Ultraschallwandler auf Mischerbasis - Fledermausdetektor - Batdetector

[Helferlein]

Hallo zusammen,

Es gibt etwas zu gewinnen!
Wenn Ihr wissen wollt was, dann lest diesen Beitrag.

Zuletzt habe ich einen Ultraschallwandler für das BUSCH-electronic-Baukastensystem auf Frequenz-Teilerbasis vorgestellt, den man auch als Fledermausdetektor verwenden kann. Da beim Digitalisieren und Teilen des analogen Eingangssignals viele Charakteristika des Rufs verloren gehen, bietet es sich an einen Ultraschall-Mischerdetektor zu bauen. Vor vielen Jahren fiel mit das "elektor-halb-leiter-heft" (Ausgabe 55/56, Juli/August 1975) in die Hände, in dem die Schaltung eines „Fledermaus-Konverters“ vorgestellt wurde. Für diesen Ultraschallwandler hatte ich seinerzeit eine Leiterplatte geätzt und mit dem fertig gestellten Gerät gute Ergebnisse erzielt. Natürlich kann man "Mischer" heute auch mit einfacheren Mittel unter Einsatz von IC´s bauen. Mich fasziniert jedoch die "alte" Technik, die nur mit diskreten Bauteilen auskam. Die "frühen" Elektronikbaukästen aus den 1960ger und 1970ger Jahren kamen schließlich auch ohne IC´s aus.

Im Schaltbild sind die 4 Stufen der Signalverarbeitung (Mikrofonverstärker / Produktdetektor / astabiler Multivibrator / NF Verstärker) zu erkennen.

Schaltbild Ultraschall-Mischerdetektor

Schaltplan Mischer.JPG (80.65 KiB) 13482 mal betrachtet

Schaltbild Ultraschall-Mischerdetektor

Schaltplan Mischer.JPG (80.65 KiB) 13482 mal betrachtet

Durch die relativ vielen Bauelemente, nicht alle gehören zum Standardprogramm des BUSCH-electronic- Baukastensystems, ist das Steckbord ziemlich ausgelastet. Wer möchte kann sich die (fehlenden) notwendigen Trägerplatten selbst anfertigen oder "das Helferlein" fragen, ob er welche gegen ein kleines "Salaire" zur Verfügung stellt ;-).

Aufbau des Ultraschall-Mischerdetektors im BUSCH-System (Masse schwarze, Plus rote und grün interne Leitungen)

BUSCH-Mischer.JPG (161.51 KiB) 13482 mal betrachtet

Aufbau des Ultraschall-Mischerdetektors im BUSCH-System (Masse schwarze, Plus rote und grün interne Leitungen)

BUSCH-Mischer.JPG (161.51 KiB) 13482 mal betrachtet

Für die beiden Potis (2,2k u. 1M, rechts unten im Bild) werden Trägerplatten benötigt. In den BUSCH-Baukästen sind meines Wissens nur 50k Potis vorhanden. Mann kann diese aber auch, wie im folgenden Foto ersichtlich, in einem kleinen "Zusatzpult" auf dem Frontpanel unterbringen. Das macht die Bedienung komfortabler.

Zusatzpult zur Einstellung der Mischerfrequenz und Lautstärke

DSCI1540b.jpg (185.96 KiB) 13482 mal betrachtet

Zusatzpult zur Einstellung der Mischerfrequenz und Lautstärke

DSCI1540b.jpg (185.96 KiB) 13482 mal betrachtet

Ich selbst habe den Mischerdetektor noch nicht aufgebaut, werde das aber mit Sicherheit noch machen. Zwar verfüge ich über diverse Batdetectoren unterschiedlicher Bauweise (Teiler, Mischer, Dehner, Horchboxen mit Echtzeitaufnahme, mono und stereo), mich interessiert aber, ob man einen funktionierenden Mischer mit (erweiterten) Baukastenmitteln hinbekommt.

Der Wettbewerb

Die ersten 3 Forenmitglieder, die im Forum über den erfolgreichen Aufbau dieses Ultraschall-Mischer-Detektors berichten und ihren Aufbau durch

1. ein Foto vom Aufbau
und
2. durch eine Tonaufnahme (wav / mp3) von Fledermäusen

belegen können, erhalten für ihren Fleiß jeweils einen Bausatz des von mir erdachten BUSCH-Verstärkermoduls wie es im Beitrag vom 06.04.2020 > viewtopic.php?f=4&t=2465 < rechts unten im 3. Bild zu erkennen ist. Der Wettbewerb läuft bis zum 31.05.2020. Wie heißt es so schön ... "der Rechtsweg ist ausgeschlossen" es gilt der Zeitpunkt der Veröffentlichung im Forum. Nutzt also den durch die Corona-Krise bedingten "Hausarrest" und gewinnt ein Verstärkermodul für das BUSCH-electronic-Baukastensystem. Danach (wenn ihr gewinnt) könnt ihr es wenigstens „soundmäßig“ wieder "krachen" lassen, wenn ca. 500mW nicht zu wenig für Eure Ohren sind :-)).

Was ich an dieser Stelle nicht vergessen möchte ... einen herzlichen Dank an Frankje aus Belgien, der mich bei diesem Projekt einmal wieder unterstützt hat. Da sieht man einmal wieder, wie unser Hobby selbst über Landesgrenzen verbindet.

Es grüßt vom Rhein
das Helferlein

PS: Auch wenn ihr andere Baukastensysteme nutzt, könnt ihr natürlich mitmachen. Falls Ihr mit einem anderen System gewinnt - für die Philips-Fans gibt es schon eine Adapterplatte für BUSCH-Module > viewtopic.php?f=4&t=2326&p=16214&hilit=Adapter#p16214 <. Für die Kosmos und anderen Baukastenfreunde lasse ich mir ggf. etwas einfallen.

[pingi66]

Moin Manfred,

eine klasse Idee mit dem Wettbewerb, und vor allem gut finde ich, dass Du auch andere Baukästen zulässt. Mit den Bauteilen von Philips sollte das auf jeden Fall auch zu bewerkstelligen sein. Ich denke, dass Du keine Einwände hast, wenn kleine Änderungen in der Schaltung wie z.B. andere Bauteilwerte ebenfalls erlaubt sind. Auch den NF-Verstärker könnte man durchaus anders gestalten, der ist ja nicht das "Herzstück" der Schaltung.

