Bodenmikrofon bauen

Mit Diamant-Bohrer sehr sauber bohren, kann ich mir als erfolgreich vorstellen.

Ich selbst würde unten eher löten, mit Löthonig.

Am 10.07.2023 um 10:38 schrieb Helmut Schellong:

Gute Idee, mit Messingschraube geniale Alternative zum Kleben. Werde ich wohl versuchen, wenn der Sekundenkleber mal aufgibt.

Hi Michael,>> Ich hätte spontan die Masse auf die Oberseite geklebt, statt auf die

Was deutet hier Deiner Meinung nach auf den Biegeschwinger? Der Artikel strotzt ohnehin vor detaillierter Fachkenntnis :-(

Lies mal bei Wikipedia den Artikel über Piezoelektrizität und

Wenn Du danach meine Ausführungen von vorher noch mal liest, wird Dir einiges klarer, ansonsten frag noch mal konkret.

Ich könnte mir das in der Tat auch effektiver vorstellen. Dann müsste man die Keramik aber im Ring kontaktieren und dann auch gegenphasisch ansteuern. So ähnlich hab ich das auch mal gesehen. Das waren AFAIR zwei oder drei konzentrische Ringe, die gegenphasisch angesteuert wurden. Der Rand war solide eingespannt. Das ist aber deutlich teurer. Bei Piepser kommt es da aber gar nicht drauf an. Sie werden in Resonanz oder nahe dran getrieben und gut ists. Da spielen weder Wirkungsgrade noch sonst was eine Rolle, Hauptsache billig. Für Piezo-Hochtonlautsprecher werden aber tatsächlich auch Dickenschwinger benutzt. Die typischen Hörner sollen die Impedanzanpassung an die Luft bewirken. Sie wirkt akustisch analog zur "Hühnerleiter" bei Hf-Anpassungen. Als Körperschallmikrofon willst Du eigentlich eine harte akustische Ankopplung und eine massive Gegenmasse. Im Idealfall willst Du am Gegenstück der Gegenmasse noch zusätzlich eine Dämmschicht, die Reflexionen an der Grenzschicht von hinten vermeidet. Bei den hier betrachteten Frequenzen dürfte das aber ziemlich egal sein. Das wird erst bei Ultraschall im Bereich MHz interessant.

Marte

Hi Michael,

Falls Du noch einmal experimentierfreudig werden solltest:

Verstärke die Messingscheibe mit einer zusätzlichen Metallscheibe (reiner mechanischer Schutz, damit die Scheibe beim Aufsetzen nicht beschädigt wird). Material: Akustisch hart ;-)

Klebe auf die Silberleitlackschicht möglichst flächig eine satte Masse, je mehr desto gut.

Darauf die Batterien und Elektronik befestigen (sie unterstützen die Gegenmasse noch)

Dieses Konstrukt kannst Du ohne 3D-Teil dann an einem Gummifaden aufhängen und damit zu Boden lassen.

Ich bin überzeugt, das wird nicht schlechter sein.

Marte

Hi Michael,

Ein echter Schellong eben :-(

Wenn Du Pech hast, ist die Scheibe anschließend taub. Ich bin mir nicht sicher, ob die Formierungstemperatur bereits überschritten wird. Falls ja, wars das mit der Piezoaktivität. AFAIR war die bei den PZT nicht allzu hoch.

Marte

Am 10.07.2023 um 11:17 schrieb Marte Schwarz:

Schau ich mir heute Abend mal genauer an.

Andererseits: Wenn es echt ein Dickenschwinger ist, und man den Piezo als kurzen Zylinder annimmt, dessen Länge schwingt, dann würde doch sein Durchmesser gegenphasig zur Dicke schwingen (Annahme: Das Volumen des Piezos bleibt konstant) Klebt man sowas auf eine dünne Metallscheibe, würde aus der Dickenschwingung des Piezos dann eine Biegeschwingung der Metallscheibe werden, ähnlich wie bei einem Bimetall. Denn der Piezo zieht die eine Seite der Metallscheibe zusammen, die Rückseite jedoch nicht. Dadurch verbiegt sich die Metallscheibe.

Ich hoffe, den Gedankengang verständlich erklärt zu haben.

Am 10.07.23 um 10:16 schrieb Marte Schwarz:

Na ja, ich glaub jetzt nicht, daß das Video gefaket wurde, nur um dich zu ärgern. Soo spröde scheinen die Dinger nicht zu sein, wenn man die offenbar sogar freihand bohren kann. Beeindruckend.

Ob die Aktion jetzt zielführend ist, ist eine andere Frage...

Hanno

Er hat da eine gute und kreative, einfallsreiche Arbeit gemacht, schnell noch dazu.

Ganz unabhängig davon hat er zwischendurch immer wieder Aussagen getätigt, die ich nicht ohne Antwort stehen lassen wollte, auch weil sie manchmal falsch sind. Ist das Deine Definition von Rechthaberei?

|Eine Feder zieht dagegen immer in die gleiche Richtung, mit nahezu konstanter Kraft. |Die Durchbiegung der Piezoscheibe ändert sich dann kaum mehr und somit bekommst Du auch kein elektrisches Signal.

