Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ultraschall Testsignale, Funktionsgenerator


von Patrick P. (patrick4)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich bereite gerade meine Bachelorarbeit im Bereich akustische 
Fledermauserfassung vor.

Gleich vorweg: Ich komme fachlich aus dem Umwelt-/Ökologiebereich und 
nicht aus der Elektrotechnik. Ich versuche mich gerade in das Thema 
Signalerzeugung, Ultraschallwandler und Verstärker/Treiber 
einzuarbeiten, habe hier aber definitiv noch wenig praktische Erfahrung. 
Entschuldigt daher bitte den etwas längeren Text und mögliche 
Ungenauigkeiten.

Für meine Bachelorarbeit möchte ich mit AudioMoth-Recordern 
standardisierte Ultraschall-Testsignale aufnehmen. Die AudioMoths werden 
normalerweise zur Fledermauserfassung eingesetzt. Damit ich nicht von 
echter Fledermausaktivität abhängig bin, brauche ich eine 
reproduzierbare Signalquelle, die definierte Ultraschallsignale im 
Bereich von ungefähr 20–60 kHz ausgeben kann. Genau diese Signalquelle 
fehlt mir aktuell noch.

Nach meinem bisherigen Verständnis wäre die sauberste Lösung vermutlich 
ein Funktionsgenerator bzw. Arbitrary Waveform Generator, an den ein 
geeigneter Ultraschallwandler oder Ultraschalllautsprecher angeschlossen 
wird. Je nach Ausgangsleistung des Generators und verwendetem Wandler 
wäre vermutlich zusätzlich ein Treiber oder Verstärker nötig.

Falls jemand weiß, wo man im Umkreis von ca. 200 km um Nürnberg einen 
passenden Funktionsgenerator zeitweise nutzen oder ausleihen könnte, 
wäre mir damit sehr geholfen. Falls jemand selbst so ein Gerät hat und 
grundsätzlich bereit wäre, mich bei der Bachelorarbeit zu unterstützen, 
würde ich mich natürlich ebenfalls sehr freuen.

Alternativ überlege ich einen Low-Budget-Selbstbau. Meine bisherige Idee 
wäre ungefähr folgender Aufbau:

Teensy 4.0 und einem PJRC Teensy Audio Adapter Board Rev D mit 
vorgelöteten Pins. Als Schallwandler hatte ich den Kemo L010 
Ultraschall-Piezo-Lautsprecher im Blick. Mir ist aber unklar, ob dieser 
Aufbau für reproduzierbare Testsignale im Bereich von ca. 20–60 kHz 
geeignet ist. Es geht ausdrücklich nicht um Entfernungsmessung oder 
einen HC-SR04-Aufbau, sondern um definierte Ultraschall-Testsignale.

Falls jemand bereit wäre, mich mit einem Funktionsgenerator aktiv zu 
unterstützen, kann man selbstverständlich auch über einen Obolus 
sprechen. Ich erwarte nicht, dass jemand kostenlos Zeit, Wissen und 
Technik für meine Bachelorarbeit opfert.

Auch für allgemeine Tipps wäre ich sehr dankbar.

Vielen Dank schon mal für jede Einschätzung.

Viele Grüße

Patrick
von Wolfgang D. (blitz_f)


Lesenswert?

Moin Patrick,
gibt es an eurer Hochschule nicht einen Fachbereich Elektrotechnik?
Die haben im Labor mit Sicherheit Arb.-Fkt.-Generatoren. Vielleicht 
bekommst Du dort von Labormitarbeitern noch Unterstützung.
Gruß, W.
von Vanye R. (vanye_rijan)


Lesenswert?

Warum redest du mit uns? Eigentlich solltest du mit deinem Betreuer 
darueber reden und der sagt dir dann wo bei euch so eine Kiste steht und 
loest so dein Problem.

Vanye
von Patrick P. (patrick4)


Lesenswert?

Danke Vanye, den Betreuer Fragen. Mensch wäre ich da mal selber drauf 
gekommen...
von Jörg K. (joergk)


Lesenswert?

Vanye R. schrieb:
> Warum redest du mit uns? Eigentlich solltest du mit deinem Betreuer
> darueber reden und der sagt dir dann wo bei euch so eine Kiste steht und
> loest so dein Problem.
>
> Vanye

Der VOM TO besuchte Fachbereich zeichnet sich meist nicht durch 
übermäßig große Nähe zum Fachbereich Elektrotechnik aus...
von Wolfgang D. (blitz_f)


Lesenswert?

Moin,

Jörg K. schrieb:
> Der VOM TO besuchte Fachbereich zeichnet sich meist nicht durch
> übermäßig große Nähe zum Fachbereich Elektrotechnik aus...