Eine kleine Unstimmigkeit ist mir im Schaltplan und auch im Bauplan aufgefallen, die den Bastelspaß verderben könnte. Der Transistor T2 ist als BC557 angegeben, was ein PNP-Transistor ist. Bestückt werden müsste aber, und so ist es auch eingezeichnet, ein NPN-Transistor, z.B. ein BC547.

Schaltplan Mischer1.jpg (13.97 KiB) 13457 mal betrachtet

Schaltplan Mischer1.jpg (13.97 KiB) 13457 mal betrachtet

Im Bauplan ist T2 als PNP-Transistor eingebaut, aber im Gegensatz zum Schaltplan sind hier Emitter und Kollektor gestauscht.

BUSCH-Mischer1.jpg (16.34 KiB) 13457 mal betrachtet

BUSCH-Mischer1.jpg (16.34 KiB) 13457 mal betrachtet

Grüße
Sven

[Helferlein]

Hallo zusammen,

Mist, Sven hat das "Osterei" gefunden. Ich hatte extra einen Fehler eingebaut, um mich um die Preisvergabe zu drücken ;-:.

Aber Spaß bei Seite - "mea culpa" mein Fehler statt der korrigierten Fassung habe ich den Entwurf des Schaltplans hochgeladen. Im Bauplan ist alles ok. Das kommt davon, wenn sich Laien mit Elektronik beschäftigen. Ich sollte bei meiner Biologie bleiben. Hoffentlich sind nicht noch mehr "Ostereier" versteckt.

Hier nun die Korrektur:

Es ist tatsächlich ein PNP Transistor (T2=BC557) im Mikrofonverstärker.

Schaltplan Mischer.jpg (127.66 KiB) 13439 mal betrachtet

Es ist tatsächlich ein PNP Transistor (T2=BC557) im Mikrofonverstärker.

Schaltplan Mischer.jpg (127.66 KiB) 13439 mal betrachtet

Bei der Gelegenheit möchte ich Svens Anmerkung aufnehmen und einen Kreativitätspreis ausloben.

Nicht nur die drei schnellsten und funktionierenden Nachbauten bekommen einen Preis, sondern auch die kreativste und funktionierende Variante der Schaltung (keine Einschränkung hinsichtlich des Baukastensystems). Einzige Bedingung: Nur diskrete Bauteile verwenden und keine ICs!

Aber bitte! Nicht das demnächst aus den Medien zu vernehmen ist, dass (ältere) Herren (evtl. auch Damen) mit grauen, schwarzen oder blauen Kästen in der Hand in die Luft stierend in Parkanlagen aufgegriffen wurden und in die Psychiatrie eingeliefert wurden.

Also Dank an Sven für seine Aufmerksamkeit und auf geht´s mit dem Wettbewerb.

Es grüßt vom Rhein
das Helferlein

[pingi66]

Moin Manfred,

habe mir jetzt mal die notwendigen Bauteile zusammengesucht, müsste eigentlich alles vorhanden sein. Allerdings muss ich erstmal noch ein paar BC547 auf Platine bringen, gut dass ich von Ingo noch ausreichend Vorräte davon habe Naja, und von allein kommen dann die Bauteile auch nicht auf's Brett. Es wird also alles noch ein wenig dauern. Solange möchte ich noch mal eine kleine Diskussion anregen:

Beim Betrachten des Schaltbildes ist mir die - für mich jedenfalls - sehr ungewöhnliche Ausführung des astabilen Multvibrators aufgefallen. In allen Schaltungen, die ich kenne, werden zwei Kondensatoren jeweils gegenläufig aufgeladen. Diese sind vom Kollektor von T1 zur Basis von T2 und genau umgekehrt geschaltet. Aber hier fehlen diese Kondensatoren bzw. sind durch Drahtbrücken ersetzt. Dafür befindet sich jetzt ein Kondensator zwischen beiden Emittern, die über zwei Widerstände und dem Poti gegen Masse geschaltet sind. Das habe ich so noch nie gesehen:

aMuvi_mal_anders.jpg (13.31 KiB) 13407 mal betrachtet

aMuvi_mal_anders.jpg (13.31 KiB) 13407 mal betrachtet

Ist jemandem diese Schaltung schon einmal begegnet?

Grüße
Sven

[Frankje]

Hallo Sven,

Unser Helferlein hat hier eine schöne Herausforderung gestellt
Es ist zwar eine seltsame Schaltung, aber ideal für diese hohen Frequenzen!

Dies ergibt einen Frequenzbereich von etwa 20 kHz bis 80 kHz (abhängig von den gewählten Widerständen an den Emittern).
Zum Beispiel haben wir mit einem Wert von 2x 2,2 k und einem Potentiometer bei 0 eine Frequenz von 80 kHz. Perfekt zum Hören bestimmter Fledermäuse.

In der Zwischenzeit habe ich auch begonnen und werde in Kürze eine modifizierte Schaltung nur mit den Standard-Busch-Komponenten (außer dem Ultraschallelement) veröffentlichen.
Dies scheint eine echte Herausforderung zu sein und macht Spaß, während dieser Quarantänezeit etwas zu tun zu haben ...

Viele Grüße

[Frankje]

Hallo allerseits,

Nach einer Woche Urlaub konnte ich mich auf Ultraschall konzentrieren.
Mit unserem vielseitigen experimentellen System von Busch sollte es möglich sein, die Schaltung unseres großen Helferleins mit den Standardkomponenten aufzubauen.

Nach einigen Experimenten und Berechnungen veröffentliche ich hier stolz eine der unterhaltsamsten und überraschendsten Schaltungen: einen Fledermaus-Dedektor.

Sie werden sehen, dass ich hier Version 3 präsentiere.
Version 1 war mit einem Kopfhörer, Version 2 mit einem kleinen Verstärker und schließlich Version 3 mit einem leistungsstarken Verstärker mit ausreichender Lautstärke.

Was mir sofort auffiel, war die Tatsache, dass es viele Unterschiede bei den Ultraschallmikrofonen gab.
Der erste war sehr empfindlich und benötigte nur 1 Transistor zur Leistungsverstärkung. Leider hat es auch Umgebungsgeräusche aufgenommen.
Das Mikrofon in der neuesten Version (wie auf dem Foto) war etwas weniger empfindlich, aber besser für den Ultraschallempfang, also habe ich es behalten.

