DIY Soundsucher: Scanner für Ultrasoundaufnahmen bis 100 kHz

[ruessel]

Mich interessieren Musik- Naturaufnahmen im breiten Spektrum des Klanges - weit über die Fledermausohren hinaus. Aufnahmegeräte haben wir ja seit 32Bit und 192 kHz. Mikrofone gibt es nun auch, nur fehlt mir vor Ort ein schneller Überblick wie schaut es vor Ort mit dem Ultraschall aus - ein optischer Sucher sozusagen. In der ganzen Welt gibt es Leute die nach solchen Super HiFi Aufnahmen suchen (besonders in Japan) und auch ein entsprechendes Abhörsystem besitzen (eine Gegenbewegung zum MP3 streamen). So ein akustischer Sucher würde schnell klären ob an diesem Aufnahmeort sich eine 100 kHz Aufnahme überhaupt lohnt. Da ich in letzter Zeit mit billigen OLEDs rumgemacht habe, kommt nun dieser Wusch wieder hoch und wartet auf Realisierung.

Genauer stelle ich mir vor, ein kleines Gerät das ich am Kopfhörerausgang meines z.B. Zoom F6 anstöpsel und ein Display zeigt mir grob die Frequenzverteilung von 10 kHz bis 100 kHz an, vielleicht als Balkendiagramm. So sehe ich, wie gut der Aufnahmeort für 100 kHz Aufnahmen ist....oder dieses Instrument.

100.jpg

Um die Kosten möglich klein zu halten, stelle ich mir einen schnellen ESP32 und ein preiswertes OLED vor, das ganze könnte Streichholzschachtel groß (klein) werden. Keine Ahnung ob der Prozessor für Ultraschallanalyse schnell genug ist, für HiFi von 20Hz-20kHz reicht er aus, Beispiele konnte ich schon sehen. 32 Balken im Display laufen mit bestimmten optimierten Bibliotheken mit 107 Frames pro Sekunde ab - also völlig ruckelfrei - bei niedrigen Frequenzen.

Problem könnte auch sein, das der Kopfhörerausgang im Frequenzbereich limitiert ist und gar keine 100 kHz durchlässt. Wäre blöd aber nicht das Hauptproblem, dann bekommt eben der ESP 32 sein eigenes Mikrofon.
In den nächsten Tagen teste ich mal einen ESp32 auf Klangtauglichkeit, wenn er nicht schnell genug ist, ist die Idee sowieso gestorben.

[ruessel]

Wollte gerade für morgen die Teile zurecht legen, stelle dabei fest, ich habe gar kein ESP32 im Lager liegen, nur die Vorgänger 8266. Gleich bestellt, ESP32 Entwicklungsplatine NodeMCU Modul inkl. Porto für 7,50 im Angebot aus DE - ich dachte das Zeugs wäre teurer geworden? Habe gleich 2 Stück genommen ;-)

Ein kleiner Blick auf die Zeitkritischen Bibliotheken (Software) verrät, mit dem Vorgänger würde es nicht laufen, zu schwach auf der Brust. Dieser Chip besitzt ein 240 MHz getakteten Dual Core mit 4 MB Speicher + 520 KB SRAM. Nun heißt es warten bis das Teil angeliefert wird.

[Blackbox]

Wie wär's mit live-downshifting?
Die Fledermaus Biologen machen sowas standardmäßig (ca. 2 Oktaven wenn ich das richtig erinnere).
Gibt's als Hardware, könnte aber doch eigentlich auch mit Notebook und DAW/PlugIn gehen?

[ruessel]

Moin.
Halte ich in der Praxis recht ungünstig. Wenn ich unterwegs bin, habe ich schon eine Menge Volumen an Aufnahmegeräte, alleine schon die Ultraschall-Mikrofone (30cm Stereo-Kugeln), bitte nicht noch einen Laptop dazu. Auch ist ein kurzer Blick auf einem Display wahrscheinlich schneller informativer, 32 Balken die einen Pegel von +20 dB abbilden.
Die Bibliotheken zeichnen die Balken logarithmisch an, also zwischen 10 kHz - 50 kHz wird es mehr Balken geben als zwischen 50 kHz - 100 kHz, das kann ich nicht selber wählen - ist aber auch für den Einsatz nicht erforderlich.

