Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sprechfunk via amplitudenmoduliertem Ultraschall?


von Benedikt I. (squeakyben)


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Es tut mir leid, dass das eine sehr allgemeine Frage ist, die vielleicht 
auch eher in die Funktechnik gehört, aber ich wollte mich trotzdem mal 
erkundigen:

Hat schon mal jemand ausprobiert Sprechfunk (am besten auf 8kHz 
beschränkt, wie altmodisches Telefon?) über ein AM-Ultraschallsignal zu 
übertragen?

Ich weiß, dass Uboote das mal so was gemacht haben, aber habe absolut 
garnichts gefunden was es über Luftschall versucht hat.

Daher meine Frage ob mein (zugegeben komplett luftschloss-ähnlicher) 
Gedanke eines Ultraschall-Walkietalkies überhaupt funktioneren kann?

von Jens G. (jensig)


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Benedikt I. schrieb:
> Es tut mir leid, dass das eine sehr allgemeine Frage ist, die
> vielleicht
> auch eher in die Funktechnik gehört, aber ich wollte mich trotzdem mal
> erkundigen:
>
> Hat schon mal jemand ausprobiert Sprechfunk (am besten auf 8kHz
> beschränkt, wie altmodisches Telefon?) über ein AM-Ultraschallsignal zu
> übertragen?
>
> Ich weiß, dass Uboote das mal so was gemacht haben, aber habe absolut
> garnichts gefunden was es über Luftschall versucht hat.
>
> Daher meine Frage ob mein (zugegeben komplett luftschloss-ähnlicher)
> Gedanke eines Ultraschall-Walkietalkies überhaupt funktioneren kann?

Vom Prinzip her wird das funktionieren. Geht aber nur auf Sicht, da 
Ultraschall schlecht um die Ecke schallt.
Mit wie viel Leistung man da so senden muß für eine bestimmte Entfernung 
und Bandbreite bei einer bestimmten Mikro-Empfindlichkeit, kann ich 
nicht sagen (hab's nie probiert), zumal ja auch noch zu klären wäre, wie 
hoch denn so der Störpegel im US-Bereich wäre. Evtl. wäre auch FM nicht 
verkehrt ...

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Funktionieren kann das schon, aber mit miserabler Reichweite.

Außerdem wirst du dazu wohl höhere Frequenzen als die üblichen 40 kHz 
verwenden müssen. Entsprechende Schallwandler sind selten, daher teuer.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Benedikt I. schrieb:
> am besten auf 8kHz beschränkt, wie altmodisches Telefon?

Das Übertragungsband von klassischen Telefonen lag eher zwischen 300Hz 
und 3,4kHz.

Ob du die Bandbreite über ein US-Lautsprecher übertragen kannst, hängt 
von der Bandbreite des Schwingers ab.
Wenn du die Sprache per 2-Seitenband AM auf einen US-Träger modulierst, 
brauchst du zwei mal die Bandbreite deines Nutzsignales.
Vorteil von US ist, dass sich der Schall viel besser fokussieren lässt.

von Benedikt I. (squeakyben)


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> Vom Prinzip her wird das funktionieren. Geht aber nur auf Sicht, da
> Ultraschall schlecht um die Ecke schallt.
> Mit wie viel Leistung man da so senden muß für eine bestimmte Entfernung
> und Bandbreite bei einer bestimmten Mikro-Empfindlichkeit, kann ich
> nicht sagen (hab's nie probiert), zumal ja auch noch zu klären wäre, wie
> hoch denn so der Störpegel im US-Bereich wäre. Evtl. wäre auch FM nicht
> verkehrt ...

Funktioniert FM denn bei so niedrigen Frequenzen überhaupt gescheit? Bei 
den typischen 40 kHz ist man ja schon sehr nach am hörbaren Spektrum 
dran, also weiß ich jetzt leider nicht wie hoch/niedrig da der 
Frequenzhub überhaupt sein müsste, das hab ich in den über 10 Jahren 
seit der Ausbildung leider vergessen.

Beitrag #7643939 wurde vom Autor gelöscht.
von Benedikt I. (squeakyben)


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Steve van de Grens schrieb:
> Funktionieren kann das schon, aber mit miserabler Reichweite.
>
> Außerdem wirst du dazu wohl höhere Frequenzen als die üblichen 40 kHz
> verwenden müssen. Entsprechende Schallwandler sind selten, daher teuer.

Da hast du definitiv recht.
Ich glaub nicht, dass ich jemals einen "normalen" Ultraschall-sensor für 
Luftschall gesehen hätte, der nicht bei 40 kHz liegt.

von Benedikt I. (squeakyben)


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Rainer W. schrieb:
> Benedikt I. schrieb:
>> am besten auf 8kHz beschränkt, wie altmodisches Telefon?
>
> Das Übertragungsband von klassischen Telefonen lag eher zwischen 300Hz
> und 3,4kHz.
>
> Ob du die Bandbreite über ein US-Lautsprecher übertragen kannst, hängt
> von der Bandbreite des Schwingers ab.
> Wenn du die Sprache per 2-Seitenband AM auf einen US-Träger modulierst,
> brauchst du zwei mal die Bandbreite deines Nutzsignales.
> Vorteil von US ist, dass sich der Schall viel besser fokussieren lässt.

Also wäre wenn überhaupt eine Art Richt"funk" besser geeignet für diese 
Art Anwendung?
Ich gebs ehrlich zu, das war nur ein kurzes Gedankenexperiment das ich 
hier gepostet habe, aber meine Idee war halt, wenn eine Veranstaltung 
Breitbandstörsender aufstellt (Weil man Angst vor Drohnen hat) wäre dann 
eine Reihe an Agenten mit Knopf im Ohr, die über Ultraschall ihren 
Sprechfunk empfangen überhaupt ansatzweise machbar?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Benedikt I. schrieb:
> Also wäre wenn überhaupt eine Art Richt"funk" besser
> geeignet für diese Art Anwendung?

> eine Reihe an Agenten mit Knopf im Ohr, die über
> Ultraschall ihren Sprechfunk empfangen

Die müssten ihre Geräte immer schön zueinander ausrichten, damit das 
funktionieren kann. Das ist nicht praktisch.

Es gibt Kopfhörer mit Infrarot-Übertragung, damit kann man Schwerhörige 
und Menschen in anderen Sprachen beschallen.

: Bearbeitet durch User
von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Benedikt I. schrieb:
> Gedanke eines Ultraschall-Walkietalkies überhaupt funktioneren kann?

Hallo,

das funktioniert prinzipiell durchaus. Nur benötigt wie weiter oben 
bereits erwähnt eine solche Sprachübertragung genügend Bandbreite, um 
das Sprachspektrum von vielelicht 3 kHz übertragen zu können. Bei FM 
wird es sogar mehr Bandbreite als bei AM benötigen, wobei nur 
Schmalband-FM in Frage kommt.