Sehr seltsam war die Tatsache, dass es eine Art Feedback gibt, wenn sich das Busch-Baukasten nicht auf einer ebenen Fläche befindet.
Die Empfindlichkeit und die Ultraschallverstärkung wurden so groß, dass große Entfernungen mühelos mit dem Ultraschallprüfsender überbrückt wurden (siehe vorheriges Thema). Dies können leicht 5 bis 10 Meter sein

Indem ich damit herumspielte (nur kein Feedback), verbrachte ich bei Einbruch der Dunkelheit mehrere Abende am Fenster.
Nur wenige Minuten später waren die Ultraschalluntersuchungen der Fledermäuse fertig und deutlich hörbar.

Die Frequenzen, mit denen sie sendeten, lagen bei 38 kHz.
Ich habe auch eine kleine Frequenzskala auf das Potentiometer auf dem Bedienfeld gelegt.
Ich habe auch einen Schalter verwendet, mit dem Sie 2 Frequenzbänder einstellen können. Das funktioniert sehr angenehm.

Im Zip-Anhang finden Sie die Splan-Daten und ein Soundfragment

Grüße und Hörvergnügen!


Nach all dieser Erklärung einige Bilder:

BUSCH-MischerV3.jpg (144.67 KiB) 13266 mal betrachtet

BUSCH-MischerV3.jpg (144.67 KiB) 13266 mal betrachtet

BUSCH-MischerV3Bauplan.jpg (385.58 KiB) 13274 mal betrachtet

BUSCH-MischerV3Bauplan.jpg (385.58 KiB) 13274 mal betrachtet

SetupUltraschallV3.jpg (392.72 KiB) 13274 mal betrachtet

SetupUltraschallV3.jpg (392.72 KiB) 13274 mal betrachtet

[pingi66]

Hallo Frankje,

gratuliere Dir, Deine Schaltung ist sehr gut gelungen. Und wie die Aufnahme beweist, funktioniert sie auch sehr gut.

Jetzt bin ich mal gespannt, was das Helferlein dazu sagen wird!

Grüße
Sven

[wolfgang]

Hallo,

hier schon mal ein Foto von meinen ersten Entwurf. Im Wesentlichen habe ich mich an den Entwurf von Helferlein gehalten. Der NF-Verstärker ist als Darlingtonverstärker mit zwei BC238 ausgeführt und entsprechend angepasst.

Version 1

DSCN4367.JPG (273.05 KiB) 13216 mal betrachtet

Version 1

DSCN4367.JPG (273.05 KiB) 13216 mal betrachtet

Der Oszillator schwing zwischen 25 kHz und 55 kHz. Im Feldversuch habe ich als Vergleich den Franzis-Fledermausdetektor verwendet. Dieser war doch wesentlich empfindlicher und mein Aufbau rauscht dafür mehr. Möglicherweise liegt das an der Ultraschallkapsel. Leider habe ich da keine Auswahl.

Verbesserungen und dann hoffentlich auch eine gute Tonprobe kommen noch.

Gruß
Wolfgang

[Helferlein]

Hallo zusammen,

nun, es geht ja voran wie man sieht!

Bis zum Ende des Wettbewerbs haben wir zwar noch über einen Monat Zeit, es ist aber schon eine Philips-Adaption ist angekündigt (Sven) und ein "Kosmo(s)loge" (Wolfgang) war auch schon aktiv. Am weitesten ist "Frankje" mit seinem funktionierenden Ultraschallwandler bisher gekommen. Er hat es sogar fertig gebracht mit (fast) ausschließlich BUSCH-Bauteilen einen "Bat-Detector" aufzubauen und damit jagende Zwergfledermäuse aufzunehmen. Erst einmal vielen Dank an die Drei für ihr Engagement.

Aus dem Satz

Ich habe auch einen Schalter verwendet, mit dem Sie 2 Frequenzbänder einstellen können. Das funktioniert sehr angenehm.

wird das Dilemma deutlich, das bei der Anwendung von Mischerdetektoren zum Nachweis von Fledermäusen entsteht - man "überwacht" jeweils nur einen kleinen Frequenzbereich. Deshalb kann es passieren, dass man sich zu sehr auf den Bereich um 40 kHz (hier ist am meisten los) fixiert und interessante Arten verpasst. Frank kann mit seiner Umschaltung einen breiteren Frequenzbereich überwachen. Er muss aber eben immer manuell umschalten!

Ein paar Beispiele - Fledermäuse und ihre Hauptfrequenzen:

Großer Abendsegler (Nyctalus noctula) - zwei unterschiedliche Rufe A: 18-20 kHz, B: 21-27 kHz, hört sich im Mischer an wie "plopp / plipp"
Zwergfledermaus (Pipistrellus pipistrellus) - 43-49 kHz, unregelmäßiger Rythmus etwa "tik, tiktiktik, tiktik, tiktiktiktik, tiktik ..."
Groß Hufeisennase (Rhinolophus ferrumequinum) - 79-84 kHz an und abschwellende Rufe etwa "wiwiwiwiwiwiwiwiwi"

Irgendwo liegt bei mir noch eine Platine eines kombinierten Fledermaus-Detektors herum, der also beide Wandlerprinzipien (Teilung/Mischung) miteinander vereint. Den Schaltplan habe ich gefunden und möchte ihn hier einmal zu Verdeutlichung vorstellen.

Der Schaltplan des Konverters. Nach dem Mikrofonverstärker teilt sich das Signal auf den Teiler (IC1) und den Mischer (IC3 u. 4) auf. Den Ausgang bildet der NF-Verstärker mit IC5. (Quelle: ELEKTOR, Heft 1/95)

Mischer-Teiler.jpg (261.95 KiB) 13189 mal betrachtet

Der Schaltplan des Konverters. Nach dem Mikrofonverstärker teilt sich das Signal auf den Teiler (IC1) und den Mischer (IC3 u. 4) auf. Den Ausgang bildet der NF-Verstärker mit IC5. (Quelle: ELEKTOR, Heft 1/95)

Mischer-Teiler.jpg (261.95 KiB) 13189 mal betrachtet

In der Praxis kann man wie folgt damit detektieren: Man überwacht den gesamten Ultraschallbereich, so weit es das Gerät insbesondere die Ultraschallkapsel (Mikrofon) zulässt mit dem "Teiler" und Schaltet bei einem Kontakt auf den "Mischer" um. Hier regelt man so lange nach, bis man die Rufe klar empfängt. Hat man eine (geeichte) Skala angebracht oder gar einen Frequenzzähler angeschlossen, kann man auf die Fledermausart schließen. Eine wirkliche Bestimmung ist jedoch nur bei einigen Arten und nur mit viel Erfahrung möglich.

