör schädigen.

Fitzebutze schrieb:
> Einen Schussknall kriegst du mit dem schnellsten DSP nicht ausgecancelt
> - wenn du direkt danebenstehst. Da hilft nur passive Dämpfung.

Möchte auch nichts richtig rauscancheln, also nichts verstehen was 
während eines knalls gesprochen wird, stelle mir das naiv relativ 
einfach vor:

Eingangssignal < Grenzwert: Ausgeben
Eingangssignal > Grenzwert: nichts ausgeben oder vierteln und ausgeben.

Bzw. anstelle von ausgeben, evtl. auch verstärken, also alles unterhalb 
eines Grenzwerts verstärken.

Evtl. später noch verschiedene Frequenzen unterschiedlich behandeln.

Ist da ein grundsätzlicher Fehler in der Überlegung.


Habe das mit dem Handy auch schon mit einer Hörgeräte- sowie einer 
Megafonapp getestet, zu not würde das gehen (die Lautsprecher der 
Kopfhörer vom Handy können einen so lauten Knall ohnehin nicht 
vollständig wiedergeben - sind ja auch nur im Hörschutz und auch nicht 
im Ohr - , nur die Latenz ist schon etwas viel, nicht total unakzeptabel 
aber auch nicht sehr schön).

von Sebastian Seidler (Gast)


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Sebastian Seidler schrieb:
> Ist da ein grundsätzlicher Fehler in der Überlegung.

Da fehlte natürlich das Fragezeichen.

PengPeng schrieb:
> Oder knallarme (Geschoße unter Schallgeschwindigkeit) Gerätschaften wie
> Luftdruckpistole. Phasenverschobener (Überschall-) Gegenknall schafft
> kein Lautsprecher, egal wie schnell der angesteuert wird.

Okay, Gegenknall war auch nie geplant, sorry hatte ich evtl. nicht 
eindeutig genug geschrieben: Ich will den Knall rausfiltern, um das 
Gehör zu schonen, nicht mit zusätzlichen Geräuschen übertönen.

von Percy N. (vox_bovi)


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Sebastian Seidler schrieb:
> Ich will den Knall rausfiltern, um das Gehör zu schonen, nicht mit
> zusätzlichen Geräuschen übertönen.

Filtern wird aufwendig; für eine Pegelbegrenzung gibt es schon länger 
brauchbare Konzepte:

https://telefonmanufaktur.de/w48-ersatzteile/27-gehoerschutzgleichrichter-schraubkontakt.html

von Prokrastinator (Gast)


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Sebastian Seidler schrieb:
> stelle mir das naiv relativ
> einfach vor:

Was Du m.E, eigentlich haben willst, ist ein passiver Gehörschutz, der 
alle Geräusche gleichermaßen dämpft, über ein mikro / Lautsprecher aber 
noch Sprachkommunikation zulässt.


Noise Canceling ist alles andere als trivial. Das filtert erstmal alles 
raus was nicht im Sprachband liegt, macht eine FFT und dämpft alles 
massiv, was sich nicht permanent ändert. Was übrig bleibt ist Sprache 
und variable Hintergrundgeräusche.

Etwas dynamischeres als einen Knall gibt es nicht.
Das filtert kein Noise Canceling weg.

Wenn Du allerdings die maximale Lautstärke einfach begrenzt und einen 
Mic Amp mit AGC + Bandpass verwendest, hörst Du was gesprochen wird, 
aber eben nicht sehr laut.
Eine MCU ist dafür völlig nutzlos.
EIn fixer DSP und eine Menge Ahnung, dann wird das was, aber mal so eben 
ganz bestimmt nicht.

von Wühlhase (Gast)


Angehängte Dateien:

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Sebastian Seidler schrieb:
> Okay, Gegenknall war auch nie geplant, sorry hatte ich evtl. nicht
> eindeutig genug geschrieben: Ich will den Knall rausfiltern, um das
> Gehör zu schonen, nicht mit zusätzlichen Geräuschen übertönen.

Er meinte Gegenschall. Das Prinzip beruht darauf, einen Lautsprecher das 
gleiche Geräusch erzeugen zu lassen - mit 180° Phasenverschiebung. 
Überleg mal was mit zwei Sinuskurven gleicher Amplitude und Frequenz 
passiert, wenn du sie 180° phasenversetzt überlagerst.

So funktioniert aktive Geräuschdämpfung.

von Percy N. (vox_bovi)


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Evtl ist Dir mit zwei Mikrofonen geholfen, die gegenphasig angeschlossen 
werden. Beide empfangen die Umfeldgeräusche (zB den Knall), aber nur 
eines wird besprochen. Die Phasenauslöschung isoliert das Sprachsignal.

Das Konzept wurde ursprünglich zur Unterdrückung von Feedback 
entwickelt.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Warum digital mit all den Latenzzeiten bei den Wandlungen und der 
Verarbeitung? Eine analoge Lösung mit einem Limiter ist geradezu 
primitiv und schnell gemacht und reagiert, wenn man will, so schnell wie 
der Schalldruck bei einem Schuss steigt. Und ähnlich schnell danach.

Ein einfaches Clipping sollte auch vollkommen ausreichen, schließlich 
ist doch egal, wenn man nur einen "verzerrten" Schuss hört. Das 
erfordert nur zwei Dioden am Ausgang eines Vorverstärkers. Der Knall 
soll doch nur nicht viel lauter als die normalen Geräusche sein.

Aber man kann natürlich auch eine App schreiben, die die Audiodaten zu 
Amazon in die Cloud schickt, sich das von Google auswerten lassen und 
anschließend das Ergebnis über einen Raspi mit WiFi und Earbuds 
wiedergeben.

von Sebastian Seidler (Gast)


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Wühlhase schrieb:
> Sebastian Seidler schrieb:
>
>> Okay, Gegenknall war auch nie geplant, sorry hatte ich evtl. nicht
>> eindeutig genug geschrieben: Ich will den Knall rausfiltern, um das
>> Gehör zu schonen, nicht mit zusätzlichen Geräuschen übertönen.
>
> Er meinte Gegenschall. Das Prinzip beruht darauf, einen Lautsprecher das
> gleiche Geräusch erzeugen zu lassen - mit 180° Phasenverschiebung.
> Überleg mal was mit zwei Sinuskurven gleicher Amplitude und Frequenz
> passiert, wenn du sie 180° phasenversetzt überlagerst.
> So funktioniert aktive Geräuschdämpfung.

Macht Sinn, danke für die Erläuterung, hatte mich missverständlich 
ausgedrückt, das habe ich nicht vor.

Prokrastinator schrieb:
> Wenn Du allerdings die maximale Lautstärke einfach begrenzt und einen
> Mic Amp mit AGC + Bandpass verwendest, hörst Du was gesprochen wird,
> aber eben nicht sehr laut.

Prokrastinator schrieb:
> aber mal so eben ganz bestimmt nicht

mmm, ok

Percy N. schrieb:
> Filtern wird aufwendig; für eine Pegelbegrenzung gibt es schon länger
> brauchbare Konzepte:
> 
https://telefonmanufaktur.de/w48-ersatzteile/27-gehoerschutzgleichrichter-schraubkontakt.html

Danke, das schaue ich mir an.

Prokrastinator schrieb:
> Was Du m.E, eigentlich haben willst, ist ein passiver Gehörschutz, der
> alle Geräusche gleichermaßen dämpft, über ein mikro / Lautsprecher aber
> noch Sprachkommunikation zulässt.

Korrekt.

Percy N. schrieb:
> Evtl ist Dir mit zwei Mikrofonen geholfen, die gegenphasig angeschlossen
> werden. Beide empfangen die Umfeldgeräusche (zB den Knall), aber nur
> eines wird besprochen. Die Phasenauslöschung isoliert das Sprachsignal.
> Das Konzept wurde ursprünglich zur Unterdrückung von Feedback
> entwickelt.

mmm, an sich eine sehr gute Idee, in der Realität aber schwer zu 
realisieren ein Mikrofon so zu isolieren, dass der Knall ungedämpft 
ankommt aber nicht besprochen wird.

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Eine analoge Lösung mit einem Limiter ist geradezu primitiv und schnell
> gemacht und reagiert, wenn man will, so schnell wie der Schalldruck bei
> einem Schuss steigt. Und ähnlich schnell danach.

ja, das hört sich sehr gut an, wenn ich den Aufwand für die DSP-Lösung 
sehe, wird es wohl Analog werden. Wie könnte sowas mit einem Limiter 
aussehen?

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Ein einfaches Clipping sollte auch vollkommen ausreichen, schließlich
> ist doch egal, wenn man nur einen "verzerrten" Schuss hört. Das
> erfordert nur zwei Dioden am Ausgang eines Vorverstärkers. Der Knall
> soll doch nur nicht viel lauter als die normalen Geräusche sein.

ja, im Grunde stimmt das. Ich bin in Analogtechnik nur nicht so fit, 
dass ich das Mal so eben bauen könnte.

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Aber man kann natürlich auch eine App schreiben, die die Audiodaten zu
> Amazon in die Cloud schickt, sich das von Google auswerten lassen und
> anschließend das Ergebnis über einen Raspi mit WiFi und Earbuds
> wiedergeben.

Ja, aber dann bitte noch per Satellit an eine Bodenstation und dann per 
Richtfunk aufs Raspi, am Schießstand ist nämlich kein WLAN, kein 5G, 4G 
oder gar UMTS. Grund für die digitale Verarbeitung war meine Idee den 
Knall besonders zu dämpfen und dass ich mich da besser auskenne, als bei 
analogen Schaltungen.

von Percy N. (vox_bovi)


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Sebastian Seidler schrieb:
> ein Mikrofon so zu isolieren, dass der Knall ungedämpft ankommt aber
> nicht besprochen wird.

Warum sollte man das vorhaben? Es reicht aus, wenn das eine Mike direkt 
im Nahfeld vesorochen wird, das andere aber wenige Zentimeter entfernt 
ist. So hast Du hinsichtlich der Sprache wesentlich unterschiedliche 
Schalkdruckpegel an den Membranen.
Der Knall hingegen kommt annähernd gleich laut und, im Idealfall, exakt 
gegenphasig an.

