Piezoscheibe als Körperschallaufnehmer

Marte Schwarz :

So eine Zener kann eine ganz schön grosse Kapazität haben, liegt im nF- Bereich. Der Piezo liegt ähnlich. Bekommt man da eigentlich noch genug Signal? (Wirkt wie ein kapazitiver Spannungsteiler). Ich hätte die Zener durch zwei Dioden gegen GND und +12V ersetzt. 1N4148 haben üblicherweise nur ein paar Picofarad.

M.

Reply to
Matthias Weingart
Loading thread data ...

RA Dr.M.Michael König :

Da hast Du natürlich recht. Mhh, aber wenn ich da an das ganze Haaregeswuschel denke und das die Piezoscheiben da irgendwie nur in der Mitte auf dem Kopf aufliegen sollen - vielleicht rühren ja auch daher die Aufnahmeprobleme?

M.

Reply to
Matthias Weingart

Hi Matthias,

klar, wenn man den Zugriff auf diese Anschlüsse hat. Allerdings ist die Kapazität einer 0,5 W Zener nicht wesentlich höher als die einer DUS. Mag sein, dass sie doppelt so groß ist, aber keine 3 Dekaden. Bei mir machen die jedenfalls kein Stress, im Gegenteil, seit die drin sind ist kein MOSFET mehr gestorben.

Marte

Reply to
Marte Schwarz

Am Thu, 20 Jan 2011 19:33:19 +0100, meinte Marte Schwarz :

Also einen Sourcefolger, einen reinen Impedanzwandler. Zu diesem Thema der Buffer gibt es aus dem Musikbereich diese Seite:

formatting link
und einen solchen Luxus-Buffer:
formatting link
Das gleiche in bipolar:
formatting link
und mit OP:
formatting link

Und hier noch eine Luxus-Version Ihres BS170-VV:

formatting link

Das war sogar mir klar. ;-)

Bei

formatting link
Bild 3.125 angeblich ein Transimpedanzverstärker Dort also R2 durch einen C ersetzen ???? Kann ich mir nicht recht vorstellen - die Schaltung hat so schon eine ungemein große Ähnlichkeit ;-) (mit Ausnahme der Z-Diode parallel zum Piezo) mit Ihrer BS170-Schaltung, wenn ich deren karge Beschreibung richtig verstanden habe ... Also R2 wären dann so 1M und RD ist der bei den meisten Mikrofoneingängen für Kondensatormicros ohne vorhandene Widerstand zu Plus ... also könnte dann das Trio Z-Diode, BS170 und 1M wie eine übliche Kondensatormikrokapsel angeschlossen werden ....

Naja, den zähle ich nicht, den braucht es ja immer.

Was ist denn eigentlich der Vorteil dieses Transimpedanzverstärker gegenüber den anderen Schaltungen?

Der Piezo ist doch gar nicht parallel zu Gatewiderstand (R2) !

Das habe ich jetzt nicht verstanden. Welche Schwellspannung in Bezug auf Soundkarten pp. ?

mfg, Dr.K.

--
   RAuN Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
          D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11 
          D-60594 Frankfurt a.M. * Metzlerstraße 21 
nginfo-at-drkoenig.de [ersetze "-at-" durch "@"] * www.drkoenig.de
Reply to
RA Dr.M.Michael König

Am Thu, 20 Jan 2011 19:40:08 +0100, meinte Marte Schwarz :

Ja. Und meine Laienlogik sagt mir: Je weniger Masse die "mitschwingende" Masse des Piezo hat, destso besser werden die schwachen Schwingungen auf dem Schädelknochen aufgenommen.

Mhm. Im vorderen Bereich, etwas über dem Soll-Haaransatz scheint aber mehr rüberzukommen.

Ach, das meinen Sie im anderen post zum Schwellenwert. Also nur das Trio BS170, 1M und Z-Diode wie eine Kondensatormikrokapsel anschließen? "R ??k" fällt weg und ist der Widerstand, der bei den üblichen Mikroeingängen zu Plus führt?

