Archers Campfire
Bogenschießen => Ausrüstung => Thema gestartet von: Coureur de bois am Oktober 24, 2022, 11:41:55 Vormittag
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Im Ursprung sollte es ein Gewicht für mein ILF Mittelteil werden, nun ist es aber so etwas wie eine "Stimmgabel" ohne Forke geworden.
Also im Behälter sind Metallstäbe eingelassen, die dann die Schwingungen des Bogens hörbar werden lassen und das je nach Frequenz (höher-tiefer länger und kürzer)...
Hoyt Satori schwingt kürzer nach als 'Cobra von Weich...
coureur
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Huch, was kommt denn da auf uns zu?
Als Musiker verfüge ich über verschiedene Stimmgabeln wie auch Stimmgeräten.
Die (messbare) Schwingungsdauer ist allerding abhänging von der Qualität des Messgeräte,s dessen Zweck ja die Feststellung der Tonfrequenz ist, ab. Somit ist der Anwender/Nutzer des Stimmgerätes in der Funktion des Indikators für die Schwingungsdauer. Welchen Erkenntnisgewinn bringt denn solche "Messung"?
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Wie oben beschrieben ist das Stimmgerät Resultat eines Fehlversuches, also beinahe ein Zufall.
Wie jeder Gittajero an seinem Instrument zupft und die Stimmigkeit zu prüfen, machen das auch viele Boznerinnen im Sinne klingt gut passt also....
Ich habe es dann an meinem neuen Border - Mittelteil als "Nebeneffekt" beim Tillern versucht. Erkenntnisgewinn, klingt in mittlerer Tonlage und schwingt nur kurz nach (also mehr als 3 Sekunden) ist das System für mich o.k.
Mal sehen was sich noch so ergibt, oder ist es nur dummes Zeug :unschuldig:
aber am Bogen auf Dauer als Gewicht lassen, geht garnicht...dann nervt es....
coureur
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Verstehe ich das richtig? In dem Ding sind Metallstäbe eingelassen, die frei schwingen können?
Sind die Metallstäbe alle gleich lang oder sind die „durchgestuft”?
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Einfach nur die Metallstifte aus einem Ikearegal, mit etwas Spiel...es ging Eingangs nur um das Gewicht...
coureur
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O. K.
Deine Entdeckung betrifft dann quasi, dass ein schwingendes System ein anderes schwingungsfähiges System anregt, das wiederum die aufgenommenen Schwingungen in die Luft als hörbaren Schall überträgt.
Nun ist es so, dass die Möglichkeit von schwingenden Systemen, Anregungen zu übernehmen von den Eigenschwingungsresonanzfrequenzen abhängt. Ich gehe mal davon aus, dass die Frequenzverteilung Deines „Stimmgerätes“ nicht sehr gleichmäßig ist. Dies wiederum macht die Übertragungsfähigkeit sehr frequenzselektiv und die Ergebnisse werden stark vom Zufall beeinflusst sein, ob die Frequenzen richtig oder überhaupt getroffen wurden.
Als Alternative würde ich vorschlagen, direkt den vom Bogen an die Umgebungsluft abgegebenen Schwingungen, also den Direktschall messtechnisch zu erfassen. Da die eigentliche Amplitude bei bestimmten Frequenzen nicht von dominantem Belang sind, sondern die Messung der Erkennung und Auswertung des Ausschwingvorganges dienen soll, ist dazu auch kein kalibriertes spezialisiertes Messmikrofon nötig.
Ein einfaches Mikrofon (z. B. von einem Headset) reicht hier vollkommen aus.
Je nachdem, wie präzise Du das haben willst bieten sich unterschiedliche Messmethoden an.
Am Einfachsten wäre die Messung (eher Schätzung) mit einem Spektrumanalysator, hier könntest Du die Zeit stoppen, bis die Ausschläge in der angezeigten Grafik im Umgebungsgeräusch untergehen.
Präziser wären Nachhallmessungen, die einen Zahlenwert für einzelne Frequenzbänder ausgeben. Noch präziser und grafisch anschaulicher wäre eine FFT-Messung, die in ein periodenbasiertes Wasserfallspektrum umgerechnet wird…
Hab ich wieder Bahnhof erzeugt?
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Also bis "Eigenschwingungsresonanzfrequenzen" habe ich es verstanden ;D
Ist aber auch egal. Bin Bahnpendler und gewöhnt am Bahnhof zu stehen.