Zudem wird in geschlossenen Räumen Ultraschall sehr stark Reflektiert 
und führt je nach Abstand zu Auslöschungen, die jede Übertragung 
unmöglich machen. Ein Effekt, der bei Handy-Funkwellen gerne umgangen 
wird durch die Spread-Spektrum-Monulationsverfahren. Etwas ähnliches 
brauchte man dann bei Ultraschall auch, nur müßten passende Wandler zur 
Verfügung stehen, die das auch können.

Im Freiraum wird eher die große Dämpfung hinderlich sein.

Die üblichen bekannten Ultraschall-Wandler beruhen auf dem Piezo-Effekt 
und haben eine schmale Resonanz, die kaum Modulation bei höheren 
Bandbreiten zuläßt.

Als Demonstrationsmodell auf dem Labortisch wird man sicherlich eine 
Übertragung zustande bringen können. Als Sender könnte man einen 
Ionen-Hochtöner einsetzen.

Benedikt I. schrieb:
> wäre dann
> eine Reihe an Agenten mit Knopf im Ohr, die über Ultraschall ihren
> Sprechfunk empfangen überhaupt ansatzweise machbar?

Nein, die müßte man zu stark beschallen, so daß es zu gesudheitlichen 
Gefahren kommen könnte.

hier die harmlose Variante:
https://www.youtube.com/watch?v=1P3FsLMKwJE

mfg

: Bearbeitet durch User
von Carsten S. (dg3ycs)


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Benedikt I. schrieb:
> Ich gebs ehrlich zu, das war nur ein kurzes Gedankenexperiment das ich
> hier gepostet habe, aber meine Idee war halt, wenn eine Veranstaltung
> Breitbandstörsender aufstellt (Weil man Angst vor Drohnen hat) wäre dann
> eine Reihe an Agenten mit Knopf im Ohr, die über Ultraschall ihren
> Sprechfunk empfangen überhaupt ansatzweise machbar?

Der Einsatz von Störsendern ist sehr stark beschränkt. Selbst für die 
Sicherheitsbehörden ist das etwas was (ausserhalb von Mobilfunk-Störern 
in Gefängnissen) nicht regulär vorgesehen und nur in absoluten 
Ausnahmesituationen denkbar ist. Und selbst dann wird es nur bestimmte 
Bereiche betreffen.
Und eine Breitbandige Störung (nahezu) des gesamten Spektrums ist etwas 
was höchstens bei Anlässen wie dem Besuch einer Person vom 
Gefährdungsrang eines US-Präsidenten u.ä. im Nahfeld der Wagenkolonne 
denkbar ist. Wo dann gleichzeitig auch z.B. kein Flug- und Bahnfunk 
gebraucht wird weil das sonst eh nichts ziviles im Umkreis der 
Störreichweite fliegen darf usw.

Aber für den Theoretischen Fall man würde wirklich den Fall haben das 
eine höchst gefährdete Personengruppe durch komplette unbrauchbarmachung 
des Funkbereiches vor ferngezündeten Sprengkörpern oder Drohnen schützen 
wollte und dafür wirklich eine Breitbandige Störung braucht:
Dann könnte man überlegen das eine breitbandige Störung ja nicht gleich 
eine breitbandige und gleichzeitig 100% Lückenlose Störung sein müsste.

Wenn dieser riesige Ausnahmefall auftritt das doch mal so etwas 
geschehen soll, dann werden da ja keine Spielzeuge vom Typ eines mit 
Sägezahn-Modulierten VCO+Verstärker verwendet sondern hochkomplexer 
Systeme (heute vermutlich auf Basis des SDR Prinzips) mit denen es 
möglich ist Frequenzbereiche von den Störungen auszunehmen. Das kann 
dann ein ganzer Frequenzbereich sein wie Flugfunk, oder aber ein winzig 
schmaler Teil der gerade mal für ein oder zwei Schmalband-Kanäle 
ausreicht und dessen Lage zufällig gewählt wird und vorher geheim 
gehalten wird. Ein Kanal so schmal das dieser nur mit viel Aufwand im 
Störnebel überhaupt gefunden wird.
Dann hätte man schon eine sehr hohe Sicherheit und könnte trotzdem noch 
kommunizieren.

Kombiniert man jetzt aber diesen kleinen Störungsfreien Bereich nun noch 
mit einem Zeitfaktor der nach einem geheimen, allen beteiligten Geräten 
aber vorher einprogrammierten, Pseudozufälligen Muster den 
Störungsfreien Frequenzbereich im Millisekundentakt wechselt, dann hat 
man eine scheinbare Breitbandstörung ohne Lücken und trotzdem eine 
ungestörte Kommunikation der Sicherheitskräfte. Eine Technik dessen 
Kommunikationsgeräteseitiger Teil (schnelle Pseudozufällige 
Frequenzwechsel) bereits Anfang der 1940er Jahre Patentiert wurde.
Und selbst mit hoher Komplexität und kürzestens Zeitabschnitten sind wir 
da erst bei einer Technik die man bereits in den 80er, wenn nicht schon 
70ern problemlos beherrschte. Heute ist da noch einiges mehr an 
Komplexität möglich.
Allerdings gilt der Technikvorteil natürlich auch für die Gegenseite.
Spreiztechniken die eine sichere Verbindung selbst bei Pegeln unter der 
Rauschgrenze ermöglichen haben schon lange in die Consumertechnik einzug 
gehalten. Solche Signale sind natürlich auch gegen Störungen erheblich 
robuster als ein AM oder FM moduliertes Funksignal auf fester Frequenz..

Gruß
Carsten

von Michi S. (mista_s)


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Carsten S. schrieb:
> im Nahfeld der Wagenkolonne

Cool, dann könnte man gleich das breitestbandige Störsignal als Auslöser 
für die Bombenzündung nutzen.

von Kilo S. (kilo_s)


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Carsten S. schrieb:
> Eine Technik dessen Kommunikationsgeräteseitiger Teil (schnelle
> Pseudozufällige Frequenzwechsel) bereits Anfang der 1940er Jahre
> Patentiert wurde.

Zur Steuerung von Torpedos, war übrigens eine Frau die das erfunden hat. 
Inspiriert durch die Technik von selbstspielenden Pianos.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Hedy_Lamarr

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Kilo S. schrieb:
> Inspiriert durch die Technik von selbstspielenden Pianos.

Toll, wie man früher fachfremd sein konnte und trotzdem sensationelle 
Erfindungen und Patente zustande bringen konnte. Es war eine Zeit der 
ungestümen Kreativität.

Pianola != Torpedo

mfg

von Motopick (motopick)


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Man kann die Nichtlinearitaet des Hoerorgans zur "Demodulation"
eines (sehr) starken Ultraschallsignals benutzen.
Ein Traeger und ein Seitenband werden dabei an dieser Nichtlinearitaet
heruntergemischt und unmittelbar hoerbar gemacht.
Nachteil: Es braucht wirklich viel Leistung, und die Gefahr einer
Schaedigung des Gehoers besteht dabei durchaus.

von Klar P. (Gast)


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Christian S. schrieb:

> Toll, wie man früher fachfremd sein konnte und trotzdem sensationelle
> Erfindungen und Patente zustande bringen konnte.