aber klar, dieses geplante Gerät ist mehr als wahrscheinlich das es nicht funktioniert. Alleine die Frequenzfilter, immerhin muss jeder Balken aus einem Soundgemisch in Echtzeit herausgerechnet werden, liegen in ihrer Komplexheit weit über meinen geistigen Horizont - sie sind ja rein in Softwarecode realisiert und müssen angepaßt werden (Filtersteilheit -6dB/Oktave):

Code: Alles auswählen

// 2nd-order Butterworth IIR with cutoff at 10Hz (240Hz "sampling") as an interpolator
            y[i] = 0.014401440346511*x+0.028802880693022*x_1[i]+0.014401440346511*x_2[i] \
                +1.632993161855452*y_1[i]-0.690598923241497*y_2[i];
            #else
            // 2nd-order Butterworth IIR with cutoff at 10Hz (89Hz "sampling") as a filter
            y[i] = 0.081926471866054*x+0.163852943732109*x_1[i]+0.081926471866054*x_2[i] \
                +1.043326781704508*y_1[i]-0.371032669168726*y_2[i];

[Frank Glencairn]

Wie wär's mit live-downshifting?

Als Teenager hatte ich mal die Idee einer Kopfhörer/Videobrille Kombination die alle akustischen Frequenzen und Lichtspektren die wir nicht wahrnehmen können, in unseren Wahrnehmungsbereich downshifted und darstellt - so ne Art Superhero Headset :D

[Blackbox]

Ja, was die Marvel-Welten so alles anrichten können ;-)
Es gab mal ne Aktion einer Künstlerin, deren Name ich vergessen habe mit Kopfhörer basierten Soundwalks, wobei in die Hörer Spulen und Preamps für die Abnahme des Elektromagn. Spektrums eingebaut waren.
Ziemlich interessant und irritierend wie intensiv sich Städte mittlerweile im EM-Bereich anhören.
Hab selbst mal vor Jahren zwei in der Schublade gefundene ungeschirmte Übertrager zweckentfremdet und die 'Spule' einfach an einen Preampanschluss für electret Kapseln gesteckt.
Damit lassen sich zB mit Notebooks interessante Klanglandschaften aufnehmen, wenn die Teile (Stereo!) bewegt werden und gleichzeitig Tastatureingaben und/oder Festplattenzugriffe stattfinden.
Prinzipiell müsste sowas mit geeigneter Sensorik auch mit Lichtfrequenzen gehen, da warst Du als Jugendlicher also 'ziemlich weit vorn', obwohl Kameras bei Licht vermutlich mehr Sinn machen ;-)
///
Mit dem Downshiftinggeräten meinte ich sowas:
https://www.nabu.de/tiere-und-pflanzen/ ... 11234.html
Das braucht ja dann nicht viel Platz. Hab aber keine Ahnung wo es das gibt und wie teuer die Teil sind.
Gibts auch als Raspi Projekt
https://nrw.nabu.de/tiere-und-pflanzen/ ... index.html

Aber war nur ne Randbemerkung und selbstentwickelte DIY Lösungen machen eh viel mehr Spass !!!

[MK]

Als Teenager hatte ich mal die Idee einer Kopfhörer/Videobrille Kombination die alle akustischen Frequenzen und Lichtspektren die wir nicht wahrnehmen können, in unseren Wahrnehmungsbereich downshifted und darstellt - so ne Art Superhero Headset :D

Zwei Flaschen Korn haben den selben Effekt :D

[ruessel]

selbstentwickelte DIY Lösungen machen eh viel mehr Spass !!!

Aber nur wenn es zum Schluß auch funktioniert ;-)

Mir ist aufgefallen, dass ich noch nie einen ESP32 programmiert habe bzw. noch nie so ein Teil in den Fingern hatte, wird für mich spannend.
Habe auch noch ein größeres Breadboard bestellt, auf normalen Boards paßt das Teil gar nicht sauber drauf - zu breit. Zum Glück sind die Preise beim Chinamann noch immer eher extrem günstig.

[Blackbox]

Das Teil müsste doch eigentlich über die normale Arduino IDE ansprechbar sein?
Mit Glück gibt's ja dann schon die ein oder andere relativ leicht einbaubare Library und div. verwendbare Bausteine (FFT Library?).

