Most recent comments
Liveblogg nyttårsaften 2017
Tor, 11 months, 2 weeks
Jogging og blogging
Are, 1 year, 11 months
Liveblogg nyttårsaften 2016
Are, 1 year, 11 months
Reading in dark times
Are, 2 years, 1 month
Moldejazz 2016
Camilla, 2 years, 4 months
Dørskilt
Karoline, 2 years, 5 months
Halifax
Tor, 2 years, 5 months
Sony Smartwatch 3 review
Tor, 2 years, 6 months
Numerikk, takk
Tor, 2 years, 6 months
Topp tur
Camilla, 2 years, 8 months
50 book challenge
Camilla, 11 months, 2 weeks
Controls
Register

Å måle lydfarten med billige remedier

En stund nå har jeg fundert litt på et problem. Som tidligere nevnt skal studentene mine gjøre en lab, der de måler lydfarten på forskjellige måter. Den kanskje mest direkte av disse metodene er at man setter opp to lydsensorer ca 2 meter fra hverandre, og så lager man en skarp lyd, og kikker på grafen. Da ser man tydelig at lyden treffer den ene sensoren litt senere enn den andre, og så regner man ut lydfarten fra tidsforskjellen.

Problemet med dette forsøket er at man må ha forholdsvis høy loggefrekvens, altså mange målinge pr. sekund, for å få gode resultater. Hvis man for eksempel målet bare 1000 ganger i sekundet rekker lyden å bevege seg 30 cm mellom to målinger, så man får en unøyaktiget på rundt 10%. 10000 målinger i sekundet ville derfor vært bedre, men det viser seg at det ikke er så enkelt som å bare skru opp loggefrekvensen. Sensorene vi bruker er nemlig koblet til en nokså gammel (det vil si ca 10 år) boks som konverterer de analoge signalene fra sensorene til digitale signaler som sendes til pcen, og denne boksen kobles til pcen via com-port. Og når man skal måle 10000 ganger i sekundet med to sensorer er det en del data som må flyttes. Riktig nok ikke så veldig mye etter dagens standard, men litt i meste laget for com-porten. Det som skjer er i alle fall at systemet henger nokså ofte, og klager på at det ikke får data fra sensorene.

Til tross for disse problemene greide vi å gjennomføre laben i fjor (når jeg sier «vi» mener jeg stort sett Matteus), men jeg bestemte meg for å gjøre noe med dette til i år. Jeg kikket litt i kataloger over labutstyr, og det viser seg at det finnes mye dyrt utstyr som kan løse problemet mitt. Det finnes forsåvidt også mye dyrt utstyr som ikke løser problemet mitt, men for å gjøre en lang og kronglete historie kort: Jeg bestilte to stykk usb-kabler til de gamle boksene våre, til the low, low price of 650 kroner pr stykk, eller noe i den dur.

Mens dette har pågått, med mye frem og tilbake, har jeg naturligvis diskutert saken med Paul Anton, og vi kom etterhvert frem til at det som sikkert egentlig hadde vært best hadde vært å brukt to forholdsvis ordinære mikrofoner. En mikrofon er jo ikke noe annet enn en meget god lydsensor, og helt ok mikrofon koblet til en pc kan ta opp lyd med en loggefrekvens på nok slikt som 44000 målinger i sekundet, altså mye bedre enn disse sensorene, og det uten noe tull med dataoverføringen. Jeg vurderte å kjøpe et par mikrofoner for å teste, men jeg lot være, siden jeg følte meg trygg på at mine to grisedyre usb-kabler ville gjøre nytten.

Men så! Aiaiai! I går, da jeg skulle sette opp denne laboppgaven viste det seg at det har skjedd en dobbeltbooking, så de sensor-boksene jeg skulle bruke er det også noen andre som skal bruke. Dermed ble mikrofon-planen straks mer aktuell, og i dag morges gikk jeg til innkjøp av to stk Disney SingIt, High School Musical 3, med to mikrofoner i hver pakke, til totalt 198 kroner.


