Vorspiel: MEMS-Mikrofone - richtungsweisende Innovation in der Schall-Erfassung
Quelle; https://www.elektronikpraxis.vogel.de/m ... -a-423860/ Es gibt im Wesentlichen zwei Arten von MEMS-Mikrofonen: die analoge Bauart wandelt das Schallsignal in eine entsprechende analoge Ausgangsspannung um, während die digitale Bauart ein digitales, in der Regel per Pulsdichtenmodulation (PDM) codiertes Ausgangssignal liefert. Im Prinzip handelt es sich bei einem MEMS-Mikrofon um einen akustischen Messwertumformer. Die Umformung erfolgt mithilfe von Änderungen der Koppelkapazität zwischen einer feststehenden Platte (Grundplatte) und einer beweglichen Platte (Membran). Die Kapazitätsänderungen werden durch die Schallwellen ausgelöst, die durch die Schalleintrittsöffnungen auf die Membran gelangen und diese in Bewegung versetzen, wodurch sich die Breite des Luftspalts zwischen den beiden Kondensatorplatten verändert. Die rückwärtige Kammer fungiert als akustischer Resonator. Die in der rückwärtigen Kammer komprimierte Luft kann durch die Druckausgleichsöffnung entweichen, sodass sich die Membran bewegen kann.
Hier geht es um ein im Jahr 2020 verfügbares MEMS (in kleinen Stückzahlen verfügbar, lt. Vertrieb Weltweit zur Zeit unter 2.000 Stück), dass meiner Kenntnis nach als erstes wirklich HiFi tauglich ist. Es gab zwar schon Klassikaufnahmen von Bosch mit einem Stereo MEMS Mikrofon, aber weder der Rauschabstand (damals 64dB) noch die Basswiedergabe (max. 70 Hz) entsprach diesem Teil um was es nun geht. Seltsamerweise bietet der Hersteller das MEMS nicht in der HIFI Branche an, sondern bewirbt als erstes den medizinischen Bereich. Viel Spaß bei der Unterhaltung. MEMS_geschafft.jpg
Hier noch die nackten Daten lt. Datenblatt (was noch technische Fehler beinhaltet, die Anschlüsse sind z.B. verdreht)
Einsatztemperaturen (Aufnahmebereitschaft): -40 bis +85 Grad, Kugelcharakter
• Ultra-High 75 dBA SNR
• ?32 dBV Differential Sensitivity, ?38 dBV SingleEnded Sensitivity
• ±1.5 dB Sensitivity Tolerance
• 4.85 × 3.82 × 3.5 mm Surface-Mount Package
• Non-Inverted Signal Output
• Extended Frequency Response from 20 Hz to 20 kHz
• Enhanced RF Performance
• 295 µA Current Consumption
• 125 dB SPL Acoustic Overload Point
• ?77 dBV PSR
Bei den Daten muss ich sagen, ich höre nicht unbedingt die Daten. Ich will sagen, z.B. der Rauschabstand wird nach Norm bei 1kHz gemessen. Damit könnte man nun ein Neumannmikrofon zum Vergleich ranziehen und sagen: Neumann ist technisch besser.
Tja, jetzt wird es komplizierter. Es ist ja die Frage, wo rauscht es? Oft ist der Rauschteppich recht gleichmäßig über den Hörbaren Bereich verteilt. Da würde ein Zahlenvergleich natürlich stimmen. Wenn ich aber die Dokumentation lese, sehe ich Schaubilder, aus denen herausgeht, das der MEMS Rauschabstand immer besser wird, je höher die Frequenz wird....er ist also nicht gleichmäßig verteilt. Das wirkt sich auf unser Empfinden aus, es könnte sein, dass ein MEMS mit schlechterer Rauschzahl besser klingt als ein Mikrofon mit normaler Kapsel und 6 dB besserer Rauschabstand (entspricht 100% besser).
Hier noch einmal mein Vorbild:
P.S. in der Kiste liegt ja das Mikrofon, ich bin noch nicht schlau geworden welche Bauart es ist, Jeklinscheibe in klein?
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
• Ultra-High 75 dBA SNR
...
Bei den Daten muss ich sagen, ich höre nicht unbedingt die Daten....
Tja, jetzt wird es komplizierter. Es ist ja die Frage, wo rauscht es? Oft ist der Rauschteppich recht gleichmäßig über den Hörbaren Bereich verteilt. Da würde ein Zahlenvergleich natürlich stimmen. Wenn ich aber die Dokumentation lese, sehe ich Schaubilder, aus denen herausgeht, das der MEMS Rauschabstand immer besser wird, je höher die Frequenz wird....er ist also nicht gleichmäßig verteilt. Das wirkt sich auf unser Empfinden aus, es könnte sein, dass ein MEMS mit schlechterer Rauschzahl besser klingt als ein Mikrofon mit normaler Kapsel und 6 dB besserer Rauschabstand
daraus ergibt sich dummerweise die Konsequenz, dass für ältere Rezipienten die MEMs wieder relativ schlechter da stehen
als die klassischen Elektrets, weil der vorteilhaftere Bereich nicht mehr wahrgenommen wird.
Das wird hier im Forum vermutlich min die Hälfte der Teilnehmer betreffen?!
Wenn du 'ne Quelle für gute/neue Ohren findest lass es uns bitte wissen
Antwort von ruessel:
daraus ergibt sich dummerweise die Konsequenz, dass für ältere Rezipienten die MEMs wieder relativ schlechter da stehen
Nicht unbedingt. Die MEMS besitzen noch viel andere Vorteile die man nicht in Zahlen ausdrücken kann aber doch hörbar sind. Es ist z.B. die nicht wiegbare Masse der Membrane. Deshalb schwingt ja dieser MEMS angeblich messbar bis 165 kHz. Ich habe darüber noch kein Wort verloren, gestern konnte ich aber einen Effekt im Aussteuerungsbalken des DR05 Rekorders feststellen, kurze Impulse schlugen weiter und schneller auf dem MEMS Kanal aus. Evtl. ist die Anstiegsrate schneller als mit einer trägen 10mm Membran. Sollte das so sein, würde der Anschlag am Klavier oder Schlagzeug deutlich präziser kommen.
Antwort von roki100:
diese MEMS Mikrofone, sind auch in BMPCC eingebaut, wahrscheinlich auch in viele andere Kameras. Hast Du da mal was versucht zu verbessern/modifizieren? Die BMPCC ist außerdem mit folgendem "audio operational amplifier" LME49743 ausgestattet. Vielleicht lässt sich da was machen. :)
Antwort von ruessel:
Hast Du da mal was versucht zu verbessern/modifizieren?
Das wird schlecht gehen, es gibt so viele verschiedene MEMS, die Anschlüsse sind auch verschieden. Ich habe schon Probleme an meinen Kabel zu löten....
Heute versuche ich, mein MEMS auf 80 kHz zu steigern, dabei auch noch die Empfindlichkeit zu verdoppeln. Sprich den ganzen MEMS zu benutzen. Die Membrane im MEMS scheint zwei feste Elektroden zu haben - zwischen diese im Schall schwingt. Dadurch gibt der Chip 2 Signale aus, einmal wie wir es von einer normalen Tonkapsel kennen und dann nochmal beim zurückschwingen auf Normalposition ein um 180 Grad verdrehtes Signal.
Ich kann im Datenblatt nix darüber genaueres finden, aber das müsste doch ein Minussignal sein, wie wir es von einer symmetrischen XLR Tonverbindung kennen. Deshalb mein Gedanke, einfach noch ein Auskoppelkondensator für diesen Ausgang und es ist ein symmetrisches XLR Mikrofon.
Noch ein Wort zum Auskoppelkondensator. Es sind gestern die sauteuren Folienkondensatoren gekommen, bei 15 uF sind das Teile so groß wie eine halbe Zigarre. Deshalb habe ich gestern den geschätzten Wert mit 15 uF genau berechnet, um zu schauen ob 6.8 uF auch reichen würden - die Teile sind viel kleiner. Dazu benötigt man den herrschenden Widerstand und die untere Grenzfrequenz ab wann das Signal langsam mit 3dB/octave ausgeblendet wird. Der Widerstand des MEMS Ausgang ist mit 700 Ohm angegeben und die gewünschte untere Frequenz ist hier 15 Hz. Ergebnis für den passenden Kondensator beträgt damit: 17.7 uF.
Mit meinen geschätzten 15 uF liege ich bei der unteren Frequenz bei rund 17 Hz. Leider habe ich damit keine Reserven mehr. Jeder Rekorder hat in seinem Preamp im Eingangsbereich auch einen Kondensator um Gleichspannungen zu entfernen. Leider ergeben zwei Kondensatoren hintereinander nicht die doppelte Kapazität, sondern deutlich weniger.
Antwort von ruessel:
DSC_2252.jpg
Damt ihr das Problem seht, oben im Bild links der MEMS, daneben ein 22 uF Elkokondensator für Frequensweichen - der auch schon hochwertig ist und ca. 1 Euro kostet. Daneben dann der japanische "Audio" Kondensator mit 15 uF, kosten im Einkauf 25 Euro. Er benutzt ein besseres Dielektrikum und ist recht genau mit enger 1% Toleranz abgestimmt. Daneben dann ein 1 uF Nazikondensator von 1938 aus einem Göbbelschnauzenradio mit Hakenkreuze aufgedruckt.....ja er ist passend braun - aber funktioniert auch heute noch, wenn auch mit reduzierter Kapazität von 50%. Hat hier eigentlich auch keine weitere Bedeutung.
Für das MEMS in symmetrischer Beschaltung, werden zweimal 15 uF benötigt oder besser 4 Stück um auf der sicheren Seite zu sein, da wir den Rekorder mit seiner Eingangskapazität nicht kennen..... sicher ist sicher. Das wären dann bei Stereo 8 x 25 Euro, nur an kosten der Kondensatoren. Evtl. muss ich da Abstriche machen...... es gibt auch Folienkondensatoren für 5 Euro.
Vor ein paar Jahren habe ich hier im Forum ein Soundfile vorgestellt, es war eine Röhrenschaltung mit reichlich dieser Kondensatoren aus Japan. Nur die Schaltung war hochohmig und die Kapazitäten dementsprechend klein + günstig. Damals stimmten für die Soundqualität ca. 80% der Slashcamer für das File mit diesen Kondensatoren ab - im Blindversuch! Auch deshalb nehme ich sie gerne.....
Ein weiterer Aspekt, Elkokondensatoren werden gerollt und ergeben bei hohen Frequenzen technisch auch eine Spule. Eine Spule ist aber schlecht für hohe Frequenzen. Ich weiß es nicht genau, aber mit günstigen Elko kann man(n) 80kHz Aufnahmen evl. vergessen.
Dann kommt noch ein Problem auf mich zu. Liegen lange genug 48V Phantomspannung am Kondensator an, lädt er sich langsam auf. Beim nächsten einstecken in den Rekorder entladet sich dieser große Kondensator blitzschnell. Ihr kennt es vielleicht beim anstecken von Mikrofonen am Mischpult kann es kurz ein lautes Knacken geben - das ist dieser entlade Effekt. Bei den gewünschten 30 uF pro Phase gibt es kein knacken mehr sondern eine Explosion, die dem Tontechniker den Kopfhörer vom Schädel haut. Es muss also noch eine Schutzschaltung her, die den Kondensator beim abklemmen entlädt.
Was sagte der große Philosoph Ozzy Osborne: „Alles, was schiefgehen kann, wird auch schiefgehen.“
Die Elkos sind mist, die darüber gehen sauber bis 100 kHz...... wären interessant, ich habe keine Erfahrungen im Soundbereich damit.
Antwort von roki100:
die werden aber in Verbindung mit MEMS immer verwendet? Beispiel:
Bildschirmfoto 2020-02-20 um 15.01.53.pngBildschirmfoto 2020-02-20 um 15.03.52.png
Antwort von ruessel:
Du must schauen, MEMS werden in der Alexa oder im Auto als Spracheingabe genutzt. Da ist die Aufgabe nur Befehle umzusetzen. 99% werden wohl dazu MEMS seit 10 Jahre eingesetzt. Die Dinger sind aber nicht für die Audioproduktion entwickelt und dürfen ruhig mit Elkos betrieben werden - auf diesen Markt zählt jeder halbe Cent... außerdem gibt es auch digitale MEMS, da brauchts keine gute Auskopplung.
Jetzt gibt es so ein analoges MEMS mit mehr oder weniger HIFI Daten, hier möchte ich auch das beste nun weiter einsetzen und ELKOS haben vielleicht etwas in preisgünstigen Verstärker als Koppelkondensator zu suchen aber nicht in HighEnd Geräten. neumann-u87ai_hack.jpg
oben z.B. ist ein Hack für ein Neumann U87 Mikrofon, hier kann man die neuen gelben Kondensatoren sehen. Da wurden keine Elkos eingesetzt sondern Folienkondensatoren....aus Klanggründen. Ob ich oder Du das überhaupt hörst, steht auf einen anderen Blatt. Ich habe aber Menschen kennengelernt, die hören es und geben dafür auch mehr Geld aus. Für so ein umgearbeitetes U87 wird angeblich bis 5.000 Dollar gezahlt.
Gut, diese Kondensatoren wurden wirklich um Mitternacht von Jungfrauen gewickelt und geküsst! Daher auch der Preis je 1 uF um 240 EUR, meine Japan Kondensatoren scheinen mit 1,60 EUR/uF doch recht billig zu sein.....
Antwort von TheBubble:
Wenn die verschiedenen Mikrofontechniken ihre Vor- und Nachteile in jeweils unterschiedlichen Frequenzbereichen haben, warum kombiniert man sie nicht einfach?
Daraus könne man doch ein virtuelles "optimales" Mikrofon zusammenbauen.
Antwort von ruessel:
Psssst........ habe ich auch schon daran gedacht, ein 2 wege Mikrofon. Das gab es auch schon mal vor langer Zeit.....
Antwort von TheBubble:
Was ist damals daraus geworden? Ein Flop, weil teurer in der Herstellung? Oder fehlten die Möglichkeiten, die Signale optimal zu kombinieren?
Antwort von ruessel:
Was ist damals daraus geworden? Ein Flop, weil teurer in der Herstellung?
Ich weiß es nicht mehr, muss ich Nachschauen, war glaube ich ein amerikanisches Studiomikro aus den Spät 60er Jahren..... hat sich nicht durchgesetzt. Neumann und o.k. bauten schon geile Mikros zu dieser Zeit.
DSC_2253.jpg
Ich muss es los werden: GEIL.
Es funzt nun wirklich, das 180 Grad verdrehte Signal dazu über einen eigenen Koppelkondensator rauslaufen lassen und eine symmetrische Tonverbindung wie aus dem Lehrbuch ist geboren!
Was bedeutet das?
Ganz einfach, wir haben ein MEMS und jeweils pro Phase einen Koppelkondensator - Fertig. Keine aufwändige Koppelschaltung via Transistoren mit weiteren Rauschen, klirren, verzerren etc. - nein, ein nackter purer Sound!
Schaut euch mal oben im Threat das Neumann an, sie benötigen zur Symmetrie des Mikros diesen Trafo (Übertrager), er ist in guter Qualität richtig aufwändig und ist doch (egal wie aufwändig gewickelt) in fast allen Parametern einem schnöden Folienkondensator unterlegen. Allerdings bekommen sie damit alles kleiner hin....
Morgen werde ich mir das Ergebnis mal anhören...... und Kondensatoren besorgen.
P.S. Der rote Pfeil zeigt wieder das MEMS. Als Koppelkondensatoren habe ich hier nur 4.7 uF, so bleibt aber mein ZOOM F8 heile und wird nicht zufällig durch Kondensatorentladung zerstört.
Antwort von handiro:
Ich habe solche guten,gewickelten Kondensatoren u.a. in meinen Urei 811B und kann bestätigen, dass es ein gewaltiger Unterschied ist und ganz vorne (Mikro) und ganz hinten (Speaker) Sinn macht. Da läuft der Ton quasi verlustlos durch. Allerdings sind die riesig und das macht das ganze mini Mikro zunichte :-) Sie müssen also wahrscheinlich mindestens so gross wie in dem gepimpten Neumann U87 sein.
Viel Glück Ruessel, ich finde Deine Projekte immer erstklassig!!
Antwort von ruessel:
Viel Glück Ruessel, ich finde Deine Projekte immer erstklassig!!
Moin, danke.
Heute bekomme ich gute Kondensatoren in der passende Größe (33 uF) zum Preis 10,- Stück. Besitzen halt die üblichen Werte eines Industriekondensators, sind aber speziell für Frequenzweichen gedacht, sogenannte Folkos. Sie bestehen aus metallbeschichteter Polyesterfolie, besitzen einen kleinen Verlustfaktor und halten praktisch ewig. Die Toleranz ist mit 5% auch etwas schlechter, die Japaner besitzen nur 1% Abweichung - sie haben auch bei hohen Frequenzen etwas weniger Verluste und eine bessere Impulsfestigkeit bis in den Radiobereich hinein.
Für heute ist geplant, die Testaufnahmen bei 192 kHz (Sound bis 80 kHz) zu machen, draußen wird es schlecht, es regnet zur Zeit. Dann muss ich mir Gedanken machen, wie ich die lästige Batterie loswerde und die Phantomspannung benutze. Das Mikro soll aber auch mit 12V - 24V - 48V XLR Phantomspannung laufen, muss also unbedingt geregelt werden.
Antwort von ruessel:
spektrum100kHz.jpg
Hier nun das Soundspektrum mit MEMS in meinen Garten bis 100 kHz. Laut Hersteller ist aber der ZOOM F8 nur bis 80 kHz zertifiziert, also nur bis 80 kHz ist das Bild zu betrachten. Ich hatte bei ca. 60% aufgedrehten Regler eine Atmo mit 100% Level Ausschlag, sollte also guter Ausgangslevel sein, später dazu mehr.
Ich habe aber mit meinen Ohren nur das Bremer Autobahnkreuz in ca. 1 Km Entfernung hören können. Kein Vogel, kein Käfer nix....es ist windig und es nieselt. Um überhaupt was zu ändern, habe ich in der Mitte der Aufnahme ein paar Baumbusstangen klötern lassen - die lagen da gerade rum.
Wir sehen bei 25 kHz ein breitbandiges Signal, das schätze ich das ist der Wind, der sich an der Aussenmauer bricht. Dann gibt es noch ein kleines Signal bei genau 40 kHz, dass könnte der Türbewegungsmelder bei meinem Nachbar sein, ca. 30 Meter Entfernt. Mehr kann man im Moment noch nicht sagen, das Mikrofon hat bis jetzt Signale bis 70 kHz aufgezeichnet.....so zeigt es das Bild.
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
Wir sehen bei 25 kHz ein breitbandiges Signal, das schätze ich das ist der Wind, der sich an der Aussenmauer bricht. Dann gibt es noch ein kleines Signal bei genau 40 kHz, dass könnte der Türbewegungsmelder bei meinem Nachbar sein, ca. 30 Meter Entfernt.
Wind an der Mauer sollte mE eher ein Rauschband liefern, also diffuser u viel breiter sein.
25 kHz entspräche etwa einer Resonanzlänge von 6.6 cm (lambda/2) , das klingt eher nach Gehäuse-Resonanz?!
Wie/wo sind die Kapseln eingebaut?
Bewegungsmelder laufen doch schon seit Jahrzehnten im IR-Bereich?!
Antwort von ruessel:
Das ist ja das Problem, der MEMS liegt im Moment noch auf der Platine geklebt. Ich hatte bei der Aufnahme einen Tisch direkt an der Aussenmauer gestellt, worauf der Rekorder & Mems lag. So kam der Wind/Niesel nicht ganz so heftig in die Tonöffnung.
Mein Nachbar hat da so eine alte Glastür im Garten, Überbleibsel eines Geschäfts aus den 80 Jahren. Teilweise hatten diese Türen schon Radar...... IR kam m.M. später.
Antwort von ruessel:
DSC_2254.jpg
Oben im Bild die nun benutzten Auskoppelkondensatoren für ein XLR Anschluss, satte 2x 33 uF die nochmals viel dicker sind. Darauf das verwendete MEMS.......
Antwort von roki100:
.LOL ;)))) Am ende ist das fertige Mikrofon größer als eine BMPCC4K ;)
Sehr interessant was du da macht lieber Rüssel. Freue mich auf das fertige Ergebnis.
Antwort von ruessel:
Bei einem Stereo Mikro hätte man 4 von den dicken Dingern. Sie müssen aber nicht direkt am MEMS gelötet werden, wir haben gelernt, der MEMS ist ab MikroGehäuse symmetrisch und braucht keine weitere Abschirmung. So könnte man die Kondensatoren zu einem Teil des Handgriffes machen!
Antwort von Darth Schneider:
Nun, ja. Ich hatte früher ein professionelles sehr langes Sennheiser Richtmikrofon, ca. 50cm. Da musste man auch zwischen Mik und der Kamera noch zusätzlich eine kleine Box mit 9V Batterien anschliessen damit das Teil überhaupt funktionierte, so etwas wie ein Vorverstärker (ich bin mir nicht sicher) war aber noch eher grösser wie ein heutiger externer Ton Recorder.
Von dem her...Nicht so schlimm. Gerade mit einem Handgriff, wo die Teile dann drin sind, das wäre schon durchaus sinnvoll.
Coole Technik, ich verstehe das meiste nicht, aber toll wie sich der Rüssel damit so intensiv auseinander setzt.
An Rüssel.
Wie teuer wird dann am Schluss so ein MEMS Mik, so in etwa wenn es dann fertig ist ?
Oder baust du das nur für dich selber ?
Gruss Boris
Antwort von ruessel:
Jetzt geht es um die Spannungsversorgung durch Phantomspannung. Der MEMS benötigt nur einen Drittel eines 1/1000 Amperes, also rund (gut aufgerundet) 0,3 Milliampere. Normalerweise wird dies einfach durch eine Z-Diode realisiert. Eine Z-Diode (0,2 EUR) plus einen guten Widerstand (0,08 EUR) ergibt eine einfache aber geregelte Spannung. Unser MEMS läuft von 0,3V bis 3,3V und wird zerstört ab ca. 3,6V. Laut Datenblatt behält er unter jeder Betriebsspannung die Rauschzahl bei, nur der Ausgangspegel ist bei 3,3V am höchsten, er beträgt bei 130 dBA Lautstärke ca. 0,9V. Wir wissen das ein Line Ausgang von einen CD Player bei 100% Pegel 0,775 V liefert. Also haben wir bei 3,3V richtig Dampf auf der MikrofonLeitung! Ich sage immer, abregeln kann ich immer..... (hätte auch Ozzy Osborne gesagt)
Dumm nur, das ich früher gelernt habe (Hatte mal kurz einen Job in einer HiFi Entwicklungsbude), Z-Dioden haben nix in hochwertigen Audioschaltungen zu suchen.... Der Grund ist einfach, Z-Dioden erzeugen in der Spannung noch ein Haufen Rauschsignale. Diese müssen herausgefiltert werden, das kann wieder teuer werden, so dass man die Schaltung gleich ganz anders angeht. Aber simpel ist das mit Z-Diode schon verführerisch.
Was sagt das Datenblatt des MEMS. Eine Menge, anscheinend hat der Hersteller des MEMS sich darüber Gedanken gemacht und einen Haufen Angaben gemacht, wie dreckig die Stromversorgung sein darf. Ich lese von HF Impulsen, ich lese von starken Sinus, ich lese von Nadelimpulsen um 212 Hz.... das alles steckt der MEMS vom Werk aus ein. Aber eine Info ob die Spannung verrauscht sein darf, lese ich natürlich nicht. Also testen!
Antwort von ruessel:
Oder baust du das nur für dich selber ?
Im Moment ja.
Das wichtigste ist doch wie riecht der Fisch, will sagen, wie klingt das Mikro? Ist es musikalisch? Oder technisch Steril......
Habe mit dem Sennheisermann telefoniert, er hat mich auf einen kleinen aber feinen Fehler hingewiesen. Der Widerstand am Auskoppelkondensator wird nicht vom MEMS bestimmt, sondern vom angeschlossenen Rekorder. Ja, so schnell passieren gedanklich Fehler. Dieser liegt meist bei handelsüblichen Rekordern um 2K oder etwas höher. Rechne ich (RC Glied) mit 2K Rekorderimpedanz und 15 Hz Grenzfrequenz, erhalte ich 5,3 uF. Das ganze dann mit Sicherheit mal 2 und um 10uF reichen plötzlich aus....... jetzt kann ich mir auch wieder die guten Japanischen Kondensatoren leisten ;-)
Alles wird gut.
RC Glieder berechnen:
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
. das alles steckt der MEMS vom Werk aus ein. Aber eine Info ob die Spannung verrauscht sein darf, lese ich natürlich nicht.
da die Versorgung intern wohl unipolar sein wird, sollte die schon ziemlich clean sein.
(um eine negative Betriebsspannung intern zu generieren sind die Dinger zu klein).
Also einfach einen 78L03 davor und 10yF dahinter.
Es sei denn Du willst bei 48V Phantomspannung beginnen, dann wirz lästiger.
(für RC-Glieder nimmt man einfach ne HF-Tapete, dann hat man das in 3 sek)
Antwort von ruessel:
Es sei denn Du willst bei 48V Phantomspannung beginnen, dann wirz lästiger.
Ja, das soll schon sein, ist ja die meistverbreitete Phantomspannung. Sollte also eine Regelung bekommen, dann wäre eine theoretische Phantomspannung zwischen ca. 4V und 250V willkommen (max. Spannungsfestigkeit für die Kondensatoren).
Hier im Hintergrund wird es nun etwas stressig. Da ich im Moment vermute, dieser MEMS würde sich bei Frauenstimmen besonders von anderen hochwertigen Mikrofonen stark absetzen, hatte ich das mal am Telefon erwähnt. Wie der Zufall es will, ist nächste Woche eine Opernsängerin aus Japan in der Stadt. Sie würde mir kurz (wenige Minuten) eine Kostprobe in das Mikro darbieten. Wäre eine Chance....... leider ist noch nix fertig, kann da ja nicht eine rotzige Platine auf dem Tisch legen und sagen: mach mal.
mems_frq.jpg
Oben der im Datenblatt angegebene Frequensverlauf. Wie man sieht ist der typisch für MEMS, er zeichnet sich durch starken Anstieg der Höhen aus. Bei diesem MEMS scheint der höchste Peak bei rund 40 kHz (höchste Empfindlichkeit zu liegen um dann bis 165 kHz auszulaufen.
Das Schaubild gilt nur für ein direktes beschallen auf Achse des Tonloches.
Es hat sich gestern ein Leiter aus einem Tonlabor (Universität) bei mir gemeldet. Sie haben schon einiges an Erfahrungen mit MEMS. Unter anderem habe ich nun Unterlagen, die echte Messungen unter diversen Einsprechwinkeln grafisch Abbilden. So ist ein (besserer) fast linearer Frequensgang zu erwarten, wenn man das Teil von der Rückseite beschallt. Hier gibt es aber auch unerwünschte Einbußen um etwa 4 kHz, wenn noch reflexionen dazu kommen, wird es ganz düster. Ich werde ein um 90 Grad einschallen nun bevorzugen. Hier wird der Höhenanstieg um ca. -3 dB/Oct. schon mal korrigiert.
Noch mehr kann man mit Filz beklebte Scheiben erzielen. Diese ca. 05 - 1mm über dem Schallloch des MEMS angebracht, korrigiert fast linear. Eine schöne Aufgabe für einen 3d Drucker.
Unten im Anhang das rechte Schaubild, zeigt den Schallpegel und den dazugehörigen Ausgangslevel bei 3.3V an. Er ist sauber linear ansteigend, was nix besonderes ist, machen fast alle guten Kapseln. Ab ca. 120 dBA flacht die Kurve ab, hier kommen wir an die Grenze des MEMS, meist steigt hier dann auch das Klirren stark an.
Antwort von ruessel:
Ach so, was ich vergessen habe.
Die Firma, die diesen MEMS herstellt, ist gerade an einem neuen dran. Noch etwas größer, noch etwas rauschfreier, noch teurer (da weniger auf einem Waffer passen) aber Bass bis 5 Hz hinunter ohne Verluste - dafür nicht mehr so hoch im Ultraschallbereich. Lecker!
Antwort von ruessel:
Das Design für den Prototypen steht nun. Vor einigen Jahren präsentierte ich das Tesla Ei, vielleicht erinnern sich einige...... das MEMS Mikrofon wird eine Hommage an das großartige Design der 50er Jahre. Besitzt genug Platz für die Kondensatoren und ist wie aus dem Windkanal, kann evtl. für Ultraschall helfen.....
Bei Gelegenheit müsste man mal Vergleichsaufnahmen anfertigen. Technische Daten sind ja immer nur die eine Seite der Münze...
- Carsten
Antwort von ruessel:
DSC_2256.jpg
Vorne links der verchromte Grundkörper, innen viel Platz für Teile..... ;-)
Antwort von ruessel:
DSC_2257.jpg
Zeit für einen Kaffee und Kuchen. (Natürlich aus der musikalischen Tasse Music Hall Worpswede)
Von einen alten Schoepsschaltplan habe ich mich inspirieren lassen..... und es klappt, der MEMS hängt nun an 48V oder 12V und es gibt keine Störungen im Signal, prima. Es scheint auch der Output noch etwas größer zu sein als mit 3V Batterie....
Noch ein Wort zum Basteln an symmetrischen Tonverbindungen. Da ich gestern beim suchen im Netz "Wie machen es die anderen" sehr viel abenteuerliches gefunden habe, sogar im Musikerforum.
Oben ist die Beschaltung der Phantomspannung einer XLR Tonverbindung abgebildet. Es ist kein Hexenwert, am Steckerpin 2 + 3 wird vom Rekorder/Mischpult über zwei 6,8 kOhm Widerstände eingespeist. Genormt ist, dass damit max. 10 mA Verbrauch entnommen werden darf. Also viel für zusätzliches Blink-Blink (schöne LED oder ähnl.) ist das nicht. Es gab auch mal ein älteres Studiomikro was mehr verbrauchte und nicht überall an modernen Geräten lief. Das hat damit zu tun, früher wurde ganz einfach ein kleiner 48V Trafo in das Mischpult gepflanzt das dann auch 30 Eingänge locker speisen konnte. Bei modernen (USB) Geräten ist die Stromaufnahme durch elektronische Schaltung eher begrenzt, hier werden aus den 5V oder Steckernetzteilen durch raffinierte HF Schaltung die 48V erzeugt - und ist da eher knapp im Strom bemessen bzw. man geht fest von max. 10 mA pro XLR Buchse aus.
Noch viel wichtiger ist, das man unter allen Umständen die Symmetrie wart. Also nicht nur z.B. von PIN 2 seine benötigte Spannung abzweigt, das verändert unter Umständen den Innenwiderstand der Leitung einseitig und es fliest ein unerwünschter Gleichstrom und es klappt evtl. nicht mehr die Störfreiheit bei längeren Kabellängen. Also aufpassen. Ich zweige für das MEMS PIN 2+3 über einen jeweils 100kOhm Widerstand an, so klappt es auch mit der symmetrie weiterhin.
Falls jemand ein altes Mikro aus der Bucht mit Tonaderspeisung erwirbt, oben ein Beispiel wie dort die Beschaltung der 12V Spannung funktioniert. Die Tonaderspeisung gab es bis in die frühen 70er Jahre. Dann kam XLR Phantomspeisung 48V wie wir sie heute kennen. Warum?
Weil an einer Tonaderspeisung kein dynamisches Mikrofon betrieben werden darf, es funktioniert nicht oder wird sogar zerstört. Schliessen wir an einer Tonaderspeisung eine Spule an Pin 0V und Pin+ Signal an, laufen 12V direkt durch die Mikrofonspule. Im besten Fall geht die Membran auf Anschlug und fällt nach abklemmen wieder zurück, oder die Spule heizt sich wie eine Kochplatte auf und verbrennt nach einer gewissen Zeit.
Bei einer modernen XLR Tonverbindung hängt die Spule an pin 2+ 3. Beide Pins haben aber nur 48V +, keine Verbindung zur Masse - also fließt kein Strom, die Spule "sieht" noch nicht einmal die 48V. So ist das alles sicher.....
Antwort von ruessel:
Wow..... was für ein cooles 50er Jahre Design. Erinnert mich am Flugzeugbau....Jets.... es ist ein Synton MB61, aus der Schweiz....extrem extrem selten! Wird gerade in der Bucht angeboten, leider über mein Buget für Spontankäufe von max. 50,-........ es juckt in den Fingern, aber 80,- ist zu teuer. Cool: Darin ein neues MEMS ;-)
Ein AT 5047 (ca. 3500 Euronen) oben im Bild. Wie man sieht, sind 4 Kapseln verbaut. Würden diese parallel geschaltet, würde man den Rauschabstand mit jeder Kapselverdopplung um 3 dB erhöhen. So könnte man mit 4 MEMS auf einen Rauschabstand von über 80 dB kommen, na wie klingt das? Für Hardcoremenschen meinetwegen auch 16 Mems.....
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
Würden diese parallel geschaltet, würde man den Rauschabstand mit jeder Kapselverdopplung um 3 dB erhöhen. So könnte man mit 4 MEMS auf einen Rauschabstand von über 80 dB kommen, na wie klingt das?
ich ersehe die Originalgröße nicht,
aber der Kapselabstand ist schon etwas groß.
So bekommt man > ca 3 kHz schon kuriose Richtwirkungen mit Nebenkeulen.
Der Gewinn geradeaus korreliert dann mit undefinierten seitlichen Richtungslöchern.
Antwort von ruessel:
Der Gewinn geradeaus korreliert dann mit undefinierten seitlichen Richtungslöchern.
Aber kaum mit den MEMS...... AT hat dort im Beispiel über Kreuz je 2 Kapseln in Reihe betrieben, je 2 auf einer Seite des symmetrischen Anschlusses.
Antwort von ruessel:
DSC_2258.jpg
Stand der Dinge. Oben im Bild der fast fertige Prototyp, es fehlt noch die automatische Entladung der Koppelkondensatoren. Ja, sieht sehr wild aus aber funktioniert einwandfrei. Gerade habe ich diese Teile mal 20 bestellt, es liegen ja noch einige weitere MEMS hier.
Leider hat sich in der Nacht eine Erkältung angekündigt. Nase dicht, Kopfschmerzen, scheiß Laune.
Antwort von Darth Schneider:
Am besten literweise Ingwer Tee mit Honig trinken, Tablette reihhauen, Chicken Soup essen und einen schönen dabei Film schauen...
Gute Besserung
Antwort von ruessel:
Am besten literweise Ingwer Tee mit Honig trinken, Tablette reihhauen, Chicken Soup essen und einen schönen dabei Film schauen...
Gute Besserung
Danke. Aber ich habe gerade ein heißes Entspannungsbad hinter mir...... jetzt geht es wieder, Nase ist frei und tropft nicht mehr ;-)
DSC_2259.jpg
Nun geht es um die Position des MEMS am Mikrofongehäuse. Mechanisch entkoppelt - klar. Gegen mechanischer Beeinflussung schützen - klar.
Ich habe noch ein Telefonat zum MEMS Spezialisten geführt, jetzt ist mir klar, das ich hier wirklich noch viel lernen muss. Klar 80 kHz in den Mund nehmen ist schnell gemacht aber auch aufgezeichnet bekommen...... es sind ein paar Hürden zu nehmen.
Mir war nicht klar, dass XLR Mikrofonkabel gar nicht für diese Frequenzen geeignet ist, jedenfalls meist nur das teure. Ab 10 Meter fängt das Kabel eine deutliche Spule für diese hohen Frequenzen zu werden, Spulen sind aber schlecht, sie Filtern Frequenzen raus. Er meinte auch, ich soll vorher den ZOOM F8 Mikrofoneingang kurzschließen um überhaupt schauen zu können ob das Signal wirklich sauber bis 80 kHz aufgezeichnet wird. Das wäre in dieser Preisklasse nicht selbstverständlich, meist gibt es schon Signale die vom Gerät selber erzeugt werden..... mache ich als nächstes.
Dann aufpassen, es gibt bei MEMS um das Gehäusebauteil einen sicheren Bereich, der nicht mit Bauteilen (besonders kantigen Teilen wie Kondensatoren) nicht bestückt werden darf, es werden bei Nichtbeachtung dann Reflexionen mit Phasenverschiebungen erzeugt.
Bild oben. Typischer Fehler beim verlöten, das MEMS sitzt schief auf der Platine und Schall kommt auf zwei unterschiedlichen Richtungen hinein = massive Kammfiltereffekte = unlineare Frequenzgang.
Darunter typischer Fehler Nummer 2, eine MEMS-platine wird mit Abstandshalter montiert (so geschehen bei einem Handyhersteller), das MEMS bekommt zwar aus Gummie eine akustische Abdichtung bis zum Gehäuseschalloch, aber es entsteht in der Größe des Mems ein Hohlraum = schlechter Frequenzgang mit heftigen Auslöschungen.