[ruessel]

Das Teil müsste doch eigentlich über die normale Arduino IDE ansprechbar sein?

Ja, klar.

div. verwendbare Bausteine (FFT Library?)

Ohne diese Bausteine bräuchte ich gar nicht überlegen so ein Projekt anzufangen. Trotzdem, ist für mich nicht leicht zu verstehen wie diese eingesetzt werden. So wie ich sehe, wird max. 48 kHz Samplingfrequenz bei einem ESP32 eingesetzt - reicht ja auch für 20-20kHz Aufgaben. Für meine Zwecke nicht...... mal schauen ob es machbar ist.

[MK]

weit über die Fledermausohren hinaus. Aufnahmegeräte haben wir ja seit 32Bit und 192 kHz

Fledermaus = Bis 140 kHz

192 kHz Audiointerface = Aufnahme von Frequenzen bis 96 kHz


Das Aufnahmegerät müsste für die Aufnahme von Frequenzen bis 192 kHz mit 384 kHz aufzeichnen.

[ruessel]

Die gemeine Fledermaus in DE hat um 40 kHz..... zumindest ist das so bei meinem Fledermausdetektor von Franzis, konnte sogar schon hier welche am Waldrand damit hören ;-)

P.S.
Spiele sind eröffnet, DHL kam gerade vorbei..... um 17 Uhr (was für Arbeitszeiten am Samstag)
Der ESP32 sieht etwas verloren auf dem Board aus, macht nix, lieber etwas Luft und Platz am Arbeitsplatz ;-)

DSC_3229.jpg

[ruessel]

DSC_3231b.jpg

Eine Stunde nur kryptische Fehlermeldungen.... konnte keinen Fehler finden, bin dann von LINUX auf Win10 gegangen, upload dort kein Problem. Es scheint erstmal grob zu funzen, mein Finger auf dem Foto ist auf dem "Audioeingang" - das Display zeigt das Spektrum der "Finger-Störungen" an. Genial sind die Bibliotheken von Mark Borgerding, sie sind auf Geschwindigkeit optimiert: KissFFT
https://github.com/mborgerding/kissfft (FFT_BRANDX verfügt über mehr als 100.000 Codezeilen. Der Kern von kiss_fft besteht aus etwa 500 Zeilen)
Das war der "leichte" Part, nun alles ummodeln auf Ultraschall...... aber erstmal ein Nickerchen und Klima an machen.

DSC_3231.jpg

[ruessel]

DSC_3232.jpg

Die max. Sampelrate in meinen Skript sind 96kHz, darüber bootet der Chip nicht mehr sauber - wohl überlastet. Aber auch die anderen Parameter habe ich nicht weiter als auf ca. 30 kHz ziehen können, zu wenig für mich. Mal Pause machen und demnächst noch mal ran, vielleicht übersehe ich auch was.

[ruessel]

Es kann ein Signal dann verlustfrei digitalisiert werden kann, wenn die Abtastrate mehr als doppelt so hoch ist wie der höchste in dem Signal vorkommende Frequenzanteil.
Um zum Beispiel Musik, die alle Frequenzen von 0 bis 20kHz enthalten kann, verlustfrei zu digitalisieren, muss man mit mindestens 40.000 Abtastwerten pro Sekunde digitalisieren. Um Töne sauber bis 100 kHz abzudecken, brauchen wir mindestens 200 bis 250ksps als Abtastrate. Das habe ich wohl ein wenig unterschätzt, da ist der ESP32 einfach raus.

Grundsätzlich ist es kein Problem, A/D-Wandler zu finden, die mindestens 250ksps Abtastrate unterstützen. Will man aber einen A/D-Wandler verwenden, der in einem Mikrocontroller integriert ist, wird die Auswahl schnell kleiner. Der klassische Arduino mit ATMega-Prozessor oder Derivaten bietet maximale Abtastraten bis ca. 25ksps, was nicht einmal für das gesamte Spektrum im Hörbereich ausreicht. Beim ESp32 scheint effektiv 96ksps zu gehen - was aber trotzdem nicht ausreicht, da die Frequenzauflösung bei 30 kHz Signalen schlapp macht - oder die FFT Bibliothek.