Ich habe mal ein paar Tests gemacht, noch ohne VV, einfach so an den Mikroeingang des Laptop angeschlossen (allerdings ohne die Spannungsversorgung). Was da rauskommt hat vielleicht die Hälfte des Pegels einer Kondensatormikrokapsel (auf dem Kopf), so gut wie keine Höhen aber auch weniger im unteren Bereich. Habe ich das richtig verstanden: Die niederohmige Abnahme, also bipolar oder gar beim normalen Mikroeingang, hat nur zur Folge, daß der Frequenzgang unten einbricht? Sonst nichts?

Und entweder Emitter/Source an den Kondensatormikrofoneingang oder an einen R von einigen k gegen Plus?

mfg, Dr.K.

--
   RAuN Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
          D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11 
          D-60594 Frankfurt a.M. * Metzlerstraße 21 
nginfo-at-drkoenig.de [ersetze "-at-" durch "@"] * www.drkoenig.de
Reply to
RA Dr.M.Michael König

Am Thu, 20 Jan 2011 22:02:46 +0100, meinte Marte Schwarz :

Ach so, Sie meinten ein paar k und ein Elko in Reihe parallel zum Piezo?

Diese Schtlung ist weit verbreitet.

Da der VV in den Helm muß, würde ein 100u schon etwas stören.

Bei den Tests geht es in den Mikroeingang eines Laptops, aber endgültig folgt ein einfaches Filter mit OP und danach ein kleiner Verstärker, ich bin also frei.

mfg, Dr.K.

--
   RAuN Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
          D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11 
          D-60594 Frankfurt a.M. * Metzlerstraße 21 
nginfo-at-drkoenig.de [ersetze "-at-" durch "@"] * www.drkoenig.de
Reply to
RA Dr.M.Michael König

Hallo Dr.K.

Ja, so würde ich das machen.

Möglicherweise reicht das auch schon.

Man kann sich auch ins Knie schießen. Wozu brauche ich hier einen Operationsverstärker ... kopfschüttel.

Der ist für Musiker nicht schlecht, weil er (ohne den Verstärkungspfad) gleich ein symmetrisches Signal generiert.

formatting link

Cool. Ja, das ist "meine" Schaltung.

Nein, denn dann geht ja der DC-Arbeitspunkt flöten. Mit dem Transimpedanzverstärker meinte ich die OP-Schaltung, mit der üblicherweise Photodioden ausgewertet werden, also am invertierenden Eingang gegen dein Nichtinvertierenden (die auch an Masse liegt) die Photodiode und als Gegenkopplung vom Ausgang zum invertierenden Eingang ein großes R und ggfs auch ein passendes C parallel.

- die Schaltung hat so schon eine ungemein große

Was hätte an der "kargen" Ausführung noch ausführlicher sein sollen?

Das ist "mein" 0815-Aufbau seit Jahren.

Na eben dass die Schaltung die Physik des zugrundeliegenden Effektes ausnutzt. Die Gatespannung und damit die Spannung über dem Piezo wird nahezu konstant gehalten (eben auf der Schwellspannung des MOSFET) und die Ladung, die der Piezo wegen der Druckbelastung von sich gibt wird direkt in einen Strom durch den Gegenkopplungswiderstand münden. So wird der Effekt deutlich linearer, als wenn man hochohmig die Spannung auswertet.

Richtig, hab ich auch erst jetzt gesehen. Seltsam das Teil... Ich weiss noch icht so recht, was ich von der Schaltung halten soll.

