Da es hier ungemein viele Fledermäuse gibt, wollten ein Kumpel und ich uns mal damit beschäftigen, einen kleinen Spektrumanalyzer mit dem Raspberry zu bauen, um den Frequenzbereich von ca. 30-50kHz auf den Schirm zu bringen. Deswegen meine Frage: Hat schon mal hier jemand ein paar simple Filter a la Biquad auf der Plattform gecodet? Falls der Raspberry die nötige Rechenleistung hätte, würden wir uns den Aufwand mit Hardware Filtern nämlich gerne sparen.
Ist nur die Frage, ob eine Soundkarte auch diesen Bereich des (nicht hörbaren) Schalls erkennt. Wenn du nur den Rasberry nehmen willst: Hat der überhaupt einen ADC?
ಠ_ಠ schrieb im Beitrag #3132137: > Wozu schreibe ich, dass er eine Soundkarte mit einer entsprechenden > Samplerate braucht? Was könnte das nur bedeuten? Was könnte ich damit > gemeint haben? Was hat den die Samplerate mit der spektralen Empfindlichkeit zu tun? Gar nichts!!!
Und du kannst dein Signal auch mit 1GHz abtasten, wenn dein ADC für f>20kHz nicht empfindlich ist bringt dir das alles nichts.
Spektrale Empfindlichkeit könnte man so übersetzten: für welche Frequenz ist die Soundkarte in welchem Maße empfindlich. Das Shannonsches Abtasttheorem sag aus, dass die Samplefrequenz doppelt so groß wie die maximale Messfrequenz sein sollte. Die Umkehrung gilt aber nicht, eine Soundkarte mit Frequenz x ist nicht zwingend empfindlich bis x/2. In welchem Bundesland sind eigentlich gerade Schulferien?
ich schrieb: > Und du kannst dein Signal auch mit 1GHz abtasten, wenn dein ADC für > f>20kHz nicht empfindlich ist bringt dir das alles nichts. ? Du meinst wohl "wenn der FILTER VORM ADC..." ?
Wußte ich doch: ein Wessi im ersten Semester. 1. Die meisten Soundkarten kommen aus Asien/China, was dort alles möglich ist, kannst Du Dir mit deinem beschränkten Horizont wahrscheinlich nicht vorstellen. 2. Bei der Auswahl der Soundkarte sollte man sich vor allem die Frequenzempfindlichkeit anschauen, dass die Samplefrequenz groß genug sein sollte ist selbstverständlich, aber eben nicht andersherum.
Hab keine Zeit mehr für diesen Quatsch! Vielleicht empfiehlt Mr. Oberschlau einfach mal eine Soundkarte + Mikrofon, die auch vom Pi gefressen wird.
Hallo, es gibt für solche Aufgaben Programmbibliotheken (z.B. GSL Bibliothek in C für Linux), die sich auch auf dem Raspberry Pi compilieren lassen, da der ja einen C Compiler hat und und die Standardbibliotheken auch vorhanden sind. Darin befindet sich z.B. diverse FFT Funktionalitäten, die recht einfach zu verwenden sind, von daher ist es recht problemlos möglich, die Filterung digital durch zu führen. Gruß Kai
Nur ruhig, Leute, ich hätte vllt. noch erwähnen sollen, das die benötigte Hardware, also z.B. ein schneller A/D Wandler sowie Treiberprogrammierung für Linux bei mir kein Problem darstellen. Das habe ich schon oft gemacht. Sobald der RPi da ist, werde ich es einfach mal mit einem USB Audio von American Audio, was hier noch rumliegt, probieren. ಠ_ಠ schrieb im Beitrag #3132115: > Eh? Was willst du eigentlich? Schrieb ich im Eröffnungsbetrag. Welchen Teil hast du nicht verstanden? > Erstmal brauchst du ne USB Soundkarte mit der entsprechenden Samplerate. USB Soundkarten mit 192 kHz Samplerate (höchstens 96kHz würde noch gehen) sind rar gesäht und unverhältnismässig teuer. Da es sich hier um Sound karten handelt, ist auch meistens ein AA Filter hart im Chip verdrahtet. Wie gesagt, ich werde den Frequenzgang meines USB Audio mal durchklingeln. >Und Spektrum Software gibts massig. Z.B. > > http://www.saharlow.com/technology/sigmira/ > > Was willst du da jetzt noch programmieren? Danke für den Tipp mit der Spektrum Software. Was ich da noch programmieren möchte? Nun, z.B. das so eine Software auch auf dem kleinen Linux des RPi läuft :-) Da der RPi noch nicht hier ist, wollte ich eben einfach mal hören, ob jemand von euch schon Erfahrungen mit DSP auf dem RPi gemacht hat. @Kai S.: Ich schau mir die GSL Libs mal an, danke für den Hinweis. Das ware genau das, wonach ich gefragt habe. Bisher habe ich DSP Algorithmen halt immer auf DSPs implementiert und nicht auf ARMs mit Linux.
