Ultraschall-Untersuchungen in Einkaufszentren

• Ein Piloton von etwa 20 kHz wird in PA-Systemen mit mehreren Lautsprechern verwendet, um den Systemstatus kontinuierlich zu überwachen
  • Fehlt der Piloton, bedeutet das, dass kein Lautsprecher angeschlossen ist
  • Er wird auf eine sehr hohe, für Menschen unhörbare Frequenz eingestellt, damit Kunden nicht gestört werden
• Dieser Ton ist jedoch stark, und manche Menschen können ihn noch hören, besonders wenn die Frequenz unter 20 kHz liegt
  • In der Stadt des Autors gibt es ein System mit 19,595 kHz, und mehrere Menschen sollen den Ton hören
  • Es handelt sich vermutlich nicht um eine akustische Waffe wie The Mosquito, das niedrigere Frequenzen bis 17 kHz verwendet
  • Wahrscheinlich ist es eine falsche Konfiguration, die nicht behoben wurde, weil daran Menschen gearbeitet haben, die das Problem empirisch nicht bestätigen können
• Dieser Klang ist fast nie ein reiner Ton, sondern weist immer eine Modulation auf
  • Der Autor fragt sich, ob sie von der über das PA-System abgespielten Hintergrundmusik verursacht wird, Informationen überträgt oder etwas ganz anderes ist
  • Es wird ein Spektrogramm-Plot gezeigt, der Amplitudenmodulation um einen starken Piloton herum darstellt
  • Diese Art von Modulation ist jedoch selten; häufiger sieht man Veränderungen des Tons durch Vorgänge in der Umgebung, etwa wenn sich Menschen bewegen
• Es wird ein Spektrogramm gezeigt, das demonstriert, was mit dem Piloton passiert, wenn ein Zug in einen U-Bahnhof einfährt
  • Der Autor vermutet, dass es sich um rückgestreuten oder hallenden Piloton handelt, der an einem abbremsenden Zug reflektiert und Doppler-verschoben wird
  • Der Piloton funktioniert wie ein bistatisches Sonar mit kontinuierlicher Aussendung
  • Wenn der Zug von rechts nach links vorbeifährt, erfasst das linke Mikrofon (grün) überwiegend negative Doppler-Verschiebung, während der rechte Kanal (violett) positive Doppler-Verschiebung erkennt
• Bei einer Aufnahme in einem Aufzug während der Fahrt in ein anderes Stockwerk wurde ein im Rauschen verborgener Piloton während einer 10-sekündigen Fahrt erkannt
• Bei einer Aufnahme direkt unter einem PA-Lautsprecher in der Tiefgarage eines Einkaufszentrums, während ein Roller vorbeifuhr, zeigte das Stereo-Spektrogramm viele interessante Details
  • Es scheint zwei Pilotöne bei 19.595 Hz und 19.500 Hz zu geben, was darauf hindeutet, dass es in der Garage zwei unterschiedliche PA-Systeme gibt
  • Im Nachhall ist eine klare Doppler-Verschiebung zu sehen, und die Frequenzänderung wechselt beim Vorbeifahren des Rollers von positiv zu negativ
  • Unter dieser Doppler-Kurve scheint ein mit Rauschen „gefülltes“ Muster zu liegen
  • Mit einer vereinfachten Berechnung lässt sich die Geschwindigkeit des Rollers auf etwa 11 km/h schätzen
• Einige Ideen, wie sich dieses Ultraschallsignal nutzen ließe:
  • automatische Geschwindigkeitsmessung in Parkhäusern
  • Erkennung, wenn eine Rolltreppe ausgefallen ist
  • Modulation mit Ortscodes, damit Menschen sich in kommerziellen Labyrinthen nicht verirren
  • Nutzung zur Auslieferung von Werbung
  • Verwendung, um den ruhigsten Ort im Einkaufszentrum zu finden