Bei Soundkartenmikrofoneingängen und PMR-Headsets ist jeweils der Drainwiderstand bereits im Gerät drin und Du hast "nur den unteren Teil zur Verfügung, willst aber einen DC-Arbeitspunkt von ein bis zwei Volt haben. Das bekommst Du mit BS170 und Co leicht hin, wenn Du einfach den Widerstand RD aus Bild 3.125 einfügst. Der MOSFET macht dann genau so weit aug, bis Ugs eben bei der Schwellspannung angelangt. Weil ins Gate kein Strom fließt wird auch Uds sich auf die Spannung von Ugs einstellen. Laut Datenblatt liegt die beim BS170 genau da, wo man sie dann haben will.

Marte

Reply to
Marte Schwarz

Hallo Dr.K.

Der Wesentliche Unterschied von einem Dynamischen Mikrofon zu einer Piezokeramik ist der, dass man die Membran eines dynamischen Mikrofons in Bewegung bringen will, während man die Piezokeramik mit Druck beaufschlagen will. Deswegen will man für Körperschall ja auch keine dynamischen Mikros sondern Piezokeramiken verwenden.

Dann machs doch dahin, wo liegt das Problem? Ich denke da wird die Krümmung des Kopfes auch deutlicher ausgeprägt sein und der Kontakt zum Helm intensiver.

Genau.

Na ja, der Pegel wird insgesammt wohl kleiner werden.

Klar, die sind ja schon Geräteseitig verbaut.

Marte

Reply to
Marte Schwarz

Am Fri, 21 Jan 2011 16:00:00 +0000 (UTC), meinte Matthias Weingart :

Tja ... Ich habe mal den Piezo etwas über den Kopf geschoben. Im höheren Stirnbereich, also etwas überhalb der Stelle, an der normalerweise der Haarsansatz beginnt, scheint mir das Sprachsignal am "besten" herauszukommen. Interessanterweise läß es sich auch recht gut an der Nasenspitze auskoppeln. Praktisch leider nicht gut benutzbar. Da ich nicht nur für mein Alter noch volles Haar und auch keinen Zugriff auf einen Glatzkopf habe, kann ich nicht testen, wie es sich mit einer kahlen Stelle anlassen würde - aber letztlich ist das auch ohne Belang, denn es muß ja mit normaler Behaarung funktionieren.

mfg, Dr.K.

--
   RAuN Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
          D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11 
          D-60594 Frankfurt a.M. * Metzlerstraße 21 
nginfo-at-drkoenig.de [ersetze "-at-" durch "@"] * www.drkoenig.de
Reply to
RA Dr.M.Michael König

Am Sat, 22 Jan 2011 11:45:13 +0100, meinte Marte Schwarz :

Oh, das ist nicht das Problem, im Gegenteil. "Montiert" auf dem Polstereinsatz führt das nach kurzer Zeit zu deutlichem Kopfschmerz. Ich muß das Teil in einer Lücke auf Schaumstoff gelagert montieren - der Schaumstoff drückt die Scheibe mit nicht allzu großer Kraft an den Schädel.

Das wirkt sich aber nur hinsichtlich der erforderlichen Verstärkung (der folgenden Schaltung) aus. Wenn sich am Frequenzgang im mittleren/höheren Bereich und der "Verständlichkeit" nichts ändert, dann dürfte es ein bipolare VV genauso gut tun. Ganz ohne VV geht es aber nicht, den das Signal muß erst noch vom Helm über einige Strecke per Kabel weitergeführt werden.

mfg, Dr.K.

--
   RAuN Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
          D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11 
          D-60594 Frankfurt a.M. * Metzlerstraße 21 
nginfo-at-drkoenig.de [ersetze "-at-" durch "@"] * www.drkoenig.de
Reply to
RA Dr.M.Michael König

Am Sat, 22 Jan 2011 11:37:11 +0100, meinte Marte Schwarz :

Mich irritiert bei all diesen und anderen Schaltungen aus dem Musikbereich der Kondensator zwischen Piezo und Gate/Basis.

formatting link

Ja, die findet man häufig, aber diese 1-FET-Schaltung wird auch als solche bereichnet und auf die Verwendung bei/mit Photodioden wird ausdrücklich hingewiesen. Über das Fehlen des Integrator-C habe ich mich auch schon gewundert ... In meiner alten 8.Aufl. des T/S finde ich dazu aber nichts und die Zitierweise bei de Elektronikern ist ein Graus bzw. Witz ...