Besonders aufwendig ist das nicht, sofern nur jeweils ein Sprecher 
übertragen werden soll.

von Sebastian Seidler (Gast)


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Percy N. schrieb:
> Filtern wird aufwendig; für eine Pegelbegrenzung gibt es schon länger
> brauchbare Konzepte:

jo, habe mir das gerade Mal angeschaut. Wie eine einfache 
Gegensprechanlage bauen:

Mikrofon, Stromquelle, Gehörschutzgleichrichter und Lautsprecher? 
Funktioniert das schon?

von Percy N. (vox_bovi)


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Sebastian Seidler schrieb:
> Mikrofon, Stromquelle, Gehörschutzgleichrichter und Lautsprecher?
> Funktioniert das schon?

Du hast soeben das Telephon erfunden, leider nur unidirektional ...

Du kannst es auch so schalten, wie von Zahn der Zeit beschrieben.

Der Nachteil der Lösung mit dem Gleichrichterpaar ist, dass der Knall 
übertragen wird, und zwar mit dem höchsten Pegel, den die Strecke 
zulässt.

: Bearbeitet durch User
von Jetzt weg mit dem Troll (Gast)


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Jeder DSP Evalkit hat einen Audiocodec plus AD/DA fuer Audio drauf. 
Einfach einen mit hireichend "RUMMMS" nehmen. Es gibt auch FPGA 
Eval-Kits, welche einen audioteil haben.

von Manfred (Gast)


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Sebastian Seidler schrieb:
>> Phasenverschobener (Überschall-) Gegenknall schafft
>> kein Lautsprecher, egal wie schnell der angesteuert wird.
>
> Okay, Gegenknall war auch nie geplant, sorry hatte ich evtl. nicht
> eindeutig genug geschrieben: Ich will den Knall rausfiltern, um das
> Gehör zu schonen, nicht mit zusätzlichen Geräuschen übertönen.

Du redest wirr.

Der Knall kommt sowohl am Mikrofon als auch am Ohr zeitgleich an. Mit 
nur minimalem Denken komme ich zu der Erkenntnis, dass es keine 
elektronische Möglichkeit gibt.

Bei der Bundeswehr gab früher so merkwürdig geformte Plastikohrstöpsel, 
Bezeichnung kenne ich nicht. Ein Rundmaterial mit Lamellen rundherum, 
was die Sprache kaum störte, aber recht genau auf den Gewerknall 
abgestimmt dämpfte.

Wenn ich in der Werkstatt mit Gehörschutz arbeite, fällt mir auch da 
auf, dass sowohl Kapselgehörschutz als auch Ohrstöpsel für gewisse 
Frequenzbereiche abgestimmt sind.

von Sebastian Seidler (Gast)


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Percy N. schrieb:
> Es reicht aus, wenn das eine Mike direkt im Nahfeld vesorochen wird, das
> andere aber wenige Zentimeter entfernt ist.

ja, typischerweise ist so ein Mikrofon direkt am Ohrschützer. Eins an 
einem Kabel baumeln zu lassen wäre auch noch denkbar. Man wird nur kein 
Mikrofon in den Nahbereich vom Sprecher bekommen. Ob es immer nur ein 
Sprecher ist, ist auch nicht klar. Auf so einem Schießstand schießen ca. 
5 Personen gleichzeitig, mind. 1 Standaufsicht und wenn nicht gerade 
Corona ist, dann stehen noch 10-20 andere rum und schauen zu. Manchmal 
steht man auch selber rum und schaut zu. Die Idee ist sehr gut, aber 
wenn es nicht reicht zwei Mikros am Ohrschützer 2-3 cm entfernt zu 
positionieren, leider nicht praktikabel.

Zu verrückt ausschauen sollte das ganze hinterher auch nicht, ich möchte 
hier keine Werbung machen für einen der Hersteller, aber so ungefähr 
sehen die meistens aus:

https://www.google.de/search?q=aktiver+geh%C3%B6rschutz&bih=783&biw=424&hl=de&prmd=sivn&source=lnms&tbm=isch&sa=X

Hatte mir gedacht, einen einfachen Gehörschutz zu kaufen (habe ich 
schon), einen Lautsprecher rein zu legen und jeweils eine kleine Box mit 
Kondensator-Mikrofon entweder anzukleben oder wie beim In-ear-Headset im 
Kabel zu haben. Batterien werden bei den normal im Laden kaufbaren 
aktiven Gehörschutz jeweils in den beiden "Muschueln" selbst 
untergebracht. Ich wollte das ganze aber per Kabel aus der Hosentasche 
mit Strom versorgen, damit das nicht zu verrückt aussieht...

von Percy N. (vox_bovi)


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Sebastian Seidler schrieb:
> Auf so einem Schießstand schießen ca. 5 Personen gleichzeitig, mind. 1
> Standaufsicht und wenn nicht gerade Corona ist, dann stehen noch 10-20
> andere rum und schauen zu. Manchmal steht man auch selber rum und schaut
> zu.

Du scheinst auf unklare Zielvorgaben soezialisiert zu sein, was also 
machst Du ausgerechnet in einem Schützenverein?

Dass jederxSchütze die Standaufsicht hören und verstehen sollte, 
versteht sich von selbst. Dies ließe sich problemlos mit einer 
kabelgebindenen Lösung und Schallaufnahme allein bei der Aufsicht lösen.

Die Zuschauer sollten vermutlich möglichst nicht wahrnehmbar sein, um 
nicht abzulenken.

Es bleibt also zu klären,

- ob die Aufsicht mobil sein muss
- ob alle Schützen wahlweise einzeln oder kollektiv angesprochen werden 
können sollen
- ob der Stand es ermöglicht, an jeder Bahn eine Hörsprechgarnitur für 
die Aufsicht zu installieren.

Falls das Ganze auch unter Wasser bei Neumond ohne zusätzliche 
Beleuchtung funktionieren soll, wäre jetzt die Gelegenheit, auch dieses 
Geheimnis zu lüften.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Sebastian Seidler schrieb:
> Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
>> Ein einfaches Clipping sollte auch vollkommen ausreichen, schließlich
>> ist doch egal, wenn man nur einen "verzerrten" Schuss hört. Das
>> erfordert nur zwei Dioden am Ausgang eines Vorverstärkers. Der Knall
>> soll doch nur nicht viel lauter als die normalen Geräusche sein.

Percy N. schrieb:
> Sebastian Seidler schrieb:
>> Mikrofon, Stromquelle, Gehörschutzgleichrichter und Lautsprecher?
>> Funktioniert das schon?
>
> Du hast soeben das Telephon erfunden, leider nur unidirektional ...
> Du kannst es auch so schalten, wie von Zahn der Zeit beschrieben.

Das fiel mir dann auch ein. Was ich vorschlug, ist genau das - der 
Gehörschutz beim POTS (Plain Old Telephone System). Aber unidirektional 
reicht doch, das ist doch keine Intercom-Anlage. Sondern nur ein 
Gehörschutz mit eingebautem Lautsprecher.

Percy N. schrieb:
> Der Nachteil der Lösung mit dem Gleichrichterpaar ist, dass der Knall
> übertragen wird, und zwar mit dem höchsten Pegel, den die Strecke
> zulässt.
Das habe ich aber nicht verstanden. Es gibt beim Gehörschutz keinen 
Gleichrichter und schon gar nicht ein Gleichrichterpaar. Nur zwei 
anti-parallel geschaltete Dioden als Begrenzer, und die bestimmen den 
höchsten Pegel, den die Strecke zulässt.

Sebastian Seidler schrieb:
> ja, im Grunde stimmt das. Ich bin in Analogtechnik nur nicht so fit,
> dass ich das Mal so eben bauen könnte.
Nur - das würdest du auch (fast) alles für eine digitale Lösung 
brauchen. Der Unterschied ist, dass ADC, Digitalteil und DAC entfallen.

Es geht so: Der ohnehin erforderliche Mikrofon-Vorverstärker ist (fast) 
direkt mit dem ohnehin erforderlichen Endverstärker verbunden. Sagen 
wir, dass der Mikrofon-Vorverstärker bei etwas lauteren Geräuschen, die 
also noch unverfälscht übertragen werden sollen, ungefähr +/- 0,7 V 
Ausgangsspannung liefert. Die Verbindung zum Endverstärker erfolgt jetzt 
nicht direkt, sondern über einen Widerstand, und am Eingang des 
Endverstärkers liegen die zwei anti-parallel geschalteten Dioden nach 
Masse als Begrenzer. Mehr als +/- 0,7 V können am Endverstärker-Eingang 
deswegen nicht auftreten. Das Ganze ist absolut latenzfrei.

Wenn du also ein µC-Development-Board mit Mikrofon-Eingang und 
Kopfhörer-Ausgang hast, kannst du das nehmen. Du musst nur den Eingang 
des Kopfhörer-Verstärkers vom µC (bzw. DAC) abtrennen, über einen 
Widerstand mit dem Ausgang des Mikrofon-Vorverstärkers verbinden und die 
zwei Dioden nach Masse einbauen. Die Verstärkungen des 
Mikrofon-Vorverstärkers und des Kopfhörer-Verstärkers müssen passend 
eingestellt werden.

Sebastian Seidler schrieb:
> Ja, aber dann bitte noch per Satellit an eine Bodenstation und dann per
> Richtfunk aufs Raspi ...
Oh je, ja, ich gebe zu, es geht mit noch mehr High-Tech. War doch noch 
ein bisschen Old-School, mein erweiterter Vorschlag...

Sebastian Seidler schrieb:
> Hatte mir gedacht, einen einfachen Gehörschutz zu kaufen (habe ich
> schon), einen Lautsprecher rein zu legen und jeweils eine kleine Box mit
> Kondensator-Mikrofon entweder anzukleben oder wie beim In-ear-Headset im
> Kabel zu haben.
So hatte ich dich verstanden. Bedenke, dass bei einem Knall das Mikrofon 
und/oder der Vorverstärker gewaltig übersteuert wird und eventuell ein 
paar ms braucht, um sich davon zu erholen.

von Percy N. (vox_bovi)


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Manfred schrieb:
> Bei der Bundeswehr gab früher so merkwürdig geformte Plastikohrstöpsel,
> Bezeichnung kenne ich nicht.
Gehörschutzstopfen (NATO, Mannschaften, einfach) ;-)
>  Ein Rundmaterial mit Lamellen rundherum,
> was die Sprache kaum störte, aber recht genau auf den Gewerknall
> abgestimmt dämpfte.