Meine professionellen Geräte (alle > € 1.000) arbeiten im Suchbetrieb (Mischer) mit einer "Panoramaschaltung". Vereinfacht gesagt, es werden mehrere Mischer parallel geschaltet. Dadurch erzielt man einen Effekt ähnlich wie beim Teiler und überwacht den gesamten Frequenzbereich zwischen ca. 10 und 120 kHz. Wie das genau funktioniert kann ich auch nicht sagen, da meine rudimentären Elektronikkenntnisse hierfür nicht ausreichen. Das wäre eine Aufgabe für unsere "Spezialisten" und ggf. einen weiteren Wettbewerb - einmal schauen … .

Wolfgangs Kosmos-Adaption sieht gefährlich aus. Ein großer roter Kasten aus dem viele Drähte heraushängen - was werden die Ordnungshüter dazu sagen, wenn man ihn damit im Park aufgreifen sollte? ;-) Lege Dir schon einmal eine gute Ausrede zurecht Wolfgang. Ob man Dir die Suche nach Fledermäusen abnimmt? Wer weiß? Aber Spaß bei Seite! Ich bin gespannt wie es bei Dir läuft Wolfgang.

Also nochmals an alle, die sich noch nicht beteiligt haben. Nutzt den „Corona-Hausarest“ und holt Eure Baukästen heraus. Der Versandhandel stellt die fehlenden Teile zur Verfügung. Ihr braucht nicht einmal vor die Tür zu gehen. Das gilt insbesondere für eine geeignete Ultraschallkapsel (z. B. > https://www.pollin.de/p/ultraschall-rec ... khz-390048 <). Bis zum 31.05.2020 ist noch Zeit sich an dem Wettbewerb zu beteiligen.

Es grüßt vom Rhein
das Helferlein

Ich habe noch die komplette Bauanleitung für den kombinierten Teiler/Mischer-Detektor aus dem "ELEKTOR-Heft 01/95". Wenn Interesse besteht (PN) scanne ich diese ein und lade sie hier hoch. Fehlende Träger als 3D-Druck? Na Ihr wisst schon!

[pingi66]

Moin zusammen,

gestern habe ich den ersten Versuchsaufbau gestartet. Von echter Funktion kann noch keine Rede sein. Es rauscht sehr stark, und wenn es mal nicht sehr stark rauscht, dann pfeift es äußerst unangenehm. Wenn die Schaltung sich zwischendurch mal beruhigt, kann durch leichtes Kratzen an der Platine der Ultraschallkapsel auch ein entsprechender Ton aus dem Lautsprecher vernommen werden. Aber hier sind wir von einem Fledermausdetektor noch meilenweit entfernt. Jetzt ist die Fehlersuche angesagt, und da schaut man natürlich erstmal, was denn andere besser/anders gemacht haben, bei denen es bereits funktioniert. Die Schaltung von Frankje bietet sich dafür hervorragend an, denn die funktioniert ja ausgezeichnet, und da ist mir eine Kleinigkeit aufgefallen.

Der Basiswiderstand von T4 des Mixers ist in der Version von Elektor mit 560 k sehr hoch:

Mixer1.JPG (18.11 KiB) 13056 mal betrachtet

Mixer1.JPG (18.11 KiB) 13056 mal betrachtet

Bei Frankje aber kommt ein winziger Widerstand von 1 k zum Einsatz:

Mixer2.JPG (18.02 KiB) 13056 mal betrachtet

Mixer2.JPG (18.02 KiB) 13056 mal betrachtet

Frankje, was war denn der Grund, dass Du hier einen 1 K Widerstand benutzt hast?


Ich würde mich über Deine Rückmeldung freuen.


Beste Grüße
Sven

[Helferlein]

Hallo Sven,

ich habe noch einmal in das alte elektor-Heft geschaut, es ist tatsächlich ein 560 Ohm Widerstand angegeben. Das kommt davon, wenn man Symbole kopiert und dann nicht richtig schaut. „copy and paste“ birgt immer Gefahren :-((.

Ich habe den Ultraschallwandler vor Jahren schon einmal auf einer Platine aufgebaut und er funktionierte sehr gut. Rauschen ist bei "Mischern" eigentlich normal. Man kann durch die Nutzung rauscharmer Transistoren etwas verbessern. Die Empfindlichkeit ist stark abhängig von der genutzten Ultraschallkapsel (Mikrofon).

Viel Glück beim weiteren Experimentierten.

Es grüßt vom Rhein
das Helferlein

[pingi66]

Moin Manfred,

es ist tatsächlich ein 560 Ohm Widerstand angegeben

damit habe ich nun gar nicht gerechnet, Du hattes noch ein weiteres Osterei versteckt...

Werde heute Abend mal an dem Aufbau weiter experimentieren. Das muss doch irgendwie zum Laufen gebracht werden!

Vielen Dank und Grüße
Sven

[wolfgang]

Hallo,

auf Grund anderer Themen konnte ich mich bisher nicht weiter um Verbesserung kümmern. Danke für die Fehlersuche. Einen Widerstand austauschen werde ich heute Abend hinbekommen.

Gruß Wolfgang

[Frankje]

Aha !

Und ich habe schnell die Werte der Teile überprüft und das k für ein R gesehen
Das könnte natürlich erklären, warum die Mischerschaltung nicht richtig funktioniert hat.

Ich bin sehr gespannt auf Ihre Ergebnisse.
Viele Grüße

[pingi66]

Guten Abend zusammen,

jetzt scheint es zu funktionieren! Und der Basiswiderstand von T4 ist wohl tatsächlich die Ursache.

