Fledermäuse und MEMS Mikrofon   


    von Peter Gerber, HB9BNI
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Vor etwa zwei Jahren hat der Versandhändler ELV einen neuen Fledermausdetektor angeboten. Ein „Bausatz“, im Prinzip ein Mischer, neu nun aber mit einem MEMS Mikrofon. Vor allem wegen des Mikrofons habe ich mir das Gerät gekauft. Das Bauen war kein Problem: Einige bedrahtete Bauteile auf die mit SMD-Bauteilen bereits bestückte Platine einlöten. Fertig. Das Handling ist etwas schwierig: zum Batteriewechsel muss das Gerät ganz zerlegt werden, dürfte kein einfaches Unterfangen in der Dunkelheit sein. Aber die Fledermäuse und auch Ultraschall produzierende Insekten hört man damit ausgezeichnet. Für Aufnahmen mit der Soundkarte meines Rechners (SDRFledermaus.htm) konnte ich das Gerät nicht „anzapfen“. Zu schwierig zum Löten und kein Platz für eine Buchse im Gehäuse. Also habe ich die Schaltung nachgebaut, natürlich nur Hochpassfilter und Verstärker, also ohne den Mischer und ohne NF-Verstärker. Und nicht mit den originalen Operationsverstärker, mit etwas mehr Betriebsspannung aber auch mit einem MEMS, das ELV unterdessen als Bauteil anbot,




Was ich für die Digitalisierung brauche, ist aber ein lineares Gerät, das nicht noch zusätzliche Oberwellen erzeugt. Also Planen vor Löten. Und vor allem: viel (VIEL) weniger Verstärkung.
 



Von links nach rechts: Spannungsstabilisierung für das MEMS-Mikrofon mit einem 78L02, ein NE5532 mit zwei OpAmps für zwei Sallen-Key-Hochpassfilter, jedes der beiden Filter hat eine Grenzfrequenz von rund 28 kHz und eine Verstärkung von 1. Dann ein von 15 – 60 fach einstellbarer Verstärker und eine aktive virtuelle Masse mit einem zweiten NE 5532. Die grün eingefärbten runden Punkte werden alle mit dieser aktiven virtuellen Masse (grüner Punkt am rechten Bildrand) verbunden.
 

 
Hier rund 0.6 Sekunden(!)  in einem speziellen Auswertprogramm für Fledermausrufe, aufgenommen mit einer früheren Version der Schaltung. Die Biologen bevorzugen eine Darstellung, bei der die Zeit horizontal und die Frequenz vertikal dargestellt wird. Man sieht das stark verrauschte Bild sowie zwei unterschiedliche Fledermäuse gleichzeitig. Die Signale bei 50 kHz und höher (also Bereich des roten Striches links im Bild) dürfte eine Pipistrellus Pipistrellus, eine Zwergfledermaus sein. Die andere Fledermaus, bei 30 – 50 kHz (grüner Strich) kann ich nicht sicher bestimmen, vielleicht ein Abendsegler.
 


Eine Aufnahme mit der neuen Version: Jagende Mückenfledermaus (wenn viel Chirp, dann genauere Lokalisation, also jagend).


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