Theremino MCA

Begonnen von DL8BCN, 24. März 2023, 20:27

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ABel

Hallo Peter,

drum hab ich meine wav-Datei in ein zip-Archiv verpackt, so geht es dann.

Nach etlichen vergeblichen Versuchen, hab ich es nun geschafft mir aus einer Aufzeichnung ein 0,01 sec. langes Stückchen herauszuschneiden, mit dem Theremino MCA auch etwas anfangen kann. Im zip-Archiv je eine wav-Datei in 16 und 32 Bit.

Der Vergleich zeigt in grün das Ergebnis von 10x0,01sec.-Stückchen mit 32Bit, als Ref1 selbiges mit 16Bit.

Generell musste ich einsehen, das die größeren Impulse von MCA meist nicht gezählt werden, sondern verworfen werden. Ich denke, ich kann in Zukunft mit dem Gain viel weiter nach oben. Das kann aber auch an meinem Detektor liegen, der ist vom Ende der 1990er und über 1500 keV tut sich nichts, was sich vom Hintergrund deutlich abhebt.

Am Bild des mit 30dB verstärkten Signals gefällt mir nicht, das da scheinbar eine 400 Hz-Schwingung draufliegt. Außerdem finden sich 4 Haifischzähne (langsamer Anstieg, schroffer Abbruch nach unten)?!

Gruß Andreas

ABel

Hallo,

ich hab mir noch Mal den Einfluss des ,,Energy trimmer" angesehen.
Damit steuert man die Breite eines Bin. Die Gesamtanzahl der Bins wird nicht beeinflusst.

Es gilt also:
Anzahl Bins = Audio gain * Bins * 1342  |  maximal aber 4096!
Breite Bin = Energy trimmer / Anzahl Bins / 384
Energie letzter Bin = Breite Bin * ( Anzahl Bins – 1 )

Gruß Andreas

ABel

Hallo,

hier der Vergleich zwischen einer Messung mit einem Gain des Audio-Interface von 200% (in grün, Verdoppelung des Inputs, ein Bereich von +0,5V bis -0,5V werden digital aufgelöst, ob mit 16 oder 24 Bit weiß ich noch immer nicht) und einem Gain von 100% (als Ref3, ein Bereich von +1V bis -1V werden digital aufgelöst). Bei 100% gibt es in 15 Minuten weniger als 10 übersteuerte Impulse, bei 200% sind es ca. 50. Man sieht schön, das sich die zusätzlichen Counts nur unterhalb von 400 keV verteilen (bei 200% sind es insgesamt 331300 Counts, bei 100% 277790).

Gruß Andreas

ABel

Hallo,

nun bin ich gerade wieder über einen Effekt gestolpert, den ich für erklärungsbedürftig halte.

Das Ganze ist deutlich zu sehen, wenn man den ,,IIR Filter" und den ,,Baseline test" abschaltet.

Überschreitet der Wert für den ,,Audio gain" in Theremino MCA eine bestimmte Schwelle, so finden sich im Histogramm Bins mit 0 Counts. Jeh größer der ,,Audio gain" wird, desto näher rücken die 0-Count-Bins zusammen.

Wenn man sich die Histogrammwerte genau anschaut sieht man:
- es sind nicht immer 0 Counts, es können auch mal ein paar Counts sein. Sie sind aber immer um mehrere Zehnerpotenzen niedriger als in den Bins rechts und links davon.
- der Abstand der 0-Count-Bins zueinander ist nicht genau gleich. Im anliegenden Auszug sind es Mal 4 und Mal 5 Nicht-0-Count-Bins dazwischen und deren Muster ist nicht regelmäßig.
- es können auch Mal 2 Bins nebeneinander fast 0 Counts aufweisen.

Ich kann mir nicht vorstellen, das dieser Effekt schon vom Detektor oder aus dem PMT-Adapter kommt.

Ich vermute ihn im Treiber für mein Audio-Interface oder in Theremino MCA?!

Gibt es diesen Effekt auch bei anderen Installatinen?

Hat Jemand eine Erklärung dafür?

Gruß Andreas

Peter-1

Ich stehe auf dem Schlauch und verstehe nix mehr  :unknw:
So ein Histogramm kann ich nicht erzeugen.
Gruß  Peter

Gigabecquerel

Nachdem das erst bei einer bestimmtem "lautstärke" auftritt sag ich das sind clipping artefakte.
Gammaspektroskopie, Proportional- und Halbleiterzähler!

ABel

Hallo,

wenn sich dieser Effekt nur bei mir zeigt, dann kann es ja nur an meiner Hardware (USB-Audio-Interface steinberg UR22C) oder dessen Treiber liegen?!

