Moottorin kierrosluvun määrittäminen videosta / ääniraidasta

[Jessev]

Tuli youtubessa vastaan moisen operaation suorittaminen ja nyt hyvällä menestyksellä onnistunut itsekin kokeilemaan. Kirjottelin tän alunperin motot.nettiin, mutta jokuhan voisi tätä myös soveltaa nitro-/bensaärseehen.

Eli ensin otetaan videoo tai äänitetään ääntä kulkupelistä ja tallennetaan esim. mp3-muotoon. Videosta saadaan mp3-ääniraita irti erilaisilla ohjelmilla. Itse käytin WMA mp3 converteria, kun otin .wmv-pätkästä mp3-raidan.

Sitten avataan ääniraita esim. Audacity-ohjelmalla http://audacity.sourceforge.net/ (ilmainen).

Zoomataan lähelle haluttua pätkää, mieluiten tietenkin aika lähelle vaihteenvaihtoa, tai missä ikinä onkin ollut suurimmat kierrokset. Audacityssä ctrl pohjaan ja hiiren kursori haluttuun kohtaan, rullalla zoomaa.

Pitäs näyttää about tältä:

Eli siinä toistuu tietty sarja, kaikki piikit eivät välttämättä ole niitä "oikeita" mitä pitää tuosta laskea. Vaan tuossa esim. toistuu kolmen piikin sarjat. Lasketaan nämä sarjat tietyllä aikavälillä ja otetaan ajat ylös. Klikkaamalla tiettyä kohtaa, ohjelma näyttää tarkan ajan (jopa sekunnin miljoonasosan tarkkuudella).

Toistojen määrä jaetaan ajalla, joka kului näiden toistojen aikana. Huom. em. kuvassa on laskettu tuo ihan ensimmäinen piikkikin, joten x:stä vähennetään yksi (koska siinä ajanhetkellä nolla ei tietenkään ole vielä tullut toistoa). Jaetaan (aika2 - aika1):llä, jolloin saadaan kierrokset sekunnissa. Tämä kerrotaan 60:lla ja saadaan kierrokset minuutissa.

Jos haluaa kuvasta vielä selvemmän niin kannattaa valita koko ääniraita Audacityssä (esim. ctrl+a) ja painaa ylhäältä Efekti - taajuuskorjaus. Siitä voi korostaa sitten haluttua taajuusaluetta. Joku 200-1000Hz lienee sopiva mopon äänen taajuus. Tässä korostettu 300-800Hz (tai oikeastaan vaimennettu kaikki muu):

Hieman selkeni siis kuva. Tuossakaan ei kaikki piikit ole oleellisia, mutta yksi piikki on alaspäin aina selkeästi pidempi, joten ne lasketaan.

Em. kuvat ja analyysit on tästä videosta: http://www.youtube.com/watch?v=V6sEstD5Jzk
RM kiersi 12190rpm tuossa ekassa vedossa alaspäin. PV rm:n koneella taas 9720rpm ylöspäin tultaessa kolmosella, ylöspäin nelosen lopussa 9760rpm ja ekaa kertaa alaspäin tultaessa vitosella 9880rpm.



EDITTIÄ:

Testasin tällä videolla:
http://www.youtube.com/watch?v=gIUb2pH1yP0
Tuossa 10-11 sekunnin kohilla kun kierrokset ovat about suurimmillaan, sain 34722rpm. Kuulostaa käypäseltä.

[ma-de]

Täytyypi kokeilla pitääkö cebarin kiekkamittari paikkaansa. . Polttis tuli jo myytyä pois.

[Jessev]

Täytyypi kokeilla pitääkö cebarin kiekkamittari paikkaansa.

Niinno, lähinnä 2t ja ykspyttysiin pätee tuo tapa. :) Saattaapi olla nelipyttysessä nelitahdissa vähän eri homma.

[ma-de]

Täytyypi kokeilla pitääkö cebarin kiekkamittari paikkaansa.

