[MAZ]

der Verkäufer hat nichts weiter, nur die Bezeichnung:
TSA-2408FM
da findet man nur dieses trübe Dokument:
http://www.globalmarket.com/product-info...51571.html

Ich kann nichts damit anfangen

[Rumgucker]

Wenn die Dinger standardmäßig in Notebooks verwendet werden, dann sollte man vielleicht mal da gucken. Zum Beispiel welche Chipsätze diese Art von Mikrofonen unterstützen.

[SEBOJ]

Aus gegebenen Anlass habe ich nochmal über die Geschichte mit dem Piezo nachgedacht
Wenn ich langweile, ein paar Gedanken überlesen, falsch verstanden oder vergessen habe bitte ich um Nachsicht, denn ich bin jetzt zu faul ALLES nochmal zu lesen

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

In meinen Experimenten hab ich beobachtet, dass Luftsäulen und Membranen zu resonanten Schwingungen anregbar sind. Das betrifft Lautsprecher und Mikrofone gleichermaßen. Diese unerwünschten Schwingungen sind immer Folge einer Bewegung.

Idee:

Um ein resonanzfreies Mikrofon zu erhalten, muss die Membranbewegung mit einer Gegenkopplung gemindert/unterbunden werden. Die Stärke des Gegenkopplungssignals ist dann ein Maß für die auf die Membran einwirkende Kraft. Da sich die Membran nach Zuschaltung der GK nicht mehr bewegen kann, kann sie auch keine unerwünschten Resonanzen mehr zeigen.

Eine typische 2-Schichten-Piezomembran verfügt über eine Metallscheibe, auf dessen Ober- und Unterseite jeweils eine Piezoschicht aufgebracht ist. Bei einwirkendem Schalldruck bewirkt die Biegung dieser Schichten die gezeigten Ladungsverteilungen:



Üblicherweise werden die Außenelektroden parallel geschaltet. Ich habe diese Verbindung jedoch aufgetrennt, um eine Signalspannung und eine Einspeisemöglichkeit für mein GK-Signal zu erhalten. Eine Schicht arbeitet also als Sensor. Und die andere Schicht als Aktor.

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Anm: die Ein-Scheiben-Piezos mit Hilfselektrode verhalten sich elektrisch nahezu gleich.

Wenn das so ist, warum denn per Gegenkopplung die Piezomembran auf möglichst null Bewegung bremsen........... warum nicht auf diese Weise eine Art Reverenzlautsprecher kreiern?

Wär es nicht einfacher die Kontrollelektrode dazu zu nutzen, dort einen dem Eingangsignal entsprechenden Sinus mit immer gleich starker sauberer Amplitude zu erzeugen?
Im Grunde ein Pistonphon - mit Piezo bis in den Hochtonbereich.

Stellen an denen die Membran zu stark resoniert oder sonstwie bockt einfach auslassen und an den Kalibrierpunkten eine zum jeweiligen Wirkungsgrad passende Verstärkung draufhauen.

Es sind ja nur einzelne Punkte von nöten, um ein Electretmikrofon auf eine Gerade zu Kalibrieren



(Rausgekramt habe ich den ollen Piezo schon wieder ~ muss morgen spielen und mir die Spannung der Hilfselektrode anschauen)

[Rumgucker]

Sehr gute Idee! Also nur noch Frequenzen nutzen, bei denen der Piezo sauber arbeitet. Klasse!!!!

Piezo-Resonanzen kann man gut erkennen (und ausschließen), wenn man den Phasenunterschied zwischen Speise- und Kontrollelektrodenspannung vergleicht. Das geht super.


Ein Problem seh ich aber in der Ankopplung des Mikrofons an den Piezo. Erinnerst Du Dich an meinen roten Gummikorken? Das Luftvolumen darin hat übel resoniert ohne dass ich das am Piezo hätte sehen können. Das Mikro ist so klein und der Piezo so groß. Das war schlecht. Aber die Resonanz konnte man hören. Vielleicht sollte man die auch einfach ausklammern.

Ja! Ich bin bei Dir!

[madmoony]

Also auf die Gefahr hin,das ich nicht alles gelesen habe,dennoch folgende Idee:

Wenn man keine Bewegung an der Membrane hat,hat man auch keine Resonanzen.

Würde man die Membrane(kann auch Piezo) mittels eines OPA kurzschliessen und in Ausgangszeig einen Widerstand vor der Rückkopplung haben,könnte man an diesem das Signal abnehmen.

Also OPA mit Eingang auf Masse und hoher Verstärkung,am OPA Ausgang ein Widerstand und die Rückkopplung hinter dem Widerstand direkt am Lautsprecher(Mikrofon,Piezo).

Ginge das?

Wäre dann ein aktiver Kurzschluss der die Ausgangsspannung auf Null hält und dennoch das Signal ausfiltert.

..nur so eine Idee...

