Rekyylin numerossa 8/2010 oli juttu tee-se-itse luodin nopeusmittarista. Vaikutti hyvältä ajatukselta - täytyy kokeilla lähiaikoina. Perusajatus ole, että luodin synnyttämä paineaalto voidaan tallentaa halvoilla mikrofoneilla eri pisteistä eri raidoille ja ilmaisia/open source ohjelmistoja voidaan käyttää tallenteiden äänikäppyröiden vertailuun ja tarkan lentoajan määrittelyyn. Kun mikrofonien etäisyys tiedetään tarkasti, on helppo laskea luodin nopeus. Kunhan läppäri löytyy, niin hintaa tälle tulee vain muutama euro. Ajattelin nyt kysellä kännykkäversion perään.
Mahtaisikohan joku kiltalaisista osata/jaksaa koodata kännykkään ohjelmistoa esim. artikkelissa mainitun Audacity äänitysohjelman pohjalta? Luodin paineaalloon tallennetut käppyrät näkyisivät ruudulla erillisinä raitoinaan, ja niitä voisi scrollata ja zoomata yksittäin (toisistaan irrallaan, että saa scrollattua eri aikajanan kohdat päällekkäin) vastaavien kohtien löytämiseksi. Hieno pro-versio voisi jopa analysoida käyriä automaattisesti ja ehdottaa vertailukohtia. Käyttäjä joko hyväksyisi nämä, tai antaisi käppyröiden vertailukohdat manuaalisesti sormella klikkaamalla.
Ohjelma antaisi sitten luodin lentoajan kyseiselle käppyröiden vertailukohdalle ja laskisi automaattisesti luodin nopeuden, kunhan käyttäjä on syöttänyt mikrofonien tarkan etäisyyden toisistaan asetuksiin.
Eihän tuo artikkelin mukainen läppärin käyttökään nyt aivan mahdotonta ole, mutta kännykkää olisi mukavampi raahata mukana, ja varsinkaan talvipakkasilla ei viitsi viedä läppäriä pihalle.
Tässä linkki rekyyli.fi:n keskusteluun aiheesta ja keskutelusta poimitut mikrofonien ja jakiliittimen linkit:
http://www.rekyyli.fi/board/viewtopic.php?f=7&t=1653
http://www.partco.biz/verkkokauppa/product_info.php?cPath=17_1443&products_id=10834
http://www.partco.biz/verkkokauppa/product_info.php?cPath=1926_1967&products_id=8946
En ole lukenut rekyylin artikkelia johon viittaat mutta pari kysymystä tästä ehdotetusta ratkaisusta. Minkälaisille etäisyyksille mikrofonit sijoitetaan toisiinsa nähden ja tulevatko ne kiinteästi johonkin varteen kiinni joka pitää etäisyyden vakiona vai mitataanko mikkien välinen etäisyys joka kerta erikseen? Onko tämän tyyppisen mittarin tuloksia verrattu perinteiseen valokennomittariin?
Bryan litz käytti hiukan vastaavaa viritelmää BC:n mittaukseen. Hänen järjestelmässään mikkeinä toimivat radiopuhelimet jotka kaliprointiin keskenään. Langaton tiedonsiirto mahdollistaisi myös nopeuksien mittauksessa pidemmän mittauspisteiden välin joka pääsääntöisesti johtaa parempaan tarkkuuteen. Mikkien välisen etäisyyden voisi mitata ampumapaikalta lähetetyllä testiäänellä ja vertaamalla testinäytteen saapumisaikoja mikeille. Toisena vaihtoehtona rakennuksilla käytettävä laseretäisyysmittari joka pystyy vähintään cm tarkkuuteen.
Mikrofonit oli artikkelin laitteessa laitettu vain vaneriin kiinni. Välimatkan olisi varmasti hyvä olla yli metrin mittainen ja etäisyyden mittauksen pitää olla erittäin tarkka. Metrikin on sinänsä riittävä, eli esim puhdistuspuikkoon merkit mikrofonien paikalle. Mikrofonit olisivat muutaman metrin päässä piipunsuusta vinon ammuntakulman mahdollisuuden minimoimiseksi.
