alguns anos atras tive uma ideia que ate hoje nao tive tempo de me dedicar, certa vez fiz uma cabeça animatronica bem didatica que "falava" por um servo movendo o maxilar e outro servo fazendo os olhos se mexerem...
e a ideia? a ideia era mover a cabeça de acordo com o som. se alguem falasse com o robo, ele olharia para a pessoa. pra minha a matematica envolvida no projeto me assustou rsrsr....
a ideia é essa:
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Esse da pipoca é mto legal ! Se tivesse pra vender queria um !
Meu palpite é que se usa a fase do som.
Se inspirando em um circuito PLL tentaria:
Captar, amplificar, ceifar e quadrar os 2 sinais.
Ceifar seria só deixar passar os sons a partir de certa intensidade (pra não ficar se movendo no silencio).
Quadrar seria passar ele por um comparador com o valor medio (amplificador com ganho infinito) de tal forma que saia uma onda quadrada.
Aih comparar os 2 sinais usando uma XOR (essa é a parte inspirada no PLL).
Se os sinais chegarem identicos a exclusive or vai comparar sempre 1 com 1 e 0 com 0, dando saída 0.
Já se chegar primeiro no 1, por ex fica:
1) 11111000001111111100000000
2) 11110000011111111000000000
e) 00001000010000000100000000 <- Vamos chamar esse sinal de erro. Pode ser convertido para analógico com um RC.
Se usarmos um flipflop tipo D com um sinal sendo clock e outro sendo o dado fazemos um decodificador de direção. O flip flop vai congelar no tempo o estado do outro sinal no momento da sua transição.
Supondo um flipflop tipo D de borda com clock ativo na borda de 1 pra 0 ligada em 1:
Quando 1 for de 1 pra 0 memoriza 2. Se ele for 1 ainda é pq 1 está mais adiantado, se for 0 é pq está mais atrasado.
O quanto está adiantado ou atrasado vem analogicamente da XOR com RC.
O que acham ???
Acho que nem precisa de processador..
Boa!
Um filtro passa faixa será obrigatório nesse sistema, independente da tecnologia.
Para um projeto comercial e com esta única finalidade (p.e:poderia ser o sistema de movimentação - por som -de uma câmera de vigilância) da pra dispensar o MCU sim.
Mas e o ângulo?
Olá Jonatas
Na minha opinião o angulo pode ser obtido de duas maneiras, se usado um microfone tipo direcional com uma base giratória e no eixo um encoder pode ser inferida a direção detectando a maior amplitude
Já se for adotado o sistema do morcego (radar) efeito doppler e ou reflexão, serão necessários analisar mais de uma variavel ai aplicar a equação trigonometrica Arctan = Sen/Cos ai só com um microprocessador.
Bem no momento vejo assim
abços
Então, tbm pensei na base giratória (servo ou motor com encoder) para identificar a origem.
Mas volta no problema do "pulso". Este sensor não funcionaria direito se a duração do som fosse menor que a do ciclo de varredura (giro de 360º).
Eu vejo 2 formas de controle:
1ª - Identificar o angulo e depois mover a cabeça (mudando as coordenadas de AB), que ao meu ver é a mais complicada; e
2ª - Identificar o "lado" em que se encontra a origem do som, e por PID posicionar a cabeça até que A=B. Para saber o angulo, só verificar a posição dos servos, numero de passos ou no caso de motores DC, do encoder.
A questão é: movimentar antes ou depois de saber exatamente onde a origem está?
Nosso sistema auditivo nos da uma noção de onde a origem está (reflexo), mas certeza só depois que tu vira a cabeça e faz o "ajuste fino" da direção. Fora a interferência da visão nesse processo.
Olá Eduardo
Muito fértil a sua imaginação, e me fez lembrar de um velho conhecido da decada de 80, o CD4046, chip colocado no mercado pela RCA, inventora do CMOS, ele contem todas as funções que vc descreveu. E penso que facilitaria em muito o projeto em questão.