Das kann ich so nicht bestätigen. Möglicherweise kennst Du andere 
Ausführungen als ich.

von Sebastian Seidler (Gast)


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Percy N. schrieb:
> Du hast soeben das Telephon erfunden, leider nur unidirektional ...
> Du kannst es auch so schalten, wie von Zahn der Zeit beschrieben.

ja, das unidirektionale Telefon mit Knallschutz ;)

Kommt dem was ich vorhabe vom Aufwand und vom zu erwartenden Ergebnis 
schon sehr nahe.

Werde jetzt noch Mal die Bastelkiste aus der Grundschule hervorholen und 
versuchen die richtigen Komponenten zusammenzubringen...

Manfred schrieb:
> Du redest wirr.
> Der Knall kommt sowohl am Mikrofon als auch am Ohr zeitgleich an. Mit
> nur minimalem Denken komme ich zu der Erkenntnis, dass es keine
> elektronische Möglichkeit gibt.

ja, deshalb habe ich eben auch nicht vor (und nicht vor gehabt) das mit 
Gegenschall zu lösen.

Das aktiv bezieht sich auf das aktive elektronische durchführen von 
gewünschten Audiosignal am passiven Hörschutz vorbei. Das lässt sich auf 
jeden Fall elektronisch lösen...

Jetzt weg mit dem Troll schrieb:
> Jeder DSP Evalkit hat einen Audiocodec plus AD/DA fuer Audio drauf.
> Einfach einen mit hireichend "RUMMMS" nehmen. Es gibt auch FPGA
> Eval-Kits, welche einen audioteil haben.

das war schon eine ernsthaft gemeinte Frage gewesen, du sagst also jedes 
DSP Evalkit mit hireichend "RUMMMS"? Verstehe ja, dass das für dich eine 
super einfache Frage war, ich hatte die aber ernst gemeint.

Percy N. schrieb:
> Du kannst es auch so schalten, wie von Zahn der Zeit beschrieben.
> Der Nachteil der Lösung mit dem Gleichrichterpaar ist, dass der Knall
> übertragen wird, und zwar mit dem höchsten Pegel, den die Strecke
> zulässt.

Danke dir und Zahn der Zeit, das hilft mir weiter.

Manfred schrieb:
> Bei der Bundeswehr gab früher so merkwürdig geformte Plastikohrstöpsel,
> Bezeichnung kenne ich nicht. Ein Rundmaterial mit Lamellen rundherum,
> was die Sprache kaum störte, aber recht genau auf den Gewerknall
> abgestimmt dämpfte.
> Wenn ich in der Werkstatt mit Gehörschutz arbeite, fällt mir auch da
> auf, dass sowohl Kapselgehörschutz als auch Ohrstöpsel für gewisse
> Frequenzbereiche abgestimmt sind.

Ja, gibt es, sogar in der Drogerie gibt es Plastikohrstöpsel die Musik 
gleichmäßig filtern soll, für Konzerte und so... Ja, genau auch 
Kapselgehörschutz ist auf bestimmte  Frequenzbereiche abgestimmt. Beim 
Schießsport sind diese aktiven Gehörschutzer eben sehr beliebt, 
Plastikohrstöpsel sind sehr unbeliebt, da die Standaufsicht die schlecht 
sehen kann und eben darauf achten muss das jeder Ohrschutz auf hat. Will 
mir das eben selber bauen und keine 150,00€ für ausgeben. Eigentlich 
muss man sonst mindestens 300,00€ ausgeben, da die physikalische Dämmung 
bei den günstigsten zu gering ist (Batterien statt Schaumstoff in den 
Kapseln) und die Batterien kaum halten.

von Percy N. (vox_bovi)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Das habe ich aber nicht verstanden. Es gibt beim Gehörschutz keinen
> Gleichrichter und schon gar nicht ein Gleichrichterpaar. Nur zwei
> anti-parallel geschaltete Dioden als Begrenzer, und die bestimmen den
> höchsten Pegel, den die Strecke zulässt.

Was glaubst Du, worum es sich bei dem oben verlinkten 
"Gehörschutzgleichrichter" handelt?

Und nein, Du hattest kein POTS beschrieben, denn da gab es nicht 
zwingend Vorverstärker, sondern lediglich die Batterie. Der 
Gehörschutzgleichrichter wurde aber im einzelnen Telefon verbaut.

von Sebastian Seidler (Gast)


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Percy N. schrieb:
> Du scheinst auf unklare Zielvorgaben soezialisiert zu sein, was also
> machst Du ausgerechnet in einem Schützenverein?

Sorry, war nicht meine Absicht.

Percy N. schrieb:
> Dass jederxSchütze die Standaufsicht hören und verstehen sollte,
> versteht sich von selbst. Dies ließe sich problemlos mit einer
> kabelgebindenen Lösung und Schallaufnahme allein bei der Aufsicht lösen.

Ja, wie gesagt auch eine sehr gute Idee, ich kann da nur nicht mit einem 
Mikrofon in der Hand rumlaufen oder der Standaufsicht ein Headset 
aufsetzen, es ist eben leider praktisch nicht möglich. Könnte nur mit 
dem Verein sprechen um eine Lösung für alle so zu realisieren. Aber auch 
das wird am Kabel scheitern (der Schießstand gehört nicht dem Verein), 
glaube auch nicht, dass solche Experimente dort erlaubt sind oder sich 
irgendjemand darauf einlässt. Es gibt eben diese Lösung mit dem "aktiven 
elektronischen Gehörschutz", der nichts mit aktiven elektronischen 
Gegenschall zu tun hat.

Percy N. schrieb:
> Die Zuschauer sollten vermutlich möglichst nicht wahrnehmbar sein, um
> nicht abzulenken.

Das ist eigentlich egal, manchmal können auch Zuschauer etwas sehen was 
die Standaufsicht nicht sieht und manchmal versucht man auch selbst als 
Zuschauer mit anderen zu sprechen, natürlich ist das nicht ganz so 
kritisch wie das hören der Standaufsicht. Es geht aber eigentlich nur 
darum andere (ggf. Mehrzahl) zu hören und den Knall eben nicht. Es kann 
auch vorkommen, dass mehre Aufsichtspersonen anwesend sind.

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Das fiel mir dann auch ein. Was ich vorschlug, ist genau das - der
> Gehörschutz beim POTS (Plain Old Telephone System). Aber unidirektional
> reicht doch, das ist doch keine Intercom-Anlage. Sondern nur ein
> Gehörschutz mit eingebautem Lautsprecher.

genau, eben eine Gegensprechanlage ohne Taster.

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Das habe ich aber nicht verstanden. Es gibt beim Gehörschutz keinen
> Gleichrichter und schon gar nicht ein Gleichrichterpaar. Nur zwei
> anti-parallel geschaltete Dioden als Begrenzer, und die bestimmen den
> höchsten Pegel, den die Strecke zulässt.

ja, ich glaube so war das von Percy N. auch gemeint, es ist ging glaube 
ich um den Unterschied zum Gehörschutzgleichrichter, der ja z.B. knacken 
und co richtig rausfiltert (wenn ich das richtig verstanden habe).

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Nur - das würdest du auch (fast) alles für eine digitale Lösung
> brauchen. Der Unterschied ist, dass ADC, Digitalteil und DAC entfallen.

das ist klar, verstanden, bin inzwischen auch bei einer analogen Lösung 
(da einfacher). Hatte nur erst an eine digitale gedacht aus den eben 
schon dargelegten Gründen (bessere Kenntnis von digitaler Verarbeitung, 
der Idee "besser" filtern zu können).

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Es geht so: Der ohnehin erforderliche Mikrofon-Vorverstärker ist (fast)
> direkt mit dem ohnehin erforderlichen Endverstärker verbunden. Sagen
> wir, dass der Mikrofon-Vorverstärker bei etwas lauteren Geräuschen, die
> also noch unverfälscht übertragen werden sollen, ungefähr +/- 0,7 V
> Ausgangsspannung liefert. Die Verbindung zum Endverstärker erfolgt jetzt
> nicht direkt, sondern über einen Widerstand, und am Eingang des
> Endverstärkers liegen die zwei anti-parallel geschalteten Dioden nach
> Masse als Begrenzer. Mehr als +/- 0,7 V können am Endverstärker-Eingang
> deswegen nicht auftreten. Das Ganze ist absolut latenzfrei.
> Wenn du also ein µC-Development-Board mit Mikrofon-Eingang und
> Kopfhörer-Ausgang hast, kannst du das nehmen. Du musst nur den Eingang
> des Kopfhörer-Verstärkers vom µC (bzw. DAC) abtrennen, über einen
> Widerstand mit dem Ausgang des Mikrofon-Vorverstärkers verbinden und die
> zwei Dioden nach Masse einbauen. Die Verstärkungen des
> Mikrofon-Vorverstärkers und des Kopfhörer-Verstärkers müssen passend
> eingestellt werden.

Danke, das hilft mir etwas weiter. Schaltpläne für die Verstärkung gibt 
es ja genug, das dann gemäß deinen Hinweisen oder mit fertigen 
Gehörschutzgleichrichter erweitern, müsste ich hinbekommen (hab ich als 
Kleinkind aus der Bastelkiste gebaut, sollte also jetzt auch noch 
gehen...).

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Oh je, ja, ich gebe zu, es geht mit noch mehr High-Tech. War doch noch
> ein bisschen Old-School, mein erweiterter Vorschlag...

Finde ich nicht, das ist für die meisten heute state-of-the-art: Alles, 
sei es auch noch so unnötig, erstmal in die Cloud zu senden... ;)

Ne, du hast aber mit deinem Hinweis, dass eine digitale Verarbeitung 
nicht zwingend erforderlich ist, absolut Recht gehabt.

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> So hatte ich dich verstanden. Bedenke, dass bei einem Knall das Mikrofon
> und/oder der Vorverstärker gewaltig übersteuert wird und eventuell ein
> paar ms braucht, um sich davon zu erholen.

ja, danke für den Hinweis, das ist an sich nicht schlimm. Es gibt 
natürlich x verschiedene Kondensator-Mikrofone und auch Verstärker, habe 
gerade noch keine Ahnung was ich da genau nehmen soll...

Percy N. schrieb:
> Gehörschutzstopfen (NATO, Mannschaften, einfach) ;-)

ja, diese einfachen Gehörschutzstopfen, die so gefächert sind, habe ich 
auch, das ist aber nichts besonderes...