Bei meiner Schaltung, wie auch Wolfgang habe ich mich sehr eng an die originale Vorgabe gehalten, lief der Mischer nicht mit 560 k, allerdings auch nicht mit 560 Ohm. Bei beiden ist das Ergebnis ein lauter, unangenehmer Pfeifton. Also habe ich von oben herunter die Widerstandstandssammlung ausprobiert. 470 k und auch 220 k brachten keine Besserung, aber plötzlich war mit 100 k Ruhe im Raum. Das blieb dann stabil bis 15 k, ab 10 k wurde es wieder wackelig, darunter immer schlechter. Für meinen Aufbau habe ich mich dann für die goldene Mitte von 47 k entschieden. Warum es bei Frankje mit 1 k funktioniert und bei mir nicht, dafür habe ich absolut keine Erklärung. Mir genügt vorerst, das es überhaupt funktioniert.

Der Aufbauplan ist hier zu sehen:

Batman.pdf

(21.58 KiB) 196-mal heruntergeladen

Batman.pdf

(21.58 KiB) 196-mal heruntergeladen

Als Ultraschallkapsel kommt die EFR-RSB40K2 aus dem EE2016 zum Einsatz. Jurjen hat zu den Kennbuchstaben der Kapsel mal in einem anderen Thread eine detaillierte Aufschlüsselung geliefert. Im Unterschied zu den Bauplänen im EE2016 schaut die Kapsel allerdings in Richtung Anschlüsse 2 und nicht zwischen den Anschlüssen 4 und 5 durch. Keine Ahnung, warum ich solch ein Exemplar erwischt habe.
Im Bild vom Aufbau ist das hoffentlich gut zu erkennen.

Fledermaus_Bauplan.jpg (103.89 KiB) 12990 mal betrachtet

Fledermaus_Bauplan.jpg (103.89 KiB) 12990 mal betrachtet

Das Poti zum Einstellen der Frequenz hat einen Wert von 10 k und ist auf einer von Ingos unzähligen Platinen gelötet. Dafür nochmals einen herzlichen Dank an Ingo!
Auf das Lautstärkepoti habe ich verzichtet, weil ich nicht mehr so richtig wusste, wo es noch hingepasst hätte. Als Endverstärker kommt die Schaltung vom Versuch 1.01 zum Einsatz, den wollte ich schon immer mal aufbauen. Und tatsächlich ertönen aus dem Lautsprecher auch einige umgesetzte Ultraschallsignale. Leider habe ich bis jetzt keine Fledermäuse detektieren können, habe es auch noch gar nicht ernsthaft versucht. Aber das Reiben von (rauhen) Händen oder das Rasseln mit dem Schlüsselbund (Tipp von Manfred) führt schon zu ersten kleinen Erfolgen. In den beiden Audiodateien wird die Mischfrequenz langsam von unten nach oben gedreht, während immer das gleiche Ultraschallsignal zugeführt wird.

Finger_Reiben.7z

(492.55 KiB) 181-mal heruntergeladen

Finger_Reiben.7z

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Schluesselbund.7z

(526.71 KiB) 161-mal heruntergeladen

Schluesselbund.7z

(526.71 KiB) 161-mal heruntergeladen

Ob ich damit wirklich jemals die Ultraschallsignale von Fledermäusen detektieren werden kann, wird sich zeigen. Für den Augenblick bin ich erstmal sehr zufrieden und freue mich auf weitere Diskussionen und Beiträge zu diesem spannenden Thema.


Beste Grüße

Sven

[Frankje]

Hallo Sven,

Yuhu! Es hat funktioniert!
Es gab mir auch ein euphorisches Gefühl und viel Spannung. Es ist ein bisschen wie zuvor, nach der richtigen Einstellung des Potentiometers zu suchen, gut zuzuhören und plötzlich ... nur transformierten Ultraschall!

In der Tat funktioniert es mit dem 1k-Widerstand einwandfrei. Und was auch seltsam ist, auf einer ebenen Fläche ist das Gerät leise. Sobald der Stromkreis langsam entfernt wird, gibt es eine Art Rückkopplung, die in einer Pfeife ausgedrückt wird.
Ein Kompromiss zwischen diesen beiden erzeugt einen sehr empfindlichen Empfang.

Ich werde auch morgen experimentieren, indem ich diesen Widerstand durch 47k ersetze.
Was auch an meiner Busch-Schaltung seltsam ist: Wenn ich das Ultraschallelement an einer anderen Stelle montiere, wird die Schaltung viel unempfindlicher.
Hast du das auch ?

Mit einem Oszilloskop habe ich die Frequenzen kalibriert und eine Skala erstellt.
Ich habe Fledermäuse um 40 kHz gehört. Und natürlich mit ein wenig Geduld!
Helferlein empfahl, dass die beste Zeit zwischen Tag und Nacht liegt, wenn die Sonne fast untergeht.

Ich freue mich auch auf Ihre Reaktionen!
Viele Grüße

[Frankje]

Hallo allerseits,

Dank des Tipp-Know-hows unseres guten Freundes Sven können wir einige Anpassungen an unserem Ultraschallempfänger vornehmen

Zuerst habe ich den 1k-Widerstand gegen einen 47k ausgetauscht. Infolgedessen wird das lokale Oszillatorsignal viel stärker in den Mischer eingespeist. Dies bietet ein besseres Gleichgewicht zwischen Eingangssignal und Oszillatorsignal sowie eine bessere Stabilität.

Ein zweiter Kommentar betrifft den Tiefpassfilter. Wenn Sie bessere Werte annehmen, ist das Hochfrequenzsignal besser vom Tiefsignal getrennt.
Diese Werte werden gewählt, um alle Frequenzen oberhalb der Hörgrenze zu unterdrücken. Indem das Durchgangsspektrum breit gehalten wird, ist es einfach abzustimmen. Angenommen, Sie haben beispielsweise 40 kHz eingestellt, dann sind Ultraschallfrequenzen von 50 kHz immer noch hörbar, da die Differenz von 10 kHz für eine Person immer noch hörbar ist.
Jeder kann natürlich damit experimentieren.
Alle Informationen und einen Online-Rechner finden Sie hier: https://electronicbase.net/low-pass-fi ... lculator/
Ich habe auch einen Teil des Schemas mit den benutzerdefinierten Werten hinzugefügt.