Schön. Und was heißt das konkret vom Ergebnis her?

Nun, da sie vom Hersteller dieses bone conducting microphone stammt wird er sich wohl etwas dabei gedacht haben. Auf Anfragen erhält man natürlich keine Antwort ...

Ähhh - also besteht der VV doch nicht nur aus FET, Z-Diode und R2 aus und wird mit Drain einfach an den Mikrofoneingang (für Kondensatormikrokapseln) angeschlossen? Wenn ich zusätzlich RD vorsehen muß, dann brauche ich doch bei Mikroeingängen, bei denen der Widerstand nach Plus bereits fest am Eingang liegt, eine separate Versorgungsspannung, an die RD geht. Ich dachte Sie so verstanden zu haben, daß RD als Teil _des VV_ wegfällt, weil bereits am Mikrofoneingang ein R gegen Plus geht, also Anschluß wie die Standard-Kondensatormikrokapsel. Übrigens BS170: Als einziges in dieser Klasse von MOSFETs habe ich BSS123 und BSS138 da, ich nehme, daß die es auch tun.

mfg, Dr.K.

--
   RAuN Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
          D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11 
          D-60594 Frankfurt a.M. * Metzlerstraße 21 
nginfo-at-drkoenig.de [ersetze "-at-" durch "@"] * www.drkoenig.de
Reply to
RA Dr.M.Michael König

Mich nicht, den ignorier ich gezielt ;-) Nötig ist er jedenfalls nicht.

formatting link

Sie ist ja auch eine...

;-) Die nehmens eben oft nicht ganz so genau.

Für Dich wenig, nämlich, dass Du theoretisch viel zu viele Höhen bekommst und mit der Schaltung einen besseren Frequenzverlauf erwarten hättest sollen. Da manchmal, aber auch nur manchmal die theorie was furchtbar praktisches ist, lohnt es sich manchmal, aber eben nur manchmal, diese näher z7u betrachten. Wenn aber die Randbedingungen so wenig greifbar sind, wie hier, hilft ein Versuch mehr und siehe da... Versuch macht kluch ;-) Dir fehlen die Höhen ohnehin, also brauchst Du alles nur kein C in der Gegenkopplung.

Auch hier: Versuch macht kluch. So kompliziert ist das ja zum Glück nicht...

Doch, doch.

Eben, hatte ich was anderes geschrieben? Mist, wollte R2 bzw Rg schreiben, RD ist doch schon vorgegeben, wie beschrieben.

Ja, sicher..

Marte

Reply to
Marte Schwarz

Am Sat, 22 Jan 2011 18:13:55 +0100, meinte Marte Schwarz :

Gut, dann ignoriere ich ihn auch.

formatting link

Wie denn - ohne Integrations-C?

Der OP-Transimpedanzverstärker bringt also weniger Höhen als die

1-FET-Version bzw. all die anderen 1-FET-VV? Oder gilt das auch für den 1-FET-Transimpedanzverstärker = Deine BS170-Schaltung?

Nun ja, der Piezo fängt kaum Höhen auf, weil keine da sind. Ob der Frequenzbereich da noch mehr beschnitten wird dürfte sich wohl nicht auswirken, weil ja ohnehin nichts da ist. Aber wenn es _hier_ keine Vorteile bringt ...

Sicher, schon. Aber was könnte denn diese merkwürdige Beschaltung bewirken?

Ahhh. So ist das, wenn man (ich) keine Ahnung habe, da wirkt sich ein Tippfehler gleich in Konfusion aus.

Dann werde ich mal ans Löten schreiten ...

mfg, Dr.K.

