Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schall TDoA Messprojekt


von Benedikt H. (hunz)


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Hallo zusammen,

wie der Betreff schon sagt gehts um Schall TDoA Messung. Auslöser war 
http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/wedding-knall-in-berlin-soll-mit-ortungstechnik-aufgespuert-werden-a-962658.html 
bzw. der Artikel vor 2 Tagen.
Nein, ich wohne nicht in Berlin sondern tief in Süddeutschland ;)
Aber ich fand die Idee spannend da selber was zu bauen, auch wenn ich 
nicht weiß ob es dafür viel sinnvolle Verwendung gibt. Sniper haben wir 
in deutschen Großstädten ja glücklicherweise eher weniger, aber 
vielleicht kann mans auch in Schulversuchen zum Schallgeschwindigkeit 
messen usw. benutzen.
Und: Letztendlich gehts ja um den Spaß beim basteln ;-)
Daher wollt ich hier mal fragen, ob noch jemand Lust da drauf hat.

Grundidee ist bisher:
Gerät soll nicht so viel Strom ziehen dass man das Ding länger irgendwo 
aufbauen kann, aber embedded Linux wäre schön weil man dann genug 
Flexibilität hat und z.B. WLAN oder GSM dranstecken kann.

Audio kann man gut mit ner Soundkarte aufnehmen, aber wie 
synchronisieren?
Ansatz: Einen Stereo Kanal fürs Mikrofon nehmen, auf den andern kommen 
timestamps, also ein PPS Signal.
Die Samplerate von der Soundkarte reicht locker, bei 44.1kHz wäre das 
ca. 7mm Auflösung. Matchen kann man das Audiosignal dann zwischen den 
Empfängern (3 brauchts für 2D Ortung) schön mit Kreuzkorrelation.

Woher nehmen das PPS Signal? Da geht grundsätzlich GPS oder DCF77, wobei 
die günstigen DCF77-Module mehr Jitter haben (ich hab hier bei ersten 
Experimenten <=300 Samples Jitter bei 44.1kHz gemessen) und mit GPS 
bekommt man gleich die Position mit dazu.

Problem ist, dass die meisten Soundkarten von Notebooks o.ä. nur 
Mono-Mic Eingang haben.

Daher wäre mein Plan:
Kleine Platine mit 2x USB Hub drauf, hinter den Hub kommt 1xPCM2906CDB 
o.ä. und ein GPS-Modul. Grobe timestamps gibts dann direkt via USB vom 
GPS, das PPS-Signal wird in den 2. Eingang von PCM2906 gefüttert.
Kann man dann an Beagleboard, Gnublin o.ä. stecken oder an nen normalen 
Rechner.

PCM2906 kostet ca. 8€ bei digikey, ein u-blox NEO-6M GPS Modul gibts bei 
aliexpress im Zehnerpack für 50€ (exkl. Mwst.).

Mikrofon vielleicht per Jumper umsteckbar Klinkenbuchse / kleines 
Elektret nehmen.

Was haltet ihr davon? Wer wär dabei?

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