[Rumgucker]

Ich rechne es nochmal vor.

[Bild: 51759fe2680004cf95cc33d19f7e4835.png]

Zuerst der Speaker

Wenn der Breitbänder 8mm Hub in 10ms schafft, so ist das v_sender = 0,008m / 0,01s = 0.8m/s

Bei f_sender = 10kHz gilt:

f_empfänger = 10 kHz * 330 m/s / (330 m/s - 0,8 m/s) = 10.024 kHz

Der 10kHz-Ton wird also mit 24 Hz frequenzmoduliert vom Speaker abgestrahlt.

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Nun das Mikro

Wenn das Mikro 8um Hub in 10ms schafft, so ist das v_mikro = 0,000008m / 0,01s = 0.0008m/s

Bei f_quelle = 10kHz gilt:

f_mikro = 10 kHz * 330 m/s / (330 m/s - 0,0008 m/s) = 10.000024 kHz

Der 10kHz-Ton wird also mit 0,024 Hz frequenzmoduliert vom Mikro empfangen

[kahlo]

Ok, danke. Verstanden.

[Rumgucker]

Ich glaub ich hab mich irgendwo verrechnet. Aber egal.

Kommt ja nicht so genau auf die Anzahl der Nullen an...

[voltwide]

Also das der LS Dopplereffekt erzeugt und das Mic nicht ist angesichts der unterschiedlichen Auslenkungen in der Tat ein zu sehen.

[Rumgucker]

Aber wie gesagt: sehr gering.

Alkoholbedingter Dopplereffekt ist wesentlich stärker...

[Rumgucker]

Wenn ich dem Speaker - zusätzlich zur NF - einen hochfrquenten Ton überlagere, so kann ich per Mikrofon und Phasenerkennung die Entfernung des Mikrofons von der Schallquelle bestimmen.

Dass bei hohen Frequenzen eh nur das Zentrum der Membran schwingt, macht die Sache nur umso genauer.

[Rumgucker]

Und nicht nur das: über die Dopplerfrequenzverschiebung könnte ich auch noch die Membrangeschwindigkeit bestimmen, was bei Gegenkopplungen günstiger ist als die Abstandmessung, bei der man nie weiß, in welche Richtung die membran als nächstes will.

[Rumgucker]

Der Schall von der Membran bis zum Mikro braucht ein paar zig Mikrosekunden. Man muss also auflösungstechnisch runterkommen bis zu einzelnen Nanosekunden. Das geht noch ziemlich entspannt.

Wenn der Speaker die hohen Frequenzen nicht mehr wiedergeben mag, dann bekommt er ne kleine Piezomembran zum Piepsen auf die Kalotte gepappt. Das heißt, dass es klappen wird.

Probleme seh ich bei den dynamischen Luftdrücken, die die Schalllaufzeit verändern können. Aber durch Sebojs Drucküberlegungen hab ich da nicht mehr die große Angst.

Mal gucken, ob Calvins Links was darüber schreiben....

http://include.php?path=forum/showthread...ntries=495

Ne. Sieht unverdächtig aus. Die versuchen es alle geradlinig.

Gut. Dann halte ich die aktuelle Idee für ausreichend innovativ. Mal gucken, wie sie sich anfühlt.....

[phase_accurate]

Zitat:Kommt ja nicht so genau auf die Anzahl der Nullen an...

Beim Parlament und bei der Teppichetage von Firmen schon !!


Zum Dopplereffekt: Dieser ist ein Grund wieso bei hohen Lautstärken Mehrwegesysteme und grosszügig dimensionierte Flächenstrahler eben entspannter und transparenter tönen.

Der Dopplereffekt ergibt Produkte im Spektrum, welche Intermodulationsverzerrungen ähneln. Nur sind die Verhältnisse etwas komplizierter als bei IMD. D.h. das Spektrum ist über eine Besselfunktion zu bestimmen und hängt neben den verwendeten Frequenzen sehr stark vom Modulationsindex ab.

Gruss

Charles

[Rumgucker]

Na.. das sieht doch schonmal gut aus:

Irgendein Handy-Schlachtmikro (soll ja nur eine Frequenz auffangen) über der Kalotte:







Oben die 20kHz-Lautsprecherspannung und unten die Mikrofonspannung. 20kHz so abgeglichen, das beide in Phase liegen.




Lautsprecher etwas reingedrückt (also den Weg von der Membran bis zum Mikro verlängert).

Wetten, dass wir nun mit dem Oszibild vor dem Auge ausrechnen können, wie weit ich die Membran eingedrückt hatte?

[Rumgucker]

Ganz simpel:

c = ds / dt

also ds = c * dt

c = 330 m/s

dt = 10 us (ausm Oszibild ablesen)

Ich hab die Membran also um ds = c * dt = 330 m/s * 10 us = 3.3 mm eingedrückt!

Hui.

[Rumgucker]

Sodele....

dann sind wir ja schon mal einen Schritt weiter. Wir haben einen berührungsfreien Abstandsmesser.