Kurzum, ich teste demnächst einen SAMD21-Prozessor, der auf einem ARM M0+ Kern aufbaut. Sein 10-bit-ADC kann mit einer maximalen Abtastrate von 500ksps betrieben werden. Für die Übersicht unserer Audiosignale sind 10 Bit Auflösung mehr als genug, so dürfte ich da eher an das Ziel kommen...... ja, der Weg ist hier auch ein Stück Ziel ;-)
Man(n) lernt viel dazu....

[MK]

Es kann ein Signal dann verlustfrei digitalisiert werden kann, wenn die Abtastrate mehr als doppelt so hoch ist wie der höchste in dem Signal vorkommende Frequenzanteil.

Wie oben bereits geschrieben.

[Blackbox]

Kann sein, dass die Idee unsinnig ist, aber könnte es nicht eine vergleichsweise 'einfache' Lösung sein etwas länger auf der analogen Ebene zu bleiben und die gewünschten Bänder einfach abzufiltern?
Da würden ja vermutlich 5 Großterzbänder ausreichen.
Die ganzen Probleme mit Nyquist-Theorem, Aliasing und Anti-Aliasing sind ja erst auf Digitalebene vorhanden und bei Analogschaltungen irrelevant.
Also für's ganze (verstärkte) Signal erstmal nen Hochpass bei ca.20Khz um das hörbare Spektrum auszublenden, dann mit jeweils passender Begrenzung von Low und High die nächsten Bänder zurechtfiltern.
Quasi sowas wie ne 3-Wege Lautsprecherweiche, nur halt mit 3 unterschiedlichen Mitteltönern, also als 5-Wege Weiche.
Wenn Du dann das so auf 5 Bänder gesplittete Signal auf getrennte Eingänge des Arduinos gibst und kein Anti-Aliasing dazwischen funkt sollte doch der durchschnittlche Energiegehalt pro Band eigentlich darstellbar sein, auch dann, wenn der 'echte' Sound nicht reproduziert werden kann (Nyquist!)
Ggf.mit Rauschen über den gesamten Frequenzbereich justieren bzw. quasi 'eineichen'.

[ruessel]

Klar, man könnte das auch analog lösen, wie oben schon mal bemerkt. Einfach ein 40 kHz Sinus zum Signal mischen, dann würden z.B. 50 kHz ein 10 kHz Signal ergeben. So funktionieren die ganzen Fledermausgeräte, die Ultraschallfrequenzen auf hörbare Frequenzen runterziehen. Habe so ein Gerät auch schon gelötet, da wurde ein Mittelwellenchip als Tonmischer benutzt. Das Problem ist hier dann die Bandbreite, du hast dann ein Mischregler, der vielleicht 20 kHz auf einen Blick zeigt aber nicht die gesamte Bandbreite von 100kHz.

https://www.elektronik-labor.de/Lernpak ... rmaus.html

Wenn Du dann das so auf 5 Bänder gesplittete Signal auf getrennte Eingänge des Arduinos gibst

Wahrscheinlich reichen hier nicht die Geschwindigkeiten um 5 Messungen in einem Durchlauf darzustellen. 100% Sicher bin ich mir da aber nicht.

Ich habe nun ein getestetes Skript für einen digitalen Fledermausdetektor (wird prof. im Umweltschutz eingesetzt), der hat eine Bandbreite von ca. 140 kHz - in Echtzeit. Das sollte genau das machen was ich erwarte, hoffentlich. (SAMD21-Prozessor, um die 25,- Euro von Adafruit)
Das irre daran, die FFT Bibliothek dazu wird mit nur einer Codezeile aufgerufen, https://github.com/adafruit/Adafruit_ZeroFFT

https://www.mouser.de/new/microchip/mic ... -d21-mcus/

[ruessel]

Ein kleiner Nebeneffekt ist wenn man(n) neu anfängt, ich habe vor ein größeres 3,5 Zoll Display zu verwenden. Das ist zwar nicht mehr OLED (schade) aber in Farbe, vielleicht kann man(n) da noch was hübsches in der Anzeigenart mit machen. Zumindest paßt da ein breiteres Spektrum leichter drauf, vielleicht gleich mit Beschriftung. Vielleicht rücke ich auch davon ab mit einem Kopfhöreranschluß am Rekorder zu arbeiten, sondern spende da gleich ein MEMS mit 160 kHz..... das wäre aber ein großer Mehraufwand, da der Chip 3.3V an seinem Eingang für Vollaussteuerung erwartet, also vom MEMs aus zum Prozessor 1000fache Verstärkung linear bis 160 kHz ohne weiteres Rauschen! Wäre dann aber ein eigenständiges Gerät, das noch auf einer Handfläche passt.