So wie der MEMS von mir mit dünnen Kabeld direkt unter dem Mikroskop verlötet wird, wäre die absolut beste Montage....vom Frequenzgang her gesehen.
Antwort von ruessel:
Passend zum Thema...irgendwie ;-)
Antwort von ruessel:
Ich habe mir einen XLR Stecker gebastelt, bei dem PIN 2+3 mit einem rauschfreien Metallschichtwiderstand 620 Ohm kurzgeschlossen wurde. Das MEMS gibt ca. bei dieser Impedanz seinen symmetrischen Ausgang frei, ist also ein Wert wie er mit dem Mikrofon auch anfällt. Dieses "tote Mikrofon" habe ich bei meinem ZOOM F8 in Kanal 1 gesteckt und den Mikrofonverstärker voll aufgedreht, der ZOOM wurde über Akku gespeist, damit kein Netzteil brummen stören kann.....
Ist die Phantomspannung ausgeschaltet ergibt das dieses Spektum von 0-100kHz:
ZOOM F8 Spektrum 0V.jpg
Wunderbar gleichmäßiger Rauschteppich bis 80 kHz darüber leicht ansteigender Rauschteppich. Ganz unten gibt es um 200 Hz einen gleichmäßigen Peak, keine Ahnung woher dieser kommt. 230V LED Licht im Haus?
Antwort von ruessel:
Nochmal mit eingeschalteter Phantomspannung 24V:
ZOOM F8 Spektrum 24V.jpg
Antwort von ruessel:
Und zum Schluss mit 48V Phantomspannung:
ZOOM F8 Spektrum 48V.jpg
Antwort von ruessel:
DSC_2261.jpg
Da nun bekannt ist, das mein Rekorder recht gut sauber aufzeichnet und keine Störungen durch Phantomspannung oder ähnliches produziert, geht es zum nächsten Punkt.
Gestern habe ich noch einen massiven "Ball Grill" mit Windschutz besorgt (der hat nun mein MEMS Entwicklungsbuget von 500,- durchbrochen), zum mechanischen Schutz des MEMS. Das Teil ist wirklich Robust und knickt nicht gleich ein, wie ich es schon oft gesehen habe......hatte auch seinen Preis - für ein wenig Draht. Da ich mich leider nicht mit Ultraschall auskenne und keine Vorstellung habe, ob dieses Material eine Dämpfung oder sogar eine komplette Blockade dieser Frequenzen erwirkt, müssen Tests her. Dazu müsste ich mir einen kleinen Ultraschallteststand bauen, möglichst bis 80 kHz. Denn was ist mit Windfell, klappt das noch bis 80 kHz?
Aber nicht heute. Bin völlig fertig, meine Erkältung hat zugenommen und ich verbrauche Taschentücher fast als Kiloware, der Körper will auch nicht mehr - ich bleibe heute im Bett. Männererkältung.
Antwort von suchor:
Gute Besserung
Das MEMS läuft nicht weg😀
LG
Antwort von domain:
Wesentlich schlimmer ist es ja, wenn sich die Viren noch hinab zu den Bronchen ausbreiten, so ein lästiger Reizhusten kann schon mal 3 Wochen dauern.
Wenn es nur Schnupfen ist, dann sagte meine Mutter immer: 3 Tage kommt er, 3 Tage bleibt er, 3 Tage geht er.
Hoffe, dass du deinen Rüssel bald wieder frei bekommst, gute Besserung und nichts einnehmen.
Antwort von ruessel:
Ne, das schlimmste was bei Erkältung passieren kann, der Herzmuskel entzündet sich, die Lunge läuft voll Wasser, die Ärzte erkennen das volle 3 Monate nicht....... und schaffst es gerade noch aus dem Bett bis zur Kaffeemaschine und kippst um - 112. hatte ich vor 3 jahren, deshalb meine Vorsicht bei jedem kleinen Schnupfen. Herzinsuffizienz, echt gefährlich, war kurz vorm Kunstherz aus Motoren und Plastik (6% Pumpleistung davon entfernt). Werde zwar kein Langstreckenläufer mehr, aber ich danke das es mir heute recht gut wieder geht (Valsartan - mit Tabletten aus Indien die nicht immer in Europa lieferbar sind)..... und zur Zeit MEMS den Tagesablauf bestimmen. Ein Wort für alle die gerade tief in der Scheisse stecken, es kommen auch wieder gute Zeiten, ich bin ein lebendes Beispiel ;-)
Heute hole ich den Ultraschalllautsprecher ab, er ist zertifiziert bis 60 kHz, geht aber leiser weiter bis über knapp 100 kHz. Außerdem merkte ich beim bewegen der Versuchsplatine, dass die Kupferkabel mechanische Energie übertragen - sie sind zu steif für das kleine MEMS. Hier gehe ich beim neuen Kabel auf dünner als das menschliche Haar, sollte dann Ruhe mit Übertragung Körperschall sein. Auch hoffe ich die Bohrarbeiten heute am Gehäuse beenden zu können, habe dem Teil eine besonders präzise XLR Einbaubuchse gespendet, die gute von NEUTRIK NC-3FDL - versilberte Kontakte, Lebensdauer 1000 Steckzyklen garantiert.
Antwort von Auf Achse:
Bin gespannt was du mit deinen HF Audioversuchen in der Tierwelt für Aufregung sorgen wirst :-))
Also nicht wundern wenn in deiner Gegend alle Hunde zu jaulen beginnen. Vielleicht begründest du damit eine neue Art der Kommunikation mit ihnen :-)
Wünsche weiterhin frohes Schaffen, gutes Gelingen und auf daß du bald wieder gesund wirst!
Beste Grüße,
Auf Achse
Antwort von ruessel:
Werde nachdem Kaffee den 3D Drucker beschäftigen, er druckt eine kleine Schallkammer aus, da wird die Tierwelt später nicht viel hören. Ich hoffe das mein programmierbarer Funktionsgenerator genug Power besitzt den Lautsprecher zu bewegen. Es muss ja nicht extrem Laut werden, es geht ja nur um Vergleiche..... ähm, um Dämpfung. Nochmal, wenn dieser MEMS locker und sauber bis in den Ultraschallbereich läuft, dann sind low Frequenzen von 20Hz - 20 kHz reine Pillepalle für das Teil. Gitarren, Piano, Blasinstrumente werden davon profitieren, analytisch, luftig klarer Sound wegen sauberer Oberwellen. Meine Hoffnung.
Frequenzgang typischer Mikros, echte gemessene Werte nicht das Marketingzeug aus den Prospekten (daran denken, 6dB Unterschied entsprechen 100% Unterschied):
bzw unmissverständlicher:
+6dB entsprechen einer Verdopplung.
-6dB entsprechen einer Halbierung (nicht 100% weniger!)
Antwort von ruessel:
Ja.......... nicht päpstlicher als der Papst werden.... ;-)
Ein Paket mit Metallarbeiten ist angekommen, ein erstes Muster:
DSC_2262.jpg
Vernickeltes Rohr, zur Aufnahme der Windkugel mit organischen Raster. Dort passen dann auch fette Folienkondensatoren locker hinein. Verbessertes Synton MB61 Design lässt grüßen....... In Planung Studiomikro MEMS, zwischen MB61 und Neumann Flasche.
Antwort von ruessel:
Schallkammertest.jpg
während noch die Türen gedruckt werden, konnte ich nicht abwarten und habe den ersten Test gefahren. Wie man sieht, ist der Funktionsgenerator auf einen Lauf zwischen 1 kHz - 100 kHz geschaltet. Das MEMS ist vom Lautsprecher ca. 10cm entfernt. Tatsächlich habe ich ein Signal bis ca. 100 kHz aufzeichnen können, obwohl ZOOM nur von einer Aufnahmemöglichkeit von 80 kHz das Gerät bewirbt.
Leider habe ich Reflexion bei der Messung, ich schätze es ist mein 2 Meter entferntes Panoramafenster im Raum. Auch bohrte mein Nachbar während der Messung in der Wand.......Morgen sollten die Türen gedruckt sein und mit Schallschluckender Wolle beklebt sein. Dann können die richtigen Tests starten.
P.S. war gerade bei Edeka um ein wenig Hustentee zu kaufen........ die ersten Hamsterer sind da und haben den Wagen voll mit Dosen, Mehl, Zucker, Nudeln und Wasserflaschen. Habe ich was nicht mitbekommen?
Antwort von domain:
Ja bei unserem Hofer war auch schon viel ausverkauft, aber Morgen kommt eine Mörderlieferung, sagte die Kassiererin.
Etwas gespannt bin ich schon, ob die extrem hohen aufzeichenbaren Frequenzen der MEMS einen merkbaren neuen Musikgenuss ermöglichen.
Die Grundfrequenz des höchsten Klaviertones (C"") beträgt 4186 Hz. Die harmonischen Oberfrequenzen daher 8372 Hz (1 Oktave höher) aber dann geht es moderat weiter, 12558, 16774, 20930 usw., also immer plus 4186.
Die Abtastfrequenz einer Musik-CD beträgt 44,1 Khz, die Maximalfrequenz also 20 KHz.
Müsste doch eigentlich für einen ausreichend guten Klangeindruck reichen, oder sehe ich das falsch?
Antwort von Blackbox:
Innovationen sind ja meist recht spannend und die Miniaturisierung schreitet weiter voran mit vermutlich etlichen weiteren Answendungsmöglichkeiten.
Ein erweitertes Frequenzspektrum aber scheint mir für den Bereich Audioaufnahme und für das menchliche Hören eine falsche Fährte zu sein.
Die hohen Frequenzen über 18khz sind ungefähr genauso nützlich wie UV-Strahlung von der Kinoleinwand.
Lediglich als messtechnische Größe kann das relevant sein, da so ein gewisser 'Qualitätsheadroom' besteht.
Bei A-D Wandlern mit >20khz (akustische 'UV-Strahlung') besteht ggf. eine gewisse Entschärfung der Antialiasing-filter Problematik, und es können bei beweglichen Teilen (ohne Gewähr) ggf. Rückschlüsse auf die Impulstreue gemacht werden, was sich aber besser durch Messung der Impulstreue ermitteln lässt.
EVTL. vorhandene Vorteile von 96khz Aufnahmen liegen entgegen landläufiger Meinung NICHT im Bereich hoher Frequenzen, sondern in der EVTL. vorhandenen Reduktion von Rundungsfehlern/Artefakten beim postprocessing und bei der EVTL leicht verbesserten Darstellung von Zeitunterschieden (Räumlichkeit).
Allerdings ist die Lokalisation von Klangquellen bereits bei 44 oder 48khz Abtastung ausreichend gut, wie zahlreiche Doppelblindtests bewiesen haben.
Es bleibt dabei: das Handling von Frequenzen über 20khz ist nur für Spezialanwendungen im wiss.Bereich und für z.B. Fledermausforschung relevant. Für Audioanwendungen ist das eher hinderlich.
Was künstlerisch evtl. interessant sein könnte ist die Aufnahme von höheren Frequenzen mit anschliessendem Pitchshiffting in den menschlichen Wahrnehmungsbereich.
Die NASA hat das ja mal mit den elektromagnetischen Spektren der 9 Planeten (also incl. Pluto) gemacht, was spannende Sounds unseres Sonnensystems ergab. Einge benutzen das mittlerweile angeblich sogar als Einschlafsounds.
Es gab auch mal ein Kunstprojekt für elektromagnetische Sensoren mit miniaturisiertem mobilen Live-Prozessing direkt auf Kopfhörer, wodurch die eigene Stadt aus völlig neuer Perspektive wahrnehmbar wurde (wie klingt der Geldautomat, die Diebstahlkontrolle am Einkaufszentrum, der Wlan Hotspot, der Fahrstuhl am Bahnhof. etc, etc.).
Antwort von ruessel:
Ich weiß es nicht, ob Aufnahmen bis 100 kHz Vorteile haben oder nicht. Ich denke an die neue HiFi Bewegung, die sich Geräte anschafft inkl. Lautsprecherboxen die bis 80 kHz spezifiziert sind. Nur ein Modegag? Wer liefert dafür mal eben die Aufnahmen?
Was sagt Neumann dazu? Die Frequenzbereiche lassen sich in etwa so einteilen:
Unterhalb 40 Hz: Sub-Bassbereich. Dieser Bereich enthält kaum musikalische Information, mit Ausnahme der tiefsten Anteile der Bass Drum.
40-200 Hz: Bassfrequenzen, das Fundament. Die tiefste Note eines viersaitigen E-Basses liegt bei etwa 40 Hz, das tiefe E einer Gitarre liegt eine Oktave darüber bei rund 80 Hz. Die tiefsten Töne eines männlichen Sängers (Bariton) liegen bei etwa 100 Hz, wobei aber so tiefe Noten selten zu hören sind – außer vielleicht von Country-Sängern. Pop-Gesang von männlichen und weiblichen Sängern hat kaum Klanganteile unterhalb 150 Hz.
200-500 Hz: untere Mitten. Das ist der "Körper" der meisten Instrumente, und hier entfaltet auch die menschliche Stimme die meiste Energie.
500-3000 Hz: Mitten. Dieser Bereich ist entscheidend für den Klangcharakter, denn hier ist das menschliche Ohr extrem empfindlich für die kleinsten Details. Ein Telefon überträgt nur wenig über oder unter diesem Mittenbereich, und doch sind wir in der Lage, einen Anrufer alleine an seinem "Hallo" zu erkennen – meist erkennen wir sogar schon seine Stimmungslage!
3000-7000 Hz: Präsenz. Dieser Bereich ist wichtig für die Klangdefinition und gute Sprachverständlichkeit. Wichtige Sprachkonsonanten liegen in diesem Frequenzbereich.
7000-14.000 Hz: Höhen. Dieser Bereich entscheidet darüber, wie brillant wir eine Klangquelle wahrnehmen. Allerdings kann zu viel Energie in diesen Frequenzen unangenehm scharf klingen bzw. von anderen Signalen und Klanganteilen ablenken.
Dieser Frequenzbereich enthält u.a. Sprachlaute wie S und T, Hi-Hats und Becken sowie Saitengeräusche.
Über 14.000 Hz: Air-Band. Dieser Bereich ist wichtig, wenn Aufnahmen "teuer" bzw. betont "audiophil" klingen sollen. Diese Frequenzen geben Stimmen und Saiteninstrumenten etwas Luftiges, daher spricht man auch von Air-Band.
Quelle: https://www.neumann.com/homestudio/de/k ... ng-ablesen
Neue Zeiten brechen an ........
Antwort von ruessel:
So, Schalltüren sind nun an meiner Ultraschallbox dran. Ein erster kurzer realistischer Versuch mit der MEMS-Platine ist katastrophal! Ich habe senkrecht über dem MEMS gestrahlt, es gibt fast nur noch Reflektionen, manche mit völlig unerwarteten Verlauf (fast senkrecht zur Zeitachse), manche Doppel und dreifach zum Verlauf der Frequenzkurve. Entweder gibt es stehende Wellen zwischen Lautsprecher und der Platine, oder bestimmte Bauteile sind zu dicht am MEMS. Es nützt nix, ich muss da was mechanisch konstruktiv am MEMS ändern, sogar evtl. mit Filz arbeiten...... zum Glück kann ich die Maßnahmen nun kontrollieren und optimieren.
Die Testaufnahme mit der Opernsängerin sind gecancelt, sie hat sich Erkältet......
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
Ich weiß es nicht, ob Aufnahmen bis 100 kHz Vorteile haben oder nicht. Ich denke an die neue HiFi Bewegung, die sich Geräte anschafft inkl. Lautsprecherboxen die bis 80 kHz spezifiziert sind. Nur ein Modegag?
kommt wohl alles wieder:
vor einigen Jahrzehnten wurde es hip/in, eine Audioanlage zu haben, die bis min 30kHz
wiedergeben kann. Die nachrichtentechnischen Grundlagen stören dabei wenig,
solange ein Marktsegment für Audio-Esotheriker aufnahmefähig ist.
Dennoch war es schon immer Unfug, heute ganz besonders:
Nahezu alle dig Audio-Codierungen der Verteilerkette arbeiten verlustbehaftet,
d.h. es gibt immer ein Bandbreiten-Budget: AC3, DTS, AAC, MP3, WMA usw...
( IIRC war das letzte nicht-komprimierende Format DSR, bis 16 kHz Audio)
Wenn hohe Frequenzanteile vorhanden sind und codiert werden müssen, dann geht das vom Budget
der tieferen Frequenzen ab. Ergo wird der Gesamteindruck dann bei den hörbaren Frequenzen schlechter
(nicht besser! Codierartefakte ) wenn die unhörbaren Freq. enthalten sind.
(nur eine Minderheit - unter ca 25 Jahre Alter - kann > 16kHz wahrnehmen)
Will man aber hohe Frequenzanteile dennoch verarbeiten, muss zur Digitalisierung natürlich die
Samplerate erhöht werden (-> Shennon, Nyquist & Co). Bei 80 kHz Grenzfrequenz also min
160 kHz SampleFreq (anstelle der üblichen 48 kHz). Bei Input von Signalfrequenzen oberhalb der
halben SampleFreq käme natürlich nur noch (hochfrequenter) SignalMüll hinten raus. Den hört man
zum Glück nicht, aber der erfordert zusätzliche Bandbreite.
Sobald dieser Markt dann wieder gesättigt wäre, wird der Hype vermutlich umgedreht u es geht back-to-the-roots.
Dann gibt es vielleicht wieder Micro-Vorverstärker mit Röhren drin, mit Klirrfaktoren im Prozent-Bereich.
weil es ja so 'nen "warmen sound" macht ...
Das ist alles reine Audio-Esotherik.
Od auch Filme im Hochkantformat, weil der Markt für Breite Filme auch schon abgefüllt ist.
Hat jemand noch ne neue Marktidee?
anyway: als "Nachfolger" für Elektrets können MEMS aber interessant sein.
Und technisch ist's durchaus ein interessantes Projekt.
Antwort von ruessel:
Kurze Meldung von mir, mich hat es nun voll erwischt...... Fieber,seltsamer Husten. Falle nun ein paar Tage aus, absolute Bettruhe.......ob ich mich mal auf Corona testen sollte?
Antwort von Auf Achse:
Gute Besserung ... und nicht verrückt machen, Corona ist "nur" ein heftige Grippe und nicht die Pest!!
Auf Achse
Antwort von roki100:
Lieber Rüssel, iß viel Knoblauch! Ist das beste natürliche Antibiotikum...
Antwort von ruessel:
Heute gehts wieder, noch nicht mit der Grippe ganz durch......aber man(n) kann ja nicht nur im Bett liegen.
mems_platine.jpg
Heute versuche ich ein zweites MEMS neu zu verlöten, mit extrem dünnen Kabeln. So dass ich neue Messungen durchführen kann, ohne diese Störende Platine dran zu haben. Wie man am Analyser sehen kann, gibt es zur Zeit extreme Reflexionen, diese ziehen sich bis ganz nach oben 100 kHz. Ich hoffe nicht. das es der Ultraschalllautsprecher selber ist, das wäre dann gut gemeint aber schlecht gemacht.
Der zweite Versuch mit geänderten MEMS wird es zeigen, entweder wieder solche Reflexionen an gleicher Stelle, dann ist der Lautsprecher schuld...... oder die Gehäuseentwicklung kann starten.
Antwort von domain:
Du betreibst ja Ultraschallforschung im Bereich der Fledermausfrequenzen, kein Wunder, dass es da tolle Reflektionen gibt.
Die MEMS von bei Mouser gelisteten 10 Herstellern sich sind ja recht preiswert, auf Endlosband zum Abschneiden oder Ablösen lieferbar, Durchnittspreis ca. € 1.-, da kann man schon mal beim Löten danebenhauen :-)
Du betreibst ja Ultraschallforschung im Bereich der Fledermausfrequenzen, kein Wunder, dass es da tolle Reflektionen gibt.
Mir ist immer noch nicht klar, ob es zwischen Schall und Ultraschall völlig andere Eigenschaften gibt, in Bezug auf Beugung, Staudruck und Reflexionen..... alles wichtige Parameter beim Bau von Mikrofonen.
Bei 20 Grad Lufttemperatur:
1 kHz = 34.342183100 cm Wellenlänge, Periodendauer 1 ms
40 kHz = 0.858554577506254 cm Wellenlänge, Periodendauer 0.025 ms
Grundsätzlich andere physikalische Verhältnisse wird es bei Ultraschall wohl nicht geben, aber das Auflösungsvermögen und damit die Kleinräumigkeit von Reflexionen hat eine andere Qualität.
Man denke nur an die Entwicklung von Radarsystemen. Die Engländer verwendeten im 2.Weltkrieg mit ihren riesigen Anlagen zunächst noch UKW-Wellen im Zehnmeterbereich (30 MHz) mit entspechend geringer Auflösung, während die Deutschen bereits bei einer Wellenlänge von 53 cm angelangt waren.
Heutige Radaranlagen arbeiten im Millimeter- also im Mikrowellenbereich
Antwort von ruessel:
Für mich in der Praxis ist die Frage einfach: Gibt es durch einen 3mm Drahtkorb vor dem MEMS eine negative Beeinflussung im Sound? Sind Rückwände hinter dem MEMS schädlicher als bei normalen Kapseln und können sie mit Filz gedämpft werden? Ist die Beugung an Gehäusekanten durch der kleinen Membrane auch viel kritischer im hörbaren Bereich?
Das zweite MEMS wurde mit 0,05mm Kabel unterm Mikroskop verlötet..... ist noch fummeliger, der Draht schwingt beim löten.....
Antwort von ruessel:
Gleich nach dem Kaffee steht das Speisemodul an. Aufgabe ist die Spannungstrennung im Audioteil (Folienkondensator) und dessen schnellerer Abbau beim ausschalten um Einschaltknacksen zu verhindern. Die Trennungskondensatoren laden sich während des Betriebes des MEMS mit bis zu 48V auf und halten diese Spannung noch Minuten nach dem ausschalten. Ich habe hochohmig mal nachgemessen, die 48V Spannung fällt nach dem Ausschalten innerhalb von 15 Sekunden auf 0,9V und fällt dann nur noch extrem langsam. Das muss noch geändert werden, da 0,9V im Audiobereich immer noch einen extrem hoher Pegel bedeutet..
Der zweite Teil ist die Erzeugung von einer Spannung von 3,3V, möglichst ohne Einstrahlung von Hausnetzteilen. Im Kopf steht die Schaltung, nur in der Praxis sind beide Teile noch nicht zusammengelaufen.....ich erwarte aber keine Probleme. Heute ist der erste Tag ohne Rotz, Kopfschmerzen und husten.... das macht Hoffnung auf einen morgigen ersten Toneinsatz bei einem Musiker in der Praxis.
Antwort von ruessel:
Scheinbar funktioniert es nun, habe einen Tonpegel im ZOOM F8, die 48V Phantomspannung baut sich nun mit der Entladevorrichtung nach dem Ausschalten folgt ab:
Nach 5 Sekunden ausschalten, noch eine Spannung an den Folienkondensatoren von 3V,
15s = 1,2V,
30s = 0,7V,
60s = 0,25V
90s = 0,08V
120s = 0,02V
160s = 0,00V
evtl. lässt sich das um 100% noch schneller machen, also die Zeiten um die Hälfte verkürzen.
Probleme hatte ich mit dem Löten, ich bin in der Temperatur nun soweit runter, das der Schutzlack an den Kabeln nicht mehr schmilzt. Habe eine Zeit gebraucht um diesen Fehler zu bemerken. Ich zinne nun die Kabel mit einem zweiten Lötkolben bei 350 Grad vor, alle Probleme beseitigt, der MEMS selber bleibt beim verdrahten kühl. Heute Nachmittag mal alles in die Ultraschallkammer legen und messen.....
Antwort von ruessel:
DSC_2263.jpg
Foto oben. Nr.1 zeigt nun den MEMS, eingegossen in einer 3cm Harzsäule, so sind die dünnen Kabel auf Zug entlastet und der MEMS schwebt über dem Montagegrund. Nr.2 ist jetzt die komplette Elektronik, ein Modul das auch vergossen wurde und mit Kupferfolie geschirmt gegen HF Strahlen. 3 XLR Anschlüsse gehen rein, 4 Anschlüsse kommen raus: Masse, 3,3V+, Minus Phase Ton, plus Phase Ton. Im Hintergrund der ZOOM F8, der auf Messungen wartet....alles auf Matraze mit Wolldecke zur Akustischen Dämmung.
Antwort von ruessel:
MEMS_a1.jpg
Hier nun die erste Messung, MEMS in 3cm vom Boden.
Ja, sieht recht fürchterlich aus. Es gibt Spiegelreflexionen alle 5 kHz, die erste Reflexion ca. -40 dB leiser als das Nutzsignal. Könnte am Ultraschalllautsprecher liegen, an der Schallkammer selber oder ist einfach so mit MEMS.
Antwort von ruessel:
MEMS_a2.jpg
Gleicher Aufbau wie vorher, nur nun das MEMS unter dem Schalldrahtkorb mit dünner Schaumschicht. Ich sehe kaum eine Veränderung, evtl. -3 dB um 60 kHz.
Antwort von ruessel:
MEMS_oktavia.jpg
Im Vergleich dazu ein bekanntes (Chorgesang) Mikrofon der 200,- Klasse, Kugel.
Auch hier Reflexionen, nicht so hoch aber das Mikro macht auch ab 20 kHz zu.
Antwort von ruessel:
DSC_2264.jpg
Tageswerk.
MEMS Gehäuse gebohrt, XLR/Stativgewinde montiert und mit Schalldämmung ausgeschäumt. Die Elektronik musste kleiner werden, passte mit Japan Folienkondensatoren nicht durch das Montageloch. Jetzt sind es kleinere 63V WIMA Folienkondensatoren geworden, Conrad Mitarbeiter war am Tresen genervt, habe das Pärchen vor Ort mit Taschenmessgerät auf 0.1% selektiert. (-:
Morgen muss noch der Windkorbanschluss konstruiert und gedruckt werden, dann endlich ist das Muster fertig. Aufnahmen heute sind wegen Erkältung ausgefallen, ich bin wieder fit, der Musiker liegt nun flach......
Antwort von ruessel:
Ich habe den Ausdehnungsdrang des Schaumes unterschätzt. Schaue gerade auf das Gehäuse und aus dem Loch schaut eine 30cm lange Wurst heraus. Der Schaum hat die gesamte Elektronik eingenommen, sie ist nicht mehr sichtbar. Glück im Unglück, das MEMS ist seitlich weggebogen und hat nix von dieser klebrigen Masse abbekommen.
Ich hoffe das Teil wird gleich noch funktionieren, denn Reparaturen an Kabel und Buchsen sind nun unmöglich.
Antwort von ruessel:
DSC_2265.jpg
Der Mount für MEMS & Drahtkorb ist im Druck. Das Mikrofon hat die Ausdehnung vom Schaum überstanden und funzt. Der Drahtkorb wird noch locker bis unterhalb des MEMS mit Wolle gefüllt um Wandreflexionen vom Mikrofongehäuse zu minimieren.
Es bleiben noch Fragen:
1. Gebe ich ein Ultraschallsignal z.B. um 70 kHz in den Raum, so zeigt mein Zoom F8 Vollaussteuerung an. Abgehört über normale Lautsprecher kommt da natürlich nix...... also eigentlich für normale Sachen Sinnlos. Muss ich für Aufnahmen zwischen 0-20 kHz extra noch einen Ultraschallkiller dazwischen schalten? Oder reicht es aus, den F8 von 192 kHz auf 48 KHz in der Aufnahme runterschalten - bei 48 kHz ist ja 20 kHz gerade so noch machbar, also habe ich dann bei 70 kHz Ton und 48 kHz noch einen Pegelausschlag?
2. Mir ist im Vergleich zu einem normalen Mikrofon mit 12mm Membrane der Pegel aufgefallen. Während der Tongenerator nur sehr kurze 10 kHz Nadelimpulse abgegeben hat, zeigte das normale Mikrofon einen Pegel an, beim MEMS schlug nur die Peakhold LED kurz bei 100% an, der Pegel wurde nicht angezeigt. Das könnte bedeuten, das beim MEMS die Impulsdauer viel kürzer war....also wesentlich schneller und damit genauer. Will sagen, sollte das MEMS unglaublich analytisch sein, wäre das ein neues Qualitätsmerkmal, das bei Mikrofonen nicht angegeben werden kann. Mir würde dazu evtl. "Slew rate" einfallen.
Das kommt davon, wenn zwischen kleiner Membrane keine weitere komplizierte Elektronik hängt, bei meinen Prototyp sind es zwei Folienkondensatoren und sonst keine weiteren Zeitglieder die etwas im Signal verzögern oder beschädigten können. Minimalismus kann auch mal für was gut sein.
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
Es bleiben noch Fragen:
1. Gebe ich ein Ultraschallsignal z.B. um 70 kHz in den Raum, so zeigt mein Zoom F8 Vollaussteuerung an. Abgehört über normale Lautsprecher kommt da natürlich nix...... also eigentlich für normale Sachen Sinnlos. Muss ich für Aufnahmen zwischen 0-20 kHz extra noch einen Ultraschallkiller dazwischen schalten? Oder reicht es aus, den F8 von 192 kHz auf 48 KHz in der Aufnahme runterschalten -
mh
hatten wir hier schon:
alle Frequenzen hinter der Nyquist-Flanke produzieren beim Samplen nur Signal-Müll.
Auch im Nutzband. Deswegen ist iA immer einTiefpass davor.
Dann hängt's noch vom Encoder ab:
bei verlustbehafteter Codierung/Kompression verbraucht der Signalmüll Bandbreite, die vom
Budget im Nutzband abgeht. Der Anteil von Kompressionsartefakten wird daher im Nutzband anteilig höher.
Antwort von ruessel:
Zur Entspannung. Alles ist montiert, muss nun noch austrocknen (Klebestelle). Morgen weiß ich mehr.....
Antwort von ruessel:
DSC_2267.jpg
Es ist vollbracht.
Antwort von ruessel:
Ein paar (Hör) Tests überzeugen mich da mit MEMS weiter zu machen, es lohnt sich auf jeden Fall auch nur für den hörbaren Frequenzbereich. Um das ganze auch auf die nächste Stufe zu stellen, müssen ein paar Ideen für die Produktion noch umgesetzt werden.
Ich denke, ich werde mir noch passende "Tanks" drucken um die Elektronik komplett eingießen zu können. Sie soll Wetter und mechanisch am besten geschützt werden..... so ein Mikro sollte 1 Woche im nassen Wald überleben können. Reparaturen wären nur für die Spannungsversorgung nötig, da sind Elkos verbaut.....von Panasonic, sollten mind. 20 Jahre funktionieren, der Rest altert nicht da Folienkondensatoren und Metallwiderstände, plus Z-Diode.
Für eine Stereo Selektion brauche ich eine schnelle MEMS Verbindung, ich habe mir 4 Pol Stecker SM JST als Kontaktverbindung ausgeschaut. Normalerweise werden damit LED Schläuche mit einander verbunden. Ich hoffe für Sound funzt es auch. Es werden also viele MEMS am Stecker angelötet um dann am Messpark (1kHz Tongenerator - Lautsprecher - Mikrofonverstärker - digi. Ozzi) schnell vermessen und sortieren zu können. Der Hersteller garantiert +- 1 dB gleichlauf, ist mir aber für sauberes Stereo noch viel zu groß.
Vorher will ich aber überprüfen ob die Elektronik wirklich alles aus dem MEMS herausquetscht. Zur Zeit habe ich eine leichte hochohmige Gleichspannung auf den Audioausgängen rückgeführt, dies scheint dem MEMS Verstärker gut zu tun, der Pegel ist leicht gestiegen. Aber das MEMS läuft zur Zeit im Dauerversuch, ob da was defekt wird. Hier bin ich im undokumentierten Bereich.
Dringend steht nun ein erstes Stereomikro auf der Agenda, damit würde ich gerne mal losziehen um O-Töne zu erzeugen.
Antwort von Frank Glencairn:
Ich bin immer wieder von den Socken, was du für Projekte machst.
Antwort von ruessel:
Warte erstmal auf die Soundbeispiele. ;-)
Leider muss ich mir genau überlegen was ich hochlade, bei voller Drönung werden die Files schnell recht hoch......
P.S. Mein Sony MDR 7506 ist verschwunden...... habe einen neuen bestellt, vorher habe ich gar keine Lust mit dem Zoom F8 loszuziehen.
Antwort von ruessel:
Wow, der 7506 ist gerade geliefert worden. Das letzte mal (vor ca. 5 Jahren) kam er noch in einer billigen Blisterpackung, nun ist es fast eine tolle Geschenkbox. Preis ist gleich, vor 5 Jahren 99,-, heute auch.
7506.jpg
Antwort von robbie:
Gratuliere, ein super beitrag, ich bleibe wie gebannt dran!
Ich weiß jetzt nicht ob die Idee schon mal gekommen ist, aber:
Wenn ich mir das Phased-Array-System von Radaranlagen anschaue, wo durch etwas elektronik blitzschnell die Richtwirkung und in Folge die Richtung geschalten werden kann - das würden mir für das MEMS durchaus einige Ideen einfallen!
Antwort von ruessel:
DSC_2272.jpg
Ein Blick zur zeit in meinen Kühlschrank. Der rote Pfeil zeigt den neuen Zugang von heute, Lötpaste die unbedingt gekühlt aufbewahrt werden muss. Es ist eine spezielle Paste die schon bei 138 Grad schmilzt..... leider nicht lange Lagerfähig. Damit wird das MEMS beim verlöten noch weniger thermisch beansprucht.
Ich weiß jetzt nicht ob die Idee schon mal gekommen ist, aber:
Wenn ich mir das Phased-Array-System von Radaranlagen anschaue, wo durch etwas elektronik blitzschnell die Richtwirkung und in Folge die Richtung geschalten werden kann - das würden mir für das MEMS durchaus einige Ideen einfallen!
Ja, dafür gibt es schon Bausätze und programmierbare Bausteine..... alles nicht HiFi fähig, da mit Interferenzen gearbeitet wird, ähnl. den Richtrohren. Ich persönlich bin nicht an Richtkompassen interessiert, die genau Anzeigen woher ein Schall kommt, ich möchte extrem hochwertig Schall konservieren. Das kommt wahrscheinlich daher, dass ich analog (mit viel Rauschen) aufgewachsen bin. Werden nun mehrere Mikrofone verrechnet, gibt es immer Auslöschungen oder Anhebungen im Signal (je Frequenz auch noch unterschiedlich), es ist nicht mehr original.
Memstest_gitarre.jpg
Kurzer MEMS Test, Kanal 1 (Links) MEMS Prototyp Mikro, Kanal 2 (Rechts) Kugelmikrofon der 200-250 Euro Klasse (bekannte Halbzollmembrane) zum Vergleich.
Aufnahmegerät ZOOM F8, 192 kHz. Wie man sieht unterscheiden sich die Mikrofone schon ein wenig. Das MEMS zeigt Gitarrenschwingungen bis 100 kHz an, das Schwingverhalten ist auch deutlich differenzierter abgebildet (rechts Spektrum Anzeige). Aufnahmebedingung: Beide Mikrofone auf Ständer nebeneinander, ausgerichtet auf Schallloch Gitarre, ca. 40 cm entfernt. Klingt da was wirklich besser?
Ich denke es lohnt sich da weiter zu forschen, allerdings merke ich, das ich für 100 kHz Audio nicht die richtigen Messmittel besitze. Habe daher heute in Hamburg einen FFT Spektrumanalyzer bestellt, zwar kein 12.000,- EUR Rohde und Schwarz aber ein paar Nummern kleiner tut es für diese Aktionen auch. Dann kann ich auch in Echtzeit sehen was ich da mache. Hoffentlich wird noch geliefert, die Zeiten sind ja eher etwas komplizierter........
Ein Blick zur zeit in meinen Kühlschrank.
Hahaha - Filmmaterial direkt neben Senf und Butter - könnte auch mein Kühlschrank sein :D
Antwort von ruessel:
Ja, 122 Meter ORWO N74........
Antwort von ruessel:
Heute komme ich zu nix, Arztbesuche und Radioaktive Tests stehen an.....danach wieder viel trinken (pinkeln) um das Zeug aus dem Körper zu bekommen.
Gute Nachricht, der Spektrumanalyser wird heute verschickt und soll Freitag ankommen....wenn bis dahin noch von DHL zugestellt wird (MEMS sind zur Zeit nicht mehr lieferbar). Dann kann ich versuchen die Elektronik noch weiter zu verbessern, ich sehe dann in Echtzeit was ich da mache.....
Antwort von domain:
Gedenkst du den ORWO N74 für Foto oder für Film zu verbrauchen?