--
   RAuN Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
          D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11 
          D-60594 Frankfurt a.M. * Metzlerstraße 21 
nginfo-at-drkoenig.de [ersetze "-at-" durch "@"] * www.drkoenig.de
Reply to
RA Dr.M.Michael König

formatting link

Ja sicher, Transimpedanzverstärker meint ja lediglich, dass man aus einem Eingangssignal, das auf Strom basiert ein Spannungssignal bekommt. Uaus/Iein ist von der Dimension eine Impedanz, daher der Begriff.

Nee, nur wenn man in der Gegenkopplung auch noch ein C einbringt, dann gehen die Höhen natürlich zurück, weil die ja deutlich stärker gegengekoppelt werden.

Zunächst einmal eine sehr große Spannungsverstärkung, weil die Spannung des Piezos sehr hochohmig abgegriffen wird und direkt auf die Ugs liegt.

Viel Erfolg

Marte

Reply to
Marte Schwarz

Am Sat, 22 Jan 2011 20:56:25 +0100, meinte Marte Schwarz :

Tja, die Praxis beweist das Gegenteil. Habe das mal mit BF245, R2=1M und R1 als Poti 470k aufgebaut und am LAptop-Mic-Eingang (mit Spannungsversorgungs-R) ausprobiert. Kurz gefaßt: Je größer R1 destso geringer der Ausgangspegel. Irgendeinen Vorteil gegenüber der "einfachen" BF245-Schaltung (Soruce auf Masse) kann ich nicht sehen.

mfg, Dr.K.

--
   RAuN Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
          D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11 
          D-60594 Frankfurt a.M. * Metzlerstraße 21 
nginfo-at-drkoenig.de [ersetze "-at-" durch "@"] * www.drkoenig.de
Reply to
RA Dr.M.Michael König

Hallo,

Das war wiederum klar. Mit einem zu großen R1 drückst Du den Arbeitspunkt einfach an den Rand weg.

Ich spontan auch nicht.

Marte

Reply to
Marte Schwarz

Habe ich im anderen thread schon am 18.1. geschrieben:

\ Wenn man wirklich die angegebene Schaltung verwenden wollte: \ \ Vcc \ | \ R3 = 5,6k \ | \ +---- \ D \ +---+-G \ | | S \Piezo | | \ | | | "Bias current 50uA max" \ +------+ \ | | \ 1M= R2 R1 \ | | \ GND GND \ \ Ich habe zwar nie viel mit JFets gemacht, glaube \ mich aber zu erinnern, daß Steilheit bei Ugs=0V am größten \ ist. Man will für Mikrofon also wohl nicht viel Ugs.

Ergibt sich aus der Ugs Kennlinie die ja flach wird wenn man die Abschnürspannung erreicht:

--------------+-- Ugs(0V) / / / ----------+ Ugs(off)

Für Verstärkung ist R1 nicht gedacht.

MfG JRD

Reply to
Rafael Deliano

Am Mon, 24 Jan 2011 11:45:19 +0100, meinte Rafael Deliano :

Ja.

Aber wofür dann?

mfg, Dr.K.

--
   RAuN Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
          D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11 
          D-60594 Frankfurt a.M. * Metzlerstraße 21 
nginfo-at-drkoenig.de [ersetze "-at-" durch "@"] * www.drkoenig.de
Reply to
RA Dr.M.Michael König

Am 24.01.2011 13:29, schrieb RA Dr.M.Michael König:

Der BF 245 ist selbstleitend. R1 dient wie bei Röhren der Katodenwiderstand, zur Arbeitsstromstabilisierung.

--
mfg hdw
Reply to
horst-d.winzler

Für diskrete Schaltungstechnik mit JFets gibts dank Franzis RPB sogar deutsche Bücher:

formatting link

Für 5,67 + 3,00 EUR Porto hier:

formatting link

MfG JRD

Reply to
Rafael Deliano

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.