- Öffentliche Beschallungssysteme (PA) mit mehreren Lautsprechern senden zur Prüfung des Lautsprecherverbindungsstatus fortlaufend einen Pilotton um 20 kHz aus; dieses Signal wird in Einkaufszentren oder U-Bahn-Stationen als beinahe ultraschallnaher Ton beobachtet
- Ursprünglich wird eine hohe Frequenz gewählt, damit Menschen ihn nicht hören, aber wenn sie unter 20 kHz sinkt, etwa auf 19,595 kHz, kann der Ton für manche Menschen als tatsächlich unangenehmes Geräusch hörbar sein
- Im Spektrogramm ist nicht nur ein fester reiner Ton zu sehen, sondern auch Amplitudenmodulation durch tieffrequente Bestandteile von Musik oder Werbung sowie Doppler-Verschiebung durch Bewegungen von Objekten in der Umgebung
- Ein bremsender Zug in einer U-Bahn-Station reflektierte den Pilotton und wirkte dadurch wie ein kontinuierliches bistatisches Sonar; in einer Tiefgarage ließ sich anhand des reflektierten Tons eines Skateboarders sogar eine Geschwindigkeit von etwa 11 km/h schätzen
- Ultraschallsignale aus der umgebenden PA-Infrastruktur könnten über die Zustandsüberwachung hinaus als experimentelle Sensoren für Geschwindigkeitsmessung, Erkennung von stillstehenden Rolltreppen, Indoor-Positionscodes oder das Finden ruhiger Orte dienen
Versteckter Pilotton in PA-Systemen
- Öffentliche Beschallungssysteme mit mehreren Lautsprechern verwenden einen beinahe ultraschallnahen Pilotton, um den Zustand der Lautsprecherleitungen zu prüfen
- Systeme wie Zenitel VPA und Axys End of Line detection unit überwachen den Verbindungsstatus fortlaufend mit einem Ton von ungefähr 20 kHz
- Fehlt der Pilotton, ist das ein Signal dafür, dass die Lautsprecherverbindung unterbrochen wurde
- Normalerweise wird eine sehr hohe Frequenz gewählt, damit Menschen ihn nicht hören
- Einige Systeme reichen jedoch in einen Bereich hinab, den Menschen als unangenehm wahrnehmen können
- In einer Stadt wurde ein Pilotton von 19,595 kHz beobachtet
- Mehrere Menschen konnten diesen Ton hören
- Anders als akustische Waffen wie The Mosquito, die noch niedrigere Frequenzen verwenden, handelt es sich wahrscheinlich eher um einen unbeachteten Konfigurationsfehler, da das Problem empirisch nicht überprüft wurde
Kein reiner Ton, sondern ein moduliertes Signal
- Der beobachtete Pilotton war fast nie ein vollständig reiner Ton; im Spektrogramm waren in der Umgebung schwankende Modulationsmuster zu sehen
- An einem Ort wirkte es so, als würden die tiefsten Frequenzanteile von Musik oder Werbung, die über die PA abgespielt wurden, den Pilotton amplitudenmodulieren
- Das könnte ein Nebeneffekt irgendeiner Art von Verzerrung sein
- Die Amplitudenmodulation um den starken Pilotton war farblich nach linkem und rechtem Mikrofonkanal getrennt sichtbar
- Musikbasierte Modulation war eher selten; häufiger veränderte sich der Ton, wenn sich Menschen oder Objekte bewegten
Doppler-Rückstreuung durch einen Zug
- In einer U-Bahn-Station erschien beim Einfahren eines Zuges im Bereich um den Pilotton ein tornadoförmiges Spektrogramm-Muster
- Nach einem anfänglichen breitbandigen Quietschen folgte ein strukturiertes Muster
- Es hielt bis zum Stillstand des Zuges etwa 15 Sekunden an
- Dieses Muster wird als dopplerverschobene Rückstreuung des am bremsenden Zug reflektierten Pilottons interpretiert
- Der Pilotton funktioniert dabei wie ein kontinuierliches bistatisches Sonar