Nun erstmal: warten auf Teile.

[ruessel]

Teile sind heute im Zufluß. Zeit um sich weitere Gedanken zu machen.

Das neue Skript ist aus einem Fledermausdetektor und der Entwickler hat eine strenge Teilung zwischen Berechnung der Frequenzen und dem Display vorgesehen. Das bedeutet der Bildschirm bekommt seinen eigenen (sehr günstigen) Prozessor, beide werden über die serielle Schnittstelle miteinander verbunden. Da ich andere Ziele als Fledermäuse zu beobachten damit verfolge, habe ich große Änderungswünsche an der Meß- und Bildausgabe. Ich werde versuchen bis an die Grenze zu messen und die vollen 500ksps des Chip zu nutzen, entspricht: 500ksps / 2 = 250 kHz max. Frequenzmessung. Das ist schon heftig, da es dafür kein geeignetes MEMs zur Zeit gibt - bis 165 kHz habe ich hier liegen. Vielleicht kann ich die Anzeige auf 160 kHz begrenzen, noch verstehe ich das (komplizierte) Skript aber nicht.

Auch bei der Anzeige sehe ich noch starkes Verbesserungspotential. Im Moment ist das Skript auf eine lieblose Ausgabe mit grünen Balken auf schwarzen Grund. Ich bin immer angefixt von den geilen Messgeräten von Rohde&Schwarz (beste Ingenieurbude ever), warum nicht dort sich inspirieren lassen? Ihr Analyser zeigt auf dunkel blauen Hintergrund mit gelben Messwerten an - außerdem noch eine übersichtliche Skala bzw. Legenden in weiß. Das ist das Ziel.......

[ruessel]

Sehr ärgerlich, Bildschirm angekommen - leider defekt!

DSC_3235.jpg

[ruessel]

Da nun erst frühstens am Freitag ein Ersatz TFT kommt, habe ich mal in die Dokumentation des TFT Bildschirmes geschaut.
Dabei ist unter anderem ein kleines Tool das Fotos auch in "Arduinocode" umwandelt, um selber Fotos etc. in den Code einbinden zu können.

code.jpg

Das schaut dann so aus (nur ein Teilauszug):

Code: Alles auswählen

const unsigned char gImage_TestbildTFT[45896] = { 0X08,0X08,0XF0,0X00,0XBC,0X00,
0X00,0X01,
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[ruessel]

Heute morgen kam endlich das kleine Wunderwerk: Feather M0 Basic Proto - ATSAMD21 Cortex M0.
Sofort die Kontaktleisten angelötet, damit ich es auf dem Breadboard bekomme.

DSC_3236.jpg

Der rote Pfeil im Foto zeigt einen Akkuanschluß. Das besondere: ein komplettes Power Management ist gleich mit verbaut! Wenn die Stromversorgung über USB erfolgt, schaltet das Gerät automatisch auf die Stromversorgung über USB um und beginnt mit dem Laden des Akkus (falls angeschlossen). Dies geschieht im „Hot-Swap“-Stil, sodass der LiPoly immer als „Backup“-Stromversorgung angeschlossen werden kann, die nur verwendet wird, wenn die USB-Stromversorgung ausfällt.
Mit anderen Worten völlig unabhängig von Netzteilen. Ich habe auch sofort einen 2500mAh LiPo heute morgen bestellt. Der Wahnsinn daran, ich kann per Code den Ladezustand auslesen und Anzeigen lassen..... eine Akkuzustandsanzeige sollte also möglich sein. Allerdings benötigt der Prozessor für das Display (Arduino UNO) 5V, mit 3V läuft er nur mit halber Geschwindigkeit - darüber mache ich mir später Gedanken (DC Step Up Wandler).

