Echolot stört Hydrophon

[aektschn]

Hallo Allerseits,

habe hier eine Frage an Spezialisten.

Habe derzeit zu Versuchszwecken an meinem Boot ein Hydrophon angebaut welches soweit ganz ordentlich funktioniert außer das die Klicks von meinem mitlaufenden Echolot übertragen werden was doch erheblich stört.

Was mich wundert ist, dass mein Echolot mit 50 kHz arbeitet, das Hydrophon aber nur 20Hz - 20 000Hz wiedergeben soll. Des weiteren hat ein Bekannter das gleiche Echolot mit dem Geber im Rumpf ein laminiert ohne die Klicks zu empfangen.

Hat jemand eine Idee was da los ist und wie ich das Problem auf einfache Art lösen könnte?

Beide Geber sind etwa 1m weit auseinander.

Gruß,
Harald

[Flieger]

Hallo Harald,

erst einmal Willkommen im -Forum.

Wenn dein Hydrophon nur bis 20kHz gehen soll, du aber die Klicks deines 50kHz Echolotes hörst hast du ein sehr gutes Hydrophon.

Ich würde das Echolot ausschalten wenn das Hydrophon im Einsatz ist.

[apiroma]

Kann sein, daß dein Hydro einen größeren Bereich empfängt, oder aber dein Boot so moduliert.

Schalte es aus wenn Du das Hydro brauchst.

[alexhb]

Moin,

mal aus Interesse die Nebenfrage, was genau machst du mit dem Hydrophon? Was gibt es unter Wasser interessantes zu hören?

Beste Grüße
Alex

[Joshua Slocum]

Hallo Harald,
willkommen im Forum.

Je nach dem, wie das Echolot den Burst generiert, kann es sein, dass du im Hydrofon die entstehende Stoßwelle als Klick wahrnimmst.
Wird die Amplitude des Bursts langsam aufgebaut, entsteht kaum eine Stoßwelle, du hörst nichts, anders als bei von vorn herein hoher Amplitude.
Die 50 Khz wird dein Hydrofon sicher nicht bis an dein Ohr weiterleiten.

Ich habe hier noch ein älteres Echolot, das auf einer Frequenz von 180 Khz Arbeitet. Richte ich den Schwinger gegen eine Betondecke, sind selbst von dort die einzelnen Schwingungspakete als Klick zu vernehmen.

Im übrigen hatte ich vor Jahren einmal den Kontakt zu Gerhard Aretz
(http://www.amazon.de/SONAR-Theorie-P.../dp/3865823939 (PaidLink)).
Von ihm habe ich zwei super empfindliche, professionelle Hydrofone erworben, die nur noch einer Gehäusekonstruktion für den Elektrischen Anschluß bedurften. Mit denen sind selbst auf größter Entfernung immer wieder die Bursts von Echoloten vorbeifahrender Boote zu hören.
Mal ein Tip, fahr auf der Nordsee mal ein paar Meilen raus und häng das Hydrofon ins Wasser. Die Hauptverkehrsstraße einer Großstadt ist eine Oase der Ruhe gegen dem, was du da zu hören bekommst.
Im Anhang ein Bild meines Hydrofons.

Gruß Robin

[aektschn]

Hallo,

sorry für die verspätete Antwort, hatte vergessen auf automatisches benachrichtigen bei Antworten einzustellen.

Zur Anmerkung, beide Geräte sollen bzw. müssen gleichzeitig laufen.

Kann sein das es mehr empfängt als (vom Ebay Verkäufer) technisch angegeben da kein Datenblatt vorhanden ist. Jedenfalls ist es ein ELAC / Honeywell und wohl ein Auslaufmodell vom Bund:



Den Hinweis auf die Betonmauer finde ich interessant, könnte vielleicht das vom Gewässerboden reflektierte Signal des Echolot in das Hydrophon reinhauen? Dann würde es ausreichen unten am Hydrophon eine Platte anzubringen. Das würde erklären warum mein Bekannter keine Klicks bei identischen Echolot empfängt. Bei ihm ist ja noch Laminat und die Bootshülle dazwischen, mein Echolotgeber hängt hingegen frei im Wasser, ist am Bootsheck angeschraubt.