Antwort von ruessel:
Foto.
Antwort von ruessel:
So, gerade ist der Spektrum Analyser angekommen. Er misst bis 100 Mhz, das ist schon Wahnsinn. Vor ein paar Jahren hat sowas noch soviel wie ein Auto aus der Premiumklasse gekostet. Muss erstmal den Selbsttest des Gerätes fahren, dort wird Bildschirm und jeder Knopf einzeln getestet....das kann dauern.
Was nicht erfreulich ist, mein Provider (Vodafon) limitiert seit gestern den Internetzugang. Es sollen in der Krise Homearbeitsplätze bevorzugt werden.... ich frage mich wie die das automatisch unterscheiden können. Getunnelte Verbindungen bevorzugen? Jedenfalls ist dadurch auch das Telefon limitiert.....und das nervt endlos.
Antwort von acrossthewire:
ruessel hat geschrieben:
Was nicht erfreulich ist, mein Provider (Vodafon) limitiert seit gestern den Internetzugang. Es sollen in der Krise Homearbeitsplätze bevorzugt werden.... ich frage mich wie die das automatisch unterscheiden können. Getunnelte Verbindungen bevorzugen? Jedenfalls ist dadurch auch das Telefon limitiert.....und das nervt endlos.
Die Provider sollten einfach alle Pornhub Verbindungen kappen und schon haben sie wieder 40% mehr Kapazität.
Antwort von Auf Achse:
Das kann man doch nicht machen .... WAS sollen dann die vielen Leute zu Hause denn tun, dann bricht Panik aus!!! :-) :-) :-)
Auf Achse
Antwort von ruessel:
die telefon-Sperre scheint ab 18 Uhr aufgehoben zu sein, jetzt ist sie wieder aktiv.
Komme grade vom Netto Markt..... alles wichtige und Frischwaren weg, sie werden nicht mehr diese Woche von der Zentrale beliefert.
Antwort von ruessel:
Man muss sich wohl bald mit reiner Beschäftigung in Innenräumen arrangieren. Deshalb habe ich noch für die folgenden MEMS Aktionen ein 2Kanal 60 MHz DDS-Signalgenerator bestellt. Er kann auch eingespielte Daten für weißes, rotes, blaues, braunes oder Rosarauschen präzise ausgeben. Auch hier musste man vor wenigen Jahren mind. das Vierfache Ausgeben für ein viertel der Leistung. Der Preisverfall bei digitalen Geräten ist wirklich enorm. (macht es aber Möglich, mit den großen Jungs mitzuspielen)
Was kann man damit machen? Es werden zum Beispiel Filterschaltung damit getestet, beim MEMS könnte man den absolut besten Auskoppelkondensator ermitteln. Man kann Störsignale auf die Phantomspannung geben um zu schauen ob meine Stromversorgung für das Mems gut und sauber läuft. Breites und mathematisch präzises Rauschen ist in der Tonentwicklung ein ganz wichtiges Element.
Meine alten analogen Messgeräte kann ich nun in Rente schicken....und die waren damals wirklich Schweineteuer (mehrere Monatslöhne).
Antwort von ruessel:
Falls sich jemand für DDS-Signalgeneratoren interessiert....... kurzer Einblick.
Antwort von ruessel:
Ja, wer in China günstig einkauft bekommt auch das was er bezahlt.
Der DDS-Signalerzeuger ist angekommen, 230V Kabel eingesteckt, ON gedrückt und hoffnungsvoll gewartet das die Show beginnt. Nach 30 Sekunden nix..... Corona?
Sofort Chinamann gefragt ob ich das Sicherheitsigel zerstören darf um mal einen kurzen Blick in das Gerät zu werfen. Heute Nacht um 4 kam die Antwort: Ja, ich darf.
Siehe da, ein Kabelstecker lag lose im Gerät....aufgesteckt und alles Prima! So gibt es nun mal einen Blick in das Zaubergerät. Der rote Pfeil zeigt was zu meckern, hier ist noch der Sicherheitsaufkleber auf dem internen Pieper. Dieser wird für das Lötbad gebraucht damit kein Schmutz und Lösungsmittel in den Pieper läuft. Danach soll er natürlich entfernt werden um den Pieper auch hören zu können.
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Antwort von Auf Achse:
Iss ja voll nix drinnen in dem Teil ... nur ein paar kleine Bauteile :-)
Wünsche tolle Experimente und bitte versorg uns weiterhin mit deinen Ergebnissen!
Grüße,
Auf Achse
Antwort von ruessel:
Iss ja voll nix drinnen in dem Teil ... nur ein paar kleine Bauteile :-)
Mehr als in Deinem Handy ;-)
Antwort von Auf Achse:
Ja, eh klar :-) Aber da diese Schaltungen so extrem integriert sind siehts halt so leer aus. Früher war's in jedem Transistorradio "voller" :-)
Auf Achse
Antwort von ruessel:
Zumindest scheint dieses Teil sehr präzise zu sein und diverse Signale in wirklich hervorragende Qualität auszugeben. Als erstes würde ich damit meine MEMS Auskoppelkondensatoren einmal auf HIFI Verhalten bis 100 kHz testen. Einfach diese Signale durch den Kondensator schicken, dabei einmal den Eingang und den Ausgang gleichzeitig auf einem Bildschirm vergleichen, die geringsten Unterschiede (Pegel, Verzerrungen, Phasenverschiebungen etc.) sollten so auffallen.
Ich habe inzwischen mit einem Fachmann (Mikrofonentwicklung) telefoniert. Sie konnten damals zwischen den Kondensatoren keine deutlichen Messergebnisse feststellen, außer am Innenwiderstand. Trotzdem haben Testpersonen mit hervorragenden Gehör zu 90% die Folienkondensatoren als Positiv herausgehört. Und zwar deutlicher je hochohmiger die Schaltung war! In Kondensatorenmikrofonen sind Eingangswiderstände von mehreren GigaOhm keine Seltenheit, hier benutzen seit den 70er Jahren die bekannten Firmen nur noch Folienkondensatoren.....weil es viele hören können.
Zum Glück werden meine Auskoppelkondensatoren beim MEMS extrem NiederOhmig betrieben (700 Ohm), danach dürfte es eigentlich egal sein was ich da verbaue. Wie gesagt, werde ich die Tage mal einen Test aufbauen und mich selber überzeugen oder nicht.
Im Moment habe ich eine starke Nachfrage nach Ohrwürmer aus einem bestimmten Personenkreis. deshalb ist meine Zeit für Experimente im Moment eingeschränkt, ich muss produzieren, die Wartezeit abbauen. Ach ja, mein neues 2 Meter Solarpanel auf dem Dach bringt seit gestern erstmals soviel Leistung, das der 3D Drucker zu 100% davon laufen kann........ 180 Watt ab ca. 11 Uhr. Bis zu den versprochenen 390 Watt ist aber noch Luft nach oben. Der Sommer mit noch mehr Sonne kommt ja noch.
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Antwort von ruessel:
Ich hoffe, dass ich nächste Woche wieder Zeit für das MEMS finde. Heute habe ich Nachricht bekommen, der Nachfolger (höherer Rauschabstand) ist erstmal auf Eis, das EntwicklungsLabor arbeitet zur Zeit nicht. Wie so vieles......
Auch meine Lieferanten hier im Umkreis gestalten sich umständlich. Vor der Krise bin ich hingefahren und habe die Teile direkt aus dem Lager abgeholt, jetzt geht alles nur noch langsam per DHL..... dauert jetzt Tage, dabei nur 1 km entfernt ;-)
Antwort von ruessel:
Um das MEMS wirklich im hörbaren Frequenzbereich beurteilen zu können, würde ich gerne einen Direktvergleich mit dem Ohrwurm machen. Also ein Stereomikrofon mit 4 XLR Ausgängen. Damit kann der ZOOM F8 dann alle Kanäle gleichzeitig aufnehmen, das ermöglicht dann beim abhören direkte Vergleiche.
Um das MEMS auch wie eine übliche Halbzollkapsel einbauen zu können, muss ein Gehäuse her, das aus dem Kleinen MEMS mit seinem sehr empfindlichen Drahtverhau eine einbaufähige runde Tonkapsel macht. Da dies alles sehr exakt und präzise sein muss, muss ich mit UV Drucker dieses Minigehäuse herstellen, die Auflösung beträgt dort rund 25 Mikrometer - sollte ausreichen. Bis Ostern sollte ich das fertig haben....hoffe ich.
Für meine Bastelleien wollte ich nochmals MEMS nachordern...... leider ist wegen Corona bis auf unbestimmte Zeit keine Lieferung mehr möglich, die haben komplett dicht gemacht. Jetzt sind die noch 20 Stück vorliegende Mems Gold wert. Wenn die beim Niesen vom Tisch in den Flokatiteppich fallen, findest du die nie mehr.......
auch nicht mehr liefern?
steht bei denen gar nicht in der Liste, daher vermutlich - nein. Aber es wird halt wieder eine Zeit ohne Coronaeinschränkungen geben..... mir solls recht sein, geht alles etwas langsamer....... kennen wir doch noch von "früher"......
Antwort von domain:
Verstehe nicht ganz was du meinst.
114 Produkte zwischen 4 und 63849 Stück auf Lager werden angezeigt.
Und die sind ev. nicht lieferbar?
Antwort von ruessel:
Verstehe nicht ganz was du meinst.
Die ich benutze stehen nicht in der Liste, zumindest habe ich sie nicht gefunden über suche....
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Nun ist ein weiteres Puzzel für das MEMS eingetroffen, ein Schallreduzierer. Ich wusste schon von Bewertungen (4 von 5 Sternen) dass das Teil wahrscheinlich keine Referenz ist, aber ein kurzer Test von mir....mit meinen Ohren...... verlief noch schlechter als ich erwartet habe. Macht nix, das Teil wird zerlegt und sollte eh gepimpt werden. Ich glaube die billigen Dinger sind alle nur Show, ich habe reduzierte B-Ware bestellt, nur der Karton war schon mal geöffnet und eine Schutzfolie fehlte.
Aber nun bin ich von dieser Aktion irgendwie müde, ich mache mal bis zum Kaffee ein nettes Nickerchen.
Antwort von ruessel:
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Wer denkt sich so halbgare Sachen immer aus? Das "Shield" ist nun zerlegt, keine versteckten Geheimnisse, einfach Schaumstoff mit ein wenig Kleber auf ein halbrundes Lochblech, einen bunten Karton rum - fertig das Studiozubehör. Ohne Liebe gemacht, Hauptsache sieht gut mit vercromten Schrauben aus.
Ich habe nicht gemessen, der Schaumstoff ist wahrscheinlich gar kein schalldämmendes Element - sieht nur danach aus. Er nimmt vielleicht 3 dB an höchsten Höhen weg, mehr nicht. Das geht natürlich besser. Demnächst in diesem Theater......
Antwort von ruessel:
Basotect Schaumstoff ist bestellt, für die benötigte Größe um 20,-
Antwort von wabu:
Bin sehr gespannt wie es weiter geht.... https://www.schaumstofflager.de/
ist auch ein Lieferant - mein Sohn hat da was für seinen Hörraum für Schallplatten geholt
Antwort von ruessel:
Ja, ich brauche etwas, das eine Kugelaufnahme nach hinten etwas dämpft, Halbkugel/Niere. Von Basotect habe ich schon viel gutes gehört, aber noch nie selbst in der Hand gehalten. Ein Bekannter war auf eine Baustelle, dort wurde in der Mitte des Raumes Basotectplatten gestapelt gelagert, er ging vorbei und dachte er hat einen Hörsturz. Auf der Ohrenseite des Basotect hörte er plötzlich nur alles sehr leise.......
7cm Stärke von dem Zeug dämpfen sogar schon 315 Hz zu 100%. 100 Hz Bass noch über 20%....... phänomenal.
Antwort von ruessel:
So, nach einer kleinen Pause gehts weiter.
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Nicht gerade Wissenschaftlich aber im Trend wohl richtig. Links die Messung von Schall (Max Messung über 30 Sekunden)auf meiner Terrasse auf das Bremer Autobahnkreuz, ist heute laut - der Wind kommt aus dieser Richtung, knapp 60 dBA. Mit Studioshielddämpfung vorgehalten sogar mehr...sagen wir gleich. Rechts mit Basotec vorgehalten, gut 10 dB weniger....ich höre es auch sofort hinter der Matte. Bin wohl auf dem richtigen Weg....das Zeug nicht billig aber funzt gut (ca. 200% leiser).
Ich glaube mit dem Zeugs kann man auch aus einer Kugel auf eine Niere dämpfen, werde es bei Gelegenheit testen.
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
.das Zeug nicht billig aber funzt gut (ca. 200% leiser).
wow
200% gespart.
Wahnsinn
Das wäre ja noch viel nuller als NULL !
SCNR
Antwort von ruessel:
Das wäre ja noch viel nuller als NULL !
Na gut: 10 dB Pegeländerung sollen den Faktor 2 bei der empfundenen Lautstärke und Lautheit ergeben. Oder Faktor 3,16 beim Schalldruck (Spannung).
Antwort von Blackbox:
Sehr spannend!
Das könnte ja im Prinzip die Möglichkeit eröffnen aus Ohrwürmern oder Vergleichbarem oder Mems ein IRT-Kreuz im Miniaturformat mit festem Schaumkern zu basteln.
Kantenlänge von 20cm (für Nieren) erlauben dann eine wirklich kompakte Konstruktion wobei für die Stabilität vermutlich sogar Platz bliebe für einen Holzkern als mittlerem Block, der auch Montage auf Stativen ermöglicht.
Zur Zeit nehme ich da ein 'Monster' mit deadcat aufgezogen auf Ventilatorkorb und MKH Bestückung. Teuer sehr sperrig und trotzdem noch relativ windempfindlich.
Wär natürlich gut, wenn man da mit der Dämpfung weiter runter käme bis deutlich unter 200hz.
Aber bei 10cm werden ja angeblich bereits 70% Dämpfung für 160hz erreicht.
Ggf. wären ja zudem aufsetzbare 'Flügel' wie bei der Jecklinscheibe an den Ecken möglich zur weiteren Abschirmung.
Vielleicht sind ja sogar ultra kompakte Ambisonic Mikros höherer Ordnung mit den Mems möglich?
Antwort von ruessel:
Ich gehe dem weiter auf dem Grund. Ich habe gerade 50cm Scheiben aus dem Zeug bestellt. Mal schauen ob man die Rückwärtsdämpfung hören kann und einem Nierenmikro ebenbürtig ist. Würde ja zwei Sachen optimieren: Den absolut sauberen Frequenzgang ab 1Hz der Kugel und Richtwirkung der Niere.
Antwort von ruessel:
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Gerade frisch angekommen, neue analoge Akustik-MEMS, Lieferzeit 17 Wochen.
Merkmale:
Extrem hohes SNR von 76 dBA
Empfindlichkeit: -32 dBV differential
Nicht invertierter Signalausgang
Erweitertes Frequenzverhalten von 25 Hz bis 25 kHz
Verbesserte HF-Leistung
295 µA Stromverbrauch
Noise Floor 20Hz to 20 kHz, A-weighted, rms ?107 dBV
Sound Pressure Level 160 dB
126 dB SPL mit akustischem Überlastpunkt
-78 dBV PSR
-0,3V bis 3,62 V Versorgungsspannungsbereich
Mechanical Shock 10G
Temperature Range ?40°C to +85°C
Antwort von ruessel:
Zur Zeit werden diverse Platinen für mich Entwickelt (habe das abgegeben, weil das Mem nicht aus einer Bauteilbibliothek der CAD Software einfach entnommen werden kann): die das MEM aufnimmt und HF entstört, plus eine weitere Platine für die Wandlung von 48/24V Phantomspannung auf die benötigten 3.3V für das Mem. Dabei musste ich bei den Bauteilen genauer hinschauen.
Was mich wundert, es sind die größeren Kondensatoren für die Spannungsglättung. Die meisten guten und etwas teuren Marken-Kondensatoren werden eine Mindesthaltbarkeit mit 1000 Stunden beschrieben. 1000 Stunden durch 8 Stunden tägliche Standby ergibt gerade 125 Tage garantierte Haltbarkeit. Haltbarkeit bezeichnet nicht danach einen Totalausfall aber ein Nichteinhalten der Spezifikationen, wie Kapazität oder Spannungsfestigkeit - was später sicher zum tot des Produktes führt. Unterschlagen habe ich jetzt, die 1000 Stunden beziehen sich auf eine Gerätetemperatur von 105 Grad. (wärmer = stark kürzere Lebensdauer, kälter = längere Lebensdauer)
Ich habe mich für 7 Cent Aufpreis entschieden, dafür gibt es von Panasonic welche mit garantierten 10.000 Stunden Haltbarkeit (sind keine SMDs). Die sind in den Abmessungen allerdings einige Prozent größer, dass muss bei der Layerentwicklung berücksichtigt werden.
Ich will damit sagen, ich habe KEINE SMD Elkos mit garantierter längerer Haltbarkeit (unter Strom) als 1000 Stunden bei meinen Bauteilelieferanten gefunden. Gut, sie können auch 9000 Stunden halten (besonders wenn Gerät nicht warm wird), der Hersteller garantiert aber nicht. Wenn ich mir nun vorstelle, wie viele SMD Elkos so in einer Kamera verbaut sind, sollte man allzu unnötigen Standby Betrieb vermeiden, besonders wenn das Kameragehäuse warm wird! (oder jedes Jahr was neues kaufen) ;-) bbaofmeibhejdhll.png
Antwort von carstenkurz:
Naja, aber nur in seltenen Fällen sind schleichend eintretende Änderungen der Kapazität unmittelbar performance-relevant. Innerhalb von analogen symmetrischen oder Stereosignalschaltungen freilich...
Antwort von ruessel:
Naja, ich kenne ein "Videomuseum" das hat große Probleme mit Elkos. Aus den 90er läuft fast keine Kamera mehr.
Antwort von carstenkurz:
Tja. Vielleicht hätte man die Elkos sockeln und als Verschleissteile betrachten sollen...
Antwort von ruessel:
Mit 8 Jahren habe ich angefangen (elektronischen) Sperrmüll zu lieben. Massenweise Radios und TVs zum ausschlachten. Auch da waren die alten Kondensatoren oft defekt, man benutzte zur Isolation Teer, das wurde nach Jahren brüchig und bröselte. Also schon damals waren Kondensatoren problematisch - bis anscheinend heute.
Bisher habe ich keine schlechten Erfahrungen damit gemacht, habe noch verschiedenes an alter Elektronik hier. Gehört wohl bissl Pech oder Glück dazu.
Antwort von ruessel:
mems_analog.jpg
Habe gerade mein Mems in einer geöffneten Bildversion von einem Entwickler bekommen. Dazu wurde vorsichtig der Rückdeckel abgeschliffen und die Vergussmasse entfernt. Der Hersteller selber veröffentlicht da gar nix.
Die roten Markierungen zeigen die Drahtverbindung zur Membrane und feststehendes Rückteil (Kondensatormikrofon). Was ausschaut wie eine kleine CPU ist aber ein totales Analoges Teil. Also bestehend aus Membrane, Analog Verstärker, Symmetrierer für XLR, Spannungsreiniger, HF-Blockung und Impedanzwandler. Im nächsten Jahr soll der Baustein mit 4 zusammen geschalteter Membranen kommen. (Quad-Membrane)
carstenkurz hat geschrieben:
Bisher habe ich keine schlechten Erfahrungen damit gemacht, habe noch verschiedenes an alter Elektronik hier.
das ist mE eher ungewöhnlich:
meist waren die alten WIMA-TeerKondenser die Ursache der Ausfälle.
Hängt natürlich vom Alter und der Betriebstemperatur des Gerätes ab:
je älter und wärmer (Röhrengeräte!) die Kisten wurden, desto eher versagten die Cs.
Wir hatten daher oft als Therapie zunächst die WIMAs ausgetauscht ohne weitere Vordiagnose.
Meist half dies, auch bei den alten Fese-Cams (DA) aus der Vor-Platinen-Generation.
Antwort von ruessel:
Kondensatoren sind im Hifi Bereich auch heute noch ein Dauerthema. Da nicht unbedingt nur wegen der Haltbarkeit, sondern Klang. Im Signalweg (Koppelkondensator) einer "High-End-Kette" dürfen Elkos, Keramikkondensatoren und Tantalelkos (diese verzerren) nicht eingesetzt werden ! Hier kommen nur MKP-, KP- Styroflex- und hochwertige Ölpapier-Typen in Frage.
Beim Wechsel auf gute Folienkondensatoren verändert (verbessert ?) sich, beim ersten Ton hörbar, die Detailauflösung und die räumliche Abbildung. Oft ist aber zu beklagen das die tonale Balance aus dem Gleichgewicht gerät. Das Klangbild wird zu analytisch, die Stimmenwidergabe wird dünner, körperloser. Die Basswiedergabe ist im Verhältnis zum Mittel/Hochtonbereich unterbelichtet. Der Hochtonbereich scheint geradezu fokusiert zu sein. Impulsive Musik wirkt dynamisch und schnell aber auch oft zu hart und unnatürlich. Manchmal bricht das Klangbild bei komplexeren Musikpassagen regelrecht auf, alles wirkt dann nervös und unpräzise.
Sehr gute Kondensatoren eröffnen Klangsphären, die wenn man sie noch nicht erlebt hat, nicht für möglich gehalten werden: Die Tieftonwiedergabe wird konturierter und körperhafter, der Mitteltonbereich sauberer. Die Höhen bekommen Strahlkraft, sie wirken aber auch leiser. Die Musik löst sich besser von den Lautsprechern. Es ist Luft auf der Bühne. Töne klingen sauber aus und verschwinden im Nichts. Die Energieverteilung der Musik ist begeisternd homogen. Das Klangbild bleibt unter allen Umständen Stabil. Kurz ausgedrückt: Die Musik wirkt authentisch, natürlich und musikalisch.
Erleben konnten wir dies nur mit sehr wenigen Kondensatortypen. Die meisten High-Tech-Folienkondensatoren (MKP und KP) waren weit davon entfernt. Homogener spielten oft die nicht ganz so "Perfekten" Polystyrol- und Polyester- Kondensatoren. Einige Ölpapiertypen vielen ebenfalls durch. Natürlich konnten wir nicht alle unten aufgeführten Typen testen. Einige gesicherte klangliche Erfahrungen und Erkenntnisse kamen auch von Kollegen und audiophilen Freunden.
Wir wollen, und dürfen, hier auch keine Empfehlung abgeben, bzw. sehr teure Kondensatoren öffentlich abwerten. Eines dürfen wir aber verraten: Wir waren sehr überrascht wie groß der klangliche Abstand eines wirklich guten (nicht umbedingt übermäßig teuren) Kondensators zu denen ist, die üblicherweise in den namhaften High-End-Geräten zu finden sind. Auch hier kommt es scheinbar hauptsächlich auf den Preis und die Lieferfähigkeit an. http://www.audio-consequent.de/info/inf_baue.htm
Antwort von dosaris:
...
Beim Wechsel auf gute Folienkondensatoren verändert (verbessert ?) sich, beim ersten Ton hörbar, die Detailauflösung und die räumliche Abbildung. Oft ist aber zu beklagen das die tonale Balance aus dem Gleichgewicht gerät. Das Klangbild wird zu analytisch, die Stimmenwidergabe wird dünner, körperloser. ...
naja,
wer's liebt...
im HiFi-Bereich wird oft eine Audio-Esoterik verbraten, die keiner fundierten Hinterfragung/Analyse standhielt.
Dies scheint mir ein typisches Beispiel zu sein.
Die Kondensatoren sind eigentlich ziemlich dumm.
Die genannten Effekte sind nur erklärbar, wenn sich der condenser nicht-linear verhält.
Und das tut er nur bei:
- Überspannung
- inverser polarisation (bei polarisierten ElKos)
- thermischer Überlastung (typisch infolge interner ohmscher Verluste in den dünnen Elektroden)
Solange davon nix eintritt ist das Bauteil einfach nur ein Kondensator.
Der Schaltungsentwickler muss also diese kranken Betriebszustände per design vermeiden.
Allenfalls könnte je nach C-Bauart noch eine überlagerte marginale induktive Komponente hinzukommen
infolge der innen aufgewickelten Elektroden. Aber auch die bewirkt keine nonlinearen Verzerrungen.
von alle dem "weiß" ein Schallfeld, Sprachprägnanz, Soundtransparenz, Detailauflösung und das ganze Wortgeschwurbel genau gar nix.
Solche "Fachleute-Tipps" wie im zitierten Artikel kann ich ergo nicht ernst nehmen.
Antwort von ruessel:
Tja, ich habe Elko und Folie bis 20 kHz mit Rechtecksignalen von 1Volt bombardiert. Das Ozzi hat kaum keinen Unterschied an Flanken oder Pegel angezeigt. Jetzt beim MEMS Aufnahmemöglichkeiten bis 160 kHz, könnte es anders ausschauen. Auf der entsprechenden Platine habe ich nun Kondensatoren Parallel vorgesehen, vier 47 uF Folie damit der Bass sicher bis 10 Hz runtergeht und dazu weitere 4 Glimmerkondensatoren 0,1 uF die angeblich besonders hohe Frequenzen unberührt durchlassen. Verteuert allerdings die Stereo Platine um knapp 50,-....oder anders herum, mit reinen Elkos wäre es 50,- billiger.
Ich werde dann mal beides bestücken, billig und auch teuer&gut, mal hören ob sich da was ergibt.
P.S.
Ja, hier läuft es schleppend. Leider werden diese analoge Akustik MEMS mit +- 2 dB verpackt. Es könnten also bei Stereo zwischen linken und rechten Kanal bis 4 dB unterschied kommen. Zuviel! Ich versuche bei Stereo meist um +-0.2 dB zu kommen. Also muss ich 100 Mems verkabeln und dann einzeln durch-messen um Paare bilden zu können. Das geht nicht mit meiner bisherigen Verkabelungsmethode von Hand(ca. 30 Minuten pro MEMS) - eine Platine muss her. Allerdings ist die letzte benötigte Platine noch nicht fertig konstruiert und der Chinamann benötigt für das Ätzen der Platine,vergolden, fräsen, bohren und bedrucken auch noch ein paar Wochen. Geduld ist angesagt.
Antwort von ErichH:
Hallo Wolfgang
bei dem Chinamann dauert die Produktion im Werk 2-4 Tage.
Hab in den letzten Wochen diverse Platinen bestellt die Qualität ist sehr gut.
Die Lieferung nach Bali hat bestens geklappt.
Gruss
Erich
Antwort von ruessel:
Danke, aber ein Kumpel macht für mich die Platinen (KiCad). Er hat Preise vom Chinamann genannt, unglaublich günstig...... kommt auch nicht auf den letzten Cent an. evtl. ist das sogar jlcpcd.... er muss ja auch den Stencel für die SMD Lötpaste lasern...... alle Dateien aus KiCad.
Antwort von ruessel:
emfldmffmoligomc.png
Ab zum Chinesen. Die Stromversorgung/Audioausgang für das analoge SuperAudio MEMS...... macht aus 48V XLR Phantomspannung die gewünschten 3.3V und zwar stabilisiert. Also auch für Phantomspannung 12V + 24V (Regelung von 6-60V). Das ganze auch wirklich symmetrisch um da nichts an (Ein)Strahlungssicherheit des XLR zu verlieren. Es gibt einen Haufen Schaltungen im Netz die mit wesentlich weniger Teile auskommen (genau 2 Teile, Elko+Widerstand) aber dann darf die 48V nicht schwanken (sofort minderung der Audioqualität) und auch ist dann das Kabel zum Rekorder/Mischpult nicht mehr sauber symmetrisch, von der Audioqualität ganz zu schweigen.
Für das MEMS Audiosignal wird nur ein (sauteurer) Folienkondensator pro Anschluss benutzt um die Phantomspannung vom Audiosignal zu trennen. Weniger Bauteile im Signalweg geht nicht.
Antwort von ruessel:
Ein weiterer freundlicher Chinesenmann in DE - liest hier wohl mit (oder über Suchmaschine mein Problem gefunden), hat mir gerade einen Super-Niedrigen-Preis für einen nigelnagelneuen Reflowofen gemacht, da konnte ich einfach nicht nein sagen. Danke nochmals!
Ich hoffe bei mir klappt das auch so problemlos:
Antwort von carstenkurz:
Vielleicht habe ich es bisher überlesen - wie sieht es denn bei den MEMS mit dem Klirrfaktor aus?
Antwort von ruessel:
Total Harmonic Distortion (THD) 106 dB SPL = 0.45 %
Antwort von Jost:
ruessel hat geschrieben:
Total Harmonic Distortion (THD) 106 dB SPL = 0.45 %
Hallo Rüssel, nicht falsch verstehen: Es gibt ja bereits Mikrofone. Was erwartest Du Dir denn genau, wenn das Projekt fertiggestellt ist?
Antwort von Ziggy Tomcat:
Ich verfolge weiterhin dieses Projekt mit großem Interesse. Ich bin selbst zur Zeit wieder in einigen Audio-Elektronik Projekten unterwegs...
Ein paar Gedanken von meiner Seite. Das oben zitierte Kondensatoren Geschwubbel kannst du getrost vergessen. Ich kenne die Seite, dass ist purer "Audiophools" Nonsense. Es mag vielleicht minimale klangliche Unterschiede von Kondensatoren in bestimmten Schaltungsszenarien geben, sobald aber massive Gegenkopplung im Spiel ist, hör ich definitiv keine Unterschiede.
Als Beispiel, welches jeder selbst einfach nachvollziehen kann, habe ich mir einen Versuchsaufbau zusammen gelötet. Ein CMoy Kopfhörerverstärker, basierend auf einem OPA2134 mit umschaltbaren Koppelkondensatoren. Ich habe dann verschiedene Typen aller Coleur im Blindtest gegeinander antreten lassen. Es war alles dabei, Superduper Mundorf Caps, russiche Ölpapier Garanaten, vintage Bosch MP Typen bis hin zu ausgelutschten italienischen Elkos ausgebaut aus einem 40 jährigen Stringsynthesizer. Das ganze wurde mit hochauflösender Musik über einen amtlichen DAC gespeist und mit Beyer DT990 Kopfhöhrern angehört.
Ergebnis: Keine nennenswerte und ernsthaft nachvollziehbare Unterschiede im Blindtest. Nichts was nur annähernd einen sauteueren Kondensator rechtfertigen würde. Ich hätte ja gerne klare Unterschiede gehört, I want to believe, aber da war nix, nada, nothing in dieser Anwendung.
Deshalb glaube ich, deine 47uf Folien Koppelkomdensatoren sind nicht notwendig und bringen keine Vorteile die die schiere Größe und Kosten irgendwie rechtfertigen. Heutige, modene Elkos sind richtig gut geworden und wären an dieser Stelle die bessere Wahl. Auch die parallelen Glimmer Kondensatoren sind unter Umständen keine Verbesserung, ich habe das früher auch gemacht. Meine Testergebnisse waren dann ähnlich negativ, meistens (mit Folien CAPs) unnötig, da unhörbar. Im schlimmsten Fall (Glimmer) wurden S und Zischlaute etwas überbetont, was ich nicht gut fand. Vielleicht geschmacksache. Ich kenne Leute mit mehr Ahnung und vorallem teueren Messinstrumenten, die von so einem Materialmix generell abraten, da dadurch Probleme auftreten können.
Nur meine bescheidene Meinung, sonst wünsche ich weiterhin viel Erfolg und Spaß mit dem Projekt. Ich bleib dran an dem Thread...
PS: was hast du für den Ofen bezahlt?
Antwort von ruessel:
Ich erwarte ein völlig neues Werkzeug für die Tonaufnahme. Mikrofone sind wie Objektive für Kameras, man braucht für bestimmte Aufgaben auch spezielles Werkzeug.
Das absolut besondere ist hier die Membrane, die fast aus wenigen Atomen Dicke besteht und im Durchmesser extrem klein ist. (Deshalb sind bei normalen MEMS auch der Rauschabstand und Basswiedergabe Grottenschlecht). Weil die Membrane nun so extrem leicht ist, kann sie dem Instrument oder Stimme sehr exakt folgen und abbilden (analytisch) und das sogar bis weit über Frequenzen die wir mit 192kHz + 32 Bit überhaupt aufzeichnen können. Ein Konzertflügel kann besser klingen wenn die Anschlagdynamik der Seite exakter abgebildet wird.
Außerdem ist das ein neues Experimentierfeld. Nach meinen Infos gibt es nur einen Hersteller für XLR MEMS Mikrofonen und der baut nur Mono für Frequenzmesser. Das liegt daran, dass es noch NIE ein MEMS mit diesen hochwertigen Rauschabständen, Basswiedergabe und auch Eingangsempfindlichkeit gab. Audiomems werden schon seit 8 Jahren in Handys, Alexas, TVs verbaut, das ist nix neues - nur in dieser Audioqualität gibt es diese erst seit knapp einen Jahr und nur in kleinen Stückzahlen.
In Japan gibt es schon lange eine Audioszene (Anlagen ab 30.000 EUR) die Lautsprecher, Verstärker und Wandler kauft mit echter 96 kHz Wiedergabe (192 kHz Sample), nur keine echten Aufnahmen sind zu bekommen, es werden die Audio CDs hochgesampelt. Das könnte sich nun leicht ändern. Sogar 384 kHz Sample wäre technisch sinnvoll mit dem MEMS möglich.
Allerdings sind da noch viele Experimente zu machen. Zum Beispiel Windschutz, bis 15 kHz weiß ich welches Material ich nehmen muss, bei 96 kHz absolut nicht mehr.
ruessel hat geschrieben:
Total Harmonic Distortion (THD) 106 dB SPL = 0.45 %
Bei welcher Frequenz?
Antwort von ruessel:
Bei welcher Frequenz?
Nicht angegeben. 1000 Hz? Deshalb glaube ich, deine 47uf Folien Koppelkomdensatoren sind nicht notwendig
Doch, siehe oben. Dein Rekorder hat auch Koppelkondensatoren im PreAmp, jetzt noch meine Dazu und die Werte rutschen in den Keller. Alle die hochwertige Mikrofone bauen, setzen in der Schaltung Transistoren in die Schaltung um diese Falle zu entgehen - hier langt dann 0,68 uF um noch 20 Hz Bass aufzunehmen. Ich will aber im Audiostrang so wenig aktive Teile haben wie nötig, besonders keine Transistoren die wieder Probleme mit Verzerrungen, Rauschen etc. dazufügen. PS: was hast du für den Ofen bezahlt?
100,- EUR
Antwort von Ziggy Tomcat:
Die Freuquenz ist nicht ganz uninteressant, eine Messung bei 20Hz kann ganz anders ausfallen, als mit 1kHz. Sind das Herstellerangaben?
Bei den Koppelkondensatoren ging es mir weniger um den 47uf Wert, der die untere Grenzfrequenz bestimmt, sondern um das Dieelektrikum Material. In deinem Fall Folie, was halt eine sehr große Bauform zu folge hat, ein Elko wäre wesentlich kleiner (und preiswerter) was für ein Mikro sehr gut ist, weil ein Mikro im besten Fall, räumlich betrachtet, ein Punkt wäre.
Übrigens, die Eingangsimpedanz der Mikrofoneingänge von Mischpulten, Recordern und Audiointerfaces liegt oft zwischen 1,5k bis 2,5k, da bedeuten 47uf einen untere Grenzfrequenz bei 1,5k Impedanz von 2,26Hz, da heißt du näherst dich dem Infraschall 😎. Da ist nichts was man in einer Sprach- bzw Musikaufnahme haben will...
100€ für den Ofen ist klasse...
Antwort von ruessel:
Ich habe "Kunden" die müssen 16 Hz aufzeichnen. Orgelbauer.
Antwort von pillepalle:
Dafür nimmt man aber vermutlich lieber Messmikrofone. Ich glaube auch die 16Hz wird kaum jemand hören, bestenfalls noch spüren :)
VG
Antwort von Ziggy Tomcat:
16Hz ist rund 7mal 2,26Hz! das ist schon ein Unterschied. Aber egal, deine Entscheidung, dein Design. Die meisten fahren eh einen Hochpass spätestens bei der Mischung.
Antwort von ruessel:
der ohrwurm nimmt noch 3 Hz auf (auf Ozzi abgelesen) und der klang ist bombastisch....so sollen meine Mikros klingen. Nicht noch weitere langweilige Neumanns ;-)
Antwort von Ziggy Tomcat:
Hier ein Video. Rüssel testet erfolgreich sein 3Hz Lautsprecher 😃😃😃
Ja, geil. Ich habe unter einer Windanlage kurz eine Aufnahme gemacht..... da ist der Infraschall heftiger.
In Gedanken würde ich gerne die Ohrwurmkapsel und das MEMS zusammenfügen. Trennung so um 2 kHz mit einer sanften 6 dB Weiche.