Zeit um das Teil zu programmieren, leider ist ohne TFT keine Kontrolle des Skripts möglich. Aber ich scheiterte schon daran, den Code in das Teil zu schieben. Bis ich bemerkt habe, das es diverse Boards mit diesem Prozessor gibt - man benötigt wie immer den richtigen Eintrag im Boardverwalter! Nachdem alles richtig eingebunden war, klappte auch innerhalb 7 Sekunden den Code zu übertragen. Wichtig sind die Parameter dazu, bevor ich das wieder vergesse, poste ich hier einen Screenshot davon..... dann klappt es auch noch nächste Woche, wenn das Ersatz TFT geliefert wurde und ich das wieder vergessen habe;-)

Feather1.jpg

[ruessel]

DSC_3240.jpg

Da ich im Moment nix weiter praktisch machen kann, kommen jetzt weitere Überlegungen - die kosten erstmal nix!
Um später mit dem Teil mobil durch die Gegend laufen zu können, ist ein geplanter LiPo Akkubetrieb nicht schlecht. Noch besser wäre es, durch die Gegend zu laufen und kein Tascam oder Zoom Aufnahmegerät zusätzlich in der Hand zu halten. Die Luxusvariante wäre ein völlig eigenständiges Gerät, also mit eigenen Mikrofon...... womöglich ein Gerät in Pistolenform (Enterprise Phaser!), die Mündung in Richtung des zu untersuchendem Objektes.
Und in der Tat, in meiner Vorlage als Fledermausdetektor ist das auch so mit Mikrofon vorgesehen. Um die schwachen Mikrofonsignale am Prozessorpin auswerten zu können, muss der 100% Pegel 3,3V betragen - bei XLR Audio-Geräten nur 0,7-1Volt. Also das ist nicht trivial von der schwachen Mikrofonspannung auf satte 3,3V zu kommen - rauschfrei natürlich.

Deshalb halte ich mich hier genau an der Vorlage, eine mehrstufige Verstärkung mit Operationsverstärkern. Operationsverstärker haben eine Verstärkung von 1.000.000 oder mehr – allerdings nur bei sehr niedrigen Frequenzen. Sollen höherfrequente Signale verstärkt werden, ist das Verstärkungs-Bandbreite-Produkt (in Datenblättern: GBP – Gain/Bandwidth Product) der limitierende Faktor.
Beim TS912 beträgt es 800kHz. Das bedeutet, daß er bei einem Signal mit einer Frequenz von 80kHz noch maximal um einen Faktor 10 verstärken kann (fällt danach ab). Ein weiterer Vorteil, er benötigt nur wenig Spannung und arbeitet locker mit meinen zu Verfügung gestellten 3,7V vom LiPo Akku.
Jeder Baustein (oben Fingerbild) beinhaltet 2 von diesen Verstärkern, jeder OP für sich schafft wie beschrieben Faktor 10 (oder 20dB).
10x10x10 = 1000 fache Verstärkung (oder 60 dB), damit lässt sich jede Fledermaus aus 500m locker orten, das sollte für mich auch ausreichend sein. Also, ich benötige 1,5 Bausteine davon (3 OPs)..... also 2 Stück, bei einem bleibt der eine übrig gebliebene OP als Verstärker ungenutzt.(er wird zur Spannungsregelung mißbraucht)

Nachteil am TS912: Er wird seit 1 Jahr nicht mehr gefertigt (der Nachfolger braucht mehr Spannung als ich habe) und kommt nur noch im Restposten in dieser Industrieversion. Wer soll den von Hand verlöten? Zum Glück habe ich einen SMD Lötofen, ich versuche morgen diesen auf einer Platine zu löten um dann vernünftig mit Kabeln auf meinem Testboard einen Aufbau zu beginnen.

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Die Lötpaste lag schon länger rum, ich glaube sie war abgelaufen - sie tropfte eher sehr dünnflüssig aus der Dosierspritze. Aber die kleinen Chips sind nun anscheinend auf der Platine befestigt. Eigentlich auch egal, es sind mir zum ganz kleinen Preis 1,- Stück, welche mit richtigen "Füssen" angeboten worden - aus einer Lagerräumung. Habe gleich alle genommen, ausreichend für 6 Geräte.

