Schädelmikrofon / Schädeldachmikrofon

Am Wed, 26 Jan 2011 13:53:13 +0100, meinte Falk Willberg :

Erst mal korrigieren: Natürlich stören Frequenzgang und Rauschen hier _nicht_.

Genau. Den ADXL330 scheint zu passen. Allerdings steht im dem Artikel etwas ovn erfreulichen 6kHz Bandbreite, indem Datasheet aber nur

1,6kHz. Dito für die ADXL327 und ADXL337, die im wesentlich vergleichbar (teils sogar besser) sind aber deutlich billiger. Merkwürdig - habe ich da etwas übersehen? AD liefert leider keine samples von den Teilen - aber in den USA habe ich eine Quelle günstiger ADXL330 gefunden, da bestelle ich jetzt mal und lasse mich überraschen.

mfg, Dr.K.

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RA Dr.M.Michael König
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Am 26.01.2011 17:29, schrieb RA Dr.M.Michael König:

...

Ich bin auf den Bericht gespannt...

Falk

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Falk Willberg

Bandbreite ist 1,6kHz für X und Y, aber mit 3nF externem Filterkerko. D.h. ohne Kerko könnte man wohl auf >4kHz kommen.

Empfindlichkeit wird als 300mV/g angegeben. In dem andernorts im thread angegebenen etd2936.pdf Munger "Frequency Response of the skin on the Head and Neck During Production of selected Speech Sounds" phd Brigham Young University 2009 wurden überwiegend konventionelle Beschleunigungsmesser mit 10,2mV/g und vereinzelt empfindlichere mit 100mV/g verwendet. D.h. der hatte keine Probleme mit unempfindlicheren Sensoren.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Am Wed, 26 Jan 2011 19:29:28 +0100, meinte Rafael Deliano :

Der Verfasser des zitierten Berichts meint, er habe keine Kondensatoren verwendet, daher der angegebene Frequenzgang bis 6 kHz. Wenn ich seine Erklärung richtig verstanden habe, dann soll mit den Kondensatoren auch (besonders) verhindert werden, in den Resonanzbereich zu geraten. Allerdings sei so das Grundrauschen "hoch". Die Applikationshinweise scheinen den Einsatz des Sensors als Meßeinrichtung im Blick zu haben. Die als Folge (zu) kleiner Kondensatoren angebenen "Fehler" dürften bei dieser eher "unqualifizierten" Anwendung als Sprachschallsensor überhaupt keine Rolle spielen, kommt es hier doch auf Linearität, Klirrfreiheit und "Meßwertfehler" nicht im geringsten an.

Tja. Nachdem mir bei einigen Experimenten aufgegangen ist, daß auch die Bewegungssensoren durchaus nicht nur auf Vibrationen der Schädeldecke reagieren sondern auch den Luftschall aufnehmen - etwa beim Einbau einer Piezoscheibe in ein kleines Gehäuse, mechanisch also etwa wie die Piezosummer, nur ohne Luftaustrittsöffnung, was sich hervorragend als Nahbesprechungs- bzw. Nahbeschreiungsmikro ohne Gefahr der Übersteuerung/Verzerrung verwenden läßt - und auch in einem gewissen Umfang eine einfache im Helm zwischen Polster und Schädeldecke angebrachte Piezoscheibe manchen, vor allem etwas höherfrequenten Umegungsschall aufnimmt, scheint die Empfindlichkeit nur hinsichtlich der erforderlichen Verstärkung des VV und dadurch auch den Rauschens relevant zu sein. Mein Eindruck ist auch, daß die bei Verwendung als herkömmlicher Beschleungigungssensor (also Einbau und Befestigung in ein Gehäuse über den Rand der Scheibe und Kontakt des Gehäuses mit dem Schädel) empfohlene Anbringung eines kleines Gewichts im Zentrum der Piezoscheibe lediglich dazu führt, daß die hier aufgrund des weitgehenden Ausfalls des Übetragung der mittleren und höheren Frequenzen durch den Schädelknochen ohnehin unerwünschten tiefen Frequenzen verstärkt aufgenommen werden, also es dadurch nur noch problematischer wird, den Frequenzgang im Sinne optimaler Sprachverständlichkeit "geradezubiegen".

Ausgehend von den in dem Bericht abgebildeten Graphen dürfte aber die Empfindlichkeit dennoch geringer sein als die eines handelsüblichen Piezoabnehmers - da sich diese nicht allzusehr von den "einfachen" Piezoscheiben unterscheiden dürften (der andernorts erwähnte Harley Benton HB-T besteht der Auskunft des Lieferanten nach zu folgern nur aus einer Peizoscheibe ohne Verstärker - der dafür aufgerufene Preis ist daher mehr als happig). Aber vielleicht addieren sich ja die Pegel der drei Ausgänge weitgehend ...

mfg, Dr.K.

