Akustiska måltavlor

[kattafan]

Det är exakt så jag gjorde, MEN, jag deklarerade inte variabeln som volatile. Har förstått efter lite påläsning att det kan ha orsakat mina problem med data som skvalpar över. Framsteg!

[lasse-a]

Det är exakt så jag gjorde, MEN, jag deklarerade inte variabeln som volatile. Har förstått efter lite påläsning att det kan ha orsakat mina problem med data som skvalpar över. Framsteg!

Japp! Det är lätt att missa! Äldre C-kompilatorer gjorde ingen direkt skillnad (de var inte "smarta" nog), men idag så optimerar de bort allt som rör sig. Så "volatile" är oftast nödvändigt.

[Fält]

Om vi säger att 20kHz är den högsta frekvens som vi inte kan filtrera bort helt, så har vi 50us på oss från lagra tiden från en input capture innan nästa puls lagrar en ny tid. En interrupt tycks för det mesta klara sig på ca 6us på en Arduino. Så det ser ut som om det fungerar att "avstudsa" ljud i mjukvara.

Varje input capture har en avstudsare på ingången, men den är för helt andra tider och avstudsar bara i 4 klockcykler, 0.25us.

Så en SR vippa på ingången tycks inte vara nödvändig.

Om vi ser på ESP32 med dess bedrövliga ineffektivitet för interrupts så ger 2us interrupt latency (dvs utan några input captures) , så ljdet hinner 0.68mm. Så länge den inte får andra saker att göra så att det blir nästlade interrupts.

Det finns också en annan typ av MCU som kallas Propeller, jag var tvungen att kolla så att den fanns kvar på marknaden. Jag vet bara att de har väldigt många kärnor som arbetar en och en. Om någon haft kontakt med dem så skulle det vara intressant att höra om det är något för det här, det känns som en ganska optimal lösning med flera enkla kärnor.

[lasse-a]

Det finns också en annan typ av MCU som kallas Propeller, jag var tvungen att kolla så att den fanns kvar på marknaden. Jag vet bara att de har väldigt många kärnor som arbetar en och en. Om någon haft kontakt med dem så skulle det vara intressant att höra om det är något för det här, det känns som en ganska optimal lösning med flera enkla kärnor.

Jag har aldrig kört eller utvecklat för den, men tittade på den i detalj på ett jobb (för ganska länge sedan). Det är en spännande arkitektur som skulle passa bra för den här tillämpningen. Varje kärna kan vänta (i sleep läge) på en port och sedan (t ex) läsa av en räknare (de har två räknare per kärna). Så med en sådan så skulle man kunna implementera exakt det jag skissade på med lös logik, dvs parallella centralt klockade räknare som man låser en och en när signal kommer in.

Men de har ingen större del av marknaden, utvecklingsmiljö och stöd är basalt (iaf om man jämför med de idag populära konkurrenterna), och de sjunger lite på sista versen vad det verkar nuförtiden. Men man kan fortfarande köpa dem direkt över disk; 120:- på Digikey (plus moms och frakt).

[lone_wolf]

Har någon möjlighet att plotta mikrofonresponsen på en överljudsbang. Man vill ju ha detekteringen på den del av kurvan som är bäst definierad, antagligen då ljudtrycket stiger snabbt. Annars är risken att man detekterar på för låg nivå där de är risk att nivån varierar från gång till gång.

Bild från https://www.wikiwand.com/en/Sonic_boom, möjlig detekteringpunkt inritad som en cirkel. Vet inte om den här kuran är representativ för det som kommer av en kula.

N-wave-detection.png

[kattafan]

Har någon möjlighet att plotta mikrofonresponsen på en överljudsbang. Man vill ju ha detekteringen på den del av kurvan som är bäst definierad, antagligen då ljudtrycket stiger snabbt. Annars är risken att man detekterar på för låg nivå där de är risk att nivån varierar från gång till gång.