- Während der Zug von rechts nach links vorbeifuhr, hörte der linke Mikrofonkanal überwiegend negative Doppler-Verschiebungen, der rechte Kanal positive
- Vergrößert erkennt man Sweeps, die sich wiederholt von positiven zu negativen Werten bewegen
- Sie könnten von Reflexionen an wiederkehrenden Strukturen des vorbeifahrenden Zuges stammen
- Kurze horizontale Bursts könnten durch unterschiedliche Oberflächenwinkel des Zuges entstehen
- Möglich ist auch, dass die regelmäßige Anordnung der Lautsprecher rund um die Station das wiederkehrende Muster erzeugte
Beobachtungen im Aufzug und in der Tiefgarage
- In einem Experiment mit Aufnahmen in einem gläsernen Aufzug während der Fahrt zwischen Stockwerken wurde der Pilotton während einer 10-sekündigen Fahrt teilweise vom Rauschen überdeckt aufgezeichnet
- In der Tiefgarage eines Einkaufszentrums wurde direkt unter einem PA-Lautsprecher ein vorbeifahrender Skateboarder aufgenommen
- Im Stereo-Spektrogramm erschienen viele Reflexionsmuster
- Neben dem 19.595-Hz-Pilotton war auch ein leiserer Ton bei 19.500 Hz zu sehen, was darauf hindeutet, dass in der Garage zwei PA-Systeme vorhanden gewesen sein könnten
- Beim Vorbeifahren des Skateboarders wechselte die Doppler-Verschiebung des reflektierten Tons von positiv zu negativ
- Im selben Moment änderte sich auch die Färbung des breitbandigen Radgeräuschs
- Der Bereich unter der Doppler-Kurve wirkte, als sei er mit Rauschen ausgefüllt
- Zur Geschwindigkeitsabschätzung wurde die einfache Doppler-Radar-Formel angewendet
- Die Temperatur in der Garage wurde auf etwa 15 °C geschätzt, entsprechend einer Schallgeschwindigkeit von 340 m/s
- Die maximale Doppler-Verschiebung schien ungefähr 350 Hz zu betragen
- Das Ergebnis lag bei etwa 11 km/h, ein realistischer Wert für einen Skateboarder
- Dass das Innere der Kurve ausgefüllt erschien, könnte daran liegen, dass von mehreren Punkten des Objekts reflektierte Signale unterschiedliche Winkel und Geschwindigkeitskomponenten erzeugen
Mögliche Experimente mit Ultraschallsignalen aus der Umgebung
- PA-Pilottöne dienen ursprünglich der Überwachung des Lautsprecherzustands, können aber durch Reflexionen von Bewegungen in der Umgebung unerwartete Informationen enthalten
- Mögliche Einsatzideen sind:
- automatische Geschwindigkeitsüberwachung in Parkhäusern
- Erkennung, ob eine Rolltreppe stehen geblieben ist
- Modulation als Positionscode, damit man sich in Einkaufszentren nicht verläuft
- Nutzung zur Übermittlung von Werbung auf irgendeine Weise
- Verwendung, um den ruhigsten Ort im Einkaufszentrum zu finden
- Diese Ultraschallsignale können wie unbeabsichtigte Indoor-Sensoren wirken, und die bereits vorhandene PA-Infrastruktur könnte Bewegungen und räumliche Informationen in der Umgebung offenlegen
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
FM-Radiosender senden kontinuierlich einen 19-kHz-Pilotton, um anzuzeigen, dass es sich um eine Stereosendung handelt.
Ist dieser Ton vorhanden, gibt es auch einen 38-kHz-AM-modulierten Träger mit den Stereo-Informationen; die normale FM-Modulation ist das Basisband aus linkem + rechtem Kanal, der 38-kHz-Subträger ist linker − rechter Kanal.
Die Stereo-Information ist AM und hat keine hohe Leistung, ist also anfälliger für Rauschen. Bei schwachen FM-Signalen ist es daher oft besser, den Tuner auf Mono zu stellen.