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RA Dr.M.Michael König

Am Wed, 26 Jan 2011 17:44:55 +0100, meinte Falk Willberg :

Ich auch (auf die Teile). Das Problem ist aber die Montage, wenn ich es recht verstehe, dann sin die Pins unter dem Gehäuse und meine SMD-Erfahrung beschränkt sich auf von "außen" zugängliche Lötstellen.

Die Weiterverarbeitung dürfte elektronisch kein Problem sein, der Ausgang ist vergleichsweise niederohming, also tut es wohl ein normaler Mikroeingang bzw. eine Standard-LM324-Schaltung.

mfg, Dr.K.

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RA Dr.M.Michael König

RA Dr.M.Michael König schrieb:

Hallo,

die Masse verringert ja auch die untere Grenzfrequenz, für die hohen Frequenzen nützt viel Masse nichts.

Bye

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Uwe Hercksen

Die Resonanzfrequenz ist am oberen Ende des nutzbaren Bereichs:

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Wenn man das Teil eventuell später mit Bleistift antippt ("Dirac-stoss") sieht man es auf Resonanzfrequenz ausschwingen wie rechts dargestellt und kann dann genau bestimmen wo sie ist.

Bis 6kHz wird man nicht gehen wollen, weil ja da kein nutzbares Sprachsignal ist. Man vgl. aber das in rf.pdf unten dargestellte Filter für das alte MEA8000 Sprachsynthese-IC: es hatte deutlichen Höcker bei 3-4kHz. Sprache klingt besser wenn man den Bereich anhebt. Insbesondere wenn Körperschall diesen oberen Bereich bedämpft. Man könnte als Filter also einen breitbandigen Resonator/Bandpaß mit OP realisiert nachschalten der bei 3-4kHz anhebt und dann gegen Resonanzfrequenz 6kHz steil abfällt.

Ausgänge haben laut Datenblatt ca. 32kOhm Impedanz. Zumindest XY könnte man wohl zusammenschalten. Jedoch: man reduziert dadurch nur die Ausgangsimpedanz. Addieren/Mittelwertbildung von Signalquellen verringert eher die Bandbreite wieder.

Bezüglich Montage wäre wohl Leiterplatte nötig. Wenn keine kleine Bohrmaschine mit Fräsköpfen vorhanden: auf FR4 weisses Papperl aufkleben, Abmessungen mit Bleistift aufzeichnen, mit spitzem Einwegklingen-Messer die Umrisse der Leiterbahnen einkerben. Papperl abziehen, Kupfer dünn verzinnen.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Und auf dieser den 100nF Kerko für die Versorgungsspannung nicht vergessen selbst wenn sie nur provisorischer Adapter ist.

Realisierung wäre z.B. ein Impedanzwandler-OP, dann ein Notch-Filter das die Resonanzfrequenz bedämpft. Da gibts Variante mit einstellbarer Güte:

LB-5 High Q Notch Filter

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Aber leider abgesehen von SC-Filtern wohl keine Variante bei der man die Notchfrequenz per Poti verdrehen kann.

Hinter dem Notch dann den breiten Bandpaßfilter der ab 1kHz - 4kHz das Signal anhebt.

Da der ADXL330 wohl mit 3,3 ... 3,6V läuft wären auch OPs für diese Spannung a la TS912 passend.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Am Fri, 28 Jan 2011 19:56:55 +0100, meinte Rafael Deliano :

Ja klar. Ich dachte an einen Hochpaß bei 1kHz und ein Tiefpaß bei

3kHz. Als 3. Ordnung jeweils mit einem OP könnte genügen. Versuch mach kluch ...

Hm. Die einfsche Piezoscheibe nimmt aber nur die vertikalen Vibrationen auf. Wenn der Schädelknochen "in alle Richtungen" vibriert, werden die horizontalen Vibrationen nicht verwertet. Daher könnte eine Addition der Ausgänge einen Vorteil bringen.

Ähhh ... Sie meinen, die Isolierung der Leiterbahnen von "dem Rest" durch "Einkerben"? Das habe ich schon öffter mit den Cuttern ausprobiert, so richtig geklappt hat es aber nie. Aber das größere Prob ist das Anlöten, wenn ich das recht dehe, snd die Pins auf der Unterseite und von außen nicht zugänglich.

mdf, Dr.K.