Bild från https://www.wikiwand.com/en/Sonic_boom, möjlig detekteringpunkt inritad som en cirkel. Vet inte om den här kuran är representativ för det som kommer av en kula.

N-wave-detection.png

Tror att man kan få en rätt enhetlig triggerpunkt. Har stått under kulor som visslat förbi 3m över huvet och det smäller som fan i a f. Tänker att kulor beter sig mer likartat än flygplan eller vad det är nasa loggat i grafen du visar.

[lone_wolf]

Tror att man kan få en rätt enhetlig triggerpunkt...

Det får man nog; poängen är att man måste ha triggning lite över brusnivån i alla fall. Hur tänkte du den analoga sidan av mätkedjan? Någon form av nivådetektering?

[kattafan]

Tror att man kan få en rätt enhetlig triggerpunkt...

Det får man nog; poängen är att man måste ha triggning lite över brusnivån i alla fall. Hur tänkte du den analoga sidan av mätkedjan? Någon form av nivådetektering?

Labbar nu med en sånhär:
https://www.amazon.se/dp/B07JZBL8L5/ref ... UTF8&psc=1

Där kan man ställa nivån om än klumpigt.

[lone_wolf]

Tror att man kan få en rätt enhetlig triggerpunkt...

Det får man nog; poängen är att man måste ha triggning lite över brusnivån i alla fall. Hur tänkte du den analoga sidan av mätkedjan? Någon form av nivådetektering?

Labbar nu med en sånhär:
https://www.amazon.se/dp/B07JZBL8L5/ref ... UTF8&psc=1

Där kan man ställa nivån om än klumpigt.

OK, den var ju behändig med både mätkedja och nivåtrigger med binär signal.

Eftersom analog elektronik tenderar att vara temperaturkänslig i mätkedjor så tror jag man borde trigga en bit upp på kurvan för att undvka att triggerpunkten rör sig fram och tillbaka.

[lasse-a]

Har någon möjlighet att plotta mikrofonresponsen på en överljudsbang. Man vill ju ha detekteringen på den del av kurvan som är bäst definierad, antagligen då ljudtrycket stiger snabbt. Annars är risken att man detekterar på för låg nivå där de är risk att nivån varierar från gång till gång.

Bild från https://www.wikiwand.com/en/Sonic_boom, möjlig detekteringpunkt inritad som en cirkel. Vet inte om den här kuran är representativ för det som kommer av en kula.

N-wave-detection.png

Njae, från en kula i närfältet så får man mycket trevligare data. Första flanken på N-vågen är extremt brant, och även hög (stort övertryck) så det är inte svårt att trigga på den.

Jag lägger ut texten lite mer här: viewtopic.php?p=3362577#p3362577, se särskilt referensen på slutet där man både räknar på N-vågen och jämför med empiriska data för både ammunition, flygplan samt rymdfarkoster.

[lasse-a]

Labbar nu med en sånhär:
https://www.amazon.se/dp/B07JZBL8L5/ref ... UTF8&psc=1

Där kan man ställa nivån om än klumpigt.

Ja, det är egentligen kraftig överkurs för det här. Här rör det sig om stora nivåer och snabba pulser så man vill egentligen ha en icke-linjär förstärkare. Jag kladdar ihop en här: viewtopic.php?p=3373787#p3373787.

Den saknar ställbarhet, och jag har inte testat med kula än, men i teorin och i enkla test så fungerar den bra!

[kattafan]

Labbar nu med en sånhär:
https://www.amazon.se/dp/B07JZBL8L5/ref ... UTF8&psc=1

Där kan man ställa nivån om än klumpigt.

Ja, det är egentligen kraftig överkurs för det här. Här rör det sig om stora nivåer och snabba pulser så man vill egentligen ha en icke-linjär förstärkare. Jag kladdar ihop en här: viewtopic.php?p=3373787#p3373787.