Unlinearitäten des Speakers oder des Mikros interessieren uns nicht, weil wir nur die Phasenlage (z.B. Nulldurchgang) betrachten werden. Alle anderen Frequenzen sollten wir vor der Detektion natürlich ausfiltern. Wir interessieren uns nur für das HF-Signal. Wenn sich bei dieser Filterung irgendwas an der Phase ändert, ist uns das schnurz, da das eine Konstante ist.

Der nächste Schritt wäre also Verstärkung und Filterung und Phasendetektor. Rauskommen tut dann zwangsläufig ein exaktes Abstandssignal.

Jepp... das ist zielführend. Und innovativ. Die Kuh ist vom Eis, Jungs!

Einwände?

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von phase_accurate
Zum Dopplereffekt.....
Charles

Vielen Dank für die Erklärung.

Zusätzlich kann ich mir vorstellen, dass auch noch die Luftkompression durch Bässe Effekte für die Höhen bewirken kann. Die Schallgeschwindigkeit ändert sich ja.

Wenn die Membran vorkommt, so wirken IMHO Dopplereffekt und Schallgeschwindigkeitsänderung in der gleichen frequenzerhöhenden Richtung.

Zumindest am letzten Phänomen kann auch eine entspannte Box IMHO nichts ändern, denn die Kompression vor der Box muss ja zur Erzielung gleicher Basslautstärke bei kleiner und großer Box ganz gleich sein.

[Rumgucker]

Zu #572....

wenn keine Einwände mehr kommen (z.B. weil es überhaupt nicht verstanden wurde, was ich da treibe ), dann würde ich jetzt mit der Konstruktion der Auswerteelektronik beginnen.

Erst danach werde ich ja beurteilen können, ob das Prinzip auch mit zusätzlicher NF stabil arbeitet.

Es geht übrigens noch eine leckere Verfeinerung. Zur Abstandsmessung muss ich das Lautsprechersignal nicht anzapfen. Wenn ich die Frequenz des Referenzsignals kenne, so kann ich auch aus 10 Metern Entfernung die Membranhübe genauestens vermessen. Dazu benötige ich nur eine PLL, die mir den Träger generiert und zugleich auch noch den Phasenvergleich durchführt.

Das ist schon ein wenig Zauberei, wenn man aus der Entfernung sagen kann, dass eben die Membran um 3.3mm zurückging und das auch noch in Echtzeit und ohne die Membran überhaupt sehen zu können.

...ich werde so lange weiterfantasieren, bis endlich Widerspruch kommt...

[madmoony]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

so kann ich auch aus 10 Metern Entfernung die Membranhübe genauestens vermessen.

Das ist schon ein wenig Zauberei, wenn man aus der Entfernung sagen kann, dass eben die Membran um 3.3mm zurückging und das auch noch in Echtzeit und ohne die Membran überhaupt sehen zu können.

...ich werde so lange weiterfantasieren, bis endlich Widerspruch kommt...

Das ist quatsch!

du kannst nur soweit vom Speaker weg,bis Fremdschall(Reflexionen) ebenfalls deine Mikrofonkapsel in genuegender hoehe erreichen.

Ebenfalls fuehrt eine Abstandsaenderung zu einer Messwertaenderung(ist ja das gleiche)

Also Kirche im Dorf lassen und sich ueber das geglueckte Experiment freuen.

[madmoony]

..und ob das mit zusaetzlicher NF noch geht ,steht in den Sternen...und es ist BEWOELKT!

[woody]

Gucki ich hab da ne Idee:

Du hast eine Vorstellung, wie du an die Membrangeschwindigkeit kommst:

Zitat:Und nicht nur das: über die Dopplerfrequenzverschiebung könnte ich auch noch die Membrangeschwindigkeit bestimmen, was bei Gegenkopplungen günstiger ist als die Abstandmessung, bei der man nie weiß, in welche Richtung die membran als nächstes will.

Problem: PLL

Ich habe meine:

Zitat:Spannung an den Klemmen + Strom messen, Spannungsabfall über R und L berechnen und von Klemmenspannung abziehen -> Ergebnis proportional zur Geschwindigkeit

Problem: Differenzierer

Jeder baut seine mal auf und dann vergleichen wir. Dazu bräuchten wir beide einen identischen Lautsprecher in identischem Gehäuse. Interesse?

[Rumgucker]

Mad: Na endlich mal einer mit Widerspruch

Nein, mad. Das ist kein Quatsch. Wir wollen die 20kHz-"HF" natürlich herausfiltern.Alles andere interessiert uns ja nicht. Seitenschall kann man mit einem Röhrchen vorne am Mikro ausblenden. (das bringt mich übrigens gerade auf eine Idee).

Der Abstand zwischen Box und Messgerät soll natürlich konstant bleiben. Nur die Membran schwabbelt.

Mit der Kirche hab ich nichts am Hut.

[madmoony]

Das soll dann nur zum messen dienen?

Also nicht staendig ein Teil der fertigen Konstruktion bleiben?

Ich denke niemand will staendige 20kHz zusaetzlich zur Musik....schon garnicht unser Hund.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von woody
Du hast eine Vorstellung, wie du an die Membrangeschwindigkeit kommst:

Charles hat mich zurückgepfiffen...