Antwort von ruessel:
Recordern und Audiointerfaces liegt oft zwischen 1,5k bis 2,5k, da bedeuten 47uf einen untere Grenzfrequenz bei 1,5k Impedanz von 2,26Hz, da heißt du näherst dich dem Infraschall
Wie kommst du darauf? Angenommen, dein Rekorder hat im Eingang einen Kondensator mit 10 uF und ich würde auch 10 uF Einbauen, so würde die Gesamtkapazität 5 uF ergeben (20 Hz untere Grenzfrequenz). Bei 10 uF + 47 uF ergibt 8,3 uF. 8,3 uF bei 1,5 kOhm sollte eine untere Frequenz von 13 Hz ergeben, also die tiefste Orgelpfeife wird noch nicht angefasst. Immer auf die sichere seite der Bauteile gehen, zumal ein billiger Elko gerne mal 20% Toleranz besitzt und auch schnell altert ;-) Kostet mehr, aber die 20 EUR wiegen da auch nicht mehr soviel.
Antwort von ruessel:
So wie ich das sehe, muss der Lötofen ein wenig gepimpt werden:
Habe zum verbinden der einzelnen Platinen "4pin SM JST Kabelstecker" eingekauft. Ist eigentlich für LED Schläuche zu verbinden, keine Ahnung ob auch Audio damit verbindbar ist.
Antwort von carstenkurz:
Wenn man soweit ist, dürfte es kein Problem sein, auch angepasste Eingangsstufen für Rekorder zu kriegen. Ausserdem ist es wegen der schwer vorhersagbaren Pegel in den Extrembereichen von Infra- und Ultraschall auch sinnvoll, mindestens DualLevel Aufnahmen, oder eben die neueren Rekorder mit FloatingPoint Aufzeichnung zu nehmen. Bei einer angepassten symmetrischen Kapselbeschaltung käme man rekorderseitig auch mit schlanken Eingangsstufen aus.
Ich bin weissgott kein Audio-Esoteriker und halte bisher aufnahmeseitig Abtastraten von > 48/96 Khz und Pseudo-24Bit für den gleichen Humbug wie 80MPixel Sensoren hinter Smartphone-Linsen, aber, mit einem Mikrofon solcher Bandbreiten und entsprechend ausgelegten Eingangsstufen würden sich schon interessante Spezial-Szenarien ergeben. Für den allgemeinen Einsatz bringt das sicher nix.
Ich kann mich noch an einen Artikel in der 'Elektronik' über das erste MEMS-Mikrofon erinnern (MEMS ist ja tatsächlich nur die Abkürzung für eine Vielzahl möglicher Anwendungen, Mikrofone sind nur eine davon). Damals ging man noch davon aus, dass der Vorteil nur in der Baugröße und damit verbundener fertigungstechnischer Vorteile gegenüber konventionellen Elektrets liegt und die Qualität nur für Handys respektive einfache Sprachkommunikation taugt. Aber das ist schon sehr lange her. Ich glaube, damals war das auch ein BOSCH MEMS-Mikrofon als Aufhänger. BOSCH entwickelt sehr viel an Industrie/KFZ Sensorik selbst, das ist der breiten Öffentlichkeit aber nicht so bekannt.
Aufgrund der Baugröße der MEMS-Kapseln könnte ich mir auch einen Einsatz als winziges und dennoch pegelstarkes Headsetmikrofon vorstellen. Die Ohrmwurmkapseln sind dabei ja vergleichsweise riesig.
Antwort von Ziggy Tomcat:
ruessel hat geschrieben: Recordern und Audiointerfaces liegt oft zwischen 1,5k bis 2,5k, da bedeuten 47uf einen untere Grenzfrequenz bei 1,5k Impedanz von 2,26Hz, da heißt du näherst dich dem Infraschall
Wie kommst du darauf? Angenommen, dein Rekorder hat im Eingang einen Kondensator mit 10 uF und ich würde auch 10 uF Einbauen, so würde die Gesamtkapazität 5 uF ergeben (20 Hz untere Grenzfrequenz). Bei 10 uF + 47 uF ergibt 8,3 uF. 8,3 uF bei 1,5 kOhm sollte eine untere Frequenz von 13 Hz ergeben, also die tiefste Orgelpfeife wird noch nicht angefasst. Immer auf die sichere seite der Bauteile gehen, zumal ein billiger Elko gerne mal 20% Toleranz besitzt und auch schnell altert ;-) Kostet mehr, aber die 20 EUR wiegen da auch nicht mehr soviel.
Wie ich drauf komme? Aus Erfahrung, da ich schon einige Mikrofone und noch viel mehr Mic Preamps gebaut habe.
Schauen wir uns mal die technischen Grundlagen im Detail an. Aktuelle dynamische Mikrofone haben einen Ausgangsimpedanz von ca 150-250 Ohm, Kondensatormikrofone liegen weit darunter. Für diese Ausgangssituation werden die Eingänge von professionellen Mikrofonverstärker, die man in Mischpulten, Recordern und Audiointerfaces findet designed.
Diese Verstärker werden an die Mikrofone Spannungsangepasst, d.h. sie haben minimal eine 5 bis 10 fachen höhere Eingangsimpedanz um eine zu große Belastung der Quelle zu vermeiden. Viele Mikrofonverstärker gehen sogar darüber hinaus, was an sich gut ist, aber ab einer gewissen Höhe der Eingangsimpedanz treten negative Erscheinungen wie Rauschen und Störanfälligkeit für Einstreungen auf. Deshalb gibt es da Limits.
In der Praxis haben z.B.Mischpulte von Mackie 2,7k Ohm oder Audiointerfaces von Focusrite 3k Ohm. Das lässt sich auf fast alle anderen Gerätschaften übertragen, die niedrigste Impedanz die ich bisher gesehen habe, war 1,5K Ohm, bei einem Vintage Mic Preamp mit Übertrager.
Bei Dimensionierung von Koppelkondensatoren ist die Eingangsimpedanz der folgenden Einheit die maßgebliche Größe, nicht die zu erwartende in Serie liegende Kapazität. Viele professionelle Amps haben überhaupt keinen Koppelkondensatoren am Eingang, weil da ein Übertrager ist. Elektrisch symetrierte Eingänge können auch ohne sein, oder sie haben ausreichende Kapazität am Eingang, wiederum designed für die folgende Eingangsimpedanz z.B ein FET oder ein OpAmp (mit FET Eingängen) mit sehr hoher Impedanz. Selbst OPs mit bipolaren Eingänge haben ausreichend hohe Eingangsimpedanz.
Die Kondensatoren die man dort findet sind in der Regel ausreichend dimensioniert, bezogen auf die folgende Impedanz.
So viel zu den technischen Gegebenheiten.
Gestatte mir noch ein paar Anmerkungen zu deinem Design. Ich finde, wie schon gesagt, die 47uf Folien Caps für unverhältnismäßig teuer und groß im Bezug auf den Gesamtpreis der Lösung, da kein qualitativer Zugewinn. Heutige Qualitätselkos halten viel länger als früher. Ich nehme Panasonic FM Typen, da kostet das Stück ein paar Cents anstatt über 10€ für die Folien Typen.
Des Weiteren finde ich eine systemische Sicht beim Design einzelner Geräte durchaus als erstrebenswert. Was bringt es Mikrofone zu bauen, die weit außerhalb des Hörbereiches sensibel sind? Ich rede jetzt nicht von Spezialgeschichten, sondern Sprach und Musikproduktionen. Infra- und Ultraschall erzeugen in den folgenden Stufen Probleme.
Frequenzen weit über 192KHz sind HF Müll, die akustisch keine Rolle spielen. Sende- und Regieanlagen, wie auch alle anderen professionellen Tonanlagen werden gegen sowas aufwendig abgeschirmt, weshalb dann aufnehmen?
Ich glaube die Qualität eines Mikrofones spielt sich im hörbaren Bereich ab, Sensitivität im Ulraschallbereich ist technisch beeindruckend, aber für uns hier im besten Fall unnütz.
Just my two € cents.
Antwort von Ziggy Tomcat:
ruessel hat geschrieben:
So wie ich das sehe, muss der Lötofen ein wenig gepimpt werden:
Habe zum verbinden der einzelnen Platinen "4pin SM JST Kabelstecker" eingekauft. Ist eigentlich für LED Schläuche zu verbinden, keine Ahnung ob auch Audio damit verbindbar ist.
Upps, Kaptonband ist ein sinnvolles Upgrade!👍
Antwort von Darth Schneider:
@ruessel
Grundsätzliche Frage
Kann man den Ohrwurm eigentlich auch neben die Kamera auf ein Stativ packen, z.b. Im Zuschauerraum in einem Theater( wenn ja, wie ?) oder funktioniert der nur gut in den Ohren, am Körper ?
Gruss Boris
Antwort von Jost:
"Ziggy Tomcat" hat geschrieben:
Wie ich drauf komme? Aus Erfahrung, da ic
ruessel hat geschrieben: . Heutige Qualitätselkos halten viel länger als früher. Ich nehme Panasonic FM Typen, da kostet das Stück ein paar Cents anstatt über 10€ für die Folien Typen.
10€+ spielen doch keine Rolle.
Antwort von Jost:
ruessel hat geschrieben:
Basotect Schaumstoff ist bestellt, für die benötigte Größe um 20,-
Hast Du mal geprüft, ob man per 3D-Drucker Helmholtz-Resonatoren einfügen
kann?
Antwort von Ziggy Tomcat:
Jost hat geschrieben: ruessel hat geschrieben:
Basotect Schaumstoff ist bestellt, für die benötigte Größe um 20,-
Hast Du mal geprüft, ob man per 3D-Drucker Helmholtz-Resonatoren einfügen
kann?
Passive Helmholtz Resonatoren sind eher schmallbandig abgestimmt um z.B Raummoden zu bearbeiten. Für die genannte Anwendung ist ein Breitbandabsorber viel besser geeignet. Die Materialdicke definiert wie weit die Absorbation in den Bassbereich wirkt. Umso dicker, desto breitbandiger. Das genannte BASF Produkt Basotect ist sehr gut dafür geeignet, die herstellerunabhängige Bezeichnung dafür ist Melaminharzschaum oder auch Melaminschaumstoff.
Antwort von ruessel:
Ausserdem ist es wegen der schwer vorhersagbaren Pegel in den Extrembereichen von Infra- und Ultraschall auch sinnvoll
Ja, dachte ich auch. In der Natur (bei mir vor der Türe) war es aber so nicht. Den meisten Druck macht der Bass, im Ultraschallbereich war es nicht höher als der normal Hörbare Bereich. Kann natürlich an extreme Standorte anders sein. Ich könnte das mal an Wasserfälle testen. Ja hier in Bremen (plattes Land) haben wir ein Wasserkraftwerk, da fällt die Weser ein paar Meter (je nach Ebbe & Flut) mit lauten Getöse runter. In Stereo klingt das ganz seltsam, da gibt es unheimlich viel Schallauslöschungen durch Reflexionen von den Steinmauern. Ich schätze da den Infraschall sehr hoch ein. Aufgrund der Baugröße der MEMS-Kapseln könnte ich mir auch einen Einsatz als winziges und dennoch pegelstarkes Headsetmikrofon vorstellen.
Ich kann mir noch ganze andere Konstruktionen vorstellen (8-16 Kanal), die Dinger sind so klein, da können endlich Konstruktionen erstellt werden, die nur bis jetzt mathematisch auf dem Papier stehen. (Surround) Frequenzen weit über 192KHz sind HF Müll, die akustisch keine Rolle spielen.
Sehe ich im Moment auch so. Bei 192 kHz denken die meisten an der Sample Frequenz, ein halb davon ist die theoretisch aufzuzeichne akustische Frequenz - meist noch etwas weniger. Ich glaube die Qualität eines Mikrofones spielt sich im hörbaren Bereich ab
Natürlich, für die meisten von uns, die nur noch bis 10 kHz hören können. Ich habe aber auch schon andere Menschen kennengelernt, die würden sich freuen. Ich glaube die hohen Frequenzen muss man als Zugabe sehen. Das MEMS ist roh günstiger als die Ohrwurmkapsel, extrem kleiner (kann bei Kunstkopfaufnahmen entscheidend sein) und evtl. noch analytischer durch das fast trägerlose Membrangewicht. Kann man den Ohrwurm eigentlich auch neben die Kamera auf ein Stativ packen, z.b. Im Zuschauerraum in einem Theater( wenn ja, wie ?) oder funktioniert der nur gut in den Ohren, am Körper ?
den Ohrwurm habe ich 2005 für die kleinen HD Kameras entwickelt. Auf den großen hatte ich das Rode NT4 drauf. (Bei der FX1 riss deshalb auch der Mikrofonhalter ab, er konnte das Gewicht nicht halten). Bei kleinen Kameras darf kein Mikro auf die Kamera, es nimmt sonst alle Objektivgeräusche wie Zoom oder Autofokus mit auf - von den Handgeräuschen ganz zu schweigen. Das ist eigentlich bis heute der Hintergrund. Durch leichte Modifikation kam dann der Kunstkopf noch dazu, der noch etwas genauer funktioniert als der Sennheiserkunstkopf und auch leichter zu tragen ist.
Beim Ohrwurm ist es nun ein Modulbaumikro geworden. Alles kann irgendwie durch Rastnasen angeklickt werden (Windschutz, Poppschutz, Ohrbügel etc) Hauptsache Stereo ohne Rauschen.
Klar kann man auch sehr gut Veranstaltungen mit aufnehmen, beide Kapseln 20-40cm auseinander auf dem Tisch oder Boden legen und ein akustischen Blocker wie ein 6er Träger Bier oder ein Stapel Bücher dazwischen legen. Ergibt meist recht gute Ergebnisse mit wenig Raumhall. Nur aufpassen das keiner drauftritt.... ;-) Hast Du mal geprüft, ob man per 3D-Drucker Helmholtz-Resonatoren einfügen
kann?
Nein, noch nicht.
Und noch eine Idee von einem Spitzen CD Player abgeschaut:
Es geht um die 47 uF Koppelkondensatoren. Je größer die Kapazität, desto länger braucht der Kondensator ja, um die Ladung weitergeben zu können (Schuld daran ist die Zeitkonstante Tau, ?). Teile ich die Kapazität in einzelne kleinere Kapazitäten auf, ändert sich zwar nichts an der Gesamtkapazität, aber die einzelnen Kondensatoren reichen das Signal dann wesentlich schneller durch. Und nicht nur das, denn die unerwünschten Eigenschaften eines Kondensators verringern sich dementsprechend!
Ich habe nochmal 1% Styroflex Kondensatoren bestellt, mit 0,18 uF (die größten aus dem Herstellerprogramm). Diese Parallel zu den 47 uF = Bass und Mitten laufen durch den dicken Folienkondensatoren, Höhen und Ultraschall verstärkt durch den Styroflex. Na, na... na - toll nicht? ;-) Polystyrol Film Kondensatoren oder auch genannt Styroflex-Kondensatoren gehören zu den klassischen und beliebten Audio-Kondensatoren, die sowohl für wertige Geräte in Tonstudios als auch für den HiFi Bereich in Frage kommen. Klanglich zeichnen diese Kondensatoren sich dadurch ab, dass diese beispielsweise in einem einem passiven Filter Design eine besonders in den Höhen weichmachende Eigenschaft haben / Softening. Dieser softe, oft als verschönernd empfundener Effekt beruht auf den im Gegensatz zu Keramik-Kondensatoren äußerst geringen Klirrfaktor und eine subtile harmonische Addition bei starken Amplituden im Hochtonbereich.https://www.don-audio.com/Styroflex-Pol ... densatoren
Antwort von Jost:
Wurde früher oft bei Frequenzweichen gemacht. Viele kleine KP-Kondensatoren, gebrückt mit einem Styrol- sowie einem Glimmer-Kondensator. SteinMusic war großer Verfechter der Idee.
Die hatten auch Lack im Angebot, der die Ohren Augen machen ließ. http://www.high-tune.com/tuning/04lautspr/maes_or.htm
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
... Je größer die Kapazität, desto länger braucht der Kondensator ja, um die Ladung weitergeben zu können (Schuld daran ist die Zeitkonstante Tau, ?). Teile ich die Kapazität in einzelne kleinere Kapazitäten auf, ändert sich zwar nichts an der Gesamtkapazität, aber die einzelnen Kondensatoren reichen das Signal dann wesentlich schneller durch. Und nicht nur das, denn die unerwünschten Eigenschaften eines Kondensators verringern sich dementsprechend!
Schuld daran ist die parasitäre Induktivität der aufgewickelten Folien-Elektroden.
Durch Parallelschaltung kleinerer Werte reduziert die sich entsprechend.
iA kommt dieser Effekt aber erst weit oberhalb der hier genutzten Frequenzen zum Tragen.
Gleichzeitig erhöhen sich die unerwünschten Eigenschaften des Leckstroms infolge nur endlich guter Isolation des Dielektrikums.
Antwort von ruessel:
Wir werden hören...in 192kHz/32 Bit....habe da mal was vorbereitet. Hoffentlich regnet es morgen nicht.
Antwort von ruessel:
Sorry, komme gerade rein und habe wohl das F6 falsch geroutet, auf allen Kanälen Kanal 1, obwohl die Pegelanzeige unterschiedlich war. Muss ich in Ruhe die Fehlersuche machen und evtl. die Aufnahmen wiederholen.
Boh ey, jetzt ist auch noch die Scandisk Extrem 64 GB defekt und alle F6 Daten weg, ich flipp aus......
Antwort von ruessel:
pfcmnnlaebmgakfg.png
Die Platine ist jetzt nochmal geändert, statt einen großen Kondensator mit 47uF werden es nun 3 mit 15uF pro Audioausgang (insgesamt 6x XLR Out+ und XLR Out-), Grund dafür siehe oben. Platinen und SMD Stencel machen 66% der Platinenkosten aus, 33% genau für Porto und Zoll. Goldauflage hat auch einen guten Aufschlag gebracht, Sonder-Platinenfarbe Schwarz war dagegen kostenlos. Stückzahl 50, ausreichend für 25x Stereo ;-)
Ansonsten komme ich nicht mehr weiter, SD Karte defekt, nur Online bei mir erhältlich, sollen morgen kommen. Dann sofort mit dem F6 und MEMS unterwegs.....
Antwort von carstenkurz:
Unter 'sollen' verstehe ich jetzt mal, Du hast hoffentlich mehr als die eine gekauft die dir kaputtgegangen ist ;-)
- Carsten
Antwort von ruessel:
ja, 4 stück 64 gb.
Antwort von ruessel:
gjhahndfloidmamf.png
Beim Chinamann ist die Produktion online ziemlich offen gestaltet. Daher sehe ich, das die 50 MEMS Platinen gerade auf deren Maschinen läuft. Ist die kleinste Platine (auch in Black und vergoldet) und 10x10mm klein.
Sd Karten heute angekommen, kann dann los gehen........ und der SMD Ofen ist auch angekommen.
Antwort von Ziggy Tomcat:
Ja, das ist wirklich klein.
Ich weiß nicht ob du es schon erwähnt hast, wer produziert die PCBs in China?
Antwort von ruessel:
Ich weiß nicht ob du es schon erwähnt hast, wer produziert die PCBs in China?
Antwort von Ziggy Tomcat:
Danke. Ich werde die demnächst auch mal ausprobieren. Die sind EasyEDA Partner..
Antwort von ruessel:
Alle 100 Platinen vergoldet = 101,- (davon 34,- Shipping billigst) keine Ahnung ob der Zoll noch eine weitere Rechnung schickt. Bis die Dinger im Haus sind, können nach DE 2 Wochen vergehen. Oder du nimmst DHL Express.... mit saftigen Aufschlag!
Der MEMS Hersteller bietet auch das MEMS auf einer kleinen Platine ähnlich meiner an: 89,-/Stück als Experimentierbord für Entwickler. Wegen Corona können die aber nicht mehr liefern, irgend eine Komponente gibt es zur Zeit nicht. Hier in Bremen macht Daimler auch Pause, es fehlen elektronische Chips..... was für Zeiten.
Antwort von ruessel:
DSC_2444.jpg
Versuchsaufbau um Unterschiede zwischen MEMS und "normaler" Mikrofonkapsel zu sehen/hören.
Am Zoom F6 (192kHz 32 Bit) ist an Kanal 1 das MEMS Mikro, was ich letztes Jahr schon fertig gestellt hatte. Darauf habe ich eine Ohrwurmkapsel mit Poppschutz aufgeklebt um gleiche Abstände zu haben. Die Ohrwurmkapsel (Kanal 2) wird mittels JTS MA-500 per XLR eingespeist und wird mit 5V betrieben bei 48V Phantomspannung.
Um den hörbaren Bereich herauszustellen, habe ich in 2 Meter Entfernung mein Radio in Zimmerlautstärke laufen lassen und den Eingangsverstärker des ZOOM F6 bei Kanal 2 (Ohrwurm) auf 0 dB Verstärkung eingestellt. Das MEMS habe ich dann auf den selben Level gebracht, ich musste Verstärkung +23 dB hier einstellen um beide Kanäle gleich laut zu haben. Das liegt daran, dass die Ohrwurmkapsel ungewöhnlich großen Output besitzt und gegen über Rode etc. ca. 15-18 dB lauter ist, deshalb auch gut für die BMPCC mit ihrem tauben Mikroeingängen. Ausserdem ist im JTS XLR Adapter eine Verstärkungsstufe von +12dB eingebaut. Das MEMS schlägt sich also gar nicht so schlecht im Ausgangslevel.
Gleich gehts zum Bremer Wasserfall (mit neuer SD Karte), mal schauen wie da die Level mit vermutlich viel Ultraschall + Infraschall ausschauen.
P.S. Habe gerade dem F6 die neuste Firmware 1.6E gegönnt.
Antwort von ruessel:
Was ist das für ein Mist?
Komme gerade von den Aufnahmen herein, lege die 64 GB Karte in das Lesegerät "Karte nicht lesbar, formatieren?". Dann zurück in den F6... Karte plötzlich nicht mehr lesbar. Kartenleser defekt? Gleicher Kartentyp mit 16 GB keine Probleme.....Scandisk Extreme 64 GB 150 MB/s.
Antwort von ruessel:
f3.png
Beide Platinen nun in Arbeit, in Factory 3. Was ist die Produktion online durchsichtig, sehe die Powerplatine wird gerade gebohrt.
Antwort von Ziggy Tomcat:
Krass! Fehlt nur noch ein Live Video Link!
Antwort von ruessel:
Gerade gefunden...... Video zur Entspannung, habe den Flow Ofen gerade fertig gepimpt. Wirklich wichtig: Gehäuse Erde ist falsch angeschlossen, bei einem Fehler wird es am Griff der Schublade ziemlich Gefährlich.
Leider hinter Paywall:
Ja, ich habe die Bauanleitung. Da kann man sich das Teil in ein Kanalrohr bauen und auf das Dach montieren. Dann streamt das Teil die Daten ins WWW..... flederm.png
Antwort von ruessel:
Moin,
heute muss ich mal schauen, warum meine PCs mit WIN10 Probleme mit SDXC haben, beim lesen wird die Struktur der Karte sofort zerstört! Muss was mit der Linuxformatierung des Zoom F6 zu tun haben.
Die gute Nachricht, die Platinen sind heute morgen zu 27% Fertig ;-) pla.png
Antwort von ruessel:
Im Netz schnell gefunden:
Der Fehler mit den SDXC ist seit 2013 bekannt. Es geht darum, dass die exFAT Formatierung Lizenzgebühren kostet. In Handys, Kameras oder Zoom F6 wollte man sparen und nimmt eine ähnliche Formatierung aus dem freien Linux. Leider gibt es dann diese Fehler...... seit 2013. Betroffen sind nur SDXC Karten ab 64 gB (Extreme mit 150 MB/s) im Zusammenhang mit Geräten die nicht exFat formatieren können. Die ersten Fehler traten damals mit den GoPro Kameras auf.
Lösung: Die Karte nicht im Zoom F6 formatieren sondern im PC mit exFat und dann in den Zoom F6 schieben...... werde es nachher mal testen.
Antwort von ruessel:
Kurze Rückmeldung: Ja funzt. Also, SDXC Karte immer exFat im Rechner formatieren, dann klappt es auch mit der SDXC Karte + Zoom F6!
Es soll wenige intelligente Kartenlesegeräte geben, die diesen LeseFehler automatisch Ausgleichen.
ruessel hat geschrieben:
... warum meine PCs mit WIN10 Probleme mit SDXC haben, beim lesen wird die Struktur der Karte sofort zerstört! Muss was mit der Linuxformatierung des Zoom F6 zu tun haben.
IIRC kann man in der SysConfig von WIN die Funktion deaktivieren,
sodass vermeintlich neu-gemountete "defekte" Filesysteme nicht automatisch "repariert" werden
Antwort von ruessel:
So, dritter Versuch, jetzt mit der richtigen Formatierung ;-)
Kurz zusammengefasst:
Zoom F6 auf 192 kHz (sample) und 32 Bit. Linker Kanal (1) das MEMS, Kanal Rechts (2) die Ohrwurmkapsel. Kanal 2 fest auf 0dB Mikrofonverstärkung, Kanal 1 (Mems)auf +24 dB - damit beide Kanäle im hörbaren Schallbereich gleich laut ausgesteuert sind. Frage ist nun, ist der Schall außerhalb des hörbaren Bereichs lauter? Aufnahmebedingungen nicht gerade Toll, sehr stürmisch.
gps.jpg
Oben im Bild die Aufnahmeposition..... irgendwann auch als Metadaten in der Datei.
Aufnahme 1 mem1.jpg
Die Weser fällt ein paar Meter runter.
Aufnahme 2 mem2.jpg
Wassereingang zum Wasserkraftwerk, hier sind Schieber eingebaut die die Turbine vor zu grobe Äste und Unrat filtert. Hier ist der Sound wesentlich Heller.
Aufnahme 3 mem3.jpg
Das Stromhäuschen, hier hört man(n) Starkstrom.
Aufnahme 4
Ein Extrabonus, hier schütte ich eiskalte Pepsi in ein hohes Glas. Ich habe mal gelesen, dass platzende Wasserbläschen sehr viel Ultraschall erzeugen.
Nun das File mit allen 4 Aufnahmen: https://www.ohrwurmaudio.eu/temp/MEMS01.zip (197 MB)
Alle Aufnahmen mit selben Pegel aufgenommen, deshalb "normalisieren" nicht vergessen.
Antwort von ruessel:
spektrum.png
Keine Frage, das MEMS (oberer Bereich) ist eindeutig analytischer, hat noch um 50 kHz beim Beispiel 2 deutliche Daten. Sogar bei 30 kHz +15 dB mehr als bei 10 kHz.
Bevor ich nun weitere Tests mache, warte ich auf die Platinen, ein weiteres von Hand löten unter dem Mikroskop möchte ich mir ersparen. Außerdem höre ich gerne Stereo, da sollten es zwei selektierte MEMS sein.
Die Test zeigen, eigentlich reicht 96 khz für normale Aufnahmen aus. Dann hat man bis 40 kHz was davon, das macht fast jeder Hochtöner in einer Lautsprecherbox mit.
Antwort von ruessel:
Colaflasche.png
Das Geräusch einer Colaflasche beim öffnen geht durch die Ultraschalldecke, selbst bei 80 kHz ist noch fetter Pegel vorhanden, das Zischen der Kohlensäure ist extrem Breitbandig. Das platzen der kleinen Bläschen findet stattdessen eher um 35 kHz statt.
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
Das Geräusch einer Colaflasche beim öffnen geht durch die Ultraschalldecke, selbst bei 80 kHz ist noch voller Pegel vorhanden, das Zischen der Kohlensäure ist extrem Breitbandig. Das platzen der kleinen Bläschen findet stattdessen eher um 35 kHz statt.
aber woher stammt denn der gravierende Einbruch bei ~ 1 kHZ bei beiden Kapseln?
Resonanz im Rohr?
Antwort von ruessel:
Frag Pepsi ;-)
Antwort von ruessel:
bnafopninmijdmba.png
Hier der Stencel in Originalgröße. Dieser ist nun geprüft und als erstes Versandfertig. Ist ein dünnes Blech 50x50mm, wird auf die Memplatine auf die Lötanschlüsse ausgerichtet und die Lötpaste wird wie beim Siebdruck mit einem Rakel in die Laser geschnittenen Löcher reingeschmiert. Den Stencel kann man in der Software KiCad angeblich nicht sehen und wird automatisch erzeugt, deshalb hat der Chinamann mir alle Unterlagen dazu bereitgestellt, sieht aber gut aus...... Mein Gott wird das eine Fummelarbeit....ist alles so klein.....
Auf dieser Platine kommt das MEMS und ein 100nF Keramikkondensator, der die Spannungsversorgung siebt....wozu genau weiß ich nicht (ist ja ein Analog Baustein), ist vom Hersteller des MEMS aber vorgeschrieben und nicht näher beschrieben. Habe gestern Nacht mein erstes SMD Probe-Bauteil im neuen IR-Ofen verlötet.... funzt wunderbar! Ofen unbedingt auf eine Steinfliese stellen, wenn im Abkühlprozess der Lüfter anläuft wird es extrem heiß auf der Stellfläche - die heiße Luft muss dann schnell aus dem Ofen raus....
Antwort von ruessel:
Heute habe ich alle weiteren Bauteile bis auf die Vergußmasse bestellt. Bei den Elkos für die Spannungsversorgung habe ich "Long-Life" Typen von Panasonic eingekauft, die Garantieren 10.000 Stunden bei 105 Grad. Da hier nur wenige Milliampere verbraucht werden (exakt 0.6 mA) wird die Platine nicht mal 1/10 Grad wärmer.
Was ich mir noch gegönnt habe, LOW Power Led, die ziehen nur 2 mA und das müsste eine XLR Phantomspannung noch verkraften können. Allerdings sind diese LEDs nicht sehr hell, keine Ahnung ob man das in der Sonne sehen kann. Würde aber schön sein, wenn man sehen könnte, dass das Mikro in Aufnahmebereitschaft ist und mit Strom versorgt wird - hilft auch bei der Fehlersuche vor der Aufnahme wenn es mal schnell gehen muss.
Der Plan ist, die Spannungswandlerplatinen später mit Kupferfolie zu ummanteln und Wasserdicht zu vergießen, hilft auch bei stürzen etc. um die Bauteile fest zu fixieren.
Habe gestern noch weitere Aufnahmen gemacht. Ich habe unter anderem einen vorbeifahrenden ICE aufgenommen, dass Spektrum ist aber nicht anders mit MEMS, es gibt da kein Ultraschall. Anders bei Naturaufnahmen und Vogelgezwitscher, hier singen einige Vögel bis zu 35 kHz. Ja, man könnte sagen, Jugend forscht....... nur Jugend stimmt leider nicht mehr, der Bart ist Grau......
Hier ein Kartenleser, der keine Probleme mit SDXC Karten jenseits von 64 GB hat. Zumindest kann ich jetzt im ZOOM F6 die Karte formatieren und läuft dann auch auf Win10. Gerade eben ausgetestet.
Aktuelle Übersicht über Akustik-Analog-MEMS als Lautsprecher. Da scheint was in Zukunft abzugehen, so wie wir es aus der alten Serie Enterprise schon längst kennen. ;-)
Link: https://www.dega-akustik.de/fileadmin/d ... tikel2.pdf Im visuellen Bereich ist es heute schon üblich, dass beispielsweise fremdsprachige Schrift in Echtzeit durch die gewünschte Sprache ersetzt wird. Dies soll zukünftig auch akustisch möglich sein, so dass Gesprächspartner sich trotz unterschiedlicher Sprache verbal unterhalten können. Dem Nutzer bietet sich somit künftig die Möglichkeit, seine wahr-genommene akustische Umgebung aktiv zu gestalten und somit eine eigene Personalized Auditory Reality zu erschaffen (Abb. 22). Sowohl die Sensoren und Lautsprecher als auch die neuen Applikationen erfordern intelligente und leis-tungsfähige Signalverarbeitungseinheiten. Dank der MEMS-Technologie sind diese in die mechanischen Strukturen integrierbar. Dies spart Einbauraum und ermöglicht energieeffizientere Signalführungen, so dass trotz des größeren Funktionsumfangs zukünf-tige Kopfhörer nicht unhandlich groß und energie-hungrig sind.
Antwort von ruessel:
Bin jetzt bei einer MEMSfirma als "Entwickler" aufgenommen und habe Zugriff auf andere Entwickler und Projekte. Interessant war der erste digitale Kunstkopf mit MEMS, dort hängt dann ein MiniRechner mit dran, der beide digitale MEMS in analog umwandelt. Das Ergebnis ist schon mal wesentlich schlechter als das MEMS was ich benutze. Eine kleine Norwegische Firma stellt erste MEMS Prototypen her, die für HighEnd Audio benutzt werden sollen, mit 20Hz-20KHz und 80 dB Rauschabstand.
Antwort von carstenkurz:
Mal Butter bei die Fische. 15Hz-100KHz ist ja schön, aber was ist denn mit Ausgangspegel und Rauschabstand, gerade im Vergleich zu den Ohrwurm-Kapseln?
- Carsten
Antwort von ruessel:
Warte es ab. Da ich den Pegel der MEMS NICHT verstärke ist er ungefähr wie anderen XLR Mikrofonen. Die Aufnahmedynamik soll 108 dB sein. Die Ohrwurmkapsel ist nun mal mind. 10-15 dB kräftiger als jede andere Kapsel, über den JTS MA500 betrieben kommen nochmal +12 dB dazu, da dort eine Verstärkungsstufe eingebaut ist. So kommen in meinen Test oben die +24dB zusammen, die der Ohrwurm lauter ist.
Antwort von ruessel:
Hübsch gemacht, der Chinamann zeigt für jede Station die der eigene Platinen-Auftrag durchläuft kleine Videos, selbst für das simple Verpacken. Ich kann ja nun hoffen, das die Ware nächste Woche hier eintrifft, wenn der Zollmann in Frankfurt das denn will. ;-) pack.jpg
Hier noch was um jede Tonaufnahme zu versauen (selber hört man es nicht):
Antwort von ruessel:
Heute ist das Projekt "Melissa" entstanden. Der Versuch eines weiblichen Kunstkopfes, natürlich mit MEMS. Ich konnte heute morgen Daten eines echten Ohres in 3D Daten für den 3D Drucker umwandeln. Daraus versuche ich Abgießformen zu drucken (habe da null Erfahrungen). Aus akustischen Reflexionsgründen kann ich nicht einfach direkt Ohren aus Kunststoff drucken. Es gibt flüssiges Silicon, dass näher an die menschliche Haut akustisch kommt. Das Projekt läuft nebenher, inspiriert wurde ich am WE von Neumann Kunstkopf ReferenzCDs aus den 80er Jahren, die ich in der Bucht gefunden hatte, waren schon schöne Beispiele dabei.
Ich habe einen weiblichen Kopf mit Torso bestellt, der leicht asymmetrisch ist, nur soweit das Schallwellen aufgrund ihrer Wellenlänge dies nicht bemerken. Unsere Köpfe sind ja auch nicht perfekt Spiegelbildlich. Soweit ich das finden konnte, wäre das der erste weibliche Kunstkopf, mit auch kleineren Ohrenabstand als üblich. Soll einer sagen Frauen hören deswegen schlechter als Männer. Da ich schon mal verheiratet war, kann ich aus eigener Erfahrung sagen, nein, es ist genau anders herum. Man(n) wird irgendwann das aus meinen weiblichen Kunstkopf hören - oder auch nicht.
Damit alles sauber in die zukünftigen 3D Ohren von Melissa passt, musste noch eine weitere Platine her. Diesmal so klein wie möglich, damit nur das MEMS im Ohrgang steckt. Leider geht nicht kleiner als 6mm, zumindest bei dem Chinamann wo die anderen Platinen (sind im Versand) gefertigt wurden und selbst zusägen wegen 1mm kleiner wollte ich auch nicht.
mems2.jpgdogjckfmddaogjkf.png
Antwort von ruessel:
Hier mal was völlig anderes, nicht immer müssen natürlich aussehende Ohren am Kunstkopf hängen. Da diese Firma einen unglaublich guten Namen in binauralen Messungen hat, werde ich mir das mal genauer anschauen.
Antwort von ruessel:
wrong.png
Der Chinamann bzw. die Chinafrau Doris, hat bei der letzten Platine heute nachgefragt, ob die 4 Anschlüsse der Platine auch im Stencil gelasert werden sollen..... ist wohl unüblich. Sie schickte mir dazu ein Print aus ihrer Lasermaschine und malte einen gelben Pfeil dran. In meinen Daten sind Laserlöcher drin. Eine Platine kostet 7 Cent, das da nachgefragt wurde finde ich großartig, man fühlt sich dann gut bei einer Firma aufgehoben. In Wirklichkeit weiß ich es aber nicht. Lieber Löcher drin, die man leicht mit einem Tesastreifen wieder zukleben kann - als keine drin.
