Messtechnik zum Selberbau

[jeal1204]

                                                         

Verfasst: 25. Jan 2010, 0:28

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Hallo zusammen
hier nun etwas zur Messtechnik für Amateure.
Technik vorweg, Theorie später.

Mikrofon
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Piezo-Schallwandler (etwa 2-Euro große aber dünne Messingblechplatte mit aufgebrachter Piezokeramik), kosten ca. 1Eur bei z.B. Conrad Elektronik; Membran aus einem Piezo-Summer, einzeln erhältlich; Übertragung DC bis mehrere zig kHz, aufgebaut als seismischer Sensor

Verstärker
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LM386N, kleines IC mit 8 Pins, DC-gekoppelter NF-Verstärker mit 1,25W Ausgangsleistung (kann direkt Ohrhöhrer oder kleinen Lautsprecher treiben); Betrieb z.B. mit kleiner 9V-Blockbatterie.

http://www.national.com/ds/LM/LM386.pdf

Eine ausführliche Beschaltung speziell für Tieffrequenzübertragung, die Einbau in ein Metallgehäuse (Abschirmung), den Aufbau eines seismischen Mikrofons und Verkabelung folgt etwas später in einem separaten Dokument.

Software
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Zum Schluss braucht man noch eine vernünftige Audio- oder Tonstudio-Software, u.a. zur Frequenzanalyse und Aufbereitung der Aufnahmen (Filterung). Cool Edit Pro 2 bietet sich hierfür sehr gut an. Problem dabei, teuer kaufen (ein paar hundert Dollar) oder ... ausborgen

Notebook
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Die Soundkarte sollte nicht zu stark rauschen und der Akku solte noch ausreichend Laufzeit haben (Schaltnetzteile der Notebooks verseuchen häufig die Aufnahmen mit starken Störgeräuschen).

Zu Notebookeinstellungen und zur Software-Nutzung gibt es auch einiges zu beachten, was ich gern in einem separatem Dokument ausführe.

Laustsprecher
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Lautsprecher übertragen tiefe Töne eher schlecht (Notebook-LS gar nicht) oder sind in diesem Bereich stark nichtliniar (z.B. Subwoofer). Besser geeignet sind Inohr-Ohrhörer (Stöpsel mit Silikondichtung). Neben der guten Tieftonwidergabe schirmen sie auch etwas die Umgebungsgeräusche vom Ohr ab, so dass die BT-Aufnahmen besser zu hören sind.


Ob sich jeder die Elektronik selber basteln möchte, oder ob ein paar von uns eine Kleinserie für die anderen aufbauen, können wir noch klären.

Mikrofon und Verstärker mit Gehäuse kommen vielleicht auf 10-15Eur. Notebook und Ohrhöhrer haben die meisten, und die SW läuft als Demo 30 Tage als Vollversion, danach kaufen oder ...
Notebook oder PC mit Soundkarte und Kopf oder Ohrhörer hat vermutlich ohnehin jeder.


Fortsetzung folgt.
jeal

[Dieter]

                                                         

Verfasst: 25. Jan 2010, 7:54

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Hallo jeal,

[...]hier nun etwas zur Messtechnik für Amateure.[...]

Mit der Brummton-Messtechnik hat sich auch ein Teilnehmer aus dem IGZAB-Forum beschäftigt und ins Netz gestellt:
http://www.derbrummton.de/
Könnte eine interessante Ergänzung zu Deinen Vorschlägen sein.

Gruß
Dieter

[jeal1204]

                                                         

Verfasst: 25. Jan 2010, 14:49

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Hallo Dieter,
vielen Dank für den Link. Sieht gut aus. Ich ackere das mal durch. Würde mich hierbei auch sehr erfreuen, Querkontakte aus anderen Foren mit einzubinden.
Gruß
jeal

[jeal1204]

                                                         

Verfasst: 06. Feb 2010, 14:56

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Serus miteinander,
bevor es mit der Hardware zum Messen richtig losgeht, gibt es hier schon mal etwas zur Auswertung und Analyse.
Diese Tool verwende ich sonst für eigene Musikaufnahmen (Gitarre usw.). Es biete aber auch einige Schall-Analysemöglichkeiten.

