Uudised:
25. Juuni 2018, 04:58:33

Autor Teema: Laseriga heli ülekandmine 1 km kaugusele  (loetud 8400 korda)

Eemal Leho

  • Uustulnuk
  • *
  • Postitused: 2
Laseriga heli ülekandmine 1 km kaugusele
« : 28. Juuni 2013, 13:51:48 »
Tere

Olen elektroonika teise kursuse tudeng ja mul tekkis mõni öö tagasi idee:
Tahaksin kanda heli ca 1 km kaugusele kasutades selleks laserkiirt!
Küsimus: Kui keeruline sellist süsteemi oleks ehitada, kust peaks alustama ja kas selliseid asju on varem kusagil tehtud?

Eemal Heigo

  • Administraator
  • Noorliige
  • *****
  • Postitused: 52
  • Absurditeatri viimane näitleja
Re: Laseriga heli ülekandmine 1 km kaugusele
« Vastus #1 : 28. Juuni 2013, 14:24:54 »
Ma arvan, et sellise asja ehitamiseks väga põhjalike teadmistega füüsikast ja suure kogemuste-pagasiga inseneril kulub ca 2 nädalat, kui kõik asjad on olemas. Algaja kulutab selleks hunniku raha, mässab paar kuud, pimestab laseriga ennast ja teisi - lõpuks on tulemus null.

Selleks, et sellist süsteemi ehitada on vaja teadmisi kommunikatsioonist, elektroonikast ja laserite füüsikast. Laserid, eriti võimsad on küllalt ohtlikud. Ma loodan, et sa põhjalikult mõtled enne kui sellist süsteemi ehitama hakkad....!!!

Kui nüüd asjast rääkida siis põhimõtteliselt ma kujutan ette, et mingi väiksema distantsi peale on võimalik kasutada laserpointerit 1 - 2 mW või siis võimsamat laserpliiatsit ca 5mW võimsusega.
Vaja oleks mahtuvusliku mikrofoni, et heli elektrifitseerida ja 2 transistori helisignaali võimenduseks mille väljund tuleks kuidagi laseriga ühendada. Tõenäoliselt läheb vaja ka mingeid fokuseerivai läätsi. Seejärel tuleks fotodioodiga laserkiir uuesti audiosignaaliks moondada mille lõppväljundisse peale võimendit annaks ühendada kõlari :)
« Viimane muutus: 28. Juuni 2013, 14:27:27 Heigo »

Eemal sander.salm

  • Uustulnuk
  • *
  • Postitused: 14
Re: Laseriga heli ülekandmine 1 km kaugusele
« Vastus #2 : 28. Juuni 2013, 15:04:54 »
Sekundeerin Heigo vastust.

Kuigi optilisi sidelinke kasutatakse ka paari kilomeetriste vahemaade tarbeks, on sellistes rakendustest andmekadu ka ideaalsetes tingimustes meeletu. Andmekao vältimiseks kontrollitakse andemete õigsust softis ja vajadusel saadetakse uuesti, lisaks kasutatakse alati dubleeritud sideliine. Olenevalt sellest, kui kvaliteetne edastatud heli peab olema ja kui oluline on heli edastamise kiirus muutub ka veakontrolli keerukus ja sideliinide arv.

Lühidalt: on keeruline ja kulukas. Alustada võiks mõne põneva lainefüüsika raamatuga. Militaartehnikas kasutatakse optilist suhtlust ka heli edastamiseks, aga vahemaad on lühemad.

Eemal Heigo

  • Administraator
  • Noorliige
  • *****
  • Postitused: 52
  • Absurditeatri viimane näitleja
Re: Laseriga heli ülekandmine 1 km kaugusele
« Vastus #3 : 28. Juuni 2013, 15:37:47 »
Ma arvan, et alustada võiks sellisest projektist: http://sci-toys.com/scitoys/scitoys/light/light.html#laser_communicator
Ilmselt heli digitaalseks konverteerida, laseriga üle kanda ja siis uuesti digitaalseks konvekteerida on töökindlam variant.

Eemal raxz

  • Uustulnuk
  • *
  • Postitused: 1
Re: Laseriga heli ülekandmine 1 km kaugusele
« Vastus #4 : 28. Juuni 2013, 15:45:57 »
Laser ja vastuvõtja peavad ikka väga stabiilsel alusel olema, et infot liigutada. Lihtsam optikaga ikka.
Kuigi optilisi sidelinke kasutatakse ka paari kilomeetriste vahemaade tarbeks, on sellistes rakendustest andmekadu ka ideaalsetes tingimustes meeletu.

