固体の物体の振動を測定する方法


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固体の物体(音叉、骨伝導ヘッドフォン、歌唱中の胸部)の振動を測定し、それらを空気の振動から分離したいのです。振動する物体が接触しているときにだけ振動を拾うメーターを探しています(したがって、周波数を読み取るだけのメーターではおそらくうまくいかない)

私はスマートフォンの加速度計を使用しようとしましたが、それは何も選びませんでした。私はまたそれがそのような物と接触しているときそれがより多くの音を拾うかどうか見るために電話のサウンドメーターを使うべきですが読みは同じでした。


スマートフォンのセンサーの感度は、測定したいものと比べてどのくらいですか?その作業範囲が何であれば、外部で何かを読んだり記録したりすることはできません。
Solar Mike

私は普通の電話の周波数とdB範囲が十分であると思います。しかし他に何かが必要かもしれません。
OMGsh

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推測しないで、確実に調べてください...
Solar Mike

iPhone 4の範囲:±2グラム、精度0.018グラム
OMGsh

良いスタートです、それでは今あなたが検出する必要がある範囲は何ですか?
Solar Mike

回答:


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加速度センサーは正しい選択ですが、スマートフォンの加速度センサーはユーザースペースにアクセスできるようになる前にソフトウェアで読み取り値を平滑化します。それはそのような細かい振動を拾うことはありません。サンプリングを実行するには、マイクロコントローラ(最大1kHzまでの周波数用)またはDSP(それ以上)が必要です(開発用ボードに搭載することが望ましい)。 (サンプリング周波数は、測定した周波数より少なくとも数倍高い必要があります)。

他の選択肢はひずみゲージである。これもマイクロコントローラ/ DSP、またはオシロスコープ(電源を供給するために何らかの基本回路が必要な場合があります)で読み取る必要がありますが、人間の胸のような柔らかい表面ではうまく機能しない場合があります。


どうもありがとう!それで、例えば単純な加速度計を備えたArduinoを使うことができますか?例えば約100Hzの周波数に必要な加速度計の感度は? 400Hz? (単純なセンサーは+ -3gから+ -16gの範囲を持っています)
OMGsh

@ OMGsh振動の大きさによります。 400Hzでは、ピークからピークまでの1mmの振幅は約320gの最大加速度を有するであろう。直線的に拡大縮小するので、0.01 mmの変位は約3.2 gになります。もちろん、そのような小さな振幅を測定することは、あなたがそれをするための特別な道具を持っていなければ、加速度を測定するのと同じくらい難しいです!
alephzero

どのようにして320gを手に入れましたか? 1/800秒で-800mm / sから+ 800mm / sに加速していませんか?120gですか?振幅に関しては、私はそれがオブジェクトとボリュームに依存していると思います。しかし、それは理論的に見積もることができますか?
OMGsh

正確な波形ではなく周波数を測定しているので、いくつかの大きな加速度範囲のセンサーは必要ありません。それらは、その範囲を超える加速度で単に飽和し、正弦波の代わりに方形波を生成する周波数は一致します。 Arduinoは16MHz程度のクロック周波数を持ち、プログラムはOSのオーバーヘッドなしに低レベルです。つまり、10〜100kHzの測定値でも処理できるはずです。
SF.

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あなたはアコースティック楽器用に設計されたコンタクトピックアップを見たいと思うかもしれません。

接触トランスデューサの接触マイクを探してみてください。これらは圧電デバイスに基づく傾向があり、一般的にある種の振動板を使用する音響マイクロホンとは対照的に直接接触を通して振動を感知する。

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インストゥルメントピックアップエリアは、通常1/4 "ジャックソケットを介してアナログオーディオ出力付きの完全なパッケージとして入手可能です。ほとんどのPCはオーディオ入力を備えていますが、ピックアップのインピーダンスがPC入力のインピーダンスと一致することを確認してください。また様々な バランス調整装置 これを容易にするためには不可欠ではないかもしれませんが。

コメントで述べたように、楽器のピックアップはローエンドではありますが200Hzが十分に収まる可聴周波数範囲用に設計されていますが、個々のデバイスのスペックはあなたにそれらの応答範囲を伝えるべきです。

センサーを個別に入手することもできますが、少なくとも出力コネクターと、おそらくプリアンプまたはパッシブフィルターを取り付ける必要があります。


200Hz前後の周波数をキャプチャするのに必要な仕様は何ですか?また、PC上で測定値を取得できますか?
OMGsh

Chrisが言及したトランスデューサーはあらゆるオーディオ周波数を拾うでしょう、そしてあなたはあなたのコンピューター上のサウンドカードにトランスデューサーを接続しそしてあなたのコンピュータースクリーン上に信号を表示するためにあらゆるオーディオ録音(またはサウンド分析)ソフトウェアを使う必要があります。これを行う方法をあなたに示すことができる多くのウェブサイトがあります。 Googleをあなたのガイドにしましょう!
William Hird
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