Vorstehend ist so eine falsche Aussage.

--------------------------------------- Feder und Gewicht ziehen _beide_ immer in die gleiche Richtung, mit nahezu konstanter Kraft (in Betriebslage). Das Schraubengewicht erzeugt eine mechanische Vorspannung des Piezos, mit Durchbiegung als Folge. Die Feder erzeugt eine (gleiche) mechanische Vorspannung des Piezos, mit Durchbiegung als Folge.

Jedoch _nur_ mit der Feder soll das Signal = 0 sein?!

Ist das nun (erneut) Rechthaberei, Haarspalterei? Nein, es ist eine sachliche Entgegnung, auf Tatsachen beruhend.

Peinlich nur, falls sie unzutreffend ist. Niemand kann mir hier eine unzutreffende Rechthaberei nachweisen, die ich nicht selbst zugegeben habe.

Mein Satz oben (1) bezieht sich auf keinen Text, in dem ich etwas gesagt habe, das als Rechthaberei oder ähnlich interpretiert werden könnte (mechanische Vorspannung eines Piezo).

Es gibt hier ein /geheimnisvolles/ Wispern und Raunen, mich betreffend. Wird mir irgend etwas vorgeworfen, von irgend jemand, gilt dies ab diesem Zeitpunkt automatisch für mein sämtliches Wirken im gesamten Usenet. Der Wahrheitsgehalt des jeweiligen Vorwurfs ist dabei vollkommen egal.

|Genau so ist es hier wieder. |Du wirst also auch das hier nicht verstehen,

Vorstehend eine weitere falsche Aussage.

---------------------------------------- Es ist hier _nicht_ genau so wieder. Ein zugeordnetes 'nicht verstehen' gibt es weder im anderen Thread, noch in diesem. In keinem dieser Threads habe ich irgendeinen technischen Sachverhalt 'nicht verstanden'. Das ist einfach eine Einbildung.

|Die Piezoelektrizität, auch piezoelektrischer Effekt oder kurz Piezoeffekt, beschreibt die Änderung |der elektrischen Polarisation und somit das Auftreten einer elektrischen Spannung an Festkörpern, wenn |sie elastisch verformt werden (direkter Piezoeffekt). |Umgekehrt verformen sich Materialien bei Anlegen einer elektrischen Spannung (inverser Piezoeffekt). | |Durch mechanischen Druck verlagert sich der positive (Q+) und negative Ladungsschwerpunkt (Q–). |Dadurch entsteht ein Dipol, eine elektrische Spannung am Element.

Wenn ich auf einen Piezo schlage, gibt dieser eine meßbare Spannung ab. Schlage ich stärker, ist die meßbare Spannung höher.

Ist dies nun wieder Rechthaberei? Nein, Realität.

In der Praxis wäre das ein Perpetuum Mobile, denn Meßgeräte haben einen Ri < INF.

Mein Hinweis auf Löthonig bedeutet, daß _schnell_ gelötet werden soll. Beide Teile auf der beabs. Lötstelle mit einem Gummipolierklotz (SENO) polieren. Erst beide Seiten verzinnen, dann die Schraube heiß machen und schnell aufsetzen mit einer auf dem Blech zuvor plazierten Löthonig-Portion.

Am 10.07.2023 um 11:17 schrieb Marte Schwarz:

Ich habe das jetzt mal gelesen und nur eine Info vermisst: Ändert sich das Volumen des Piezokristalls beim Schwingen? Da habe ich keine eindeutige Aussage gefunden. ChatGPT behauptet, das Volumen ändert sich, aber dem glaube ich nicht.

Wenn eine Dickenschwingung aber automatisch mit einer Radialschwingung einhergeht, dann führt das zusammen mit der Messingscheibe doch automatisch zu einer Biegeschwingung und dann passt auch wieder alles zusammen.

Die Umsetzung von Dickenschwingung in Radialschwingung in Biegeschwingung erfolgt dann über ein Übersetzungsverhältnis, also z.B.: Eine Dickenänderung von 1µm führt zu einer radialen Durchmesseränderung von 100µm. Das wiederum führt zu einer Durchbiegung der Scheibe von z.B.

Wollte man die reine Dickenschwingung nutzen, müsste man die Scheibe zwischen zwei Metallplatten kleben und vermutlich mit deutlich größerer seismischer Masse arbeiten, um ähnliche Amplituden zu erreichen.

Spannendes Thema und nur auf den ersten Blick trivial.

Michael

Hi Helmut,

Du liegst ganz offensichtlich falsch. Jeder außer Dir merkt das.

Nur, dass es darauf hier gar nicht ankommt.