Normaali tallennustaajuus on jotain 44 000 hertzin pintaan. 900 m/s luoti ehtii mennä vain 2cm tänä aikana, eli sillä ei ole merkitystä tarkkuuteen.
Eikös tuo 2 cm ole todella paha virhe jos anturien väli on vain metri. 1 % virhe molemmilla antureilla = (1^2+1^2)^0.5 = 1,4 % kokonaisvirhe toistotarkkuudessa sotkee ainakin lähtönopeusvaihteluiden mittaamisen täysin.
Tässä mittaustavassa olisi etuja valokennomittaukseen nähden kunhan mikkien välimatka on tarpeeksi pitkä. Nopeuden mittaus ei olisi riippuvainen valo-olosuhteista. Langaton tiedonsiirto mikeiltä on kohtuullisen helppo toteuttaa joten mittausjärjestelyn pystytys olisi nopea homma. Mikkien paikka ei olisi kovin tarkka eikä niiden tarvitsisi olla ihan linjassa mutta mikkien etäisyys luodin lentoradasta ja ampumapaikasta olisi hyvä olla tiedossa tarkasti. Lisäksi äänennopeuden korjauksen voisi tehdä ilmasto-olosuhteiden mukaisesti. Mittauspisteiden pitkä välimatka johtaisi siihen että lähtönopeuden joutuisi määrittämään luodin bc:n tai tutkadatan avulla.
Nämä korjaukset olisi kuitenkin helppo sisällyttää esimerkiksi excel taulukkoon joka laskee nopeuksista tilastolliset hajontasuureet.
Lisäksi tästä mittausjärjestelystä olisi melko lyhyt matka siihen että mittausjärjestelyn voisi muuntaa lähtönopeuden mittauksesta bc:n mittaukseksi. Yksi mikki lisää pitäisi äkkilaskulla mahdollistaa sekä bc:n että lähtönopeuden yhtäaikaisen ratkaisemisen. Lisämittauspisteillä saataisiin analyysin tarkkuutta parannettua.
Joo, tuo 2 cm onkin aika paljon tässä. Pidemmällä mittausvälillä ei tunnu niin paljon, mutta äänitystaajuutta voi myös nostaa 96 kHz:n melko helposti. Näin jo parin metrin mittausmatkalla saataisiin noin ±2 m/s, pidemmillä parempi.
BC:tä olisi varmasti tarvetta käyttää jo sen takia että mittaus pitää tehdä muutaman metrin päässä piipun suusta.
En ole vieläkään saanut aikaiskei testiä. Täytyy yrittää parin viikon sisällä.
Lainaus käyttäjältä: mysteryman
Nämä korjaukset olisi kuitenkin helppo sisällyttää esimerkiksi excel taulukkoon joka laskee nopeuksista tilastolliset hajontasuureet.
jouduin hetken miettimään. Mutta eihän äänen nopeudella sinällään ole merkitystä nopeuden mittauksen kannalta. Äänen nopeuden uskon olevan sama molempien anturien kohdalla. Ellei nyt sitten laiteta mikkejä satojen metrien päähän toisistaan.
Äänennopeus supistuu pois vain jos mikit ovat täsmälleen samalla etäisyydellä luodin lentoradasta. Korjaus itsessään on melko yksinkertainen. Monimutkaisempaa on määrittää se mikkien etäisyys lentoradasta. Voi tosiaan olla että on selkeämpää pyrkiä aina tilanteeseen jossa mikit ovat yhtä kaukana lentoradasta. Tämänkin virheen merkitys pienenee kun anturien väliä kasvatetaan. Jos mikkien etäisyys luodin lentoradasta oletetaan samaksi mutta todellisuudessa se eroaa puoli metriä vastaa se noin 1,5 metrin virhettä anturien välisen etäisyyden määrityksessä. 150 metrin anturivälillä siis 1 % virhe. Näistä tarkasteluista voi päätellä ainoastaan sen että mittausjärjestelyn pystytyksen kanssa tulee olla huolellinen.