Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welches Mikrofon für Aufnahme eines Schusses


von Marco (Gast)


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Hallo,

ich möchte die Wirkung von Schalldämpfern untersuchen und möchte dafür 
Schüsse am Schießstand aufnehmen. Geht das mit einem einfachen Mikrofon 
und möglichst hoher Abtastrate oder braucht es dafür besondere Mikrofone 
z.B. mit einem besonders hohen dynamischen Bereich? Kann jemand 
vielleicht sogar ein Mikrofon empfehlen?

von Ex-Soldat (Gast)


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Marco schrieb:
> ich möchte die Wirkung von Schalldämpfern untersuchen und möchte dafür
> Schüsse am Schießstand aufnehmen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Schalld%C3%A4mpfer_(Waffe)#Rechtslage

von NichtWichtig (Gast)


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Je - desto

An sich ist das wohl die Königsklasse an Anforderungen.

Billige Micros werden auch nur billige Ergebnisse liefern.

von Honki (Gast)


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In dem Wikipediaartikel steht nichts von Mikrofone ...
Also unnötiger Beitrag.

von Marco (Gast)


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NichtWichtig schrieb:
> An sich ist das wohl die Königsklasse an Anforderungen.
>
> Billige Micros werden auch nur billige Ergebnisse liefern.

Klar - nur gibt es halt unterschiedliche Spezialisierungen von 
Mikrophonen. Für mich ist interessant, worauf ich beim Mikrofonkauf 
achten soll außer des maximalen Schalldrucks und einer möglichst hohen 
messbaren Frequenz.

von Simo (Gast)


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In einem HiFi-Forum wäre die Frage besser aufgehoben.
Was willst du genau untersuchen?
Warum nimmst du nicht ein Schallpegelmessgerät?

von Jack V. (jackv)


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Die Frage ist: möglichst naturgetreue Aufnahme? Dann wird’s teuer (und 
klingt anschließend nicht mal „echt“). Oder geht’s um den Vergleich? 
Dann ist’s nur wichtig, dass immer das gleiche Mikro in der gleichen 
Position verwendet wird, und auch die Waffe an ihrem Platz bleibt. 
Idealerweise wird in Versuchen mit entsprechenden Mitteln soweit 
schallgedämmt, dass das Mikro/Aufnahmegerät (ist ja nicht nur das Mikro 
in der Kette) auch beim ungedämpften Schuss nicht an seine Grenze kommt. 
Dafür reicht da aber dann ein verhältnismäßig billiges, dynamisches 
Mikro.

Simo schrieb:
> In einem HiFi-Forum wäre die Frage besser aufgehoben.

Glaube nicht. Es sei denn, es geht wirklich um die naturgetreue 
Aufnahme, was aber laut Eingangsbeitrag wohl nicht der Fall ist.

: Bearbeitet durch User
von Marco (Gast)


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Simo schrieb:
> Was willst du genau untersuchen?
> Warum nimmst du nicht ein Schallpegelmessgerät?

Ich will schauen, wie die unterschiedlichen Schalldämpfer sich 
unterscheiden und wie sie die Form des Knalls verändern bzw. was welche 
besser blocken und was schlechter.

von nicht "Gast" (Gast)


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..

von Bastelmensch (Gast)


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von Mikro (Gast)


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Wenn Du Zeit zum Testen hast, würde ich folgendes machen; Das 
nächstbeste Mikro nehmen, platzieren und das Ausgangssignal mit einem 
Scope/Audioanalyzer ansehen. Dazu braucht es einen single Sweep mit 
entsprechenden Trigger. Dann das Mikro dämmen und das Signal 
vergleichen. Es muss deutlich kleiner als vorher sein. Ansonsten mehr 
dämmen. Mit der Dämmung kannst Du dann die Versuche fahren, ohne das 
Mikro zu überfahren. Wenn möglich kannst Du nach dem Verfahren auch 
andere Mikro testen. Damit kannst Du  die Charakteristika der Mikro 
bestimmen, und das nehmen, das am besten passt.

von DoS (Gast)


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Mikro schrieb:
> Dann das Mikro dämmen und das Signal
> vergleichen. Es muss deutlich kleiner als vorher sein. Ansonsten mehr
> dämmen. Mit der Dämmung kannst Du dann die Versuche fahren, ohne das
> Mikro zu überfahren. Wenn möglich kannst Du nach dem Verfahren auch
> andere Mikro testen. Damit kannst Du  die Charakteristika der Mikro
> bestimmen, und das nehmen, das am besten passt.

