Ultrageluid is voor ons onhoorbaar omdat de frequentie ervan boven de menselijke
gehoorgrens ligt, d.w.z ruwweg 15 kHz en hoger.
In een batdetector wordt ultrageluid omgezet naar een lagere frequentie en wordt daardoor
ook voor ons hoorbaar.
Deze omzetting kan op drie manieren : frequentieverschuiving, frequentiedeling en
tijdsvertraging.
Frequentieverschuiving
Hierbij wordt een deel van het hoogfrequente spectrum d.m.v. afstemming verschoven
naar het voor ons hoorbare gebied.
Bij frequentieverschuiving wordt het ultrasone signaal vermenigvuldigd met een afstemsignaal
en er onstaan dan som en verschilfrequenties. De hoogfrequente somsignalen worden
weggefilterd en we houden de hoorbare laagfrequente signalen over.
B.v.: Bij afstemming op 39 kHz dan wordt 42
- 47 kHz ultrasoon in z'n geheel verschoven naar het hoorbare gebied
3 - 8 kHz en worden de somsignalen van 81- 86 kHz
weggefilterd.
N.b. : ook bij afstemming op 50 kHz wordt 42-47 khz verschoven
naar 3-8 khz, maar dan in spiegelbeeld d.w.z. 47 khz wordt hoorbaar als 3 kHz en 42 khz
wordt dan 8 kHz
Voordelen van deze methode zijn: er verdwijnen geen details uit het
spectrum en er kan vanwege de afstemming selectief worden geluisterd op een bepaalde
band.
Nadeel is dan natuurlijk dat signalen die buiten de beluisterde band vallen niet worden
waargenomen en dat de afstemming niet éénduidig is.
Verder is het zo dat bij afstemming op het best hoorbare signaal dat dan de frequentie die
we aflezen niet overstemt met de frequentie van het echte maximum.
Als bij voorbeeld de maximale geluidsterkte optreedt bij 40 kHz dan zal blijken als we
afstemmen op maximale geluidsterkte dat we dan een frequentie waarde aflezen van 35 kHz of
van 45 kHz. Dit wordt veroorzaakt door het feit dat ons gehoor een maximale gevoeligheid
heeft van ongeveer 5 kHz. We lezen dus altijd 5 kHz te veel of te weinig af.
Dit kan getest worden door de batdetector af te stemmen op het ultrasone geluid van een
gewone TV. Deze produceert ultrasone geluiden met maxima rond de 15.625 kHz, 31.250 kHz,
46.875 kHz, 62.500 kHz, etc. ( veelvouden van 15,625 kHz). Met name de 46,875 kHz
component is vrij sterk aanwezig.
Bij afstemming op ongeveer 42 en 52 kHz wordt dit signaal goed hoorbaar, maar bij
aftemming net beneden de 47 kHz horen we bijna niets omdat dan het verschilsignaal een
frequentie heeft van vrijwel 0 Hz en dus voor ons niet hoorbaar is. Een gewone TV is dus
uitstekend te gebruiken als referentie voor de aftemming van een batdetector. Ook stromend
(bruisend) water, rammellende sleutelbossen en versnellingen van fietsen produceren
ultrasone geluiden.
We kunnen het afstemprobleem omzeilen door altijd van hoog naar laag af te stemmen en dan
5 kHz af te trekken van de waargenomen frequentie.
Bij een Laatvlieger vind ik in Hardegarijp op mijn batdetector de maximale geluidsterkte
op 30 Khz en het echte maximum zal dus dan ongeveer 25 kHz moeten zijn.
Frequentiedeling
Bij frequentiedeling worden alle frequenties van het ontvangen signaal gedeeld door b.v.
een factor 10 en dan krijgen we dat het gehele ultrasone spectrum van :
15 - 127 kHz wordt omgezet in een hoorbaar spectrum van 1.5 - 12.7 kHz. Het
oorspronkelijke spectrum wordt dus in elkaar geperst en vooral kleine frequentie details
zullen verdwijnen.
Tijdsvertraging
Hierbij wordt het ultrasone geluid analoog of digitaal opgeslagen en daarna op een
langzamere snelheid weer afgespeeld. Hierbij zullen de details niet verdwijnen zoals bij
frequentiedeling het geval is. Deze methode leent zich vooral voor wetenschappelijk
onderzoek en is minder goed toepasbaar in een simpele batdetector, want om een ultrasoon
signaal voor langer of kortere tijd op te slaan is vrij geavanceerde en daardoor kostbare
apparatuur nodig.