Manche minderwertigen FM-Tuner filtern den 19-kHz-Pilotton nicht richtig heraus, sodass ein klingelndes Geräusch im Ohr zu hören ist.
Er interferierte mit dem Bias-Ton und brachte Dolby NR dazu, fälschlich ständig ein Signal anzunehmen.
Hochwertige Kassettendecks hatten vor dem Aufnahmesystem einen scharfen 19-kHz-Filter, den MPX Filter.
Sehr interessant.
Ich erinnere mich, dass ich mit vier bis sechs Jahren, wenn ich mit meiner Mutter in ein Kaufhaus ging, einen hochfrequenten Ton hörte, der lauter zu werden schien, je näher ich den in die Decke eingelassenen Lautsprechern kam.
Dieser Beitrag misst diese Frequenz und erklärt, dass sie eine Eigenschaft ist, die auftritt, wenn das System normal arbeitet.
Meine Eltern akzeptierten irgendwann, dass ich tatsächlich etwas hörte, was sie nicht hören konnten, aber es dauerte eine Weile.
Ich weiß nicht, ob es an der Diebstahlsicherung lag; ich konnte es nur auf irgendeine Stelle in der Nähe des Eingangs eingrenzen.
Je näher ich kam, desto lauter wurde es, und heute liegt meine Tinnitusfrequenz fast genau dort und klingt ständig, sodass ich es wahrscheinlich nicht mehr hören würde, selbst wenn es wieder da wäre.
Auch unsere Klangumgebung muss zugänglich gestaltet werden.
Aber das typische Pfeifen alter CRTs konnte ich definitiv hören.
Ich lebe in Tokio, Japan, und selbst in Wohngebieten begegne ich manchmal einem nervigen, ablenkenden hochfrequenten Geräusch.
Wenn die Ohren noch jung genug sind, ist es auch für Passanten unangenehm.
In diesen Wohngebieten gibt es allerdings kein Problem mit herumlungernden Jugendlichen, daher habe ich mich immer gefragt, ob es gegen Schädlinge oder Wildtiere gerichtet ist.
Nach diesem Beitrag habe ich Lust, Lautstärke und Frequenz einmal ernsthaft objektiv zu messen.
Welche Ausrüstung bräuchte man für den Einstieg?
Woran ich mich erinnere: draußen vor einem Einkaufszentrum in Shinjuku und vor einem Gebäude ein oder zwei Blocks von der Shibuya Scramble Crossing entfernt.
Meine Begleitung bemerkte es überhaupt nicht, bis ich darauf hinwies. Wenn man also in Japan ist und Druck auf den Ohren spürt und beim Gehen ein hochfrequentes Geräusch wahrnimmt, dessen Stärke sich verändert, sollte man darauf achten.
Folgt man dem Geräusch, ist die Quelle oft ein Gerät, das wie ein metallisches, trapezförmiges Horn aussieht und aus einer standardmäßigen elektrischen Anschlussbox mit sichtbaren Leitungen an der Außendecke eines Gebäudes kommt.
Der Ton ist ein konstantes hochfrequentes Klingen, vermutlich um 18–20 kHz, und wird in der Nähe des Geräts ziemlich stark.
Ich halte es für ein Anti-Herumlunger-Gerät, das auf junge Menschen abzielt, die höhere Frequenzen hören als ältere.
Ich habe solche Geräte auch überall in den USA gesehen; in der Bay Area hängt eines draußen am Twin Peaks Tavern im Castro.
In den USA sind sie allerdings oft gepulst, statt durchgehend zu surren.
In Tokio sind sie selten, aber doch verbreitet genug, dass ich während eines insgesamt etwa einwöchigen Aufenthalts in mehreren Gegenden mindestens zwölf davon angetroffen habe.
Jedes Mal, wenn ich so ein Gerät entdeckte, wirkte es bizarr, und wenn man zu nah heranging, wurde mir leicht übel; es hinterließ einen starken negativen Eindruck, fast wie eine Art Bedrohung.