Alternativ könnte man evtl. ein KFZ Equalizer dazwischen hängen um störende Frequenzen heraus zu filtern..... ?!

Danke für die Antworten und Mithilfe,
Harald

[alexhb]

Zitat von alexhb

mal aus Interesse die Nebenfrage, was genau machst du mit dem Hydrophon? Was gibt es unter Wasser interessantes zu hören?

Entschuldigt bitte wenn ich damit offtopic bin, aber ich bin immer noch neugierig was ihr mit den Hydrophonen überhaupt macht.

[aektschn]

Uuuups,

glatt vergessen zu antworten......
Damit kann man z.B. Walgesänge hören, das Knacken von Garnelen etc.
Nachts auch sich nähernde Boote wenn man kein Radar hat.

Gruß,
Harald

[Joshua Slocum]

Hallo Harald,

vielleicht wäre es gut, wenn du dich einmal mit der Schallausbreitung unter Wasser etwas eingehender befasst.
Ein Thema, dass nicht mit der Schallausbretung in der Luft vergleichbar ist.

Um praktische Erkenntnisse zu sammeln würde dir ein Oszilograf weiterhelfen, mit dem die vom Hydrofon aufgenommenen Schallereignisse visualisiert und somit leichter verstehbar gemacht werden. Ersatzweise empfehle ich dir einen Software-Spectrumanalyser als Freeware für den PC.
Das Hydrofon auf deine Bedürfnisse zurechtzustückeln, wird m. E. der schlechtere Weg sein um zu einem befriedigenden Ergebnis zu kommen. Zum einen wird jede Anderung am Hydrofon auf Versuch und Irrtum hinauslaufen, wenn keine fundierten Kenntnisse über Wasserschall und Hydrofonaufbau vorhanden sind, zum anderen werden dadurch ja auch die guten Eigenschaften des Hydrofons beschnitten und vergleichbare Schallereignisse (z.B. Klicklaute von Delphinen) ausgeblendet.
"Verbesserungen" auf diese Art herbeizuführen kann zu einem langwierigen Prozess werden, bis sichErfolg einstellt.

Um die Klicks deines Tiefenmessers nicht mehr hörbar zu machen reicht es auch nicht eine "Platte" unter dem Hydrofon anzubringen.
Das Von dir verwendete Hydrofon besitzt einen keramischen PZT-Rohrschwinger, der von Hause aus schon die horizontalen Druckgradienten bevorzugt aufnimmt.
Das Ausblenden einer Richtung könnte, wenn überhaupt, nur durch einen Akustischen Sumpf bewerkstelligt werden, bei dem es in erster Linie auf das Verwendete Material ankommt um eine möglichst große Schallentkopplung zu erreichen.
Eine Richtwirkung lässt sich mit dem von dir verwendeten Hydrofon also kaum bis gar nicht erreichen.
Was also tun?
Erst mal messen und analysieren.
Die Bursts des Echolotes des Kollegen mit denen des Eigenen vergleichen.
Zeigen sich unter gleichen Einbaubedingungen signifikante Unterschiede in der Burstentwicklung, hilft nur noch, das Echolot abzuschalten oder durch ein Anderes zu ersetzen.

Fazit:
Es liegt also nicht an deinem Hydrofon, wenn es Schallereignisse aufnimmt, die in seinem Detektionsbereich liegen. Um ungewünschte Schallereignisse auszublenden sollte bei den schallemitierenden Einrichtungen begonnen werden. Vor allem, wenn sie im eigenen Zugriffsbereich liegen.
Einem Postprocessing, etwa durch einen Equalizer, steht natürlich nichts im Wege.

Gruß
Robin


P.s.

Um dem intressierten Leser die Aufgaben eines Hydrofon näher zu bringen hier noch etwas Text im Anhang:

Ein Hydrofon dient dazu, Schallwellen, die durch das Wasser transportiert werden, hörbar zu machen.

