Dopplereffekt und Geschwindigkeitsbestimmung

Über den Dopplereffekt kann man ja mit recht simpler Formel die Geschwindigkeit einer sich bewegenden Schallquelle bestimmen.

Es gab hier 2006 mal ein paar Beiträge unter dem Thread:
Da wurde jedoch nicht viel über die Datenverarbeitung geschrieben, und im Titel steht der Dopplereffekt nicht drin. (Hier soll es nicht darum gehen, eine Alternative für einen GPS-Sensor oder ein Staudruckrohr zu finden. Es geht mir um die der Auswertung zugrundegelegten Frequenzen der Schallquelle, also unseres Modellflugzeuges.)

Genau mit dem damals bereits gennanten Tool von Sprut "VSpectrum 1.56" wurde auch einer meiner Flieger 2005 aufgezeichnet, Screenshot der Auswertung siehe unten. Ich habe damals das Mikrofon möglichst genau überflogen, also ohne viel seitliche Abweichung, und das zweimal hintereinander in entgegengesetzten Richtungen. Aus der ersten Messung wurden 189km/h ermittelt, das andere Mal knapp 184km/h.

In der Auswertung sind die ausgewerteten Frequenzen des An- und des Abfluges eingetragen, 1615Hz und 1184Hz. Das Flugzeug war eine etwas größere RC-1 Maschine mit einem 15ccm Zweitakter mit 13,5x8 Zweiblattluftschraube, der bei Vollgas am Boden geschätzt 12.000/min gedreht hat, also 200Hz. In der Luft sind es bei Vollgas im Geradeausflug vielleicht als erste Näherung 13.200/min, 220Hz.

-> Woher kommt die Frequenz, die im Programm ausgewertet wurde, bzw. was sorgt am Flugzeug für die Entstehung dieser Frequenz von gemittelt ca. 1400Hz? Es ist mir klar, dass der gehörte Ton immer aus einem Spektrum verschiedener einzelner Töne zusammengesetzt ist, aber diese Freqeunz war offenbar die stärkste (lauteste) und wurde ausgewertet.

Was kommt als Quelle für die 1400Hz in Betracht:
- Auspuff (220Hz)
- Ansauggeräusch (220Hz)
- Propeller (jedes Blatt, pro Umrehung 2 Wellenberge?), das wären 440Hz
- ?

Würde mich über eine sachlichen Austausch freuen.

Dominik

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akafly

User
Hallo Dominik,
Auspuff-, Ansaug- und Blattgeräusche sind pulsförmig und erzeugen damit starke Oberwellen. Es handelt sich hier vermutlich um die 7. Oberwelle der Grundfrequenz. In der Schwingungstechnik ist bekannt, dass die einstelligen ungeradzahligen Oberwellen besonders stark auftreten.
Ein weiterer Effekt könnte durch die verwendete Sensorik/Software kommen. Falls diese das Frequenzspektrum aus den Differentialanteilen ableiten, werden höhere Frequenzen deutlich stärker bewertet.
Ich habe mit phyphox auf dem Smartphone die Verbrennerdrehzahl messen wollen, das ist schwierig weil auch hier die höheren Harmonischen durchschlagen und man durch eine Ordnungszahl teilen muss.
Gruß Rene
 
Hallo Rene,

das ist schon mal eine erste gute Info, danke schön. An die Oberwellen hatte ich nicht gedacht, und 200 x 7 =1.400 kommt ja schon mal gut hin.
An die Drehzhlmessung mittels Handy hatte ich auch schon mal gedacht, aber nie probiert.

Dominik
 
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