Wenn jemand genau weiß, um was für ein Gerät es sich handelt, würde ich gern mehr darüber erfahren.
Ich habe eine Zeit lang versucht, dasselbe Gerät zu finden, konnte aber nicht einmal Fotos auftreiben, und ich bedaure, damals in Japan keine Fotos gemacht zu haben.
Oder ein Smartphone mit einer Audio-Spektrogramm-App.
Der Einstieg ist sehr einfach, aber bald wird man immer weiter zu besseren Sensoren, mehr Sensoren, mehr Kanälen und mehr Analyse hingezogen.
Es war wirklich nervig, und ich bin vierzig, also dachte ich, ich wäre inzwischen immun.
Ich dachte, es seien Geräte, um Katzen, Ratten oder Mücken zu vertreiben.
Manche geben Pieptöne oder Frequenz-Sweeps aus, manche sind dauerhaft eingeschaltet, und wenn sie batteriebetrieben sind, werden sie oft über einen Infrarotsensor ausgelöst.
Es kann mit bis zu 380 kHz aufnehmen und bringt viele nützliche Werkzeuge mit.
Ich frage mich, ob die Hypothese ausgeschlossen wurde, dass es sich um Rauschen von Class-D-Verstärkern handelt.
Ich würde vermuten, dass die meisten kommerziellen Lautsprecher solche Verstärker verwenden; normalerweise schalten sie zwar im MHz-Bereich, aber außer bei den mit aufwendigen Filtern sauber entfernten Anteilen gibt es überall Subharmonische.
Es würde mich nicht besonders überraschen, wenn es eine billige Class-D-Verstärkermarke gäbe, die einen 20-kHz-Ton erzeugt.
Wenn viele Verstärker in der Nähe sind, können auch viele Beat-Interferenzprodukte entstehen.
Wenn es wie früher größere Mittelton-Hornlautsprecher gewesen wären, wäre das oberhalb von 10 kHz wegen der geringeren Effizienz vielleicht weniger problematisch gewesen; aus Kosten- und Ästhetikgründen sind die Lautsprecher aber ziemlich klein geworden und filtern mechanisch nicht mehr viel heraus.
Wenn alle das Problem hören könnten, wäre es behoben worden, aber weil es nur wenige betrifft, bleibt es möglicherweise bestehen.
Eine weitere Möglichkeit für aktiven Ultraschall ist Crowd Tracking.
Ich habe Lösungen gesehen, die per Ultraschall die Anzahl der Menschen an Eingängen und ihre Gehgeschwindigkeit überwachen, und viele Einwegtüren verwenden ebenfalls einfache Ultraschallsensoren.
Ich arbeite bei einem Hersteller von PA-Systemen; unsere Verstärker führen nur alle paar Minuten pro Kanal einen periodischen Test durch.
Sie messen den Strom, den der Lautsprecherkreis zieht, und wenn sich dieser Wert stark verändert, wird angenommen, dass etwas nicht stimmt.
Ich habe schon einmal einen hochfrequenten Piepton gehört, der bei schlecht gemischten Songs unter Teilen oder sogar der gesamten Passage dauerhaft mitlief.
Absichtlich wird das wohl kaum gewesen sein, und Studioequipment gibt ja auch nicht absichtlich Test-Pieptöne aus – deshalb habe ich mich immer gefragt, wie so etwas überhaupt passieren kann.
Bei einigen Songs von Blackpink, vermutlich Playing With Fire oder DDU-DU DDU-DU, war in der auf Spotify/iTunes gemasterten Version ein 18–19-kHz-Trägerton moduliert, meiner Erinnerung nach sogar mehrere Töne.
Das Signal war ziemlich laut; zuerst dachte ich, es liege daran, dass ich es im Auto eines Freundes gehört hatte und die Audiodatei von YouTube gerippt war, aber später stellte ich fest, dass es in allen Versionen enthalten war.
Der Grund ist, dass man bei Konzerten Merch namens lightstick kaufen kann.
Im Kern steckt darin ein STM32 mit MEMS-Mikrofon, der das Trägersignal demoduliert und den Stick passend zur Musik blinken lässt.