Dazu gehören u.a. Tierlaute die der Kommunikation dienen und weitere Laute, die durch Tiere erzeugt werden (z.B. Fressgeräusche, Geräusche beim Nestbau etc.).
Geräusche, die durch die Bewegung des Grundes bei Strömung oder Wellenbewegung entstehen.
Im Winter die Töne, die durch Eisgeschiebe und Eisbruch entstehen.
Im weiteren alle möglichen Geräusche technischer Art.
Propellergeräusche vorbeifahrender Schiffe, Bursts im niederfrequenten Bereich der Wide-Range-Sonare. Bei prospektionen die Schallwellen von Bodenradargeräten, die Klicks, die von Echoloten der Sportschifffahrt erzeugt werden, u.v. m.

Was im einzelnen intressant ist und was nicht liegt in der Betrachtungsweise und Zielsetzung des Hörers.

Ein Beispiel,
Per Hydrofon akustisch wahrnehmbar sind die seit geraumer Zeit von Umweltschützern angeprangerten, extrem energiereichen Sonarsignale der Seestreitkräfte, die bei Meeressäugern zu panikreaktionen, verletzungen und desorientierung führen sollen.

[Joshua Slocum]

Um einen Eindruck von Hydrofonaufnahmen zu bekommen hier ein Hinweis auf das Alfred Wegener Institut.

Im PALAOA Projekt wurde ein Hydrofon in der Antarktis in der nähe der Neumayer Polarforschungsstation installiert.

Alle Töne, die PALAOA aufnimmt, werden via WLAN an die Neumayer-Station geschickt und von dort per Satellit bis nach Bremerhaven gesendet.

Hier kann live mitverfolgt werden, was es im Antarktischen Meer zu hören gibt.

http://www.awi.de/de/aktuelles_und_p...er/livestream/

Die Töne sind im Internet in nahezu Echtzeit hörbar.


Gruß Robin

[aektschn]

Vielen Dank und guten Abend Robin,

stimmt, ich muss erst einmal die Differenz(en) zum Echolot des Kollegen ermitteln.
Vielleicht findet sich die Lösung schon in den individuellen Einstellungen der Geräte. Ich habe z.B. ein Doppelfrequenz mit den genannten 50 aber auch 200kHz welches sich automatisch bei größeren Tiefen umstellt. Möglich das sich sogar die hohe Sendeleistung von 4000 Watt im Flachwasser negativ bemerkbar machen.

Durch Deinen Beitrag sehe ich nun die Marschrichtung, mit dem Equalizer könnte ich höchstens die störende Frequenz in etwa grob eingrenzen, viel mehr wohl nicht.

Hätte schwören können das man mit Richtwirkung was machen könnte...warum:
Ich hatte zufällig bemerkt das die Propellergeräusche eines großen Diesels plötzlich weg waren als ein kleines Boot relativ nah an mir vorbei fuhr.......deswegen kam ich nachhaltig zu falschen Schlussfolgerungen an das Problem heran zu gehen.
Wenn ich drüber nachdenke war das Hydrophon vermutlich nur knapp unter der Wasseroberfläche oder irgend eine andere Kleinigkeit während des Versuchs.

Learning by doing. Als erstes die Bedienungsanleitungen der beiden Echolote durchlesen und Daten vergleichen.

Vorerst einmal gute Nacht,
Harald

[aektschn]

Hallo mal wieder,

gestern am Boot ein paar Sachen geprüft und u. A. eine doch recht verblüffende Feststellung gemacht.

Zuerst habe ich mal ein dickes PVC Rohr über den Echolotgeber gestülpt um den Einbauzustand (im Rumpf einlaminiert) des Gebers vom Bekannten zu simulieren.
Verblüfft musste ich feststellen das die Klicks vom Echolot deutlich stärker zu hören waren.

Also Rohr wieder ab und den doch schon ziemlich veralgten Geber gründlich gereinigt und siehe da: Reduzierung der Klicks um fast die Hälfte.
Könnte es sein das "Entkopplung" das Zauberwort ist, heißt das der Bootskörper die Klicks auf das am Boot befestigte Hydrophon überträgt?