BUSCH-MischerV4(Closeup).jpg (70.22 KiB) 12905 mal betrachtet

BUSCH-MischerV4(Closeup).jpg (70.22 KiB) 12905 mal betrachtet

Aus irgendeinem Grund kann ich das Oszilloskop nicht anschließen, um Messungen durchzuführen.
Immer wenn ich die Erde anschließe, gibt es ein Geräusch und kann nicht gemessen werden.
Schließen Sie das Oszilloskop möglicherweise nicht an die Erdung an ...

Mit vielen Grüßen aus einem regnerischen Belgien

[pingi66]

Guten Abend,

mit meinem Batman bin ich leider noch nicht viel weitergekommen. Die (Frei-)Zeit ist eben noch immer der limitierende Faktor

Aber die Schaltung ist schon sehr interessant, vor allem natürlich die Variante von Frankje, denn diese funktioniert ja sehr erfolgreich. Und zu dieser habe ich auch gleich noch eine Frage.

Ich habe auch einen Schalter verwendet, mit dem Sie 2 Frequenzbänder einstellen können. Das funktioniert sehr angenehm.

Frankje, könntest Du bitte so ungefähr die Frequenzgrenzen der beiden Bänder angeben? Ich würde mich sehr freuen.

Beste Grüße
Sven

[wolfgang]

Guten Abend,

mit meinem Batman bin ich leider noch nicht viel weitergekommen. Die (Frei-)Zeit ist eben noch immer der limitierende Faktor

So geht es mir auch. Und bei meinem letzten Versuch habe ich auch über mein Referenzgerät kein Fledermäuse gehört und musste wegen einsetzendem Regen abbrechen.

Gruß
Wolfgang

[Frankje]

Hallo Sven und alle,

Zeit zu finden ist manchmal nicht einfach.
Ich selbst war in letzter Zeit mit allem beschäftigt! Zum Glück noch etwas Zeit für Elektronik

Für Ihre Frage bitte Folgendes:

Da im Busch-System nur ein 50k-Potentiometer verfügbar war, habe ich den Wert mit einem Parallelwiderstand verringert.
Infolgedessen hatte es einen logarithmischen Verlauf, der das Einstellen bei den hohen Frequenzen sehr schwierig machte.
Wenn der Schalter auf OFF steht, kann ich Frequenzen von 27 kHz bis 50 kHz einstellen.
Wenn der Schalter auf IN gestellt ist, reicht die Abstimmung von 40 kHz bis 80 kHz.

Diese Werte werden ungefähr mit einem Oszilloskop gemessen.

Dies erleichtert das Einstellen erheblich

Mit vielen Grüßen

[pingi66]

Hallo Frankje,

vielen Dank für Deine Antwort, denn sie ist anders als erwartet.

Wenn der Schalter auf OFF steht, kann ich Frequenzen von 27 kHz bis 50 kHz einstellen.
Wenn der Schalter auf IN gestellt ist, reicht die Abstimmung von 40 kHz bis 80 kHz.

Erwartet hatte ich: Schalter auf ON: Frequenzen von 40 kHz bis 80 kHz
Durch den kleineren Parallelwiderstand 1k beginnt der Frequenzbereich erst weiter oben bei 40 kHz.

Nicht erwartet hatte ich: Schalter auf OFF: Frequenzen von 27 kHz bis 50 kHz
Durch den größeren Parallelwiderstand 4,7k beginnt der Frequenzbereich bereits bei 27 kHz, aber warum endet er denn bei 50 kHz?

Die höchste Frequenz wird doch erzielt, wenn der Schleifer des Poti ganz nach rechts gedreht ist. Damit ist sein Widerstand = 0, egal ob da 4,7k oder 1k parallel geschaltet sind. Deswegen müssten nach meinem Verständnis auch beide Frequenzbereiche bei 80 kHz enden. Habe ich da irgendeinen Denkfehler gemacht?

Eine zweite Frage habe ich auch zu dem 50k-Poti selber.

Da im Busch-System nur ein 50k-Potentiometer verfügbar war, habe ich den Wert mit einem Parallelwiderstand verringert.
Infolgedessen hatte es einen logarithmischen Verlauf, der das Einstellen bei den hohen Frequenzen sehr schwierig machte.

Ist dieses denn ein logarithmischer oder ein linearer Typ?


Beste Grüße und weiterhin viel Spaß!
Sven

[Frankje]

Hallo Sven,
Was Sie dachten, ist völlig richtig !
Entschuldigung für die Mehrdeutigkeit.

Wenn der Läufer ganz nach rechts gedreht wird, ist der Widerstand immer 0, unabhängig davon, welcher Widerstand parallel dazu ist.

Was ich damit gemeint habe war, wenn der Schalter ausgeschaltet ist (nur 4,7 k parallel), dann ist der Regelbereich einfach zwischen 27 und 50 kHz einzustellen.

Schließlich wird es aufgrund der logarithmischen Bildung des Steuerwiderstands äußerst schwierig, in der rechten Position eine Feinabstimmung vorzunehmen.

Das habe ich auf das Etikett des Potentiometers geschrieben.

Bei geschlossenem Schalter lässt sich der Frequenzbereich leichter zwischen 40 und 80 kHz einstellen.

Wie Sie dem Schaltplan entnehmen können, sind die Parallelwiderstände mit dem Läufer verbunden, was die Steuerung etwas erleichtert.

Ich habe das 50k-Potentiometer noch nicht überprüft, ob es linear oder logarithmisch ist. Ich werde das mit einem von diesen machen.

Schön zu sehen, dass Sie in der Schaltung absorbiert sind und Feedback dazu geben.
Wie ist der Regelbereich für Sie?

Mit vielen Grüßen

[pingi66]

Hallo Frankje,

vielen Dank für die ausführliche Beschreibung, jetzt ist alles klar.

Schließlich wird es aufgrund der logarithmischen Bildung des Steuerwiderstands äußerst schwierig, in der rechten Position eine Feinabstimmung vorzunehmen.