Ist Dämmen nicht ein Tiefpass, der das Signal verfällsch? Ich würde 
Abstand nehmen und im Freien wegen der Reflektionen.

von Marco (Gast)


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Bastelmensch schrieb:
> Dieser Hersteller hat dafür spezielle Mikrofonkapseln:
> 
https://www.pcb.com/sensors-for-test-measurement/acoustics/specialty-microphones/high-amplitude-pressure

Bin auch schon auf diese hier gestoßen:
https://www.bksv.com/en/transducers/acoustic/microphones/microphone-set/4138-a-015

Es scheint, dass man mit einem einfachen Mikro nicht weit kommt, weil 
man >20kHz und bis zu 170dB Verträglichkeit braucht. Deswegen sehr 
kleine Mikrophone.

Beitrag #7164127 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Harald A. (embedded)


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Da würde ich doch eher bei Thomann.de fragen und nicht hier, wo man 
eigentlich nur Rechtsbelehrungen erwarten kann.

von Dieter (Gast)


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Bezieht sich zwar auf das Messen von kleinen Explosionen der 
Spielzeuggewehre vom Karneval für Kinder, aber genaugenommen braucht es 
ein Doppelmikrofon. Eines davon empfindlich und das andere 
unempfindlich. Das ist notwendig wegen der Dynamik des Schalls.
Alles weitere mußt Du mit dem Betreiber des Schießstandes klären.

von Dieter (Gast)


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Für das unempfindliche Mikro, verwendest Du die gleiche billige 
Elektretkapsel. Du baust darum eine Schalldämmung. Du musst dann noch 
den Frequenzverlauf mit der Dämmung im Vergleich dazu messen.

von Marco K. (fuerst-rene)


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Hi,
du brauchst definitif ein Tauchspulen Mikro,
Sennheiser ist da Spezialist.
Die haben mal bei uns an der FH einen Gasttag gemacht in dem Fach 
Audiotechnik.
Ich suche mal nach der Bezeichnung des Modells das sie dafür verwendet 
haben.

von Marco K. (fuerst-rene)


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MD 421

von Marco K. (fuerst-rene)


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Damit kannst du beim Leopard 2 wenn er schießt 100V raus holen.
Normale Sprache sind im Bereich 0,1V.

von Purzel H. (hacky)


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Falls das Mikro den Schallpegel nicht mag, resp uebersteuert, einfach 
etwas weiter weg gehen. Allenfalls Reflexionen an Boden und Waenden mit 
Daemmmatte wegmachen.
Allerdings sollte beachtet werden, dass die Quelle keine Punktquelle 
ist, und daher eine Richtungsabhaengikeit hat. Bedeutet man muss alle 
Richtungen messen

von Marco K. (fuerst-rene)


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Das Mikro was ich vorgeschlagen habe schafft das ohne übersteuern.
Nur muss das Aufnahmegerät das aushalten ;-)

von Εrnst B. (ernst)


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Vielleicht einen Versuch wert:
Einen Lautsprecher als Mikrophon betreiben.

von Marco (Gast)


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Marco K. schrieb:
> MD 421

Frequency response (Microphone)
    30 - 17000 Hz

Für Schüse wird eine rise time von 20µs empfohlen (in den USA verlangt).
Deswegen werden üblicherweise sehr kleine Kondensatormikrophone 
verwendet.

von HildeK (Gast)


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Marco K. schrieb:
> Nur muss das Aufnahmegerät das aushalten ;-)

Du darfst halt nicht auf's Aufnahmegerät schießen ...😉

von Erich K. (Gast)


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Was willst du denn aufnehmen?
1. Das was man hört? => Normales Audiomirkrofon
2. >20 kHz? (Warum auch immer) => Utraschallmikrofon

von Halali! (Gast)


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Ich habe seinezeit auch mal solche Messungen mit meinem Schalldäpfer 
gemacht und dazu eine billige 28 mm  Piezodisc auf einem Ständer ca. 5 
cm schräg seitlich neben der Öffnung positioniert und dann die Spannung 
ozillografiert. Da bruchte ich nicht mal einen Verstärker und für 
Vergleichsmessungen (mit/ohne Dämpfer) hat das prima funktioniert. (Den 
Ständer auf den Fußboden stellen, sonst nimmt Du den Körperschall mit 
auf!)

von Ex-Soldat (Gast)


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Marco K. schrieb:
> du brauchst "definitif" ein Tauchspulen Mikro,
> Sennheiser ist da Spezialist.

Marco K. schrieb:
> MD 421

Das MD 421 ist eines der seltenen dynamischen Grossflächenmikrofone.
Aus diesen beiden Gründen verbietet sich ausdrücklich die Verwendung
für das Projekt des TO, das übrigens alles andere als trivial ist.

Im Netz finden sich zahlreiche ausführliche und sehr fundierte Abhand-
lungen wie so eine anspruchsvolle Messaufgabe mit wissenschaftlicher
Methodik angegangen wird.