Danach habe ich das Menü des Echolots durchgesehen:
Es ist ein sogenanntes Doppelfrequenz mit 50 oder 200kHz und man kann separat dazu sogar Ping Speed verstellen was man alles 1:1 auch in der Übertragung hören kann. Es war auf 200kHz eingestellt um deutlichere Echos zu erhalten. Bei der 50kHz Einstellung sind richtig kräftige KLACKS zu vernehmen, wesentlich störender. Bei Reduzierung des Ping Speed hört man richtiges KLACK....KLACK....KLACK im Sekundentakt.

Vielleicht sollte man hier auch einmal den Versuchsaufbau ins visier nehmen:
Angeschlossen an den beiden Kontakten ist das mir angeratene UNITRONIC LIYCY 2x0,75, die Abschirmung habe ich an das Hydrophongehäuse gelegt. Beim anderen Ende sind die Kontakte an 6,3er Klinke in Stereoausführung angelötet, Abschirmung ans Steckergehäuse.

Anfangs hatte ich einfach ein Koaxialkabel, Aircell 5, angeschlossen wovon mir allerdings abgeraten wurde.

Allgemein verstärkt sich jede direkte Berührung des Kabels sowie auch Klappern etc. an Bord deutlich hörbar in den angeschlossenen Honeytone Speaker, irre empfindlich.

So, erst einmal sehen das ich den Equalizer am Start habe und die Bedienungsanleitungen der Echolote finden.

Einen schönen Feiertag,
Harald

[bachbleamle]

Zitat von aektschn

Hallo mal wieder,

gestern am Boot ein paar Sachen geprüft und u. A. eine doch recht verblüffende Feststellung gemacht.

Zuerst habe ich mal ein dickes PVC Rohr über den Echolotgeber gestülpt um den Einbauzustand (im Rumpf einlaminiert) des Gebers vom Bekannten zu simulieren.
Verblüfft musste ich feststellen das die Klicks vom Echolot deutlich stärker zu hören waren.

Also Rohr wieder ab und den doch schon ziemlich veralgten Geber gründlich gereinigt und siehe da: Reduzierung der Klicks um fast die Hälfte.
Könnte es sein das "Entkopplung" das Zauberwort ist, heißt das der Bootskörper die Klicks auf das am Boot befestigte Hydrophon überträgt?

Danach habe ich das Menü des Echolots durchgesehen:
Es ist ein sogenanntes Doppelfrequenz mit 50 oder 200kHz und man kann separat dazu sogar Ping Speed verstellen was man alles 1:1 auch in der Übertragung hören kann. Es war auf 200kHz eingestellt um deutlichere Echos zu erhalten. Bei der 50kHz Einstellung sind richtig kräftige KLACKS zu vernehmen, wesentlich störender. Bei Reduzierung des Ping Speed hört man richtiges KLACK....KLACK....KLACK im Sekundentakt.

Vielleicht sollte man hier auch einmal den Versuchsaufbau ins visier nehmen:
Angeschlossen an den beiden Kontakten ist das mir angeratene UNITRONIC LIYCY 2x0,75, die Abschirmung habe ich an das Hydrophongehäuse gelegt. Beim anderen Ende sind die Kontakte an 6,3er Klinke in Stereoausführung angelötet, Abschirmung ans Steckergehäuse.

Anfangs hatte ich einfach ein Koaxialkabel, Aircell 5, angeschlossen wovon mir allerdings abgeraten wurde.

Allgemein verstärkt sich jede direkte Berührung des Kabels sowie auch Klappern etc. an Bord deutlich hörbar in den angeschlossenen Honeytone Speaker, irre empfindlich.

So, erst einmal sehen das ich den Equalizer am Start habe und die Bedienungsanleitungen der Echolote finden.

Einen schönen Feiertag,
Harald

Hallo,

mit Deiner Doppelfrequenz bist Du auf dem richtigen Weg.
Jede Schwingung erzeugt sogenannte "Harmonische". Ein Amateurfunker kann Dir das besser erklären und auch mit einem Messgerät ähnlich eines Oszilloskops, vorführen, da sieht man die Harmonischen auch laufen und man sieht auch, wenn sie aufeinandertreffen.

Man kann diese Aufeinandertreff-Frequenzen auch herausfiltern wenn sie einen stören.