1550nm linki kasutades on Single Mode ja 9/125 fiibri puhul sumbuvus vaid 0.2-0.4dB/km. See on suht ideaalsetel tingimustel. Ei ütleks, et see meeletu on.
Sumbuvus levinumate kaablitüüpide ja madalama lainepikkusega on kusagil 3-6db/km.
1.8km (6x300m kaabel Neutrik opticalCON DUO pistikutega) kaugusele HD video saatmine ei tekitanud mitte mingisuguseid probleeme.

Eemal sander.salm

  • Uustulnuk
  • *
  • Postitused: 14
Re: Laseriga heli ülekandmine 1 km kaugusele
« Vastus #5 : 28. Juuni 2013, 16:12:31 »
Kuigi optilisi sidelinke kasutatakse ka paari kilomeetriste vahemaade tarbeks, on sellistes rakendustest andmekadu ka ideaalsetes tingimustes meeletu.

1550nm linki kasutades on Single Mode ja 9/125 fiibri puhul sumbuvus vaid 0.2-0.4dB/km. See on suht ideaalsetel tingimustel. Ei ütleks, et see meeletu on.
Sumbuvus levinumate kaablitüüpide ja madalama lainepikkusega on kusagil 3-6db/km.
1.8km (6x300m kaabel Neutrik opticalCON DUO pistikutega) kaugusele HD video saatmine ei tekitanud mitte mingisuguseid probleeme.

Sain siiski aru, et soov signaali läbi õhu edastada. Ja andmekadu ei seisne sellistes lahendustes signaali sumbuvuses, murekohaks on bitikadu.

Eemal Leho

  • Uustulnuk
  • *
  • Postitused: 2
Re: Laseriga heli ülekandmine 1 km kaugusele
« Vastus #6 : 30. Juuni 2013, 12:14:30 »
Pidasin silmas jah heli ülekandmist läbi õhu laseri abil öösel. See Heigo antud link on päris hea alguspunkt!
Sander - mida sa pead silmas bitikao all? Kas sa pead silmas seda, et kui õhus keerleb pisut tolmu või midagi siis läheb osa laserkiire energiast kaduma ja ei jõua 1 km kaugusele? Mõtlesin ise ka kasutada heli digitaalset konverteerimist ehk heli keeramist binaarkoodi mis paneks siis laseri vilkuma, ainult, et ma ei tea kui kõrgeid sagedusi sellised lihtsamad laserid(binaarkoodi tarvis) lubavad kasutada? Heli dünaamiline ülekandmine laseri abil on ilmselt veel problemaatilisem?

Eemal sander.salm

  • Uustulnuk
  • *
  • Postitused: 14
Re: Laseriga heli ülekandmine 1 km kaugusele
« Vastus #7 : 30. Juuni 2013, 23:44:43 »
See bitikadu on siis jah digitaalsete andmete edastamisel probleemiks. Helisignaalidest rääkides, on minimaalne bitiedastuskiirus 800 bit/s, vabavaraliste koodekitega ilmselt üle 1000 bit/s, kusjuures selles andmemahus ei ole sees serial suhtluseks vajaminevat infot. Sellise andmemahuga saab edastada kõne, kvaliteet on halb, aga sõnumid jõuavad kohale.

Kui sul on nüüd vaja seda signaali reaalajas edastada, siis peab ka läbi õhu see 1000 bit/s liikuma. Kui nüüd teha kõige lihtsam ja lollikindlam süsteem ühe laseriga, mis lihtsalt vilgutab 0 ja 1 vahel, siis jääb ühe biti kestuseks 1/1000 sekundit. Ühe biti riknemiseks piisab ühest tolmukübemest terve selle kilomeetrise lõigu peal. Signaali võiks jaotada mitme eri lainepikkusel töötava laseri vahel ja kasutada ka rohkem nivoosid, kui 0 ja 1, aga see kõik vajab lisainfot ja tarkust, et need bitid pärast vastuvõtja juures õigesse järjekorda saada.

Kuigi täpselt ei tea, mis konkreetne lahendus tegema peab, soovitan siiski pigem uurida mõnda vabasagedusel töötavat raadiosaatjat. On kordades odavam ja lihtsam.

Eemal VU-dB

  • Noorliige
  • **
  • Postitused: 56
Re: Laseriga heli ülekandmine 1 km kaugusele
« Vastus #8 : 25. Oktober 2015, 23:20:46 »
ilmselt mõtled midagi sellist,  mis on seal selles videos.   video lõpus näitab skeemi ka.

 

ma tahan ka sarnase asja järgi proovida.