Das ist wirklich ein Problem, was es schwierig macht, gerade im oberen Frequenzbereich eine vernünftige Einstellung zu schaffen. Und je größer das Verhältnis Poti zu Parallelwiderstand gewählt werden muss, desto ungünstiger wird die resultierende Kennlinie des Steuerwiderstands.
Kannst Du bitte nochmal nachmessen, ob das 50k-Poti ein logarithmischer oder ein linearer Typ ist? Ein logarithmisches Poti würde gegenüber einem linearen Poti die Kennlinie des Steuerwiderstands noch ungünstiger ausfallen lassen, wenn der rechte Anschluss benutzt wird. Schließt man aber beim logarithmischen Poti den linken Anschluss an, müsste die resultierende Steuerkennlinie wieder entzerrt werden. Natürlich befinden sich dann die hohen Frequenzen am Linksanschlag, die Skalierung kehrt sich also um. Das sollte aber kein Problem darstellen.

Die beiden letzten Abende konnte ich mich ein wenig auf die Lauer legen und hatte zu meiner eigenen Überraschung auch Erfolg, am Freitagabend noch mäßig aber gestern - mit einer etwas modifizierten Schaltung - doch deutlich besser.

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Zu der Schaltung komme ich später nochmal zurück, heute ist Muttertag


Grüße
Sven

[Frankje]

Hallo Sven,

Schön zu hören, dass Ihre Schaltung funktioniert !
Die Fledermäuse sind deutlich zu hören.

Nicht so praktisch, um mit dem Philips EE-Kit nach draußen zu gehen?
Nun, mit Busch habe ich wahrscheinlich eine verrückte Figur in das Fenster oben im Schlafzimmer geschlagen !

Ich bin mir nicht hundertprozentig sicher, aber ich denke, das Potentiometer in den Busch-Kits ist linear. In der mittleren Position habe ich ungefähr 25K Ohm gemessen.
Für ein logarithmisches Potentiometer sollte ich einen anderen Wert haben.

Gut gemacht, ich bin neugierig auf einige Bilder

Mit freundlichen Grüßen

[pingi66]

Hallo Frankje,

Ich bin mir nicht hundertprozentig sicher, aber ich denke, das Potentiometer in den Busch-Kits ist linear. In der mittleren Position habe ich ungefähr 25K Ohm gemessen.
Für ein logarithmisches Potentiometer sollte ich einen anderen Wert haben.

Das war ein Grund, mal das 10k-Poti von den Philips-Kästen zu messen, es soll ja ein logarithmischer Typ sein. Über einen Messwert war ich dann doch sehr erstaunt:

Am Linksanschlag liegt der gemessene Widerstand bei 30 Ohm, nicht ganz null aber in Ordnung.
In der Mittelstellung kamen so etwa 2k heraus, etwas mehr als erwartet, aber ein logarithmischer Typ war bestätigt.
Am Rechtsanschlag aber, und das war das Erstaunliche, waren nicht 10k sondern 25k zu messen.

Es war mir ja schon klar, dass Potis keine Präzisionsbauteile sind. Toleranzen von 20 - 30 % sind da an der Tagesordnung, aber 150 %?

Bilder vom Aufbau kommen später, habe gerade nochmal alles demontiert...

Viele Grüße
Sven

[pingi66]

Guten Abend,

meinen Aufbau habe ich nochmal komplett ab- und wieder aufgebaut. Der Lautsprecher - schönen Dank an das Helferlein für dieses wunderbare Gehäuse - sollte mit auf die Grundplatten, damit man den Detektor auch mal "Outdoor" benutzen kann. Die Aufbauten von Philips sind zum Herumtragen ja nicht gerade gut geeignet. Da mein Bat-Detektor auch ständig anfing zu schwingen, habe ich ihm nach vielen erfolglosen Abstellmaßnahmen einen anderen Endverstärker spendiert. Und tatsächlich, das hatte was gebracht. Zwar war die Schaltung noch immer etwas nervös, aber ein paar Kondensatoren an den richtigen Stellen brachten die erhoffte Beruhigung. Die Widerstände in der Oszillatorschaltung habe ich dem Vorschlag von Frankje angepasst, sie lieferten einfach die optimale Lösung. Mischer und Vorverstärker sind weitestgehend dem Original angepasst.
Der Bat-Detektor funktioniert jetzt doch recht passabel. Das Rasseln mit dem Schlüsselbund wird noch in einem Abstand von 10 Meter deutlich detektiert. Auch das Bartkratzen oder Händereiben ist im Lautsprecher gut zu hören. Als weiterer breitbandiger Testsender hat sich zudem meine Bastelzimmerbeleuchtung gezeigt. Hier kommen noch alte Energiesparlampen zum Einsatz, und die machen im Ultraschallbereich richtig Krawall.

Zum Nachbauen gibt es hier den Bauplan:

Batman2.pdf

(23.52 KiB) 105-mal heruntergeladen

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Und so sieht meine abendliche Jagd auf Fledermauslaute aus:

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Auch wenn man mal keine Fledermäuse in der Nähe hat, so ist es doch sehr interessant zu entdecken, was so alles im Ultraschallbereich aktiv ist.


Beste Grüße
Sven

[Helferlein]

Hallo zusammen,

es freut mich, dass ich einige Foristen zum Ultraschall-Basteln animieren konnte. Ich hatte zwischenzeitlich arge Probleme mit meinem "neuen" 3D-Drucker. Der litt an Verstopfung, so glaubte ich wenigstens. Das hatte Priorität! Da habe ich das Forum ein wenig vernachlässigt. Trotz diverser Veränderungen (Verbesserungen) hat es ja schließlich bei Frank und Sven geklappt. Sie konnten Fledermäuse belauschen. Ab Mitte/Ende Juni geht es weiter mit der Bioakustik. Da sind viele Heuschrecken zum Imago geworden. Ihr werdet staunen welche Ultraschalllaute Heuschrecken von sich geben. Das könnt Ihr ohne Ultraschallwandler noch nicht gehört haben. Sven und Frank haben sich den BUSCH-LM386-Verstärker redlich verdient. Sven bekommt natürlich als Philips-Fan ein Philips Adapter dazu. Einmal schauen, ob Wolfgang noch die Ziellinie erreicht.

So stelle ich mir ein lebendiges Forum vor. Probleme werden diskutiert und man arbeitet an gemeinsamen Lösungen, auch wenn ich das eine oder andere „Osterei“ gelegt hatte. Noch einmal Entschuldigung hierfür.

Übrigens die Verstopfung meines Druckers war gar keine. Die Störung konnte durch den Ersatz des Schrittmotors für den Filamentvorschub behoben werden. Nun „fluppt“ es hoffentlich wieder.