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Mit „Eigenschwingungsresonanzfrequenz“ hab ich auch eine Tautologie fabriziert. Eigenschwingungsfrequenz und Resonanzfrequenz sind Synonyme.
Ein (hoffentlich) anschauliches Beispiel:
Im urbanen Umfeld begegnet man hin und wieder Pollern, zwischen denen Ketten hängen. Als Kind oder als Kindgebliebene(r) kann es vorkommen, dass man mit der Kette spielt und daran wackelt. Irgendwann stellt man fest, dass es eine bestimmte Geschwindigkeit (Frequenz) gibt, bei der es nur wenig Kraftaufwand bedarf, um die Kette zum Schwingen zu bringen. Wenn man die Kette loslässt, schwingt sie mit derselben Frequenz noch eine Zeit nach. Man hat also die Resonanz-/Eigenschwingungsfrequenz des schwingungsfähigen Systems erwischt.
Alle anderen Frequenzen benötigen deutlich mehr Kraftaufwand und die Kette schwingt nach dem Loslassen trotzdem mit ihrer Resonanzfrequenz aus. Etwas leichter geht es bei exakt der doppelten oder weiteren Vielfachen davon, wobei das Nachschwingen der Kette dann zeitlich kürzer ausfällt. Hier spricht man von Moden und Güte. Die Grundfrequenz ist die Mode 1. Ordnung. Die Vielfachen davon dann Moden 2., 3., … Ordnung. Die Dauer des Nachschwingens wird durch die sog. Güte beschrieben. Ein langes Nachschwingen heißt hohe Güte bzw. geringe Dämpfung, ein schnell ausgeschwungenes System hat eine niedrige Güte bzw. eine hohe Dämpfung.
Auf obiges „Stimmgerät“ bezogen heißt das, die schwingenden Teile haben ihre eigenen Resonanzfrequenzen. Nur wenn diese getroffen werden, baut sich eine starke Schwingung auf. Wenn nicht, dann eben nicht. Das macht das Ganze Frequenzselektiv und als Diagnosegerät eher begrenzt tauglich.
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Noch präziser und grafisch anschaulicher wäre eine FFT-Messung, die in ein periodenbasiertes Wasserfallspektrum umgerechnet wird…
auch bei nicht-nadelförmigen Impulsen? Der Zerfall im Wasserfalldiagramm bei "längeren" Geräuschen ... ist der darstellbar? Ich versuche nämlich gerade das "Gefühl in der Hand" bei verschiedenen Sehnen anhand Messerwerten zu verstehen. So ganz gelingt das noch nicht. Hier sind wir natürlich im Bereich unter 80Hz, meist unter 30Hz, sonst würden wir das in der Hand nicht fühlen.
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Noch präziser und grafisch anschaulicher wäre eine FFT-Messung, die in ein periodenbasiertes Wasserfallspektrum umgerechnet wird…
Hab ich wieder Bahnhof erzeugt?
:nospam:
Noch eine These
Eine FFT ist eine mathematische Zerlegung eines Signalverlaufs in Sinuskomponenten und keine Messung. Dabei unterstellt man der Aufzeichnung, daß sie aus sich überlagernden Sinusschwingungen zusammengesetzt und periodisch ist. Man versucht so das Signal zu approximieren/ rekonstruieren. Weiterhin glit hier die Annahme, daß das Abtasttheorem von Shannon gilt.
Beides ist mit Sicherheit bei dem Bogen nicht gegeben.
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auch bei nicht-nadelförmigen Impulsen? Der Zerfall im Wasserfalldiagramm bei "längeren" Geräuschen ... ist der darstellbar? Ich versuche nämlich gerade das "Gefühl in der Hand" bei verschiedenen Sehnen anhand Messerwerten zu verstehen. So ganz gelingt das noch nicht. Hier sind wir natürlich im Bereich unter 80Hz, meist unter 30Hz, sonst würden wir das in der Hand nicht fühlen.
Computerbasierte Messysteme akzeptieren unterschiedliche Anregungssignale. Der Dirac- (Nadel-) Impuls wird dabei höchstens noch aus akademischen Gründen verwendet. Der Signal-Rauschabstand ist extrem schlecht. Besser, aber immer noch nicht gut geeignet zur Messung akustischer Systeme sind MLS- Signale oder weißes Rauschen. Hiermit werden die höheren Frequenzen unverhältnismäßig stark wiedergegeben und der S/N-Abstand wird zu tieferen Frequenzen hin sehr schlecht. Als sehr tauglich hat sich Rosa Rauschen erwiesen. Damit hab ich immer während meiner aktiven Boxenbauerzeit gemessen. Spielt hier aber keine Rolle, es soll ja das Bogenverhalten betrachtet werden und keine Stereoanlage.
