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DIY Klopferkennung

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squenz
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DIY Klopferkennung

#1 Beitragvon squenz » Sa Apr 18, 2015 10:07 am

Da die Klopferkennung hier immer wieder ein Thema ist möchte ich kurz meine Lösung vorstellen.

Das elektronische Stethoskop gibt es online für unter 30€. Das original Piezoelement wird entfernt und das Board mit einem Bosch Breitbandklopfsensor verbunden. Man kann die Kopfhörer direkt an das Gerät anschließen oder das Signal in den Laptop spielen um es z.B. mit Audacity zu bearbeiten (z.B. Hochpassfilter setzen)

Im Anhang findet ihr ein kurze Aufnahme auf welcher bei Sekunden 0:02, 0:07-0:08 und 0:14 das typische Knistern zu hören ist. Wegen der mp3 Komprimierung hat die Qualität ein wenig gelitten und es wurde kein Hochpassfilter gesetzt, trotzdem hört man es meiner Meinung nach ganz gut.

Viele Grüße

Markus
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gtr-tobi
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Re: DIY Klopferkennung

#2 Beitragvon gtr-tobi » Sa Apr 18, 2015 1:19 pm

Cool, kannst du auch ein audiofile mit Hochpassfilter reisntellen?
Ich finde, dass er auch zwischen 8 und 14 sek grenzwertig klingt.
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ChristianK
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Re: DIY Klopferkennung

#3 Beitragvon ChristianK » Sa Apr 18, 2015 1:43 pm

Saucool. Und billig!

Kann man da auch dauerhaft einen Bandpassfilter dazwischen klemmen? Was würde sich dazu eignen?

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squenz
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Re: DIY Klopferkennung

#4 Beitragvon squenz » Sa Apr 18, 2015 4:39 pm

gtr-tobi hat geschrieben:Cool, kannst du auch ein audiofile mit Hochpassfilter reisntellen?
Ich finde, dass er auch zwischen 8 und 14 sek grenzwertig klingt.


Im Anhang ist das Audiofile mit 7,7kHz Filter (die errechnete Klopffrequenz des Motors).
Anhand dieser hört man auch besser raus dass er zwischen 8 und 14 nicht klingeln sollte, zumindest ich hör das nicht raus,
hab aber natürlich auch noch nicht so viel Erfahrung.

ChristianK hat geschrieben:Saucool. Und billig!

Kann man da auch dauerhaft einen Bandpassfilter dazwischen klemmen? Was würde sich dazu eignen?


Dazu hab ich zuwenig Audio / Elektro Kenntnis, Audacity kann diese Filter leider nicht live setzen. Man hörts aber auch so
schon ganz gut und kann zur Sicherheit dann nochmal die Filter drüber laufen lassen und es in ruhiger Umgebung anhören.

Viele Grüße

Markus
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lpgo
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Re: DIY Klopferkennung

#5 Beitragvon lpgo » Sa Apr 18, 2015 11:57 pm

squenz hat geschrieben:Das elektronische Stethoskop gibt es online für unter 30€.
Viele Grüße

Markus


Ich weiss nicht ob du hier den Link zeigen darfst, sonst über PM aber dieses Teil sollte zur basis ausrüstung gehören...

p.s. Ich höre da kein klopfen oder klingeln in deiner Datei zumindest bei meinen 2cv Motoren hört sich dan dann doch ganz anders an... (aber ich möchte nicht deinen Motor auf mein gewissen haben :? :? )....

Ich wurde mal bei 4000 Umdrehungen die Zündung auf 45 grad sezten zum beispiel bei vollgas (und gleich runter wenn du vom Gas gehst) und dann mal kurzfristig (2 bis 3 sekunden) Vollgas geben und mal hören wie dass sich anhört... Dass hasst du sicherlich klopfen/klingenln....
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Re: DIY Klopferkennung

#6 Beitragvon squenz » So Apr 19, 2015 8:49 am

Wenn man im bekannten online Auktionshaus nach "elektronisches Stethoskop" sucht ist das eines der ersten Ergebnisse ;)

Was das Klingeln / Klopfen betrifft, hab ich mich an den Demoaufnahmen orientiert, die z.B. zum Phormula Knock KS4 oder auch dem Plex Knock Monitor auf den entsprechenden Websiten zu finden sind. Dort wird dieses Knistern und Zirpen als "mild Knock" beschrieben.
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Re: DIY Klopferkennung

#7 Beitragvon gtr-tobi » Mi Apr 22, 2015 7:47 pm

Also das ist definiv klopfen!, Zwar nicht schlimm, aber dennoch da!
Habe jetzt 3 unterschiedlichste Motoren abgestimmt und das klang jedesmal genau so!

Hier mal etwas extremer:
https://www.youtube.com/watch?v=qBNVo48U63k
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Re: DIY Klopferkennung

#8 Beitragvon Cali-LET » Mi Apr 22, 2015 9:05 pm

Ein Kondensator in Reihe schafft (bedingt) abhilfe, da das dann ein reiner Hochpassfilter ist. So bekommt man zum indest mal die großen/lauten Motorfrequenzen raus

6000rpm = 100Hz, also weit weg vom Klopfen
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Re: DIY Klopferkennung

#9 Beitragvon squenz » Do Apr 23, 2015 9:36 am

Ich hab noch ein wenig recherchiert und so ein Hochpassfilter besteht eigentlich nur aus einem Kondensator und einem Widerstand. Kapazität und Widerstandswert ergeben dann aus einer Berechnung die Grenzfrequenz. Ich hab mir je ein Set und eine kleine Lochrasterplatine bestellt und werde mal ein wenig damit spielen.

