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２００５年 ５月 ５日(木)
コウモリと超音波
ULTRA SONIC DETECTOR。一般的にはバットディテクターとも呼びますが、これは超音波を可聴音に変換して聞く装置。
うちは多摩川に近いので春以降の夕方からはコウモリが一斉に飛び始めるのを身近で観察できます。もちろん捕食のためですが、
コウモリは有視界飛行ではなく、超音波を発して、これの反射音を聞き取り、障害物回避や獲物の存在を認識しております。
超音波は指向性が非常に鋭い事から、正確なポイントへの送波ならびに反射を受けることができるのでこのような事ができるのです。
手ごろな観察アイテム
これから、夏にかけては河原や郊外の公園など残された自然豊かな環境にコウモリが現れます。コウモリは常に夜空を騒がしく飛んでおりますが・・・。
本当に騒がしいか？自分の耳で確かめるのには、この装置は安くて手ごろです。
●販売もしております。→「販売へ」
●新型のサンプル音はこちら 「コウモリの超音波」
●旧バージョンの音はこちら 「コウモリの超音波」
※ノイズ低減の効果は聞き比べるとわかります。
音のサンプル追加 2005/05/07
超音波を聞く
人間の耳は２０KHZ以上の音を聞くことができず、コウモリが本当に超音波を出しているのかは間接的な方法をもってして実現できます。
そのひとつが当サイトでも以前紹介した「ULTRA SONIC DETECTOR」であります。
これは２年ほど前に、基本的な回路をつくり、何とか実用レベルと思っておりましたが、超音波を可聴音に変換する時、
受信信号に対する可聴音を得るための差の周波数(ローカルオシレーター)を混合する必要があります。
ここの部分を簡単なダイオード混合で構成するとローカル発振の信号が変換後の音声に漏れてしまいます。
要するにザーというFMラジオの同調が合っていないときのような音が目的の超音波変換音に混じり聞こえてしまう現象です。
私の知っている範囲では混合にはDBM(タブル・バランスド・ミクサー)が効果的と考えており、コンパクトなDBMを探しておりました。
そして、これが昨年手に入った、新日本無線のNJM2594でした。
初期型製作の状況
２００３年６月１６日 「コウモリの声を聞こうⅠ」 初期型
２００３年６月２１日 「コウモリの声を聞こうⅡ」 ケースもまとまり、それらしくなった。
２００３年７月 ６日 「中身なければただの箱」 マイクロコントローラー搭載
バージョンアップ
最近になり、３台ほどの受注を受けましたので、従来の回路通りに組み立てて、出荷しても良かったのですが、すでに入手しておいた、
スペシャルICであるタブルバランスドミクサーNJM2594を今回搭載しキャリアリークの低減をして音質の向上を図りました。
でもまだ、サーというFMノイズは残り、完全には取りきれてない状態です。
改善はこれだけではなく、操作スイッチを減らすため、電源スイッチとローカルオシレーターの切り替えをひとつのプッシュスイッチで操作できるようにしました。
これにはマイクロコントローラーを搭載して実現しております。
これによりトップパネルに操作アイテムを集中できた事。又、高調波カットならびにノイズ低減しとて L/Cによりπ型のローパスフィルターを追加しました。
仕様
●システム構成
２００５年４月３０日 「ULTRA SONIC DETECTOR2」 最新型ブロック図
・空中用超音波センサー ４０khzセンター 日本セラミック㈱
・プリアンプ 4558DD
・混合 DBM NJM2594 新日本無線
・ローパスフィルター π型 L/C TYPE
・オーディオアンプ GAINX50 LM386D
・マイクロコントローラー PIC12F629 MICROCHIP
●機能／その他
・変換方式 ヘテロダイン式 ※周波数変換法の一つ
・受信帯域 40khz ±7～10khz
・ローカル発振 30/35/40/45/50khz プッシュスイッチよる順次切り替え方式
・スピーカー 内蔵スピーカーはなし 外部ジャックにヘッドホンを接続して聞きます。
・電源 9V 006Pバッテリー×1 電源電流 最大 40mA
・サイズ W６６×H２８×D１２５mm(ボリュームつまみ含む)
・製造 オールワイヤリング(手配線) 数量がまとまったらパターン化も考えます。
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