Lösung zu folgendem Problem gesucht: In der Schaltung im Anhang soll ein PIC den Gesang von Heuschrecken im freien Feld detektieren und den Zeitpunkt des Gesangstartes sowie die Gesangsdauer und die momentane Temperatur festhalten. Ich habe dazu einen Bandpass mit 9KHz(es handelt sich um relativ verzerrungsarme Sinusschwingungen) Mittenfrequenz nach dem Mikrofonverstärker vorgesehen. Ein knackender Ast eines vorbeilaufenden Tieres allerdings ist so nicht rauszufiltern, das schlägt noch durch (bei der geforderten Empfindlichkeit). Im Moment arbeite ich an der Erfassung und Beurteilung der Signalamplitude vor und nach dem Filter. Ich gehe davon aus, das ein Signal außerhalb der Bandpassmitte stark gedämpft wird und ich daher eine signifikante Amplitudendifferenz bekomme welche ich auswerten kann. Ich weiß, FFT währe die Lösung, aber hier wohl nicht zu machen oder? MfG Manfred Glahe
Heut ist bei mir der Wurm drin, ich wollte die Schaltung anhängen und nicht die Platine. Also nochmal hoffentlich jetzt.
Es wäre mal interessant zu wissen, wie genau daß die Grillen die Temperatur anzeigen. Ich denke, Du meinst nicht den Gesang, das sind nämlich die Reibungen von den Flügeln. Man kann ja an der Anzahl der Flügelschläge die Temperatur bestimmen. Armin.
Doch, daß meine ich schon. Mit Temperatur ist die Umgebungstemperatur gemeint. Ich bin Elektroniker, diese Schaltung habe ich nach den Anforderungen eines Zoologen entwickelt. Ich gehe mal davon aus, daß die Aktivität über den Tag verteilt gemessen werden sollen und dies noch in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur. Mein Problem ist nun die Unterscheidung von Gesang und Umgebungsgeräuschen mit einfachen Mitteln bzw. geringen Kosten da das Ganze mindesten 5-10 mal gefertigt werden muß. MfG Manfred Glahe
Hallo Manfred, schau dir mal http://www.east.isi.edu/~rriley/PowerAware/IntegerMath/Fourier/ an. Die 8-Bit-FFT mit 64 Punkten dauert auf einem ATmega ca. 33000 Zyklen. Gruß Andreas
Hallo Manfred, ist deine Aussage: mit 9KHz(es handelt sich um relativ verzerrungsarme Sinusschwingungen) wirklich von dir ? oder von dem Biologen ? Und, wenn wirklich 9 KHz dann bitte wieviel Tolleranz ? Sollten aber die Grillen wirklich immer in einem sehr eingeschränktem Frequenzband (z.B. um 9KHz) lärmen, sich aber die unterschiedlichen 'Gesänge' bei 9 Khz nur durch den Rhytmus unterscheiden, würde ich einen extrem schmalbandigen Bandpass (dafür gibt es ein Reihe guter IC's), anschließend auf einen Komperator vor einen Zähler setze. Ein PIC oder AVR kann das dann sehr einfach auswerten. Warscheinlich ist das aber alles viel komplexer, und mit einer deratigen Auswertung eines 9kHz Sinus ist es sicher nicht getan. Es wäre mal interessant welche Informationen aus dem 9kHz Signal in Wirklichkeit gewonnen werden soll... Gruß Bernhard
Hallo Manfred, ich würde versuchen die Störgeräusche über ein Zeitfenster auszublenden. Der Gesang der Grillen ist ja relativ gleichmäsig und von relativ langer Dauer. Ein Störgeräusch wie das Knacken eines Astes ist dagegen sehr kurz. Also wenn der Schallpegel länger als X Sekunden relativ konstant und über einer bestimmten Schwelle --> Grillen zirpen, wenn nur kurzer Impuls --> Störung. MfG Steffen
Hallo Bernhardt, die Aussage ist von einem Biologen aber von mir (aus gutem Grund) mit einem Scope (ohne FFT) überprüft worden. Die Frequenzen werden (laut Biologen) ziemlich genau eingehalten da sie ja die jeweilige Art und sogar den Partner erkennen lassen sollen. In dieser speziellen Meßanordnung geht es nicht um den Inhalt (Frequenzspektrum oder Amplitude) des Signales sondern nur um den Zeitpunkt (Uhrzeit) des Auftretens über den Tag verteilt und die Dauer eines intermittierenden Gesanges. Im freien Feld sind aber diverse andere Umgebungsgeräusche vorhanden mit zum Teil erheblichen Amplituden und diese dürfen die Aufnahmeelektronik möglichst nicht auslösen. Das Knacken eines Astes, z.B. durch ein vorbeiziehendes Tier, ist in der vorhandenen Schaltung noch nicht zu unterdrücken (oder nur bei kleineren Amplituden). "schmalbandigen Bandpass" Knackende Äste beinhalten auch das Specktrum welches der Filter durchlassen würde, selbst dann noch, wenn deren Geräuschpegel um einiges geringer als die Stridulationsgeräusche währen. Für die Auswertung von Gesangsinhalten werden mit einem Datalogger und 400KHz Abtastrate alle Informationen aufgezeichnet und im Labor ausgewertet. Mit dem PC gibt es da kaum eine Hürde. DSP habe ich bislang auch noch gescheut, der Einstieg ist nicht gerade trivial! Ich werde mal dem Hinweis von Andreas folgen und es mit der Kombination von FFT und meiner Methode der Amplitudendifferenz über dem Filter versuchen. MfG Manfred Glahe