[madmoony]

Der Vorteil wäre eine reine Kraftmessung und die möglichkeit eine Frequenz auf den Piezo zu geben um die Hysterese zu überwinden.Es würde nur ein System gebraucht,keine Hilfselektrode,daher auch mit einem Dynamischen Wandler zu gebrauchen...

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von madmoony
Wenn man keine Bewegung an der Membrane hat,hat man auch keine Resonanzen.
Würde man die Membrane(kann auch Piezo) mittels eines OPA kurzschliessen und in Ausgangszeig einen Widerstand vor der Rückkopplung haben,könnte man an diesem das Signal abnehmen.

Genau diese Schaltung hatte ich schon vor einigen Monaten in mehreren Varianten aufgebaut (und auch dokumentiert). Es hatte sich der Amplituden- und Phasengang deutlich geglättet (ich sprach in den Zeiten öfters von "aalglatt").

Aber ich konnte letztlich nicht beweisen, dass die Membran stillsteht.

Es MUSS allerdings irgendwie funktionieren. Denn aktive Schallschutzlautsprecher arbeiten ja auch so. Und die bekommen es hin.

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SEBOJs Idee finde ich charmanter. Er nimmt die Bauteile so wie sie sind und sucht sich bestimmte Eckfrequenzen, bei denen er messen kann, weil nichts zippelt und zappelt. Das hat den großen Vorteil, dass er nicht auch noch mit zusätzlicher Regelelektronik zu tun hat, deren Verhalten so genau keiner kennt.

[SEBOJ]

Leider habe ich nur einen einseitig angeregten Piezo und warte noch bis der Festplattentest des "neusten" Laptops, welches den Sinus liefern soll, durch ist.
Denon ist vom Staub befreit und optisch spricht auch auf der Platine nichts dagegen anzuschalten.......
Ich teste wieder drei Sachen auf einmal und am Ende wird keine davon fertig werden

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von SEBOJ
Ich teste wieder drei Sachen auf einmal und am Ende wird keine davon fertig werden

Manche basteln, um was fertigzubekommen.

Andere basteln aus Spaß an der Sache.

Man muss seine Ansprüche halt nur an die Realitäten anpassen...

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von SEBOJ
Leider habe ich nur einen einseitig angeregten Piezo...

Mit nem Fräser könntest Du Dir eine kleine Referenzelektrode abtrennen...

Es muss ja nur die Silberschicht unterbrochen werden.

[SEBOJ]

Kleine Hilfelektrode ist ja zum Kennenlernen vorhanden

Leider ist die Festplatte am Ende der Sektoren sozusagen auf der Letzten Rille defekt.
Aber der DELL läuft bisher trotzdem "einwandfrei".



Liefert lt. Oszi bis etwa 19khz relativ linearen Sinus.

Teilweise sehr unsauber und sehr ! unterschiedlich in der Auslenkung zeigt die Hilfelektrode den dann je Bedämpfung - Fingerdruck am Verstärker angeschlossen an.

Das ganze lässt sich tatsächlich gut mit dem Verstärker auf einen angepeilten Pegel regeln.

Etwas umständlich das per Hand am Poti zu tun.........
Eine leichte Gegenkopplung würde zudem wahrscheinlich den Hilfelektrodensinus ein wenig gleichmäßiger hinbekommen.
Die Fläche unter der Kurve dürfte ja der abgegebenen Leistung entsprechen- je mehr Zacken da drin sind umso ungenauer wird die Geschichte wohl?

Schön wäre eine der Plattenspielerdrehzahlregelung ähnliche automatische Anpassung der Hilfelektrodenspannung auf einen festen Pegel!
~ Flipflop oder wie schimpfte sich das?

Leider habe ich keine Ahnung wie so etwas zu machen ist = mal suchen

Und.....wie sicher kann man eigentlich sein, das die Hilfselektrodenleistung der der Schallabstrahlung entspricht

Piezo stammt aus einem Rauchmelder.

[Rumgucker]

Ich würde das wie bei einem Pistofon druckdicht machen. Sonst kannst Du alles tiefer als ein paar kHz vergessen.

Und ich würde unbedingt ein 2-Strahler-Scope anschließen. Wenn zwischen Steuerspannung und Hilfselektrodenspannung eine Phasenverschiebung von 90° ist, dann kannst Du die Frequenz vergessen. Dann resoniert die Membran (was nicht unbedingt an der Amplitude der Hilfselektrodenspannung zu sehen sein muss).

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von SEBOJ
Und.....wie sicher kann man eigentlich sein, das die Hilfselektrodenleistung der der Schallabstrahlung entspricht

Du kannst so nur die Membranauslenkung beobachten. Mit dem erzeugten Schall hat das nicht unbedingt was zu tun, wenn zwischen Piezo und Mikro eine Luftröhre ist, die gerade resoniert. Außerhalb dieser Frequenz(en) gehts jedoch.