In Sachen Spektrum ist ein Pianist, insbesonders weil er Noten lesen 
kann, nicht wirklich fachfremd.

> Es war eine Zeit der ungestümen Kreativität.

Naja Musiker als Freiberufler sind von jeher darauf erpicht, sich viele 
Einkommensquellen zu erschliessen.

Und "fachfremd" heisst nicht "ahnungslos/ungebildet", wie vielleicht 
manche Hobbyist hoffen mag. Der Kunstgeschichtler Hermann 
Anschütz-Kaempfe hat sich als Autoditakt ganz schön strecken müßen, um 
selbst den Kreiselkompass zu konstruieren. Das half ihm dann bei 
Patentstreitigkeiten Albert Einstein zu überzeugen, das er als 
Kunsthistoriker wirklich diesen Kompass erfunden und nicht einfach 
kopiert hat.

https://de.wikipedia.org/wiki/Hermann_Ansch%C3%BCtz-Kaempfe

https://www.ssoar.info/ssoar/bitstream/handle/document/50360/ssoar-dsa-2002-broelmann-Hermann_Anschutz-Kaempfe_-_Richtungsweiser_ohne.pdf

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Die Dämpfung des Schalls in der Luft steigt rapide mit der Frequenz:

  https://sengpielaudio.com/Rechner-luft.htm

Das erkennt man bspw. daran, dass bei einer Open-Air-Musikveranstaltung
in einem Abstand von mehr als 1 km nur noch die niedrigen Frequenzen
hörbar sind.

Für eine große Reichweite der Kommunikation mittels Schallwellen ist
deswegen die Basisbandübertragung die beste Wahl. Basisbandübertragung
per Schall wird durch lautes Sprechen, ggf. unterstützt durch ein
Megafon, realisiert.

Benedikt I. schrieb:
> Ich gebs ehrlich zu, das war nur ein kurzes Gedankenexperiment das ich
> hier gepostet habe, aber meine Idee war halt, wenn eine Veranstaltung
> Breitbandstörsender aufstellt (Weil man Angst vor Drohnen hat) wäre dann
> eine Reihe an Agenten mit Knopf im Ohr, die über Ultraschall ihren
> Sprechfunk empfangen überhaupt ansatzweise machbar?

Falls ja, würden sich die Drohnenfuzzis ebenfalls dieser Technologie
bedienen, und man würde zu deren Abwehr Ultraschallstörsender aufstellen
müssen, die natürlich aucn dein Vorhaben zunichte machen würden.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Yalu X. schrieb:
> Die Dämpfung des Schalls in der Luft steigt rapide mit der Frequenz:

Der Dämpfungsverlauf über die Frequenz ist nicht eine Kurve sondern hat 
viele Frequenzfenster, wo die Dämpfung schwächer, sowie auch stärker 
ist. Den Verlauf müßte der TO mal messen. Meine Vermutung ist jedoch, 
dass die Tiere, die Ultraschall nutzen (Fledermäuse) in den Fenstern 
niedrigerer Dämpfung arbeiten damit die "Kehlköpfe" nicht so belastet 
werden. Aber Du störst dann damit diese  Tiere. Es gibt auch Insekten, 
die im Ultraschallbereich Töne ausstoßen.

von J. T. (chaoskind)


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Klar P. schrieb:
> In Sachen Spektrum ist ein Pianist, insbesonders weil er Noten lesen
> kann, nicht wirklich fachfremd.

Und der gemeine Pianist liest an den Noten also den Obertongehalt der zu 
spielenden Musik ab, und nicht die Melodie und zeitliche Abfolge?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Der gemeine Pianist unseres Schlages beheizt und stimmt sein Klavier vor 
Gebrauch. Auch zum Üben, denn er will sicht nicht seine Goldohren 
versauen.

von J. T. (chaoskind)


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Steve van de Grens schrieb:
> Der gemeine Pianist unseres Schlages beheizt und stimmt sein Klavier vor
> Gebrauch. Auch zum Üben, denn er will sicht nicht seine Goldohren
> versauen.

Und das hat mit der Frage, ob Noten dir das Spektrum des Gehörten 
zeigen, jetzt genau was zu tun?

von H. H. (Gast)


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von Jens G. (jensig)


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Dieter D. schrieb:
> Der Dämpfungsverlauf über die Frequenz ist nicht eine Kurve sondern hat
> viele Frequenzfenster, wo die Dämpfung schwächer, sowie auch stärker
> ist.

Gibts dafür auch eine Quelle, wo das so beschrieben wird?

von H. H. (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Dieter D. schrieb:
>> Der Dämpfungsverlauf über die Frequenz ist nicht eine Kurve sondern hat
>> viele Frequenzfenster, wo die Dämpfung schwächer, sowie auch stärker
>> ist.
>
> Gibts dafür auch eine Quelle, wo das so beschrieben wird?

Seine Phantasie.

von Jens G. (jensig)


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H. H. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Dieter D. schrieb:
>>> Der Dämpfungsverlauf über die Frequenz ist nicht eine Kurve sondern hat
>>> viele Frequenzfenster, wo die Dämpfung schwächer, sowie auch stärker
>>> ist.
>>
>> Gibts dafür auch eine Quelle, wo das so beschrieben wird?
>
> Seine Phantasie.

Ja gut, ich meinte aber eine glaubwürdige Quelle ...

von Rolf (rolf22)


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J. T. schrieb:
> Und das hat mit der Frage, ob Noten dir das Spektrum des Gehörten
> zeigen, jetzt genau was zu tun?

Mit Forderungen nach Argumentationslogik machst du dir in kaum einem 
Forum viele Freunde.  SCNR.

von Rolf (rolf22)


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Jens G. schrieb:
>>> Gibts dafür auch eine Quelle, wo das so beschrieben wird?
>>
>> Seine Phantasie.
>
> Ja gut, ich meinte aber eine glaubwürdige Quelle ...

Es gibt Milliarden Menschen, die gewisse, ihnen ab der Kindheit 
eingeimpfte Phantasien für glaubwürdig halten. Manche politischen 
Parteien und einige Staaten führen das auch im Namen.

von Klar P. (Gast)


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J. T. schrieb:
> Steve van de Grens schrieb:
>> Der gemeine Pianist unseres Schlages beheizt und stimmt sein Klavier vor
>> Gebrauch. Auch zum Üben, denn er will sicht nicht seine Goldohren
>> versauen.
>
> Und das hat mit der Frage, ob Noten dir das Spektrum des Gehörten
> zeigen, jetzt genau was zu tun?

Hier weiss wohl einer nicht das der Kammerton a gleich 440 Hz ist und 
sich die anderen Töne nach einem festen Verhältnis davon ableiten 
lassen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Kammerton
https://de.wikipedia.org/wiki/Harmonik
https://de.wikipedia.org/wiki/Quinte
https://de.wikipedia.org/wiki/Quintenzirkel


Manche leiten sogar philosophische betrachtungen über Computer und 
Zahlentheorie aus den Bach'schen Fugen ab.

https://de.wikipedia.org/wiki/G%C3%B6del,_Escher,_Bach
https://de.wikipedia.org/wiki/Fuge_(Musik)

von Rolf (rolf22)


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Jens G. schrieb:
> Daher meine Frage ob mein (zugegeben komplett luftschloss-ähnlicher)
> Gedanke eines Ultraschall-Walkietalkies überhaupt funktioneren kann?