Percy N. schrieb:
> Das kann ich so nicht bestätigen. Möglicherweise kennst Du andere
> Ausführungen als ich.

gibt da glaube ich noch so spezielle, da ist noch Mal ein Innenteil was 
spezill Frequenzen für die Unterhaltung gleichmäßig filtern soll... 
interessant, dass das funktioniert...

von Sebastian Seidler (Gast)


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Percy N. schrieb:
> gab es nicht zwingend Vorverstärker, sondern lediglich die Batterie

brauche ich zwingend die Verstärker oder genügt auch einfach die 
Batterie? Klar mit Verstärker ist es lauter, ist es ohne sehr leise?

von Sebastian Seidler (Gast)


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Percy N. schrieb:
> Was glaubst Du, worum es sich bei dem oben verlinkten
> "Gehörschutzgleichrichter" handelt?

Sebastian Seidler schrieb:
> ja, ich glaube so war das von Percy N. auch gemeint, es ist ging glaube
> ich um den Unterschied zum Gehörschutzgleichrichter, der ja z.B. knacken
> und co richtig rausfiltert (wenn ich das richtig verstanden habe).

habe ich scheinbar nicht, meinen Absatz vergessen...

von Manfred (Gast)


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Sebastian Seidler schrieb:
>> Der Knall kommt sowohl am Mikrofon als auch am Ohr zeitgleich an. Mit
>> nur minimalem Denken komme ich zu der Erkenntnis, dass es keine
>> elektronische Möglichkeit gibt.
>
> ja, deshalb habe ich eben auch nicht vor (und nicht vor gehabt) das mit
> Gegenschall zu lösen.
>
> Das aktiv bezieht sich auf das aktive elektronische durchführen von
> gewünschten Audiosignal am passiven Hörschutz vorbei. Das lässt sich auf
> jeden Fall elektronisch lösen...

"am passiven Hörschutz vorbei" - jetzt wird die Richtung klar. Man 
müsste also mal wissen, welches Frequenzspektrum der Gewehrknall hat, 
ich vermute, dass der relativ hochfrequent ist.

Dann braucht es einen Audioverstärker mit Bandpass für Sprache und 
zusätzlich eine Begrenzung des Maximalpegels - schreit eher nach 
analogem Aufbau als nach Mikrocontroller oder einem speziellen 
Audio-Signalprozessor.

von Sebastian Seidler (Gast)


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Manfred schrieb:
> "am passiven Hörschutz vorbei" - jetzt wird die Richtung klar. Man
> müsste also mal wissen, welches Frequenzspektrum der Gewehrknall hat,
> ich vermute, dass der relativ hochfrequent ist.

Ich kann den am Samstag einmal aufzeichnen, schieße nicht Gewehr sondern 
Pistole - Kleinkaliber .22, gibt aber auch andere die Gewehr und 
Großkaliber schießen. Die Druckwelle von manchen Kalibern ist nicht zu 
unterschätzen, auch mit 100% hörschutz spürt man das durch den ganzen 
Körper... Manche Scharfschützengewehre oder Maschinenpistolen (werden 
nicht als solche geschossen) leiten die Druckwelle zur Seite weg, der 
Schütze merkt nichts aber wer seitlich mit 1-2m Abstand steht denkt es 
wäre gerade etwas explodiert und er stände nun 30 cm weiter hinten. Das 
Frequenzspektrum kann ich schlecht einschätzen.

von MaWin (Gast)


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Sebastian Seidler schrieb:
> Zu not geht es auch analog, aber ich möchte die lauten Geräuche nicht
> einfach anschreiben, sondern richtig dämpfen.

Es geht analog, und nur analog, und sogar sehr einfach. Dein Problem ist 
nicht die Elektronik, sondern Imperfektion von Mikro und Lautsprecher, 
die zu ungedämpftem Restgeräuschen führt.

ABER: was nützt eine aktive Geräuschdämpfung in Kopfhöhrer/Ohrschützer, 
wenn du dann nichts
mehr hörst ?

Man will eigentlich den Knall dämpfen, aber Sprache ungehindert 
durchlassen. Und da wird es dann schwierig, das nur analog zu machen.

Am einfachsten wäre es, wenn Dprzache intercom-mässig durchgeleitet 
wird, aber dazu darf das Mikro, welches die Sprache aufnimmt, nicht den 
Knall miterfassen. Super wenn du einen Radiokanal einblenden willst, 
doof wenn es um das geht, was der Nachbar auf der anderen Bahn zu dir 
sagt "schiess nicht auf meine Scheibe, du hast selbst eine".

von Sebastian Seidler (Gast)


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MaWin schrieb:
> Sebastian Seidler schrieb:
>
>> Zu not geht es auch analog, aber ich möchte die lauten Geräuche nicht
>> einfach anschreiben, sondern richtig dämpfen.
>
> Es geht analog, und nur analog, und sogar sehr einfach. Dein Problem ist
> nicht die Elektronik, sondern Imperfektion von Mikro und Lautsprecher,
> die zu ungedämpftem Restgeräuschen führt.

OK, wird auch analog gelöst. Natürlich war nicht "anschreiben" sondern 
"abschneiden" gemeint, sorry, so war der Satz ja kaum zu verstehen. Mit 
dem ungedämpftem Restgeräuschen werde ich dann wohl leben müssen.

MaWin schrieb:
> ABER: was nützt eine aktive Geräuschdämpfung in Kopfhöhrer/Ohrschützer,
> wenn du dann nichts
> mehr hörst ?

verstehe ich noch nicht so ganz, was genau meinst du?

MaWin schrieb:
> Man will eigentlich den Knall dämpfen, aber Sprache ungehindert
> durchlassen. Und da wird es dann schwierig, das nur analog zu machen.

ja, genau, bzw. alles Laute rausfiltern. Gehen tut das auf jeden Fall, 
es gibt diese Geräte ja zu kaufen (Google Suche: "aktiver Gehörschutz"), 
filtern tuen diese sehr unterschiedlich gut. Habe solche Geräte auch 
schon ausprobiert, geht grundsätzlich ganz gut... Glaube die meisten 
sind aber auch relativ einfach gemacht.

MaWin schrieb:
> Am einfachsten wäre es, wenn Dprzache intercom-mässig durchgeleitet
> wird, aber dazu darf das Mikro, welches die Sprache aufnimmt, nicht den
> Knall miterfassen. Super wenn du einen Radiokanal einblenden willst,
> doof wenn es um das geht, was der Nachbar auf der anderen Bahn zu dir
> sagt "schiess nicht auf meine Scheibe, du hast selbst eine".

ja, du hast es erfasst. Sowas kommt vor, ein Schütze hatte Mal eine 
Großkaliber-Pistole die nicht richtig justiert war, er hat fleißig einen 
Schuss nach dem anderen leicht nach oben versetzt gesetzt (20,00€ 
Strafe/Kostenpauschale pro Schuss). Irgendwann haben alle aufgehört zu 
schießen (außer er) und gerufen . Ich stand genau neben Ihm, er hat 
nichts gehört, bis die Standaufsicht eingegriffen hat. Jetzt wechsel ich 
gerade von einem einfachen Gehörschutz zu einem der besser abdichtet, da 
hört man kaum noch etwas, deshalb möchte ich da gerne "das gewünschte" 
"reinleiten".

von Egon D. (egon_d)


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Sebastian Seidler schrieb:

> folgende Problemstellung habe ich: Für den Schießsport
> (nur auf Pappe nicht auf Tiere) möchte ich mir gerne
> selbst einen aktiven Gehörschutz bauen.

Hmm.
Das klingt sehr nach "Anti-Schall" -- auch wenn weiter
unten schon klargestellt wurde, dass das nicht gemeint
ist.


> [...]
> Zu not geht es auch analog, aber ich möchte die lauten
> Geräuche nicht einfach anschreiben, sondern richtig
> dämpfen.
>
> Ein Echo/Rückkopplung wird es wohl nicht geben, dafür
> sind die Lautsprecher gut isoliert und leise. Die lauten
> Geräusche kommen aber sehr schnell, deshalb darf es
> keine Verzögerung beim dämpfen geben.

Okay... nur, dass ich das richtig verstanden habe: Du
möchtest einen "Automatik-Schweisshelm" für die Ohren?
Wenn außen kein Krach ist, soll der Ton 1:1 nach innen
übertragen werden -- wenn der Schussknall kommt, soll
aber stummgeschaltet werden? Ist das richtig verstanden?


> Hat da jemand eine Idee?

Klar: Zeitverzögerung (geschätzt: 20ms) durch Ringpuffer,
außerdem gleitenden quadratischen Mittelwert über den
Puffer berechnen.
Ist die Quadratsumme unter dem Schwellenwert, werden die
Samples, die aus dem Ringpuffer herausfallen, über den
Kopfhörer ausgegeben. Ist die Quadratsumme über dem
Schwellenwert, wird stummgetastet.
Durch die 20ms Zeitverzögerung sind alle Schallquellen
"akustisch" 6m weiter entfernt, als sie tatsächlich
geometrisch sind; das sollte noch nicht stören.


> Danke.

HTH

von Sebastian Seidler (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Hmm.
> Das klingt sehr nach "Anti-Schall" -- auch wenn weiter
> unten schon klargestellt wurde, dass das nicht gemeint
> ist.

ja, ist mir später auch bewusst geworden. Die Geräte die im Handel zu 
kaufen sind, werden leider über diese Bezeichnung verkauft, deshalb das 
Missverständnis.

Egon D. schrieb:
> Okay... nur, dass ich das richtig verstanden habe: Du
> möchtest einen "Automatik-Schweisshelm" für die Ohren?
> Wenn außen kein Krach ist, soll der Ton 1:1 nach innen
> übertragen werden -- wenn der Schussknall kommt, soll
> aber stummgeschaltet werden? Ist das richtig verstanden?

ja, genau

Egon D. schrieb:
> Klar: Zeitverzögerung (geschätzt: 20ms) durch Ringpuffer,
> außerdem gleitenden quadratischen Mittelwert über den
> Puffer berechnen.
> Ist die Quadratsumme unter dem Schwellenwert, werden die
> Samples, die aus dem Ringpuffer herausfallen, über den
> Kopfhörer ausgegeben. Ist die Quadratsumme über dem
> Schwellenwert, wird stummgetastet.
> Durch die 20ms Zeitverzögerung sind alle Schallquellen
> "akustisch" 6m weiter entfernt, als sie tatsächlich
> geometrisch sind; das sollte noch nicht stören.

ja, danke die Infos sind durchaus hilfreich, besonders die Info wie sich 
die 20ms auswirken. So hatte ich das anfangs gedacht. Meine 
Ursprüngliche Frage ging in die Richtung ob jemand eine Idee hat, für 
ein Board, wo eben das meiste schon vorhanden ist, um nur noch Mic und 
Lautsprecher anschließen zu müssen. Die Routine zum filtern ist für mich 
eben einfacher in Digitaltechnik anzubinden als mit Analogtechnik den 
Pegel zu begrenzen oder gar einbrechen zu lassen bei einem Schwellwert.

