Studio del fenomeno di risonanza alle alte frequenze

[Van47]

Ciao a tutti, sto conducendo un piccolo studio per l'università sull'argomento del titolo.
In pratica ho bisogno di registrare e in seguito di riprodurre suoni che spaziano fino a frequenze massime di 50000hz...

Sapreste gentilmete consigliarmi sull'attrezzatura da aquistare (hardware e software) e sul come configurarla correttamente?

Sarò grato a chiunque si prendesse la briga di aiutarmi...

 

[Nordata]

Sei un pochino vago nella descrizione dello scopo che ti prefiggi.

Ad esempio: quale tipo di risonanza?

In un materiale e se sì, quale?

In un sistema (quale)?

in un ambiente?

Sono settori completamente diversi ed ognuno richiede strumenti diversi.

Se, tanto per rimanere in campo audio, ti interessa studiare le risonanze che si possono generare nel sistema braccio/testina di un giradischi ti serviranno un disco test ed un programma di analisi del suono, ma il tutto avviene a frequenze basse.

Se, invece, ti interessano le risonanze nei materiali ti servirà un trasduttore per la misura delle stesse, nel catalogo della Bruel & Kjaer ne trovi parecchi (molto costosi) ed un programma per la misura, se ben ricordo loro ne hanno in catalogo (altrettanto costosi), anche qui però siamo nella parte bassa dello spettro sonoro.

Se, infine, ti interessano le risonanze di un ambiente, relativamente all'ascolto di musica, ti serviranno un microfono di misura, calibrato ed un programma per l'analisi spettrale.

Il programma stesso si occuperà di generare il segnale test.

Sta a te scegliere se adottare il sistema di misura basato sul singolo impulso (MLS) o tramite analisi in bande di frequenza (dai terzi di ottava in su) utilizzando rumore rosa.

Leggo però 50 KHz, questo rende la cosa leggermente più complicata, in campo audio ci si ferma ai 20 KHz, sia per i programmi di analisi che, in particolare, per i microfoni, anche quelli costosi.

Il tutto dipende anche dalla precisione ed accuratezza che ti servono, un microfono calibrato serio costa pure lui parecchio.

Fattore finale è poi, ovviamente, quello della spesa, strumentazione da laboratorio per questo genere di anlaisi costa migliata di Euro, tra trasduttori, eventuale generatore e relativo trasduttore e proigamnmi di analisi.

In campo semipro o amatoriale ci si può fermare a prezzi più umani, ma limitatamente al campo audio ed all'analisi delle risonanze di un ambiente.

Ciao

 

[Van47]

Allora, innanzitutto grazie mille per la tua puntualissima risposta!
Ora cercherò di darti un'idea più precisa di quello che ho bisogno di fare.
Ho bisogno di registrare tramite microfono dei particolari ultrasuoni attraverso gli oggetti che gli stessi fanno entrare in risonanza, una volta registrati ho bisogno di riprodurli per testare quali oggetti e quali materiali questi facciano entrare in risonanza.
Gli ultrasuoni in questione possono arrivare anche fino a 50KHz...
Il suono in questione non dovrebbe scendere sotto i -70db.
(Il microfono andrebbe posizionato in una normale stanza di casa adibita a laboratorio)
Non dispongo purtroppo di risorse immense, devo cercare di restare nel miglior rapporto qualità prezzo possibile;

che si può fare secondo te?

Grazie mille ancora del tuo preziosissimo tempo!

 

[Nordata]

Credo ci siano un pochino di difficoltà.

Non puoi certo utilizzare un normale microfono, anche quelli molto costosi, a condensatore, non superano i 20 KHz, dovresti cercare qualche trasduttore apposito.

Le capsule per trasmettere e ricevere gli ultrasuoni che si utilizzano, ad esempio, come sensori di prossimità o misuratori di distanza lavorano attorno ai 40 KHz, non so però che larghezza di banda abbiano.

Ci sono dei tweeter piezoelettrici che arrivano oltre i soliti 20 KHz, però sono tutte cose da sperimentare e credo che dovresti realizzarti il generatore.

Rimane il problema della registrazione poichè non puoi utilizzare una scheda audio da PC in quanto pure loro pensate per il campo audio; si potrebbe aggirare il proboema realizzando un sistema eterodina in modo da pttenere iun segnale in gamma audio, poi facilmente trattabile.

Tutte cose da sperimentare e su cui documentarsi.

Ciao

 

[Van47]

D'accordo credo di aver afferrato il problema, la strumentazione in normale circolazione non assicura risultati a causa del particolare campo d'impiego in cui ho intenzione di inoltrarmi.
Ora, io ho ovviamente già condotto degli esperimenti base per accertare la fattibilità degli esperimenti, ottenendo, devo dire, non poco soddisfacenti risultati:

in particolare per la registrazione ho utilizzato un normale microfono da computer dalle dimensioni il più piccole possibili (così da avere una membrana in grado di reagire meglio agli ultrasuoni) opportunamente spogliato di tutta la struttura ricoprente atta a eliminare le frequenze più alte... La particolare figura polare del microfono non si è rivelata una problema grave per i test più semplici. Utilizzando come software adobe audition 1.5 ed una scheda audio audigy soundblaster 2 con i suoi driver certificati ASIO sono riuscito a registrare utrasuoni anche fino a 70000hz provocati da fuoriuscite di aria compressa (utilizzando 192000hz come frequenza di campionamento).

Alla luce di questi risultati è lecito supporre che con attrezzatura migliore come schede audio esterne, un microfono a condensatore opportuno ed ovviamente tutta quella attrezzatura di contorno di cui non sono nemmeno in grado di citare il nome possa ottenere risultati migliori?

Grazie mille ancora

 

[Nordata]

Scusa la mia curiosità, ma come hai misurato quel valore di frequenza?

Ciao

 

[Van47]

In che senso? Come ho fatto il test? Oppure come ho fatto a sapere che emetteva anche a 70000hz?
Sapevo che le fuoriuscite di aria compressa emettono anche ultrasuoni, esistono infatti strumenti industriali appositi per individuare le minime tracce di esse, usando adobe audition ho misurato la frequenza dell'onda.