Mit einem Handgerät wird es schon aus Energiegründen sicher schwierig.

Bei Luftschall steigt die Dämpfung sehr stark mit der Frequenz. Wie weit 
kann man ein Open-Air-Konzert mit seiner Lautsprecher-Anlage im 
Kilowatt-Bereich hören?

Schon die Vogelkundler arbeiten mit Richtmikrofon-Schüsseln, obwohl die 
Entfernungen kaum 100 Meter betragen und ein kleiner Singvogel durchaus 
so laut wie ein 1-Watt-Lautsprecher sein kann.

von Jens G. (jensig)


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Rolf schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Daher meine Frage ob mein (zugegeben komplett luftschloss-ähnlicher)
>> Gedanke eines Ultraschall-Walkietalkies überhaupt funktioneren kann?

Ich schrieb das nicht ...

von J. T. (chaoskind)


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Klar P. schrieb:
> Hier weiss wohl einer nicht das der Kammerton a gleich 440 Hz ist und
> sich die anderen Töne nach einem festen Verhältnis davon ableiten
> lassen.

Oh doch, dass ist mir durchaus bekannt. Dir hingegen ist nicht bekannt, 
dass das Spektrum eines Klanges dir zeigt, aus welchen Obertönen ein 
Klang zusammengesetzt ist. Dieser Obertongehalt variert je nach 
Instrument.

Wenn dein Notenblatt dir also sagt, du sollst ein eingestrichenes a 
spielen, sagt es dir nur, du sollst den Ton spielen, der den Ton 
erzeugt, dessen Grundschwingung 440 Hz hat. Über den Obertongehalt des 
zu spielenden Tones sagt die Note nichts.

Auch wird eine Gitarre nicht wie ein Klavier klingen, nur weil du Noten 
aus einem Klavierbuch auf ihr spielst.

Ich hoffe, dir ist nun etwas klarer, dass du Unsinn geredet hast.

von J. T. (chaoskind)


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P.S.

auch das mit der Ableitbarkeit in einem festen Verhältnis ist in der 
Stringenz nicht richtig. Wohltemperierte Stimmung als Schlagwort.

von J. T. (chaoskind)


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Rolf schrieb:
> Mit Forderungen nach Argumentationslogik machst du dir in kaum einem
> Forum viele Freunde.  SCNR.

Wie verzweifelt müsste man bitte sein, ausgerechnet in DIESEM Forum nach 
Freunden zu suchen.

Beitrag #7644367 wurde vom Autor gelöscht.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Jens G. schrieb:
> Ja gut, ich meinte aber eine glaubwürdige Quelle ...

Der Effekt ist seit mindestens achtzig Jahren bekannt.

Bild aus dem Journal: Helvetica Physica Acta von 1945.

von .ftrt4值 (baernibaer)


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J. T. schrieb:
> Rolf schrieb:
>> Mit Forderungen nach Argumentationslogik machst du dir in kaum einem
>> Forum viele Freunde.  SCNR.
>
> Wie verzweifelt müsste man bitte sein, ausgerechnet in DIESEM Forum nach
> Freunden zu suchen.

( Man müsste auswählen, ob Resonanzeffekte auf das Eingangssignal mit 
dem erwarteten Ausgangsergebnis korellieren? )

: Bearbeitet durch User
von Marcel V. (mavin)


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H. H. schrieb:
> Ich musste gleich daran denken

Und ich musste gleich daran denken wie sich die RAF Terrorischte in den 
Zellen in Stammheim verständigt haben. Aber das war soweit ich weiß nur 
ein, bereits vorhandenes, Kupferkabel in den Wänden.

Andreas Baader nutzte dafür einen Lautsprecher und einen Verstärker aus 
einem handelsüblichen Plattenspieler.

: Bearbeitet durch User
von Carsten S. (dg3ycs)


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Michi S. schrieb:
> Carsten S. schrieb:
>> im Nahfeld der Wagenkolonne
>
> Cool, dann könnte man gleich das breitestbandige Störsignal als Auslöser
> für die Bombenzündung nutzen.

Mit dem Risiko der unbeabsichtigten Zündung während man selbst das Ding 
gerade platziert weil da irgendein Leistungsnetzteil im Nebenhaus gerade 
Anfängt Amok zu laufen.
Und selbst wenn man das verhindert in dem mindestens eine kombination 
aus Zeitgesteuerten Scharfschalten und der Störungsdetektion verwendet 
kann es immer noch jederzeit zufällig hochgehen.

Und selbst wenn man dann eine hochkomplexe Zündung mit Signalanalyse 
durch DSP und CO einsetzt um wirklich nur auf ein bewusst erzeugtes 
breitbandiges Störsignal zu reagieren (dessen Charakteristik man 
vielleicht am Vortag aufschnappen konnte und dessen grobe Eckparameter 
man dann zur Analyse nimmt, zu genau darf es wegen der Varianz ja nicht 
sein), dann hat man einen riesen Aufwand getrieben und trifft immer noch 
nur den einen oder zwei Agenten im vorausfahrenden Technikfahrzeug.

Wobei es natürlich selbst trotz solche harten Störmaßnahmen trotzdem 
noch genug, von den sonstigen Umständen abhängenge Möglichkeiten für 
eine Zündung zum passenden ZEitpunkt gibt. (die will ich hier aber nicht 
Diskutieren)
Deshalb sind ganz andere Maßnahmen zum Schutz der Person sehr viel 
wichtiger und in der Priorität der Anwendung um Größenordnungen höher 
eingestuft. Deshalb auch ist dieses breitbandige stören auch so eine 
absolute Ausnahme. Der Aufwand und vor allem die negativen Folgen stehen 
nahezu so gut wie nie in einem sinnvollen Verhältnis zum Nutzen.

Wenn tatsächlich mal ernsthaft über den Einsatz von Störsender 
Diskutiert wird und nicht nur irgendwelche Schreiberlingspraktikanten 
etwas zum Drucken zusammenschustern, dann geht es meist um selektives 
Stören bestimmter Frequenzbereich. Im Bereich von Drohnen halt der 
typischen Fernsteuerbereiche für Spielzeug und Hobbymodellbau weil damit 
die Nebenfolgen gering sind und schon mal verhindert wird das jemand 
einfach eine im Laden gekaufte Drohne nimmt.

Die meisten Typen die böses wollen sind Diletanten. Ist einfach so... 
Deshalb sind dann 95% der möglichen Bedrohungen so ausgeschaltet. Von 
denen die aber wissen wie sie ein Fernsteursystem einer Drohne so 
umbauen das es auf einer völlig anderen Frequenz arbeitet ist der 
Großteil auch in der Lage noch sehr viel komplexere Möglichkeiten zu 
realisieren wo auch einen Breitbandstörung nichts mehr bringt. Diese 
Typen muss man sowieso über andere Wege von den Taten abhalten oder hat 
Pech gehabt.
Da für komplexe Szenarien aber auch sehr viel mehr vorbereitung nötig 
ist gibt es zumindest eine bessere Chance da im Vorfeld schon drauf 
aufmerksam zu werden.