Tagesreise? Oder beißen die E-Techniker?
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Ein Funktionsgenerator scheint mir nicht die geeignete Quelle zu sein, 
der produziert normalerweise nur Sinusschwingungen einer einstellbaren 
Frequenz.

https://nrw.nabu.de/tiere-und-pflanzen/saeugetiere/fledermaeuse/batpi/index.html

Ein Raspbery Pi als Fledermausdetektor erzeugt nicht die Geräusche, 
sondern setzt nur die echten Fledermauslaute in hörbare Schwingungen um.
Man findet im Web vor allem solche umgesetzten Laute:
https://elevenlabs.io/de/sound-effects/bat
https://www.epidemicsound.com/de/sound-effects/categories/animals/bat/
: Bearbeitet durch User
von Christoph M. (mchris)


Lesenswert?

Patrick P. schrieb:
> Als Schallwandler hatte ich den Kemo L010
> Ultraschall-Piezo-Lautsprecher im Blick.

Der Frequenzgang scheint tatsächlich relativ breit, aber mit einigen 
Unebenheiten:

Beitrag "Re: Kemo L010 piezo Lautsprecher Anpassung"

Die Frage ist, wie die biologische Fledermaus dieses technische 
Konstrukt empfindet.
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Die "biologische Fledermaus" soll es ja nicht hören, sondern der 
Umsetzer.

Der gesuchte Generator heißt üblicherweise Arbitrary waveform generator
https://de.wikipedia.org/wiki/Arbitr%C3%A4rgenerator
das ist schon ein spezielleres (teureres) Gerät.
von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

Wolfgang D. schrieb:
> Oder beißen die E-Techniker?

Die werden ihn blitzdingsen!
von Hugo H. (hugo_hu)


Lesenswert?

Damit

https://www.instructables.com/How-to-Use-Arduino-DDS-Frequency-Signal-Generator-/

kannst Du Signale in beliebiger Frequenz (bis 40 MHz oder so ...) sehr 
einfach und relativ preiswert erzeugen.

Den DDS mit Adapterboard kannst Du für ca. 25 - 30 € kaufen. Arduino ... 
ist auch nicht gerade selten.

Geeignete Hochtöner bekommst Du für schmales Geld z.B. hier

https://www.amazon.de/dp/B08721F9GW

(ohne dafür Werbung machen zu wollen).
von Schorsch M. (schorschm)


Lesenswert?

Christoph db1uq K. schrieb:
> Ein Funktionsgenerator scheint mir nicht die geeignete Quelle zu sein,
> der produziert normalerweise nur Sinusschwingungen einer einstellbaren
> Frequenz.

Käse, die meisten FGs, die nicht gerade aus dem letzten Jahrhundert 
stammen, sind arbitrary FG.

Gibt es schon für kleines Geld, z.B.
https://www.amazon.de/FeelTech-Dual-Channel-Wellenform-Pulsfrequenz-25M/dp/B0CTTV9ST2
von Hugo H. (hugo_hu)


Lesenswert?

Das geht natürlich auch ohne Visuino - es gibt etliche Bibliotheken und 
Beispielcode ... z.B. "AD9850 Arduino" googlen ...
von Dieter S. (ds1)


Lesenswert?

Schorsch M. schrieb:
>
> Gibt es schon für kleines Geld, z.B.
> 
https://www.amazon.de/FeelTech-Dual-Channel-Wellenform-Pulsfrequenz-25M/dp/B0CTTV9ST2

Der hat 2048 * 12bits für die Arbitrary Waveform.

Der AudioMoth zeichnet mit bis zu 384 kHz Abtastrate (vermutlich) 16-Bit 
PCM auf. Der TO has sich bisher nicht zur maximalen Länge der 
Aufzeichnung geäußert, 2048 Abtastwerte dürften aber wohl nicht reichen.
: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Aber das sind noch keine beliebigen Geräusche, sondern nur periodische 
Schwingungen.

Mein Vorschlag wäre, die verlinkten Geräusche (als mp3 downloadbar) mit 
einem Sinusgenerator auf die Originalfrequenz hochzusetzen.

Dafür reicht im einfachsten Fall ein amplitudenmodulierbarer 
Sinusgenerator. Der produziert allerdings zwei Seitenbänder, daher wäre 
ein Einseitenbandmodulator besser, der eines der beiden Seitenbänder 
unterdrückt.

Zahlenbeispiel: Die originale Umsetzfrequenz war 60 kHz und die hörbare 
sei um 2 kHz herum. Wenn man einen 58kHz-Sinus mit den 2 kHz moduliert, 
bekommt man zwei Schwingungen bei 56 und 60 kHz, wovon die 56 kHz 
unterdrückt werden müssen, damit das Original um 60 kHz herauskommt.

Das Beispielbild oben ist mit Audacity wiedergegeben, wie man sieht ist 
es in Stereo aufgezeichnet. Die sollten sich mit dem Kopfhörer auch mit 
Richtungsinformation anhören lassen.

Die digitalen Töne könnte man natürlich auch digital bearbeiten und in 
das originale Signal zurück wandeln.

