Перейти к содержимому

Как оно тикает?

- Вместе разбираемся, как оно работает?
  • форумчанин со стажем
  • PipPipPip
  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 1 567

Создана по мотивам известной темы.
Специалистов уровня тамошних Добряка или Мимохожего мы вряд ли найдем. Хотя, чем черт не шутит, вдруг и у нас есть такие... Формат темы я вижу таким:

- Задается вопрос. Разумеется, в рамках раздела "Наука" - из физики, химии, биологии etc. Религию, философию и прочие социологии предлагаю оставить для профильных разделов.
- Кто чувствует, что ему есть что сказать по теме - отвечает.
- Обсуждаем до тех пор, пока всем заинтересованным не будет все ясно. Либо, наоборот будут достигнуты пределы компетентности нашего community wink.gif

Просьба к отвечающим - быть готовым аргументировать свои ответы. То есть, объяснить уважаемому сообществу почему "оно тикает" именно так, а не иначе.

НАчать (С) предлагаю с пресловутых акселерометров, установленных в наладонниках, телефонах, игровых приставках и т.д.
Вопрос такой: "Возможно ли применение этих встроенных датчиков-акселерометров для регистрации речи?"

Для начала прикладываю статью про интегральные датчики-акселерометры от Аналоговых Девиц. (Ссылку на которую давал уважаемый Lone Wolf)
Прикрепленные файлы

Как говорится: "Всем спасибо, все свободны"
  • 0

  • форумчанин со стажем
  • PipPipPip
  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 1 567

Ну что, поехали! smile.gif

Есть датчик-акселерометр, жестко прикрепленный к печатной плате устройства.
Есть звуковое давление от обычного разговора, которое может вызвать колебания платы устройства. И уже эти колебания (возможно) могут быть зафиксированы акселерометром.

Выберем расчетную схему.
Все упрощения и допущения стараемся делать в пользу тезиса о том, что акселерометр МОЖЕТ работать микрофоном. Но при этом остаемся в рамках реальности.

И так:
- Плата расположена перпендикулярно направлению распространения звуковой волны. То есть звуковое давление на плату максимально. Акселерометр меряет ускорение нормальное к ее плоскости, в направлении звукового давления.
- Плата жестко НЕ закреплена (Например, свободно подвешена). То есть, колебаться вместе с колебаниями воздуха ей мешают ТОЛЬКО силы инерции. Если нашу плату как-нибудь закрепить, то (в рамках нашей модели) амплитуда ее вынужденных колебаний однозначно уменьшится.
- Волновыми явлениями в нашей плате можно пренебречь, так как длина звуковых волн в ее материале минимум на порядок превышает ее размеры.

Вопросы? Возражения?

Как говорится: "Всем спасибо, все свободны"
  • 0

  • сообразительный пакостник
  • PipPip
  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 807

имеется пластинка прямоугольной формы, размерами a=10см=0,1м b=4см=0,04м, подвешенная на нити бесконечной длинны. (Рассматриваем современный PDA со встроенным G-датчиком)

Давление человеческой речи P лежит в пределах (10^-5 Па)-(10 Па) (ссылка:
здесь)
Выберем P=0.1Па
Сила F, действующая на пластинку площадью S=a*b и массой m=100г=0,1кг равна
F=S*P=a*b*P=0.1*0.04*0.1=0.0004Н
Второй закон Ньютона: F=ma, значит ускорение подвешенной пластинки будет a=F/m=0.0004/0.1=0.004м/c2
или в ускорения своодного падения a/g=0.004/10=4*10^-4g
Далее смотрим ТТХ конкретного образца и определяем, хватит ли ему точности замерить данное ускорение. (При желании, подставляем другое значение голосового давления)

А вообще-то, есть датчики давлений, выполненные по MEMS технологиям, прямо предназначенные для подобных вещей, только им бы саму звуковую волну ловить, а не движения корпуса мерить

Сообщение отредактировал ПЭВМ: 24.03.2010 - 21:46

Либо вы читаете ПДД, либо вам зачитывают КоАП (с) Я
  • 0

  • форумчанин со стажем
  • PipPipPip
  • Вставить ник
  • Цитировать
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 1 567

Да, ответ близок к моим оценкам.

- Разговор средней громкости - 50 дБ. Так как 0 дБ это 20 микроПа, то 50 дБ это примерно 300*20микроПа=0,006 Па

- Погонный вес пластины принимаем как у Вас - 100Г на 0,004м2, или 25кГ/м2

- 2-ой закон Ньютона а=(Сила)/(массу)=0,006Н/25кГ= 0,00024м/с2

Если мерять ускорения относительно g=9,81м/с2, то ускорение нашей пластины при "разговоре средней громкости" будет составлять порядка 24 микро(g)

В прицепленной выше статье приведен уровень шума акселерометра ADXL203 - порядка 2 милли(g).

Ответ: Чтобы полезный сигнал акселерометра вышел хотя бы на уровень шума нам не хватает два порядка.



добавлено в [mergetime]1269450742[/mergetime]

QUOTE (ПЭВМ @ 24 марта 2010, 21:44)
А вообще-то, есть датчики давлений, выполненные по MEMS технологиям, прямо предназначенные для подобных вещей, только им бы саму звуковую волну ловить, а не движения корпуса мерить

Безусловно Вы правы. Но это уже будет именно датчик давления, а не акселерометр.

Как говорится: "Всем спасибо, все свободны"
  • -1


1 человек читают эту тему
0 пользователей, 1 гостей, 0 скрытых пользователей