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Ultraschall hören mit Röhren
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TipFox
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Beitrag1/1, Verfasst am: 04.10.2007, 17:26   

Betreff:   Ultraschall hören mit R?hren
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Hallo Bastelfreunde,

hier soll es also um Ultraschall gehen - etwas ab vom Thema Radio, aber doch nicht so ganz ...

Die Idee: Tonfrequenzen über 16KHz sind für Menschen unhörbar, trotzdem ist in diesen Frequenzbereichen "einiges los" : Flederm?use (bis 200KHz!), Schaltnetzteile, Hundepfeifen usw.
Diese Frequenzen sind zwar für uns nicht hörbar, können bei entsprechendem Pegel aber z.B. dennoch als störend empfunden werden und sogar u.U. das Geh?r sch?digen. Es wäre also nicht schlecht, wenn man diese Frequenzen nachweisen bzw. hörbar machen könnte ...

Die Idee: die Ultraschallsignale sollen mit einem "Direktmischer" in den H?rbereich gebracht werden. Man benötigt also einen Ultraschallaufnehmer, einen Mischer und einen Oszillator, der den gewünschten Bereich abdeckt. Die Idee an sich ist nicht neu, HalbleiterLösungen gibt es z.B. bei
ELV .


Hier soll das ganze aber mit Batterieröhren (1sh29b/1j29b) realisiert werden. Damit daraus eine transportable Lösung wird mit der man die Ultraschallquelle suchen und "anpeilen" kann, ist Batteriespeisung geplant: als Anodenspannung sollen 45V, also z.B. 5*9V - Block genügen, Heizung über eine 1,2V NiCd-Zelle.

Als Grobkonzept stelle ich es mir so vor:


Die Blöcke "Treiber", "Mixer" und Endstufe sind zun?cht einmal optional, da ich noch nicht weiss, wieviel Verstärkung ich brauche. grundsätzlich sollten US-Signale sich nach Vorverstärkung sogar einfach über einen hochohmigen Kopfhörer mit dem Oszillator mischen und hörbar machen lassen...

1. Stufe: US-Wandler mit Vorverst?rker

Von einem alten Fernsehgerät besitze ich noch ein US-Empfängermodul.


Es ist in Metall gekapselt - es bietet sich an, das so wieder zu verwenden, daher wurde das Modul bis auf die US-Kapsel "ausgeräumt":


Die ebenfalls noch vorhandene US-Fernbedienung wird mir als Testsignal dienen ...


Hier die Schaltung:

Schaltung, gross


Die Vorstufe wurde dann zunächst als "Drahtverhau" aufgebaut und die Bauteile auf den Betrieb bei 45V Ua optimiert. Anschließend wurde die Schaltung dann unter Verwendung der alten Platine aufgebaut:


... und nach Test in das MetallGehäuse geschoben.


Hier noch ein Oszillogramm eines Signals aus der US-Fernbedienung (hier 34,6KHz).



Sieht doch schon mal gut aus, oder ? Wink


2. Stufe: Oszillator, ca. 20...100Khz

für den Oszillator wird ebenfalls eine 1sh29b/1j29b verwendet. Als Schaltung habe ich mich für eine eher selten verwendete "Transitron"-Schaltung entschieden, weil sie eine große Frequenzvariation ohne Umschaltung bietet.

Hier die Schaltung:


Schaltung, gross



Im endgültigen Aufbau habe ich erst mal den Parallel-Kondensator zum Drehko weggelassen und überstreiche mit dem Oszillator jetzt ca. 23KHz bis über 500KHz, im unteren MW-Bereich kann man ihn hören ...

So sieht der Aufbau aus:




Nun konnte ich erste Versuche machen. Zwischen Oszillator-Ausgang und VV-Ausgang wurde ein hochohmiger Kopfhörer(Pr?fGerät 1a) als "Mischer" geschaltet - und damit ließen sich die Signale der US-Fermbedienung eindeutig ausmachen Wink

Bisherige Erkennnisse:

- es funktioniert grundsätzlich
- das Signal ist noch zu leise, also ist zumindest noch die Mischstufe zu bauen
- Ultraschall ist extrem geb?ndelt, nur wenige Grad daneben und der Hörer bleibt stumm...

3. Stufe: Mischer

Als Röhre wird ebenfalls eine 1sh29b(1j29b) verwendet. Das vorverstärkte US-Signal kommt an G1, der Oszillator an G2 ...

Hier die Schaltung:

Schaltung, groß


Die anschließenden Tests waren sehr erfreulich: laut und deutlich sind die Signale des US-Fernbedienung im hochohmigen Kopfhörer zu hören, wesentlich besser und empfindlicher, als bei der reinen Mischung über den Kopfhörer ...



Fehlt noch eine Endstufe ...

4. Stufe: Endstufe

Bei der Endstufe des Projekts muss man zunächst einmal die Anforderungen definieren:

- ausreichende, aber nicht zu hohe Lautstärke an einem handelsüblichen (Walkman)Kopfhörer mit 32 Ohm je System, Systeme hintereinander geschaltet

- Frequenzgang spielt keine Rolle, alles über 5..6Khz ist uninteressant bzw. störend

- möglichst leicht

Hm - da kam ich dann aber doch ins Grübeln. Einen A? habe ich gleich abgehakt - zu schwer.
Nach einigen Versuchen mit LC-Kopplung ( das ging, aber nicht gut...), bin ich dann bei folgender Schaltung geblieben:


Wie man sieht, wurde ausser G1 und H/K jedes Stück Metall in der Röhre zur "Anode" erklärt und muss Strom liefern. Von Anpassung kann natürlich keine Rede sein - aber es funktioniert erstaunlich gut für diesen Zweck.

5. Zusammenbau und Schluss
Die Module wurden in ein Kunststofffeh?use eingebaut.

Die Einzelteile:

Die Baugruppen wurden mit dickem, doppelseitigem Montageband in das Gehäuse geklebt. Das hält sehr gut und ist trotzdem wieder l?sbar:


Dann wurden die Baugruppen verdrahtet, das Gerät noch einmal gestestet und dann die Drähte zu einerm Kabelbaum ausgeformt.


Wie man sieht, bleibt reichlich Platz für die Batterien, die an der Lötleiste rechts angeschaltet werden. Ich denke, damit habe ich mein Ziel, nämlich einen transportablen Ultraschall - Detektor mit Röhren zu bauen erreicht Wink


Hier noch 2 H?rbeispiele:
Ultraschallbad
<embed></embed>
Ultraschall - Fernbedienung
<embed></embed>

Andere US-Quellen im Haus (Fernseher, Schaltnetzteile) hören sich alle ähnlich an...

Eine Fledermaus ist mir bisher nicht über den Weg geflogen Wink

Nachtrag: hier noch einmal die H?rbeispiele als Direktlink - nicht jeder hat "Quicktime" :

Ultraschall-Bad

Ultraschall-Fernbedienung
_________________
Gruß TipFox
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