Ich muss mich jetzt leider auch einer kleinen Reparatur unterwerfen und lege mich ein paar Tage ins Krankenhaus (nichts Ernstes). Fragen werden ich daher nicht oder nur sehr knapp beantworten können.

Es grüßt vom Rhein
das Helferlein

[pingi66]

Hallo Manfred,

So stelle ich mir ein lebendiges Forum vor. Probleme werden diskutiert und man arbeitet an gemeinsamen Lösungen

genau das hat mir hier auch am meisten Spaß gemacht. Alleine und ganz ohne Rückmeldung und Diskussion einen Beitrag im Forum einzustellen ist einfach öde. Dann lieber nur eine kleine Runde, aber jeder ist mit Herzblut dabei!

Ich möchte auch noch eimal kurz zu meinem Bauplan zurückkehren. Dort habe ich einen 1nF Kerko in der ersten NF-Stufe vergessen.

Batman2_Kor.pdf

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Ich muss mich jetzt leider auch einer kleinen Reparatur unterwerfen und lege mich ein paar Tage ins Krankenhaus

Da wünsche ich Dir alles Gute, und melde Dich bitte, wenn Du wieder fit bist!

Grüße
Sven

[wolfgang]

Einmal schauen, ob Wolfgang noch die Ziellinie erreicht.

Hallo zusammen,

gestern Abend wollte ich verschiedene Koppelwiderstände zwischen Oszillator und Mischer testen. Leider ist mir keine Fledermaus vors Mikrofon gekommen.

Gruß Wolfgang

[pingi66]

Hallo Wolfgang,

Leider ist mir keine Fledermaus vors Mikrofon gekommen.

da kann ich Dir nur zustimmen, auch bei mir sah es die letzten Tage völlig mau aus. Gestern Abend so kurz nach 22:00 Uhr habe ich mal eine im Augenwinkel vorbeischwirren sehen und sofort den Empfänger eingeschaltet. Es hat kurz "Flap Flap" gemacht, und schon war die Vorstellung vorbei. Bis 23:00 Uhr saß ich dann noch erwartungsvoll am Fenster, leider ohne jeden Erfolg.

Den aber wünsche ich Dir, lass Dich nicht entmutigen!

Viele Grüße
Sven

[wolfgang]

Hallo zusammen,

mein Fledermausdetektor geht in die zweite Versionsstufe. Folgende Änderungen habe ich vorgenommen:

- anderes Ultraschallmikrofon das am Basteltisch bessere Ergebnisse erzielte
- Fehler in NF-Verstärker behoben
- Beim Tiefpass die Werte von Frankje übernommen
- den besprochenen Koppelwiderstand auf 2k7 gesetzt (brachte gutes Verhältnis zwischen Rauschen und Empfindlichkeit)
- Ohrhörer durch Lautsprecher ersetzt
- dem 9-Volt-Block einen Batteriehalter spendiert

Fledermausdetektor Version 2

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Fledermausdetektor Version 2

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Ein Spaziergang an einem nahe gelegenen Bach brachte dann die ersten hörbaren Erfolge:

Fledermaeuse.zip

Fledermäuse Hörprobe V2

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Fledermaeuse.zip

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Die Sorge von Helferlein, ich könnte in Erklärungsnot kommen, war dank Batmann-Kostüm unbegründet.

Grüße
Wolfgang

[pingi66]

Glückwunsch Wolfgang!

Deine Aufnahmen hören sich verdammt gut an, als ob die Fledermäuse ganz nah um Dich herumschwirren. Deine Geduld hat sich offensichtlich gelohnt.

dem 9-Volt-Block einen Batteriehalter spendiert

Sind das Rohrschellen, die Du zum Befestigen der Batterie benutzt oder täuscht mich der Blick?


Viele Grüße
Sven

[Helferlein]

Herzlichen Glückwunsch!

Damit stehen die drei Gewinner fest. Gratulation! Frank, Sven und Wolfgang haben die Aufgabe gelöst und sogar noch die von mir (unfreiwillig) gelegten "Ostereier" gefunden und die Aufgabe Fledermausrufe aufzunehmen ist gelungen. Auch ich habe wieder dazugelernt - man muss noch genauer hinschauen. Schade, dass sich nicht mehr Foristen beteiligt haben. Aber Ultraschall ist schon ein "besonderes" Thema und wurde z. B. von Philips, soweit ich mich erinnere, lediglich in einem heute seltenen Zusatzbaukasten (EE 2016) angeboten.

Besonders bei Wolfgang kann man schon die "pipistrelluiden" Rufe heraushören. Die wurden wahrscheinliche von Zwergfledermäusen (Pipistrellus pipistrellus) im Verlauf der Jagd abgegeben. In Frage kämen auch noch die Rauhautfledermaus oder die Mückenfledermaus. Das ist aber eher unwahrscheinlich.

Bitte teilt mir nun per PN mit wohin ich die Gewinne senden darf. Frank wünscht sich sicher die orange BUSCH-Version, Sven bekommt alles in blau (inkl. Adapter für Philips) und für Wolfgang (hast Du Wünsche?) muss ich mir noch etwas einfallen lassen. Alles geht dann Anfang Juni heraus.

Es grüßt von Rhein
das Helferlein

[wolfgang]

Hallo Manfred,

erst mal vielen Dank für deine Idee mit diesem Wettbewerb. Ich möchte mal in deiner Art antworten:

Das Helferlein hat mit Bedacht,
dem Wolfgang sehr viel Spaß gebracht.

Es war schon ein tolles Gefühl, als ich die ersten Signale mit dem Fledermausdetektor hören konnte. Auch wenn der Wettbewerb formell zu Ende ist, werde ich an dem Thema noch weiter arbeiten. Ein guten Freund, der in der Elektronikentwicklung arbeitet, war ebenfalls über den einfachen Aufbau und das gute Ergebnis begeistert.

Grüße
Wolfgang

[wolfgang]

dem 9-Volt-Block einen Batteriehalter spendiert

Sind das Rohrschellen, die Du zum Befestigen der Batterie benutzt oder täuscht mich der Blick?

Stimmt, das hast Du richtig gesehen, es ist sind Rohrschellen PG20.