Vermutlich ist die Annahme, dass jemand, der oft genug auf Konzerte geht, um so einen lightstick mit sich herumzutragen, dieses Geräusch ohnehin nicht mehr hören kann.
Ich erzähle oft eine fast gegenteilige Anekdote: An einem Wochenende, an dem ich eine miserable Aufnahme einer Band gemischt habe, hörte ich das Quietschen eines billigen Kick-Pedals wie einen Eispickel durch den Mix stechen.
Ich habe mit EQ verzweifelt versucht, es irgendwie zu entfernen, und am Ende fand ich es ziemlich ordentlich.
Als ich am Montagmorgen auf dem Weg zur Arbeit eine CD von Cake einlegte, die ich dutzende, vielleicht hunderte Male gehört hatte, stach nun auch in diesem Mix das Quietschen des Kick-Pedals des Drummers heraus.
Vorher war es mir nie aufgefallen, aber nachdem ich zwei Tage lang auf diese Frequenz fokussiert war, hörte ich nur noch das.
In diesem Monat hörte ich nur noch rein elektronische Musik, und danach nahm ich quietschende Kick-Drums in Studioaufnahmen wieder nicht mehr bewusst wahr.
Die Taylor's-Version-Alben dürften zu den sorgfältigst produzierten Alben gehören, weil ihr Ziel ist, die bestehenden Aufnahmen möglichst exakt nachzubilden; erstaunlich, dass so etwas in der finalen Veröffentlichung gelandet ist.
[0] https://old.reddit.com/r/TaylorSwift/comments/17iv3r2/for_pe...
Die Stimmen aller Pop-Sänger klingen, als wären sie künstlich um ein oder zwei hohe Obertöne geboostet.
Schwer zu beschreiben, aber es fühlt sich an, als würde statt einer gesungenen Note automatisch eine sehr, sehr hohe Harmonie hinzugefügt, die sich durch den ganzen Song zieht; besonders auffällig ist das bei weiblichen Vocals.
Es ist kein Brummen mit einer einzelnen Frequenz und auch kein Träger; da es sich passend zur Tonhöhe des Textes verändert, wird ganz offensichtlich irgendeine Art Filterung auf die Vocals angewendet.
Oder ich höre mir paranoid irgendetwas ein.
Ich glaube kaum, dass das beabsichtigt ist.
Ich hatte die Mosquito-Geräte fast vergessen, die Ende der 2000er- und Anfang der 2010er-Jahre in manchen Gegenden verbreitet waren, um Jugendliche zu vertreiben.
Sie waren ziemlich teuer, und ich kenne ein paar Leute, die sie wegen dieses nervigen Geräuschs absichtlich kaputtgemacht haben.
Besonders ihre Installation in öffentlich zugänglichen Räumen wirkte auf mich immer sehr krankhaft und antisozial.
Ich habe im Artikel nach „occupancy“ gesucht, aber nichts gefunden.
Solche Ultraschalltöne stammen höchstwahrscheinlich von Ultraschall-Präsenzmeldern für Beleuchtung oder Sicherheit.
Normalerweise liegen sie bei 25 kHz oder 40 kHz und damit außerhalb des normalen menschlichen Hörbereichs, aber vielleicht wurde eine Subharmonische des Sensors gemessen.
Ich habe auch schon tatsächlich Geräte erlebt, die wegen eines mechanischen Problems Frequenzen ausgaben, die ich viel zu gut hören konnte.
Es wird überhaupt nicht behandelt, wie schlimm das für Hunde oder andere Tiere mit besserem Gehör als Menschen sein könnte.
In der Nähe solcher Lampen hört man oft Ultraschall, der wie ein vibrierender Kondensator klingt; möglicherweise liegt das an schlechter Wechselstromfilterung, an Kondensatoren oder an beidem.
„Irgendwie zur Auslieferung von Werbung verwenden“ – ich hoffe, so etwas bitte nicht fürs Internet.
Ich weiß nicht, was hier angedeutet werden soll.