Hier ein Beispiel für eine digitale Einseitenband-Erzeugung:
https://dl0tz.de/polar/index_en.html
: Bearbeitet durch User
Beitrag #8068741 wurde vom Autor gelöscht.
von Cartman E. (cartmaneric)


Lesenswert?

Christoph db1uq K. schrieb:

> Das Beispielbild oben ist mit Audacity wiedergegeben, wie man sieht ist
> es in Stereo aufgezeichnet. Die sollten sich mit dem Kopfhörer auch mit
> Richtungsinformation anhören lassen.

Fledermäuse haben einen Stereo-Sonar?
Ach ja, sie haben ja 2 Ohren. ☺

Es ist eigentlich sehr einfach, Daten aus einem Flash auf einen DAC
auszugeben. Ist der Flash gross genug, reicht es auch für mehrere
Testsignale. Da ist man dann auch nicht, auf eine Samplelänge von
nur 2048 Worten beschränkt.
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Die Fledermäuse nutzen ja gerade die Richtungsinformation, und die wird 
mit höherer Frequenz immer besser.

Die Wiedergabe ist nicht das Problem, sondern das Tonmaterial zu 
bekommen. Und da gibt es kostenlos nur diese in den Hörbereich 
umgesetzten Klangbeispiele. Aus denen kann man wie gesagt wieder das 
Original entnehmen.

Patrick P. schrieb:
> AudioMoths

https://www.openacousticdevices.info/audiomoth
wieso eigentlich Motte?
"Just like its namesake the moth, AudioMoth can listen at audible 
frequencies, well into ultrasonic frequencies."

Handbuch:
https://github.com/OpenAcousticDevices/Application-Notes/blob/master/AudioMoth_Operation_Manual.pdf

Die verwendeten Mischfrequenzen kann man anscheinend nur aus der 
Samplerate berechnen.
Untere Grenzfrequnez ist 48 Hz, wenn man keine trompetenden Elefanten 
belauschen will. Samplerate ist beispielsweise 48 kHz, kann aber auch 
höher eingestellt werde.

Auf Seite 26 von 36 steht ein Beispiel für Fledermäuse, leider nur als 
Bild abgelegt:

4.8.1 Example configurations
AudioMoth can be configured for a wide variety of applications. Here are 
a couple of example configurations which can be copied to a text 
document, saved with the .config extension, and loaded by the AudioMoth 
Configuration
App to be applied to a device.

{
"timePeriods": [{"startMins":1080,"endMins":1260}],
> "ledEnabled": false,
: "sampleRate": 250000,
"gain": 2,
"“recordDuration": 60,
"sleepDuration": 60,
» "localTime": false,
"firstRecordingDateEnabled": false,
"lastRecordingDateEnabled": false,
"dutyEnabled": true,
"“passFiltersEnabled": true,
"filterType": "high",
"“lowerFilter": 60000,
"higherFilter": 65535,
"amplitudeThresholdingEnabled": true,
"amplitudeThreshold": 0.1, — —
"minimumAmplitudeThresholdDuration": 0
}
This configuration is designed to record bats using a 250 kHz sample 
rate, recording using both a high-pass filter
set at 60 kHz and amplitude threshold recording between 18:00 and 21:00. 
The LED is also disabled to prevent the device from being spotted while 
deployed.

Also der Frequenzbereich reicht von 60 kHz bis 65,535 kHz. Die 
Hauptsorge gilt hier immer der Akkulebensdauer.
: Bearbeitet durch User
von J. T. (chaoskind)


Lesenswert?

Christoph db1uq K. schrieb:
> Ein Funktionsgenerator scheint mir nicht die geeignete Quelle zu sein,
> der produziert normalerweise nur Sinusschwingungen einer einstellbaren
> Frequenz.

Also mein Funktionsgenerator kann durchaus auch andere Funktionen als 
die Sinusfunktion ausgeben.

Christoph db1uq K. schrieb:
> Der gesuchte Generator heißt üblicherweise Arbitrary waveform generator

wurde doch auch schon vom TO genannt, wimre?

Christoph db1uq K. schrieb:
> das ist schon ein spezielleres (teureres) Gerät.

so teuer sind die gar nicht mehr. Für meinen FY8300S hab ich vor 
vier-fünf Jahren um die 160€ bezahlt. Ist jetzt kein 
Ultrahochpräzisionsgerät das man ernsthaft im Labor nutzen wollen würde, 
aber für n bischn Fledermausgeschrei ausgeben, sollte das dicke reichen.
: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Ein klassischer Funktionsgenerator kann Sinus, Dreieck, Rechteck und 
Sägezahn, das reicht für den Zweck nicht aus. Auch digitale sind nicht 
besser.

Arbitrary kommt schon näher dran. Dass das schon im ersten Post stand 
habe ich übersehen.