Gruß
Carsten

von LDR (maximu)


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Dieter D. schrieb:
> Der Effekt ist seit mindestens achtzig Jahren bekannt.
>
> Bild aus dem Journal: Helvetica Physica Acta von 1945.

Da du nun davon nicht die geringste Ahnung hast, phantasierst du dir 
natürlich die tollsten Sachen daraus.

von Rolf (rolf22)


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Klar P. schrieb:
> Hier weiss wohl einer nicht das der Kammerton a gleich 440 Hz ist und
> sich die anderen Töne nach einem festen Verhältnis davon ableiten
> lassen.

> https://de.wikipedia.org/wiki/Kammerton

> https://de.wikipedia.org/wiki/Harmonik

> https://de.wikipedia.org/wiki/Quinte

> https://de.wikipedia.org/wiki/Quintenzirkel

Du hast offensichtlich die Argumentation nicht verstanden.

Du redest von Tönen, die in den Tonleitern vorkommen. Die stehen auf den 
Notenblättern und haben, wenn mehrere zusammenklingen, etwas mit 
Harmonik zu tun.

Im Kontext "Spektrum" sind Obertöne aber etwas anderes. Sie stehen in 
keinem Notenblatt. Sie bestimmen nicht die Harmonien/Akkorde, sondern 
NUR den unterschiedlichen Klang der Instrumente. Kammerton a hat auf dem 
Klavier exakt dieselbe Tonhöhe wie auf der Geige, aber das 
Obertonspektrum und damit der Klang ist völlig anders.

Deswegen stimmt deine Aussage nicht, ein Pianist habe Wissen über 
Spektren, WEIL er Noten lesen könne. Tatsache ist, dass er gar keine 
konkreten Spektren kennt. Bestenfalls weiß er, was das ist, aber auch 
dieses Wissen muss er nicht haben, weil es ihm nichts nützt: Er spielt 
nur die Noten der Tonleiter.
Fragt man ihn, was das Wort "Spektrum" bedeutet, kann es sein, dass er 
"Ist das nicht eine Wissenschaftszeitschrift?" sagt.

von Jens G. (jensig)


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Dieter D. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Ja gut, ich meinte aber eine glaubwürdige Quelle ...
>
> Der Effekt ist seit mindestens achtzig Jahren bekannt.
>
> Bild aus dem Journal: Helvetica Physica Acta von 1945.

Ja gut, das ist die f-Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeit. Über 
welche Frequenzen sprechen wir denn da hierbei, wo dieser Effekt 
überhaupt eine Rolle spielt? Wikipedia erwähnt diesen Effekt auch, aber 
nur bei vielen vielen MHz'en ...

von Rolf (rolf22)


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Christian S. schrieb:
> Pianola != Torpedo

Den verlinkten Text nicht angeklickt, aber zu wissen glauben, was dort 
steht.

von Rolf (rolf22)


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Carsten S. schrieb:
> Und eine Breitbandige Störung (nahezu) des gesamten Spektrums ist etwas
> was höchstens bei Anlässen wie dem Besuch einer Person vom
> Gefährdungsrang eines US-Präsidenten u.ä. im Nahfeld der Wagenkolonne
> denkbar ist.

Wobei dann die Frage ist, ob ein so bestrahltes Auto mit seiner inneren 
Elektronik überhaupt noch fahrfähig wäre.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Jens G. schrieb:
> Über welche Frequenzen sprechen wir denn da hierbei, ...

Ultraschall ist Schall mit einer Frequenz oberhalb von 20 kHz bis zu 1 
GHz, andere schreiben 10 GHz.

Zum Beispiel höhere relative Luftfeuchtigkeit hat einen höhreren 
Absorptionskoeffizienten und besitzt für Frequenzen ab 30 kHz eine 
größere Dämpfung.

In dem Bereich bis zu einigen hunderten von kHz liegt die Bandbreite der 
spektralen Dämpfungssschwankungen durch physikalischen Effekte im 
Bereich der Schwankungen des obigen Beispiels.

Vermutlich habe ich zu hohe Erwartungen geweckt an die Einflüsse durch 
die Frequenzabhängigkeit der Dämpfung im Bereich bis zu einigen hundert 
Kilohertz.

von Thomas R. (thomasr)


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In den 60er und 70er Jahren wurden wir bei jedem Kinobesuch "bestrahlt".

Die ersten Übertragungsysteme für Hörgeräte basierten auf kräftigen NF 
Induktionsschleifen im Fußboden oder an der Decke/Wand mit einigen 
10Watt Leistung deren Signale von den Hörhilfen mit Telefonfunktion 
empfangen werden konnten. Auch die ersten "drahtlosen" 
Dolmetschersysteme nutzten noch diese Technik, natürlich nur für eine 
Sprache.

Das war offensichtlich eine "legale" Bestrahlung ;-))

von Kilo S. (kilo_s)


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Christian S. schrieb:
> Pianola != Torpedo

Stimmt, sie hat aber erkannt das man mit den Walzen die sonst für den 
Anschlag der Töne in richtiger Reihenfolge und Zeit benutzt werden auch 
zur Umschaltung der Frequenzen nutzen kann.

Obwohl dieses Prinzip schon bei Spieluhren bekannt war, kam eben doch 
keiner vorher darauf.

von Heinrich K. (minrich)


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Für wirklich Interessierte ein paar kleine, aber notwendige  Korrekturen 
des bisher Gesagten:

"...alle Schallwandler beruhen auf dem Piezoeffekt, sind schmalbandig".

Nein, zeitlich etwas früher als die Infrarot-Fernbedienung der TV-Geräte 
wurde Ultraschall benutzt, die Schallgeber, wie auch die Mikrofone, 
waren sämtlich rein kapazitiv aufgebaut: Eine leitfähige, geprägte oder 
gespannte Metallmembrane vor einer feststehenden Gegenelektrode, 
Polarisationsspannung mittels hochohmig zugeführter Gleichspannung. Der 
Consumermarkt war durchdrungen davon, mit den gleichen Kapseln gab es 
"Radarwarner" als Einparkhilfe in der heimischen Garage sowie stationäre 
"Bewegungsmelder"-Alarmanlagen fürs Wohnzimmerregal (Dopplereffekt).
Als Seitenlautsprecher und zusätzliche Hochtöner gab es kapazitive 
Lautsprecher in sehr vielen Röhrenradios, die notwendige 
Polarisationsspannung war sowieso vorhanden: Die 
Anodenspannungsversorgung der Röhren. Jene kapazitiven Lautsprecher 
reichten vom "oberste Mitten bis kompletter, hörbarer Hochtonbereich" - 
eine Schmalbandigkeit ist also nicht zwingend gegeben.
Mittlerweile billig sind die Piezowandler für die Einparkhilfen in den 
Stoßstangen heutiger Autos.

von Heinrich K. (minrich)


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Jens G. schrieb:
> Vom Prinzip her wird das funktionieren. Geht aber nur auf Sicht, da
> Ultraschall schlecht um die Ecke schallt.