É um chip que traz funções analógicas e digitais, que certamente vc conhece. Tem uma entrada analógica bastante sensível e dois comparadores de fase, foi muito usado em demoduladores FSK e detectores de metais. Vide o AN http://www.ti.com/lit/an/scha002a/scha002a.pdf
Existem versões mais novas como a 74HC4046.
Concordando com o q foi exposto o elemento transmissor pode ser conectado ao oscilador e o receptor a entrada analógica e na saida do seguidor estara a tensão relativa a diferença de fase.
Abços
Pois é, o 4046 é mto bom. Quando estava no técnico montamos um PLL, mas foi com 74LS86 e um 555 como VCO, que era o que tinha na escola... Hoje acho que o mais dificil que se ve em um técnico seria um 555 piscando um led... (Acho).
Imaginei fazer como nos videos, baseado no cachorro, apenas com microfones direcionais.
Para o microfone é preciso se certificar:
- De que ele seja direcional, que é conseguido com uma concha, cone ou coisa assim.
- Que ele não "ouça" ruídos provocados pelo motor que o movimenta ! Ou seja: precisa estar em uma suspenção. Pode ser fincado em um bloco de espuma, pendurado por elasticos (como os de radialista), ou coisa assim.
Pra ficar filé o ideal seria fazer testes com microfones bons direcionais de mercado, como esse:
http://www.williamssound.com/catalog/mic-054
http://www.aaadictation.com/VEC-GN-USB-Professional-Gooseneck-Micro...
Tinha um, da GE, não sei onde esta... Eh impressionante como esses microfones podem ser direcionais e pequenos ao mesmo tempo.
Claro, é possível comprar uma capsula de eletreto e montar com ela um bom microfone direcional, mas é preciso um pouco de capricho.
Descobri de onde tinha visto algo parecido:
Vídeo:
Minha ideia é algo parecido com o boomerang, mas do tamanho de um celular (colete) com sensor posicionado no capacete. Outro problema que tenho é a baixa intensidade do som, quando comparado com um tiro de sniper.
Separar um tiro de paintball/airsoft (>100dB) ruido do ambiente é o desafio.
Filtrar apenas para os tiros de snipers (analise do timbre e frequência), aí já deixo pro pessoal da Darpa que meu orçamento não cobre DSPs desse calibre. :D
ola, pensei no seguinte: identificar o som entre lado direito e esquerdo; tendo o lado usar um sonar para identificar a pessoa...
Olá Amigos
Estive pensando no projeto das forças armadas postado pelo Pecklauros
e tirei algumas conclusões com base na imagem, e gostaria de colocar sob a apreciação dos colegas
se colocados 6 microfones direcionais ortogonais entre si no interior de uma esfera, sendo 4 no equador e 2 nos polos, e analisarmos a amplitide do som e relacionarmos matematicamente conforme diagrama abaixo podemos detectar a direção da fonte sonora.
Conforme observado pelo colega Jonatas, isto só não basta é necessário identificar o som
isto é apenas o conceito, a idéia necessariamente presisa ser desenvolvida e deduzida as formulas para tratar das informaçoes dos 6 microfones simultaneamente. Quem sabe o exercito brasileiro não financia o projeto...rsrsrsrs ?
abços
Já fez o teste com PID? Teoricamente o modelo é o que você já sugeriu. O objetivo é chegar a CA/CB = 1
e o algoritmo para um servo seria:
ENQUANTO CA/CB != 1 {
SE CA/CB >1 ENTAO angulo++
SE CA/CB < 1 ENTAO angulo--
//incremento ou decremento depende do referencial (posição do motor e sentido)
}
Eu ainda usaria um PID para controlar esse incremento, suavizando o movimento.
Pois é Jonatas, ja utilzo P.I.D em meus projetos há alguns anos inclusive P.I.D analógicos, mas isto é para o apontamento, ou ao movimento de um microfone, neste caso do projeto postado pelo Peklauros é um detector sem movimento de franco atirador , ou seja ele ouve analisa a assinatura acustica como vc já propos e da a direção do disparo, a analise da assinatura acustica é importante para que o alvo não seja confundido com o canto de um canário no campo de batalha...rsrsrsrs
abços
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