Aber was Patrick sucht ist vor allem eine Ultraschall-Ausgabe von 
Fledermauslauten, nicht deren hörbare Umsetzung. Und die muss er 
irgendwoher beschaffen. Daher mein Vorschlag, die aus den mp3-Dateien zu 
extrahieren.
von Patrick P. (patrick4)


Lesenswert?

Danke für die bisherigen Hinweise. Zur Einordnung: Ich komme fachlich 
komplett aus der Ökologie-/Umweltschiene und nicht aus der 
Elektrotechnik. Ich arbeite zwar regelmäßig mit AudioMoth-Recordern, 
aber bei Signalerzeugung, Wandlern und Treiber-/Verstärkerschaltungen 
bin ich definitiv nicht vom Fach. Es kann also gut sein, dass ich manche 
technischen Punkte noch nicht sauber genug formuliere.

AudioMoths sind kleine vollspektrale akustische Aufnahmegeräte, die 
unter anderem für die Fledermauserfassung eingesetzt werden und 
Ultraschallaufnahmen speichern können. Ich arbeite praktisch regelmäßig 
mit solchen Geräten. Echte Fledermausrufe habe ich aus der Erfassung 
grundsätzlich genug zur Verfügung. Für diesen Versuch brauche ich aber 
gerade keine echten Rufe und auch keine möglichst realistische 
Nachbildung einer Fledermaus, sondern definierte, reproduzierbare 
Testsignale.

Es geht also ausdrücklich nicht darum, „biologische Fledermäuse“ 
irgendwelchen Signalen auszusetzen. Es sollen lediglich 
AudioMoth-Recorder mit künstlich erzeugten Ultraschall-Testsignalen 
geprüft werden. Dafür würden vermutlich bereits einfache Sinus-Bursts 
oder kurze Sweeps bei festen Frequenzen im Bereich von etwa 20–60 kHz 
reichen. Die AudioMoths würde ich dabei mit 384 kHz Samplingrate 
betreiben.

Die Speicherkapazität der SD-Karten ist für mich dabei nicht das 
Problem. Wir nutzen die AudioMoths im Langzeitmonitoring über 10 bis 14 
Nächte. Die offene Frage ist für mich wirklich vor allem die 
reproduzierbare Erzeugung der Ultraschall-Testsignale, also 
Signalquelle, Wandler und ggf. Treiber/Verstärker.

Entscheidend ist für mich vor allem, dass die Signale wiederholbar 
ausgegeben werden und mit den AudioMoth-Recordern vergleichbar 
aufgenommen werden können.
von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

Da reicht ein passend programmierter µC, und eine PP-Brücken-Endstufe 
für den Lautsprecher. Sinus ist wohl gar nicht nötig.

Für den TE böte sich ein Arduino UNO an, als Endstufe ein billiges 
Shield-Platinchen mit L293. Als Netzteil wird ein einfaches 
Steckernetzteil mit 12V reichen.
: Bearbeitet durch User
von Nick (b620ys)


Lesenswert?

Patrick P. schrieb:
> Die offene Frage ist für mich wirklich vor allem die
> reproduzierbare Erzeugung der Ultraschall-Testsignale, also
> Signalquelle, Wandler und ggf. Treiber/Verstärker.

Irgendwie fehlt mir da immer noch die Aussage, was du dann mit den 
künstlich erzeugten Signalen machen willst. Welche Signale du erzeugen 
willst, ist jetzt zumindest halbwegs klar.
Nur die Motivation ist noch schleierhaft. Willst du damit etwas 
kalibrieren, untersuchen welche Mikros Fledermaustauglich sind, 
feststellen, welche Aufnahmeverfahren die besten sind?

Ansonst hast du dich ja schon ganz gut in das Thema eingearbeitet.
von Patrick P. (patrick4)


Lesenswert?

Konkret möchte ich mit künstlich erzeugten Ultraschallsignalen 
untersuchen:

A) Welchen Einfluss der Winkel bzw. die Ausrichtung des Mikrofons zur 
Schallquelle auf die Detektionswahrscheinlichkeit hat.

B) Wie sich unterschiedliche Triggereigenschaften des Aufnahmegeräts 
auswirken, also vor allem Trigger-Frequenzbereich, 
Trigger-Amplitude/Schalldruckpegel sowie ggf. Mindestdauer des Signals.

C) Welchen Einfluss verschiedene Samplingraten bzw. Geräteeinstellungen 
auf die Erfassung der Signale haben.

D) Welchen Einfluss die direkte Umgebung (Vegetationsstruktur) des 
Aufnahmegeräts hat.

Ziel wäre also eher eine methodische Prüfung der AudioMoth-Aufnahmen 
unter definierten Bedingungen und gleichzeitiger Abgleich der 
Leistungsfähigkeit mit etablierten Geräten (Batcorder, ecoObs).
von Lu (oszi45)


Lesenswert?