Nein, der ultraschall-fernbediente  TV im Wohnzimmer liess sich auch aus 
anderen Räumen umschalten. Es schallt (reflektiert natürlich) sehr wohl 
um die Ecke. Infrarot konnte das nicht.

von Heinrich K. (minrich)


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Rolf schrieb:
> Schon die Vogelkundler arbeiten mit Richtmikrofon-Schüsseln, obwohl die
> Entfernungen kaum 100 Meter betragen und ein kleiner Singvogel durchaus
> so laut wie ein 1-Watt-Lautsprecher sein kann

Das wird aber gemacht um aus den vielen verschiedenen Vogelstimmen in 
den Baumkronen möglichst einen einzelnen herauszuhören, nicht aber weil 
der ankommende Schalldruck am Boden so niedrig wäre - sonst würdest Du 
den Vogel ja auch nicht hören.

von Jens G. (jensig)


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Dieter D. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Über welche Frequenzen sprechen wir denn da hierbei, ...
>
> Ultraschall ist Schall mit einer Frequenz oberhalb von 20 kHz bis zu 1
> GHz, andere schreiben 10 GHz.
>
> Zum Beispiel höhere relative Luftfeuchtigkeit hat einen höhreren
> Absorptionskoeffizienten und besitzt für Frequenzen ab 30 kHz eine
> größere Dämpfung.
>
> In dem Bereich bis zu einigen hunderten von kHz liegt die Bandbreite der
> spektralen Dämpfungssschwankungen durch physikalischen Effekte im
> Bereich der Schwankungen des obigen Beispiels.
>
> Vermutlich habe ich zu hohe Erwartungen geweckt an die Einflüsse durch
> die Frequenzabhängigkeit der Dämpfung im Bereich bis zu einigen hundert
> Kilohertz.

> ---> Screenshot_2024-04-13_15-04-06.jpg

Du lenkst ab. Du hast von Frequenzfenstern gesprochen, bei denen die 
Dämpfung schwächer wird als bei kleineren Frequenzen (also Anstieg 
negativ)? Bis jetzt gab es noch keinen Beleg von Dir, und der 
historische Auszug und Dein Diagramm belegen das ja auch nicht.

von H. H. (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> Vermutlich habe ich zu hohe Erwartungen geweckt

Nur bei dir selbst.

Wir sind es ja gewohnt, dass du Stuss schreibst.

von J. T. (chaoskind)


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Heinrich K. schrieb:
> sonst würdest Du
> den Vogel ja auch nicht hören.

Wie sie sehen, können sie nichts sehen. Und warum sie nichts sehen 
können, können sie gleich sehen.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Jens G. schrieb:
> Du lenkst ab. Du hast von Frequenzfenstern gesprochen, bei denen die
> Dämpfung schwächer wird als bei kleineren Frequenzen ...

In der gerundeten Kurve wären bei feinerer Auflösung einige kleinere 
Welligkeiten, selten auch eine schwache negative Steigung zu erkennen.

Wenn mit ganz empfindlichen Mikrofonen und Verstärkern das Spektrum des 
Hintergrundrauschens im Ultraschallbereich aufgenommen wird, dann sind 
dort Bereiche mit höheren und niedrigeren (Stör-)Pegeln.

Die Frequenzbereichen, wo beide Effekte günstig korrelieren, sind die 
Fenster. Bei den Fenstern im höheren Frequenzbereich steht allerdings 
eine hohe erreichbare Datenrate im Vordergrund, also weniger die 
Reichweite.

von H. H. (Gast)


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In Phantasien...

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Der Kurvenverlauf bis ein oder zehn GHz fortgesetzt, ergäbe dass da 
nichts mehr ankäme, also nur noch Verlustleistung produziert würde.

Das Spektrum wird zum Beispiel verwendet zur Messung von Konzentration 
und Zusammensetzung von Mehrphasengemischen (fest, flüssig, gasförmig).

von Jens G. (jensig)


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Dieter D. schrieb:
> In der gerundeten Kurve wären bei feinerer Auflösung einige kleinere
> Welligkeiten, selten auch eine schwache negative Steigung zu erkennen.

Ich habe einen UHD-Monitor - müsste ich da die Spikes nach unten nicht 
irgendwie auflösen können?

von H. H. (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Dieter D. schrieb:
>> In der gerundeten Kurve wären bei feinerer Auflösung einige kleinere
>> Welligkeiten, selten auch eine schwache negative Steigung zu erkennen.
>
> Ich habe einen UHD-Monitor - müsste ich da die Spikes nach unten nicht
> irgendwie auflösen können?

Die bräuchtest schon die gleichen Halluzinogene.

von Marcel V. (mavin)


Angehängte Dateien:

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H. H. schrieb:
> In Phantasien...

Unser Herr Hinz mal wieder ;)

von Klar P. (Gast)


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von Roland E. (roland0815)


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Benedikt I. schrieb:
> ...
>
> Daher meine Frage ob mein (zugegeben komplett luftschloss-ähnlicher)
> Gedanke eines Ultraschall-Walkietalkies überhaupt funktioneren kann?

Ohne jetzt den kompletten Thread gelesen zu haben, fallen mir da neben 
der genannten zu bevorzugenden Sichtverbindung ein oder zwei weitere 
ziemliche Nachteile bei Luft (ggü Wasser) ein:
- Die Signallaufzeit in Luft ist grottig. 1s Verzögerung pro 300m 
Strecke ist heftig und für Sprachkommunikation schon sehr nervig. Bei 
Wasser mit fast 3facher Geschwindigkeit ist das nicht so bitter, zumal 
auch die Entfernung zum Empfänger selten über 500m gehen dürfte. 
Zumindest wenn es um die übliche militärische Kommunikation U-Boot <-> 
Überwasserfahrzeug an geht.
- Störfestigkeit bei Luft ist schlecht, da reichen schon ein paar Bäume 
in der Nähe des Signalwegs wo der Wind durchpfeift, dass da ein 
breitbandiger Störnebel mit viel Leistung (gemessen an der Schallkapsel) 
enstehen dürfte.
- Wind generell verbiegt den Signalweg.

Wobei (Ultra-)Schall eigentlich auch eine Wellenförmige Ausbreitung hat. 
Es wird also auch möglich sein, ohne Sichtverbindung zu arbeiten, da 
werden Reflexionen und Auslöschungen aber sehr nervig.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Marcel V. schrieb:
> ;)

Protektionismus, falls gefragt würde.

Das ist auch interessant:
https://bbs-me.de/wp-content/uploads/2017/04/Machbarkeitsstudie-f%C3%BCr-ein-akustisches-Dialogsystem.pdf

"Das Prinzip dieser Schallwandleranordnung ist, dass durch den 
Ultraschall (40 kHz) die der Mensch nicht hören kann, der Schall gezielt 
auf eine kleine Fläche fokussiert wird. Die Person hört den Schall 
trotzdem, weil zusätzlich Töne, Sprache, Musik aufmoduliert sind und 
dadurch „Interferenzen“ entstehen."