Nein, es ist Unsinn pur und inhaltlich einfach irrelevant und falsch gleichzeitig. Die Gewichtskraft der Masse interessiert hier nieemanden, es sei denn als Störeinfluss. Das Prinzip der Trägheit scheinst Du hin diesem Zusammenhang nicht verstanden zu haben. Darauf kommt es hier aber an.

Peinlich ist hier, dass Du die physikalischen Zusammenhänge nicht begreifen willst, obwohl an sie Dir mehrfach erklärt hat.

Dieser Satz ist nur bei sehr theoretischen Randbedingungen korrekt, in der Praxis leider nie.

Bis hierher ist das korrekt

Das ist der Irrtum. Es ist eine (minimale) Ladungsverschiebung, die einen Kondensator, den die zwei Elektroden auch darstellen, ebenfalls bilden. Existiert eine leitfähige Verbindung (uns sei sie noch so hochohmig) wird sich diese Ladung in endlicher Zeit ausgleichen.

Mit einem gewissen Hochpasscharakter ist das so.

Genau diese DC-Spannung wird es in der Praxis nie geben. Man kann den Hochpass durch hochohmige Eingänge beeinflussen, eine DC-Spannung wird es aber bei konstantem Anpressdruck/Verformung nie geben.

Marte

Hi Michael,

So wird das wohl sein.

Marte

Hi Helmut,

Auch wenn das Material dieser Schwinger ferroelektrisch sind, hier wird nicht der Effekt der Ferroelektrizität verwendet, sondern der Piezoeffekt. Die sind zwar verwandt, wie Hund und Dackel. Trotzdem ist noch nicht jeder Hund deswegen ein Dackel. Das sind und bleiben Piezolautsprechenr.

Marte

Hi Michael,

ChatGPT haluziniert gerne, das sollte sich herumgesprochen haben. Der Piezoeffekt funktioniert ja gerade, weil sich das Volumen im Großen und Ganzen eben nicht ändert. Ja, genau genommen wird sich das Volume sehtr wohl, wenn Du das Gitter verformst. Der Effekt ist aber untergeordnet.

Passt so.

Guter Punkt

Im Umkehrschluß ist die Frage: Willst Du das auch? Das gilt dann, wenn Du in ein weiches Medium, wie Luft einkoppeln willst. Dein Körperschall kommt aber mit sehr wenig Amplitude und seitens der akustischen Impedanz sehr hart daher. Du willst also auch hart ankoppeln, mit wenig Amplitude aber viel Kraft. Da ist der Dickenschwinger aber klar im Vorteil. Der Hebel wirkt als Körperschallaufnehmer gegen Dich, nicht für Dich. Den hat amn hier eingebaut, weil das Ziel hier die akustische Ankopplung an die weiche Luft im Ziel stand, also mit wenig Kraft, viel Weg zu machen.

Sonst wäre es ja zu einfach ;-)

Marte

Marte Schwarz snipped-for-privacy@gmx.de schrieb:

genau so ist es.

Am 10.07.2023 um 17:45 schrieb Marte Schwarz:

Genau diese Gedanken sind mir auf meiner abendlichen MTB-Runde auch durch den Kopf gegangen. Stichwort Impedanzanpassung.

Hier fehlt mir völlig das Bauchgefühl. In der Praxis liegt der Schallaufnehmer nur an wenigen Punkten auf dem rauhen Asphalt auf, meist wohl nur an 3 Punkten. Durch die dort hohe Flächenpressung ist die Anbindung dann doch wieder deutlich weicher, als wenn der Schallaufnehmer flächig auf hartem Beton aufliegen würde.

Aber jetzt wirds hochspekulativ. Einig sind wir uns in dem Punkt, dass der "Dickenschwinger-Effekt" bei gleicher Schallamplitude ein vielfaches an Signal erzeugt als der "Biegeschwinger-Effekt". Die Frage ist nur, ob eine so harte und massive Anbindung die Amplitude nicht massiv wegdämpft (Fehlanpassung).

Irgendwo dazwischen wird das Optimum liegen.

Michael

Hallo Hanno,

Du schriebst am Mon, 10 Jul 2023 12:10:25 +0200:

Verbundglas läßt sich auch bohren. Der relevante Punkt ist die _flächige_ Verklebung, die ein Zerbröseln unterdrückt.

Am 08.07.23 um 16:02 schrieb Bernd Mayer:

Nachtrag:

ich habe jetzt nochmal aufs Grundrauschen des Gerätes geachtet. Ich finde das recht laut, falls das nicht das Blätterrauschen oder ein Wasserfall in der das Natur war.

Das Ploppen beim Aufsetzen auf den Boden ist recht laut.

Da könnte man noch eine Mute-Funktion (Stummschaltung) einbauen zum Wohl des "Wünschelrutengängers".

Evtl. reicht da ein einfacher Schalter am Boden des Gerätes der beim Aufsetzen/Abheben betätigt wird.

Wieviel Ohm hat der Kopfhörer? Hängt der direkt am Ausgang des MAX9814? Oder hat der Kopfhörer einen Verstärker integriert?

Bernd Mayer