Patrick P. schrieb:
> Ziel wäre also eher eine methodische Prüfung der AudioMoth-Aufnahmen
> unter definierten Bedingungen und gleichzeitiger Abgleich der
> Leistungsfähigkeit mit etablierten Geräten (Batcorder, ecoObs).

Nicht alles, was man nicht hört, wird gesund sein?
https://knalltrauma.ch/Navigation/Theorie.html
von N. M. (mani)


Lesenswert?

Patrick P. schrieb:
> Dafür würden vermutlich bereits einfache Sinus-Bursts oder kurze Sweeps
> bei festen Frequenzen im Bereich von etwa 20–60 kHz reichen.

Ich glaube mit einem uC und einem Treiber kein Problem so ein Signal 
(auch einstellbar) zu erzeugen. Rechteck raus. Das verschleifen des 
Rechteck macht vermutlich ausreichend die mechanische Trägheit.

Aber gibt es da Lautsprecher die diesen Frequenzbereich vernünftig 
abdecken?
Alle Hochtöner aus dem Audiobereich die ich gefunden habe hören lt. 
Datenblatt schnell bei 20-35kHz auf.
Und die Ultraschall Kapseln haben normalerweise nur ein paar kHz 
Bandbreite. Also 40kHz+-3kHz oder so.
von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

N. M. schrieb:
> Aber gibt es da Lautsprecher die diesen Frequenzbereich vernünftig
> abdecken?

Er hat sich welche rausgesucht, das das so einigermaßen können.

Patrick P. schrieb:
> Kemo L010
> Ultraschall-Piezo-Lautsprecher
von Christoph M. (mchris)


Lesenswert?

Möglicherweise reicht ein einfacher FY6800 für knapp 100€. Die 
Frequenzen kann der, was für eine Leistung gebrauch wird, kann ich nicht 
sagen.
Der Frequenzgenerator kann auch vom PC aus gesteuert werden, das 
erleichtert die automatisierten Messungen.
von Wolfgang S. (wolfgang_s278)


Lesenswert?

von Uwe (uhi)


Lesenswert?

Wenn's auch mechanisch sein darf: "Wohldefinierten" Schlüsselbund aus 
definierter Höhe auf eine definierte Oberfläche fallen lassen.
von Nick (b620ys)


Lesenswert?

N. M. schrieb:
> Rechteck raus. Das verschleifen des
> Rechteck macht vermutlich ausreichend die mechanische Trägheit.

Er will aber frequenzspezifische Messungen machen. Oberwellenanteile von 
Rechtecksignalen sollten hier im Forum geläufig sein.
von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

Nick schrieb:
> N. M. schrieb:
>> Rechteck raus. Das verschleifen des
>> Rechteck macht vermutlich ausreichend die mechanische Trägheit.
>
> Er will aber frequenzspezifische Messungen machen. Oberwellenanteile von
> Rechtecksignalen sollten hier im Forum geläufig sein.

Die stören in seinem Falle nicht.
von J. T. (chaoskind)


Lesenswert?

Nick schrieb:
> Er will aber frequenzspezifische Messungen machen. Oberwellenanteile von
> Rechtecksignalen sollten hier im Forum geläufig sein

Eigentlich will er nur bei definierten Bedingungen messen
von Nick (b620ys)


Lesenswert?

J. T. schrieb:
> Eigentlich will er nur bei definierten Bedingungen messen

Ich glaub, da musst du dich nochmal mit dem TO abstimmen:

Patrick P. schrieb:
> B) Wie sich unterschiedliche Triggereigenschaften des Aufnahmegeräts
> auswirken, also vor allem Trigger-Frequenzbereich,
> Trigger-Amplitude/Schalldruckpegel sowie ggf. Mindestdauer des Signals.

H. H. schrieb:
> Die stören in seinem Falle nicht.

1/3 Amplitude der Grundfrequenz bei der 3. Oberwelle und einem 
Messbereich von 20 ... 60 kHz ist für einen Datenblatt-Savant 
verständlicherweise belanglos.
von Ralf X. (ralf0815)


Lesenswert?

Nick schrieb:
> Savant

Du scheinst eine innige Beziehung zu diesem Begriff zu pflegen.
von Nick (b620ys)


Lesenswert?

Ralf X. schrieb:
> Du scheinst eine innige Beziehung zu diesem Begriff zu pflegen.

Nicht ich. Aber für mich ist es eine recht treffende Typisierung von 
H.H.

Aber ich versteh schon worauf du raus willst. Du und Andere können ja 
gerne deinen Versuch mit der Beschreibung auf Wikipedia überprüfen.
Keine Angst, das ist auch für Laien geeignet.
Beitrag #8068925 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #8068933 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

https://de.wiktionary.org/wiki/Savant
ich hätte eher an "savoir vivre" gedacht, als an "Inselbegabung"
von Thomas R. (thomasr)


Lesenswert?