Wie der TO bereits erwähnte, nutzt man hier vorzugsweise ein Klein-
membran-Kondensatormikrofon. Beispielsweise kostet ein hochwertiges 
Messmikrofon von Brüel & Kjær um die 2.000€.

von Dieter (Gast)


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Ex-Soldat schrieb:
> ein hochwertiges  Messmikrofon von Brüel & Kjær um die 2.000€.

Aber die Daempfung mit Materialien, kann je nach Luftfeuchte 3 bis 6dB 
abweichen. Also overkill.

von Carypt C. (carypt)


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Je mehr Masse die Mikrofonmembran hat, desto schwerer wird sie sich 
auslenken lassen, bzw einer hohen Frequenz folgen können. Eine hohe 
Abtastrate wäre also bei dynamischen Mikrofonen nicht ergiebig 
(vielleicht planar-dynamisch). Je kleiner die Membranfläche desto höher 
die Eigenresonanzfrequenz. Um den Verlust der Polarisation der 
Elektretkapseln zu umgehen gibt es phantomgespeiste 
Kondensatormikrofone. Beim max Schalldruckpegel weiß ich nicht. ich 
würde aber auch sagen, daß eine Piezo-scheibe nicht kaputt geht, aber 
wohl nicht linear, hohe Spannungen, Bauteilstreuungen und 
Polaritätsunklarheit. Man kann auch die Schalldruck-abhängigen 
Dichteunterschiede (Lichtlaufzeit) der Luft messen, oder den 
Wärmeverlust eines Glühdrahtes durch die kühlende Schall-luft anhand der 
Widerstandsänderung messen. Was heutige MEMS-Mikrofone leisten weiß ich 
nicht. Jeh, es gibt auch Kohlemikrofone und man kann auch Elektroden in 
Salzwasser tauchen und anschreien.

von Wolfgang (Gast)


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Marco schrieb:
> Klar - nur gibt es halt unterschiedliche Spezialisierungen von
> Mikrophonen. Für mich ist interessant, worauf ich beim Mikrofonkauf
> achten soll außer des maximalen Schalldrucks und einer möglichst hohen
> messbaren Frequenz.

Marco schrieb:
> die Wirkung von Schalldämpfern

Als Schall wird gewöhnlich der hörbare Bereich des Spektrums bezeichnet. 
Was willst du da mit Mikrophonen, wie sie für Ultraschalluntersuchungen 
eingesetzt werden (oder was meinst du mit "... einer möglichst hohen 
messbaren Frequenz")

von Wolfgang (Gast)


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Marco schrieb:
> Es scheint, dass man mit einem einfachen Mikro nicht weit kommt, weil
> man >20kHz und bis zu 170dB Verträglichkeit braucht.

Was sollen deine 170dB bedeuten?
Die Angabe beschreibt ein Pegelverhältnis. Was ist dabei deine 
Bezugsgröße?

von Einmarsch der Radiatoren (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Was sollen deine 170dB bedeuten?
> Die Angabe beschreibt ein Pegelverhältnis. Was ist dabei deine
> Bezugsgröße?

Du hast den Schuss auch noch nicht gehört, wie?

Schon mal was von Dynamikumfang gehört? Nein? Dann mach Dich mal 
schlau.

Das braucht ein bisschen Zeit, während dessen Du aber wenigstens hier 
keinen Stuss posten kannst.

von Frank O. (frank_o)


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Ex-Soldat schrieb:
>
> https://de.wikipedia.org/wiki/Schalld%C3%A4mpfer_(Waffe)#Rechtslage

War ja klar, dass wieder so ein Schlaumeier hier so einen Mist postet.
Vermutlich handelt es sich beim TO um einen Jäger.
Gehe einmal einfach davon aus, vor allem, wenn die ganze Sache auf dem 
Schießstand gemacht wird, liegen auch die waffenrechtlichen 
Genehmigungen vor.

von Frank O. (frank_o)


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Marco schrieb:
> Ich will schauen, wie die unterschiedlichen Schalldämpfer sich
> unterscheiden und wie sie die Form des Knalls verändern bzw. was welche
> besser blocken und was schlechter.