Den saknar ställbarhet, och jag har inte testat med kula än, men i teorin och i enkla test så fungerar den bra!

Fast min kommer hem av sig själv till dörren ett par dar efter man gjort ett klicketiklick och ett ok på amazon.
Det är värt lite det också.

(men jag begriper inte hur deras funktion för att föreslå saker ser ut. Jag köper nästan enbart den här typen av prylar och likförbannat får jag mail: "Vi tror att du är intresserad av trädgårdsprodukter!")

[Fält]

Har någon möjlighet att plotta mikrofonresponsen på en överljudsbang. Man vill ju ha detekteringen på den del av kurvan som är bäst definierad, antagligen då ljudtrycket stiger snabbt. Annars är risken att man detekterar på för låg nivå där de är risk att nivån varierar från gång till gång.

Bild från https://www.wikiwand.com/en/Sonic_boom, möjlig detekteringpunkt inritad som en cirkel. Vet inte om den här kuran är representativ för det som kommer av en kula.

N-wave-detection.png

I den testen så är det ganska långa avstånd mellan mikrofonerna de använde, De sitter spridda över nästan tio kilometer och en av dem sitter ut åt sidan 1.6km om jag läste det rätt. Flygplanet flög också på mellan 15 och 11km när det passerade ljudvallen.

Men det är intressant för oss att se om vi får någon skillnad i hur signalen ser ut när vi skjuter på olika avstånd från mikrofonen.

[lasse-a]

Men det är intressant för oss att se om vi får någon skillnad i hur signalen ser ut när vi skjuter på olika avstånd från mikrofonen.

Över de avstånd vi talar om här, dvs en meter eller två, så kommer det inte bli någon skillnad som betyder något. Toppen på pulsen kan avta något, men någon utsmetning är det inte tal om på det avståndet. Dessutom så spelar just det senare ingen roll; vi triggar ändå på första flanken. (Ja, den smetas något den med, men inte så att det påverkar här.)

[lasse-a]

(men jag begriper inte hur deras funktion för att föreslå saker ser ut. Jag köper nästan enbart den här typen av prylar och likförbannat får jag mail: "Vi tror att du är intresserad av trädgårdsprodukter!")

Ja, artificiell intelligens är ganska dum när det kommer till kritan...

(Och visst, färdigbyggt till de priserna är svårslaget. Men räkna med att de kommer att bottna ganska hårt. Förstärkarna alltså.)

[Fält]

Men det är intressant för oss att se om vi får någon skillnad i hur signalen ser ut när vi skjuter på olika avstånd från mikrofonen.

Över de avstånd vi talar om här, dvs en meter eller två, så kommer det inte bli någon skillnad som betyder något. Toppen på pulsen kan avta något, men någon utsmetning är det inte tal om på det avståndet. Dessutom så spelar just det senare ingen roll; vi triggar ändå på första flanken. (Ja, den smetas något den med, men inte så att det påverkar här.)

Jag tänker mest på amplituden, det är lätt att lura sig på dB skalan. Vi får nog minst räkna med att kunna hantera från 0.1-1v signalspänningar inom tavlan. Om det är något som behöver hanteras beror på hur signalen ser ut. Den ser väldigt brant ut på de få bilder jag sett, så jag är inte så oroad.

[lone_wolf]

Men det är intressant för oss att se om vi får någon skillnad i hur signalen ser ut när vi skjuter på olika avstånd från mikrofonen.

Över de avstånd vi talar om här, dvs en meter eller två, så kommer det inte bli någon skillnad som betyder något. Toppen på pulsen kan avta något, men någon utsmetning är det inte tal om på det avståndet. Dessutom så spelar just det senare ingen roll; vi triggar ändå på första flanken. (Ja, den smetas något den med, men inte så att det påverkar här.)