Antwort von ruessel:
MEMS im Einsatz:
Antwort von ruessel:
Liste: Die lautesten Geräusche der Welt
320 dB
Tambora-Explosion (Vulkanausbruch 1815 in Indonesien)
310 dB
Tunguska-Meteor (mit Infraschall)
235 dB
Erdbeben der Stärke 5 auf der Richterskala
204 dB
Saturn V Rakete
198 dB - Für den Menschen tödlich
182 dB
Bisher stärkste Lautsprecher
180 dB
Krakatau-Explosion
174 dB
Ein Pottwal an Land
140 dB
An Deck eines Flugzeugträgers
120 dB
Gewitterdonner
70 dB
Staubsauger
50 dB
Unterhaltung auf Zimmerlautstärke
20 dB
Flüstern
10 dB
Normale Atmung
Warum die Liste? Weil ich gerade das neuste HiFi MEMS bestellt habe, Acoustic Overload Point (AOP) bis 154dB (mit 10% Verzerrung). Ist zu meiner Elektronik absolut PIN kompatibel.... mal hören. Zum testen benötige ich was zwischen Flugzeugträger und Pottwal am Land......
Auszug der Pressemitteilung: "Dies ist das einzige MEMS Mikrofon auf dem Markt, das über 150 dB arbeiten kann und eine unglaubliche Vielfalt neuer Audioanwendungen eröffnet. Es ist jetzt möglich, akustische Überwachungssysteme in den lautesten und schmutzigsten Umgebungen zu haben."
Bisher waren Ultra-High-AOP-Mikrofone entweder extrem teuer, groß oder nicht so robust. Das neue Mikrofon funktioniert perfekt bis 150 dB und erreicht bei 154dB nur eine Verzerrung von 10 Prozent. Selbst wenn die Schallpegel über 154dB liegen, erholt sich das Einschichtmikrofon sofort. Als Referenz bewirkt 150 dB, dass ein Trommelfell reißt oder dem Volumen eines startenden Kampfjets entspricht, und 150 dB sind der Lautstärkepegel, der von einem Hochleistungszughorn erzeugt wird und spontan Ballons platzen lässt.
Antwort von Jost:
Google mal dB Drag Racing. Vielleicht gibt es ja jemanden in Deiner Nähe.
Antwort von ruessel:
Bestellt sind heute nicht nur das AOP Mems, sondern auch das VM1000 aus dem Video oben zu sehen. Möchte auch mal unter Wasser Sound aufnehmen..... Leider benötige dazu auch wieder neue Platinen - tatsächlich sind bei MEMS die Anschlüsse nicht genormt und benötigen eigene Platinenlötstellen. Von den Kosten her, für 4 AOP Mems bekomme ich 25 Stück VM1000. Es gibt sie auch schon auf einer eher ungünstig verlötet platzierten Platine für ca. 90,- EUR zu kaufen. Dort habe ich auch eine Platine gesehen mit 16 Mems parallel bestückt, das erhöht den Rauschabstand um satte 24 dB und erreicht damit den SNR teuerster Studiomikrofone. Die Zusammenschaltung mehrerer Mems scheint sehr einfach, die Ausgänge werden über Koppelwiderstände primitiv zusammengeführt. Erhöht man den Abstand der Mems untereinander, kann man Niere, Superniere, Acht....etc. formen - rein durch Laufzeitunterschiede.
Ist für mich eine völlig neue Welt. Wusstet ihr, Panasonic hat die Fertigung von Electredkapseln schon 2018 zu Gunsten MEMS eingestellt. Alles was es noch zu kaufen gibt ist alte Lagerware.
Oben das geöffnete VM1000 MEMS. Es arbeitet anders, es hat keine runde dünne Membrane und arbeitet NICHT nach dem Kondensatorprinzip, sondern mit einer Pyramide aus Piezomaterial. Deswegen kann das Teil in Öle, Staub oder stark belastete Umwelt eingesetzt werden. In Flüssigkeiten sollte es alle 3 Stunden heraus geholt werden und 2 Stunden trocknen. Oder Wochenlang im Wald von einem Baum autonom Tierstimmen aufzeichnen?
Aber auch hier: Vorsicht beim löten von Hand, man kann hier auch Verspannungen einbringen, die Empfindlichkeit soll dann stark zurückgehen.
Das VM1000 MEMS haben viele schon zu Hause, sie wurden seit 2017 in Amazon Echo verbaut.
Antwort von ruessel:
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Witzig. Heute gab es ein Foto von den Platinen, die liegen jetzt in Düsseldorf. Wozu ein Foto, lesen kann man eh nix? Zoll?
Transportiert werden sie von Europaket (ist irgendwie DHL), ist wesentlich günstiger als DHL und klärt alle Gebühren und Zollfragen vorab. Geliefert wird bis zum Briefkasten ohne einen Behördengang, das ist gut so, mein Zollamt ist immer eine 70 Km Reise......
Antwort von ruessel:
Ohne Worte. DSC_2457.jpg
Antwort von ruessel:
DSC_2459.jpg
Es ist vollbracht, mein erstes MEMS auf der eigenen Platine im FlowOfen verlötet. Wenn es auch nicht nur perfekt ausschaut, sondern auch noch perfekt Sound aufnimmt hat sich die Mühe gelohnt. Ein erster Test geht erst, wenn die Powerplatine bestückt ist und mit XLR Stecker verkabelt.
Die Heizkurve ist genau nach Vorschrift, 1 Minute bei 100 Grad halten damit sich die Membrane nicht verkanten kann, danach schnell hoch zur Lötstufe, schnell runter bis 100 Grad und langsam abkühlen.......
Antwort von ruessel:
Gestern habe ich eine kleine Serie von MEMS auf die Platine verlötet. Das Rakeln der Lötpaste ist etwas kritisch und benötigt in Zukunft eine eigene Vorrichtung. Wenn ich die Schablone endlich deckungsgleich mit den Lötpads liegt und ich die Lötpaste aufdrücke, ist die Klebewirkung der Paste so hoch - die Platine saugt sich förmlich an die Schablone. Es ist fummelig mit Pinzette diese vorsichtig abzuheben ohne die Paste zu verschmieren. Ich habe schon an Doppelklebeband gedacht, damit die kleine Platine auf dem Tisch kleben bleibt.
Heute bestücke ich die Powerplatine, die aus 48V Phantomspannung die benötigten 3.3V erzeugt und das symmetrische Signal frei von Spannungen befreit. Um die Platinen später verbinden zu können, benötige ich ein Vierpolkabel. Plus und Minus für die Versorgungsspannung und nochmal Sound- und Sound+ für das symmetrische Tonsignal. Damit diese Platinen auch mal mehrere Meter getrennt werden können, habe ich mir ein recht gutes Kabel gegönnt, einen 100 Meter Ring Sommer Cable Square 4-Core MKII Highflex. Das Kabel sollte heute Nachmittag eintreffen.
gibt den Ton an und so ein „Angeber“ ist auch unser Kabel. Das Tonmeisterkabel ist ein Spitzenmikrofonkabel mit viel Aufwand. Zur Klangoptimierung werden zwei Adern zusammengelegt. Das verbessert die kapazitiven Werte. In Studios wird die Leitung insbesondere zur Phantomspeisung oder Rauschunterdrückung eingesetzt (zur Rauschminderung sollte der Anschluss „über Kreuz” erfolgen, d.h. die gegenüberliegenden Adern ROT/WEISS und BLAU/GELB werden zusammengelegt). Ein dichter Cu-Spiralwendelschirm und eine zusätzliche metallisierte Vlies-Folie garantieren eine hervorragende Schirmung. Durch den aufwändigen Aufbau findet man dieses Kabel auch sehr oft in anspruchsvollen HiFi-Studios. Dort gefällt es wegen seines homogenen und linearen Klangbildes. Wenn Sie im Studio klanglich und „elektrisch“ keine Kompromisse eingehen wollen, dann ist das Ihr Kabel!
Vorteile:
Extrem rauschfrei durch die Überkreuz-Verbindung der 4 Einzel-Adern
Zur Phantomspeisung und als Stereoleitung geeignet, durch die Verwendung der zusätzlichen 2 Adern
Sehr gute Übertragungssicherheit und lineare Klangübertragung
Extrem robust und zugfest durch den dicken PVC-Mantel
100 % Schirmung durch dichten Cu-Spiralwendel und zusätzlicher metallisierter Vlies-Folie
Anwendung:
Professionelle Studio- und Mikrofontechnik
Verbindung von Effektgeräten und Steuereinheiten, bei denen ein Return-Signal benötigt wird
Professionelle MIDI-Technik, Überspielkabel
High-End Verbindung von HiFi-Geräten
Antwort von dosaris:
Werbetext zum Kabel:
....
Dort gefällt es wegen seines homogenen und linearen Klangbildes. Wenn Sie im Studio klanglich und „elektrisch“ keine Kompromisse eingehen wollen, dann ist das Ihr Kabel!
Vorteile:
Extrem rauschfrei durch die Überkreuz-Verbindung der 4 Einzel-Adern
Zur Phantomspeisung und als Stereoleitung geeignet, durch die Verwendung der zusätzlichen 2 Adern
Sehr gute Übertragungssicherheit und lineare Klangübertragung
...
klingt teuer und esoterisch.
rauschfreies Kabel?
vielleicht auch resistent gegen SuperNovae-Strahlung?
übrigens geht für Micros elektrisch sehr gut cat>5-Kabel
Kostete hier von Rolle ca 80ct/m
Ist aber mech. etwas störrischer.
Antwort von ruessel:
Ich habe durch Zufall einen genialen "Applikationsrahmen" für kleine SMD Musterfertigung gefunden. Hier werden die Platinen mit Magnetfolien gehalten. Für Kleinstserien wohl die günstigste Lösung. Die Vorrichtung ist aus magnetischen Edelstahl gefertigt und kostet etwas über 150,-
Der Applikationsrahmen ist magnetisch. Dies erlaubt eine unverrutschbare Einbringung der Platine. Mit Hilfe einer Passermarke wird die Schablone exakt darüber ausgerichtet und mit Magneten am oberen Rand befestigt.Der Applikationsrahmen hat an der oberen Kante ein Scharnier, so dass die Pastenschablone einfach weggeklappt werden kann um die Platine wieder zu entnehmen. Das hat den Vorteil, dass eine folgende Platine nicht neu ausgerichtet werden muss.
Antwort von ruessel:
DSC_2461.jpg
Gleich gibt es Sekt. Mein Gott, keinen Fehler in der Platine, minimal bestückt (die Folienkondensatoren sind teuer), MEMS am Stecker angeklickt und Sound läuft......... PRIMA. Morgen werde ich mal ein paar Messungen machen........ Dann für Stereo zweite Platine bestücken und ab in Wald und Flur......
Antwort von ruessel:
Gestern habe ich noch ein wenig mit dem kleinen MEMS herumgespielt. Auch wenn ich das noch nicht mit Messungen belegen kann, das MEMS verhält sich gegen einer Halbzollkugelkapsel völlig anders. Das muss an deren extrem kleinen Membranfläche liegen, selbst das größere Loch im MEMS zur Schalleinlassung ist nur 1.5mm Groß/Klein, es ist praktisch nur ein Schallpunkt, also eine ideale Kugel von der bei allen Berechnungen immer ausgegangen wird.
Das macht sich schon bemerkbar bei der Lage des MEMS zur Schallrichtung, bei einer Elektredkapsel ist das schon leicht bemerkbar ob der Schall direkt von vorne oder von der Rückseite kommt, hier beim MEMS überhaupt nicht. Auch bei der Trennkörpermikrofonie gibt es immer einen leichten Höhenanstieg, beim MEMS nicht. Alles sehr interessant und will näher erforscht werden.
Ein Problem gibt es bei meiner Schaltung. Es sollten 3.3V an dem MEMS kommen, messen kann ich nur 2.85 Volt (das MEMS arbeitet ab 0,3V bis 3,6V), das bedeutet meine Regelung arbeitet nicht richtig. Ich habe sie für 48V Phantomspannung berechnet - aus dem ZOOM F6 kommen aber nur 39V heraus, das muss ich heute näher untersuchen.
Antwort von Jost:
Wie muss man sich das Fertiggerät vorstellen? Wie eine Alexa - nur quadratisch?
Antwort von ruessel:
Ne, das ist nur zum Experimentieren. Man kann bis auf die Kondensatoren auch alles mit SMD Bauteilen realisieren. Letztendlich geben immer die Kondensatoren die Baugröße her, man benötigt immer 2 pro Tonkanal. Wenn man wie bei anderen Mikrofonherstellern Kompromisse im Sound eingehen möchte, kann auch kleine SMD Elkos einbauen, dann wird es Fingernagel groß. Für mein nächstes Kugelmikrofon, spielt es keine Rolle, die Platinen passen locker im Ball rein. Also, Qualität hoch = große Abmessungen, Qualität runter = kleine Abmessungen.
In Wirklichkeit würde jeder Hersteller (auch aus Kostengründen) nach dem MEMS noch 2 Transistoren vorsehen, das würde den Pegel auch noch um ca. 12 dB heben, aber vor allen Dingen die Schaltung Hochohmig machen. Das hätte den Vorteil, dass statt 45 uF riesen Kondensator nur noch 0,47 uF benötigt wird, die Größe wäre dann kein Thema mehr und die Kosten für gute Folienkondensatoren auch nicht mehr. (In sauteuren Mikros aus den 70er wurden sogar Tantalkondensatoren verwendet - die haben wegen Verzerrungen nix in analogen Audioschaltungen zu suchen)
Aber ich brauche nicht auf Kosten achten, auch widerstrebt mir eine Verstärkungsstufe einzubauen, das ändert den Klang, die Dynamik und das Rauschen - und nicht gerade zum Positiven. Ich stehe immer auf dem Standpunkt, so wenig Teile wie möglich.... also den möglichst puren MEMS Sound. Alle Korrekturglieder gehen immer zu lasten des Timings, Flankensteilheit etc.
Antwort von ruessel:
Kleine Pause, man hat mir leider falsche Teile verkauft.
Jetzt kann ich auch sagen, der Zoom F6 erzeugt im Leerlauf bei 48V Einstellung im Menü 65V. Leider habe ich eine Tüte mit Teilen gekauft, die richtig Beschriftet sind, genauso ausschauen, aber elektrisch falsch sind. Damit ist der Verbrauch über 5mA und die Phantomspannung bricht zusammen. Wegen Covid leider nur über dem Bestellweg neue Teile zu bekommen....gerade bestellt..... deshalb kurze Pause. ÄRGERLICH.
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
...Damit ist der Verbrauch über 5mA und die Phantomspannung bricht zusammen.
mich hatte das ohnehin erstaunt, dass Du die 48V auf 3.3V "runterheizen" willst (hatte ich so verstanden)
Das meiste geht dabei in den Vorwiderständen verloren, deswegen die hohe Last.
Sinnvoller wäre es, die Phantomspannung runter zu takten (winzige Schaltregler) und erst dahinter dann auf gängige Widerstandswerte (1...2kOhm) zu kommen.
Braucht allerdings 'ne handvoll Cs/Elkos zusätzlich.
Außerdem wird so der dyn. Innenwiderstand des Micros niedriger, was für lange Leitungen sinnvoll wäre.
Antwort von ruessel:
Ich muss 0,00063 A runterheizen. Ich warte einfach mal die Teile ab. Heute sollen die ganz kleinen Platinen kommen, wenn überhaupt ein Postauto kommt.....habe gerade 30cm Schneedicke geschaufelt, der Wind hat es an das Haus geweht....
DSC_2462.jpg
Antwort von ruessel:
mm.jpg
Im Netz gefunden, wenn der Rauschabstand der MEMS nicht ausreicht, einfach 32 Stück parallel bestücken. Hier sind es allerdings digitale Mems. Habe Schaltungen mit Bestückten MEMS mit SNR von 100 dB gefunden.....recht glauben kann ich das allerdings nicht.
Antwort von ruessel:
DSC_2465.jpg
Vorne im Bild nun die neue Variante, für die Ohren und Kunstköpfe.
Antwort von ruessel:
Da ich bald in Wald und Flur mit den MEMS möchte, muss noch die Schallöffnung des MEMS gegen Staub und Wasser geschützt werden. Ich dachte an porösen Filz etc.
DSC_2468.jpg
Elektrische Ohren für Melissa.
Ich selber habe die Ohren nicht drucken können, zu viele Hinterschneidungen im (Ohr)Modell, eine Fachfirma mit speziellen 3D Drucker hat das übernommen. Ich bin froh, dass die Datensätze keine Fehler beinhalten, so sehen sie optisch echt gut aus. Noch sind keine Tests damit zu machen, ihre technischen Reflektionswerte stimmen nicht, sie sind viel zu akustisch hart um Knorpel und Haut zu entsprechen. Dies sind meine Muttermodelle, daraus muss ich Gießformen herstellen. Habe das noch nie gemacht, es kann noch viel schief laufen. Aber man(n) wächst mit den Aufgaben. Abformsilikon und viel Trennmittel ist bestellt. Aus diesen Formen können dann mit Spezialgießzeugs korrekte Ohren gewonnen werden....sogar als Kleinserie - hoffe ich. Vielleicht schaffe ich es auch, das MEMS an der richtigen Stelle mit ein-zugießen.....
Wie man sieht, gibt es zwei Größen: Männer- und Frauenohren. Ich bin mir nicht klar welche besser klingen ;-)
Ich bin mir nicht klar welche besser klingen ;-)
die Frauenohren werden fordern "mach doch mal leiser"
Antwort von ruessel:
die Frauenohren werden fordern "mach doch mal leiser"
Obwohl unlogisch. Durch die kleinere Fläche ist der akustische Gewinn und Staudruck kleiner. Ich vermute das Verhalten ist eher in der "Software" dahinter zu suchen.
Antwort von ruessel:
Ich suche vergeblich einen Fehler in meiner Schaltung und meine Idee das es am Rekorder liegt, wird stärker.
Also kurz mal messen, ZOOM F6 auf 48V gestellt und den Leerlauf (bei halbvollen Akkus) gemessen: 47,5 Volt, wunderbar. Schließe ich nun ein Rode NTG2 an, fällt die Spannung auf 21V! Spannungszusammenbruch um mehr als die Hälfte!!!! Bei einem JTS MA500 wird es noch übler, nur noch 19 Volt. Das ist weit weg von jeder Norm. Es soll Kondensator-Mikros geben, die schon ab 30V nur noch blöd klingen.
Ich habe meinen F6 schon mal als Garantiefall angemeldet.
Antwort von ruessel:
Seltsam, beim ZOOM F8 das gleiche Verhalten. Leerlauf 47.5V mit NTG2 21,4V. Gemessen an Masse (Pin1) zu Pin 3 oder Pin 2.
P.S.
Beim Fostex FR2LE das selbe Verhalten. Scheint also normal zu sein. Ich verstehe es aber nicht, bei meinen Berechnungen bin ich immer von 48V ausgegangen, seltsam.
Es gibt im Netz Berichte von 2008, das ein bekanntes Digitalmischpult bei einem Anschluss eines Studio-Mikros an allen Eingängen nur noch 19V liefert.
Mal sehen was ZOOM darüber denkt.
Antwort von dosaris:
cams und fieldrecorder fangen ja meist bei ca 12V od weniger an.
Also muss ein stepup-Wandler drin sein und
der ist eben nur für wenige yA Last ausgelegt.
d.h. entsprechend hoher Ri.
Antwort von ruessel:
Ich muss mal messen ab wann die Spannung einbricht. Mache ich morgen. Aber ein NTG2 ist ein übliches Mikro, das verbraucht bestimmt nicht zuviel. Habe noch ein billiges Kugelmikro von Thomann rangehangen, bei 48V auch nur noch 19V.
Schalte ich im Menü die Spannung von 48V auf 24V erhalte ich mit Mikro nur noch 12V.
Das ist aus meiner Sicht zu wenig. Gerade ältere Studiomikros laufen damit bestimmt nicht mehr im "süssen" Bereich. Es lohnt sich doch, für High End Aufnahmen auf eine saubere externe Phantomspannung zu greifen! (Gerade bei Sennheiser MKH.....oder Shoeps-C)
Antwort von ruessel:
Ah....ich bin da auf ein altes Problem gestoßen: Obgleich die Stromaufnahme eines Schoeps-Mikrofons (Impedanzwandler, Mikrofonverstärker) weit unter der genormten Grenze von maximal 10 mA liegt, gibt es vor allem ältere, aber vereinzelt auch neue Phantom-Speisungen, Vorverstärker und Mischpulte, die nicht in der Lage sind, den Mikrofonen ausreichend Strom zur Verfügung zu stellen, so dass sie optimal arbeiten können und insbesondere auch über eine ausreichende Übersteuerungsfestigkeit bei hohen Schalldruckpegeln oder Wind verfügen. Sie erfüllen nicht die Norm DIN EN 61938, zuvor IEC 268-15 und DIN 45 596. Im Zweifelsfall sollte deshalb vorher geprüft werden, ob professionelles Arbeiten möglich ist.http://www.sengpielaudio.com/Phantomspe ... fnahme.pdf
Antwort von ruessel:
Hier der DIY Bau eines 48V Phantomspannungsprüfadapter: https://www.tonstudio-forum.de/blog/ind ... ngsbedarf/ Der Adapter ist auf einen simulierten Stromverbrauch von ca. 4 mA ausgelegt. Die meisten Mikrofone liegen beim Stromverbrauch noch darunter, so ca. 2 – 3,5 mA, so daß wir damit eine Aussage treffen können ob die gelieferte Phantomspannung unser Mikrofon zufriedenstellend speisen kann. Da über die internen Zuleitungswiderstände rein rechnerisch eine feste Spannung von ca. 13,3 Volt abfällt, sollte an dem eingezeichnetem Messpunkt eine Spannung von ca. 34,7 Volt anliegen ( 48 Volt – 13,3 Volt = 34,7 Volt). Je mehr die gemessene Spannung dieser theoretischen Spannung entspricht, desto stabiler arbeitet die Phantomspeisung, und ist somit für den Betrieb eines Kondensatormikrofons geeignet. Dabei sind Abweichungen von bis zu -5 Volt noch akzeptabel.
Von ZOOM habe ich nun eine Reparatur Nummer bekommen......sie prüfen aber noch intern ob da was falsch ist, soll das Gerät noch nicht abschicken.
Wie auch immer, ich benutze nun mal das ZOOM F6 sehr gerne. Ich kann nun nicht 48V Phantomspannung annehmen, kann auch nicht nur speziell für das F6 die nötigen Teile berechnen. Einmal kurz in ein Mischpult das MEMS gesteckt, wo echte 48V vorhanden sind, brennt es sofort durch - es geht hier um +- 0.3 Volt. Es besteht aber die Möglichkeit, dass ich hier einen Gedankenfehler mache.
Also muss eine echte Spannungsregelung her, eine Regelung über einen weiten Bereich von 12V-50V (ja, es können auch 50V anliegen lt. Norm). Das Problem, Regler wie die LM Serie ist für mehrere hundert mA in Netzteilen konzipiert, ich benötige nur einen. Auch darf der Regler so gut wie keinen Eigenverbrauch haben, sonst schafft es nicht der schwache Ausgang des Zooms das nicht mehr. Ich habe nun einen "Low Drop Voltage Regulator" bestellt, aber auch er ist eigentlich für max. 500mW ausgelegt, viel zu hoch. Bei 1mA Verbrauch ist der Wirkungsgrad unter 10%.... ich finde aber im Moment nichts anderes. Das billigste wäre eine Z-Diode, leider schwankt hier bei 19-48V die Spannung um 30%, ich müsste soviel Sicherheit für das MEMS einrechnen, es würde mit dem F6 nur mit 2V laufen. Ich möchte aber seine 3.6V Spannungsfestigkeit unbedingt ausnutzen (-10% Sicherheit), da dann die Ausgangspegel und SPL werte am höchsten sind. Ich habe nix zu verschenken.
Außerdem habe ich mir ein 48V 1A Netzteil bestellt, damit baue ich mir meine eigene Phantomspannung auf - zum Testen an einer Referenzspannung.
Antwort von ruessel:
Hier nun die echten Werte am ZOOM F6, wenn 48V Phantomspannung eingestellt ist:
Gemessen an PIN1 + Pin3 (zwei Voltmeter, einmal die Spannung an Pin 1+3 und einmal die mA die gerade über den Widerstand fließen)
Verbrauch 0,5 mA = 43,7V
Verbrauch 1 mA = 40,2V
Verbrauch 2 mA = 33,4V
Verbrauch 3 mA = 26,0V
Verbrauch 4 mA = 19,8V
Verbrauch 5 mA = 12,9V
Verbrauch 6 mA = 5,6V
Da zwischen PIN1 + PIN2 die gleiche Spannung anliegt, darf der Verbrauch wie oben angegeben verdoppelt werden. D.h. ein Mikrofon mit 2mA Gesamtverbrauch bekommt vom ZOOM F6 noch 40,2V ab. Bei 6 mA nur noch 26V.
Inzwischen glaube ich, das das normal ist, da über 6,8k die 48V eingespeist wird (Spannungsteiler?). Leider komme ich an das Datenblatt der DIN Norm für Phantomspannungen nicht ran, die Einsicht in das Datenblatt kostet 150,-!!! Aber sobald meine eigene 48V Referenz läuft, weiß ich genau Bescheid ;-)
Die nächsten Versuche werden zeigen, ob dieses Bauteil die Lösung für mein Problem ist - Precision Micropower Shunt Voltage Reference:
Output voltage tolerance (A grade, 25°C) ±0.1% (max)
Low output noise (10Hz to 10kHz) 35?Vrms (typ)
Wide operating current range 60?A to 15mA
Antwort von ruessel:
DSC_2470.jpg
Probleme scheinen gelöst, selbst das ZOOM F6 geht nicht mehr in die Knie, habe nun einen Mikrofonstromverbrauch auf 0,6 mA reduzieren können. Läuft anscheint extrem Stabil und hat keine messbaren Schwankungen mehr, selbst in der hundertstenVolt Stelle. Leider ist dieses Bauteil extrem schwer in DE zu bekommen. Konnte 25 Stück zum überhöhten Preis ergattern, wenigstens für ein paar Testgeräte. Leider gibt es das Ding nur in MiniSMD Bauform, muss dünne Drähte anlöten (siehe Foto) um weiter mit meinen Platinen machen zu können.
Antwort von dosaris:
sach ma:
haben Deine MEMSe einen symmetrischen Ausgang?
eher nicht?!
Wie kommst Du dann auf symmetrisch für XLR?
Antwort von ruessel:
Na klar sind die absolut symmetrisch, das ist ja das geile...... haben im Gehäuse einen eigenen niederohmigen Symetriererbaustein.
Antwort von ruessel:
Heute habe ich die folgende Mail wegen dem F6 bekommen:
Vielen Dank für Ihre Geduld.
Nach Rücksprache mit unserer Fachabteilung möchten wir Ihnen mitteilen, dass es nicht ungewöhnlich ist, dass sich die angeschlossenen Mikrofone nur die benötigte Netzspannung ziehen, welche für deren Betrieb benötigt werden. Nicht alle Kondensatormikrofone benötigen für den Betrieb die vollen 48V Phantomspeisung.
Antwort von ruessel:
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Melissa Ohrenformfabrik. Im Prinzip schon gut, nur ging mir das Silikon beim gießen aus, 500mL Silikon hat nicht gereicht, verschätzt. Also noch mal........ 1L ist nachbestellt.
Antwort von carstenkurz:
Für so niedrige Ströme gibt's in der Tat Referenzspannungsquellen als eigene Produktkategorie. Ist zwar jetzt gelöst, aber ja, die 6.8kOhm sind in der DIN 61938 drin, und das erzeugt natürlich einen entsprechenden Spannungsabfall.
Ursprünglich war die Stromaufnahme auf 2mA begrenzt, in den neueren Revisionen wurde das auf bis zu 10mA erhöht. Dass einige mobile Geräte die 10mA nicht ohne Spannungsabfall mitmachen, muss man wohl verzeihen. Üblich bei Mikrofonen sind eher 2-5mA, viele haben auch deutlich weniger als 1mA.
Antwort von ruessel:
Was ich noch über Phantomspannung gelernt habe: Die 6.8 K sind sehr kritisch, nicht der Wert an sich, sondern dessen gleichlauf.
Weichen die Werte um 0,4% ab, ist keine längere störungsfreie symmetrische Verbindung mehr möglich - sie ist dann mehr oder weniger unsymmetrisch. Also gute Widerstände mit den üblichen 1% Toleranz reichen nicht mehr aus. Um zu testen ob der Gerätehersteller seine Hausaufgaben gemacht hat, reicht es aus mit eingeschalteter Phantomspannung am XLR Stecker PIN 2+3 zu messen. Der Wert sollte idealer Weise 0V haben. Wird da eine kleine Spannung gemessen - ist das schlecht. Das gleiche gilt für den Mikrofonhersteller, das Schaltbild muss genauso eng toleriert werden. Ich habe Präzisionwiderstände bestellt, Toleranz 0,1%. Die kosten auch wesentlich mehr, glaube nicht, das jedes Chinamikrofon dieses berücksichtigt. Störungen bei längeren Kabellängen wäre die Folge.
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
... Um zu testen ..., reicht es aus mit eingeschalteter Phantomspannung am XLR Stecker PIN 2+3 zu messen. Der Wert sollte idealer Weise 0V haben. Wird da eine kleine Spannung gemessen - ist das schlecht.
ohne Last - also ohne Micro angesteckt- ist da zwangsläufig immer NULL Volt, weil es quellseitig auf dieselbe +Spannungsversorgung geht.
Wenn es mit Last eine Differenz gibt kann dies aber auch vom Micro verursacht sein.
Sehe ich eher als undramatisch an.
Antwort von ruessel:
Sehe ich eher als undramatisch an.
Ist es nicht. Habe mit "meinen" Sennheisermann telefoniert. Mehr als 200mV unbalanciert (48V) ist für eine längere Übertragungslänge sehr schlecht. Ist ja auch kein Ding, kostet 1 Euro mehr um es sauber zu gestalten.
Leider kommen meine richtigen 3V Teile erst im März, sind wirklich schlecht zu beschaffen oder ich müsste eine große Menge im Ausland bestellen. Daher werde ich ein erstes Stereomuster mit geringerer Leistung zusammensetzen, läuft dann mit "nur" 2.5V.
Antwort von ruessel:
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Netzteil 48V für Phantomspannung ist gerade angekommen. So klein hatte ich es gar nicht erwartet.........
P.S.
Habe gerade ein Muster auf dem Breadboard aufgebaut. Im Vergleich mit einer Oktaviakugel hat das MEMS am Zoom F6 ca. 6dB mehr Output und hörbar etwas mehr Bass....... wie erfreulich! Habe den Stromverbrauch etwas angezogen, damit läuft das MEMS absolut stabil mit 48V und auch 24V Phantomspannung.
Antwort von ruessel:
DSC_2474.jpg
Minimalbestückung des MEMS. Hier läuft ein 48V Phantomspannung-Trick ab. Normalerweise brennt das Shunt-Spannungsreferenz bei Spannungen über 28V ab. Parallel dazu ist ein Elko, der sich beim Einschalten voll lädt und die Spannung für wenige Millisekunden auf einen ungefährlichen Bereich runterzieht, also noch im grünen Bereich. Nach wenigen Millisekunden ist der Elko voll aber die Spannung steigt nicht weiter als 2,5V hoch, da der Shunt noch schneller in der Regelung ist und die Spannung stabil auf 2,5V hält. Beide Bauteile regeln sich gegenseitig.
Auf die schnelle habe ich mein Rode NTG3 auf Kanal 1 angeschlossen, das MEMS vom Breadboard auf Kanal 2, beide Eingänge stehen beim F6 auf +10 dB. Der Pegel kommt aus einem Radio in ca. 8 Meter Entfernung. Tja, selbst hier ist das MEMS mit mehr Audiooutput. Ich glaube das wird eine Geniale MEMS-Sache.
Nun muss ich noch schauen ob es langfristig Störungen gibt und damit weitere Bauteile doch erforderlich werden.......
Antwort von ruessel:
Gestern Abend habe ich mein erstes MEMS zerstört. Es klingt fürchterlich, es gibt Töne wie ein Schrei ab, wird dann leiser bis es nur noch rauscht.
Das passiert bei schnellen Ein- und Ausschalten. Der große Kondensator, der die 48V Phantomspannung vom MEMS fernhält, gibt beim Einschalten kurz beim aufladen Gleichspannung durch, genauso beim Entladen - also Ausschalten des Mikrofons, hier dann +- vertauscht. Ich habe zwar hochohmige Ableiter vorgesehen, die scheinen aber beim schnellen schalten nicht zu reichen. Ein kleiner Rückschlag der weitere Messungen und ein frisches MEMS erfordert.
Antwort von ruessel:
mems_15uF_defekt.png
Inzwischen ist auch mein erstes MEMS Mikrofon, das silberne Ei, gestorben. In der Simulation kann man es gut sehen, der Koppelkondensator macht sich bemerkbar und zerstört trotz Hilfe mit Widerständen zum Entleeren dabei das MEMS. mems_15uF_lebt.png
Mit langen suchen konnte ich ein doch sehr exotisches Bauteil finden, was die Energie beim Ein-Ausschalten begrenzen kann, aber sich im Betrieb akustisch nicht bemerkbar macht - weil inaktiv. Insgesamt scheint es davon nur noch Weltweit einen Restposten von 3000 Stück zu geben, war als ein Ersatz für Germanium statt Silizium gedacht, bzw. ist aus Silizium mit einem Verhalten von Germanium. Wie auch immer, nach ca. 1 Woche ist es angekommen und wurde gerade verlötet. Ich habe den XLR Stecker mehrmals Ein und Ausgesteckt, auch das F6 mehrmals Ein u. Ausgeschaltet, das MEMS lebt immer noch!
Was nun nicht mehr passt sind meine Kraftwerkplatinen.... da muss wohl was neues her.
Antwort von ruessel:
DSC_2477.jpg
Die kritischen Momente sind ja beim Ein- und Ausschalten, hier rauchen meine MEMS ab. Nun ist ja die Lösung der Strombegrenzung mit einem Simulationsprogramm gefunden, so ganz traue ich aber nicht der Theorie. Deshalb habe ich einen programmierbaren Timer bestellt und heute die Schaltung in Real aufgebaut. Als Phantomspeisung habe ich etwas mehr Last gewählt, statt 48V sind es gewollte 51.5V, wenn es damit klappt, dann mit 48V erst recht.
Damit die Belastung für das MEMS recht hoch ist, habe ich nun 120 uF am Ausgang gewählt. Je höher die uF Zahl, desto höher die Entladespitzen am MEMS-Ausgang. Der Timer schaltet nun 10 Sekunden ein, dann für 10 Sekunden aus....das ganze als Dauerschleife. Also 3 komplette Schaltvorgänge pro Minute, oder 180 Schalt. pro Stunde oder 8.640 Schaltvorgänge innerhalb von 48 Stunden. Sollte das MEMS dann noch leben, ist die Lösung auch Praxistauglich.
Nach ca. 120 Schaltvorgängen habe ich neugierig kurz getestet, ja - das MEMS lebte noch.
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
Die kritischen Momente sind ja beim Ein- und Ausschalten, hier rauchen meine MEMS ab.
vielleicht old-fashioned 'ne Zenerdiode drüber klemmen?
Im Normalbetrieb steht die im Sperrbereich und ist wirkungslos
Antwort von ruessel:
vielleicht old-fashioned 'ne Zenerdiode drüber klemmen?
War auch mein Gedanke. So ganz einfach scheint es aber nicht zu sein.
Das MEMS wird in der Doku mit max. 2 uF bestückt. Ist ja auch für die Basswiedergabe völlig ausreichend wenn danach eine weitere hochohmige Verstärkerstufe kommt. Das möchte ich mir ja aus Klanggründen sparen und ich muss mit mind. 15 uF erhöhen um keine Bassabsenkung zu bekommen. Ab 4,7 uF brennt das MEMS nach ca. 30 maligen ein- ausschalten durch, in der Praxis leider bestätigt. Da auch der 2uF Kondensatoren zicken macht, besitzt das MEMS an den Anschlüssen (und in der Beschreibung) Schutzvorrichtungen die eine Zerstörung verhindern sollen, leider ist da nix weiter Dokumentiert. Wie geschrieben schon etwas über 2uF ist aber auch da Schluss mit lustig.