Nicht egal ist das was heute morgen passierte.
Um kein Risiko einzugehen, hatte ich mir das MEMs besorgt, das in meinem Schaltplan vorgesehen war, ein älteres 80 kHz Teil. Habe es heute morgen mit Steckadapter versehen und auf dem Löttisch gelegt, bevor ich oben die SMD OPs fertig gemacht habe. Was soll ich sagen, ich komme nach 7 Minuten vom Flow-Ofen zurück, ist das Streichholzkopf kleine Mikrofon verschwunden!

Ich hatte heute morgen kurz mal richtig gelüftet (der Ofen stinkt beim löten), ich nehme an der Luftzug........ ich bin schon mit Taschenlampe unter dem Tisch gekrochen - nix - das Teil bleibt verschwunden! 12 Euro einfach in Luft aufgelöst! :-(

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Gerade sind meine Restposten TS912 in Maxi Größe angekommen, das ist wenigstens eine Handbare Gehäusegröße.
Trotzdem mache ich mir sorgen um den Mikrofonverstärker "1000-fach". Wer kennt nicht das Brummen oder ähnliche Störgeräusche. Ich möchte die Bauteileverbindungen so kurz wie möglich halten. Für den Prototypenbau von 1-2 Stück lohnt es sich nicht eine Platine dafür zu entwerfen. Klar irgendwas mit Lochrasteraufbau wird es werden.
Da fiel mir eine uralte Technik aus den 70er Jahren ein: Wire-Wrap!

Es gibt kaum noch das Werkzeug dazu auf dem Markt und wenn, mit 40 Euro extrem teuer. Bei einem Versandhaus bin ich fündig geworden, da gibt es das Teil um 20,- mit Spule. Ich glaube ich werde mir das Teil zulegen. Natürlich erst, wenn der Rest der Schaltung mit TFT scheinbar läuft.




P.S.
sehe gerade, kann man(n) sich selbst drucken.....

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Ersatz TFT ist angekommen. Habe gleich die Anzeige für meine Bedürfnisse im Code angepaßt, angezeigt wird der Frequenzumfang von 0kHz - 118 kHz. Muss ausreichen, auch wenn der Prozessor bis 250 kHz messen kann, nur das Display reicht dafür nicht aus, mehr Zahlen passen einfach nicht drauf ;-)
Wenn Daten zum Display kommen, sollten dort die Balken in Gelb erscheinen. Demnächst diese Anzeige über RX/TX Leitung an den Messrechner (Adafruit Feather M0) anschließen und hoffen das ich noch nicht das Übertragungsprotokoll zerstört habe und die Daten überhaupt angezeigt werden. Ich habe den Code ein wenig auf Geschwindigkeit gebracht, die Startzeit wurde um 2.500ms verkürzt.

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Bin erstaunt, dass sich tatsächlich in der gewünschten Richtung etwas tut. Oder sagen wir lieber "fast", das Problem, das System resetet alle 5 Sekunden neu. Ich nehme an, meine USB Spannungsversorgung aus dem Laptop ist zu schwach. Muss ich kontrollieren.

Was man sieht müsste der Rauschteppich sein, der analoge Eingang ist im Moment noch völlig offen und mißt in voller Empfindlichkeit von 1-1024 (das 50Hz brummen kann man deutlich sehen - im Display, erster Balken). Falls das Rauschen immer so ist, würde ich die Messung z.B. nur von 20-1024 laufen lassen, schon dürfte das Rauschen im Display nicht mehr erscheinen. Jeder gelbe Balken zeigt eine Breite von 280 Hz aus dem Spektrum an - wenn ich mich nicht verrechnet habe. Mal schauen wie es weiter geht und welche Fallstricke auf dem Weg noch liegen.

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Und da sind sie wieder - die Probleme!

Habe vorhin ein neues 3A USB Netzteil gekauft und freudig angeschlossen. Gleicher Fehler, erst friert nach einiger Zeit der Bildschirm ein, dann bootet er neu.
Seltsamerweise läuft es genauso ab, wenn ich nur das Display mit 5V versorge- der Feather bootet einwandfrei, obwohl er nicht mit Spannung versorgt wird..... er holt sich seine Spannung anscheinend aus der Datenleitung! Damit wäre auch klar, das ist ein Systemfehler im ganzen Aufbau. Evtl. muss ich die Datenleitung elektrisch entkoppeln - habe ich noch nie gemacht - Optokoppler dazwischen? Muss denken.......