Von Elektor gab es mal einen Ultraschallgenerator der in wählbaren 
Zeitabständen einen hochlaufenden Ton von sich geben sollte um Viehzeug 
zu vertreiben. Den hatte ich viele Jahre in einer "gepimpten" Version 
mit 12 Piezohöchtönern im Dachbereich des vorigen Hauses im Einsatz um 
Marder fernzuhalten. Hat gut funktioniert.

Das war keines dieser Billigdinger sondern mit richtiger 
Gegentaktendstufe BD139/140 und 2A Stromaufnahme ;-) Gab es als Bausatz 
und war noch komplett THT. Gut zum Einlesen und Verstehen.

Leider sind meine Unterlagen nicht mehr vorhanden aber vielleicht findet 
sich das noch im Netz?
: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

https://www.elektormagazine.de/tags/ultraschall

das einzige passende wäre das:
https://www.elektormagazine.de/magazine/elektor-201709/40685
Marderscheuche Mit unhörbaren 90 dB
Veröffentlicht in Elektor 9/2017 auf S. 102

mit Piezohorn, aber nicht gewobbelt.
Einstellbare Frequenz von 20 kHz bis 43 kHz
Intermittierendes Ultraschallsignal
Beitrag #8068951 wurde von einem Moderator gelöscht.
von N. M. (mani)


Lesenswert?

Nick schrieb:
> Er will aber frequenzspezifische Messungen machen. Oberwellenanteile von
> Rechtecksignalen sollten hier im Forum geläufig sein.

Der besagte Lautsprecher der überhaupt nur ein Spektrum bis 39kHz 
angegeben hat geht mit ca. 1dB/kHz ab 23kHz nach unten.

Der kritische Fall sind ja die 20kHz wo er theoretisch noch die 60kHz 
sehen könnte. Je höher, desto niedriger werden die Pegel der Oberwellen 
werden. Einfach weil es keine der Komponenten mitmacht.

Die erste Oberwelle hat von von Anfang an ja sowieso "nur" 1/3 
Amplitude. Was sind das? -9dB? Dann ist durch die Eigenschaften des 
Lautsprecher die erste Oberwelle mindestens 37dB weniger als das 
Nutzsignal. In höheren Frequenzbereich wo er garnicht mehr spezifiziert 
ist vermutlich nochmal deutlich weniger.

Und dann kommt noch das Mikrofon. Steht zwar nicht dran was für eins 
dass dieser AudioMoths hat, aber wenn ich den Frequenzbereich eingebe 
lande ich z.B. beim SPU0410LR5H. Das geht auch nochmal um 20dB von 
25-60kHz nach unten.
Dann vllt. noch einen Filter vor dem ADC weil es gängige Praxis ist.
Die 3 Zahlen zusammen sind -66dB.

Ich glaube halt dass da nicht mehr so viel von den Oberwellen ankommt.
Ich kann mich irren.
von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

N. M. schrieb:
> Ich glaube halt dass da nicht mehr so viel von den Oberwellen ankommt.

Spielt doch eh keine Rolle. Man macht eine FFT über die Rohdaten, und 
schon sieht man die einzelnen Anteile.
von Thomas R. (thomasr)


Lesenswert?

Christoph db1uq K. schrieb:
> https://www.elektormagazine.de/tags/ultraschall
>
> das einzige passende wäre das:
> https://www.elektormagazine.de/magazine/elektor-201709/40685
> Marderscheuche Mit unhörbaren 90 dB
> Veröffentlicht in Elektor 9/2017 auf S. 102
>
> mit Piezohorn, aber nicht gewobbelt.
> Einstellbare Frequenz von 20 kHz bis 43 kHz
> Intermittierendes Ultraschallsignal

Danke fürs Suchen aber das ist es definitiv NICHT. Allein die Platine 
war schon ca. 100x160mm groß, das Gehäuse habe ich noch rumliegen.....
von Thorsten S. (thosch)


Lesenswert?

Ich hatte mir vor 20 Jahren mal eine "künstliche Fledermaus" zum Testen 
von selbsgebauten Detektoren gebaut. Ganz klassisch mit Logik-ICs einem 
8-Bit DAC und zwei EPROMs als Datenspeicher. Irgendwas um 150 kHz als 
Samplerate und ein paar HCT160 als Adreßzähler. Die Zählerkette lief mit 
der 4-fachen Samplerate. Die 2 niederwertigen Adreßbits wurden genutzt 
um die stabilen Daten in den DA-Wandler zu laden und die Stop-Logik zu 
realisieren.
Der Wert 0xFF in den Daten war ein verbotener Wert und wurde per 8-Input 
AND Gatter als Endemarke zum Reset der Adreßzähler ausgewertet. Die 
Logik konnte entweder im Single-Shot-Betrieb arbeiten, ein Triggersignal 
(z.B. Taster) startete den Takt und die Endemarke stoppte wieder, oder 
im Loop-Betrieb, dann wurden die Daten in den EPROMs zyklisch bis zur 
Endemarke abgespielt.
Die zwei höchstwertigen Adreßbits gingen über Jumper, so daß man wählen 
konnte, ob sie vom Adreßzähler oder zwei weiteren Jumpern zum statischen 
festlegen kommen.
Damit konnte man entweder nur einen langen Datensatz in die EPROMs 
brennen, oder auch zwei oder vier kürzere, die dann per Jumper wählbar 
waren.