Diese Interferenzen entstehen durch nicht Nichtlinearitäten am Körper 
des Menschen bei genügend Ultraschallstärke und ausgelenkten 
Trommelfellen. Viele Musikinstrumente haben auch Schallausstrahlungen im 
Ultraschallbereich. Echtere Goldöhrchen sind hier nichtlinearer als die 
Durchschnittsbevölkerung und hören daher mehr Interferenzen als der 
Normalhörer. Die sind daher immer mit den MusikKonserven unzufrieden.

Die frühere analoge Übertragungstechnik auf die Schallplatte war auf 
solche Interferenzen empfindlicher als die digitale Aufnahmetechnik für 
die CD. Daher sind dort Interferenzprodukte im hörbaren Bereich über die 
Hintertür mit enthalten. Für rein digitale Aufnahmen wird dafür ein 
Mikrofon benötigt, das im hörbaren Bereich linear, aber im 
Ultraschallbereich so nichtliear wie das  menschnlichen Hörens ist um 
diese Interfenzen auch in die digitalen Konserve zu bekommen.

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Dieter D. schrieb:

> Die frühere analoge Übertragungstechnik auf die Schallplatte war auf
> solche Interferenzen empfindlicher als die digitale Aufnahmetechnik für
> die CD.

So ein Unsinn. Auf dem entscheidenden Teil der Strecke 
(Schallquelle-Mikrofon) arbeitet auch der "digitale Produktionsprozess" 
noch vollständig analog.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Ob S. schrieb:
> Auf dem entscheidenden Teil der Strecke ...

verwerfen hochlineare Mikrofone mit integriertem Digitalwandler für die 
Studioaufnahme solche Effekte.

Bei der üblichen Musik, die im Radio rauf und runter gedudelt wird, 
spielt das aber keine Rolle. Da kommt sowieso fast alles aus dem 
Synthesizer und das ist ohne Ultraschallanteile.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Dieter D. schrieb:
> die Schallplatte war (besser als) die
> digitale Aufnahmetechnik für die CD

Ich dachte, wir sind inzwischen alle alt genug, diesen Blödsinn der 90er 
Jahre nicht mehr ernst zu nehmen.

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Dieter D. schrieb:

> Ob S. schrieb:
>> Auf dem entscheidenden Teil der Strecke ...
>
> verwerfen hochlineare Mikrofone mit integriertem Digitalwandler für die
> Studioaufnahme solche Effekte.

Der entscheidende Teil der Strecke ist beim Mikrofon zuende. Genauer: 
bei dessen Schallwandler. Ob die Digitalisierung direkt im Mikro erfolgt 
oder erst in irgendwelchen nachfolgenden Gedöhns, spielt keinerlei 
Rolle.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Steve van de Grens schrieb:
> Ich dachte, wir sind inzwischen alle alt genug, diesen Blödsinn der 90er
> Jahre nicht mehr ernst zu nehmen.

Wie geschrieben, ist doch nicht alles Blödsinn der früheren Jahre. Mit 
dem heutigen Wissen darüber kann das an der Schnittstelle zur 
Digitaltechnik mit Digitaltechnik in besserer Qualität umgesetzt werden.

Es gibt daher Audio digitalisiert bis zu 768kHz von linearen Mikrofonen. 
Der interessierende Ultraschallbereich geht eigentlich nur bis ca. 
100kHz. Die Interferenzen analog zum Gehör werden digital berechnet und 
zu den digitalen Audiosignalen (unter 20kHz) digital hinzugemischt. 
Diese Güte erreicht keine Analogverarbeitung bis zum analoger 
Audioträger.
Das gab es aber in den 90ern noch nicht als die CDs kamen und populär 
wurden, sowie MP3 gab es auch noch nicht.

Welche Kurbelsirenen besonders unangenehm klingen, war mal eine Frage. 
Die Tonaufnahmen klangen nicht unangenehm und gaben bei der Auswertung 
ganz andere Ergebnisse. Erst eine Messung des Spektrums bis in den 
Ultraschallbereich brachte etwas Licht in die Dunkelheit.

von H. H. (Gast)


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Jetzt ist er komplett übergeschnappt.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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H. H. schrieb:
> Jetzt ist er komplett übergeschnappt.

Harvey?
As-tu besoin d'aide?

von H. H. (Gast)


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Ripe tes galoches !

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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H. H. schrieb:
> Ripe tes galoches !

C'est bien que tu t'en sors. Il était donc temps de faire du vélo et de 
manger des glaces.

von Jens G. (jensig)


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Bitte in deutsch - wir wollen mitlachen ...

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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von Marcel V. (mavin)


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Dieter D. schrieb:
> C'est bien que tu t'en sors. Il était donc temps de faire du vélo et de
> manger des glaces.

Quas ineptias hic ais? Potesne hoc Germanice scribere ut omnes 
intelligant!

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Das Thema mal aus anderer Sicht betrachtet: Wer heute noch eine 
militärische Drohne baut, die für ihren Einsatz auf eine permanente 
Funkverbindung angewiesen ist, hat sowieso den den falschen Job.

von H. H. (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> https://translate.google.com/?hl=de&sl=fr&tl=de&op=translate

Deshalb verstehst du nichts, wie bei allem anderen ja auch.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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"1, 2 oder 3" - „Ob ihr recht habt oder nicht, sagt euch gleich das 
Licht ..."

Nachdem Rundgang durch die Nebenthemen wieder zurück zum Kernthema 
amplitudenmodulierter Ultraschall.

Welche Auswirkungen hat dieses Experiment auf die Frage des TO, fragt 
Ihr Euch vielleicht?

Dieter D. schrieb:
> Das ist auch interessant:
> 
https://bbs-me.de/wp-content/uploads/2017/04/Machbarkeitsstudie-f%C3%BCr-ein-akustisches-Dialogsystem.pdf

Bei ausreichend hohen Schallsignalpegel wäre es möglich die Übertragung 
durch den dort genannten Effekt ohne Hilfsmittel zu hören und zu 
verstehen oder zumindest zu merken, da ist irgendwas.

Wenn verhindert werden soll, dass der Ton über den Effekt verstanden 
wird, dann muss das Signal als Halb-Seitenbandmodulation mit 
unterdrückten Träger über Ultraschall ausgestrahlt werden.

Eine Frage an die Runde:
Wofür könnte diese Technik denn spirituell verwendet werden?

von Tim (timgabinski)


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Um Mal zurück zum Thema zu rudern:

Ultraschallsender/Empfänger auf Piezobasis haben normalerweise eine 
Bandbreite von etwa 50%. Da lässt sich also schon einiges aufmodulieren. 
Die Dämpfung im Wasser ist minimal, hier beträgt die 
Schallgeschwindigkeit 1480m/s, und Frequenzen bis zu mehreren MHz sind 
kein Problem. Die Dämpfung in Luft ist hoch, deswegen muss man niedrige 
Frequenzen wählen. Die Schallgeschwindigkeit in Luft beträgt etwa 
300m/s, da kann die Laufzeit also schon merkliche Verzögerungen bringen.