ಠ_ಠ schrieb im Beitrag #3132374: > Von Mikrofonen hab ich keine Ahnung. USB Soundkarten mit mehr als 48kHz > sind auch eher teuer. Daher: > > http://www.maximintegrated.com/datasheet/index.mvp/id/3068 Und den Treiber für den Pi hast du auch schon in der Schublade. Lies dir mal das Thread-Thema durch oder reichen dazu deine kognitiven Fähigkeiten nicht aus?
Es gibt mehrere Möglichkeiten, das Thema anzugehen. Eine wäre ein roher AD-Wandler ohne AA-Filter, denn in der Tat haben die Audiogeräte meistens eine Bandbegrenzung im Bereich 15kHz-30kHz drin. Fledermäuse strahlen aber angeblich bis über 100kHz :-) Ich habe daher in einer Ultraschall-APP einen AKM-Chip mit eigener Analogschaltung betrieben. Die Samplerate betrug bauartbedingt 96kHz mit 256fach oversampling - mit etwas moderneren Chips ist da mehr drin. Da das System mehrkanalig maß, gab es gleich mehrere Kanäle, die ich interlacen konnte. Das wäre die zweite Möglichkeit, die Auflösung zu steigern. Mit 4 Kanälen bekommts Du im 90-Grad-Raster logischerweise 384kz Abastrate - die AA-Grenzfrequenz sollte dann bei <100kHz liegen. Noch höher geht es mit Undersampling, aber da braucht man stabile Signale. Für die Fledermäuse ist das nichts, weil sich die Amplituden zu schnell ändern. Technisch gesehen, ist es auch schwer, dafür einen Taktgenerator mit ausreichender Phasenstabilität zu bauen. Und dann gibt es da noch das allergrösste Problem: Schallwellen dieser Tonhöhe haben enorm kurze Wellenlängen und diese bringen einem etliche Unschönheiten auf den Mikrofonmembranen. Die klassischen Mikrofontypen versagen hier bauartbedingt. Von meinen Studiomikrofonen erwies sich gerade ein Kleinmembraner bis 40kHz als nutzbar. Man benötigt also zuerst mal einen dedizierten Ultraschallwandler mit optimierter Baugrösse.
Juergen Schuhmacher schrieb: > Und dann gibt es da noch das allergrösste Problem: > > Schallwellen dieser Tonhöhe haben enorm kurze Wellenlängen und diese > bringen einem etliche Unschönheiten auf den Mikrofonmembranen. Die > klassischen Mikrofontypen versagen hier bauartbedingt. Von meinen > Studiomikrofonen erwies sich gerade ein Kleinmembraner bis 40kHz als > nutzbar. Das sehe ich auch so. Möglicherweise wären Bändchenmikrofone noch geeignet, aber wer hat sowas heute noch, hehehe? Deswegen wollen wir es mal mit Kristallohrhörern probieren, die ja auch als Mikrofone hervorragend gehen und zumindest im Hörbereich anständig Pegel liefern. Unser erster Versuchsaufbau ist ein Tongenerator, ein Oszi und zwei dieser Hörer akustisch gekoppelt, einer als Geber und der andere als Empfänger. Wenn die Frequenzgänge geeignet sind, ist das ein Schritt in die richtige Richtung. Dedizierte US Empfänger sind ja meistens resonant aufgebaut und liefern ausserhalb ihres Bereiches fast keinen Pegel. Juergen Schuhmacher schrieb: > einen AKM-Chip Welchen genau hast du da genommen? Es scheint mir z.B. der AK5359 wg. seiner hohen Samplerate geeignet zu sein. Das klingt jedenfalls genau nach dem, was ich auch plane. Ich habe damals recht viele Treiber für Linux 2.6 geschrieben, und könnte mich in die geänderte Syntax von z.B. raspbian wheezy vermutlich recht schnell einarbeiten. Dein Projekt lief aber vermutlich nicht auf einem RPi? Ausserdem habe ich hier noch ein paar sauschnelle Video Flashwandler mit Parallelausgang, die allerdings nur 6 und 8 bit Ausgang haben.
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