Datenblatt MEMS-Mikrofon

Die Empfindlichkeit ist etwa so groß wie bei Elektretkapseln.

Das Ding hat einen Buffer aber keinen Verstärker. Du musst also anhand 
der Sensitivität ausrechnen, welche Verstärkung, und ob, Du brauchst.

Rosti schrieb:
> Das Ding hat einen Buffer aber keinen Verstärker. Du musst also

in der Beschreibung steht jedoch dass er einen Buffer und einen 
Verstärker am Ausgang besitzt, jedoch ist im Blockschaltbild kein 
Verstärker zu sehen.

Tomme schrieb:
> in der Beschreibung steht jedoch dass er einen Buffer und einen
> Verstärker am Ausgang besitzt, jedoch ist im Blockschaltbild kein
> Verstärker zu sehen.

Meine Einschätzung:
der Buffer ist der Verstärker. Er muss ja nicht die Spannung verstärken, 
als Buffer verstärkt er den Strom, so dass der Ausgang eine 
niederohmigere Last treiben kann. Zout=380Ω steht irgendwo.
Das eigentliche Mikrofon dürfte sehr hochohmig sein und wäre je nach 
angeschlossener Last bzw. Leitung undefinierbar im Frequenzgang.

Die Sendefrequenz des Ultraschalls beträgt 40kHz. Der Frequenzgang (im 
Anhang) zeigt dass das Mikrofon diese Frequenz ca. auf 15dB verstärkt. 
Das heißt ich benötige ein Bandpassfilter, welcher die Frequenzen > und 
< 40Hz dämpft oder ?

Tomme schrieb:
> Der Frequenzgang (im
> Anhang) zeigt dass das Mikrofon diese Frequenz ca. auf 15dB verstärkt.
Ich hätte gesagt: es ist ca. 15dB empfindlicher; was aber einer 
Verstärkung gleichkommt.

> Das heißt ich benötige ein Bandpassfilter, welcher die Frequenzen > und
> < 40Hz dämpft oder ?
Du meinst 40kHz?
Nicht erwähnt hast du, welches Band du mit dem Mikrofon aufnehmen 
willst. Es ist recht linear im Audiobereich, also dafür optimiert, wird 
aber um 15dB empfindlicher bei 40kHz als bei 1kHz. Willst du mit 40kHz 
arbeiten oder bei 0-20kHz?

Falls das 40kHz wären: da hat das Teil schon ein ausgeprägtes 
Bandpassverhalten. Ob dir das reicht und ob Frequenzen in anderen 
Bereichen stören, ist aus deiner Beschreibung bisher nicht vorgegangen. 
Wenn du recht selektiv die 40kHz haben willst, kann ein Bandpass 
unterstützen. Falsch wäre der nicht, ob er notwendig ist kann ohne 
weitere Infos niemand sagen.

Falls es das Audioband sein sollte: dann wäre ein Tiefpass sehr sinnvoll 
bei 20kHz.

kann mir jemand vllt erklären wie ich das Diagramm (Verlauf des 
Frequenzgangs) zu verstehen habe. Heißt es dass im Bereich 40kHz das 
Signal auf ca. 15dB verstärkt und drum herum gedämpft wird? Und was hat 
es mit einer hohen bzw. niedrigen Sensivität (Empfindlichkeit) auf sich? 
Im Internet finde ich leider keine angemessene Antworten...

Tomme schrieb:
> Heißt es dass im Bereich 40kHz das
> Signal auf ca. 15dB verstärkt und drum herum gedämpft wird? Und was hat
> es mit einer hohen bzw. niedrigen Sensivität (Empfindlichkeit) auf sich?

Eigentlich hatte ich es schon gesagt.
Das Mikro liefert bauartbedingt (Membranfläche, andere mechanische 
Eigenschaften) bei 40kHz 15dB mehr Signal ab als bei 1kHz. Die 
Luftdruckschwankungen führen zu einer höheren Auslenkung der 
Membranfläche und damit zu mehr Signalpegel. Hohe Sensivität heißt nur, 
es 'hört' bei der Frequenz wesentlich besser.
Wie schon gesagt, "Verstärkung" würde ich es nicht nennen, weil das für 
mich ein aktiver Vorgang ist. Deshalb sage ich dazu "höhere 
Empfindlichkeit".
Letztlich kommt es aber auf dasselbe heraus: du hast bei 40kHz mehr 
Ausgangspegel als bei 1kHz bei gleichem Schalldruck.

Meine Frage nach deiner Anwendung hast du noch immer ignoriert - wäre 
mal Zeit, dazu was zu sagen!

vielen Dank für die Antworten!

> Meine Frage nach deiner Anwendung hast du noch immer ignoriert - wäre
> mal Zeit, dazu was zu sagen!