Die Messysteme nehmen dann über eine vordefinierte Zeit die Signale auf und wandeln sie per invertierter FFT in eine Impulsantwort um (Bei akustischen Systemen im utopischen Idealfall ein Dirac-Impuls), woraus wiederum sämtliche anderen darstellbaren Messergebnisse berechnet werden.
Zur Aufnahme sehr tieffrequenter Schwingungen bedürfte es einer sehr ruhigen und reflexionsarmen Umgebung, oder (nicht probiert, aber Vermutung) man klebt ein billiges Mikrofon mit Druckgradientcharakteristik direkt an den Bogen, so dass die Schwingungen direkt als Körperschall aufgenommen werden.
:nospam:
Noch eine These
Eine FFT ist eine mathematische Zerlegung eines Signalverlaufs in Sinuskomponenten und keine Messung. Dabei unterstellt man der Aufzeichnung, daß sie aus sich überlagernden Sinusschwingungen zusammengesetzt und periodisch ist. Man versucht so das Signal zu approximieren/ rekonstruieren. Weiterhin glit hier die Annahme, daß das Abtasttheorem von Shannon gilt.
Beides ist mit Sicherheit bei dem Bogen nicht gegeben.
Das Shannon-Abtasttheorem spielt bei der Schallquelle keine Rolle. In den softwarebasierten Messystemen wird die darstellbare Auflösung durch die Wahl Sampledauer und Abtastfrequenz bestimmt. Bei günstigen A/D-Wandlern (Soundkarten) sollte man die native/höchst möglich Abtastfrequenz verwenden, da hier das verbaute Antialiasingfilter optimal arbeitet.
In dem von mir verwendeten ARTA kann man auch externe Signale verwenden, deren Aufnahme getriggert (plötzliche hohe Lautstärke) gestartet wird. Oder man nimmt ein WAV-File auf und importiert dieses zur weiteren Analyse.
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Und da wird behauptet "The Big Bang Theory" wäre eingestellt worden. ;D
Sorry, den konnte ich mir nicht verkneifen.
Finde es extrem interessant und beachtenswert über was so alles theoretisiert und "gefachsimpelt" wird.
Ich habe keine Ahnung von, aber es klingt genauso cool, wie wenn Sheldon loslegt.
Und das meine ich ganz ernst. Respekt an alle, die von so Zeug Ahnung haben.
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In dem von mir verwendeten ARTA kann man auch externe Signale verwenden, deren Aufnahme getriggert (plötzliche hohe Lautstärke) gestartet wird. Oder man nimmt ein WAV-File auf und importiert dieses zur weiteren Analyse.
Ja, ARTA habe ich auch mal verwendet für die Abstimmung der DSPs (als Frequenzweichen) im Heimkino. Musste man sich ziemlich damit beschäftigen, bin dann wieder zu REW. Aber das hilft mir auch nix bei meinem Thema, weil ich die Messwerte des Beschleunigungssensors aus 3 Dimensionen bekomme, d.h., ich kann das nicht einfach als Schallfeld betrachten. Diese 3 Dimensionen aber unabhängig voneinerander zu vergleichen, schlug auch fehl, sprich: sie sind nicht unabhängig.
Am Ende ists den Leuten eh egal, sie hören nur die Bogensehne und fühlen nur die Vibrationen, aber ich wollte einem "Fühlt sich gut an" oder "schlägt wie ein Esel" eben einen messbaren Bezug geben.
Warum? Weil mir @Kreta eine Lippmann Bogensehne gebaut hat, und ich Unterschiede zeigen will.
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Wenn ich jetzt nicht zu faul wäre, mein ganzes altes Equipment rauszusuchen und zusammenzustöpseln, würde ich versuchen ein Kleinkondensator-Nierenmikrofon an das Mittelteil zu tapen.
Was ich mir für später aber vorgenommen habe, ist eine reine Luftschallmessung im Wohnzimmer mit grafischer Auswertung. Mal sehen, ob es klappt wie gedacht oder ob ich den Mund zu voll genommen habe.
… kann es sein, dass wir uns früher schon mal im Visaton- und/oder DIY-HiFi-Forum über den Weg gelaufen sind?