Nach meinem Gefühl - und ich habe inzwischen etliche MEMS zerstört, kommt der Kollaps meist beim Ausschalten. Dann nämlich polt sich der Kondensator um und belastet zusätzlich die Ausgänge mit einer falschen Polung. Nun kommt es noch dicker, der vorgeschriebene 2uF Kondensator ist nicht nur eine Schutzwirkung für das MEMS, sondern auch für die Schaltung danach. Das MEMS kann keine Wechselspannung erzeugen, also z.B. keine direkte Sinuswelle. Dazu gibt es eine "Vorspannung" von 0,7V Gleichstrom, die 07V sind praktisch unser Nullpunkt um die die Sinuswelle max. -0,7V und +0,7V ohne Verzerrung ausgegeben werden kann. Wir haben also 1,4V Eff. am Ausgang. Ich glaube 1.4V Z-Dioden gibt es nicht.
Ich setze nun hier 2x Silizium Dioden (je 0,68V Durchlassspannung + 4A Entladefest) ein, die extrem schnell sind, ich glaube sie schalten innerhalb 2 Nanosekunden durch - alles Centware. Das Problem ist nun beim ausschalten mit verdrehter Polung, hier könnte eine Diode rein, die schon ab 0,00001V durchschaltet (verpolt darf beim MEMS gar nicht vorkommen) - gibt es leider nicht. Deshalb bin ich auch auf Germanium gekommen, das leitet nach meinem Wissen schon bei 0,4V durch (Was besseres habe ich nicht gefunden), leider ist Germanium inzwischen alt und seltener. Nun habe ich eine Spezial Siliziumdiode mit 0,4V im Katalog gefunden die auch noch sehr, sehr schnell schaltet - wie schon geschrieben schwierig zu bekommen und recht begrenzt auf dem Markt und ein kleiner Kostenfaktor. Eine Silizium Diode von der Stange wie 1N4xxx reicht nicht aus, bei 10 uF brennt das MEMS dann trotzdem durch, im Praxistest leider bemerkt. hier sind wohl die 0,7V Durchlassp. und/oder die Schaltgeschwindigkeit zu schlecht.
Ich habe gestern Nacht die Testfrequenz meines Dauertests von 20 Sekunden auf 10 Sekunden reduziert. 8000 Schaltungen sollten dann heute Nachmittag erreicht sein - bin gespannt ob das MEMS dann noch lebt.
P.S.
Nachtrag: nach ca. 8000 Schaltungen läuft das MEMS einwandfrei. Ich lasse es weitere 8000mal weiterlaufen......
Antwort von ruessel:
DSC_2480.jpg So sieht ein Gewinner aus. Hat nun ca. 16.000 Schaltungen hinter sich und spielt wie beim Ersten mal!
Wer normale Mikrofone kennt, wird sich bei MEMS wundern. Zumindest ist es bei mir so. Sie verhalten sich klang-technisch völlig anders.... das zu Erforschen wird spannend. Zuerst muss noch ein Sieb über das MEMS, laut Spezifikation dürfen keine Pollen oder ähnliches auf der kleinen Atomdicken Membran sich verfestigen - wäre für den Klang verheerend. Ich probiere ein kleines Stück Schaumstoff aus einem Mikrofonwindschutzkorb.
Nun geht es an das erste Stereo MEMS Mikrofon.
Habe 100 Stück von den seltsamen und jetzt notwendigen Schutzdioden bestellt. Da ich auch einige MEMS auf dem Gewissen habe, wollte ich nachbestellen. Leider wegen Corona und Lockdown in dem Herstellungsland zur Zeit nicht lieferbar. Muss halt jetzt sparsam mit den letzten 16 Stück umgehen........ Corona ist irgendwann auch wieder vorbei. Hoffentlich.
Antwort von ruessel:
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Arbeit von heute. Einige neue Teile gibt es nur in kleinster SMD Ausführung, passt natürlich nicht mehr zu meinen Platinen. Einfach an den SMD Teile Drähte angelötet und stabil vergossen, dann kann man sie einsetzen wie normale Bauteile. Was mich wundert, direkt nach dem löten am F6 angeschlossen, eingeschaltet und Stereosound war sofort da. Problemlos. Prima.
Die meisten Teile sind für die Erzeugung der 3V aus den 48V Phantomspannung (funzt von 4V bis 56V), diese Spannung wird genau auf 0,01 Volt stabilisiert und extrem beim Ein- Ausschalten gesichert. Der Sound aus dem MEMS geht nur durch die ganzen bunten Teile, den roten Wima und den kleinen gelben Folienkondensatoren. Keine rauschende Halbleiter oder Anpassungstrafo....der möglichst pure Sound eben ;-)
Morgen setze ich die Teile in ein stabiles Gehäuse und schraube eine Stativgewindeschraube dran, dann gehts los...... die Soundsuche unter Corona-Bedingungen.
Antwort von ruessel:
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Wow, das Teil muss zwar noch durchtrocknen (Kleber), habe aber schon mal mit Sennheiser HD650 abgehört. Totale Unterschiede, MEMS Sound ist die Stereobühne breiter, klarer gestaffelt - direkt zum Anfassen, fast 3D Wirkung. Bin gespannt wie es in der Natur klingt. Ja, ich weiß, sieht nicht schön aus, ist Prototyp, ist trotzdem geil. ;-)
Antwort von ruessel:
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Erste Aussenaufnahmen gemacht. Wetter schlägt von gut auf schlecht um = Wind.
Hatte erste Aufnahmen mit Mikrofonstativ gemacht, dann erster Versuch am Bahndamm, ICE, da hat der Sog die Kugel mit Dreibein-Stativ umgehauen. Zum Glück hatte ich im Auto noch die Rode-latte dabei....dann klappte es auch noch von Hand mit dem Zug. Feierabend, Aufnahmen höre ich mir morgen an.....
Antwort von ruessel:
Bei einem Senseo werte ich gerade die Aufnahmen von gestern aus. Auf der Speicherkarte war noch der Klang vom sterbenen MEMS drauf. Im original ist der Peak der Aufnahme bei ca. 60-80 kHz, ich habe die Aufnahme auf MP3 runtergedrückt (war 32Bit, 192 kHz), so dass nur der hörbare Bereich noch vorhanden ist. Für mich klingt das sogar ein wenig digital statt analog. Sollte das MEMS intern etwa eine digitale Verarbeitung haben?
MP3 im Anhang.
Antwort von ruessel:
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Nun ein paar Demos (erste Eindrücke) direkt von der Speicherkarte, also gar nicht bearbeitet, weder Lautstärke oder sonst was.
Es sind die rohen 4 Kanal Aufnahmen, d.h. Kanal 1 ist MEMS Links, Kanal 2 ist MEMS Rechts, Kanal 3 ist Ohrwurmkapsel Links, Kanal 4 Ohrwurmkapsel Rechts.
Bei der Aufnahme am ICE ca. 50 cm von der Schiene entfernt, setzt die Ohrwurmkapsel kurz komplett aus, der Luftdruck scheint in diesem Moment zu hoch zu sein, das MEMS arbeitet einfach weiter. Leider kippt dann am Schluss das Mikrofonstativ um, es war ein gewaltiger Sog. Zum Glück war das Stativ nicht hoch ausgezogen, dem Mikro hat es außer Kratzer nix ausgemacht.
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
Bei der Aufnahme am ICE ca. 50 cm von der Schiene entfernt, setzt die Ohrwurmkapsel kurz komplett aus, der Luftdruck scheint in diesem Moment zu hoch zu sein, das MEMS arbeitet einfach weiter.
was ist denn für deine MEMSe als max zul. Schalldruck genannt?
130dB? (geraten)
die Membranen sind ja wohl nur wenige Moleküllagen dick, die könnte man also evtl durchaus zerschießen !?!
Antwort von ruessel:
was ist denn für deine MEMSe als max zul. Schalldruck genannt?
Lt. neusten Unterlagen 126 dB SPL Acoustic Overload Point - bei 1,2V Betriebsspannung. Ich steuere es mit 3,00V an, 3,62V ist das Maximum. Ist mir mit diesen Wert nach einigen Stunden defekt gegangen, deshalb lieber 20% niedriger und damit etwas mehr Sicherheit.
Antwort von ruessel:
elektisches Ohr.gif
Habe eine neue Software um Druckdaten aufzubereiten, endlich kann ich automatisch hohle Modelle auf Knopfdruck erzeugen - das spart teure Harze. Hier nun ein abstraktes Ohr. Es gibt auf der Welt ca. 16 Grundformen von Ohren, jedes Ohr hört ein wenig anders, da bestimmte Frequenzen für Links und Rechts, oben oder unten - immer ein wenig anders von den Ohrknorpeln beeinflusst wird. Für einen Kunstkopf sollten daher möglichst viele Ohren in die Konstruktion einfließen. Ich habe 3D Unterlagen von mehreren Ohren übereinander gelegt und gegenseitig abgezogen. Aus dieser Vorlage dann ein geometrisch Abstraktes Modell gemacht. Keine Ahnung ob das eine richtige Alternative ist, um ein möglichst breites Spektrum von Ohren zu erzeugen. Ich denke, einfach mal machen.....
Auf der Rückseite des "elektrischen Ohres" ist eine Aufnahme für meine MEMS-Platine. So wäre es ein zukünftiger Kunstkopf für 20Hz - 160 kHz - Wahnsinn.
Ich finde aber schon, dass die Ohren dem 15.000,- EUR Kopf von Head Acoustic ganz leicht ähnelt. Die werden von der Idee her nix anderes gemacht haben....
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Nach 4 Stunden Druckzeit ein Ergebnis das frustriert. Neue Software, neue Probleme.......
Antwort von ruessel:
eo_01.gif
Fehler gefunden, es war der Slicer - er haute da Strukturen rein, die da nicht hingehören. Mit einem anderen Algorithmus scheint es nun in der Vorschau zu klappen. Er scxhlug mir auch vor, beide Ohren gleichzeitig zu drucken - Druckzeit mit dem harten Zeugs ca. 6 Stunden....na denn.
Antwort von ruessel:
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Heute morgen waren nun diese beide Ohren fertig. Immer noch nicht wirklich so wie von mir konstruiert - aber sehr nahe dran.
Wir leben anscheinend in Zeiten, wo ich nicht mehr selber Herr über mein Werkzeug bin. Ich darf wünsche äußern, der Algorithmus wird letztendlich entscheiden was ich bekomme, soll das Demokratie sein, wie sich das der Programmierer der Tools vorstellt? Ich kann mich nicht daran gewöhnen - ich will es auch gar nicht erst, es greift aber in dieser Welt um sich und keiner protestiert. "Menschen, steht auf gegen die Maschinen unserer Zeit." Sarah Conner wird uns nicht immer retten. Hört meine Osternbotschaft.....
Die Ohren kommen nun in den UV-Ofen um durchgehärtet zu werden, danach werde ich sie mal mit der Elektronik bestücken und.....hören.
Antwort von dosaris:
ruessel hat geschrieben:
Wir leben anscheinend in Zeiten, wo ich nicht mehr selber Herr über mein Werkzeug bin. Ich darf wünsche äußern, der Algorithmus wird letztendlich entscheiden was ich bekomme, vorige Woche fand ich in meinem intelligenten Kühlschrank (mit WLAN-Anschluss) 10 ltr Milch vor.
Er macht Bestellungen selber, wenn der Vorrat alt od zu gering ist. Eigentlich kann er sowas.
Hab ihn dann zur Rede gestellt: was soll das ? ich will keine 10 ltr Milch auf Vorrat!
Mein Kühlschrnak: ja, aber ich will Milch auf Vorrat.
ok, stammt nicht von mir,
trifft's aber gut
Antwort von Jörg:
ach, da hab ich mich dran gewöhnt...
bei mir im Kühlschrank ist auch öfter etwas enthalten, das ich nie gekauft hätte, dafür fehlen mir wichtige Dinge.
Nur ist mein Kühlschrank nicht dafür verantwortlich, die intelligente Rolle ist hier meiner Frau zugefallen... ;-)
Antwort von ruessel:
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Zum Abschluss ein neues MEMS Modell (Prototypstatus). Geht morgen auf die Reise zu einem Konzerthaus und wird dort ausgiebig in den nächsten Wochen von zwei Tonmeister mit diversen Instrumenten getestet. Die Elektronik wurde nochmal nach Klanggründen in den letzten Wochen überarbeitet, Überschall (naja, hier max. 160 kHz) hat da seine eigene Gesetze. Alleine die Befestigung an der Kugeloberfläche beeinflusst einige wichtige Soundparameter, erst meine 8te Schraubenlose Version war zufriedenstellend (und sehr filigran).
Meine eigenen tests hörten sich zum Schluss großartig an, besonders was die Stereobasis betrifft. Selten so eine saubere gestaffelte Stereobasis gehört, keine Löcher/Stauchung in der Mitte oder kompression an den äußeren Ecken, alles sehr sauber linear über die max. Soundbreite (ca. 160 Grad) verteilt. In meinem Sony Kopfhörer wird auch die maximale Bühnenbreite ausgenutzt - was der Kopfhörer so hergibt.
Nochmal würde ich die Kugel so nicht mehr bauen. Alles was irgendwie schief gehen kann, ging schief. Wie schon geschrieben, musste ich manche Teile 8mal anfertigen bis es klanglich passte. Aber man lernt dazu, die nächste rohe Kugel liegt hier schon, diesmal aus Edelstahl mit einem galvanischen polierten Kupferüberzug. Außerdem erahne ich im Klangbild die dicken XLR Stecker, sie scheinen hohe Frequenzen aus einigen Richtungen leicht zu verändern.
dies sollte nun der Abschluss hier sein. Die Dinge haben sich anders Entwickelt, leider darf ich kein Soundmaterial hochladen oder die Kugel von Innen zeigen (in den nächsten 3 Jahren). Ich könnte mir vorstellen, dass man in Zukunft im Klassikbereich oder Jazz von diesem Teil noch hören wird. So wie man mir sagte, soll diese Kugel demnächst der Presse vorgestellt werden. Für mich selber, werde ich mir zwei Kugeln anfertigen, dabei eine Größere für Naturaufnahmen, damit verlegt sich die Sound-Bühne auf hunderte Meter Entfernung, auch sehr spannend im Klang.
Antwort von atomic:
ruessel hat geschrieben:
Heute morgen waren nun diese beide Ohren fertig.
Apropos Ohren:
Hier gibt es welche zu kaufen.
Sind zwar für einen anderen Zweck gedacht (Akupunktur), vielleicht lassen sie sich aber auch anders einsetzen.
Gab's auch mal bei Amazon (habe jetzt aktuell nicht geschaut), direkt hier waren die aber halb so teuer.
Es gibt ungefähr 16 ganz verschiedene Ohrtypen. Für Kunstkopf sind viele nicht untereinander "kompatibel". Ich hatte dazu vor Jahren eine interessante Unterhaltung mit einem Entwickler, der Kunstkopfaufnahmen für das amerikanische Militär entwickelte (realistische Gefechtssituationen VR). Sie haben herausgefunden, das es ein Ohrtyp 1 gibt, das zu 90% zu allen anderen 15 Ohren recht gut passt, mal mehr - mal etwas weniger. Diese optimale Ohrmuschel sollte schon es sein und nicht irgendeine Ohrmuschel, zumindest wenn es gut und für eine breite Anwendergruppe werden soll.
ruessel hat geschrieben:
Sie haben herausgefunden, das es ein Ohrtyp 1 gibt, das zu 90% zu allen anderen 15 Ohren recht gut passt, mal mehr - mal etwas weniger.
Du hast nicht zufällig nen Link mit einem passenden HRTF-file von diesem 'Standardohr'?
Wär ja u.U. ganz interessant für die Nuendo11 User zum Atmos Mischen ohne zusätzliche onlinepflichtige HRTF-software.
Antwort von ruessel:
Nein, habe ich nicht.
Ich habe was besseres, einen programmierten DSP (noch mit Filzstift von Hand beschrieben) mit 16 Ohrtypen. Die US Entwicklerfirma wurde in den 90er Jahren an Sennheiser verkauft, daraus wurden ein paar wenige Geräte gebaut (Aus Guß, kannste Nägel mit in der Wand einschlagen). War ein Riesenflop.....und wurden nach meinen Infos zu einem Spitzenkopfhörer als SpecialEdition verschenkt. im Gerät ist ein Rauschgenerator eingebaut, damit kann man dann seinen Ohrtyp schnell ermitteln.
Antwort von ruessel:
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Heute bastel ich an einem neuen MEMS. Ein Piezo MEMS das sogar in heißen Fett Geräusche aufnehmen kann. Ja, ergibt keinen Sinn - wird bis jetzt militärisch benutzt (das MEMS, nicht Fett), ein Video ist irgendwo da oben verlinkt. (der Typ mit den Waffen)
Leider muss man immer eine Platine erstellen um ein MEMS überhaupt sicher elektrisch verbinden zu können. Hier war es recht schwierig, während große Firmen ihren Bauteil "Footprints" kostenlos veröffentlichen, sollte die Datei für den digitalen Footprint 3.000 US Dollar kosten. Also selber machen. Das ist nun das Ergebnis.
Wieder mein Problem mit an Bildschirmen konstruierten Sachen, da sieht alles schick aus. Hier hat nun der Chinesenmann sich selber übertroffen und sauber die Platine erstellt, die engsten Lötpunkte sind nur 0.08mm auseinander! Die Platine sieht wirklich lecker aus, jetzt muss ich das Bauteil von Hand mit Pinzette genau mit seinen Anschlüssen drauf plazieren. Das geht nur früh morgens mit der ruhigen Hand und 20 fach Lupe. Vorher natürlich noch das Lötzinn auf diesen Punkt bekommen, ohne Kurzschlüsse zu verursachen.
Antwort von ruessel:
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Als eher Gag, habe ich mein Logo auf der Rückseite drauf bringen lassen. Der Techniker, der die Platine für mich anfertigt, meinte noch: das wird nix, ist nur 2mm hoch - wer soll den Klecks erkennen?
Nun, ist doch dafür recht gut geworden, selbst die Augenwimpern sind erkennbar ;-)
erstaunlich, normalerweise kommt mit der Farbe nur die Bauteilbezeichnung auf die Platine, also Zahlen oder Buchstaben - keine winzig Logos. Ja - der Chinamann hat es drauf.
Antwort von ruessel:
Und es geht weiter, erste Tests sind gut gelaufen (erster Tester bei Klassikaufnahmen -Tontechnikerworte: Wahnsinn).
Heute morgen ist das erste Quadmodul (4 Kanal) auf dem 3D gedruckten Kofferchassis fertig geworden, es ist die zweite überarbeite Version. Die MEMS Mikrofone werden nun abgetrennt, es gibt ab sofort immer einen kleinen Koffer mit der Elektronik und der Tonkapsel Mems getrennt (Kabellänge bis 25m Möglich). Hat den Vorteil, es braucht nicht jedesmal bei einem Wechsel der Mikrofonarten die teure Elektronik mitbezahlt werden.
Es kamen hier neue WIMA Kondensatoren zum Einsatz die noch nicht käuflich zu erwerben sind, auch da gab es eine Weiterentwicklung in kleinen technischen Details. Danke der Firma Wima für die vorab Bereitstellung (die roten Teile). Desweiteren sind pro Tonkanal 2 Styroflex Kondensatoren verwendet worden, die aus einem Lager eines CD-Laufwerkhersteller stammen (Lagerauflösung, ca. 25 Jahre alt), diese gibt es nicht mehr neu zu kaufen und halten "ewig". Ich erhoffe mir dadurch noch "bessere" Höhen (Verzerrungsfreie und weichmachende Eigenschaft - Softening) ab ca. 8 kHz. Das analoge Signal läuft nun aus dem MEM über 4 Kondensatoren parallel - statt wie üblich einen Kondensator zur Gleichstrom Abblockung. Damit ist zwar der Bauteile Aufwand 4x größer, aber das Tonsignal kann je nach Frequenz mit weniger Widerstand die Schaltung durchlaufen, Dämpfung und Impulstreue wird gesteigert. Das macht diese Version auch recht einzigartig, es gibt keine aktiven Bauteile im Signalweg die das Tonsignal irgendwie beeinflussen kann. Alle anderen Teile sind nur zur Sicherheit des Mems verbaut (schalten ab), bzw. sind eine hochpräzise Stromversorgung (stabil auf 1/1000V genau) aus den 24V-48V Phantomspannung. Es wurde alles getan damit das MEMs sich "wohlfühlt" und beste Ergebnisse bringt. ;-)
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Das Modul ist symmetrisch Aufgebaut wie das Tonsignal, die linken Bauteilenreihe sind für das negative Tonsignal, die rechten Bauteile für das Positive Tonsignal. Wichtig dabei, keine Abweichung von allen Bauteilen insgesamt größer als 0.4%. Zum Beispiel wurden die 24 verwendeten Kondensatoren aus einem Pool von 200 Stück von Hand auf Gleichheit selektiert.
Die Entwicklung geht immer weiter, am WE habe ich Infos bekommen, dass im neuen Jahr (Februar 2022) ein neues analoges MEMs mit einer Doppelmembran auf dem Markt kommt, mit -111 dB Rauschabstand. Wenn das stimmt, wäre das eine Weltsensation und zum ersten mal wären selbst die teuersten Rekorder nicht in der Lage dieses Tonsignal in aller Qualität aufzuzeichnen. Das neue Mems ist extra für den hochwertigen Audiomarkt entwickelt worden, ist von 20-16kHz extrem linear. Da es intern digital arbeitet wurde ein Algorithmus implementiert, der eine Selektion von Hand fast nutzlos macht, jedes MEMs besitzt auf 1 dB die selbe Ausgangsleistung. Ein hoch auf die Technik.
Besonders da es direkt an meine Schaltung passt, so zeigt es die Vorabinformation jedenfalls. Sobald bestellt werden kann, bin ich dabei.
Antwort von ruessel:
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Bis gerade eben an der Frontplatte gebohrt, gefeilt und geschraubt. 2x Stereo MEMs In, 4 XLR Ausgänge. Ehrlich gesagt wollte ich heute fertig werden, jetzt ist Nachmittag und noch ist nix verlötet und zusammengebaut. Völlig den Aufwand unterschätzt.
Ich wohne sehr nahe an dem alten Radio Bremen TV-Studio (konnte damals mit meinen billigen Handscanner die Drahtlos Mikrofone von dort deutlich lauschen), ich erinnere mich gerne an den 70er "Musikladen" und deren Specials wie "Black Sabbath", "Alexis Korner", "Chi Coltrane" usw. oft stand im Hintergrund die PA Anlage von Orange...... ob man es glaubt oder nicht, daran erinnerte ich mich als ich die Farbe des Drahtes für den 3D Drucker heute morgen aussuchte.... nun ist das Terminal orange.....geil, oder? ;-)
Yeah.... ich habe es gefunden, war gar nicht Musikladen, war Beatclub der Vorläufer. Diese Videomischung war damals REVOLUTIONÄR, als 13 jähriger fiel mir dabei die Kinnlade runter ;-) Auch heute noch der Hammer.... Ja, damals war Mike Leckebusch der Meister am ANALOGEN (!) Bildmischpult. (Im Studiohintergrund alles ORANGE)
Wie man oben sieht, benutze ich Sub-D Stecker für den Anschluss der MEMs. (Hatte deshalb 2 Nachfragen)
Es gibt ja einen Prototypen einer Kugel, nun hat sich herausgestellt, dass man die dicken XLR Stecker (an der Probekugel 4 Stück) tatsächlich heraus hören kann. Sie sind zu massiv und schatten den Schall aus bestimmten Richtungen zu sehr ab, es klingt irgendwie leicht unsauber (Ortung) wenn der Schall etwas schräg von der Unterseite kommt.
Ich habe einige Extrem-Tests mit diversen Steckverbindungen gemacht, immerhin benötige ich für Stereo-MEMs 7 Verbindungsstifte (+,-,Signal+, Signal-, das ganze mal 2, Minus darf gemeinsam Masse sein). Sub-D (Neutrik) hat gewonnen, habe diese Verbindung auf den Rasen gelegt und eine Woche gewartet. Es hat sogar an einem Tag geregnet, ansonsten war der Rasen früh morgens feucht. Danach am ZOOM F6 angeschlossen, einwandfreie Tonverbindung ohne zusätzliches Rauschen oder Knacken. Verloren haben vergoldete Chinch Stecker und Buchsen, da waren die Störungen wie prasseln/rauschen fast so laut wie das Nutzsignal - und das nur bei einen Tag/Nacht. Fazit: niemals Chinch für Mikrofonverbindungen benutzen! (Ich vermute, 3,5mm Klinke hätte auch verloren)
Ich benutze SUB-D von Neutrik, teuer aber auch gut. Leider sind diese nicht zu löten, man benötigt dazu einen weiteren Sub-D Stecker. In meinen Chaos im Lötraum, kann ich die Tüte mit den Steckern nicht mehr finden..... Asche auf meinen Haupt. Also, gerade neue bei Conrad bestellt, zum abholen.... bin froh das sie überhaupt welche liegen haben. Gleich los, 30 Km zur nächsten Fiale - wer so schluderig ist, der muss halt laufen.
SUB-D wird auch im Studiobereich bei Multicore Kabeln benutzt. Jetzt weiß ich auch genau wieso.
P.S.
Ich fordere: Nie wieder 3,5mm Audio-Klinkenverbindungen!
Und nein, die Testkugel habe ich nicht mehr, sie wurde an eine Gruppe von Künstlern verkauft (Materialkosten).
Antwort von carstenkurz:
Ne Menge Superlative - wann kann man was hören?
Antwort von ruessel:
Moin.
Ja, wann kann man was hören..... es zieht sich. Aber ich höre andauernd. ;-)
Was ich höre ist absolut begeisternd. Nicht nur der Klang sondern auch das Verhalten des MEMs. Ich mache mit Mikrofonkapseln schon über 20 Jahre rum. Aber das MEMs scheint sich physikalisch völlig anders zu verhalten. Es ist im Prinzip ein extrem sauberer Druckwandler, egal wie ich das MEMs im Raum drehe, der Klang verändert sich nicht. Eine 10mm Kugelkapsel ist da richtig empfindlich, spätestens wenn ich um 90 Grad die Kapsel drehe ist der Sound hörbar verändert, von der Rückseite gar nicht zu sprechen.
Das liegt meiner Meinung an dem kleinen Loch wo der Schall ins innere des MEMs läuft, es ist fast ein idealer Punkt ohne empfindliche Phasendrehung oder Auslöschung. Dann wie beschrieben die fast Null Masse der MEMs Membrane, es folgt dem Instrument völlig ohne Stress. Ein Klavier, ein Horn klingt extrem sauber, fast schon unheimlich. Ich vermute, ich mache nur noch mit MEMs rum, es kommen ja immer weitere Typen dazu. Es ist im Soundbereich ein Wechsel wie im Videobereich, von SD zu HD. Ach....ich komme wieder ins schwärmen ;-)
Für mich ist das alles Neuland, hier muss noch experimentiert werden was alles möglich ist.
Eine Kleinserie (10 Stück) läuft gerade an, das ist immer der schwerste Start, kleinste Fehler kosten 10x soviel Geld. Jetzt fehlt eigentlich nur noch eine Frontplatte, CNC gefräst. Habe Muster bei den Firmen angefordert.
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Gerade ist mein künstliches MEMs fertig geworden. Es ist ein Zwitter zwischen Rekorder und MEMs. Ich habe nun 24 Platinen fertig gestellt, diese müssen auf Funktion geprüft werden. Sollte ein Fehler beim Löten aufgetaucht sein oder der Bauteilehändler verwechselt mal wieder die SMD Halbleiter gegen langsamere, ist der Tod des MEMs schon vorprogrammiert. Hier laufen ja 48V in ein kleines Stück Chip mit maximal zulässigen 3.3V rein.
Das obere orange Teil erzeugt Phantomspannung 51V (max zulässig) und auf Knopfdruck werden 10 Messungen pro Sekunde in einer Schleife durchgeführt. Betriebsspannung, + Phase und - Phase wird überprüft und bei Fehler eine Fehlernummer ausgegeben. Das geht schnell und die Überprüfung zeigt auch bei Fehler ungefähr die Position auf der Platine an. Aber daran habe ich nun auch schon fast 3 Wochen gebastelt..... ja, das zieht sich.
P.S.
Am Prüfgerät fehlen noch die passende Schrauben. Leider ist am Sonntag mein Schraubenlieferant um die Ecke zu. Das nervt. Wieder was nicht fertig!
Antwort von ruessel:
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Nun ist gerade eine Monoversion fertig geworden, diesmal mit Verschraubung. Am heraushängende Kabel können MEMs angeschlossen werden - richtig, Mehrzahl von MEM. Dazu besitzt diese Mono Elektronik eine verstärkte Spannungswandlung, um den erhöhten Stromverbrauch rechnung zu tragen.
Eine Mehrzahl von MEMs an einen Eingang kann der Schallformung dienen, also aus einer Kugel eine Niere, Superniere oder Keulenähnliches zu machen. Das ist für mich völliges Neuland und für spätere Experimente gedacht - aber da ich gerade am zusammenlöten bin, warum nicht schon fertig machen. Das Gehäuse wurde mit einem "Schnelldruck" gemacht, also auf Geschwindigkeit optimiert, nicht Schönheit ;-)
Antwort von ruessel:
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Heute morgen habe ich zum ersten mal die Mini Platinen mit dem MEMs bestückt und im IR-Ofen gebacken. Hier komme ich so langsam an meine Grenzen, nur noch mit 10 Fach Lupe kann ich die Bauteile genau Positionieren, sie müssen auf +-0,1mm genau sitzen. Nix für zittrige Hände oder ungeduldige.
Es muss so klein sein, sie sollen in die Ohren passen, vielleicht wird das Teil das beste Kunstkopfmikro was es jemals gab ;-)
Die Trägerteile sind gerade im 3D Drucker, mal schauen ob die Idee funktioniert. Das Mems ragt dazu einige Millimeter in den Gehörgang, ist ja alles so schön klein. Eher ist das Anschlusskabel ein Problem. Habe 4 Pol Telefonkabel vorgesehen, war das dünnste und flexibelste Kabel in einer Elektronikmarktkette.
Habe heute morgen mit ehemaligen Radio Bremen Mitarbeiter gesprochen, die Idee Kunstkopf kam gleich gut an, wir werden spontan ein kleines Demohörspiel damit produzieren. Bin gespannt und nun auch unter Druck erfolgreich mit der Konstruktion zu sein ;-)
Antwort von ruessel:
kunstkopf_mems.jpg
Wer den älteren Ohrwurmkunstkopf kennt, erkennt bestimmt nun die MEMs Version ;-)
Der MEMs Halter ist für L+R gleich, nur der Deckel ist für nicht-sehende mit Links+Rechts gekennzeichnet, ein Punkt oder zwei Punkte auf der Rückseite. Die Ohrbügel vom vorgänger passen wieder....weniger Arbeit.
Mal schauen was aus dem Drucker kommt.
Antwort von ruessel:
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Es ist vollbracht, es funktioniert auf dem ersten Blick, Ton kommt raus, Links und Rechts haben 0.3 dB Abweichungen..... ist noch gerade so zu verzeihen! Das ist auch noch ein großes Problem, es fehlt noch an vielen Kleinigkeiten, wie Montagehilfen oder spezielle Messgeräte für die MEMS-Selektion. Das erste angelötete Mems Pärchen hatte knapp 3 dB Abweichungen, zuviel für Stereo und viel zuviel für Kunstkopf. Das Problem ist, es ist schon viel Arbeit die Mems sauber auf die kleinen Platinchen zu bekommen, im Ofen zu verlöten und dann Kabel anzulöten - um dann feststellen müssen, die zwei MEMs passen nicht zusammen.
Ich benötige eine schnelle Vorrichtung um die kleinen Platinen vorher über Federkontakte durchmessen zu können. Für so dünne Drähte anzulöten bin ich locker 15 Minuten dabei...ist extrem fummelig. Habe mir gestern extra neues Werkzeug geleistet (Abisolierzange 52,- Euro) um die Drähte sauber zu bearbeiten, mit dem Teppichmesser so dicht an meinen Fingerkuppen zu arbeiten ist nicht ohne - nehme Blutverdünner, das gibt auf dem Lötplatz dann eine riesige Sauerei..... wie bei einem Horrorfilm.
Wie auch immer, werde nachher testen in der Natur - wenn kein Wind da ist. Wie man sieht, liegen die Mems offen. Das liegt daran, ich habe bemerkt, das ein normaler Windschutz kaum noch was über 40 kHz durchlässt! Das ganze bis 100 kHz Aufnahmen zu machen ist völliges Neuland, da muss jede Kleinigkeit "neu Erfunden" werden. Selbst ein popeliger Windschutz.
Auf den Bildern erkennt man(n), dass die Mems tiefer in das Ohr gehen als beim Vorgänger. Ja, ich erhoffe mir eine kleine Steigerung der Richtungsortung, da der Aufnahmepunkt noch dichter über dem Ohreingang liegt - dort wo alle Richtungssignale zusammen kommen. Ist aber nur meine Philosophie, sollte das eher negativ sein, kein Problem, gehe ich mit der Aufnahmeposition einfach wieder zurück!
Es beginnt nun die eigene MEMs Forschung ;-)
Antwort von TheBubble:
ruessel hat geschrieben:
Das erste angelötete Mems Pärchen hatte knapp 3 dB Abweichungen, zuviel für Stereo und viel zuviel für Kunstkopf.
Kann man das Mems Paar nicht per Software kalibrieren, also quasi den Unterschied rausrechnen?
Antwort von ruessel:
Klar kann man das. Ist aber nicht mein Anspruch.
warum nicht sehr gut machen wenn es geht, so wenig am original rumrechnen wie nötig. Obwohl bei 32 Bit "normalisieren" fast immer gemacht werden muss.
Das Problem ist im Moment der Wind. Das sind zwar Druckaufnehmer (Kugeln) die 6x unempfindlicher gegen Windgeräusche als Nierenmikros sind - aber gerade an der Weser(Stadion) hörte ich schon Windgeräusche in meiner Ohrmuschel - ohne MEMs drin ;-)
Nachher höre ich trotzdem die Aufnahmen ab, vielleicht gibt es ja neue Erkenntnisse. Muss erstmal wieder warm werden. Achja, neue Erkenntnis ist, mit einem Koffer plus Zoom F6 in der Hand ist das recht unpraktisch, besonders wenn es leicht mobil auf der Strasse sein soll. Da werde ich mir noch was "kleines" basteln.
Antwort von ruessel:
mems_01.jpg
Die Aufnahmen sind doch eher enttäuschend, nix was man mit anderen Mikro aufnehmen könnte. Viel Wasserrauschen halt, mit Windstörungen.
Ausnahme ist wie oben gezeigt eine Krähe die ca. 4 Meter von mir genau links entfernt saß und 4 mal krähte. Mich erstaunt doch, dass ihr Ruf bis ca. 50 kHz geht, wir hören eher die stärksten unteren Frequenzen um 3 kHz. Desweiteren zeigt uns die Auswertung, dass das rechte Ohr ca. -20dB dieses linke Geräusch aufzeichnet. Man kann auch sagen, mein dicker Kopf dämpft um 20 dB den Schall. In den unteren Frequenzen durch Beugung nur noch ca. -15 dB.
Antwort von ruessel:
mems_02.jpg
Noch ein feines Rätsel. Hier eine grafische Wiedergabe meiner Heimfahrt, ich schliesse Tür auf, setze mich rein und drehe den Schlüssel auf "Motor Start". Oh, was ist das.... ein Tonsignal genau auf 20 kHz, recht konstant im Pegel....die ganze Fahrt bis Motor auf aus. Das Signal ist extrem schmalbandig, wie man im Bild rechts sieht förmlich ein Nadelbreites Signal. Was ist das?
Ist nicht so schwer, bin ja auch drauf gekommen.....und gerade noch mal in der Garage getestet - ja, genau daran liegt das. Wird jeder Opel Mokka so haben. Noch ein Tipp, wenn ich die Fenster einen Spalt öffne, wird das 20 kHz Signal ganz leicht leiser.
Antwort von roki100:
ruessel hat geschrieben:
ist noch gerade so zu verzeihen! Das ist auch noch ein großes Problem, es fehlt noch an vielen Kleinigkeiten, wie Montagehilfen oder spezielle Messgeräte für die MEMS-Selektion. Das erste angelötete Mems Pärchen hatte knapp 3 dB Abweichungen, zuviel für Stereo und viel zuviel für Kunstkopf. Das Problem ist, es ist schon viel Arbeit die Mems sauber auf die kleinen Platinchen zu bekommen, im Ofen zu verlöten und dann Kabel anzulöten - um dann feststellen müssen, die zwei MEMs passen nicht zusammen.
Meinst Du sowas in der Richtung?
Ganz genau.
Ich benötige aber so eine Art "Zange" um das einzelne MEMs damit aufzunehmen und in einen Prüfschlauch zu stecken, dann kann am Messgerät die Empfindlichkeit abgelesen werden und das MEMs selektiert werden um Pärchen bilden zu können.