Meinung von GN⁺

• Einsatzmöglichkeiten von Ultraschalltechnik: Ultraschalltechnik hat hohes Potenzial für Anwendungen in vielen Bereichen. Sie könnte etwa in Sicherheitssystemen, Positionsverfolgung oder automatisierten öffentlichen Diensten nützlich sein.
• Verständnis des Doppler-Effekts: Der Doppler-Effekt ist nützlich, um Geschwindigkeit und Richtung von Objekten zu messen. Dadurch ergeben sich vielfältige Anwendungen, etwa im Verkehrsmanagement oder in der Sportanalyse.
• Problem Umweltlärm: Ultraschalltöne können für Menschen unangenehm sein. Besonders manche Menschen können hochfrequente Töne wahrnehmen, was zu Problemen mit Lärmbelastung führen kann.
• Technische Herausforderungen: Um Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Ultraschallsystemen zu erhöhen, gibt es viele technische Herausforderungen. So ist etwa eine Optimierung der Leistung unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen nötig.
• Konkurrenztechnologien: Es gibt auch andere Technologien mit ähnlichen Funktionen. Beispielsweise können LiDAR- oder Radar-Technologien für ähnliche Zwecke wie Ultraschall eingesetzt werden.

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• FM-Radiosender: FM-Radiosender senden kontinuierlich einen 19-kHz-Pilotton, um Stereorundfunk anzuzeigen. Die Stereo-Informationen sind in einem 38-kHz-AM-modulierten Träger enthalten. Bei schwachem FM-Signal kann es besser sein, auf Mono zu stellen.
• Kindheitserfahrung: Erinnerung daran, im Alter von 4 bis 6 Jahren in einem Kaufhaus hohe Töne gehört zu haben. Dieser Artikel misst die Frequenz und erklärt, dass es sich um eine normale Funktion des Systems handelt.
• Hypothese zu Klasse-D-Verstärkern: Es wird die Möglichkeit angesprochen, dass das Geräusch von einem Klasse-D-Verstärker stammt. Solche Verstärker schalten bei Frequenzen im MHz-Bereich, aber es könnte ungefilterte Oberwellen geben.
• Hochfrequentes Geräusch in Japan: Eine in Tokio lebende Person erlebt in Wohngebieten hochfrequente Geräusche. Sie fragt sich, ob diese gegen Schädlinge oder Wildtiere gerichtet sind, und überlegt, mit der Geräuschmessung zu beginnen.
• PA-System-Hersteller: Erfahrung einer Person, die bei einem PA-System-Hersteller arbeitet. Der Verstärker führt alle paar Minuten periodisch Tests durch und misst den Strom im Lautsprecherkreis, um zu prüfen, ob etwas ungewöhnlich ist.
• Schlecht abgemischter Song: Erfahrung, einen schlecht abgemischten Song gehört zu haben, in den ein hochfrequentes Geräusch eingemischt war. Es wird nicht angenommen, dass Studioequipment absichtlich Testgeräusche erzeugt.
• Mosquito-Gerät: Erinnerung an das „Mosquito“-Gerät, das Ende der 2000er und Anfang der 2010er verwendet wurde, um Jugendliche zu vertreiben. Das Gerät war teuer, und es gab Fälle, in denen es wegen des Lärms beschädigt wurde.
• Werbeauslieferung: Die Meinung, nicht ins Internet zu schreiben, wie Werbung ausgeliefert werden sollte.
• Auswirkungen auf Tiere: Es wird nicht erwähnt, dass solche Geräusche für Tiere wie Hunde schädlich sein könnten, da diese besser hören können als Menschen.
• Produktbeschreibung: Der Hochfrequenzton wird elektrisch empfangen, um die Kabeldurchgängigkeit zu prüfen. Dieser Ton sollte durch den Tweeter gedämpft werden und dient dazu, sicherzustellen, dass das PA-System bei Notfalldurchsagen ordnungsgemäß funktioniert. Das Vorhandensein eines Signals unter 20 kHz bedeutet, dass Verstärker oder Filter den Testton nicht korrekt empfangen konnten und dieser daher als Behelfslösung hinzugefügt wurde.