Niinno, lähinnä 2t ja ykspyttysiin pätee tuo tapa. :) Saattaapi olla nelipyttysessä nelitahdissa vähän eri homma.

Onneksi cebarini on ykspyttynen . 

[Jessev]

Täytyypi kokeilla pitääkö cebarin kiekkamittari paikkaansa.

Niinno, lähinnä 2t ja ykspyttysiin pätee tuo tapa. :) Saattaapi olla nelipyttysessä nelitahdissa vähän eri homma.

Onneksi cebarini on ykspyttynen . 

Niijoo kevari. No, silti nelitahtius luultavasti näkyy ja pitää ottaa huomioon.
E: Koitin tuossa jotain 125 cbr -videoo ja siitä ei kyllä erottunut mitään selvää toistuvaa "kuviota", joten nelitahdista voi olla hyvinkin hankala määrittää tuo. Se oli tankkikameralla kuvattu, että saatto olla normaalia enemmän häiriöääniä.

Tuossa ohjeessa muuten oletevaan, että kierrokset pysyvät vakiona, tokihan se muuttuu kokoajan jos kiihdyttää. Siks ehkä kannattaa mahdollisimman suurella vaihteella testata, jolloin kierrokset eivät muutu niin nopeasti. Toisaalta, ajanjakso josta iskut katsotaan, on hyvin pieni, esim. tuossa rc-videossa katsoin 30 iskua ja nämä oli 0,051936 sekunnin sisällä. Voi melkein olettaa, että kierrokset ovat sen ajan vakiona.

[ma-de]

Eli tällästä käppyrää itse sain:



Kierroksia pitäisi olla 12000 minuutissa ja sellaista myös laskeskelin.

[Pököeemi]

Kannattaa myös muistaa dopplerin ilmiö, mikäli äänenlähde lähenee/loittonee nopeasti. Esimerkiksi tuo video, josta Jessev sai 34722rpm, "valehtelee" tuossa 11 sekunnin kohdalla reilut 10 prosenttia. Toki kaikki autot ei kulje tuota 100 mph:a, mutta ilmiö ei siitä miksikään muutu.

[Jessev]

Kannattaa myös muistaa dopplerin ilmiö, mikäli äänenlähde lähenee/loittonee nopeasti. Esimerkiksi tuo video, josta Jessev sai 34722rpm, "valehtelee" tuossa 11 sekunnin kohdalla reilut 10 prosenttia. Toki kaikki autot ei kulje tuota 100 mph:a, mutta ilmiö ei siitä miksikään muutu.

Kirjottelin tähän jo että olet väärässä, mutta tottahan se.

, jossa f_0 = alkuperäinen taajuus, v = äänen nopeus v_k = kuulijan nopeus ja v_l = äänilähteen nopeus.

Näin ollen taajuus kasvaa sen ~10%, kun nopeus on 100km/h eli 27,8m/s. Paras siis äänitellä ajoneuvon kyydistä.

[Pököeemi]

Eikös ne äänen piikit lähesty toisiaan, jos äänen taajuus muuttuu. Toisin sanoen enemmän piikkejä per sekunti jolloin moottori kuulostaisi kiertävän enemmän.

[Jessev]

Eikös ne äänen piikit lähesty toisiaan, jos äänen taajuus muuttuu. Toisin sanoen enemmän piikkejä per sekunti jolloin moottori kuulostaisi kiertävän enemmän.

Jep, editoin ylempää viestiä. :) Menin aivan sekasin miettiessä koko asiaa.

[Pököeemi]

Mulla tuli mieleen, että äänen voisi mitata juuri siitä hetkestä, kun auto tms menee ohi. Tällöin äänilähteen ja havaitsijan välinen lähestyminen/loittoneminen on vähäisintä.

[Jessev]

Mulla tuli mieleen, että äänen voisi mitata juuri siitä hetkestä, kun auto tms menee ohi. Tällöin äänilähteen ja havaitsijan välinen lähestyminen/loittoneminen on vähäisintä.

