Lilltrolls första Ultraljudsbygge

[lilltroll]

Gjorde mig en liten 'spot-högtalare'

Av 1 st:



från Kjell&Kompani

i serie med ett 125 ohms motstånd (Den elektriska impedansen är väldigt lik en 2nF konding, bortsett från vissa störningar från den mekaniska sidan vid vissa frekvenser, och det är en elak last för ett slutsteg, så därför sitter motståndet där.)

Omvandlaren har högst känslighet runt 40 kHz, och är fortfarande relativt högimpediv där så man behöver något som kan leverera en 20 V RMS vid denna frekvens för att det ska bli någon tillförd effekt att tala om.
Spelade in lite röst och modulerade det med AM-DSB-TC alltså AmplitudModulering, Dubbla Sidband samt sjäva bärvågen är kvar med en bärvågsfrekvens på 40 kHz.

Och tusan det fungerade, fick mig en ljudspotlight (En extremt riktad högtalare) om än inte så kraftfull som spelade upp det inspelade.

(Starka ljudtryck distar i luft, och dominerande av dessa blir 2:a ton.
Om någon kommer ihåg vad som händer om man kvadrerar summan av två sinusar, så blir en del av utrycket skillnandsfrekvensen. Det är dessa skillnandsfrekvenser som blir det ursprungliga ljudet igen nere på basbandet.) Öser man då på riktigt starkt med ultraljud så kan man höra distkomponenterna i det hörbara området.

[Svante]

Hmm, de där ser ut precis som de som satt i en prototyp till en sån där "ljudspot" som jag mätte lite på på TMH för några år sen. Den hade en matris om kanske 8x8 st på ett kretskort, har jag för mig.

Det är en jedrans rolig princip det där att spela ultraljud så starkt att luften distar och därmed få luften som bestrålas av det starkt riktade ultraljudet att bete sig som en "end-fire"-linjekälla. Det gör ju att man kan göra extremt riktat lågfrekvent ljud med en pryl som är väsentligt mindre än våglängden.

[lilltroll]

Tänkte göra en Chirp mätning, dvs AM-modulera själva chirpen och mäta tonkurva o dist (Alltså hur mycket disten distar ) på 1 m inom det hörbara området.
Svante: Vilka hörbara ljudtryck kunde du uppnå med den arrayen.

Det är ju tämligen enkelt att få till allt med ett '96 kHz på riktigt' ljudkort.

Man har förmodligen allt som behövs hemma förutom omvandlaren.

Gjorde en mätning i Tombstone med dess tillhörande mottagare-omvandlare. -20 dB gränsen ligger vid 38 resp. 42 kHz genom båda omvandlarna. En gissning utan att ha någon kondensatormikrfon som klarar dessa frekvenser är att både sändare och mottagare faller ca 10 dB var / 2 kHz runt toppen på 40 kHz.

[lilltroll]

Hur lindar man en trafo som fungerar runt 40 kHz ? Vad ska man ha för metallkärna ?

[Svante]

Tänkte göra en Chirp mätning, dvs AM-modulera själva chirpen och mäta tonkurva o dist (Alltså hur mycket disten distar ) på 1 m inom det hörbara området.
Svante: Vilka hörbara ljudtryck kunde du uppnå med den arrayen.

Det är ju tämligen enkelt att få till allt med ett '96 kHz på riktigt' ljudkort.

Man har förmodligen allt som behövs hemma förutom omvandlaren.

Gjorde en mätning i Tombstone med dess tillhörande mottagare-omvandlare. -20 dB gränsen ligger vid 38 resp. 42 kHz genom båda omvandlarna. En gissning utan att ha någon kondensatormikrfon som klarar dessa frekvenser är att både sändare och mottagare faller ca 10 dB var / 2 kHz runt toppen på 40 kHz.

Jag minns att vi mätte ultraljudsljudtrycket till 130-140 dB med en pyttig B&K-mik, som numera har pensionerat sig själv. "Nyttoljudet" var betydligt svagare, kanske 60-70 dB, jag minns inte så noga.

Det är ju ganska svårt att mäta det, jag menar är det luftens dist som ger lågfrekvensen, eller är det kanske mikrofonens? Det finns massor av fallgropar här . För övrigt kan det uppstå ljud i örat också, pga örats olijäritet och hur vet man VAR ljudet uppstod egentligen. Man måste nog ge sig ut utomhus och mäta så att avståndet blir tillräckligt stort och ultraljudnivån tillräckligt låg om man ska vara säker på att det var luften som distade.

[Svante]

Hur lindar man en trafo som fungerar runt 40 kHz ? Vad ska man ha för metallkärna ?

Det borde väl funka med en sån där liten toroidformad ferritkärna?

[lilltroll]

Förse mikrofonen med ett akustiskt LP filter först?

[Svante]

Förse mikrofonen med ett akustiskt LP filter först?

Mm...

130 dB - 70 dB = 60 dB

Log2(40000/1000) = 5,3 oktaver.

60/5,5=11,3 dB/oktav. Mm, det duger alltså med ett 2:a ordningens filter för att få ner ultraljudet till nyttosignalens nivå vid 1 kHz. Man ska nog dit för att vara säker på att det inte viker in dist osv.

[PeterAkemark]

Metoden att använda två eller flera högfrekventa ljudkällor för att alstra en låg skillnadsfrekvens har används sedan länge inom hydroakustiken. Ubåtsbyrån på FMV med herrar Andersson mfl. kan säkert bidra med erfarenheter. Det var inte helt enkelt kommer jag ihåg.