Jag tänker mest på amplituden, det är lätt att lura sig på dB skalan. Vi får nog minst räkna med att kunna hantera från 0.1-1v signalspänningar inom tavlan. Om det är något som behöver hanteras beror på hur signalen ser ut. Den ser väldigt brant ut på de få bilder jag sett, så jag är inte så oroad.

Om man triggar en bit upp på stigande flanken spelar det väl ingen roll hur högt signalen går (antar att mätförstärkaren bottnar men den går knappast sönder).

Ekon etc kan man sköta med mjukvara; man ignorerar bara nya triggningar i ett kort tidsfönster efter man fått en "vettig" triggsekvens loggad.

[Fält]

Jag tänker mest på amplituden, det är lätt att lura sig på dB skalan. Vi får nog minst räkna med att kunna hantera från 0.1-1v signalspänningar inom tavlan. Om det är något som behöver hanteras beror på hur signalen ser ut. Den ser väldigt brant ut på de få bilder jag sett, så jag är inte så oroad.

Om man triggar en bit upp på stigande flanken spelar det väl ingen roll hur högt signalen går (antar att mätförstärkaren bottnar men den går knappast sönder).

Jag kanske missförstår dig, men jag tror istället att vi skall trigga på så låg nivå som är möjligt då det ger minst tidsfel när man ser samma signal med både stark och svag ljudnivå. Som här när kulan passerat 10cm från en mikrofon och 100cm från en annan.

Den starkare signalen är tio gånger högre och motsvarar en kula som passerar så långt bort från mikrofonen, men fortfarande på tavlan.

I praktiken kommer vi ställa upp förstärkningen så att det mesta av den kraftigare signalen klipps.

Om jag kladdat rätt så motsvarar skalan på X axeln millimeter om sinusvågen är på 20kHz. 50ms period för en 20kHz signal X 0.34mm per millisekund = 17mm våglängd.

20k.png

[lone_wolf]

...

Jag kanske missförstår dig, men jag tror istället att vi skall trigga på så låg nivå som är möjligt då det ger minst tidsfel när man ser samma signal med både stark och svag ljudnivå. Som här när kulan passerat 10cm från en mikrofon och 100cm från en annan.

Den starkare signalen är tio gånger högre och motsvarar en kula som passerar så långt bort från mikrofonen, men fortfarande på tavlan.

I praktiken kommer vi ställa upp förstärkningen så att det mesta av den kraftigare signalen klipps.

Om jag kladdat rätt så motsvarar skalan på X axeln millimeter om sinusvågen är på 20kHz. 50ms period för en 20kHz signal X 0.34mm per millisekund = 17mm våglängd.
..

Tanken med att trigga på en snabbt stigande flank är att den är bäst definierad och ger minst osäkerhet på tidsaxeln. Om man triggar där signalnivån stiger sakta så kommer analog mätosäkerhet att ge ett längre "fönster" på tidsaxeln jämfört med om man triggar där signalen stiger snabbt.

matosakerhet.PNG

Tänker mig att kurvan är knappast sinusformad utan troligen mer lik N-vågen.

[Fält]

En sinusvåg på den högsta frekvens vi kan tänka oss är ett ganska bra sätt att simulera en realistisk stigtid.

Det är värt att komma ihåg att det här problemet inte finns när man närmar sig mitten av tavlan och att problemet minskar mycket snabbt när man går från tex 10cm från en mikrofon till 20cm från en mikrofon.

Idealet är givetvis att trigga på den snabbaste delen av kurvan, men då vi inte vet om signalen är svag eller stark den når mikrofonen och elektroniken så kan vi bara välja en fast nivå att trigga på. Signalen från en mikrofon som är nära kulans passage kommer då att triggas på en mycket låg nivå jämfört signalens amplitud. När samma ljud når en mikrofon långt bort från kulans passage så kommer ljudet vara mycket svagare och signalen lägre, så samma triggnivå kommer att hamna mycket närmare signalens maximala amplitud.