Как услышать электромагнитные волны

  • Tutorial
Добрый день, уважаемые хабровчане.
В этом посте я расскажу необычный метод, с помощью которого можно преобразовать невидимые электромагнитные волны в слышимый звуковой диапазон, что позволит не только услышать радиоволны, но и определить их мощность, тип и направление.

Принцип работы


За основу я взял кассетный плеер. В нём есть головка, которая преобразовывает магнитные волны от ленты в электрическое напряжение звуковой частоты. Головка представляет из себя катушку индуктивности, нагруженную на чувствительный усилитель воспроизведения и за счёт этого хорошо улавливает электромагнитные волны. Но производитель позаботился о том, что бы не было лишних наводок и хорошо экранировал головку. Поэтому нужно разобрать плеер и отключить экранирующий провод от головки. Всё! Теперь головка превратилась в антенну. Что бы плеер не улавливал свои собственные волны, нужно ещё отсоединить моторчик лентопротяжного механизма и питать его обязательно от батареек, иначе будет слышен фон сети 220 в. 50 Гц. Интересно, что усилитель плеера, в таком режиме, не только усиливает сигнал, но и выполняет роль амплитудного детектора. В результате можно услышать электромагнитные волны всего радио диапазона: от 20 Гц до 50 ГГц. Плеер легко улавливает даже очень слабые электромагнитные волны. Мне удалось услышать волны от пульта дистанционного управления и от наручных часов.

Слушаем радиоволны у себя дома


Выяснилось, что почти вся бытовая электроника излучает электромагнитные волны. Можно определить мощность излучения, ориентируясь по громкости звука и дальности распространения. Хотя плеер улавливает волны одновременно от всех источников, по характеру звука можно легко понять, от какого источника волны наиболее сильные.

Примеры


Ниже я привожу список различных источников волн, максимальную дальность на которой их улавливает плеер и описываю звук который они создают:
1 — дальность, 2 — источник излучения, 3 — на что похож звук
2 мм — пульт от телевизора — мелодичный, ритмичный
1 см — зарядное от мобильного телефона — писк с потрескиванием
15 см — ноутбук — шипение, гудение
2 метра — wi-fi роутер — шуршание
3 метра — мобильный телефон при звонке — ритмичное жужание
1 км — базовая станция мобильной связи — мелодичный звук, похож на флейту, у каждой БС свой
2 км — телевышка — треск с меняющимся свистом при изменении картинки на экране

Возможности


Хотя таким методом нельзя измерить уровень электромагнитного излучения, можно приблизительно оценить, на сколько силён фон в вашей квартире. У меня дома, при выключенной технике, фон на столько мал, что плеер его не фиксирует. А вот на улице уже немного улавливает излучение ближайших БС мобильной связи. У моих друзей, в городской квартире, плеер фиксирует стабильный и достаточно сильный фон, особенно возле окон. А вот в некоторых местах в городе, фон очень сильный. Плеер гудит настолько сильно, что не слышно излучения рядом работающего телефона! Посмотрите видео, где я проехался по разным улицам и послушал электромагнитный фон:
AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

More
Ads

Comments 77

    +19
    Ковер гениален!
      +8
      «Его ворсейшество»!
        +3
        С авторской спецификой скорее его ворсейшество пристенный накопитель статического электричества.
        +1
        А у меня такие же светофорные люстры были в детстве.
        +7
        Ожидал в конце видео подачу на плеер 220В…
          +30
          «Спасибо, что живой»
            +1
            Эти звуки знакомы многим электрогитаристам, до момента приобретения качественных хамбакеров и примочки шумогейта.
              –12
              А можно использовать макбук эйр :(
                +2
                Нет, серьёзно, эта фигня ловит все наводки и противно пищит в наушники.
                  0
                  Любопытно, никогда такого не встречал. При автономной работе тоже?
                    –1
                    На самом деле, я такое слышал только в офисе, где много оборудования. Может ещё от наушников зависит. От питания не зависит вроде.
                      +2
                      Различную магию с эйрами замечал только при подключении их в нехорошую неизолированную сеть.
                      Самое весёлое — картинка на экране влияет на шумы в коротковолновом радиоприёмнике, если тот подключён в ту же есть.
                      С наводками на выходе звука было такое с знаменитами «колонками джениус». Они, будучи включенными в ту же сеть с ноутбуком и будучи подключенными к ноутбуку, при отсутствии подачи на них звука любили погудеть, причём гудение зависило от разных факторов, но терменвокса из конструкции собрать не получилось. Наушники никак не реагировали, хорошие колонки тоже.
                        0
                        Вспомнил. На батарее было то же.
                          0
                          Возможно что тут и есть издержки того, что эйр — это огроменный кусок люминия.
                            0
                            Это наоборот плюс. Экранирует хорошо. Проблема снаружи.
                              0
                              Экранировать он хорошо будет только электростатику и только будучи заземленным. Магнитную составляющую алюминий пропускает очень хорошо, правда за счет вихревых токов все же немного ослабляет магнитное излучение.
                    0
                    Наушники со стандартным трехконтактным джеком?