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....fertig gedacht und 10 Stück PC817 Optokoppler bestellt - inkl. Porto 3,- EUR. Kann man(n) mal testen. Wieder warten.....

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Jeder gelbe Balken zeigt eine Breite von 280 Hz aus dem Spektrum an - wenn ich mich nicht verrechnet habe.

Wäre da nicht log Darstellung praktischer?

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Was ist der praktische nutzen wenn alle Rekorder max. nur 192 kHz schaffen? ;-)

[Blackbox]

Das ist doch viel übersichtlicher und leichter abzulesen, wenn die Verzehnfachungen die gleichen Abstände haben, wie es bei logar. Darstellung ja der Fall ist, statt eine im unteren Bereich zusammengedrängte und im oberen Bereich sehr stark gestretchte Darstellung zu haben?

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mir geht es um den Schallbereich den ich direkt nicht hören kann.

Ich nenne ab sofort das nicht mehr Ultraschall..... das klingt so billig nach Mückengeräte. Das englische Wort "Supersonic" gefällt mir da besser ;-)
Da jenseits der berühmten 40 kHz vielleicht sogar eher: Hypersonic !!

demnächst werde ich mal mit dem Ozzi die Datenleitung beschnüffeln, vielleicht werde ich da schlauer was das Problem ist. Heute ist auch der DC-DC-Upwandler (MT3608) gekommen, vielleicht hilft der auch schon. Ich schätze das hat was mit unterschiedlichen Massepotential zu tun.

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Wollte mich heute um das Akkusystem kümmern, ist kaum und nicht gut dokumentiert.
Kaum den Akku gesteckt, läuft das Teil einwandfrei, keine Abstürze mehr. Absturz kommt sofort, wenn ich den USB Stecker wieder in der kleinen Platine stecke um den Akku aufzuladen. Muss was mit unterschiedlichen Potentialen der 2 USB Stromversorgungen zu tun haben - auch wenn die Quelle das selbe Steckernetzteil ist. Für mich noch sehr wunderlich und ohne logische Erklärung.

Gut, wenn das Netzteil gesteckt ist, wird der Akku geladen und eine starke gelbe LED zeigt diesen Vorgang an. Aber auch der Prozessor läuft und sucht nach Fledermaussignalen. Wo ist der Ausschalter? Hängt der Akku an der Platine, startet der Prozessor mit seinem Skript und läuft bis der Akku leer ist. Ich kann ja nicht den Akku mit einem Schalter versehen, dann würde der Akku nur geladen wenn das Gerät an ist. Es muss also irgendwas geben um die Ladeelektronik zu betreiben aber der Prozessor auf der Platine in einen tiefen Schlaf zu versetzten. Macht sonst keinen Sinn. Die Funktion muss ich noch finden, ist mein Erstkontakt mit einem Feathermodul.

Ein weiteres Problem was mir auffällt, das Skript kann seine Aufgabe nach Fledermäusen zu suchen nicht verbergen. Der Bildschirm mißt/zeigt zwar in Echtzeit die Frequenzen an, löscht aber nicht den Bildschirm alle 80 Hz, es wird also immer wieder überschrieben bzw. die einzelnen Ausschläge der Balken dazu addiert um am Ende des Tages jede vorbeifliegende Maus dokumentiert zu haben. Ein Bildschirmrefresh muss ich unbedingt einfügen. Vielleicht mit einem Schalter steuerbar, so hätte man auch einen Frequenzspeicher um über einen gewissen Zeitraum vor Ort die Tonsituation zu erfassen - ich denke da an 30-60 Sekunden um z.B. in der Natur auch eine "Ultraschall Ganz" mit sehr kurzen Ruflauten im Hintergrund sicher optisch zu erfassen.

P.S.
Natürlich gibt es einen Ein- und Ausschalter für den Prozessor. In der Doku gibt es nur einen Satz dazu:

Wenn Sie den 3,3-V-Regler ausschalten möchten, können Sie dies mit dem EN- Pin (able) tun. Verbinden Sie diesen Pin einfach mit Masse und der 3-V-Regler wird deaktiviert.

Und genauso ist es, ein Problem weniger!