Hier gibt es eine Expressbeschreibung, wie man das Tool analytisch zur "BT-Jagt" einsetzten kann:

Das Dokument heißt "Die Bedienoberfläche von Cool Edit Pro 2.doc"
Cool Edit Pro 2 selber findet man über Google bei sämtlichen Downloadanbietern. Fürs erste hat man ein 21-Tage Vollversions-Demo. Danach kaufen oder ...

http://www.gmx.de/mc/e5KWXNJrCBugqNoxlJ2h7bQ7nLYqZU

Dieser Gastzugang ist passwortgeschützt. Zum Starten ist die Eingabe
des folgenden Zugangs-Codes notwendig: bt2010

Hinweis: Der Link für den Gastzugang zum GMX MediaCenter ist bis zum
8.3.2010 gültig.


Wer also schon ein Mikrofon mit ausreichend niedriger Grenzfrequenz hat (ggf. head-set über Kabel --> meist ein Elektret-Mikrofon --> gut geeignet) kann schon mal seine akustische Umwelt entdecken gehen.

Zu Zwecken der FFT-Analyse Audio-Aufnahmen nur im WAV-Format abspeichern. MP3 hat kompressionsverluste und die machen sich im Frequnzspektrum sehr stark verfälschend bemerkbar!

Es gibt auch einen Tongenerator bei Cool Edit. Somit kann man auch z.B. mal einen 50Hz Sinuston simulieren und auf die Hifi-Anlage geben.

Aber VORSICHT! Immer MIT KLEINEN LAUSSTÄRKEN ANFANGEN und langsam hochdrehen, ganz besonders bei Verwendung von In-Ohr-Kopfhöhrern

Nur geeignete Tieftonlautsprecher (u.a. z.B. Subwoofer) verwenden!

Tiefe Töne können von kleine Lautssprechern gar nicht oder nur ganz leise wiedergegeben werden. Dahinter steckt aber dennoch sehr viele elektrische Leistung, wodurch dann der Verstärker oder auch Lautsprecher schnell zerstört werden kann.

Manche Sounkarten lassen unter der Windows-Lautstärkeeinstellung einen Vorverstärker bei "Mikrofon" einschalten.

Zum Frequenzgang von Soundkarten und Selbstbau-Messverstärker später mehr.

Viele Erfolg bei Experimentieren.
Bin gespannt auf erste Rückmeldungen und Erfahrungen.
Gruß jeal[/b]

[Stuggi]

Für die "Techniker" und Bastler unter uns. (Also leider nix für mich )
Scheint übersetzt Spule o.a. zu sein?
The Hum can be detected and recorded using
coil detectors:

700 turns .010" diameter enameled wire wound on a 12" plastic bucket.
A 0.1uF capacitor in parallel tunes it to broad resonance at 200Hz.
Connect this to the MIC input of a battery powered cassette tape recorder
with 9ft of coax to separate the coil from e/m noise from the recorder.

70 turns of wire on a wooden frame 1 meter square, tuned with a
capacitor.

Ferrite rod 7" long, 1/2" diameter. Use .004" enameled wire and wind
a coil 1" diameter, 3/4" long in the center of the ferrite rod. Coil
resistance should be about 500 ohms. 0.1uF capacitor is connected in
parallel for tuning, vary the coils to tune either for 150Hz or 250Hz.
Coil output feeds an audio preamp with 100x gain, which feeds an op-amp
active filter tunable 30Hz to 300Hz. Filter output goes to an active
rectifier stage, which feeds a meter, chart recorder, etc.

Two ELF carrier waves are detected, 150Hz and 250Hz, amplitude
modulated with 0.5 - 1.5Hz.

The 150hz and 250hz signals do not rise and fall together, and the
modulation isn't the same.

The field strength is *not* proportional to the perceived loudness of
the Hum. But if the modulation consists of sharp rises and falls
combined with a high signal level, this appears to produce a loud hum.
The perceived loudness may be proportional to rate of change of
modulation. The movement of a signal level meter seems synchronized
to the modulation of the hum.