In Metallen - war hier nicht gefragt, ist aber trotzdem interessant - 
beträgt die Schallgeschwindigkeit etwa 6000m/s, in Festkörpern können 
ausserdem Scherkräfte übertragen werden, so dass hier auch 
Transversalwellen möglich sind, die in rein akustischen Medien (Luft, 
Flüssigkeiten) nicht vorkommen. Als Faustregel beträgt die 
Geschwindigkeit der Transversalwellen etwa die Hälfte der 
Geschwindigkeit für longitudinal polarisierte Wellen. In Festkörpern 
hängt die Dämpfung von der Korngrösse ab, und hier wird es dann 
kompliziert; in manchen Festkörpern ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit 
auch nicht unabhängig von der Ausbreitungsrichtung. Das führt aber zu 
weit.

Ein wichtigerer Aspekt ist die Fokussierung: Wenn der Sender klein ist 
im Vergleich zur Wellenlänge, haben wir es mit Punktquellen zu tun, die 
Kugelwellen ausstrahlen. Ist der Piezo dagegen gross im Vergleich zur 
Wellenlänge, kann man auch fokussieren, also gezielt in eine Richtung 
abstrahlen (oder hören). Bei den 40kHz Sendern für die Parkhilfe in 
Autos sendet man eher Kugelwellen, während medizinischer Ultraschall im 
MHz-Bereich stark fokussieren kann.

von Stefan M. (derwisch)


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Das ganze Thema habe ich auch noch in meiner "to do Liste".
Ultraschall bei 40kHz hat eine recht kurze Wellenlänge.
Einen typischen Schallwandler (Metalltöpfchen mit Maschengitter vorne) 
habe ich mal in eine 1m Parabolschüssel montiert.
Das war schon sehr beeindruckend.
Es ermutigt auf jeden Fall, modulierten US auch mal auf einige 
Entfernung zu übertragen.
Interessant dürfte die (gegenüber HF) lange Signallaufzeit sein, und ob 
es irgendwelche unlinearen Effekte gibt etc.
Es ist immer gut, noch eine unerledigte Bastelidee im Ärmel zu haben.

: Bearbeitet durch User
von Alfred B. (alfred_b979)


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Dieter D. schrieb:
> Der Dämpfungsverlauf über die Frequenz ist nicht eine Kurve sondern hat
> viele Frequenzfenster, wo die Dämpfung schwächer, sowie auch stärker
> ist.

"Fenster" suggeriert unzweifelhaft scharfe Abgrenzungen, und
nicht etwa partiell negative Steigungsverläufe.

Persönliche Kenntnis von sowas nur bzgl. Betriebsfrequenzen
div. Entladungslampen (EVG): Gibt "GUT nutzbare" Fenster wo
die Dämpfung stark/Resonanz schwach genug, und halt genauso
umgekehrt "(nahezu) NICHT nutzbare" Abschnitte. Und je nach
Lampe ganz unterschiedlich, da ja auch aus dem präzisen mech.
Aufbau resultierend.

Wie würde so ein Effekt (und von mir aus auch nur ansatzweise)
nun aber in Luft entstehen können? Bitte völlig unspirituell,
sowie für Dummies (ang. mit nur Mittlerer Reife + Ausbildung).

von Bernhard S. (gmb)


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Stefan M. schrieb:
> Einen typischen Schallwandler (Metalltöpfchen mit Maschengitter vorne)
> habe ich mal in eine 1m Parabolschüssel montiert.
> Das war schon sehr beeindruckend.
> Es ermutigt auf jeden Fall, modulierten US auch mal auf einige
> Entfernung zu übertragen.

So etwas habe ich auch mal getestet - mit einer handlichen SAT Schüssel 
von 40 cm Durchmesser. Den 40 kHz Schallwandler habe ich etwas oberhalb 
seiner Spezifikationen bei ca. 30-40Vpp betrieben und mit Musik 
amplitudenmoduliert. Auf 8 Meter Entfernung ergab das einen Bereich von 
nicht viel mehr als einen halben Meter Breite in dem die Musik hörbar 
war, bewegte man den Kopf etwas heraus, dann war die Musik weg. Das war 
schon beeindruckend! Es war kein HiFi Klang, aber gut hörbar.

40 kHz entspricht etwa 8mm Wellenlänge, da macht so eine Parabolschüssel 
einen enormen Antennengewinn. Das ist die gleiche Wellenlänge wie bei 
ca. 36 GHz elektromagnetisch, d.h. die Schüssel bündelt stärker als bei 
den 10-12 GHz für die sie gedacht ist.

von Stefan M. (derwisch)


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Bernhard S. schrieb:
> So etwas habe ich auch mal getestet

Freut mich, dass noch andere solche Ideen haben... :-)

Bernhard S. schrieb:
> 40 kHz entspricht etwa 8mm Wellenlänge, da macht so eine Parabolschüssel
> einen enormen Antennengewinn. Das ist die gleiche Wellenlänge wie bei
> ca. 36 GHz elektromagnetisch, d.h. die Schüssel bündelt stärker als bei
> den 10-12 GHz für die sie gedacht ist.

Berechnet hatte ich das auch mal, konnte mich aber nicht mehr an die 
genauen Werte erinnern. Darum habe ich es nicht erwähnt.
Die Größenordnung war aber ähnlich.
Alle Komponenten sind noch vorhanden. Das wird sicherlich eins meiner 
nächsten Bastelprojekte.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Alfred B. schrieb:
> "Fenster" suggeriert unzweifelhaft scharfe Abgrenzungen, und
> nicht etwa partiell negative Steigungsverläufe.

Sollte auch nur ein kurzer EinWurf eines Aspekts sein.

Im Bereich von hohen Frequenzen wird die Wellenlänge auch sehr klein und 
es gibt Herausforderungen durch Interferenzen bei der Wandlung. Wenn die 
Wellenlänge im Bereich der freien Weglänge der Atome liegt, treten noch 
andere physikalischen Effekte auf. Zum Beispiel bei ca. 5GHz 
(Schallgeschwindigkeit durch freie Weglänge) sind die Luftteilchen zu 
langsam um den Bewegungen der Membrane eines Ultraschallerzeugers noch 
zu folgen und damit wird faktisch die Reichweite des Ultraschalls zu 
Null.

D.h. tendenziell nimmt daher die Reichweite mit steigender Frequenz ab, 
im Detail mit etwas rumpeligen Kurvenverlauf. Der kann dann zur 
Gaszusammensetzungsbestimmung herangezogen werden, wobei zum Beispiel 
die Effekte, Resonanz, Laufzeit und Absorption hauptsächlich ausgenutzt 
werden.

von J. T. (chaoskind)


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Dieter D. schrieb:
> sind die Luftteilchen zu langsam um den Bewegungen der Membrane eines
> Ultraschallerzeugers noch zu folgen

Oder andersherum, die Membran ist zu schnell. Sollte es da nicht zu 
machschen Phänomenen kommen?

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