Eddi

[aektschn]

Hallo Eddi,

danke, Du machst mir schon einmal Mut das Problem doch recht kostengünstig zu beheben. Von daher ist der Einsatz des Equalizer vielleicht allgemein nicht falsch, das wird sich allerdings erst noch herausstellen müssen. Möglicherweise treten langfristig noch weitere Störungen auf.
Mein Bekannter könnte leihweise ein Oszilloskop kurzfristig bekommen. Mit dem Ergebnis kann man z.B. gezielt einen Filter einsetzen falls es der Equalizer nicht schafft. Alternativ wäre noch das Laptop mit entsprechender Software via Mikrofoneingang begrenzt nutzbar.

Jedenfalls gehe ich davon aus das die fiesen "Harmonischen" im für Menschen hörbaren Bereich liegen denn wenn das Boot ganz ruhig driftet kann ich die Klicks deutlich hören, bei wechselnden Tiefen sogar schnell und langsam da der Weg zum Boden sich verändert, die Pings wohl automatisch schneller bzw. langsamer laufen?

Ich werde nun jemand suchen der mir das einigermaßen erklären kann.

Schönes Wochenende,
Harald

[Akki]

Ein Equalizer wäre für deinen Fall zu breitbandig.
Erkundige dich mal nach sogenannten Notch-Filtern.
Die sind in der Lage sehr schmalbandig nur einen
Peak im Frequenzband herauszufiltern, was deinem
Störimpuls entspricht. Mit einem abstimmbaren
Notch-Filter kannst du solange experimentieren, bis
die Nullstelle genau über deinem Störimpuls liegt.

Man kann es minimieren, aber ganz weg bekommst
du es normal nicht. Je nach eigenem Hörempfinden.

[aektschn]

Hallo,

dann wäre es vielleicht am besten die Frequenz bzw. Frequenzen per Oszilloskop einzugrenzen und mit dem Notch Filter exakt zu eliminieren wenn ich es richtig verstanden habe.

Hoffentlich ist die Frequenz beim 50 und 200kHz ausgesendeten Signal beim verstellen des Ping Speed gleichbleibend. Dann benötige ich wohl zwei Filter.

Gruß,
Harald

[Joshua Slocum]

Hallo Harald,

gerne hätte ich noch ein paar Infos zum Aufbau deines Hydrofons bevor ich mich hier in weitere wüste Spekulationen bezüglich deines Problems ergehe.
Dazu ein paar Fragen.
Warum verwendest du ein Datenkabel, das UNITRONIC LIYCY 2x0,75 von LappKabel?
Wenn du das Hydrofon ins Wasser tauchst, wird dabei ein teil des Kabels mit ins Wasser getaucht?
Wie hast du dein Hydrofon an den Audioverstärker angepasst?
Ist bei der Zusammenschaltung der einzelnen Komponenten evtl. eine Masseschleife entstanden?
Das vermeiden von Masseschleifen hätte nicht direkt mit deinem Problem zu tun, wäre aber sinnvoll um weiteren, nachgelagerten Problemen von vorn herein aus dem Weg zu gehen.

Das Bild meines Hydrofons zeigt dass der obere (dunkle) Teil der Konstruktion (dort wo das Kabel austritt) eine Verdickung aufweist. Die gibt es nicht ohne Grund.
Dazu später mehr.

Gruß Robin

[aektschn]

Abend Robin,

war vielleicht doch ganz gut den Zusammenbau darzustellen, oder?

Speziell dieses Kabel zu verwenden stammt vom Verkäufer welcher sehr viel mit allerhand Elektronik zu tun hat. Allerdings war ich von Anfang an skeptisch, hatte ich doch gedacht das Aircell 5, also Koaxkabel wäre bestens geeignet. Dachte letztendlich mit 2 Kabel ans Hydrophon und Abschirmgeflecht ans Gehäuse könnte vielleicht doch korrekt sein. Deshalb habe ich eine 6,3er Klinke in Stereoausführung angelötet.

Von dem Kabel sind keine 6cm im Wasser, nur das letzte Stückchen vom Geberrohr in das Gehäuse. Reiche eine Skizze nach falls Du wünscht.