Und um den Beschleunigungsaufnehmer beneide ich Dich, so einer fehlt noch in meiner Sammlung. Aber ich mach da eigentlich eh nix mehr. Ich hab meinen Laserdistanzmesser zum Klippeln auch nie in Betrieb genommen… :bla:
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Ich hab das bewußt provokativ formuliert. Alles gesagte kann man so nicht stehen lassen.
Nur mal so:
Ein gutes Buch, daß eine recht einfache verständliche Einführung gibt. Dort wird auch zu Anfang gezeigt, wo das Abtasttheorem versagt.
https://www.amazon.de/Digitale-Verarbeitung-analoger-Grundlagen-Schaltungstechnik/dp/3486245287
Das Abtasttheorem von Sannon ist die Grundlage der ditalen Signalverarbeitung. Man kann es auch Herleiten.
Oberflächlich gesagt: Ohne Abtasttheorem, keine Fouriertransformation (FT) und somit keine brauchbare Darstellung der Frequenzen.
Man muß mit mindestens der doppelten Frequenz 2f abtasten, um f zu rekonstruieren.
Man sollte schon wissen, welche Frequenzen und Signalarten man erfassen kann. ZB für ein ideales Rechtecksignal braucht man theoretisch eine unendliche Abtastrate. Bandbreitenbegrenzung ist auch ein Thema. Wichtig ist auch die Auflösung des verwendeten ADC. Die Bitauflösung stimmt da nicht mit der Realität überein. Mit billigen Komponenten braucht gar nicht erst anfangen, aber das ist ein eigenes Thema.
Kauf dir sowas. Kostet weinig im Vergleich zu früher.
https://www.tmc-direkt.de/produkt/agilent-hp-1631a-logic-analyzer/
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HiFi Forum und Beisammen.de waren meine Welt. Man bräuchte halt mehr zeit, um sich mit sowas zu beschäftigen. Andererseits, Stephen Henn, ein Bogen-Distri in Adelaide (hat auch einen guten YT Channel "Archery Supplies", so heisst sein Laden) sagte mir mal auf meine theoretischen Ergüsse "if you want to improve your shooting, go shooting". Er muss es wissen, was SA State Champion mit Recurve und Compound.
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Man muß mit mindestens der doppelten Frequenz 2f abtasten, um f zu rekonstruieren.
Bei den Frequenzen, die ich messe, kannste 2f noch mit dem Metronom mitklicken :-)
Aber ich Weiss was du meinst. Und das ist auch korrekt, hier aber kein Engpass.
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OmG, was habe ich da nur angestoßen (ist das fachlich korrekt ?)kann mich jetzt nicht entscheiden :klasse: oder :Achtung:
coureur
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Auch dazu gibt`s eine kluge Weisheit von Laotse:
Entscheide dich im Zweifel für das Richtige!
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Auch dazu gibt`s eine kluge Weisheit von Laotse:
Entscheide dich im Zweifel für das Richtige!
:klasse:
coureur
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Soooo, ich habe probiert (es kommen jetzt mehrere Posts, so dass der Text auch unmittelbar zum jeweiligen Bild passt).
Gemessen hab ich 2 meiner Bögen.
- Einen Langbogen mit Puschel in der Sehne, den ich als sehr leise empfinde, aber in der Hand spürbar (aber nicht/kaum hörbar) nachvibriert.
- Einen ILF-Recurve ohne Puschel in der Sehne, der relativ tieffrequent deutlich hörbar (und fühlbar) nachsummt.
Das USB-Messmikrofon hab ich mit den Gummis meines Armschutzes am Unterarm fixiert, die Mikrofonkapsel (Druckempfänger/Kugelcharakteristik) lag dabei etwa auf Höhe des Handgelenks.
Messwertaufnahme war über die Triggermethode, in dem Amplitudenfrequenzgang spiegeln sich die ersten 250 ms ab Abschuss wider (blaugrau ist der Langbogen, schwarz der Recurve).
Was mich erstaunt hat, beide sind im Frequenzbereich zwischen 200 Hz und knapp 3 kHz ziemlich gleichauf. Beim Langbogen erkennt man 2 Resonanzspitzen im tiefen Frequenzbereich (ca. 35 Hz und 70 Hz), obenrum ist er deutlich leiser als der Recurve. Letzteres ist wohl auf die Sehnenpuschel zurückzuführen. Der Recurve lässt ebenso im tieferen Bereich (ca. 100 Hz) eine ausgeprägte Resonanz erkennen. Der Frequenzganganstieg unterhalb 80 Hz beim Recurve ist nicht aussagekräftig, das sind Ruhegeräusche aus der Umgebung.