DSC_2661.jpg
Heute nacht habe ich ein neues Projekt erdacht, im schlaf: Ein 100 kHz Scanner.
Ein Handgerät mit einem Display um alle Frequenzen zwischen 1 Hz und 100 kHz auf einen Blick sehen zu können, ein Frequenzanalyzer. Ich denke mit ein wenig Elektronik und Arduino sollte das machbar sein. Was für 2022......
Antwort von mash_gh4:
TheBubble hat geschrieben: ruessel hat geschrieben:
Das erste angelötete Mems Pärchen hatte knapp 3 dB Abweichungen, zuviel für Stereo und viel zuviel für Kunstkopf.
Kann man das Mems Paar nicht per Software kalibrieren, also quasi den Unterschied rausrechnen?
das ist vermutlich auch die vernünftigere lösung, um langsame unvermeidliche alterungsprozesse der sensoren sauber in den griff zu bekommen.
Antwort von ruessel:
Parallel zu meiner "Messzange" habe ich den Kunstkopf nochmal überarbeitet. Deutlich schlanker gemacht um Schallabdeckungen durch das Mikrofon selber zu minimieren. Dazu muss ich aber auch neue Bügel demnächst machen, die neue Version fällt durch die Halterung so durch.
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Antwort von ruessel:
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So, kleiner geht es nicht mehr. Vorne die neue Version, dahinter der dicke Brocken die Vorversion - die in den Abmessungen etwa dem alten Ohrwurm Kunstkopf entspricht. Dadurch das das Teil im Ohr schlanker ist, könnten positive Effekte auftreten, wer weiß das schon?
Nun muss ein neuer passender Ohrbügel dazu kommen. schauen wir mal ob der auch noch schlanker wird.
Antwort von Blackbox:
Was für die hohen Frequenzen interessant sein kann: stark verlangsamen. Hatte mal kurz Kontakt zu nem Fledermausforscher. Die haben das damals schon mit Echtzeit Sampleratenkonversion bzw. Frequenzshifting gemacht für Kartierungsaufgaben (für Vögel geht das ja einfach per Ohr, bei fledermäusen i.d.R. nicht).
Es gibt dann - so ähnlich wie bei elektromagnetischem 'Smog' per Spulen-'mikro'- eine akustische Parallelwelt von Schwingungen auf die Ohren, die sonst unzugänglich ist. Kann interessant sein zum Erkunden der Umwelt und als ungewöhnliche Klangtextur fürs 'Soundtüfteln'.
Fürs Abspielen im Normaltempo ist die Aufnahme unhörbarer Frequenzen oberhalb von 20khz ja eher unerwünschter Beifang, bzw. nutzloser Datenmüll.
Was die Windgeräusche in den Ohren angeht könntest Du evtl. versuchen (dann aber wohl besser nicht in der Öffentlichkeit?) einen halbkugeligen Plopschutz ums jeweilige Ohr zu stülpen. Ein Testtyp lässt sich ja mit Drahtkorsett leicht herstellen.
Lautsprecherbespannung o.ä. tuts da ganz gut und ist - im Gegensatz zu den diversen dead-cats - auch im Hochtonbereich akustisch ausreichend transparent. Wenn der Wind dadurch auf unter 15kmh abgebremst wird sollte das hässliche Ohr-Wind-geräusch eigentlich verschwunden sein.
p.s.: die F8 Regler-Aufsätze, die Du mr netterweise mal geschickt hast tuns übrigens immernoch richtig gut!
Hab noch ne kleine taktile Null-Markierung zwischen 2 Rillen geklebt, was jetzt einen sicheren quasi blinden Betrieb in der Tontasche ermöglicht.
Danke nochmal!
Antwort von ruessel:
Moin.
Ja, bin da auch am experimentieren. Am besten gehts bei mir so: Alles von 0-20 kHz löschen, dann die Frequenzen um das 36 fache absenken. So habe ich tatsächlich bei 60 kHz einen Vogel gehört, zumindest hörte es sich so an. Meine Erfahrung bis jetzt: Das Leben in der Natur jetzt (keine Insekten da) spielt zu 90% unterhalb von 10 kHz statt, bis 40 kHz die restlichen 9,5 %, darüber ist im Spektrum Analyzer schwarze leere wie im Weltraum. Aber es gibt dann doch manche Überraschungen, meinst künstliche Geräusche wie eine Colaflasche öffnen, Wasser sprudeln lassen, Sektblasen etc.
Es gibt so ein MEMs Mikro (mit Parabolspiegel) schon von einer Firma um 15.000 Euro, wird an Kraftwerksleuten und Netzleitungswillis verkauft. Hochspannungsleitungen, Schalter etc. senden Ultraschall aus, kurz bevor ein Bauteil ausfällt - Ultraschall scheint zu entstehen bevor ein zerstörerischer Lichtbogen entsteht.
Ich bin da völlig ahnungslos wo die Geschichte hinführt. Aufnahmen bis 60 kHz sind von einigen HIFI Freaks begehrt, besonders in Japan. Vielleicht gründe ich noch einen Musikverlag der echte 100 kHz Aufnahmen verkauft (Klassik, Jazz oder Gesang). Im Moment werden Audio CDs einfach hochgesampelt (mit speziellen 3000,- Geräten, die Oberwellen erzeugen - eher simulieren).
Um besser zu sehen ob überhaupt Töne über 20 kHz vorhanden sind, benötige ich einen mobilen Handscanner. Teile dazu sind im Zulauf, keine Ahnung ob das was wird. Es ist eine Schaltung für Fledermäuse auf Feather RP2040 Basis, darauf kommt dann noch ein 3,5 Zoll Display zur optischen Spektrumanzeige. So lerne ich schnell ob z.B. ein Instrument auch Frequenzen über dem Hörbaren abgibt. Es soll ja auf einer teuren Anlage mit Titankalotten von empfindlichen Menschen hörbar/spürbar sein. So erklärte es mir am Telefon ein großer Berliner HiFi Händler. Es soll auch mit Schallbrechungen an Zimmerwänden zu tun haben. Vielleicht ist es aber auch nur Esoterik, wie vieles in diesem Bereich.
Gestern sind Drei Einheiten zu den ersten Kunden gegangen, zur Erprobung (Konzerthaus) ob das auch alles so in der Praxis läuft wie ich mir das vorstelle. Nun geht es an den eigentlichen Tonkopf ran, die Kugel aus Edelstahl. Natürlich bekommt meine Pocket 6K auch eine eigene MEMs Kugel ;-) Lautsprecherbespannung o.ä. tuts da ganz gut und ist - im Gegensatz zu den diversen dead-cats - auch im Hochtonbereich akustisch ausreichend transparent. Wenn der Wind dadurch auf unter 15kmh abgebremst wird sollte das hässliche Ohr-Wind-geräusch eigentlich verschwunden sein.
Ich habe mir extra eine Meßeinrichtung dafür gebaut, kann nun jeden Stoff, Windschutz relativ exakt bis 100 kHz vermessen und die Dämpfung bestimmen. Das wird noch Spannend. Was die Windgeräusche in den Ohren angeht könntest Du evtl. versuchen (dann aber wohl besser nicht in der Öffentlichkeit?) einen halbkugeligen Plopschutz ums jeweilige Ohr zu stülpen. Ein Testtyp lässt sich ja mit Drahtkorsett leicht herstellen.
Ja, das ist die einzigste Lösung. Basis ist so ein Schallschutzkopfhörer aus dem Baumakt. p.s.: die F8 Regler-Aufsätze, die Du mr netterweise mal geschickt hast tuns übrigens immernoch richtig gut!
Freut mich. Ich habe sie an meinen Gerät wieder abgenommen. Da ich max. 3x Stereo Aufzeichne mit selektierten Kapseln, habe ich die Aussteuerung für alle 6 Kanäle (F6) auf den Regler Nr. 1 geroutet.
Antwort von mash_gh4:
in wahrheit ist es nicht unbedingt optimal, wenn die sensoren eine derart breiten frequenzgang aufweisen bzw. sich von den gegebeinheiten des menschlichen gehörsinns und den gewöhnlich benutzte aufnahmetechniken so stark unterscheiden.
das sollte man zumindest auf alle fälle sauber filtern, bevor man es abtastet bzw. in digitale werte überträgt.
wenn man das nicht tut, gibt's auch im akustischen umfeld ganz genau die selben aliasing-probleme, wie man sie auch aus dem visuellen umfeld her kennt, wo eben lineskipping od. eine skalierung der bildgröße ohne enstpreche vorhergehende filterung auch immer recht unerwünschte begleiterescheinungen und artifakte mit sich bringt.
optimaler weise baut bzw. filtert man die entsprechenden sensorn bzw. tonabnehmer daher ganz bewusst so, dass die ober grenzfrequenz mit der genutzten abtastrate möglichst gut harmoniert. im zusammenhang mit zunehmender miniatursierung, kann das allerdings natürlich auch lösungen jenseits des rein mechanisch realisierbaren erfordern.
Antwort von ruessel:
Verstehe ich nicht ganz. Wo ist das Problem, beim MEMs oder Rekorder?
Antwort von mash_gh4:
ruessel hat geschrieben:
Verstehe ich nicht ganz. Wo ist das Problem, beim MEMs oder Rekorder?
nicht optimal ist im falle von mems bzw. entsprechenden baugruppen oft die tatsache, dass du zwischen dem mikrofon bzw. analogem signal und der abtastung oft keine eingriffsmöglichkeiten hast bzw. dich darauf verlassen musst, dass der hersteller hier alles richtig macht.
dort aber, wo das nicht der fall ist, kannst du das signal natürlich ohnehein in gewohnter bzw. angebrachter weise filtern.
wichtig ist jedenfalls, dass die hochfrequenten signalanteile jenseits der halben abtastfrequenz (nyquist frequenz) vor dem samplen unbedingt herausgefilter bzw. in sinnvoller weise geglättet/integriert werden, damit sich keine störenden begleiterscheinungen zeigen.
Antwort von ruessel:
Im Moment verwende ich ein rein analoges MEMs das max. bis 160 kHz noch aufnimmt. Die geätzte Membrane des Mems wird also nur im analogen Verstärker "verstärkt" und symmetrisch ausgegeben. Das nächste MEMs läuft intern digital und wird dann auf analog intern umgewandelt.... das ist aber dann ein Problem für 2022.
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Antwort von mash_gh4:
ruessel hat geschrieben:
Im Moment verwende ich ein rein analoges MEMs das max. bis 160 kHz noch aufnimmt. Die geätzte Membrane des Mems wird also nur im analogen Verstärker "verstärkt" und symmetrisch ausgegeben.
wie gesagt, die 160Khz mögen zwar das herz technikbegeisterter enthusiasten höher schlagen lassen, können sich aber verdammt ungut bemerkbar machen, wenn man sie nicht vor dem abtasten auf den tatsächlich geforderten frequenzbereich einengt bzw. filtert!
natürlich mach das gute aufnahmegeräte ohnehin, trotzdem ist diesbezüglich immer einige vorsicht angebracht, wenn man mit derart exotischen signalquellen herumspielt.
Antwort von ruessel:
Dann hoffen wir, dass ZOOM da gute Arbeit geleistet hat.
Habe gerade meine "Federzange" zusammengebaut um die MEMs Platine ohne löten messen zu können. Die Federstifte haben so eine Spannung, Sekundenkleber hält nicht, beim ersten Versuch sind die Dinger quer durch den Raum gesaust. Nun kommt ein Deckel drauf, der auch noch die Position der Stifte zusätzlich hält, es kommt auf wenige Zehntel Millimeter an.
Antwort von ruessel:
DSC_2663.jpg
Ein Stück Präzision (4x 0.6 mm Federkontakte), die Messzange aus dem 3D Drucker. Funktionierte sogar sofort beim ersten Verbinden.
Damit können ohne Lötverbindungen die MEMs durchgemessen werden und so sehr schnell Pärchen für Stereo selektiert werden....oder auch defekte Teile (kommt vor) gleich entsorgt werden.
Antwort von Blackbox:
ruessel hat geschrieben:
Dann hoffen wir, dass ZOOM da gute Arbeit geleistet hat.
Da würd ich mal von ausgehen.
Spätestens bei ca.80khz sollte ja im 192khz Aufnahmemodus der Tiefpass einsetzen, so dass ab 95khz nichts relevantes mehr durchkommen kann.
Könnte aber auch sein, dass Zoom bzw. der ADC Hersteller sich am menschl. Ohr orientiert hat und die Filterung - wie bei 48khz Samplingrate - bereits bei 20khz einsetzt um dann flach mit wenig Nebenwirkungen bei 24khz dicht zu machen.
Evtl. ist ja dann die von Dir festgestellte Ruhe in den hohen Frequenzen gar kein natürliches Phänomen der planetaren Akustik, sondern bloß ein Resultat des Filters im ADC des Zooms?
Eigene Erfahrung mit hohen Samplingraten hab ich als überzeugter '48khz-Traditionalist' allerdings nicht.
Könntest Du im Zweifel messen, wenn Du einen Sweep von 16khz bis >90khz auf den Eingang gibst und dann schaust mit welchem Pegel der Recorder die Frequenzen aufgenommen hat, was natürlich voraussetzt, dass am Eingang auch tatsächlich der gesamte Frequenzbereich des Sweeps anliegt, dass also nicht bereits der DAC das wegfiltert.
Analoger Frequenzgenerator?
Oszilloskop?
Ein paar Hintergründe der Tücken hoher Samplingraten mit entsprechendem Ultraschall werden hier (neben immanenter Werbung für die Fabfilter Plugins) recht anschauiich erklärt: https://www.youtube.com/watch?v=-jCwIsT0X8M
Antwort von ruessel:
Tja, dann prüfen wir das mal. Muss heute aber was anderes machen, außerdem wird noch ein Spezialkabel benötigt, von Funktionsgenerator (BNC) zum Zoom F6/8 (XLR). BNC Stecker muss ich erst noch kaufen.....zum WE.
Messzange.png
Nebenbei drucke ich eine zweite Messzange für meine andere, breitere MEMs Platine. Ich hoffe die funktioniert auch gleich vom Start weg.
Antwort von ruessel:
DSC_2667.jpg
Antwort von ruessel:
Morgen versuche ich mal an den F6 den Funktionsgenerator anzulöten.
Da Frage ich mich, was passiert wenn im Mikrofoneingang die 48V Phantomspannung nicht abgestellt ist? Ist dann mein Generator hin? Sollte ich einen 1uF Koppelkondensator dazwischen löten? Verfälscht der Kondensator das Ergebnis nicht ein wenig?
Antwort von ruessel:
DSC_2671.jpg
Mir ist nicht ganz klar, was man nun sieht oder nicht sieht.
Tongenerator auf Frequenzlauf von 1Hz bis 120 kHz eingestellt, ZOOM F6 Pegel -12 dB.
Etwas verwirrend ist, dass ab 100 kHz die Frequenz in der Aufnahme von SD Karte wieder runter geht, der Generator geht aber bis 120 kHz noch höher.
Antwort von Tscheckoff:
ruessel hat geschrieben:
Morgen versuche ich mal an den F6 den Funktionsgenerator anzulöten.
Da Frage ich mich, was passiert wenn im Mikrofoneingang die 48V Phantomspannung nicht abgestellt ist? Ist dann mein Generator hin? Sollte ich einen 1uF Koppelkondensator dazwischen löten? Verfälscht der Kondensator das Ergebnis nicht ein wenig?
Probier mal nen größeren unpolarisierten Keramik oder Film (1uF) in Serie - Die sollten recht wenig das Signal nach unten hin beeinflussen (ist ja ein High-Pass). 50V sollte der Kondi natürlich auch aushalten ^^. Optional dann mal über das Kabel messen mit und ohne Kondensator, wie groß der Einfluss ist im Signalweg. Sollte aber im Rahmen bleiben. Alternativ einen 1:1 Audio-Trenn-Trafo verwenden. Die richtig guten sind da aber extrem teuer - Das zahlt sich nicht aus eigentlich (nur um die 48V zur Sicherheit zu blocken). Nebenbei muss man dann wieder aufpassen was der F6 für ne Leistung über 48V ausgeben kann / was dann über den Trafo (Recorder-Seite des Trafos) laufen würde max. - Sind z.B. um die 0.5W beim F6 (48V bei max. 10mA je Port) etc etc. Nebenbei kanns dann Probleme geben, wenn man was anderes anschließt (neben dem F6) - Da ist die Kondensator-Lösung wohl besser. (Btw.: Angaben ohne Gewähr / Testen auf eigenes Risiko ^^) LG
Antwort von ruessel:
Ich habe einfach im Menü des F6 die Phantomspannung abgeschaltet. Die Kurve oben ist also pur - ohne was dazwischen. Hoffe ich denke an dem Phantom "AUS" daran, bevor ich wieder ein Mikro einstöpsel - habe mich schon mal totgesucht warum das Mikro nicht mehr funktionierte.
Antwort von mash_gh4:
ruessel hat geschrieben:
DSC_2671.jpg
Mir ist nicht ganz klar, was man nun sieht oder nicht sieht.
Tongenerator auf Frequenzlauf von 1Hz bis 120 kHz eingestellt, ZOOM F6 Pegel -12 dB.
ich hab jetzt auch ein bisserl meditieren müssen, bevor ich die abbildung verstanden hab.
was man offenbar sieht, ist der frequenzverlauf über die zeit, leider aber nicht wirklich die amplitude, die ja in dem fall höchstens an hand der farbgebung bzw. helligkeit im spektrogramm auszumachen ist.
an hand der winzigen übersichtsdarstellung ganz oben im bild, würde ich aber vermuten, dass es zumindest keinen ganz steilen abfall der signalstärke im unteren od. mittleren frequenzbereich geben dürfte...
wennst ein ähnliches diagramm von zeit vs. waveform bezogen auf den selben zeitausschnitt daneben stellen würdest, könnte man das vermutlich klar herauslesen. ruessel hat geschrieben:
Etwas verwirrend ist, dass ab 100 kHz die Frequenz in der Aufnahme von SD Karte wieder runter geht, der Generator geht aber bis 120 kHz noch höher.
das ist zwar natürlich auf den ersten blick ein bisserl verwirrend, hat aber damit zu tun, dass im spektrum beim uberschreiten der nyquist.frequenz zwei spitzen im frequenzspektrum auftauchen, wobei die untere, die du hier siehst, sich spiegelbildlich zur eingangsfrequenz von diesen entstehungspunkt bzw. halber abtatsfrequenz wieder nach unten bewegt...
Antwort von ruessel:
Ich mache erstmal ein kleines Nickerchen, habe mich anscheinend etwas verkühlt (Nase läuft, Kopf oh Weh). Heute Nachmittag schaue ich mir das mit neuen Messungen noch mal genauer an.
Antwort von ruessel:
DSC_2672.jpg
Neuer Versuch, diesmal etwas geändert. Der Sinusgenerator gibt diesmal 1Hz bis 160 kHz aus. 160 kHz wäre der höchste Ton, der noch vom MEMs in Mikrofonspannung umgewandelt werden könnte. Zu beachten, der Generator gibt ein absolut gleichstarkes Signal über den Frequenzbereich ab. Außerdem habe ich die Geschwindigkeit der Frequenzrampe auf 3 Sekunden geändert, vorher 12 Sekunden.
Gemessen habe ich die Datei von der SD Karte, ZOOM F6 auf 192 kHz Recording eingestellt, also max. 100 kHz Signale in der Datei.
160kHz-1.jpg
Deutlich zu sehen, ab der max. Frequenz von 100 kHz kommt noch etwas Blödsinn, Frequenzen die anscheinend gespiegelt werden. Sie blenden ab 100 kHz bis runter auf ca. 70 kHz aus. Da nun Treppen je 1 kHz vorhanden sind, kann man das auszählen: Die spiegelden Artefakte sind von 100-109 kHz messbar (hörbar), danach (rotfärbung) zu schwach.
160kHz-2.jpg
Wie man sehen kann, der ZOOM F6 macht ab ca. 90 kHz komplett zu, 100 kHz gar nicht mehr Darstellbar. 192 kHz Sampling reicht anscheinend nicht aus.
Im Anhang habe ich die Aufnahme 1-160kHz zur eigener Messung als ZIP angeheftet.
ruessel hat geschrieben:
Habe nochmals nachgelesen, 192 kHz kann max. 96 kHz aufzeichnen. 192kHz : 2 = 96 kHz.
Genau. Mindestens die Doppelte Abtast-Frequenz ist nötig. Darüber bekommt man schon noch was aufgezeichnet / es wird schon noch etwas abgetastet (von analog auf digital). Aber natürlich nicht mehr das, was als Original-Signal am Eingang anliegt (sondern eben "Irgendwas" bzw. falsche Frequenzgänge und Pegel - Besonders bei nicht konstant identem Input bez. Frequenzen und Pegel) ^^. Der F6 scheint btw. dann im Bereich nach der Wandlung / im DSP langsam die Werte auszublenden - Was ja auch Sinn macht. Und zwar von ca. 82 bis 93khz wie es aussieht (also auch noch vor den 96kHz der theoretisch möglichen Nyquist-Frequenz). LG
Antwort von Blackbox:
ruessel hat geschrieben:
Wie man sehen kann, der ZOOM F6 macht ab ca. 90 kHz komplett zu, 100 kHz gar nicht mehr Darstellbar. 192 kHz Sampling reicht anscheinend nicht aus.
Zeigt doch dass vom F6 das physikalisch bestmögliche herausgeholt wird. Die 96khz sind ja nur der Theoriewert, in der realen Welt der Filterung setzt die Absenkung natürlich zwingend etwas früher ein (je steiler der Filter, desto höher die unerwünschten Nebenwirkungen).
Welche Recorder mit noch höherer Samplingrate arbeiten und dann auch >100khz aufnehmen können weiss ich leider nicht, von solchem 384khz-Soundblaster Murks https://www.amazon.de/CREATIVE-Hochaufl ... 7VGNQ?th=1
würd ich jedenfalls dringen abraten.
Antwort von mash_gh4:
Tscheckoff hat geschrieben:
Der F6 scheint btw. dann im Bereich nach der Wandlung / im DSP langsam die Werte auszublenden - Was ja auch Sinn macht. Und zwar von ca. 82 bis 93khz wie es aussieht (also auch noch vor den 96kHz der theoretisch möglichen Nyquist-Frequenz).
wenn er es wirklich sauber zu machen versucht, was ich ihm nicht gleich von vornherein absprechen würde, sollte diese begrenzen durch ein sehr steiles filter noch vor der AD-wandlung geschehen! danach ist es mehr oder weniger zu spät...
...obwohl es natürlich im umfeld des digitalen downsamplings wieder ganz ähnliche anforderungen gibt, wie man sie benötigt, um die aufzeichnung schließlich auch im gebräuchlichen umfeld nutzen zu können. leider gibt's auch hier wieder ziemlich viel software bzw. geräte, die das nicht ausreichend sauber bewerkstelligen, so dass man in wahrheit manchmal schlechtere resultate erhält als mit bescheideneren abtastraten und sample-bittiefen...
Antwort von mash_gh4:
Blackbox hat geschrieben:
Welche Recorder mit noch höherer Samplingrate arbeiten und dann auch >100khz aufnehmen können weiss ich leider nicht,...
im bereich von 0-14 MHz gilt folgende billig-lösung als ganz brauchbar, wenn man nicht unbedingt iasi-bittiefen benötigt. ;)
Nun ja, dann warten wir auf eine Aufnahmemöglichkeit mit 768 kHz. Die Chips sind ja vorhanden und eigentlich recht billig. Nur hat die Industrie meinen Bedarf noch nicht entdeckt ;-)
Ich habe mit kurzen suchen für 2500,- was bei Steinberg gefunden, ein USB Recording Interface mit 384 kHz, immerhin.
Meine nächsten Anstrengungen:
1. Geeignetes Windschutzmaterial bis 96 kHz finden.
2. Ein weiteres Messgerät zur Vollverständigung der MEMs-Selection, denke ich benötige 2x Ozzi mit 48V Phantomspannung - bei einem symmetrischen Signal wäre Ausgang + und - zu kontrollieren.
3. der Akkubetriebende Handheld 100 kHz Scanner, damit optimale Mikrofonpositionen schnell erkannt werden
4. Mikrofone mit MEMs Kluster um das Rauschen in Bereiche von Spitzenmikrofone zu bringen, denke 8 MEMs sollten reichen um auf SNR 88dB zu kommen.
5. Eine kleine abgespeckte Elektronik um sehr Mobil zu sein. Wäre recht einfach zu machen, statt 6x Wima Folienkondensatoren auf sehr kleine Bipolare Elkos umsteigen. Ob man(n) es hört?
6. Neue Mikrofonformen testen, das MEMs verhält sich m.M. nach anders als eine herkömmliche Tonkapsel - neue Möglichkeiten im Klang.
7. Mems Audiobeaming, durch Phasenverschiebungen mehrerer MEMs versuchen die ideale Kugel zu z.B. Niere/Keuleform formen - Neue Anwendungen.
8. Augen auf, neue MEMs werden auf dem Markt kommen.
Antwort von ruessel:
mems_windschutz.jpg
Kurze neue Erkenntnis. Links ein Signal von 1kHz-100khz über Lautsprecher wiedergegeben und per nacktes MEMs aufgezeichnet. Rechts mit zusätzlichen ChinaWindschutz, ein sehr grober Schaumstoff. Die Dämpfung ist überhaupt nicht gleichmässig, besonders starke Dämpfung zwischen 30-35 kHz.
Antwort von Blackbox:
Vermutlich ist im Ultraschallbereich auch mit recht starken akustischen Wirkungen des 'Drumherums' der Kapseln zu rechnen. Siehe etwa bereits die Unterschiede bei zylindrischen Mikrofonkörpern und den sphärischen Konstruktionen (wie z.B. schon beim Deccatree Klassiker M-50 im Bereich von 3khz bis 16khz). Da hat Neumann bzw. vorher der NWDR seinerzeit recht viel an der Korpusform geforscht und später auch am 3-Lagen-Grill (M49) vs. offenere Abschirmungen. Es gibt ja auch immer noch die ca. 4cm-Kugeln zum Aufsetzen auf Kleinmembran Omnis. Bis 20khz findet sich auch bei Beugung, Reflexion etc. seit langem Etliches in der Standardliteratur, im Ultraschallbereich siehts mit leicht zugänglicher Literatur vermutlich schlechter aus? Dann hilft halt nur die experimentelle Näherung.
Keine leichte Aufgabe, aber Du hast ja erwiesenermaßen Durchhaltevermögen ;-)
Es gibt wirklich recht viele Faktoren: Kapsel, Verstärkung der Kapsel, Gestaltung der Halterung der Kapsel bzw. des Kapsel-Arrays, (ggf. akustisch möglichst transparente Abschirmung von Elektrosmog, oder entfällt das bei MEMS?), Anordnung des Arrays, Hardware- oder Softwareschaltung zum Beamforming des Arrays, ...
Evtl. beim Beamforming auf Ambisonic zurückgreifen? Hätte jedenfalls den Vorteil, dass es schon etablierte Tools und Workflows fürs Abmischen gibt, wobei ich nicht weiss ob die Plug-ins auch für Ultraschall funktionieren, und Ambisonic basiert ja im Kern auf Nierenkapseln. Aber wer weiss, vielleicht ist das ja auch mit Omni-MEMS plus Rückwärtsdämfung erreichbar. Ich werd z.B. demnächst mal testweise ein 'Billig IRT-Kreuz' machen mit Schaumstoffwürfelkern plus Electret-Omnis mit gutem SNR Wert, nachdem sich Versuche mit 4 alten Schubladen-MCE-10 Supernieren Lavaliers sich als komplett unergiebig erwiesen haben.
Was bei MEMS vermutlich auch geht:
Grenzfläche. Kann bei Ultraschall vermutlich recht klein sein, gibt dann Halbkugelcharakteristik.
MEMS-Array mit Schaumstoffrücken (Basotect o.ä.) könnte je nach Ausgestaltung breite Niere oder Niere ergeben?
Durch Senkrechtarray müsste dann ein 'Scheibenmikfofon' entstehen (siehe 'Bundestag-Mikro'), etc.?
Evtl. inspiriert perspektivisch auch ein Blick auf shotguns und aufs Schoeps Super-cmit? https://schoeps.de/fileadmin/user_uploa ... 110505.pdf
Antwort von ruessel:
Ja, alles braucht seine Zeit. Beamforming wird meist mit einer CPU mit MEMs gemacht, also mit digitalen MEMs. Bei analogen bleibt ja nur über eine Sammelschiene die Signale mit Phasendrehung zusammen zu führen. Dort ist dann die Möglichkeit bestimmter Formen sehr beschränkt - so zumindest habe ich das gelesen.
Zur Zeit steht natürlich bei mir noch der Klang des MEMs im Vordergrund. Die Tatsache, das beim MEMs ungleiche Massen bewegt werden müssen, das Spektrum stark erweitert ist (ab 12 kHz fängt das Teil erst richtig an) und das die Membran ein fast idealer Punkt ist - das alles wird sich auch akustisch auswirken und zwar wie es in den letzten 100 Jahren der Tonaufzeichnung noch nie Möglich war. Nachteil ist immer die Montage, bei normalen Tonkapseln einfach ein Loch bohren, Kapsel durch und gut - das funktioniert leider bei MEMs nicht. Aber es gibt zum Glück 3D Drucker.
Antwort von ruessel:
DSC_2673.jpg
Heute ist das 48V Ozzi dran. Zumindest einige Teile sind schon vorhanden, nur einige Stecker und ein wichtiger DC-DC Wandler fehlen noch, hole ich aber nachher vom Elektronikmarkt.
Die Ausführung soll Stereo sein, um später auch Stereo-MEMs Mikrofone überprüfen zu können. Zum Einsatz kommen 2 Stück digitale Oszilloskope aus China, genau genug und wichtig: mit einer Anzeige mit numerischen Daten. Ein Mikrofon vor einem Lautsprecher mit einen 1 kHz Prüfton sehr genau ausmessen zu können, ist nicht so leicht wie sich das anhört. Messungen der Angezeigten Sinuskurve ist schwierig, da sich die Amplitude immer ein wenig bewegt. Diese Ozzi zeigen aber auch den Flächeninhalt der Sinuskurve an, sie bleibt immer fast gleich, egal ob das Signal etwas im Pegel schwangt.
Ich möchte mit den zwei Ozzis jeweils Links oder Rechten Kanal messen, dazu aber auch noch + Signal und - Signalausgang des MEMs, also mit Kippschalter umschaltbar machen. Laut Datenblatt liegen beide Ausgänge des MEMs auf unterschiedlichen Potentialen einer Gleichspannung. Diese Gleichspannung dürfte aber die Ergebnisse nicht verfälschen, da die Sinusfläche gleich sein dürfte - egal auf welchen Potential das Tonsignal schwebt..... und dazu haben die Ozzis auch noch eine AC Schalterstellung um Gleichspannung zu eliminieren. Wie gut das klappt, weiß ich nicht, sind Chinateile um 50,- das Stück.
Antwort von Blackbox:
Ja, DIY-Messungen sind schwierig, da ja keine 'Laborbedingungen' erfüllt werden können. Es geht ja leider i.d.R. auch die Raumakustik mit Erstreflektionen und Hall in die Messung ein.
Ggf. lässt sich die Präzision aber erheblich verbessern indem nur VOR den Erstreflektionen (Schallgeschwindigkeit: 3,30 Meter = 10ms) gemessen wird.
Also. abhängig von der Raumgrösse , ein so kurzer Sinus, oder eine so kurze Messung, dass nur der unverfälschte Direktschall gemessen wird.
Antwort von ruessel:
Nein, Raum und Reflexionen gibt es bei meinen Messungen nicht. Hoffe ich.....habe da was von der Mikrofonindustrie abgeschaut und per 3D Drucker realisiert. Der Schallschlauch. So werden in der Industrie Audio MEMS vermessen...... war kurz in einer Doku über Chinas High-Tech zu sehen....ARTE.
DSC_2676.jpg
Habe gerade einen "Durchhänger" bin fleißig wie eine Biene, sehe aber kein echtes vorankommen. Muss mal eine kurze Pause machen........ und eine Denkpause einlegen. Habe noch ein logisches Problem zu lösen. Ich möchte 2 Mems (Stereo) jeweils bei XLR den +Out und -Out messen. Jedes Ozzi soll völlig unabhängig sein, also MEMs 1 oder 2 jeweils + und - messen können. Frage: Wieviel Wechselschalter benötige ich dazu?
Antwort von ruessel:
Frage: Wieviel Wechselschalter benötige ich dazu?
3 pro Ozzi. Genauer 3 Wechselschalter in zwei Gehäusen.
Hier aus einem Bericht die Grafik einer "acoustic mems microfons". Wie man sieht, werden genauso gemessen wie alle anderen Mikrofonkapseln - 94 dB ist der Bezugspunkt. Alles andere hätte mich auch gewundert.
Hier eine fertige Lösung, für mich unbezahlbar. https://www.youtube.com/watch?v=_Z5UP8RS5XMDer FX100 generiert die Testsignale für den Referenzlautsprecher und analysiert die von den MEMS-Mikrofonen sowie vom Referenzmikrofon kommenden Signale.
Antwort von Jost:
ruessel hat geschrieben:
Ich kann technisch nicht ein Stück beitragen. Lese aber immer mit, weil ich viel von Deinem alten Zeug habe.
Es macht, was es soll - mehr Wertschätzung kannst Du von einem Niedersachsen nicht erwarten.
Notfalls wäre ich zwar Tester, eher aber Käufer.
Rückenwind.
Einfallsblitze und gutes Gelingen
Antwort von ruessel:
Gesundheit haste vergessen ;-)
Hau mich gleich wieder ins Bett..... irgendein Virus ist bei mir am anrollen. Bubu machen hilft!
Antwort von ruessel:
DSC_2680.jpg
Was für ein Drahtverhau auf der Rückseite, die "Schaltlogik" hat etwas mehr Lötarbeit erfordert. Egal, Stecker rein, MEMs angestöpselt und es scheint zu funktionieren.
Morgen mal einen sauberen Abgleich machen und Testmessungen durchführen.
Antwort von ruessel:
Die Spikes, die man auf den Ozzis oben im Bild sieht, kommen eindeutig vom 48V Schaltnetzteil. Ärgerlich.
Könnte nun versuchen mit Alufolie und StahlBlechen eine Trennung zu realisieren - finde aber den Koffer auf ein getrenntes Netzteil mit Stecker umzubauen wesentlich einfacher. Das Netzteil ist eine Dreckschleuder, sollte 1 Meter entfernt werden. Also ein eigenes Gehäuse für das China-Netzteil drucken.
Antwort von ruessel:
Ich bastel mich fast tot. Heute alles auf getrenntes 230V Netzteil erfolgreich umgestellt. Immer noch dicke Spikes im rechten Ozzi - der DC/DC Wandler ist es (48V zu 9V). Also wieder alles von vorne.
DSC_2681.jpg
Antwort von ruessel:
DSC_2682.jpg
Jeeeaaaahhhhhh...... einen Schritt weiter.
Mir wurde beim Kofferbau nix geschenkt, wirklich nicht. Hatte Störungen um 43 kHz die alle Messungen total verfälschte. Ich hatte das Chinanetzteil (siehe im Bild oben ganz links) im Verdacht und baute es als externes Netzteil mit viel Leitungslänge dazwischen (mit geilen orangen Kabel ;-)). Hatte erst einen Erfolg, dann waren die 43 kHz Störungen sogar noch höher. Dann stand der DC/DC Step Wandler in Verdacht, er transformiert die 48V Phantomspannung auf 9V für die beiden Ozzis. Auch daran lag es nicht, habe ihn in einen Frustanfall sogar abgeschnitten und mit ext. 9V Netzteil die Ozzis betrieben - keine Änderung! Die Störungen kommen irgendwie von außen.....aus der Luft. Morgens weniger als Abends.
ich habe den Störenfried bis jetzt noch nicht finden können, ich hatte meine Zimmerbeleuchtung in Verdacht - LED Glühlampen. Es ist aber egal ob Zimmerbeleuchtung an oder aus. Die 43 kHz sind sehr sehr Nadelförmig, also eher Impulse. Noch seltsamer, sie sind nur Negativ im Signal, bis zu 15 mV, also fast so laut wie ein Mikro bei Zimmerlautstärke ein Signal ausgibt.
Jetzt schaut euch meinen Sinus unten im Bild an - sehr sauber, frei von jeder Störung ;-)
Beide Ozzis messen das MEMs, im Bild steckt es im Schlauch der an einer Druckkammer mit 10 kHz steckt. Das eine Ozzi mißt am symmetrischen Signal den + Signalausgang, das andere das - Signal. Schön kann man dort auch den 180 Grad Versatz des sym. Signal sehen, einmal die Halbwelle die ansteigt, beim anderen Ozzis die Halbwelle dazu im Minusbereich.
