Wie können Schwingungskaskaden auf Piezo-Elementen weiter gedämpft werden?

Ich versuche ein elektrisches Xylophon zu bauen. Ich möchte, dass es druck- / geschwindigkeitsempfindlich ist, also habe ich mich entschieden, Piezo-Elemente zu verwenden, um "Hits" aufzunehmen. Unten ist eine Nahaufnahme von meinem Setup. Nahaufnahme des Piezo-SetupsSo hat jeder Balken, den Sie sehen (insgesamt 4), ein Piezoelement, das auf die Unterseite geklebt ist. Die Stäbe werden mit CA-Kleber/Sekundenkleber auf dem Schaum befestigt und der Schaum wiederum mit CA-Kleber auf das darunter liegende Holzstück geklebt.

Wenn ich auf einen Balken schlage (hart genug, um einen bestimmten Schwellenwert zu überschreiten), wird das Piezo auf einem Arduino gelesen, das die Spitze im Signal findet und es in MIDI umwandelt, das wiederum an einen Raspberry Pi gesendet wird, der einen Ton erzeugt. Die Idee des blauen Schaums ist, dass, wenn ich einen Balken schlage, andere Balken (Piezos) nicht genug vibrieren, um einen Ton zu erzeugen.

Allerdings habe ich das Problem, dass der blaue Schaum die Vibrationen derzeit nicht ausreichend dämpft. Wenn ich einen Balken nicht einmal allzu hart treffe, löst er bereits andere Balken aus. Ein Nebenproblem ist, dass ich nicht sehr hart schlagen muss, damit der Piezo seinen Maximalwert (5 V) sendet. Dieser Zusammenhang könnte vielleicht gelöst werden, wenn ich weniger empfindliche Piezoelemente hätte. Gibt es die? Das erste (Haupt-)Problem ist für mich jedoch dringender. Habt ihr also eine Idee, wie man die Vibrationen besser dämpfen kann, um zu verhindern, dass auch andere Stangen vibrieren?

Unten ist ein grobes Bild meines Setups, falls das etwas klärt.Breiter Überblick über die Einrichtung

Hier ist ein Bild meiner Elektronik in gewissem Umfang. Nahaufnahme der VerkabelungDie Piezos sind rechts im Bild, sie sind in das blaue Steckbrett gesteckt, jeweils mit einem 1-MOhm-Widerstand. Die Eingänge werden dann mit dem transparenten Steckbrett verdrahtet, wo sie mit einem Mux (CD4051BE) verbunden sind. Der Mux ist mit einem Arduino-Analogeingang verbunden (gelber Draht ganz links). Dieses Setup ist, weil ich schließlich 16 Piezos mit 1 Arduino verbinden möchte.

Sie stellen Fragen zum Umgang mit Ihren Piezoelementen und auch wenn es weniger empfindliche gibt, geben aber KEINERLEI Auskunft darüber, welche Art von Piezoelementen Sie verwenden (Datenblatt) oder wie sie angeschlossen sind (Schaltplan) oder wie das Signal aussieht (Signalgraph)! Glauben Sie nicht, dass etwas fehlt?

Antworten (2)

Dieser Zusammenhang könnte vielleicht gelöst werden, wenn ich weniger empfindliche Piezoelemente hätte. Gibt es die?

Dies wird normalerweise gelöst, indem ein Widerstand über das Piezoelement gelegt wird. Sie könnten bei (sagen wir) 1 MOhm beginnen und den Widerstandswert schrittweise verringern, bis Sie die gewünschte Empfindlichkeit erhalten.

Sie könnten auch feststellen, dass Sie die Arduino-Eingänge beschädigen könnten , wenn das Piezo zu stark getroffen wird. Daher wird "Dämpfung" empfohlen und das Hinzufügen eines Vorwiderstands zwischen dem Arduino-Eingang und dem Piezoelement (möglicherweise 10 kOhm). Wenn Sie die Schnittstelle besser beschreiben könnten, könnte mehr Hilfe gegeben werden.

Ich habe bereits einen 1-Mohm-Widerstand für jedes Arduino, also sollte ich das dann erhöhen? Und meinst du, wenn ich den Piezo zu hart schlage, sendet er mehr als 5 V aus? Ich werde meinen ursprünglichen Beitrag mit einem anderen Bild bearbeiten, das meine Elektronik in gewissem Maße zeigt.
Den Widerstand verringern, nicht erhöhen.
Richtig, mein Fehler. Das macht absolut Sinn, wenn ich nur darüber nachdenke. Danke, das probiere ich gleich aus.

Dieses Problem wird als Übersprechen bezeichnet, bei dem das, was von einem Sensor erfasst werden sollte, auch von den anderen erfasst wird.

Ich würde empfehlen, dass Sie eine Möglichkeit einrichten, das Übersprechen zu messen. Messen Sie den Signalpegel zwischen einem getroffenen Element und seinem Nachbarn. Der Unterschied zwischen diesen ist das Übersprechverhältnis (normalerweise ausgedrückt in dB). Dies kann mit dem ADC auf dem Arduino und/oder einem Oszilloskop erfolgen. Auf diese Weise können Sie sehen, welche Auswirkungen potenzielle Verbesserungen haben (oder nicht), anstatt blind zu gehen.

Das Übersprechen kann wahrscheinlich mechanisch verringert werden. Eine Idee ist, jede Stange frei (immer noch horizontal) hängen zu lassen, wobei elastische Schnüre / Bänder sie in einem Rahmen aufhängen.

Eine andere Idee ist, das Gleichtaktsignal durch ein oder zwei Piezoelemente auf der Basis zu kompensieren. Subtrahieren oder dividieren Sie dann jeden Sensormesswert durch diesen Basiswert, bevor Sie die Treffererkennungslogik ausführen.

Wie können Schwingungskaskaden auf Piezo-Elementen weiter gedämpft werden?
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