Tonerkennung

OP #7764411
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Hallo *,

ich habe ein Problem: Ich möchte Subaudiotöne (immer nur einen gleichzeitig) im Bereich 67 bis 250 Hz in einem Gemisch (Ton+Sprache+evtl. Rauschen) detektieren. Der übliche Ansatz über Goertzel hat nach meinem aktuellen Kennisstand das Problem das die Frequenzauflösung quasi der Kehrwert der Samplingzeit ist. Da die möglichen Töne sehr nah zusammen sind brauche ich eine Frequenzauflösung von 2-3 Hz. Gibt es für solche Probleme noch andere Techniken? Fertige ICs schaffen die Tonerkennung in unter 200mS bei Signalrauschabständen von wenigen bis 0dB.

(Firma: 1984now) #7765536
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C. W. schrieb:

ich habe ein Problem:

[Laber, laber, sülz]

Nenne die fehlenden (aber wesentlichen) Eckpunkte der Anforderungen! Also:

Wie lange liegt so ein Signalton mindestens an? Wie lange liegt mindestens keiner an? Welcher Frequenz-Mindestabstand haben die Signaltöne?

Fertige ICs schaffen die Tonerkennung in unter 200mS bei Signalrauschabständen von wenigen bis 0dB.

Name und Datenblatt für ein Beispiel?

(Firma: 1984now) #7765575
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Rolf schrieb:

Robert K. schrieb:

Herzultraschall wäre hier als Beispiel anzuwenden. Das ist genau das Zielspektrum.

Mein Browser muss defekt sein, zeigt der doch glatt "Subaudio 67 bis 250 Hz" an.

Ich habe auch erst gestutzt.

Aber: Er meint aber natürlich nicht die Frequenz, mit der der Herzschlag erfasst wird, das ist schon wirklich Ultraschall. Was er meint, ist die Auswertung dieser Erfassung. Neben dem bildgebenden Verfahren, was halt einfach ein bewegtes Bild zur Anzeige bringt, gibt es bei diesen Geräten oft weitere Module zur Auswertung, u.a. eben auch solche, die das genannte Frequenzband analysieren.

Ich bin kein Kardiologe, kann deshalb nicht einschätzen, inwiefern das denen bessere Möglichketen zur Diagnose verschafft, aber irgendwas wird schon dran sein, denn diese (reinen Software-)Zusatzmodule sind nicht gerade billig, werden aber trotzdem gekauft.

Wie auch immer, wir wissen immer noch nicht, was der TO wirklich braucht. Bis der die Anforderungen konkretisiert hat, bleibt also alles sinnlose Nasenpopelei.

#7765726
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C. W. schrieb:

Da die möglichen Töne sehr nah zusammen sind brauche ich eine Frequenzauflösung von 2-3 Hz.

2-3 Hz sind dann aber schon grosszügig, wenn ich da die Liste der CTCSS-Subtöne so durchschaue: 67.0 Hz, 96.3 Hz, 71.3 Hz. Bei deiner Toleranz überlappen sich die Bereiche. Zuerst fiel mir beim Lesen der Überschrift das NE567 ein, aber das bekommt man nicht so genau hin. Das geht gut bei der 5-Tonfolge nach ZVEI, wo zwischen den Frequenzen um die 100 Hz liegen.

Autokorrelation ist da mal ein Ansatz, wie F schon schrieb. Ich meine, dass dieses Verfahren sogar tlw schon bei den letzten Eurosignalempfängern angewandt wurde.

#7765728
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C. W. schrieb:

Da die möglichen Töne sehr nah zusammen sind brauche ich eine Frequenzauflösung von 2-3 Hz.

2-3 Hz sind dann aber schon grosszügig, wenn ich da die Liste der CTCSS-Subtöne so durchschaue: 67.0 Hz, 96.3 Hz, 71.3 Hz. Bei deiner Toleranz überlappen sich die Bereiche. Zuerst fiel mir beim Lesen der Überschrift das NE567 ein, aber das bekommt man nicht so genau hin. Das geht gut bei der 5-Tonfolge nach ZVEI, wo zwischen den Frequenzen um die 100 Hz liegen.

Autokorrelation ist da mal ein Ansatz, wie F schon schrieb. Ich meine, dass dieses Verfahren sogar tlw schon bei den letzten Eurosignalempfängern angewandt wurde. Ein Oberwellenproblem sehe ich da eigentlich nicht bei 65...250 Hz, wobei der TE 67...255 Hz wohl eher meint.

(Firma: Projektleiter Medizinsoftware) #7766021
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Ob S. schrieb:

Rolf schrieb:

Robert K. schrieb:

Herzultraschall wäre hier als Beispiel anzuwenden. Das ist genau das Zielspektrum.

Mein Browser muss defekt sein, zeigt der doch glatt "Subaudio 67 bis 250 Hz" an.

Ich habe auch erst gestutzt.

Aber: Er meint aber natürlich nicht die Frequenz, mit der der Herzschlag erfasst wird, das ist schon wirklich Ultraschall.

So ist es.

Was er meint, ist die Auswertung dieser Erfassung. Neben dem bildgebenden Verfahren, was halt einfach ein bewegtes Bild zur Anzeige bringt, gibt es bei diesen Geräten oft weitere Module zur Auswertung, u.a. eben auch solche, die das genannte Frequenzband analysieren.

Perfekt erklärt. Selbstredend ist nicht die Abtastfrequenz des Schallens, sondern die Verlaufskurve des Herzens gemeint.

Dabei ist zu beachten, dass die Kontraktion bei z.B. Puls 60 rund 200ms umfasst, das Grundtonspektrum also 1 Hz mit Oberwellen ist, die sich über den gesamten Zeitbereich erstrecken und dabei bis zu 100Hz abdecken.

Es benötigt also > 100 Bilder in der Sekunde, um Details abzubilden.

OP #7770113
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Ralph B. schrieb:

für CTCSS Töne zu codieren und decodieren ( um sowas scheint es sich ja hier zu handeln ) gibt es fertige ICs. z.B. FX365 von CML Semiconductor Products.

Ralph Berres

Ja - ist korrekt aber wenn es um die Nachrüstung alter Geräte geht ist nicht immer ein FX365 verbaut gewesen. Oft war es auch der MN6520 oder als reiner Encoder ein S-7116A. Dann gibt es noch den Unterschied ob die ICs direkt seriell, oder parallel über ein externes Schieberegister parametriert werden. Wenn es nur um das Geben geht, was auch das primäre Ziel ist da viele Relais nicht mehr ohne CTCSS gehen, ist es ja kein Hexenwerk die Daten als SPI-Slave zu empfangen und den entsprechenden Ton zu erzeugen. Hierbei ist die Zuordnung der Bitmuster zu den Tönen ja frei programmierbar.

Zum Auswerten ist die dritte Variante des Goertzel auf der Seite https://netwerkt.wordpress.com/2011/08/25/goertzel-filter/ ziemlich vielversprechend. Die Erkennung ist trotz passender Bandbreite nach 2-3 Perioden da wenn man etwas Finetuning betreibt.

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