Um so sauber messen zu können, waren mehrere Änderungen erforderlich: Als erstes einen zentralen Massepunkt im Koffer definiert, den Koffer selber auf Masse abschirmen. Ich benutze dazu die Alufolie des Koffers - ist irgend eine DC-FIX Klebefolie. Ich habe mich gewundert, von oben rechts (Deckel) bis unten links (Bodenteil) messe ich nur 0,3 Ohm, also ideal für eine Elektromagnetische Abschirmung. Damit waren schon 2/3 der Störungen beseitigt. Den Rest musste ich mit 60 nF Folienkondensatoren durchführen, sie schliessen HF Störungen kurz. Deshalb ist der Messkoffer nicht mehr für Ultraschall geeignet, ab ca. 40 kHz gibt es eine deutliche Dämpfung. Dafür ist nun überhaupt keine Störungen mehr Meßbar. Prima....was sich so locker liest ist fast 8 Stunden Arbeit mit viel suchen.
Mein Messschlauch ist sowas von unbrauchbar, kaum zu glauben. Während normale Mikrofonkapseln am Schlauch eine sehr hohe Wiederholbarkeit der Messungen erreicht (schwankt um 1 mV) ist das bei MEMs gar nicht zu glauben, es schwankt um 1200%. Also wirklich desaströs.
Habe Kontakt zu einem Ing. aufgenommen, der sich damit auskennt bzw. die Firma forscht in diesem Bereich. Ich habe Unterlagen bekommen wie dort gemessen wird, eine Beschreibung der Messkammer dort. In den nächsten Tagen haben die 3D Drucker wieder viel zu tun.
Diese arbeiten machen keinen Spaß mehr, sind aber nötig um neue geile Stereo MEMs Mikrofone zu basteln. Denn wenn der linke zum rechten Kanal erheblich abweicht, ist nix mehr mit guten Stereo. Wenn doch, wäre das ein Zufall...... wer möchte sich darauf verlassen?
Antwort von ruessel:
MEMsDruckkammer.jpg
Nun ist es Vollbracht ;-)
Bin richtig happy, ein sehr großer Klotz zum bestmöglichen MEMs Mikro ist geschafft. Es ist zwar noch kein neues Stereo MEMs geboren, aber nun müßten eigentlich alle Meßmittel dazu vorhanden sein. Ein großer Abschluss war nun ein 132 Seitiges PDF, über eine Beschreibung um MEMs zu selektieren - auf Wissenschaftlicher Ebene für die Industrie. Danke noch mal für die Zusendung.
Wenn man das alles liest, kann man einen einfachen Extrakt daraus erstellen - also grob zusammengefaßt:
1. Es muss in einer Luftdichten Messkammer gemessen werden, möglichst bei 1013 hPa (Normaldruck - um immer die selben Werte zu bekommen). Der Innendruck vom Lautsprecher (Pegel) ist damit in der gesamten Kammer absolut gleich.
2. Die Druckkammer muss Resonanzfest sein, um ein sauberes Meßbares Signal zu bekommen.
3. Die Druckkammer darf in den Abmessungen nicht die Wellenlänge überschreiten, da es sonst Wellenberge und Täler gibt. 1 kHz hat in der Luft die Wellenlänge von 33cm. Ich habe dieses Glas genommen, da dort auch das MEMs inkl. Messzange rein passt..... aber deutlich kleiner als 33cm ist.
Meine Lösung: DSC_2685.jpg
Der weiße Pfeil zeigt das MEMs im Glas. Es ist wirklich egal wo sich das MEMs im Glas befindet, die Ozzis zeigen keinerlei veränderte Werte an! Wenn ich richtig gerechnet habe, kann ich mit diesem - ich gebe zu, seltsamen - Meßaufbau die MEMs auf +- 0.1 dBA selektieren. Genauer als ich je erwartet habe.
Antwort von ruessel:
Bin gefragt worden....ganz einfach: Warum so ein Aufwand?
Tja, um Fertigungstoleranzen auszugleichen. Aber selbst beim Herstellen von MEMs können nicht alle Parameter exakt vorgegeben werden. Spätestens beim Löten können die ab Fabrik gemessenen Daten sich verändern. Ein wenig Verzug beim Abkühlen am Gehäuse, falsches Temperaturhochfahren beim verlöten usw. kann katastrophale Ausmaße annehmen. ich kenne einen Bastler, der schafft nach eigenen Veröffentlichungen von 10 Mems gerade eins ohne klanglichen Verzug (Höhenbereich) von Hand zu verlöten.
Mir geht es allerdings nur um "Stereogleichheit", d.h. der Klang sollte nicht bei Richtungsänderung sich verändern, bzw. die Richtungen des Schalls soll exakt aufgezeichnet werden können - so wie es bei der Aufnahme vor Ort tatsächlich war.
Laß es mich die Problematik mit Auszügen aus dem PDF zitieren: Anders als Elektret-Kondensatormikrofone weisen die MEMS-Mikrofone durch die externe elektrische Vorladung eine höhere Stabilität bei Temperaturbelastung auf. Sie sind aufgrund ihrer kurzzeitigen Hitzebeständigkeit von bis zu 260C für die Oberflächenmontage (engl. surface-mounting technology; kurz SMT) geeignet. Gegenüber den ECMs erlaubt dies eine maschinelle und somit kostengünstigere Montage. Ein weiterer Vorteil von MEMS-Mikrofonen ist deren sehr kleine Bauform im Bereich weniger Millimeter. Silizium als Trägermaterial ermöglicht dabei die Herstellung sehr dünner Membranen, mit Dicken im Zehntel Mikrometer und Durchmessern im Millimeter Bereich. Diese sehr kleinen Abmessungen ermöglichen es, den Trend der Miniaturisierung mitzugehen und mehrere Mikrofone kostengünstig und platzsparend in eine Applikation zu integrieren. Veranlasst durch die steigenden Ansprüche der Unterhaltungselektronik im Bereich der Akustik und bedingt durch die immer leistungsfähigeren Mikroprozessoren, werden mehrere Mikrofone in einer Anwendung eingesetzt um dadurch die Klangqualität, anhand verschiedener Signalverarbeitungsalgorithmen, zu verbessern.
Für die Qualität vieler Audioalgorithmen spielt neben der Mikrofonpositionierung, deren Amplituden- und Phasengleichheit im Ausgangssignal eine entscheidende Rolle. Durch die Integration immer komplexerer Signalverarbeitungsalgorithmen in die Unterhaltungselektronik kann die Aufnahmequalität positiv beeinflusst werden. Eine Bedingung hierfür ist die elektroakustische Gleichheit der eingesetzten MEMS-Mikrofone. Deshalb fordern Smartphonehersteller MEMS-Mikrofone mit Streuungen der Empfindlichkeiten, bzw. Sensitivitäten, kleiner 1 dB.
Abweichungen der Fertigungsprozesse von Sensor, ASIC und Gehäuse führen zu Streuungen der Sensitivitäten. Eine einfache Methode um die geforderten Sensitivitätsspezifikationen einzuhalten ist die Selektion der Mikrofone im Produktionstest, anhand der elektroakustischen Messdaten. Nachteil dieser Methode ist jedoch eine geringe Ausbeute bei großen Sensitivitätsstreuungen.
Eine für die Massenproduktion von MEMS-Mikrofonen effektivere Methode die Ausbeute zu steigern, ist das Vorsortieren auf Silizium-Chip Ebene. Hierfür werden die Kapazität des Sensors und die vom ASIC erzeugte elektrische Vorladespannung auf Waferebene vermessen. Anschließend wird jedem Sensor ein passender ASIC-Chip zugeordnet. Dadurch werden bei der Integration beider
Chips in ein Gehäuse, unterschiedliche Prozesstoleranzen durch Kombination passender Eigenschaften ausgeglichen und Sensitivitätsstreuungen reduziert.
Ein wesentlicher Nachteil dieser Methode besteht darin, dass die Einflüsse nachfolgender Prozessschritte, sowie spätere äußere Einwirkungen nicht mit kompensiert werden. So wird zum Beispiel durch die Verbindung des SensorChips mit dem Trägersubstrat eine zusätzliche mechanische Spannung auf die Membran ausgeübt. Diese beeinflusst die Membranauslenkung durch den Schall und damit die Sensitivität.
Des weiteren können anhand passend gewählter Einstellungen sowohl das Signal-Rausch-Verhältnis (engl. signal-to-noise ratio; kurz SNR), als auch die gesamten harmonischen Verzerrungen (engl. total harmonic distortion; kurz THD) bei sehr hohen Schalldrücken beeinflusst werden. Der SNR ist maßgeblich für die Aufnahmequalität von Sprache und Musik verantwortlich, da bei einem hohen SNR auch Schall mit einem geringen Schallpegel aufgenommen werden kann. Mit dem Vordringen der Unterhaltungselektronik in den Sport- und Freizeitbereich steigen die Anforderungen an das elektroakustische Mikrofonverhalten bei sehr hohen Schalldruckpegeln, wie zum Beispiel bei Aufnahmen auf Rockkonzerten oder bei Fallschirmsprüngen. In Zukunft werden, neben immer kleineren Gehäuseabmessungen, auch die elektroakustischen Anforderungen und die Anforderungen an die Zuverlässigkeit immer weiter steigen.
Antwort von Blackbox:
Wie umfangreich willst Du denn eigentlich messen?
Um Deine Anforderungen nach richtungsunabhängiger Klangtreue und Stereotauglichkeit zu erfüllen müsstest Du doch eigentlich Messungen für ein klassisches Polardiagramm durchführen, also diverse Frequenzbänder in ausreichend feinen Schritten in 360° oder - falls die Mems achsensymmetrisch sind - in 180°?
Antwort von ruessel:
Ich beschränke mich rein auf "Output RMS" bei 1kHz und einer bestimmten Lautstärke im Gurkenglas. Polardiagramm ist bei dieser optimalen MEMsKugel ohne Aussagekraft.
Zur Zeit optimiere ich das Gurkenglas. Habe bemerkt, dass mit einem Trick (Volumen) die Genauigkeit der Messung nochmals erhöht werden kann. Bin außerdem an einem zweiten Mess-Koffer dran - für Elektredkapseln.
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Das Problem: wenn das Gurkenglas zugedreht wird, bricht die Leistung des Lautsprechers ein. Er muss gegen die "stehende" Luft anarbeiten. Mein Funktionsgenerator muss da 15V an den Lautsprecher abgeben, damit ich die 94 dBA erreiche. Das ist schon heftig arbeit für den Lautsprecher und die Sinuswelle steht kurz davor seltsame Konturen anzunehmen. Nun benutze ich einen Leistungsfähigen Visaton Lautsprecher, größer gehts nicht - bekomme ihn dann nicht mehr in das Gurkenglas. Habe schon die Chassis-ecken abgesägt.
Also, entweder leistungsschwachen Lautsprecher mit ganz kleiner Druckkammer (weniger als 1cm²) und ich bekomme das MEMs mit Messzange nicht mehr rein..... oder leistungsfähigen Lautsprecher mit größerer Druckkammer. Ich hoffe dieser Lautsprecher schlägt sich gut dabei.
Antwort von ruessel:
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Das Gurkenglas mißt nun hervorragend. Der Lautsprecher besitzt genug Leistung und damit Reserven für eine saubere Sinusausgabe. Auch ist der Wirkungsgrad ungleich besser, wo ich vorher für einen bestimmten Schalldruck 15V benötigt habe, reichen nun 5V. Zeit für die nächsten Schritte.
Für die ersten Aufnahmen würden mich Flächenmikrofonie begeistern. Um schnell das Umsetzen zu können, muss die MEMs Platine vor Regen oder andere Witterung geschützt werden. Auch eine flächige Montage muss möglich sein. Nun die Platine besitzt eine Kantenlänge von 10x10mm. Wir erinnern uns: Diagonale eines Quadrats ist Wurzel aus 2 mal Kantenlänge, 1.414 x 10 = 14,14mm. Noch ein wenig Wandstärke für die Wandung des MEMs Gehäuse und wir sind bei 16mm Kreisdurchmesser.
Oben im Bild nun ein gedrucktes Gehäuse. Dies nimmt das MEMs auf, ohne das Mems weit von der Oberfläche zu vertiefen. Es könnten Richtungseffekte oder Kammfiltereffekte auftreten. Deshalb ist die Stirnseitige Wandstärke gerade 0,3mm. Also jede 16mm Bohrung nimmt nun mein MEMs auf - schnell und einfach.
Die Windempfindlichkeit ist noch nicht erforscht aber wir wissen, auch bei einer Kugel benötigt man ab mäßiger Windgeschwindigkeit einen Schutz. Also schon mal Zeit Gedanken darüber verlieren. Also, ich strebe ja die neue "100 kHz Recording" Aktionen an. Da wäre bei wenig Wind eine Aufnahme ohne Windschutz die bessere Wahl, da Dämpfung oberhalb von 20 kHz wahrscheinlich ist. Windschutz kann steckbar, schraubbar gemacht werden oder dauerhaft verklebt werden. Schraubbar wäre mein erster Gedanken, aber bei 100 kHz würde jeder Schraubenkopf der herausragt wahrscheinlich den Klang ein wenig verändern. Abschattung, Beugung wären da die Stichwörter. Alles Argumente die mich Bewegen einen neuen Weg zu gehen: NEODYM.
Ich finde die Idee supi, jedes MEMs mit ein oder zwei winzigen Neodym Magneten zu versehen und den Windschutz auf einen dünnen Metallring zu befestigen. Jetzt stellt sich die Frage welche Zugkraft wird benötigt? Keine Ahnung - testen. Habe 5x3x2mm Neodym bestellt, jedes Magnetstückchen soll 700 Gramm heben. 2 Stück also fast 1,5 kg - ist das zuviel? Zu bedenken, die Magnete sitzen ja einige Zehntelmillimeter unter der MEMs-Gehäuseoberfläche, das verringert also schon die Zugkraft. Ich möchte soviel Magnetklebekraft haben, wenn ich das Mikro auf einem Stativ durch den Wald schleppe, sollte der montierte Windschutz nicht verloren gehen - also wie fest verschraubt.
Antwort von ruessel:
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Jo, zwei Mini-Neodym Magnete sollten meinen Vorstellungen an Haftkraft entsprechen. Noch eine Erkenntnis: Das MEMs ist in keinster Weise Magnetisch, ich hoffe die kräftigen Magnetfelder haben auch auf dem Klang keine Auswirkung... ich wüßte nicht warum.
Antwort von ruessel:
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Wow. Hatte eine spontane Idee für ein weiteres Testgerät für Elektredkapseln (Teststation für die optimale BIAS-Wert Ermittlung - PlugInPower Vorwiderstand). Dazu benötige ich eine variable Gleichspannung für die Tonkapsel, Batterie ist mir zu poppelig - da auch sehr schwankend. Desweiteren möchte ich für die im Test befindliche Kapsel einen Grafen schreiben um aus dieser Kurve schnell ablesen zu können, bei einer bestimmten Spannung ist welcher Widerstand der Optimalste. (zu groß = Dynamik eingeschränkt, mehr Rauschen; zu klein = Empfindlichkeit eingeschränkt, Verzerrungen)
Also ein kleines Netzteil muss her.
Nun habe ich wieder Spikes, siehe Foto. Nur das Schaltnetzteil an 230V und auf 6 Meter ist alles in Mikrofonspannungsgröße verseucht. Dabei ist das Netzteil schon eines der Besten aus China - Meanwell. Bin erschüttert, meine Hochachtung an alle die Mischpulte bauen und das Netzteil in den PreAmps sauber gesiebt bekommen. Ich habe alles versucht - RC Siebung, dicke fette Elkos - nix hat die Spikes wirklich auf Null gezähmt. Je Niederohmiger die Tonkapsel ist, desto weniger Störungen.
Es geht auch anders, habe ein Steckernetzteil 9V erworben, dass mit sehr geringer Brummspannung für empfindliche Geräte beworben wurde, kostet gerade 5 Euronen mehr. Auch besitzt das 9V Kabel noch einen Ferritkern, das Teil ist im Ozzi wirklich recht sauber - statt 15mV Störungen nun 1mV.
Nun versuche ich mal einen Step-Up Wandler - da ich auch 15V benötige, der macht aus den 9V bis zu 35V, sollte für jede Tonkapsel auf dem Markt ausreichen, selbst für XLR Phantomspannung sollte das reichen. Hauptsache das Teil fängt nicht wieder an Störungen zu produzieren.
Übrigens die Störungen sind nicht sofort hörbar im Kopfhörer, es sind ja Frequenzen im sehr hohen Ultraschallbereich. Allerdings reagiert da so ziemlich jede Aussteuerungsanzeige drauf (Zoom F6/8), man würde also schlimmstenfalls den Pegel zu niedrig aussteuern. Ich schreibe da aber nur von unsymmetrischen Signalen.
Ein anderer Gedanke ist, was macht diese schwache aber andauerte Strahlung mit anderen Geräten - wie z.B. ein Mensch?
Antwort von mash_gh4:
naja -- gute schirmungen sind in der praxis tatsächich nicht immer ganz trival zu bewerkstelligen.
ich persönlich finde es aber ziemlich spannend, dass ja man mittlerweile diesen ganzen umgebenden elektro-smog auch dazu benutzen kann, mittels energy harvesting kleine rechner u.ä. ganz ohne batterien zu betreiben. :)
Mein Vater hat das in den 50er Jahren so betrieben, seine bunte Gartenbeleuchtung wurde vom Radio Bremen Sendemast gespeist - 800 Meter entfernt. Damals waren aber auch die Sendeleistung für KW und LW wesentlich stärker - denke heute gehts nimmer. Obwohl LEDs.....
Unten im Beispiel wird ja Hochohmig gemessen, aber selbst für einen LCD Taschenrechner wird es kaum wirklich reichen. Und schwupp sind wir bei Herrn Tesla und freie Energie ;-)
Antwort von Blackbox:
ruessel hat geschrieben:
Dabei ist das Netzteil schon eines der Besten aus China - Meanwell. Bin erschüttert, meine Hochachtung an alle die Mischpulte bauen und das Netzteil in den PreAmps sauber gesiebt bekommen. Ich habe alles versucht - RC Siebung, dicke fette Elkos - nix hat die Spikes wirklich auf Null gezähmt.
Mal ganz naiv gefragt: warum nicht einfach hinter nem Akku (ggf. zwei oder drei in Reihe schalten) einen 78xx Regler mit ausreichend dimensionierten Kondensatoren und - falls nötig - etwas Abschirmung nehmen und anschliessend bei Bedarf Regelung über Spannungsteiler?
Antwort von ruessel:
Ja, darauf wird es wohl rauslaufen. Mit den analogen Längsregler gibt es einfach solche Probleme nicht.
Aber man(n) will ja mit der Zeit gehen, gepulste Netzteile und Step-down-up Wandler sind ja eigentlich heute Standard und kosten nix - bester Wirkungsgrad und kaum abwärme.
Gestern habe ich den Alukoffer auf Null Störungen hinbekommen, das schon genannte 9V Netzteil und einen 60 nF Folienkondensator dahinter und ich hatte quasi "sauberste "Batteriespannung" geht doch! ;-)
Wenn ich gestern richtig geschaut habe, entsprechen 5mV im Ozzi genau 1dB in der Anzeige vom Zoom F6 (oder ist da was logarithmisch?). Das wäre dann tatsächlich eine MEMs Selektionsgenauigkeit von +-0,1 dB. Für das Gurkenglas habe ich noch einen Pegelmesser bestellt. Damit kann ich dann die Lautstärke des Testtons im Glas genau justieren. Er weicht bei offenen Glas extrem ab (mehr als 60%) wenn das Glas hermetisch geschlossen wird und der Lautsprecher richtig die Luft komprimieren muss wird er wesentlich leiser.
Ich hätte noch starke Lust mir einen Lasergravierer zuzulegen, damit könnte ich das Mems mit seinen Kennlinien beschriften. Wäre bei einer Reparatur schön, gleich die Daten vom defekten Teil zu haben, vielleicht eine eigene Seriennummer einbrennen.
Antwort von ruessel:
So, während ein paar bestellte Dinge erst in ein paar Tagen ankommen, gehts nochmal an das MEMS-Gehäuse mit Magneten als Windschutzhalter.
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Gleich mal drucken. Also man sieht, erst die beiden Magnete reinschieben, dann die Memsplatine rein und alles mit ein paar Tropfen UV-Harz vergiessen. Bin gespannt ob da was magnetisch drauf hält. Wandstärke zur Stirnseite wenige Zehntelmillimeter.
Antwort von ruessel:
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MEMs nun in meinem Gehäuse. Vergossen mit UV-Harz, ist wie Honig. Mit einer UV Lampe innerhalb 3 Sekunden durchgehärtet.
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Leider ging die Aktion voll nach hinten. Es ist trotz dieser Zähigkeit etwas Harz unter die Platine gezogen und in das MEMs-Loch aufgestiegen. Totalschaden. :-(
Aber ich weiß nun, der Magnetanzug könnte etwas stärker sein, er hält jetzt gerade einen aufgelegten Schraubenzieher fest..... also, neues Gehäuse mit 4 Magneten konstruieren und beim Vergießen besser aufpassen!
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Antwort von ruessel:
Hier ein Video wie ein MEMs Hersteller seine MEMs in der Druckkammer automatisch prüft. Schade, ich benötige ca. 30x mehr Zeit dazu.
Antwort von ruessel:
Heute gab es mal eine Zwischenbastelei: ein unsymmetrisches MEMs.
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Klasse, im Ofen gerade gebacken, montiert, Tascam dran - und läuft auf dem Entwicklerboard einwandfrei. Ganz ehrlich, wundert mich. Das Bauteil ist nochmals 50% kleiner als das vorherige MEMs. Ich habe mit der Pinzette es nicht geschafft, es richtig gerade auf die Platine zu setzen (zittern). Allerdings wiegt das MEMs so gut wie nix und schwimmt auf dem flüssigen Lot wie ein Schiff. Der Rest macht die Oberflächenspannung der Lotpaste und zerrt das MEMs in die richtige Position.
cool..... das Teil ist 2 Stunden Unterwasserfest...... Jetzt noch die Ansteuerplatine kurz entwickeln (XLR48V Phantom) und ab gehts es mit Tauchversuchen. Das Teil geht allerdings nur bis 70 kHz und es fehlt ein wenig im Tiefbass, ab 150 Hz geht es mit -3dB pro Oktave runter. Dafür mit 3,5mm Klinkenbuchse und "PlugIn Power" betreibbar - wie man auf dem Foto sieht.
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Antwort von ruessel:
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Nochmals ein Größenvergleich mit einer 10 Cent Euromünze. Heute ist es mir fast gelungen dieses MEMs auf 48V Symmetrische Tonverbindung zu transformieren. Fast, es ist wegen einer dummen Fehlanpassung nach wenigen Minuten durchgebrannt. Wenn das Datenblatt max. 3,6V als Versorgungsspannung vorschlägt, sollte man(n) darauf hören - 3,8V war zuviel. Egal, morgen sollte das korrigiert sein.
Im Moment habe ich Probleme mit der Bestückung. Was gestern völlig problemlos funzte - heute geht nix. Die Lotpaste ist entweder zu flüssig und verschmiert das Schallloch des MEMs oder die Lotpaste von gestern ist schon wieder zu trocken und der 0,2mm Massering um das Schalloch drückt sich nicht durch die Lasergeschnittene Schablone. Das Teil ist schon etwas sehr klein und benötigt mehr Sorgfalt in den Lötofen-Vorbereitungen.
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Die großen Lötpunkte sind 0.723mm groß. Fast wie das Schalloch mit einem Lochdurchmesser von 0.750mm.
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Antwort von Blackbox:
Bei der Größe bzw. 'Kleine' könntest Du evtl. auch versuchten die Magnethalterung in Form eines kleinen Ringmagneten mit Loch in der Mitte zu realisieren. MEMs passt ja dann ins Mittenloch.
Ich nutz solche Dinger für meine DIY Lavaliers wenn Klammern zu auffällig sind und dieser Ringmagnet unter die Kleidung passt.
Hält mit Neodym N52 ausreichend gut.
Antwort von ruessel:
Moin.
Das Schallloch eines MEMs ist sehr kritisch und verändert (verschlechtert) sehr schnell den Klang. In den Dokus ist öfters beschrieben was alles dort nicht gemacht werden darf und Dein Ringmagnet gehört dazu. Es würde praktisch als kleiner Trichter funktionieren und bei bestimmten Frequenzen eine Veränderung der Richtung verursachen oder vielleicht sogar als Kammfilter funktionieren.
Ich bin der Meinung, MEMs verhalten sich völlig anders als Elektredkapseln mit ihrer doch riesigen Schallmembran. Ich bin noch nicht sicher, aber ich glaube auch Bruchteile einer Wellenlänge haben Einfluß im Sound. Vielleicht wie ich es von Hochfrequenzwellen wie z.B. 5/8 Wellenlänge kenne. Bin da aber noch nicht sicher.
Wenn man an einem Stereokabel auf einen Kanal eine übliche Elektredkapsel und am anderen Tonkanal ein MEMs angelötet hat und dann ein wenig damit spielt, fällt es sofort auf, das MEMs ist anders, während andauernd der Klang sich bei Bewegung auf der Elektredseite ändert, ist das MEMs sehr Richtungsstabil - auch bei extremen Richtungen. Nur sobald etwas in der Nähe des Schallloches sich ändert, wird der Sound auch anders. Deshalb auch vorsicht mit Schraubenköpfe oder ähnliches nahe des Schallloch.
Gestern habe ich ja mit der BIAS Ansteuerung (Vorwiderstand der Stromversorgung) des MEMs gespielt. Auch dort ein völlig neues Erlebnis. Während bei jeder Elektred-Mikrofonkapsel die ich in den letzten 30 Jahren in den Fingern hatte, nur die Lautstärke sich veränderte (und Verzerrung, Dynamik), veränderte sich beim MEMs der Klang massiv. Bei sehr großer Abweichung des optimalen Wertes verschwanden die Höhenanteile, das MEMs wurde dumpf im Klang aber nicht viel leiser. Da sind bestimmt noch mehr Überraschungen zu erwarten. Deshalb muss ich heute auf jeden Fall den optimalen BIAS-Wert mit einem Ozzi ermitteln (bei diversen Frequenzen kontrollieren) und nicht nach dB Werte einer Aussteuerungsanzeige.
Auf der ganzen Welt in den Laboren wird mit akustic MEMs gespielt. Oben im Bild ein neuartiger "Kunstkopf" mit 256 MEMs, Labor in Japan. Ist alles erst ein Anfang, die Teile werden in den nächsten Jahren immer besser und immer mehr "HiFi". Normale Mikros werden in ein paar Jahren fast völlig verschwinden....wie Verbrennermotoren (außer in Notstromaggregate).
Antwort von pillepalle:
@ ruessel
Das sind keine MEMS Kapseln, sondern 252 elektret Kapseln (ECMs). Hier ist der Link der das Prinzip des Mikros erklärt:
Das sind keine MEMS Kapseln
Danke. Hatte nur das Foto gesehen.
Beim zweiten Link, der Vergleich vermute ich, dass es hier noch einen Zwitter gibt. Das MEMs was ich gerade Badetauglich mache besitzt ja auch eine BIAS Einstellung und wird eigentlich wie eine Elektredkapsel angeschlossen. Aber wie schon öfters geschrieben, für mich alles Neuland, kann mich auch täuschen. Aber das spielen mit MEMs macht mächtig spass ;-)
vm1000_5v.jpg
P.S.
Habe gerade den Lautsprecher im Gurkenglas gekillt. Er gibt kein sauberes Signal mehr aus, es schwankt total im Output, die Sicke scheint defekt - Kleber hat sich gelöst. Scheint eine starke Belastung im Gurkenglas zu sein.
Antwort von ruessel:
Wie mache ich die Platine Wasserfest? Kennt jemand was schnell antrocknet und keine Risse bekommt? Plastikspray?
Im Moment denke ich daran, um das MEMs herum mit einem Pinsel UV-Harz zu verstreichen und mit UV-Lampe Schicht für Schicht auszuhärten.
Antwort von ruessel:
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So, der optimale BIAS Widerstand ist ermittelt, ist jetzt an einem MA500 Wandler - hatten wir ja schon öfters. Damit ist nun das unsymmetrische MEMs auch symmetrisch geworden und darf mit 12-48V Phantomspannung betrieben werden. Alle Bauteile habe ich gerade im nahen Elektronikhandel als SMD bestellt, damit wird wohl alles in den kleinen mini-XLR Stecker passen. Außerdem eine Sprühflasche "Plastik 70" mit bestellt. Wahrscheinlich heute Nachmittag abholbereit. Endlich mal einem Ziel in der Endrunde nahe.....
Antwort von ruessel:
Ja, es geht hier weiter.
Etwas Geduld, als nächstes wollte ich hier ein eigen produziertes Video reinstellen, mit Stereo MEMs und einer Weltsensation, oder eher Weltpremiere ;-)
Natürlich sollte meine vernachlässigte Pocket 6K filmen. Wie das so ist, Schnittprogramm zu alt, zu langsam, Codec Probleme..... dann muss noch ein kurzer AE Logo-Trailer her..... das dauert alles bei mir. Muss wohl Proxis einrichten, der 10 Jahre alte I7 PC ist doch schon betagt.
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Antwort von Jörg:
und der Staub zeugt auch nicht gerade von Liebe zur Kamera
lol
ich hätte noch weitere Pelicases...
Antwort von ruessel:
Das ist ja das schlimme daran, die Kamera besitzt 2 Pelicase (Kamera + Objektive), liegt aber seit Wochen nicht drin. Ich wollte ja mal eben einen Adapter BMPCC-6K + XLR-MEMs löten..... lohnt ja nicht die Kamera sicher zu verpacken. Und jeden Tag das selbe, Abends liegt sie noch draußen, nur immer näher an die Werkzeugkiste.
Ich glaube langsam, bei mir schlägt der Corona-Blues zu.....
Antwort von ruessel:
Ich mache mal hier weiter. Ja, mein Coronablues hat 2,5 Jahre gedauert. In der Zeit hat sich mein Leben drastisch geändert, musste mich um meine alten Eltern kümmern (Demenz), da war kein Kopf mehr frei für MEMS Spielereien. Inzwischen wohne ich in Bremen in einem größeren Haus und habe den Dachboden als "Sound-Experimental-Studio" ausgebaut. ;-)
Kann hier halb gelötete Sachen wochenlang liegen lassen ohne das jemanden das stört. Oder Silikon Mikrofonschalen gießen mit Hilfe einer lauten, stinkenden, Ölabgebenen Vacuumpumpe. Mit anderen Worten das basteln macht wieder Spaß.
Die Zeit ist nicht stehen geblieben und es hat sich was im Thema AudioMEMS getan. Zur Zeit entwickel ich nebenbei eine neue Platine für ein "Glasbruch" Mems. Ja, das MEMS ist bis 80.000 Hz spezifiziert und soll Alarm auslösen bei Scheibenbruch. Das tolle daran, es ist symmetrisch Analog. Noch besser, es ist mechanisch aufgebaut wie ein Studiomikrofon. Es gibt einen "Stator" und zwei Schallmembranen, jede Membran ist zuständig für +- des Signals - mit eigenen Signalverstärker. Außerdem werden sie digital intern im Ausgangsbereich geeicht. Man hat also immer selektierte Tonerzeuger ohne selbst Pärchen für Stereo oder sogar Mehrkanal selektieren zu müßen - die max. Abweichung beträgt +- 1 dB. Also wenn es ganz schlecht kommt, weicht ein Kanal um 2 dB ab. Große Mikrofonhersteller bieten da meist auch nicht mehr.
Wie ich mir das Datenblatt angeschaut habe leuchteten meine Augen, zwischen 50Hz und 10 kHz ist die Frequenz recht flach. Von 50 Hz bis 20 Hz leichter sehr sanfter abfall von -3dB, von 10 kHz bis 20 kHz anstieg um ca. +3 dB. Das MEMS kann in mehren Leistungszuständen versetzt werden (Stromverbrauchsabhängig) und hat bei (Verzerrung) 120 dB einen THD Wert von 0,1%; bei 132 dB immer noch gute 0,5%; bei 136dB dann schon 10% THD. Zwischen 20 kHz und 80 kHz gibt es einen max. Peak von +25dB, ist heftig aber wäre für einen Fledermaussucher ideal ;-)
Das ganze sagt natürlich nix über den wirklichen Klang aus. Ich habe im Netz einen einzigen Audio Test vom MEMS gefunden, da wurde das MEMS gegen ein Mikrofon von der Firma DPA getestet. Das MEMS klang angeblich besser, linearer, präsenter. Hat auch nix zu sagen, ich glaube nur das was ich selber getestet habe. Das gute ist, ich kann meine 48V XLR Ansteuerung für MEMS weiter verwenden bzw. muss da nix neues entwickeln. Es braucht nur einen Platinenträger um das MEMS elektrisch aufnehmen zu können. Die Herstellerfirma bietet einen 5er Set des MEMS mit weltweiten kostenlosen Versand an, knapp 100 Euro für das Werbeset werden da fällig, allerdings wird nur eine Anschlussplatine mitgeliefert. Ich lasse erstmal in China die Platinen fertigen und bestelle erst dann die Mems und SMD Kondensatoren. Die Kondensatoren sollen direkt an das MEMS positioniert werden, lt. Datenblatt ist es wichtig für den Rauschabstand (21dBA) und der Funkentstörung (Handy).
Ach, habe ich schon erwähnt, dass dieses MEMS Staub und Wasserfest ist (IP57)? Genial für dreckige Outdoormikrofonie. Klasse wenn das Mikrofon nach einen harten Einsatz mit dem Gartenschlauch gereinigt wird!
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Antwort von Frank Glencairn:
Auch wen ich nur die Hälfte wirklich verstehe, klingt jedenfalls alles sehr spannend.
Antwort von ruessel:
Schade, was hast du nicht verstanden? Ich würde das nochmal simpel erklären (kurzform).....
Antwort von Frank Glencairn:
Ich bin halt nicht so tief in dem Audio Thema wie du.
Aber (dank deinen älteren Posts) weiß ich was MEMS sind, und so prinzipiell hab ich auch verstanden was du da vor hast.
Was mich interessieren würde ist, hast du da auch irgendwelche Anwendungen für unseren Bereich im Sinn?
Also bessere Lavs oder Shotguns etc?
Antwort von ruessel:
In erster Linie begeistert mich die Schallmembran der Audiomems, wenige Molekühle dick und damit extrem leicht. Damit sollte der Klang eigentlich super brillant werden, da die Membran jeder noch so schnellen Luftdruckänderung präzise folgen kann (Denke da an Pianosound). damit kommt das Thema erweiterte Frequenzgang ins Spiel. Ein MEMS was ich erfolgreich betreibe geht ja fast bis 200.000 Hz. Ja, da hat auch der Haushund und die Fledermäuse was davon. Trotzdem, es soll ja Menschen geben, die hören diesen weiteren Frequenzgang. Ich selber höre eigentlich noch gut bis 13 kHz, ab da gehts bergab. Aber ein 30 kHz Signal aus einem leistungsfähigen Lautsprecher (sehr laut gedreht) kann ich wahrnehmen, nicht direkt als Ton sondern als "Druck" auch die ungefähre Richtung ist grob hörbar.
Kurzum, ich würde gerne Handgemachte Musik bis 100 kHz aufzeichnen und im Netz posten. In Japan sollen viele HiFi Freaks mit Anlagen bis 100 kHz leben, die suchen Händeringend solche Aufnahmen. Ist eigentlich auch nicht so schwer, die meisten guten Hochtöner gehen oft bis 80 kHz oder sogar höher. Nur mit dem MP3 wird das nix.
Und natürlich mein kleines Hobby hochauflösenden Natursound, endlich mal Mikrofone die bei Regen, starken Nebel draußen bleiben können.
Antwort von Frank Glencairn:
Danke :-)
Antwort von ruessel:
Sogar Richtrohr ohne Rohr ist machbar.... da kommen noch Entwicklungen auf uns zu....spannende Zeiten.
Antwort von ruessel:
Auf der Maker Messe in Hannover war auch die Firma Heller. Sie haben süße sehr kleine Maschinen um eigene Platinen (für MEMS ideal) schnell herstellen zu können, sogar im Wohnzimmer wäre das möglich ohne Gestank und Rauch. Allerdings was man dazu braucht, rechnete der Standmitarbeiter kurz hoch, bei 7000,- Euro hörte ich nicht mehr hin. Für meine Kleinaufträge ist der Chinamann mit 20 Euro einfach zu günstig, auch wenn ich 4 Wochen auf das Ergebnis warten muss. Gut, mit dem Hellersystem hat man morgens die Idee und Mittags die lötfähigen Platinen in Industriequalität - gemacht in der Küche neben dem Frühstück.
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