ist es wohl möglich, extrem massearme Kollisionen hörbar zu machen, wenn man das Ereignis nur gut genug von anderen akustischen Ereignissen isoliert und das Signal entsprechend verstärkt?
Ich denke da z. B. an fallende Schneeflocken, die sicherlich auch ein Geräusch machen. Ist es aber technisch möglich, die in dieser Größenordnung vermutlich gigantischen Störquellen (Umgebungsgeräusche, Rauschen im Mikro und der Verstärkung) soweit auszuschalten um ein sinnvolles Ergebnis zu erzielen? Als Mikro stelle ich mir einen optischen Abtaster vor (Laserreflektion auf Schallfolie o. ä.).
Gibt es hierzu vielleicht schon einschlägige Informationen? Bin gespannt…
ist es wohl möglich, extrem massearme Kollisionen hörbar zu
machen, wenn man das Ereignis nur gut genug von anderen
akustischen Ereignissen isoliert und das Signal entsprechend
verstärkt?
Ich denke da z. B. an fallende Schneeflocken, die sicherlich
auch ein Geräusch machen. Ist es aber technisch möglich, die
in dieser Größenordnung vermutlich gigantischen Störquellen
(Umgebungsgeräusche, Rauschen im Mikro und der Verstärkung)
soweit auszuschalten um ein sinnvolles Ergebnis zu erzielen?
Als Mikro stelle ich mir einen optischen Abtaster vor
(Laserreflektion auf Schallfolie o. ä.).
Laser werden da nicht viel bringen. Die bringen nur was bei der Abtastung auf größere Distanzen. Gute konventionelle Mikrofone sind durchaus in der Lage, bis zur physikalisch möglichen Grenze abzuhören. Die wird durch das thermische Rauschen der Luftmoleküle bestimmt.
Wenn allerdings eine Schneeflocke direkt auf der Membran eines Mikrophones landet, sollte das, bei ausreichender Verstärkung schon einen mächtigen Rums im Lautsprecher machen.
Kurz gesagt: Technisch dürfte es kein Problem sein
Laser werden da nicht viel bringen. Die bringen nur was bei
der Abtastung auf größere Distanzen. Gute konventionelle
Mikrofone sind durchaus in der Lage, bis zur physikalisch
möglichen Grenze abzuhören. Die wird durch das thermische
Rauschen der Luftmoleküle bestimmt.
Wenn allerdings eine Schneeflocke direkt auf der Membran eines
Mikrophones landet, sollte das, bei ausreichender Verstärkung
schon einen mächtigen Rums im Lautsprecher machen.
Kurz gesagt: Technisch dürfte es kein Problem sein
Hi Jörg,
naja, das mit dem Laser hatte ich mir gedacht, um dem Schallereignis möglichst wenig Widerstand durch einen halbmechanischen Abtaster entgegenzusetzen (Spule o. Magneten). Aber das mit der thermischen Schwingung (sozusagen dem Brownschen Molekularrauschen) hatte ich übersehen, das ist ein sehr guter Hinweis.
Da ich aber vor allem am Prasseln der Schneeflocken auf liegenden Schnee (vermeintlich stille Winterlandschaft) interessiert war, bleibt die Frage: Ist das besagte Rauschen lauter als das Schallereignis durch die Flocken?
naja, das mit dem Laser hatte ich mir gedacht, um dem
Schallereignis möglichst wenig Widerstand durch einen
halbmechanischen Abtaster entgegenzusetzen (Spule o.
Magneten).
Die Strategie bei der Entwicklung hochsensibler Sensoren besteht darin, möglichst die gesamte Signalleistung zu absorbieren. Wenn diese Signalleistung genügend groß gegenüber der Rauschleistung ist, bekommst Du (vieleicht) ein Signal, sonst nicht. Da hilft keine noch so geniale Konstruktion. Die Rauschleistung ist nur von der Temperatur und der Signalbandbreite abhängig. Diese physikalische Grenze läßt sich nur durch tiefe Temperaturen und/oder geringe Bandbreite reduzieren.
Aber das mit der thermischen Schwingung (sozusagen
dem Brownschen Molekularrauschen) hatte ich übersehen, das ist
ein sehr guter Hinweis.
Da ich aber vor allem am Prasseln der Schneeflocken auf
liegenden Schnee (vermeintlich stille Winterlandschaft)
interessiert war, bleibt die Frage: Ist das besagte Rauschen
lauter als das Schallereignis durch die Flocken?
das hatte ich doch eigentlich eindeutig verneint. Vorrausgesetzt natürlich, die Schneeflocke fällt direkt auf die Membran. Aus der Ferne mit einem Richtmikro dürfte es dagegen nicht funktionieren, da die meiste Schalleistung nicht eingefangen werden kann.
mit den Mikrofonen selbst kenne ich mich nicht so gut aus, was die Empfindlichkeit usw. betrifft.
Aber grundsaetzliches zu solchen Messungen:
du hast zwei Stoerquellen, das Rauschen und reale Stoergeraeusche aus der Umgebung.
Die Stoergeraeusche lassen sich durch Richtmikrofone minimieren, aber nicht voellig ausschalten (vor allem nicht im Freien). Ich koennte mir aber vorstellen, dass durch Kompensationsschaltung das Stoersignal vom Nutzsignal abgezogen werden kann.
Das Rauschen laesst sich durch eine Koinzidenzschaltung reduzieren: das Signal mehrerer Mikrofone wird summiert (ueberlagert). Statistisch gesehen hebt sich das Rauschen der Mikrofone gegeneinander auf, das Nutzsignal wird verstaerkt. Dabei ist darauf zu achten, dass keine grossen Laufzeitdifferenzen des Nutzsignals zu den einzelnen Mikrofonen entstehen, da du sonst auch Ausloeschung des Nutzsignals bekommen kannst.