[SEBOJ]

Die zu kleine Hilfselektrode zeigt wie extrem unlinear der Piezo arbeitet
Im unteren Bereich ist sie anscheinend je nach Pegel nicht mehr in der Lage die Membranbewegung nachzuzeichnen.

Schon bei 1kz wird somit es lt. ihr ohnehin Problematisch, da braucht es wesentlich mehr Verstärkerleistung um an ihr den gleichen Pegel wie im Hochton zu sehen ich bin dann im Bereich wo der Verstärker anfängt zu klippen, zuvor ist der Sinus aber ohnehin zu schlecht.

In dem Bereich taugt es also nicht unbedingt Töne mit Piezo wiedergeben zu wollen. Was eigentlich schon am Frequenzgang eines solchen zu sehen ist.
Es sei denn ich gehe im Pegel so weit runter, das dann wahrscheinlich Umgebungsgeräuche mehr stören.
Wenn ich dann noch Kalibrieren will wird das nichts werden.

Tendenz bei meinen bisher unkontrolliertem herumgespiele; für den Mittel-Hochton könnte es funktionieren, die Membran zum theoretisch gleich lauten Tönen zu bringen und zum Kalibrieren zu nutzen.

Tiefton muss dann ein Kopfhörer herhalten

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von SEBOJ
Im unteren Bereich ist sie anscheinend je nach Pegel nicht mehr in der Lage die Membranbewegung nachzuzeichnen.

Da hab ich aber ganz andere Ergebnisse.

Einfacher Test: Piezo in freier Luft. Von Holm (etc) gespeist und die Spannung an der Hilfselektrode abgreifen (natürlich mit Impedanzwandler!).

-> aalglatt!

[Rumgucker]

Ich bau es gleich mal zusammen und versuch es zu reproduzieren. Vielleicht hab ich ja damals auch Mist gebaut oder mein mentaler Verschleiß ist zu weit fortgeschritten.

[Rumgucker]

Von 20Hz bis 2kHz aalglatt (+/- 1 dB). Darüber kommen drei große Freiluft-Membranresonanzen bei 4kHz, 8kHz und 12kHz.

Wenn ich die Ränder der Membran dämpfe, so verschwinden diese Resonanzen und es ist von 20Hz bis 15kHz aalglatt.


(ich lasse es aufgebaut, falls noch Fotos gewünscht werden)

[SEBOJ]

Ich weis nicht mal wo da ein Impedanzwandler sein muss.

Ich hab den Verstärker zum Abgleichen vorm Piezo und bekomme so sehr unterschiedliche Hilfspegel gebändigt ~ Oszi an Hilfselektrode;

Ganz grob freiluft nochmal geschaut;
100Hz 0,1Vss
500Hz 0,2V
1000Hz 0,3V
3000Hz 10V ~ ungefähr erste heftige Reso
5000Hz 2V
10000 1,2V
12kHz 4V
15kHz 0,7V
18kHz 0,8V

Soundkarte - Verstärker - Piezo / Hilfselektrode - Oszi
Was mach ich falsch?

[Rumgucker]

Die Soundkarte will ein Mikrofon versorgen. Dazu beinhaltet sie einen Widerstand (typ. 10kOhm), der mit +5V im PC verbunden ist.

Das ist in doppelter Hinsicht schlecht. Einerseits wird damit die winzige Hilfselektrodenkapazität mit 10kOhm belastet und nimmt daher ein Hochpassverhalten an. Andererseits wird die Hilfselektrode mit einer Gleichspannung von +5V beaufschlagt, was ihr nicht gut tut.

Also muss zwischen Hilfselektrode und Mikroeingang der Soundkarte ein Impedanzwandler geschaltet werden. Bei mir die Hälfte eines LF353 mit einem 10 MOhm-Widerstand parallel zur Piezohilfselektrode.

Weiterhin stellt der Piezo eine kapazitive Last für die Soundkarte dar. Das ist bei mir zwar ohne Wirkung aber ich hab mir angewöhnt, einen 1k-Widerstand in Reihe mit der großen Elektrode zu schalten. Wer bis 20kHz "aalglatt" sehen will, kann ihn verkleinern.

[Rumgucker]

Wenn dann alles soweit klappt, dann muss man die Reflektion der Oberflächenwellen an den frei schwabbelnden Membranrändern dämpfen. Aber nicht zu hart, sonst gibts wiederum Reflektionen. Gefordert ist ein Zwischending. Am Anfang dieser Versuche vor ein paar Monaten hielt ich die Membran einfach mit fünf Fingern am Rand fest. Das brachte die besten Ergebnisse. Der Gummikorken war nicht ganz so gut, aber auch noch brauchbar.

Wenn man all diese Maßnahmen ergriffen hat, so bewegt sich die Membran in freier Luft frequenzunabhängig.