Kann ja morgen (Sa) einmal das Spektrogramm von Schüssen mit dem Handy 
aufzeichnen und mit Sprache vergleichen (werde natürlich keinen 
unerlaubt aufzeichnen), vermute zwar das Schüsse ein sehr umfangreiches 
Spektrum abdecken, aber evtl. gibt es da auch noch was zu filtern. Das 
ganze wird ja auch beim Handy massiv übersteuern.

von Sebastian Seidler (Gast)


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Sebastian Seidler schrieb:
> anzubinden

abzubilden, sorry.

von Percy N. (vox_bovi)


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Sebastian Seidler schrieb:
> Kann ja morgen (Sa) einmal das Spektrogramm von Schüssen mit dem Handy
> aufzeichnen und mit Sprache vergleichen (werde natürlich keinen
> unerlaubt aufzeichnen),

Du brauchst nicht das ganz besonders runde Rad zu erfinden. Im Hinblick 
auf möglichst sparsame Bandbreitennutzung beim Telefon ist man schon 
länger der Meinung, dass der Frequenzbereich von 300 bis 3000 Hz 
übertragen werden sollte; über die Steilheit des Filters hierzu magst Du 
Dich selbst belesen.

von Genosse Stabswebfehler (Gast)


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Es könnte funktionieren, wenn man eine Maschinenpistole statt des 
normalen Gewehrs benutzt: Der 1. Schuß startet in der Elektronik den 
Vorgang des Dämpfens, wird aber noch vom Schützen gehört. Die 
nachfolgenden Schüsse sind dann gedämpft. Das ist umso effektiver, je 
voller das Magazin ist.

Dann sagt auch niemand mehr: "Du hat doch einen Knall!"

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wirds nicht einfach ein Limiter oder eine schnelle AGC tun?

von Sebastian Seidler (Gast)


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Percy N. schrieb:
> Du brauchst nicht das ganz besonders runde Rad zu erfinden. Im Hinblick
> auf möglichst sparsame Bandbreitennutzung beim Telefon ist man schon
> länger der Meinung, dass der Frequenzbereich von 300 bis 3000 Hz
> übertragen werden sollte; über die Steilheit des Filters hierzu magst Du
> Dich selbst belesen.

stimmt, hast du Recht, danke dir

Matthias S. schrieb:
> Wirds nicht einfach ein Limiter oder eine schnelle AGC tun?

gut möglich, habe mich gerade durch die unterschiedlichen Typen von 
Limitern gelesen und gesehen das ich ein Mikrofon-Board hier habe was 
angeblich AGC hat (ob schnell?).

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Es geht so: Der ohnehin erforderliche Mikrofon-Vorverstärker ist (fast)
> direkt mit dem ohnehin erforderlichen Endverstärker verbunden. Sagen
> wir, dass der Mikrofon-Vorverstärker bei etwas lauteren Geräuschen, die
> also noch unverfälscht übertragen werden sollen, ungefähr +/- 0,7 V
> Ausgangsspannung liefert. Die Verbindung zum Endverstärker erfolgt jetzt
> nicht direkt, sondern über einen Widerstand, und am Eingang des
> Endverstärkers liegen die zwei anti-parallel geschalteten Dioden nach
> Masse als Begrenzer. Mehr als +/- 0,7 V können am Endverstärker-Eingang
> deswegen nicht auftreten. Das Ganze ist absolut latenzfrei.

Bei der Auswahl der richtigen Dioden tue ich mich gerade noch schwer, 
was ist da wohl so ungefähr zu wählen?

von PengPeng (Gast)


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Percy N. schrieb:
> Sebastian Seidler schrieb:
>> Mikrofon, Stromquelle, Gehörschutzgleichrichter und Lautsprecher?
>> Funktioniert das schon?
>
> Du hast soeben das Telephon erfunden, leider nur unidirektional ...

Zu Unidirektional bei Telefon sagt der Fachmann halbduplex ..

von Percy N. (vox_bovi)


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PengPeng schrieb:
> Zu Unidirektional bei Telefon sagt der Fachmann halbduplex ..

Das würde auf beiden Seiten Hör- und Sprechmöglichkeiten erfordern, was 
hier nicht gemeint ist.

: Bearbeitet durch User
von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Sebastian Seidler schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> Wirds nicht einfach ein Limiter oder eine schnelle AGC tun?
>
> gut möglich, habe mich gerade durch die unterschiedlichen Typen von
> Limitern gelesen und gesehen das ich ein Mikrofon-Board hier habe was
> angeblich AGC hat (ob schnell?).
Ich verstehe unter einem Limiter etwas sehr ähnliches wie eine sehr 
schnelle AGC. Über Nuancen in den Unterschieden kann man diskutieren - 
lohnt sich aber nicht. Noch schneller ist einfachen Clipping, aber dann 
kommt der Knall nur noch als Knacks nicht in HiFi zum Ohr. Diesen Knacks 
könnte man mit wenig mehr Elektronik sogar auch noch weitgehend 
ausblenden, aber das lohnt sich nicht, denn so dicht wird der 
Gehörschutz auch nicht sein.

> Bei der Auswahl der richtigen Dioden tue ich mich gerade noch schwer,
> was ist da wohl so ungefähr zu wählen?
Ja, dir fehlen ganz elementare Grundlagen der Analogtechnik. Das ist 
keine Kritik, es ist sehr lobenswert, dass du dich überhaupt mit Technik 
befasst und gute Kenntnisse hast. Und angefangen haben wir alle mal.

Also Grundlagen: Wenn man von Dioden redet, sind meistens(!) normale(!) 
Si-Dioden gemeint. Die haben eine Schwellspannung, ab der sie leitend 
werden, von einigen 100 mV. Je nach Strom kann man von vielleicht 500 
bis 700 mV reden. Weitere Infos zu Dioden nicht hier, sondern in Wiki, 
bitte.

Also ist jede Kleinleistungsdiode geeignet. Es gibt eine immer wieder 
genannte Standard-Diode, die 1N4148. Die hat jeder Bastler an Board. Es 
dürften 1000e von ebenfalls geeigneten (Kleinleistungs-SI-)Dioden geben. 
Die begrenzen alle die Spannung hinter dem genannten Widerstand bei ~0,6 
V, die eine die positive, die andere die negative Halbwelle.

Was aber wichtig ist, und was ich schon geschrieben hatte: Der 
Vorverstärker muss natürlich so eingestellt sein, dass die normalen 
Geräusche (Sprache, Lachen, Rufen) noch nicht die Schwellspannungen 
erreicht, nur alles darüber hinaus (und der Knall ist ganz weit darüber 
hinaus, sogar so weit das er den Vorverstärker und evtl. sogar das 
Mikrofon selber übersteuert.)

Nebenbei: Mich irritieren die Diskussionen hier, die etwas mit 
Gegenschall erreichen wollen. Mit so einem Ansatz bleibt man weit, weit 
von dem entfernt, was erreicht werden soll. Ähnlich das Stichwort 
"Filter":  Der Knall ist ein ganz breitbandiges Signal, das sich mit 
einem Filter auch nur ansatzweise sich nicht nennenswert mehr als das 
Sprachband reduzieren lässt. In beiden Fällen scheint mir ein Gefühl für 
die Größenordnungen und Grundlagen der Vorgänge (wie z. B. der 
Dynamikbereich) vollkommen zu fehlen, nur Buzz-Words wie "Filter" und 
"Gegenschall" sind bekannt. Und dann noch die, die die Aufgabenstellung 
gar nicht verstanden haben: "Mikrofon nahe am Sprecher"...

von Sebastian Seidler (Gast)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Ich verstehe unter einem Limiter etwas sehr ähnliches wie eine sehr
> schnelle AGC. Über Nuancen in den Unterschieden kann man diskutieren -
> lohnt sich aber nicht. Noch schneller ist einfachen Clipping, aber dann
> kommt der Knall nur noch als Knacks nicht in HiFi zum Ohr. Diesen Knacks
> könnte man mit wenig mehr Elektronik sogar auch noch weitgehend
> ausblenden, aber das lohnt sich nicht, denn so dicht wird der
> Gehörschutz auch nicht sein.

Clipping habe ich jetzt auch schon mehrfach bei meiner Recherche 
gelesen, das scheint mir eine perfekte Lösung zu sein...

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Ja, dir fehlen ganz elementare Grundlagen der Analogtechnik. Das ist
> keine Kritik, es ist sehr lobenswert, dass du dich überhaupt mit Technik
> befasst und gute Kenntnisse hast. Und angefangen haben wir alle mal.

hast du leider nicht ganz unrecht, danke dir für die aufmunternden Worte 
:)

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Also Grundlagen: Wenn man von Dioden redet, sind meistens(!) normale(!)
> Si-Dioden gemeint. Die haben eine Schwellspannung, ab der sie leitend
> werden, von einigen 100 mV. Je nach Strom kann man von vielleicht 500
> bis 700 mV reden. Weitere Infos zu Dioden nicht hier, sondern in Wiki,
> bitte.

Danke für die Erläuterung.

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Also ist jede Kleinleistungsdiode geeignet. Es gibt eine immer wieder
> genannte Standard-Diode, die 1N4148. Die hat jeder Bastler an Board. Es
> dürften 1000e von ebenfalls geeigneten (Kleinleistungs-SI-)Dioden geben.
> Die begrenzen alle die Spannung hinter dem genannten Widerstand bei ~0,6
> V, die eine die positive, die andere die negative Halbwelle.

Gut, verstehe jetzt besser, danke dir. 1N4148 habe ich sogar zufällig 
da.