Als Lautsprecher hatte ich auch ein Piezo-Hochtonhorn genutzt, der 
Abfall zu höheren Frequenzen hin ließ ein Zwergfledermaus-Sample (um 45 
kHz) schon sehr leise werden. Für Abendsegler-Laute (20 kHz / 25 kHz) 
und für verschiedene Soziallaute war es dagegen super geeignet.

Als "Futter" für die EPROMs hatte ich Aufnahmen aus einem 
Time-Expamsion-Detektor genutzt, die ich in Audacity aufbereitet hatte.
- Amplituden-Normalisierung
- Tiefpaßfilerung und  Resampling auf 15 kHz Abtastrate (was dann wg. 
der verwendeten 10-fach Zeitdehnung 150 kHz Samplerate in 
Originalgeschwindigkeit entspricht)
- Reduktion von 16 auf 8 Bit mit Noise-Shaping.
- Umwandeln aller 0xFF in 0xFE und anhängen eines 0xFF ans Ende, wenn 
der Datensatz kürzer als eine Zweierpotenz in der Länge war.

Als Gag, um Kollegen mit Zeitdehner'Detektoren zu verwirren, hatte ich 
mir das Lachen von Woody Woodpecker so aufbereitet, daß es 10-fach 
schnell als Ulrraschall abgespielt wurde (klang fürs bloße Ohr ähnlich 
einem Soziallaut). Im Zeitdehner-Detektor waar dann laut und deutlich 
Woodys Lache zu vernehmen.
: Bearbeitet durch User
von Thorsten S. (thosch)


Lesenswert?

Achja, der gesamte Aufbau war auf ner Lochraster-Platine gefädelt und 
konnte mobil mit einem 12V Bleigel-Akku betrieben werden.
von N. M. (mani)


Lesenswert?

H. H. schrieb:
> Spielt doch eh keine Rolle.

Ja sehe ich auch so. Der TO möchte ja nur

Patrick P. schrieb:
> Es sollen lediglich AudioMoth-Recorder mit künstlich erzeugten
> Ultraschall-Testsignalen geprüft werden.

Wenn es um die Prüfung des Messmittel geht würde ich das mit dem 
Rechteck sogar aufgreifen.
In der EMV nimmt man oft kleine Kammgeneratoren um den Messaufbau zu 
validieren. Zumindest kenne ich das so. Also sehr kurze periodische 
Pulse. Dann hat man im Spektrum diskrete im festen Abstand wiederholende 
Spikes die mit sin(x)/x abfallen.
Man hat also ein bekanntes Muster über das volle Spektrum. Ist da was 
anderes, stimmt irgendwas nicht.

Könnte man natürlich auch mit Rauschen hinbekommen, wäre aber vermutlich 
aufwändiger.
: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

N. M. schrieb:
> In der EMV nimmt man oft kleine Kammgeneratoren um den Messaufbau zu
> validieren.

Oder Diracimpulse.
von J. T. (chaoskind)


Lesenswert?

Nick schrieb:
> J. T. schrieb:
>> Eigentlich will er nur bei definierten Bedingungen messen
>
> Ich glaub, da musst du dich nochmal mit dem TO abstimmen:
> Patrick P. schrieb:
>> B) Wie sich unterschiedliche Triggereigenschaften des Aufnahmegeräts
>> auswirken, also vor allem Trigger-Frequenzbereich,
>> Trigger-Amplitude/Schalldruckpegel sowie ggf. Mindestdauer des Signals.

Und um das rauszufinden reicht es, bei jeder Messung den selben Satz an 
Testsignalen abzuspielen und mit der Fledermausmotte aufzuzeichnen. Der 
Satz an Testsignalen muss aber nicht spektral definiert sein. Stichwort 
ratiometrische Messung.
von Vanye R. (vanye_rijan)


Lesenswert?

> Der VOM TO besuchte Fachbereich zeichnet sich meist nicht durch
> übermäßig große Nähe zum Fachbereich Elektrotechnik aus...
> Beitrag melden Markierten Text zitieren Antwort Antwort mit Zitat

Das kann sein, aber in dem Falle waere es eigentlich Aufgabe der Uni 
eine Zusammenarbeit mit einem anderen Fachbereich in die Wege zu leiten, 
oder zu versuchen das Problem mit Geld zu loesen. Damit sollte man z.B 
schon die Probleme loesen koennen:
https://www.batronix.com/versand/funktionsgeneratoren/Rigol-DG1022Z.html
Falls der Lehrstuhl noch nicht mal 360Kroeten uebrig hat, mein Beileid.