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RA Dr.M.Michael König

Am Sat, 29 Jan 2011 09:46:18 +0100, meinte Rafael Deliano :

Klar.

Ich glaube nicht, daß die Resonanz eine so große Rolle spielen wird. Ein Tiefpaß bei 3kHz oder so sollte genügen. Aber erst mal sehen, was aus dem Teil herauskommt, dann wird sich zeigen, was geht und was erforderlich ist.

mfg, Dr.K.

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RA Dr.M.Michael König

Ohne Leiterplatte wirds bei dem Bauteil nicht gehen, aber mit Messer Leiterplatte machen ist zugegebenermassen auch nicht erfreulich. "Für eine Handvoll Dollar mehr" wie Clint Eastwood gesagt hätte, hätte mans vom Chinesen gleich auf Adapter bekommen:

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MfG JRD

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Rafael Deliano

Am Tue, 25 Jan 2011 15:57:15 +0100, meinte Falk Willberg :

Sodele, habe jetzt mal den darin beschriebenen ADXL330 nach Erhalt aus den USA ausprobiert. Leider war dies keine Investition sondern Verschwendung - für diesen Zweck völlig ungeeignet. Schon die Montage auf einer selbstgefruckelten Testplatine war ein Abenteuer - aber nach mehrmaligem Ansetzen auf einer Herdplatte hat es funktioniert. Das Signal ist in X- und Y-Richtung deutlich leiser als vom Piezo, kaum zu hören, in Z-Richtung in etwa vergleichbar. Das ist der einzig "wichtige" Erkenntnisgewinn - der Schädel scheint vorwiegend vertikal zu vibrieren. Aber das Rauschen und die ADXL330-typischen Nebengeräusche - Wahnsinn. Ohne den vorgesehenen Tiefpaß bei 500Hz nicht brauchbar und dadurch für den Körperschall, der ja ohnehin an zu wenig Höhen leidet, unbrauchbar. Und trotz Tiefpaß liegt der Störpegel bei noch ca. -40dB ... Außerdem gibt es bei Auflöten des Entkopplungs-C eine fiese Rückkopplung, deren Frequenz mit zunehmender Kapazität ansteigt. Der C liegt direkt am IC, Leitungswege nur 3mm, näher geht nicht ... Auf einer akustischen Gitarre angebracht (wie in dem Bericht) sieht es aber anders aus, ohne Tiefpaß ist der Klang o.k. und deutliche Unterschiede hörbar, je nach Ausgang. Das Rauschen und die Nebengeräusche indes bleiben ... Für den vorgesehenen Einsatzweck, auch als seismischer Sensor, ist das Teil sicherlich gut zu gebrauchen, aber für musikalische Zweck stört das Rauschen zu sehr (im tieffrequenten Bereich mag es anders sein) und für Körperschallaufnahme ist es definitiv nicht geeignet. Da liefert eine stino Piezoscheibe um Welten bessere Ergebnisse. Was mache ich jetzt mit den vier gekauften ADXL330?

mfg, Dr.K.

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RA Dr.M.Michael König

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Das war zu befürchten, ist halt ein mögliches Ergebnis einer Evaluation.

Lege sie in die Schublade "Accelerometer" ;-) In meiner liegt auch ein Dutzend verschiedener Typen, aber keiner mit analogem Ausgang.

Falk

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Falk Willberg

Kann man doch bestimmt über RVO abrechnen.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Am Thu, 10 Feb 2011 02:20:31 +0100, meinte Dieter Wiedmann :

Reichsversicherungsordnung? Aha ... Und wem gegenüber? Mir selbst? Super.

mfg, Dr.K.

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RA Dr.M.Michael König

Am Wed, 09 Feb 2011 22:23:48 +0100, meinte Falk Willberg :

Noch ein paar Teile, die ich nie mehr im Laben brauche werde ... :-(

mfg, Dr.K.

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RA Dr.M.Michael König

Meinst Du "im Laden" oder "im Leben" ;-) ?

Du kannst noch einen Crashsensor, einen Schräglagenwarner oder einen Motorleistungsmesser daraus bauen, oder .... oder ....

Falk

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Falk Willberg

Bei ebay verhökern.

2 von den unverbrutzelten würde ich zu den Originalkosten wohl übernehmen: mal sehen ob ich mit Stirnband nicht was sinnvolleres rausbekomme.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Am 11.02.2011 09:41, schrieb Rafael Deliano:

Einen unverbastelten würde ich übernehmen.

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mfg hdw
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Horst-D.Winzler

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