LichtLauscher (akustischer Licht-Detektor)  


von Thomas Sefzick     
 
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"Die Lampe flackert" – "Ich seh nix" – "Doch, ich seh's ganz deutlich" – "Was du wieder siehst ..."

So oder ähnlich laufen Dialoge ab, wenn empfindlich Sehende – also Leute, denen der Begriff Perlschur-Effekt etwas sagt – auf Normal-Sehende treffen. Letzteren ist dann auch nicht klar zu machen, wieso man sich durch LED-Rückleuchten bestimmter Autohersteller irritiert fühlt oder wieso man nach einiger Zeit vor einem LCD-Bildschirm mit LED-Backpanel Kopfschmerzen bekommt.

Es setzt sich ja langsam zumindest bei einigen LED-Herstellern die Erkenntnis durch, dass es wirklich empfindliche Menschen gibt, die LED-Flackern wahrnehmen, wie ein Wikipedia-Artikel und z.B. die Design-Tipps der Firma Richtek zeigen. Dieses Dokument brachte den Autor dann auch auf die Idee, einen alternativen Mess-Ansatz zu probieren. Anstatt mit z.B. schnell vor einer Lichtquelle bewegten Fingern per Stroboskop-Effekt die Flacker-Frequenz abzuschätzen zu wollen (sieht – gelinde gesagt – gewöhnungsbedürftig aus) oder mit einem Photosensor mitsamt Oszilloskop durch die Gegend zu laufen, wäre es völlig ausreichend, die (Rest-)Welligkeit des Lichtes hörbar zu machen.

Was gebraucht wird, ist ein einfacher "Lichtwellenempfänger". Konzepte dafür gibt es schon seit Jahrzehnten, wie man in diversen Schaltungssammlungen nachlesen kann. Die Schaltung sollte aber möglichst einfach aufzubauen sein. Im Prinzip kombiniert man dazu nur ein paar Standard-Komponenten:

Das Ganze dann noch in ein Gehäuse – zur Abschirmung am besten aus Metall – gepackt, und fertig ist der Flacker-Detektor.

1. Prototyp

Das (Taschenlampen-)Gehäuse wurde gewählt, weil es stabil ist und die Reflektoröffnung ideal ist, um den Lautsprecher aufzunehmen. Außerdem sind Batteriehalter und Ein/Ausschalter integriert. Die Schaltung des Prototypen ist aufgrund der Verwendung eines fertigen Verstärkermoduls (weitgehend LM386-Standardbeschaltung gemäß Datenblatt) recht übersichtlich aufgebaut:


Auf die Pegelanzeige, die Auskunft darüber gibt, ob der Ausgang des Lichtsensors im Arbeitsbereich (0,2 V bis 3,3 V) liegt, wurde erstmal verzichtet – allein schon aus Platzgründen. Außerdem sollte ja erstmal die Machbarkeit des Konzeptes bewiesen werden.


Bauteileliste:

2. Prototyp

Da der 1. Prototyp gut funktioniert hat, soll nun alles in einem Gehäuse Platz finden und auf Fertigmodule verzichtet werden, daher ist ein diskreter Aufbau auf Laborkarte angesagt. Die Verwendung (eines Teils) einer Microprozessor-Universalkarte bedingt zwar eine nicht optimale Platzausnutzung, aber alles passt, ohne allzuviele (eigentlich keine) Leiterbahnen unterbrechen zu müssen.


Anmerkung: Die Pegelanzeige schaltet bei festen Spannungswerten, besser wäre es, wenn die Übersteuerung (rote LED) relativ zur Versorgungsspannung angezeigt würde, da die maximale Ausgangsspannung des TSL252 ca. 1,2 V unter Versorgungsspannung liegt.

 

An Bauteilen kommen, abgesehen vom TSL252, nur Standardkomponenten, die gerade verfügbar waren, zum Einsatz.
Bauteileliste:

Was hört man?

Das 100 Hz-Brummen alter Leuchtstoffröhren und Glüh- und Halogenlampen, das harte 200–300 Hz-Rechteck-Summen billiger LED-Straßenlampen und schlecht eingestellter LCD-Bildschirme, das hohe Pfeifen "besserer" LED-Lampen (die wirklich guten hört man nicht), das Rattern von LED-7-Segment-Anzeigen, die Frequenzunterschiede von LED basierten KFZ-Tagfahrleuchten verschiedener Hersteller (besonders "hörenswert", wenn man an einem Stau auf der Gegenspur entlang fährt!) – kurzum, unsere Umgebung ist lichttechnisch gesehen voller Töne, die entdeckt werden möchten.

Was könnte man besser machen?

Ein Gehäuse, mit dem man auf die zu untersuchende Lichtquelle "zielen" kann, wäre praktisch, vielleicht sogar mit einfacher Optik. Ein kleinerer Aufbau der Schaltung mittels geätzter Platine und vielleicht sogar SMD-Bestückung würde die Gehäuseauswahl flexibler gestalten. Eine automatische Verstärkungsregelung des Lichtsensors könnte verhindern, dass dieser bei hellem Umgebungslicht in Sättigung geht, alternativ könnte man eine mechanische Blende einbauen oder ein transparentes LCD-Mini-Panel als automatisch einstellbares Graufilter. Optional wäre auch ein IR-Filter denkbar, das z.B. bei Glühlampen die nicht sichtbaren Wellenlängenbereiche unterdrückt. Ein Kopfhöreranschluss wäre sicherlich sinnvoll.



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