Saker! Utenom spillet, det er det bare å hive. Eller sende i posten til Are.

Det viser seg nemlig at it's not only only å koble to mikrofoner til én pc. Dette er jo helt ordinære pcer, så de har ikke spesial-lydkort med to mikrofoninnganger. Det finnes imidlertid usb-mikrofoner, men etter heftig googling fant jeg ut at en usb-mikrofon er essensielt et usb-lydkort med en mikrofon loddet fast. Hvis du plugger i to usb-mikrofoner har du dermed effektivt sett to lydkort (eller tre, for du har sikkert et fra før), og de fleste lettvinte programmer for å ta opp lyd lar deg ikke bruke to lydkort på en gang.

Det er her singstar-mikrofonene kommer inn i bildet. De kommer nemlig i par, med en fantastisk genial usb-adapter som gjør at pcen ser de to mikrofonene som én stereo-mikrofon. Dermed er det ikke noe problem å ta opp lyd med et enkelt program, for eksempel audacity, og man får opp lyden fra hver mikrofon som en egen kanal. Det gjør det meget enkelt å måle den tidsforskjellen jeg var ute etter, og når jeg gjorde forsøkte på kontormaskinen min nå nettopp ble jeg faktisk overrasket over hvor utrolig enkelt det var. Jeg hadde kanskje sett for meg at jeg måtte skrive et python-script for å behandle wav-filen og finne tidsforskjellen, men audacity lar deg zoome inn og lese av tiden med mer enn god nok nøyaktighet.

Så det er altså historien om hvordan jeg løste dette problemet for 198 kroner og et open source program, når jeg lett kunne brukt tusenvis på tøysete spesialsensorer. Jeg brukte riktignok over 1000 kroner på disse usb-kablene, men de vil uansett komme til nytte når vi etterhvert får nye pcer som ikke nødvendigvis har com-porter.

Problemet mitt nå er at jeg har to utgaver av Disney's SingIt High School Musical 3 som besudler kontoret mitt med sitt nærvær. Er det noen som kunne tenke seg en, eller helst begge, er det bare å si fra.

-Tor Nordam

Comments

Camilla,  12.03.10 18:43

Hvorfor kjøper noen de dyre usb-tingene da? Hvorfor er det et marked for dem, mener jeg.

Tor,  12.03.10 18:46

Disse boksene er jo en del av et system der det finnes mange forskjellige typer sensorer. Akkurat lyd er litt spesielt, fordi mikrofoner gjør akkurat det samme, mens sensorer for for eksempel trykk, bevegelse, kraft, lys og magnetfelt er ikke noe man får på Platekompaniet. Og når man har andre sensorer i samme serie er det veldig naturlig å kjøpe lydsensorer også.

Camilla,  12.03.10 19:12

Litt som at Blue Dragon lager alle slags rare typer sauser, og da er det naturlig å kjøpe deres søte chilisaus også, selv om den er dyrere enn, men smaker akkurat det samme som, den thailanske med ubegripelig merke?

Matteus,  13.03.10 03:58

Bra gjort, Tor. Fin løsning på problemet, og jeg måtte le litt for meg selv da jeg leste artikkelen. Hva med å gi bort avfallet/restene som påskegaver til de du jobber med, litt anonymt, med et kort fra en "hemmelig beundrer". Da blir det noen andres problem, og det blir noe alle kan le av i lunsjen om ti år eller så.

Are,  13.03.10 16:18

Konge!
Ser ut som spillene er til PS3? Jeg tar imot, jeg. Det må da vel være en sang eller to jeg har hørt om der? Eller er det bare "original" musikk?
Tor,  29.07.10 10:13

For de som måtte lure kan jeg nevne at dette labforsøket gikk meget bra. Opplegget var lett bruke og studentene synes det var lett å forstå, i tillegg til at jeg tror en del synes det er ganske stilig at vi kan bruke SingStar-mikrofoner til denne typen ting. Og resultatene ble temmelig nøyaktige.