Die absoluten dB-Zahlen sind nicht verwertbar, da ich das System nicht pegelkalibriert habe. Dies Beeinflusst jedoch keinesfalls die relative Betrachtung der beiden Einzelfrequenzgänge zueinander.
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Jetzt kommt das Ausschwingverhalten der beiden Bögen in zeitbasierten Wasserfalldiagrammen (nicht wie weiter oben vorgeschlagen periodenbasiert).
Das Bild mit der Beschriftung „Wasserfall Falco“ ist übrigens dem Langbogen zuzuordnen.
Man erkennt ziemlich gut die deutlich längere Ausschwingdauer beim Recurve oberhalb 1 kHz.
Ist der Langbogen bereits nach 0,3 s stumm, surrt der Recurve knapp eine Sekunde lang.
Im tieffrequenten Bereich ist die Auflösung zu schlecht, um die Diagramme präzise ablesen zu können. Beim Recurve erkennt man aber dennoch schon einen Ausschwinggrat bei ca. 100 Hz.
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Interessant wäre noch eine Messung mit und ohne Sehnendämpfer beider Bögen zum Vergleich.
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Um die Auflösung der Wasserfalldiagramme zu erhöhen, wurden die Messdaten von den urprünglichen 48 kHz Abtastrate auf 8 kHz transformiert. Dies erhöht die Auflösung auf das Sechfache, begrenzt allerdings die Darstellung höherer Frequenzen auf knapp 4 kHz (siehe Shannon/Nyquist).
Beim Langbogen zeigt sich ein Ausschwinggrat bei ca. 35 Hz und den Vielfachen davon, die insgesamt etwa 1,5 s dauern, um die Darstellungsgrenze zu verlassen. Das Gebirge unterhalb ca. 25 Hz ist nicht relevant, das ist der Ruhegeräuschpegel, also eine Störung in der Messung.
Beim Recurve gibt es eine massive Resonanz (hohe Güte, also kaum Dämpfung und sehr schmalbändig) bei ca. 100 Hz. durch die Darstellung fast verdeckt noch eine bei ca. 75 Hz. Auch hier gibt es wieder Grate bei den Vielfachen der Grundfrequenzen. Die Zeitachse bis 1,5 s reicht hier nicht aus, um den 100 Hz-Grat voll darzustellen, weshalb es noch ein zusätzliches Bild mit Verlängerter Zeitachse gibt. Dort zeigt sich, dass der Grat die volle Messdauer von knapp 5,5 s im darstellbaren Bereich bleibt.
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Interessant wäre noch eine Messung mit und ohne Sehnendämpfer beider Bögen zum Vergleich.
Puh, mal sehen, wann ich die Muße dazu finde, heute jedenfalls nicht mehr ;)
HiFi Forum und Beisammen.de waren meine Welt.
…
Schade, wär lustig gewesen, wenn wir schon bei anderer Gelegenheit gelesen hätten.
@ Coureur de bois:
sorry fürs Threadkapern…
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ich kapere mal weiter:
Es darf geraten werden, welche Saite - äh - Sehne hier spielt.
Bogen 70" BB, W&W + Uukha VX1000 32#
Ohne irgendwelche Dämpfer
Endlos
Es sind 3 verschiedene. Solche, die man auch tatsächlich auf einem BB schießt (also nix Dacron oder Skinny)
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Da ihr gerade auf Kaperfahrt seid, gebt mir einen Ping, nur einen Ping (Roter Oktober...), :GoodJob:
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Ich geb dir 3 Pings. Wir haben ja sozusagen Red October.
So hören sich die Sehnen an. Nacheinander wie oben im Bild.
https://hwe-share.s3.eu-west-1.amazonaws.com/Bogensport/3sehnen.mp3
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Boah, Du bist ja fies! Jetzt bin ich doch glatt auf die unterschiedlichen Skalierungen der Zeitachse reingefallen…
Im Soundfile erkenne ich auf Anhieb einen Unterschied zwischen 1 und 2, bei 2 und 3 tu ich mir schwerer, wobei 3 etwas angenehmer klingt als 2.
1 hört sich für mich am angenehmsten an. Kürzer und etwas voller im Sound als die beiden anderen.
Bin auf die Auflösung gespannt!