Hallo Steffen, das wird bereits in dem Programm berücksichtigt und gilt natürlich dann auch für kurzzeitige Amplitudeneinbrüche unter die Triggerschwelle. Möglicherweise läßt sich nur eine Minimierung von Störeinflüssen erreichen und keine absolute Verhinderung. MfG Manfred Glahe
Wenn man davon ausgeht, daß eine Störung breitbandiger ist, dann kann man die Amplituden vor und hinter dem Filter vergleichen. Sind beide annähernd gleich groß, dann dominiert das 9kHz Signal. Ist aber das Signal vor dem Filter wesentlich größer, hat man ne Menge Störgeräusche. Man kann auch erst ein breitbandiges und dahinter das schmalbandige Filter nehmen und dann die Amplituden vergleichen. Peter
@Alle Ist folgende Lösung machbar oder würde sie was bringen?: Nach dem Bandpass einen Resonanzkreis mit 9KHz welcher von dem Filtersignal angeschoben wird und (hoffentlich) nur dann mit genügender Amplitude schwingt wenn es sich um ein Sinussignal (über einige ms Länge) handelt??? MfG Manfred Glahe
Hallo Manfred, ich habe das durchaus ernstgemeint mit dem Zähler. Im internet gibt es einige Beispiele von recht genauen Gitarrenstimmgeräte mit einfachen uC's (manche Menschen können Töne bis auf 1 Hz genau bestimmen / absolutes Gehör). Wenn du die Frequenz misst, sollten Störgeräusche kein ernstzunehmendes Problem darstellen. Das mit dem Resonanzfilter wird ja z.B. Bei DCF mit einen 77,.. KHz Quarz gemacht.Ich aber eher einen IC verwenden. Bei Linear gibt es mit Filter CAD ein gutes Programm zur Dimensionierung und Simulation von Filtern. Gruß Bernhard
P.S. Ich würde den Filter nicht zu steil dimensionieren (deswegen auch kein Resonazkreis). Das ganze könnte schnell ausversehen zum Schwingen kommen (4,5 .. 18KHz harmonische Schwingungen etc.) Gruß
@Bernhardt,
leider hat es HP noch nicht geschafft (jedenfalls von meinem garät) den
Bildschirmabzug vom 54645D zum PC zu übertragen, sonst könnte ich Dir
mal die Abbildung mailen.
Wenn das Nutzsignal aus dem Einganssignal extrahiert wurde sehe ich wie
Dein Ansatz funktionieren soll.
"Bandpass (dafür gibt es ein Reihe guter
IC's), anschließend auf einen Komperator vor einen
Zähler setze"
Aber das Signal nach dem Filter ist doch noch mit Amplituden behaftet
welche nicht vom 9KHz Nutzsignal stammen und der Komparator würde auch
darauf reagieren und den Zähler weiterschalten.
Oder habe ich das nicht richtig verstanden was Du vorschlägst?
Kannst Du mir da mal eine Schaltung mailen (Resonanzfilter/DCF)?
MfG Manfred Glahe
Manfred, der Quarz an sich stellt ein Resonanzkreis dar - Siehe Ersatzschaltbild in: http://www.radiobastler.de/Modellbau/learn/quarzoszi.shtml Hersteller von DCF-IC's verwenden ihn auch so (die Innenbeschaltung dieser IC'S ist mir aber unbekannt). Du wirst aber ohnehin keinen Quarz für deine Frequenz finden. Auch ein Gitarrenseite gibt ein Frequenzgemisch mit Nebengeräuschen ab. Entscheidend ist das das Nutzgeräusch dominiert (dafür verwendest du ja schließlich den vorgeschalteten Filter . Du hast ja recht viel Zeit die Frequenz zu bestimmen. Überlagerte Geräusche erzeugen ja auch nicht zwangsweise höhere Frequenzen zum Teil gibt es ja auch Frequenzaufhebungen. Zudem hast du ja wohl auch etwas Tolleranz was das Frequenzband angeht. Gruß Bernhard
@Vielen Dank für die Hinweise. Bin gerade fertig mit der kompletten Schaltung und sogar extrem lautes Pfeifen oder Händeklatschen stört nun nicht mehr! Die Erweiterung besteht aus einer BAT45 welche am Ausgang MAX4466 abgreift und einen 1nF läd. Über 330K wird diese, in Abhängigkeit der Amplitude, gewonnene Spannung dem Komparator auf PIN 4 zugeführt. Eine extreme Amplitude erhöht nun die Komparatorschwelle und nur 9KHz können nun diese noch erreichen. MfG Manfred Glahe
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