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Was aber wichtig ist, und was ich schon geschrieben hatte: Der
> Vorverstärker muss natürlich so eingestellt sein, dass die normalen
> Geräusche (Sprache, Lachen, Rufen) noch nicht die Schwellspannungen
> erreicht, nur alles darüber hinaus (und der Knall ist ganz weit darüber
> hinaus, sogar so weit das er den Vorverstärker und evtl. sogar das
> Mikrofon selber übersteuert.)

ja, habe ich auch so verstanden.

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Der Knall ist ein ganz breitbandiges Signal, das sich mit einem Filter
> auch nur ansatzweise sich nicht nennenswert mehr als das Sprachband
> reduzieren lässt.

Mein Bauchgefühl hat mir auch ehr gesagt, ein Knall hat ein großes 
Frequenzspektrum. Dazu hatte ich schon gesucht und Energiepegel nach 
Frequenzen für Explosionen (das passiert ja in einer Pistole) gefunden. 
Sieht sehr breit verteilt aus. Der stärkste Ausschlag liegt wohl 
ungefähr im Bereich von 125 bis 1000 Hz. Aber im Grunde ist das gesamte 
Frequenzspektrum betroffen. Hatte die Zahlen einmal abgeglichen mit der 
Wertetabelle meines passiven Gehöhrschutzes (3M X5A) und einem 
Gehörschutz mit gleichem SNR aber anderer Verteilung auf den Frequenzen 
(3M X5B) -- wie Manfred schon angemerkt hatte, gibt es da 
unterschidliche Abstimmungen. Menschliche Sprache liegt nur leider 
komplett d

von Sebastian Seidler (Gast)


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... drin im entscheidenden Frequenzbereich des Knalls. Ob sich da eine 
zusätzliche Filterung noch an irgendeiner Stelle positiv auswirken kann, 
hätte ich sonst ausprobiert, aber wenn nicht, dann muss ich es auch 
nicht mehr testen. Hatte gedacht, evtl. verursacht ein Knall auch noch 
stark störende (wenn vielleicht auch nicht so laute) Geräusche außerhalb 
des Frequenzbereichs menschlicher Stimme.

Werde jetzt erstmal mit Verstärkern, Dioden und AGC testen. Außerdem 
werde ich die billigsten und einfachsten Lautsprecher nehme die ich 
besitze. Die Dinger sind leise und haben 0,0 Bass, daraus klinkt alles 
sehr weich. Was die Höhen angeht kann ich's schlecht einschätzen. Für 
Musikliebhaber nicht zu gebrauchen, aber hierfür hoffentlich perfekt. 
Habe die Mal ans Handy angeschlossen und Schüsse von YT abgespielt (gut 
da ist das Frequenzspektrum glaube ich auch schon stark beschnitten).

von c-hater (Gast)


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Sebastian Seidler schrieb:

> Die Verarbeitung sollte also möglichst in Echtzeit sein
> und Laute Geräusche rausfiltern können.

Rausfiltern in dem Sinne, dass Sprache noch durch den Schußknall dringt, 
kannste wohl vergessen. Ein Schußknall ist sehr breitbandig und enthält 
sehr viel Energie. Genau deswegen ist er ja so gefährlich für die Ohren.

Alles, was möglich ist, ist folgendes: Erkenne den Knall und taste für 
eine gewisse Zeit stumm. Allenfalls geht noch: hebe die Stummtastung 
nicht nach einer festen Zeit auf, sondern wenn die Lautstärke wieder 
unter einen bestimmten Pegel sinkt.

> Möglichst ein Mikrocontroller-Board wo ich nicht mehr allzuviel
> zusätzlich benötige um Lautsprecher, Mikrofon und Stromversorgung
> anzuschließen.

Naja, einen Vorverstärker für das Mikro wirst du wahrscheinlich 
benötigen, den Rest könnte man z.B. in einem Tiny85 unterbringen.

von Arduino Fanboy D. (ufuf)


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Sebastian Seidler schrieb:
> Möglichst ein Mikrocontroller-Board wo ich nicht mehr allzuviel
> zusätzlich benötige um Lautsprecher, Mikrofon und Stromversorgung
> anzuschließen.

k210 kendryte
z.B. das "Sipeed MAIX Dock" Board


Bis zu 8 Mikrofone (1 on Board) Stereo out (3W? on Board)
Audio, FFT usw. in Hardware
und vieles Weitere

von c-hater (Gast)


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Arduino Fanboy D. schrieb:

> k210 kendryte
> z.B. das "Sipeed MAIX Dock" Board
>
>
> Bis zu 8 Mikrofone (1 on Board) Stereo out (3W? on Board)
> Audio, FFT usw. in Hardware
> und vieles Weitere

Na wenn das mal nicht mit Thermonuklearbomben auf Mücken geschossen 
ist...

Nur zur Erinnerung: das soll am Ende in zwei Gehörschutzkapseln passen 
und man will wohl auch kein Netzteil mit Strippe zur nächsten Steckdose 
mit sich schleppen...

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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c-hater schrieb:
> Erkenne den Knall und taste für eine gewisse Zeit stumm.
...
> den Rest könnte man z.B. in einem Tiny85 unterbringen.
... oder bei der analogen Lösung mit je 2 zusätzlichen Transistoren, 
Kondensatoren und Widerständen erledigen. Das war es, was ich meinte 
mit:

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Diesen Knacks
> könnte man mit wenig mehr Elektronik sogar auch noch weitgehend
> ausblenden, aber das lohnt sich nicht, denn so dicht wird der
> Gehörschutz auch nicht sein.

Wahrscheinlich sogar mit der Hälfte der Bauelemente, denn der Knall hat 
immer die selbe Polarität - da muss nur in der Schaltung drauf geachtet 
werden.

von c-hater (Gast)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:

> ... oder bei der analogen Lösung mit je 2 zusätzlichen Transistoren,
> Kondensatoren und Widerständen erledigen.

Die Frage ist: zusätzlich zu was? Der Tiny (plus Mikrofon-Vorverstärker) 
könnte alles nötige. In einem einzigen schlanken 8-Beiner mit genau 
drei zusätzlichen passiven Bauelementen, zwei Kondensatoren und einer 
Spule.

Da kommst du mit einer diskreten Lösung kaum drunter.

von Sebastian Seidler (Gast)


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Arduino Fanboy D. schrieb:
> Bis zu 8 Mikrofone (1 on Board) Stereo out (3W? on Board)
> Audio, FFT usw. in Hardware
> und vieles Weitere

Das Teil ist cool, aber perhaps a little oversized. Für andere Projekte 
ein super Teil...

c-hater schrieb:
> Nur zur Erinnerung: das soll am Ende in zwei Gehörschutzkapseln passen
> und man will wohl auch kein Netzteil mit Strippe zur nächsten Steckdose
> mit sich schleppen...

Das mit dem Netzteil stimmt und klein sein sollte die Schaltung auch. 
Das alles in die Gehörschutzkapseln passen muss, ist aber nicht gegeben. 
Ich habe vor meine 3M X5A weitestgehend unverändert zu lassen. Die 
Batterien würde ich ohnehin nicht unter bekommen. Habe mir das bis jetzt 
so überlegt (hat sich zwischenzeitlich schon immer wieder verändert): 
Mein Handy und meine Powerbank liefern beide 5V aus (vorher wollte ich 
AA/AAA Batterien nehmen, aber wofür?), die greife ich mir per Kabel 
(natürlich nur von einem der beiden Geräte). Am Kabel ist entweder das 
Mic oder in einer Box die entweder auch am Kabel oder außen an der 
Gehörschutzkapsel befestigt ist, von da führt ein Kabel zur anderen Box 
der anderen Gehörschutzkapsel. In die Kapseln führen nur dünne Kabel für 
die Lautsprecher (habe das bereits getestet - 
In-ear-Headset+Lautsprecher+Schlauch-Headset, die Dämmung ändert das 
nicht, wirkt sich genauso aus wie die Haare, die ich ja auch am Kapf 
habe). Wo genau ich die Schaltung unter bringe habe ich noch nicht 
abschließend geklärt. Theoretisch wäre drin noch etwas Platz, könnte 
dann aber wirklich die Dämmung verändern (und die Lautstärke wäre nicht 
mehr Regelbar sobald aufgesetzt). In der Box nah am Mikro oder in einer 
weiteren Box in der Hosentasche oder am Kabel wäre auch vorstellbar... 
Tendenz ist aktuell eine kleine Box jeweils an den Kapseln oder eine 
zusätzliche Box in der Hosentasche.

von c-hater (Gast)


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Sebastian Seidler schrieb:

> Ich habe vor meine 3M X5A weitestgehend unverändert zu lassen. Die
> Batterien würde ich ohnehin nicht unter bekommen.

Warum nicht? Akkus, die die Attiny-Lösung für einige Stunden in Betrieb 
halten könnten, bekäme man locker in Gehörschutzkaseln unter.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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c-hater schrieb:
> Da kommst du mit einer diskreten Lösung kaum drunter.
Hat der Tiny auch einen Ausgangsverstärker (AV) für den Lautsprecher 
bzw. Kopfhörerverstärker?

Ich nehme an, dass brauchen beide Lösungen. Beide müssen einstellbar 
bzw. in der Verstärkung von vornherein richtig dimensioniert sein. Das 
sind auch schon eine Menge Bauteile. Welche ADC-Auflösung hat der Tiny? 
Der DAC wird sicherlich durch PWM realisiert? Wenn ja, mit wie viel Bit? 
Der DAC erfordert wahrscheinlich auch einen zusätzlichen Tiefpass. Damit 
das Signal nicht zu stark quantisiert wird, muss der ADC bei normalen 
Signalen schon weitgehend Vollaussteuerung erreichen. Wenn dann der 
Knall mit geschätzt 60 dB höherem Pegel kommt, wird er 1000-fach 
übersteuert. Der VV wird natürlich schon vorher, bei nur wenigen dB 
mehr, übersteuert. Oder soll der Tiny nur für das Austast-Signal sorgen, 
also z.B. ein Transistor, der das analoge Audio-Signal schaltet?

Meine Clipping-Lösung: Zwischen VV und AV ein Widerstand und zwei 
Dioden. Das erfordert keine Programmierung und geht sofort.