The loop antenna indicates the signal direction is on a North-South line.
On a 30mile East-West base line using the loop antenna for direction finding,
taking multiple readings along the line, no change in angle was
measurable, indicating a very distant source.

Taking a detector into a railway tunnel with 15ft - 20ft of soil and
rock overhead did not measurably attenuate the detected signal.[/quote]

Die eigene Website von John Dawes* exisitiert anscheinend nicht mehr
(Auszug ist von einer anderen Webseite):
http://amasci.com/hum/bristol.html
(*Er befasste sich intensiv mit "The (Bristol) Hum" / UK)
Es hörten Hunderte, als es "abgestellt" wurde, wollten Regierende nicht die Ursache bekannt geben!
Auszug aus seiner damaligen Webseite:

On their return to Bristol the group contacted the local authority and Bristol Member of Parliament Arthur Palmer and persuaded them to investigate the matter. Arthur Palmer and the investigating team finally claimed to have traced the source and stopped the Hum,
however, the authority refused to reveal the source saying "we have stopped it, be satisfied with that"

[yewie56]

The field strength is *not* proportional to the perceived loudness of
the Hum.

Nunja, das kennen wir schon!
Auch bei akustischen Messungen gibt es nur mittelmäßige Übereinstimmungen!

Bei den elektromagnetischen Messungen welche Dawes angibt schreibt er weiter:

But if the modulation consists of sharp rises and falls
combined with a high signal level, this appears to produce a loud hum.
The perceived loudness may be proportional to rate of change of
modulation. The movement of a signal level meter seems synchronized
to the modulation of the hum.

Wenn dies allerdings wirklich zuträfe, dann wird es sehr interessant!

Dies muss aber - leider - nicht unbedingt ein Hinweis auf
von Menschenhand erzeugten Elektromagnetismus sein!

Immerhin gebe ich da mal folgendes zu bedenken:

Die Dynamotheorie geht von dem als gesichert geltenden Aufbau des Erdinneren aus, insbesondere davon, dass eine große Menge einer elektrisch leitenden Flüssigkeit vorhanden ist. Diese Bedingung erfüllt der flüssige äußere Erdkern, der stark eisenhaltig ist und den inneren festen Kern aus nahezu reinem Eisen umschließt.
...
Die Dynamotheorie beschreibt eine Stromerzeugung durch die schraubenförmige Bewegung von elektrisch leitfähiger Materie in Form der o.g. Konvektionsströmungen.
Diese haben auf Grund ihrer Bewegung in einem anfangs vorhandenen sehr schwachen Magnetfeld einen Induktionsstrom erzeugt,

-- der mittels positiver Rückkopplung das schwache Magnetfeld verstärkt hat,
-- was wiederum zu einem stärkeren Induktionsstrom führte,
-- der wiederum das Magnetfeld verstärkte usw.

bis durch einen Begrenzungseffekt ein mehr oder weniger stabiler Zustand erreicht wurde.
Es wird also der für die Bildung des Erdmagnetfeldes ursächliche Strom mit Hilfe des Erdmagnetfeldes selbst erzeugt.

http://de.wikipedia.org/wiki/Erdmagnetfeld

Wir sitzen also auf einem riesigen Elektromagneten. Solange da aber nichts
drinnen herumkullert passiert auch wegen gleichförmigen Bewegungen nichts weiter.

Momentan aber kullert es ganz schön heftig! Bemerke im Zitat:

mehr oder weniger stabiler Zustand

Das Erdmagnetfeld polt sich gerade mal um.
So stabil ists also nicht gerade.

Naja, das Rumpumpeln ist dann mehr oder weniger zufällig ...

Seis drum!
John Dawes Webseite ist immer wieder mal eine fast vergessene Fundgrube:
http://www.johndawes.pwp.blueyonder.co.uk/

Lest mal da "Electromagnetic Hearing" ???! Futter für Euch.

Jau, ich werd mich ans Spulenwickeln machen, und mein Messmonster mal wieder hochfahren ...

Achja, Danke Stuggi! Für die "Ausgrabung" von John Dawes