Ich will ein Ultraschallsignal mit 40kHz (Piezo) mit unterschiedlichen 
Signalformen ( Sinus, Rechteck, Dreieck und Sägezahn)  mit jeweils 
unterschiedlichen MEMS-Mikrofonen empfangen (zunächst sind Sender und 
Empfänger face-to-face). Anschließend will ich in 10Grad Schritten das 
Mikrofon vom Sender abwenden und schauen was sich im Oszi verändert. 
Basierend darauf will ich die bestmögliche Paarung von Mikrofon und 
Signalform ermitteln.

Ok, also Verwendung bei 40kHz.
Die unterschiedlichen Signalformen außer Sinus haben aber Harmonische. 
Und die werden von deinem Mikrofon dann wieder gedämpft. Ein 
zusätzlicher Bandpass verstärkt den Effekt nur. Das Empfangssignal wird 
bei allen nicht sinusförmigen Sendesignalen, soweit du sie überhaupt mit 
dem Sender auch formtreu abstrahlen kannst, zu einem sinusähnlichen 
Signal mutieren.

Muss man halt ausprobieren; ob du damit was Nützliches anfangen kannst, 
kann ich nicht sagen.

Jens G. schrieb:
> Ich würde eher sagen, daß das Mikro an der Stelle eine Eigenresonanz
> hat.

Ja natürlich. Da passen halt die Abmessungen und die Aufhängung der 
Membran sehr gut zu einer Anregung bei 40kHz. Gut für die Anwendung des 
TO, ich denke aber, das wurde so gewählt, dass man im Audiobereich einen 
noch möglichst flachen Verlauf erreichen kann.
Die Nutzung der Eigenresonanz zur Empfindlichkeitssteigerung wird/wurde 
ja z.B. beim Audion auch ausgenutzt.

> Empfänger face-to-face). Anschließend will ich in 10Grad Schritten das
> Mikrofon vom Sender abwenden und schauen was sich im Oszi verändert.

Hättet ihr Ideen, wie ich das mechanisch am geschicktesten aufbauen 
kann? Ich bräuchte ja ein Mikrofon -und Senderhalter und eine 
Drehvorrichtung für die Mikrofone mit Winkelmessung. Fertig gibt es 
sowas wahrscheinlich nicht (?)

Tomme schrieb:
> Hättet ihr Ideen, wie ich das mechanisch am geschicktesten aufbauen
> kann?

Ich würde das zunächst mal provisorisch machen; einfach um zu sehen, was 
für ein Ergebnis mich erwartet und ob es was werden könnte.
Aber bei mechanischen Aufbauvorschlägen bin ich dann eh raus. Wenn ich 
das Zeug in Händen hätte und selber an einem sinnvollen Ergebnis 
interessiert wäre, dann würde mir schon irgendwas einfallen.

Tomme schrieb:
> Anschließend will ich in 10Grad Schritten das
> Mikrofon vom Sender abwenden und schauen was sich im Oszi verändert.
> Basierend darauf will ich die bestmögliche Paarung von Mikrofon und
> Signalform ermitteln.

Was da für eine Idee dahinter steckt und was es für ein Ergebnis bringen 
kann erschließt sich mir eh nicht so ganz.

> Was da für eine Idee dahinter steckt und was es für ein Ergebnis bringen
> kann erschließt sich mir eh nicht so ganz.
Das Ganze soll dann Grundlage für eine Distanzmessung sein, weswegen ich 
zunächst unterschiedliche Mikrofontypen untersuchen will.

> zusätzlicher Bandpass verstärkt den Effekt nur. Das Empfangssignal wird
> bei allen nicht sinusförmigen Sendesignalen, soweit du sie überhaupt mit
> dem Sender auch formtreu abstrahlen kannst, zu einem sinusähnlichen
> Signal mutieren.

also meint ihr, dass aufgrund der Oberschwingungen bei 
nicht-sinusförmigen Signalen, ich immer ein sinusähnliches Signal 
erhalten würde. Und diese Oberschwingungen kann man nicht filtern bzw. 
kompensieren? Dann würde es ja in der Theorie erstmal kein Sinn machen, 
den Versuch auch mit nicht-sinusförmigen Signalen durchzuführen...

Tomme schrieb:
> Dann würde es ja in der Theorie erstmal kein Sinn machen,
> den Versuch auch mit nicht-sinusförmigen Signalen durchzuführen...

Und die Praxis hält sich ebenfalls an die Naturgesetze.

Burkhard K. schrieb:
> Tomme schrieb:
>> Kann ich hierfür einfach nach diesem Artikel vorgehen:
>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Entfernungsmessung_mit_Ultraschall
>
> Wenn du Entfernungen messen willst, warum nimmts Du dann nicht einen zum
> Transmitter passenden Empfänger (auf die selbe Frequenz abgestimmt, z.B.
> den  UST-40R passend zum UST-40T, beide im verlinkten Artikel erwähnt).

da hast du Recht aber
1. ein MEMS-Mikrofon nimmt viel weniger Platz weg
2. wie bereits erwähnt, will ich nicht nur face-to-face messen, sondern 
bis 90Grad und da soll ein MEMS besser sein