Ebenso die Austast-Lösung: Je ein oder 2 (s.o.) Widerstände, 
Transistoren und ggf. Kondensatoren. Auch hier wird der VV natürlich 
beim Knall übersteuert. Allerdings: Mit µC könnte man durch eine 
minimale Verzögerung des Audiosignals vor dem Knall austasten. Nur, wie 
gesagt, durch den Gehörschutz kommt noch so viel vom Original durch, 
dass das nichts nützt.

von Percy N. (vox_bovi)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Damit das Signal nicht zu stark quantisiert wird, muss der ADC bei
> normalen Signalen schon weitgehend Vollaussteuerung erreichen. Wenn dann
> der Knall mit geschätzt 60 dB höherem Pegel kommt, wird er 1000-fach
> übersteuert. Der VV wird natürlich schon vorher, bei nur wenigen dB
> mehr, übersteuert.

Und? Wo ist das Problem? Da der Knall ohnehin ausgetastet werden soll, 
ist High End Audio durchaus verzichtbar, also wird der Peng halt 
verrechteckt. Um so sicherer funktioniert die Erkennung.

von c-hater (Gast)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:

> Hat der Tiny auch einen Ausgangsverstärker (AV) für den Lautsprecher
> bzw. Kopfhörerverstärker?

Jepp, wenn man das will, hat er er das. Siehe:

Beitrag "Westminster Soundgenerator mit ATtiny85"

> Ich nehme an, dass brauchen beide Lösungen. Beide müssen einstellbar
> bzw. in der Verstärkung von vornherein richtig dimensioniert sein. Das
> sind auch schon eine Menge Bauteile. Welche ADC-Auflösung hat der Tiny?

Bei der in dieser Anwendung (Sprache) sinnvollen Samplerate: 10Bit.

> Der DAC wird sicherlich durch PWM realisiert? Wenn ja, mit wie viel Bit?

Ebenfalls 10.

> Der DAC erfordert wahrscheinlich auch einen zusätzlichen Tiefpass.

Jepp, das sind zwei der drei genannten zusätzlichen passiven BE.

> Signalen schon weitgehend Vollaussteuerung erreichen.

Warum sollte man? Man bleibt eben so viele dB drunter, wie man für die 
zuverlässige Knallerkennung als Headroom benötigt.

> Der VV wird natürlich schon vorher, bei nur wenigen dB
> mehr, übersteuert.

Für den gilt genau dasselbe. Wird ebenfalls so ausgelegt, dass die 
nötige Luft zur Knallerkennung bleibt.

Auch für beide Teile gültig: Dass sie während des Knalls völlig 
übersteuert sind, interessiert kein Schwein, denn in dieser Zeit wird ja 
ohnehin gemuted.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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c-hater schrieb:
> Auch für beide Teile gültig: Dass sie während des Knalls völlig
> übersteuert sind, interessiert kein Schwein, denn in dieser Zeit wird ja
> ohnehin gemuted.
Das sehe ich auch so. Allerdings halte ich nicht mal Muten für nötig, 
denn Clippen ist immer noch leiser, als der Schall vom Knall, der durch 
den Gehörschutz dringt. Vermutlich sogar erheblich leiser(?). Und es 
wäre nur ein paar dB lauter, als die lauten der natürlichen Geräusche. 
Der Tiny hätte dann nur noch die Funktion einer D-Endstufe. Um deren 
Funktion ebenfalls mit kleinem Aufwand zu erfüllen, würde ich einen 
Doppel-Op-Amp nehmen. 1 8er DIL + Passive - finde ich einfacher und 
deutlich schneller realisierbar. Dazu keine Quantisierungseffekte, die 
ich bei 10 Bit nicht ausschließen würde, insbesondere, wenn man einen 
hohen Dynamikbereich für die normalen Geräusche möchte. Also z. B. von 
normalen Gesprächen bis lautem Rufen.

von Sebastian Seidler (Gast)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> ... oder bei der analogen Lösung mit je 2 zusätzlichen Transistoren,
> Kondensatoren und Widerständen erledigen. Das war es, was ich meinte
> mit:
> Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
>
>> Diesen Knacks
>> könnte man mit wenig mehr Elektronik sogar auch noch weitgehend
>> ausblenden, aber das lohnt sich nicht, denn so dicht wird der
>> Gehörschutz auch nicht sein.
>
> Wahrscheinlich sogar mit der Hälfte der Bauelemente, denn der Knall hat
> immer die selbe Polarität - da muss nur in der Schaltung drauf geachtet
> werden.

Wenn man das knacken nach dem Clipping später noch irgendwie ganz Weg 
bekommen würde wäre das natürlich sehr Schick. Das Clipping ist ja 
relativ einfach zu bauen, habe eigentlich auch das meiste da (außer den 
AV), suche die Teile und baue dann schon einmal.

c-hater schrieb:
> Warum nicht? Akkus, die die Attiny-Lösung für einige Stunden in Betrieb
> halten könnten, bekäme man locker in Gehörschutzkaseln unter.

Meine Erfahrung mit so Mini-Akkus sind nicht die besten, diese Dinger 
müssen regelmäßig gewartet werden und sind schnell Kaputt. Dann wären 
mir Batterien noch lieber. Auch braucht man das alles doppelt da R+L ja 
auch das gleiche Gewicht haben sollten (trägt sich sonst komisch).

Finde die Zusatz-Box Variante ganz Schick, dann kann man gut die 
Lautstärke nachregeln und die Gehörschützer bleiben optisch so wie diese 
sind. In der Hosentasche schleppe ich ohnehin 10.000 + 6.500 mAh mit mir 
herum, da muss es auf dem Kopf kein zusätzlicher sein.

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Meine Clipping-Lösung: Zwischen VV und AV ein Widerstand und zwei
> Dioden. Das erfordert keine Programmierung und geht sofort.

Ja, das ist auf jeden Fall machbar, das setzte ich jetzt als erstes 
einmal um.

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Ebenso die Austast-Lösung: Je ein oder 2 (s.o.) Widerstände,
> Transistoren und ggf. Kondensatoren. Auch hier wird der VV natürlich
> beim Knall übersteuert. Allerdings: Mit µC könnte man durch eine
> minimale Verzögerung des Audiosignals vor dem Knall austasten. Nur, wie
> gesagt, durch den Gehörschutz kommt noch so viel vom Original durch,
> dass das nichts nützt.

Ja, genau. Beide Lösungen sind gut (Austast+µC) und haben jeweils ihre 
Vorteile. Fange jetzt erstmal mit der Clipping-Lösung an, dann geht es 
Stück für Stück weiter.

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Das sehe ich auch so. Allerdings halte ich nicht mal Muten für nötig,
> denn Clippen ist immer noch leiser, als der Schall vom Knall, der durch
> den Gehörschutz dringt. Vermutlich sogar erheblich leiser(?). Und es
> wäre nur ein paar dB lauter, als die lauten der natürlichen Geräusche.
> Der Tiny hätte dann nur noch die Funktion einer D-Endstufe. Um deren
> Funktion ebenfalls mit kleinem Aufwand zu erfüllen, würde ich einen
> Doppel-Op-Amp nehmen. 1 8er DIL + Passive - finde ich einfacher und
> deutlich schneller realisierbar. Dazu keine Quantisierungseffekte, die
> ich bei 10 Bit nicht ausschließen würde, insbesondere, wenn man einen
> hohen Dynamikbereich für die normalen Geräusche möchte. Also z. B. von
> normalen Gesprächen bis lautem Rufen.

Ob das Clippen leiser ist, als das was durch den Gehörschutz dringt, 
wird sich zeigen. Grundsätzlich gut vorstellbar.

Habe jetzt in China für 0,40€/Stück + Porto + Zoll (seit 3 Tagen ja auch 
für diese Beträge Pflicht) kleine Verstärker-Module gekauft. 
Mic->VV->Dioden+Widerstände->AV->Lautsprecher so einfach würde ich es 
erstmal halten für den Anfang. Mein Lager an Analog-Komponeten ist auch 
leider relativ überschaubar hier, so dass ich nicht alles mögliche Mal 
eben ausprobieren könnte.

c-hater schrieb:
> Jepp, wenn man das will, hat er er das. Siehe:
> Beitrag "Westminster Soundgenerator mit ATtiny85"

Danke für den Link, sehr interessant, das was du da gemacht hast.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn man mit 10 Bit leben kann, kann man auch den eingebauten Diff-OpAmp 
des Tiny25/45/85 als Vorverstärker benutzen. Dann legt man die AREF über 
einen Tiefpass auf einem PWM Ausgang, der die Empfindlichkeit des ADC 
regelt. Habe ich noch nicht ausprobiert, klingt aber machbar.
der 5. Pin des Tiny wäre dann die PWM Endstufe für den Hörer.

von Sebastian Seidler (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Wenn man mit 10 Bit leben kann

ja, 10 Bit gehen für mich problemlos, zu not würde auch noch 8 Bit 
gehen. 4 Bit nichtmehr.

Matthias S. schrieb:
> kann man auch den eingebauten Diff-OpAmp des Tiny25/45/85 als
> Vorverstärker benutzen. Dann legt man die AREF über einen Tiefpass auf
> einem PWM Ausgang, der die Empfindlichkeit des ADC regelt. Habe ich noch
> nicht ausprobiert, klingt aber machbar.
> der 5. Pin des Tiny wäre dann die PWM Endstufe für den Hörer.

verstehe ich das richtig, ich könnte auch VV und AV mit einem ATtiny85 
realisieren und würde insgesamt nur noch einen Tiefpass, einen ATtiny85, 
ein Mic, eine Stromversorgung und einen Lautsprecher benötigen?

von c-hater (Gast)


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Sebastian Seidler schrieb:

> verstehe ich das richtig, ich könnte auch VV und AV mit einem ATtiny85
> realisieren

VV nicht. Zwar hat der Tiny85 einen eingebauten Vorverstärker, aber der 
kann nur 20x (26dB). Das ist für ein Mikro als Quelle leider nicht 
genug.

> und würde insgesamt nur noch einen Tiefpass

Wenn du sowieso einen Tiefpass einplanst, dann mach' einen aktiven 
daraus. Der ist steiler und die fehlenden dB Verstärkung für's Mikro 
fallen nebenbei gleich mit ab. Kostet einen Doppel-OV in der gleichen 
Größe wie der Tiny hat und ein wenig Hühnerfutter. Da nur Sprache 
verstärkt werden muss, kann man sogar Gurken-OVs wie den MCP6042 nehmen, 
die sind billig und leicht zu beschaffen. Damit würde man auf nochmal 
ca. 26dB Verstärkung kommen. Das sollte dann zusammen mit dem 
eingebauten Verstärker ausreichen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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c-hater schrieb:
> Das ist für ein Mikro als Quelle leider nicht
> genug.