Juu, ja loittoneva äänenlähde madaltaa taajuutta, jolloin kierrokset ovat oikeasti hieman korkeammat. Lähestyvän äänenlähteen tapauksessa toisinpäin.

Lisäystä:
Pitää myös ottaa huomioon, että kuvaajan tulee olla kohtisuorassa, jotta tuo edellä ollut kaava pätee. Jos äänilähteen kulkevan suoran ja kuuntelijan välillä on kulma, tulee äänilähteen nopeus kertoa sen kulman cosinilla(, eikö?)

[Pököeemi]

Mulla tuli mieleen, että äänen voisi mitata juuri siitä hetkestä, kun auto tms menee ohi. Tällöin äänilähteen ja havaitsijan välinen lähestyminen/loittoneminen on vähäisintä.

Juu, ja loittoneva äänenlähde madaltaa taajuutta, jolloin kierrokset ovat oikeasti hieman korkeammat. Lähestyvän äänenlähteen tapauksessa toisinpäin.

Lisäystä:
Pitää myös ottaa huomioon, että kuvaajan tulee olla kohtisuorassa, jotta tuo edellä ollut kaava pätee. Jos äänilähteen kulkevan suoran ja kuuntelijan välillä on kulma, tulee äänilähteen nopeus kertoa sen kulman cosinilla(, eikö?)

Oikeassa olet tuon kulma-asian kanssa. Tuo löytämäsi kaava pätee, kun äänilähde ja kuulija liikkuvat samaa linjaa pitkin. Mutta kertomalla auton nopeus kuvauslinjan ja ajolinjan kulman kosinilla saadaan nopeuden komponentti, joka tulee suoraan kuvaajaa päin. Kukaan ei kuitenkaan lähde määrittämään tommosia kulmia, joten tämä lienee turhaa hifistelyä.

Tuolla aiemmin mainitulla tavalla, jossa auto on juuri ohittamassa kuvaajan (kuvaus- ja ajolinjan välinen kulma 90 astetta -> kosini on nolla) ei dopplerin ilmiöstä tarvitse välittää.

Edit: Valitsinpa sanani typerästi. Kuvauslinjalla tarkoitan tietekin auton ja mikrofonin välistä linjaa. Kamerahan saa osottaa ihan mihin lystää.

[Hohtimet]

Mielenkiintoinen aihe!

Pieni lisäpointti Dopplerin ilmiöihin ja muihin: Korkeilla taajuuksilla pitää myös muistaa äänen tallennuksessa käytetty näitteistystaajuus, millä ääni on digitalisoitu. Eli periaatteessa 48kHz:n näytteistystaajuutta käytettäessä on äänipätkästä mahdollisuus kaivaa ulos maksimissaan 24kHz:n taajuudet, minkä pitäisi riittää aika monenlaiseen käyttöön, mutta heikompaa näytteistystaajuutta käytettäessä myös maksimi havaittava taajuus putoaa puoleen näytteistystaajuudesta. Esim nitromoottoreita testaillessa tämä voi muodostua ongelmaksi.

[bazz]

No tuskimpa.. 

Jos auto kiertää vaikka 30 000 kierrosta minuutissa, niin esim. CD-tasoisen äänen tarkkuus riittää about 20 000 näytteeseen sekunnissa.

[Hohtimet]

No tuskimpa.. 

Jos auto kiertää vaikka 30 000 kierrosta minuutissa, niin esim. CD-tasoisen äänen tarkkuus riittää about 20 000 näytteeseen sekunnissa.

Jeps,

väärässä olin ja metsään menin. Niin touhuissani rupesin kirjoittamaan, etten ajatellut mittayksiköitä ja mittasuhteita ollenkaan. Eivät ne nitroautotkaan taida ihan kymmeniätuhansia kierroksia sekunnissa ottaa? 

[ToniP]

Kiinnostais myös jos joku pystyis "kotikonstein" mittaamaan desibelitasoja moottoriäänistä.