Im Grunde ist das Mikrofon nahezu egal, solange du nur mit allen Waffen 
unter gleichen Bedingungen schießt.
Achte auch drauf, Munition aus der gleichen Charge zu nehmen.

von Thosch (Gast)


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170 dB sind hier eine Schalldruckpegelangabe.
Das ist keine relative Angabe.

von Arno H. (arno_h)


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Wenn es auf den Euro nicht ankommt:
https://xarion.com/en/products/eta100-ultra

Arno

von Willi (Gast)


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Wenn ich mich recht erinnere,  gab es für den Impulsschallpegelmesser 
00023 ein Mikrofon, welches für Schalldruckpegel bis 178dB geeignet war. 
Dürfte von Gefell gewesen sein. Am besten dort mal anfragen.

von Karl B. (gustav)


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Also die MKHs versagten bei der Live-Reportage vom Düsenjägerstart.
Auf der Aufnahme ist nichts drauf beim Maximum. Das heißt, die Membran 
schlägt an und bleibt in der Endposition, bis Schallpegel nachlässt.
Wie will man kurzfristiges Anschlagen der Membran sicher unterscheiden?
Also Tests machen mit Dämmaterial. Dann ist aber das Signal wiederum 
verfälscht.
Lösungsansatz: Membran mit Polarisationsspannung trimmen, und Mikrofon 
mit geringer Empfindlichkeit nehmen.
z.B.:
Freifeld-Leerlauf-Übertragungsmaß (1kHz)
    2 mV/Pa +- 1 dB

ciao
gustav

von Wolfgang (Gast)


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Einmarsch der Radiatoren schrieb:
> Schon mal was von Dynamikumfang gehört?

Ein Mikrofon mit 170dB Dynamikumfang, insbesondere auch die Elektronik 
dazu, wirst du wohl schwerlich irgendwo bekommen.

von Karl B. (gustav)


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Das besagte MKH-Ding hatte 130 dB.
Ob es das nach dem Flugplatzbesuch noch hatte, weiß ich nicht.
;-)

ciao
gustav

von Percy N. (vox_bovi)


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Man könnte natürlichxauch auf die Idee kommen, das Mikrofon nicht ganz 
so dicht bei der Quelle aufzustellen, sondern ein paar Meter entfernt. 
Damit wären zugleich die Folgen konstruktiver Unterschiede diverser 
Schalldämpfer im Abstrahlverhalten ausgeglichen.

Aber das wäre wohl zu einfach.

Oder geht es darum, herauszufinden, wieviel Lärm direkt an der Mündung 
austritt?

von 2aggressive (Gast)


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https://schoeps.de/en/knowledge/knowledge-base/technische-grundlagen/maximum-sound-pressure-level.html

"The vocal microphone V4 from SCHOEPS, with an even higher maximum sound 
pressure level of 144 dB at 0.5% THD, can even record a rifle shot from 
a distance of less than one meter without distortion."

von Maria S. (doc-brown)


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Und mit der aktuellen Aufnahmetechnik in 32 Bit float sollte es kaum 
Einschränkungen bei der Dynamik geben:
https://www.sounddevices.com/32-bit-float-files-explained/

von Carypt C. (carypt)


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Aha, 32 bit:1528 dB , 24bit:144dB , 16bit:96dB , und die der maximale 
Sound-druck kann auf Erden nur 210dB betragen, ist das für 
Luftschall-Ereignisse so oder auch für Körperschall oder ist es eine 
elementare Beschleunigungsgrenze (Lichtgeschwindigkeit)? Und dann ist 
die Frage wie hoch die Spannung sein darf die der Analog-Digital-Wandler 
verträgt. Denn 96dB sind 10 hoch 9 (10^9) -fache Unterschiede der Pegel, 
10^9 bedeutet der kleinste Pegel mal 1 Milliarde ist der Maximalpegel. 
Bei 24bit sind es 10^14 , 10^15 eine Billiarde, bei 210db eine 
Trilliarde (10^21), bei 32bit ein Unterschied der Pegel von 10^150, eine 
Quinvigintillion 
(https://de.wikipedia.org/wiki/Zahlennamen#Billion,_Billiarde_und_dar%C3%BCber_hinaus).
Bedeutet es daß der Transistor eines Phantomgespeisten(48V) Mikrofons 
also Spannungen von eben mindestens 48 Volt und drüber hinaus 
verarbeiten kann ?

Wegen der möglichen hohen Spannungen verstehe ich den Einsatz eines 
Piezokristalls am Oszilloskop, wäre eine Soundkarte damit überfordert ?

gruß carypt

von Carypt C. (carypt)


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Also von der Größenordnung sind 96dB = 9Bel = 10^9 gleich der 
Unterschied von einem Millimeter zu 1000 Kilometern, bei 24bit die 140dB 
dann schon Millimeter zu 100.000 Kilometern. Wenn ich das von Millivolt 
zu Volt umdenke wäre das keine Schutzkleinspannung mehr.

von Frank O. (frank_o)


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Ich würde einfach einmal anfangen. Kleines, billiges Mikro.
Wenn es zu laut ist, mechanisch dämpfen.
Außerdem wird es ja etwas leiser, weil Schalldämpfer gemessen werden 
sollen.

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