Viele Grüße

Markus
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Re: DIY Klopferkennung

#10 Beitragvon Cali-LET » Do Apr 23, 2015 10:19 am

Genau so sieht es aus.
Kondensator in Reihe = Hochpass
Kondensator paralell = Tiefpass

Spule in Reihe = Tiefpass
Spule paralell = Hochpass

Und passend dazu immer noch einen Widerstand. Da der Kondensator bei dir in Reihe sein muss, musst du den Widerstand paralell hängen. Bedenke dann den summenwiderstand mit dem Kopfhörer.

Ich denke so mit 10kOhm und 47µF (Handyrechnung) müsstest du ganz gut liegen. Hab so ca 150Hz angenommen, das entspricht einer Motordrehzahl von 9000rpm
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Re: DIY Klopferkennung

#11 Beitragvon squenz » Do Apr 23, 2015 10:42 am

Cali-LET hat geschrieben:Und passend dazu immer noch einen Widerstand. Da der Kondensator bei dir in Reihe sein muss, musst du den Widerstand paralell hängen. Bedenke dann den summenwiderstand mit dem Kopfhörer.


Zum Verständnis: Würde es einen Unterschied machen ob ich den Filter zwischen Klopfsensor und "Verstärker" setze oder zwischen Verstärker und Kopfhörer ? Die Spannung welche vom Klopfsensor kommt ist ja viel kleiner, d.h. die Auswirkung des Kondensators und Widerstand wäre dann doch eine andere, als wenn der Filter zwischen Verstärker und Kopfhörer hängt. Wie gesagt, mit Audio-Technik hab ich mich bis jetzt noch nicht wirklich viel beschäftigt.

Vielen Dank und Grüße

Markus
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Re: DIY Klopferkennung

#12 Beitragvon Cali-LET » Do Apr 23, 2015 10:52 am

Jain, so gut kenne ich mich da auch nicht aus. Was wichtig ist: Zwischen Klopofsensor und Verstärker musst du den Eingangswiderstand vom Verstärker berücksichtigen. der ist normalerweise sehr hochohmig. Der Kopfhörer selbst ist recht niederohmig.

Beispiel:
Filterwiderstand 10kOhm
Kopfhörer 24 Ohm (gängiger Beispielwert)
Summenwiderstand 23,9Ohm
Deswegen muss dein C recht groß werden damit das Produkt R*C den gewünschten Wert bekommt.

Wenn du nun an den Eingang gehst:
Filterwiderstand 10kOhm
Eingang 10kOhm (einfach mal geschätzt)
Summenwiderstand: 5kOhm
Jetzt wird dein C recht klein

Keine Ahnung ob das alles richtig ist, Schwingkreise berechnen ist schon bissl her

EDIT:
Ich hab vermutlich noch nen Denkfehler. 150Hz wäre da die Grenzfrequenz, die mit 6db/Oct abnimmt. Also hörst du immer noch was unterhalb von 150Hz.
Schau mal ob man die auf 500Hz legen kann, dann hättest du bei 125Hz schon eine Absenkung um 12db
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Re: DIY Klopferkennung

#13 Beitragvon squenz » Fr Apr 24, 2015 12:45 pm

Hallo Cali-LET,

mir ist nicht ganz klar warum Du die Grenzfrequenz so niedrig ansetzt.
Die errechnete Klopffrequenz liegt üblicherweise irgendwo zwischen 6-8kHz, d.h. man möchte
eigentlich Frequenzen die darunter liegen dämpfen. Die besten Ergebnisse hab ich in der Nachbearbeitung
mit Audacity aber sogar mit etwa 9 kHz erreicht, zumindest für mein Gehör war es hier am besten zu Unterscheiden ob das jetzt Nebengeräusche bzw. leichte Störungen sind oder ob es eben klopft/klingelt.

Heut sind leider nur die 1nF Kondensatoren angekommen, ich hab jetzt trotzdem mal einen in einen Adapter eingelötet und werde nachher mal 2 Aufnahmen mit dem Laptop machen. Mit der Frequenzanalyse in Audacity sollte man dann im Vergleich sehen können ob und wenn ja welche Frequenzen gedämpft wurden.

Viele Grüße

Markus
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Re: DIY Klopferkennung

#14 Beitragvon Cali-LET » Fr Apr 24, 2015 12:59 pm

Einerseits ist das richtig, dass die Grenzfreuenz sehr niedrig liegt, aber auf der anderen Seite gibt es zwischen der Klopffreuenz und den Motorgeräuschen nicht sooo viel. Mit 6db Flankensteilheit kann man etz auch keine wunder erwarten. Hab mal schnell den frequenzverlauf ausgerechnet (hoffentlich richtig) wenn man die auf 1000Hz legt

Blau ist nen "gedachtes" Frequenzband, eines klassischen Eingangs (Kopfhörer, Mikro etc pp)
Rot wäre ab 1kHz mit 6db gefiltert

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Re: DIY Klopferkennung

#15 Beitragvon squenz » Fr Apr 24, 2015 10:57 pm

Das das ganze Grenzen hat ist klar, dafür ist es eben nur ein Hochpass 1. Ordnung.
Ich hab heute jedenfalls den Kondensator eingelötet und die Aufzeichnungen vergleichen, kein Unterschied.
Ich hoffe dass morgen die Widerstände ankommen, dann wird weiter getestet. Ich mache das vor allem aus Spaß am basteln und lernen.

Viele Grüße

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