BTW: ICh glaube das die Beschaffung eines AWGs noch das geringste der 
Probleme des TOs ist. Die Schaffung eines Verstaerkers der mit einem 
Ultrasschalllautsprecher linear das Eingangsignal widergeben kann, 
gehoert IMHO auch zu den Dingen wo man etwas Ahnung von Etechnik 
braucht. Zumal man die Ergebnisse nur schlecht mit den eigenen Ohren 
pruefen kann.


Ich lag uebrigens gerade vor lachen auf dem Boden als ich das hier las:

> Mein Vorschlag wäre, die verlinkten Geräusche (als mp3 downloadbar) mit
> einem Sinusgenerator auf die Originalfrequenz hochzusetzen.

MP3 ist doch ein Verfahren das auf der Basis der Physiologie des 
Menschen entwickelt wurde um alles aus einem Signal zu entfernen das ein 
Mensch nicht wahrnehmen kann. Klingt nicht so geeignet um daraus 
Forschung an Nichtmenschen zu betreiben.

Vanye
: Bearbeitet durch User
von Jörg K. (joergk)


Lesenswert?

Wolfgang D. schrieb:
> Tagesreise? Oder beißen die E-Techniker?

Nicht räumliche, sondern kulturelle Distanz :-)
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

https://www.batronix.com/versand/funktionsgeneratoren/Rigol-DG1022Z.html

Testet der Webdesigner von Batronix eigentlich die Funktion?
"Technische Daten Zubehör Downloads Bewertungen" kann ich anklicken, 
aber da geschieht nichts

https://www.rigolcanada.com/products/waveform-generators/dg1000/dg1022/download/
hier gibt es Manuals und anderes

https://de.langenscheidt.com/franzoesisch-deutsch/rigolo
lustig spaßig ulkig
von M.A. S. (mse2)


Lesenswert?

Patrick P. schrieb:
> Danke Vanye, den Betreuer Fragen. Mensch wäre ich da mal selber drauf
> gekommen...

Dann hättest Du uns nicht von Deiner interessanten Arbeit erzählt, wäre 
schade gewesen.  :)
von J. T. (chaoskind)


Lesenswert?

M.A. S. schrieb:
> Dann hättest Du uns nicht von Deiner interessanten Arbeit erzählt, wäre
> schade gewesen.  :)

Wie bist du denn hier gelandet, du musst dich verirrt haben :D. Bei 
uC.net gibt es keine freundlich und wohlwollend formulierten Aussagen.

Ich würd mich ja freuen, sowas hier öfters zu sehen, statt dieser 
ständigen Miesepetrigkeit und Niedermacherei. 👍
: Bearbeitet durch User
von Vanye R. (vanye_rijan)


Lesenswert?

> Wie bist du denn hier gelandet, du musst dich verirrt haben :D. Bei
> uC.net gibt es keine freundlich und wohlwollend formulierten Aussagen.

Ich empfand aber meinen Hinweis durchaus als freundlich gemeint. Es 
gehoert zu den Aufgaben einer Uni einem Studenten bestimmte Dinge bereit 
zustellen. Gerade und vor allem auch wenn er selbst keine Ahnung von 
diesem Teilgebiet hat und auch nicht haben muss. Bei meiner Diplomarbeit 
haben sie auch alles moegliche ran geschafft als es einem Prof 
einleuchtete das dies notwendig war.


Olaf
von J. T. (chaoskind)


Lesenswert?

Vanye R. schrieb:
>> Wie bist du denn hier gelandet, du musst dich verirrt haben :D.
> Bei
>> uC.net gibt es keine freundlich und wohlwollend formulierten Aussagen.
>
> Ich empfand aber meinen Hinweis durchaus als freundlich gemeint. Es
> gehoert zu den Aufgaben einer Uni einem Studenten bestimmte Dinge bereit
> zustellen. Gerade und vor allem auch wenn er selbst keine Ahnung von
> diesem Teilgebiet hat und auch nicht haben muss. Bei meiner Diplomarbeit
> haben sie auch alles moegliche ran geschafft als es einem Prof
> einleuchtete das dies notwendig war.
>
> Olaf

Dich zähle ich definitiv nicht zu den Hetzern dazu.
von Henrik V. (henrik_v)


Lesenswert?

@patrick4 ich schicke dir  gleich eine pn. Signalgenerator/ AWG
könnte uU verliehen werden.

bis 70kHz sollte es so ein Behringer USB Sound teil für nen hunni tun.

Du musst Deinen Sender genauso Charakterisieren wie Deine Empfänger...

Stepped Sine statt Sweep wird genauer .. eine Sinusquelle wird reichen. 
Verbleibt das Henne/Ei Problem: Einen bekannten Sender/Empfänger 
brauchst du.
Beitrag #8069202 wurde von einem Moderator gelöscht.
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.