Das ist noch die Frage. Mit 1,1V AREF und 20x Gain kann ich den ADC mit 
55mV voll aussteuern. Das ist nicht weit entfernt von dem, was eine 
Elektretkapsel liefert. Nimmt man eines der zugegeben seltenen 
Kristallmikros, wird das noch besser.
In meiner Lötstation jedenfalls misst der Tiny ohne externe Hardware das 
Thermoelement und das klappt gut.
Man müsste im DB nachsehen, wie weit AREF runtergehen darf, dann haben 
wir die Grenzempfindlichkeit des ADC.

: Bearbeitet durch User
von c-hater (Gast)


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Matthias S. schrieb:

> Das ist noch die Frage. Mit 1,1V AREF und 20x Gain kann ich den ADC mit
> 55mV voll aussteuern.

Ja.

> Das ist nicht weit entfernt von dem, was eine
> Elektretkapsel liefert.

Jain. Das ist zwar nicht weit von dem entfernt, was eine Elektretkapsel 
maximal unverzerrt zu liefern vermag, aber recht weit von dem, was sie 
bei Sprache mit einem Sprecher in 0,5..2m Entfernung tatsächlich 
liefert.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Sicher ist jedenfalls, das selbst eine simple Transistorstufe nach dem 
Mikro genügend Pegel liefert. Da der ADC Eingang sehr hochohmig ist, 
muss die praktisch nur Spannungsverstärkung liefern und man ist fertig. 
Zu beachten ist, das die Verstärkungsmodi des Tiny nur bei 
differentiellen ADC Mux funktionieren. Die Verstärkerstufe kann auch 
gleich die AA Filterung übernehmen.

von Axel R. (axlr)


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Mikrofonverstärker und parallel einen "Klatsch-Schalter", welcher den 
Lautsprecher vom Verstärker trennt und nach xx Millisekunden wieder 
anschaltet.
Machts doch nicht so kompliziert.
An jedem Schiessstand hängen diese 'Kopfhörer'.

von c-hater (Gast)


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Matthias S. schrieb:

> Da der ADC Eingang sehr hochohmig ist

Ist er nicht, bzw. nur bei quasistatischem Signal, also z.B. bei einer 
Temperaturmessung.

Im NF-Bereich musst du hingegen mit nur ca. 10kOhm Impedanz rechnen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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c-hater schrieb:
> Im NF-Bereich musst du hingegen mit nur ca. 10kOhm Impedanz rechnen.

Nö, das gilt nicht für den Betrieb mit dem integrierten OpAmp. 
Eingangswiderstand liegt etwa bei 100 MOhm. Alles andere hätte auch 
keinen Sinn, denn der OpAmp Ausgang lädt ja den S&H Kondensator, nicht 
etwa der Eingang in den OpAmp..

: Bearbeitet durch User
von c-hater (Gast)


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Matthias S. schrieb:

> Nö, das gilt nicht für den Betrieb mit dem integrierten OpAmp.

Stimmt.

von Axel R. (axlr)


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ZOHAN Elektronischer Gehörschutz für Jagd Schiessen, Lärmdämpfung 
Klangverstärkung Ohrenschützer mit Tragetasche, NRR22dB SNR 27dB (Grün) 
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Geht 1A. 40€

von Sebastian S. (sebastian_seidler)


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Axel R. schrieb:
> Geht 1A. 40€

ja, diese Teile kann man auch direkt in China bestellen für einen 
Bruchteil des Preises. Auch die Bewertungen sind "durchwachsen", was 
sich mit Erfahrungen von anderen Schützen aus dem Verein deckt.

Sebastian Seidler schrieb:
> Aktive Gehörschützer gibt es zu kaufen (15,00€-500,00€, im Normalfall so
> ca. 150,00€).

Im Verein laufen die meisten mit einem einfachen Gehörschutz oder mit 
mind. 150€-Geräten.

c-hater schrieb:
> Wenn du sowieso einen Tiefpass einplanst, dann mach' einen aktiven
> daraus. Der ist steiler und die fehlenden dB Verstärkung für's Mikro
> fallen nebenbei gleich mit ab. Kostet einen Doppel-OV in der gleichen
> Größe wie der Tiny hat und ein wenig Hühnerfutter. Da nur Sprache
> verstärkt werden muss, kann man sogar Gurken-OVs wie den MCP6042 nehmen,
> die sind billig und leicht zu beschaffen. Damit würde man auf nochmal
> ca. 26dB Verstärkung kommen. Das sollte dann zusammen mit dem
> eingebauten Verstärker ausreichen.

Hört sich gut an. Schaue Mal, dass ich mir da was besorge.

Axel R. schrieb:
> Mikrofonverstärker und parallel einen "Klatsch-Schalter", welcher den
> Lautsprecher vom Verstärker trennt und nach xx Millisekunden wieder
> anschaltet.
> Machts doch nicht so kompliziert.
> An jedem Schiessstand hängen diese 'Kopfhörer'.

geht das dann in Echtzeit? Oder habe ich dann immer den Anfang vom 
Knall?

An jedem nicht, unser Schützenverein schießt an drei Schießständen (ein 
eigener und zwei von anderen Vereinen), keiner hat die fest installiert.

Jetzt leider noch eine Negativmeldung: Hatte versucht bei meinem letzten 
Besuch ein paar Schüsse mit dem Handy aufzuzeichnen (Mic am Kabel an der 
Kapsel). Leider hat mein Handy dabei zwischenzeitlich den Speicher 
aufgeräumt und die Aufzeichnung abgebrochen, was ich nicht bemerkt 
hatte. Werde das jetzt nächste Woche nachholen (ohne diese Funktion), um 
einmal ein Audiosignal zum testen zu haben.

von c-hater (Gast)


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Sebastian S. schrieb:

> Werde das jetzt nächste Woche nachholen (ohne diese Funktion), um
> einmal ein Audiosignal zum testen zu haben.

Schussgeräusche findet man in reicher Auswahl im Internet zum Download. 
Die gemeinsame Eigenschaft ist: Der Anfang ist breitbandig und laut, 
soviel kann ich dir verraten.

Ich würde zur Schußerkennung das Signal in zwei Frequenzbereiche 
zerlegen, Sprachband 300...3000Hz und den Bereich darunter (der Bereich 
oberhalb des Sprachbandes wird ja durch den Eingangsfilter bereits vor 
dem µC weggefiltert).

Wenn in beiden Frequenzbereichen die Lautstärke gleichzeitig stark 
ansteigt, hast du ziemlich sicher einen einen Schuss. Naja, zumindest 
irgendein Schallereignis mit der Charaktereristik eines Schusses. Könnte 
auch eine zuknallende Tür sein. Gibt's auf dem Schießstand Türen und 
Durchzug?

von Ganz schön kompliziert (Gast)


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Geh doch mal in den Musikladen Deines Vertrauens, frag Dich zur 
Drums-Abteilung durch.
Es gibt Gehörschutzkapseln mit einer Membran. Triangel und Mundharmonika 
hörst du in voller Brillianz während eine Snare ausgeknipst wird.

von Sebastian S. (sebastian_seidler)


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c-hater schrieb:
> Schussgeräusche findet man in reicher Auswahl im Internet zum Download.
> Die gemeinsame Eigenschaft ist: Der Anfang ist breitbandig und laut,
> soviel kann ich dir verraten.

ja, möchte aber ganz gerne einmal das Mic von der späten Schaltung 
verwenden und das komplette Spektrum aufzeichnen sowie den zu 
erwartenden Abstand zum Mic. Idee ist inzwischen weniger die Frequenzen 
zu ermitteln, sondern eine Aufzeichnung für das spätere Testen der 
Schaltung zu haben. Ob das so praktikabel ist mit der Audioverarbeitung 
vom Handy, die ja in der Schaltung später fehlt, wird sich zeigen.

c-hater schrieb:
> oberhalb des Sprachbandes wird ja durch den Eingangsfilter bereits vor
> dem µC weggefiltert

du meinst den Tiefpass richtig?

c-hater schrieb:
> Wenn in beiden Frequenzbereichen die Lautstärke gleichzeitig stark
> ansteigt, hast du ziemlich sicher einen einen Schuss. Naja, zumindest
> irgendein Schallereignis mit der Charaktereristik eines Schusses. Könnte
> auch eine zuknallende Tür sein. Gibt's auf dem Schießstand Türen und
> Durchzug?

ja, dicke Schalldämpfende Türen die ganz sanft zufallen ;)

c-hater schrieb:
> Ich würde zur Schußerkennung das Signal in zwei Frequenzbereiche
> zerlegen, Sprachband 300...3000Hz und den Bereich darunter

c-hater schrieb:
> Wenn in beiden Frequenzbereichen die Lautstärke gleichzeitig stark
> ansteigt, hast du ziemlich sicher einen einen Schuss.

ja, kann ich machen, wird dann aber Schritt Drei, am Anfang reicht mir 
erstmal ein einfacher Grenzwert über das komplette Signal, davor baue 
ich auch noch die reine analoge Variante.

von Axel R. (axlr)


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man "könnte" natürlich das gesamt aufgenommene um 100mSekunden verzögern 
und die "Abtrennung" des Lautsprechers voreilend vornehmen. Das setzt 
aber voraus, das die Kopfhörer wirklich DICHT sind.

Du könntest auch zwei Fernsteuer-servos nehmen, die Dir im Richtigen 
Moment je einen Stopfen ins Ohr schieben. ;)

Beim Schiesstand, den ich als Gast besucht habe, hingen hinter den 
Schützen, wie am Gaderobenhaken, solche aktiven Lärmschutzhörer an der 
Wand. Viele hatten aber auch ihren eigenen dabei. Die 300€ fallen doch 
bei den jährlich anfallenden Gesamtkosten überhaupt nicht ins Gewicht.
Aber: selberbasteln macht natürlich richtig Spaß. Verstehe ich schon. 
Zumal man meist der einzige in der Gilde ist, der sich mit "sowas" 
auskennt.
Ich selbst habe mitm Atmel bislang immernoch kein, am Analog-Eingang 
aufgezeichnetes, Audiosignal wiedergegeben. Könnte man einen Timer 
nehmen und mit PWM machen.
Müsste man glatt mal ausprobieren, was da für Latenzen entstehen.
Wenn man mehr Zeit hätte.
Viel Spaß weiterhin. hast Du schon was zusammengelötet?

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