Als Verstärker wird momentan behelfsmäßig nur das Honeytone mit 1 Watt verwendet. Hatte vorab bei der Firma Thomann angefragt aber denen reichen die Daten für eine Verstärkerempfehlung nicht aus.

Alle Anschlüsse wurden mehrfach gegen Masse durchgemessen, alles OK.

Lass mich bzgl. der Verdickung mal raten.....Vorverstärker...?

Gruß,
Harald

[Akki]

Was mich noch irritiert ist, du hast gesagt, dein Nachbar hat die Sorgen nicht, hat aber seine Geber fest einlaminiert. Was genau ist bei dir einlaminiert und was hängt nur provisorisch im Wasser?
Vielleicht schwingt der Geber bei einem Klick mechaisch auf und gibt diese Welle über das Wasser weiter, während der einlaminierte Geber über die Masse des Rumpfes das nicht schafft??

[aektschn]

Richtig, der einzige Unterschied ist das mein Echolotgeber am Heck angeschraubt ist während der meines Bekannten einlaminiert ist.

Deswegen hatte ich ein dickes Plasterohr einfach mal über den Geber geschoben um das Einlaminierte zu simulieren aber die Klicks wurden hingegen heftiger übertragen.

Mich irritiert eher das alles im wahrnehmbaren Bereich ist obwohl ich vermutlich nur noch bis 13 000Hz oder so hören kann.

Gruß,
Harald

[aektschn]

so sieht der vorläufige Aufbau aus. Die Geberstange ist höhenverstellbar (damit das Hydrophon während der Fahrt aus dem Wasser ist) sowie schwenkbar und ziemlich kräftig ausgelegt.

[Joshua Slocum]

Hallo Harald,

hier die beiden Bilder die dir mögliche Signalentwicklung eines Pings bei gleicher Frequenz unterschiedlicher Echolote zeigen.
Die ab- und ansteigenden Flanken sind zum besseren Verständnis natürlich übertrieben dargestellt

Gruß Robin

[Akki]

Zitat von aektschn

Mich irritiert eher das alles im wahrnehmbaren Bereich ist obwohl ich vermutlich nur noch bis 13 000Hz oder so hören kann.

Gruß,
Harald

Ich weiß nicht, wie alt du bist und ob du dich noch Ultraschall Fernbedienungen von Fernsehern erinnern kannst. Die lagen mit etwa 38 kHz auch ausserhalb des hörbaren Bereichs. Trotzdem hast du das Ein- und Ausschwingen der Kapsel als Knacken hören können...

[aektschn]

Moin Akki,

Nicht bewusst, bzw hatte ich vermutlich anderes als Fernsehen im Sinn.
Allerdings erklärt es das ich das Klicken auch ohne Hydrophon bei relativer Stille deutlich hören kann.

Gute Nacht vorerst,
Harald

[Privateer]

Völlig egal auf welcher Frequenz dein Echolot arbeitet, der erste Impuls, also die erste Sinusschwingung, reicht aus um diesen Klick im Hydrofon zu erzeugen.

Ein Ultraschallgeber wie er von Echoloten verwendet wird, ändert seine Dicke, wenn eine Spannung angelegt wird.
Beim anlegen einer Gleichspannung bleibt seine Dicke über die Zeit in der die Spannung angelegt ist konstant.
Bei einer Wechselspannung ändert er im Takt der Frequenz seine Dicke.
Diese Dickenänderung wird an das Wasser abgegeben und natürlich schon beim ersten anlegen der Spannung bzw. der ersten Sinusschwingung.

Je stärker die Leistung des Echolots, desto größer die Dickenänderung, desto größer der ans Wasser abgegebene Impuls, desto höher der vom Hydrofon empfangene Impuls, desto lauter der per Verstärker hörbar gemachte Klick.

Es nutzt also nichts zu versuchen, dem Klick mit einem Filterwerk (weder Equalizer noch Notchfilter) zu begegnen, da der Impuls keine eigene Frequenz besitzt die ausgefiltert werden könnte.

Die einzig sichere Methode den Klick zu unterbinden ist entweder das Echolot abzuschalten oder zumindest in seiner Leistung zu begrenzen.