Der Effekt wird aber verdeckt, wenn
- der ,,Baseline test" eingeschaltet ist
- der ,,IIR Filter" eingeschaltet ist (ihn auf 0% einzustellen reicht nicht!)

Ich hege allerdings auch noch die Vermutung, das der Effekt auf der Digitalisierung des verstärkten Signal (gain > 1) beruht. Das Signal kommt mit 32 Bit-Auflösung, wird dann Verstärkt und muss dann wieder in ein Auflösungsraster eingepasst werden. Dabei dürften Rundungsfehler entstehen.

Gruß Andreas

ABel

Hallo,

hier Mal mit 4 Bit. Wenn die mit 1,2 multiplizierten Werte in 4 Bit eingepasst werden entstehen Lücken bei  den Bins 5 und 11.

Gruß Andreas 

DL8BCN

Hallo, den "Baseline Test" habe ich immer angehakt.
Den IRR Filter auch, aber nur ca. auf 10% eingestellt.
@ ABel: Versuche doch mal mit einer ganz einfachen 30 Euro externen Soundkarte.
Vielleicht ist deine High-End Soundkarte >USB-Audio-Interface steinberg UR22C< gar nicht so gut geeignet für MCA. 

ABel

Hallo,

vielleicht sollte ich nicht immer so genau hinsehen?! Aber dafür ist es nun wohl zu spät.

Die Histogramme aus #48 sind nur so zu sehen, wenn man sie gerade aufgezeichnet hat. Hat man sie abgespeichert und läd sie als ,,Ref 1" dazu, dann erhält man das anliegende Histogramm. Es entspricht so nicht den abgespeicherten Daten (dort gibt es 0-Count-Bins), sondern entspricht der grünen Linie, mit eingeschaltetem ,,IIR Filter" und dessen Wert 0%. ,,Ref 2" hat den IIR-Wert 10%, ,,Ref 3" den IIR-Wert 20%.

Also, beim aktuellen Aufzeichnen unterscheiden sich ,,IIR Filter"=Off und ,,IIR Filter"=On und 0%; beim laden von Ref wird immer ,,IIR Filter"=On geladen, auch wenn dieser auf Off steht?!

Inzwischen nehme ich an, das diese 0-Count-Bins entstehen, wenn reelle Zahlen in digitale Zahlen mit endlicher Länge gewandelt werden. Von der Soundkarte kommen 32-Bit-Zahlen, soweit ich mich erinnere arbeitet die CPU im Zahlenspeicher mit 64-Bit. Die 0-Count-Bins können dann eigentlich nur auftreten, wenn die Zahlen beim Zurückspeichern wieder in 32-Bit-Zahlen gewandelt werden.

Hab ich Fehler in meinem Gedankengang?

Gruß Andreas

Zugpferd

Schnack das mal mit den Italienern ab, finde ich jetzt auch komisch.

ABel

Hallo,

nun noch Mal ein paar Histogramme digitalisiert mit der OnBoard-Soundkarte (Controller IDT 92HD81) meines Notebook, die kann nur 24Bit bei 192000Hz.

Zunächst mein Glühstrumpf und der Hintergrund mit ,,IIR Filter" und ,,Baseline test".

Nun ist natürlich die Frage, was macht die Software eigentlich, wenn der ,,Baseline test" ausgeschaltet ist? Es kann nicht nur die Korrektur der Amplitude durch genauere Bestimmung des Nullpunktes sein, wie es in der Doku beschrieben ist.

Mit dem ,,Baseline test" liefert mein Glühstrumpf 318.0 ,,Pulses per sec.".

Das nächste Histogramm zeigt ohne ,,Baseline test" (in grün) meinen Glühstrumpf mit 4947.3 und (in grau) den Hintergrund mit 6961.5 ,,Pulses per sec.". Im dritten Histogramm wird die grüne Kurve auch (wie die graue) mit einem ,,IIR Filter" von 0% dargestellt.

Der Hintergrund liefert also mehr Pulse als Hintergrund und Glühstrumpf zusammen?!

Generell sehen diese Kurven so aus, als würden sie zwischen zwei Hüllkurven hin- und herspringen. Wobei die untere Hüllkurve immer nur für einen ,,Bin" getroffen wird.

Im vierten Histogramm ist der ,,Audio gain" von 2.85 auf 5.0 angehoben. Also auch mit 24Bit zeigen sich 0-Count-Bins. Zur Ergänzung noch das Bild einer .wav-Aufzeichnung die parallel zur Histogramm-Aufzeichnung erfolgte.

Gruß Andreas

Peter-1

Die Italiener waren bei mir sehr hilfsbereit und haben auch schnell geantwortet. Das wird sonst nieman beantworten können.
Gruß  Peter