Echolot – Chirp das neue „Must-Have“

Ein Wort das derzeit in aller Munde ist. Viele reden davon als wäre es das Neueste vom Neuen. Wie immer das gibt es schon sehr lange. „Gib dem Kind einen Namen und propagiere es gut genug und schon muss es jeder haben“ – ohne natürlich genau zu wissen was es ist.

Hier ein Quelltext von Wikipedia dazu:
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Als ein Chirp (englisch chirpZwitschern“) oder eine Zirpe wird in der Signalverarbeitung ein Signal bezeichnet, dessenFrequenz sich zeitlich ändert. Dabei wird zwischen positiven Chirps – bei denen die Frequenz zeitlich zunimmt – undNegativen [Chirps] – die eine Frequenzabnahme aufweisen – unterschieden.

Technische Anwendungen liegen bei der Aussendung von Mikrowellen bei dem Synthetic Aperture Radar und bei bandspreizenden Modulationsverfahren wie Chirp Spread Spectrum (CSS). In der Natur setzen Fledermäuse zur OrtungChirp-Impulse ein.
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Was weiß ich darüber?
Nun wenn ich im Wald stehe und das Zwitschern der Vögel hören kann, bedeutet das noch lange alle höre. 😉

Hier liegt nämlich die Kunst des Ganzen. Dem Verstehen bzw. dem Interpretieren des Gehörtem/Empfangenen. Technisch ausgedrückt: Dem interpretieren von Signalen und Darstellen auf einem Monitor. Nichts anderes macht ein Echolot. Schall wirkt anders unter Wasser als in der Luft. Stichwort Absorption! Zitat Wikipedia: Bei Absorption wird die Transmission einer Welle oder Strahlung durch einen Stoff oder Körper abgeschwächt. Das bedeutet, dass verschiedene Stoffe unterschiedlich Schallwellen transportieren. Helle hohe Töne werden durch feste Stoffe wie Stein oder Metall begünstigt. Tiefe Töne durch „weiche“ Stoffe, darunter auch Wasser. Um dem Verlust der Reichweite etwas entgegen zu wirken, kann man die Lautstärke erhöhen. Dem sind jedoch auch Grenzen gesetzt.
Ein kleines Beispiel zum Verständnis:
Es gibt sogenannte Tiefsee-Echolote. Was macht diese zum „Tiefsee-Echolot“!? Sie arbeiten mit einer anderen Frequenz als „Flachwasser-Echolote“. Meist mit 50kHz (kiloherz) also mit 50 000 Signalen(Zyklen). Um einzuschätzen ob das viel oder wenig ist, bediene ich mich bei der Musik und sage jetzt ganz plump das ist der Bass. Jeder kennt es, auch wenn man schon lange nichts mehr von der Melodie der Musik hört den Bass hört man noch. Weil er eine sehr große „Durchdringungstiefe“ hat z.B durch Mauern und Wände. Das ist genau das was wir auch benötigen wenn wir tief ins Wasser „eindringen“ wollen. Beispiel aus dem Tierreich: Bartenwale sind Niederfrequenztiere. Die Männchen geben im Gegensatz zu Zahnwalen eine Tonreihe wie ein Gesang mit sehr niedriger Frequenz von sich. Der Blauwal bspw. sendet Töne unter 25 Hz für 5 bis 25 Sekunden aus. Töne niedriger Frequenz haben eine höhere Reichweite als Töne hoher Frequenz. Bartenwale senden Töne mit einer Lautstärke bis zu 180 dB aus, die man unter Wasser noch mehrere Hundert Kilometer weit hört. 25 Hz sind 25 Signalzyklen(Sinus-Wellen). Echolote für tiefes Wasser 50 000 Zyklen(50kHz) 

Warum ist das so? Im Wasser sind sehr viele Teilchen unterwegs die von Meter zu Meter unser Signal abschwächen bis es letztendlich ganz „verschluckt“ wurde und nichts mehr reflektiert werden kann. Alles gut und schön, jedoch hat der Bass, diese niedrige Frequenz auch einen Nachteil. Da weniger Signale gesendet werden kommen auch weniger wieder zurück und das ergibt ein sehr grobes Bild der Unterwasserwelt da nur sehr grob „abgetastet“ wird. Das kann man verbessern mit einer höheren Frequenz z.B 200kHz (200 000), einem ehr für flachere Gewässer geeignetem Signal, bei der Musik wären das die höheren Töne die Melodie. Hiermit bekommen wir zwar ein deutlich klareres Bild der Unterwasserwelt, aufgrund der höheren Signaldichte, aber die Eindringtiefe ist sehr begrenzt. Je höher ich mit der Frequenz „gehe“, je höher der Ton wird, desto mehr verstärkt sich dieser Effekt durch die Absorption. Das ist Physik, ganz einfache Physik und durch nichts auf der Welt derzeit zu verändern. Nun kann sich der geneigte Leser schon denken worauf ich hinaus will. Was nutzt mir dann dieses Chirp das mich in Sphären bringt jenseits von nutzbaren Frequenzen? Mir bringt es gar nicht dem Hersteller eine ganze Menge, nämlich Geld in der Tasche. Diese Lote können diese Frequenzen „chirpen“(senden) das kann man ruhig glauben, aber dem Empfang sind Schranken gesetzt, es kommt nichts bis wenig zurück. Die Absorption schlägt zu! Sie Physik hat Grenzen das ist der wichtigste Punkt bei dem Ganzen ;).

Jetzt kann man sagen, die Chirp-Lote haben aber tolle Bilder! Klar das hat mein Fernseher auch aber, die Bilder haben jedoch auch nichts mit der Realität zu tun. Diese Monitore können sehr viel darstellen, schon alleine auf Grund ihrer vergleichsweise hohen Auflösung und ihrer CPU dahinter. Theoretisch kann alles dargestellt werden ohne groß Gefahr zu laufen das es jemand überprüfen könnte.

Fazit: Ich finde es gut das es eine Entwicklung gibt und das daran gearbeitet wird. Jedoch sollte man sich nicht ins „Bockshorn hauen lassen“ und alles glauben was ein Hersteller verspricht zu liefern. Für mich gibt es kein Grund ein 2-3 Jahre altes Gerät auszutauchen, gegen ein neues Chirp-Gerät solange dieses noch funktioniert.