                    Нужно использовать либо нашники с гарнитурой и четырехконтактным джеком, либо переходник с 4 контакного джека на 3-контактную розетку, и уже туда стандартные наушники включать.

                    Тогда никакого гула не будет.
                      0
                      Можете пояснить, какова связь?
                        +3
                        В макбуках же 4-контактный разъем с поддержкой кнопки и микрофона, как в смартфонах.

                        Я не электронщик, интуитивно мне кажется что контакт микрофона замыкается на землю, это каким-то образом вызывает наводки, возможно шнур наушника работает как антенна, и проблема в этом.

                        Факт в том, что у меня была такая же проблема, с тех пор как перешел на гарнитуры такого типа, проблем нет. Всем знакомым кто жаловался советовал тоже самое, всем помогало.
                  +1
                  от 20 Гц до 50 ГГц
                  о_О
                  15 см — ноутбук — шипение, гудение
                  1 см — зарядное от мобильного телефона
                  2 метра — wi-fi роутер — шуршание
                  Преобразователи
                  3 метра — мобильный телефон при звонке — ритмичное жужание
                  1 км — базовая станция мобильной связи — мелодичный звук, похож на флейту, у каждой БС свой

                  Сам принцип мобильной связи (передача ведётся пакетами)
                    +15
                    За видео при стрельбе отдельный респект парням (про сам факт научно-популярных, хотя и порой опасных, видео даже не упоминаю).
                      –2
                      Сайенс маст гоу он!
                      +1
                      Чувствительность конструкции весьма сильно варьируется по диапазону из-за свойств материалов головки (а также размеров катушки) и полупроводников, заменяющих амплитудный детектор. Очень грубо прикидывая разницу на глаз, можно предположить ее величину в несколько порядков. А еще роль играют нижние гармоники.
                        +2
                        Я бы продолжил эксперимент с любым усилителем звуковой частоты, питающимся от батареек, отдельной головкой и диодами-детекторами, подобранными под разные частотные диапазоны.
                          0
                          Для этих целей прекрасно подходят слуховые аппараты, только надо озаботится экранированием т.к. они не рассчитаны на работу без микрофона, может запросто появиться паразитная ПОС с наушников на вход и как следствие самовозбуд.

                          Когда-то экспериментировал в домобильную эру с усилителем на трех транзисторах, добился того же эффекта — работающий телек ловил на спиральку-антенку с 10 метров. Странное дело, но с другими антенками в виде штыря из того же провода ничего не получалось.

                          Сейчас возможностей куда как больше, например имеются достаточно дешевые магнитные датчики, СВЧ транзисторы, расчеты направленных СВЧ антенн(тогда вообще мобилки, БС и роутеры можно искать как пеленгатором «на звук»).
                        +4
                        Автор, без иронии, большой молодец.

                        Однако некоторые перлы вызывают недоумение:

                        • Волны дальше, чем на такое расстояние не распротраняются (показывает полметра);
                        • Большим удивлением стало для меня, что пульт и тот излучает электромагнитные волны;
                        • Ноутбук излучает какие-то не очень приятные звуки;
                        • Как мы видим, экран ничего не излучает (показывает горящий экран ноутбука);
                        • Лампочки накаливания и утюг вообще не излучают электромагнитных волн.


                        А вообще, всем известен характерный звук «дыдык-дыдык», который имеет место, когда мобильный телефон лежит рядом с аналоговым звуковым трактом, и на него приходит СМСка.
                        • UFO just landed and posted this here
                            +2
                            А слышно его потому, что на ИК-диод импульсы идут с очень крутыми фронтами. Вот и потрескивает.
                              +6
                              Капитан, жар от утюга — это тоже электромагнитная волна, причем, в том же диапазоне, что и луч пульта.
                              • UFO just landed and posted this here
                                  0
                                  Плеер улавливает электромагнитные волны ТОЛЬКО радиодиапазона, от 20 Гц до 50 ГГц
                                    +1
                                    > от 20 Гц

                                    Но как??
                                      +2
                                      20 Гц на катушку магнитной головки — легко. Но о 50 ГГц, конечно, речи не идет. То что там ловилось от гигагерцовых антенн это наводки другого диапазона, как с пультом. Здесь больше интересен антураж, а не собственно эксперимент. Из города уехали жители, но связь функционирует.
                                        +2
                                        А вся эта схема с плеером как-то преобразует частоты? Ухом же больше 20кГц нельзя услышать?
                                          –1
                                          Так сами же авторы написали что преобразует, амплитудный детектор образуется на p-n переходах входных полупроводников.
                                          0
                                          Не, мне интересно 2 момента.

                                          1. Кто у нас сейчас излучает на 20Гц? Для подлодок, емнип, от единиц килогерц используется (возможно и сотни герц, но очень врядли, что на 20 кто-то излучать будет).
                                          2. Вы видели антенну для приема КНЧ? :) На ту катушку, если меня память совсем не подводит, можно принимать десятки герц только, если где-то очень поблизости кто-то херачит киловатты в эфир.
                                            0
                                            На 20 Гц излучают источники помех :). Возьмите сетевой однополупериодный детектор, вот вам уже 25 Гц. Их правда сознательно никто не использует, но это могут быть какие-то какие-то паразитные эффекты. По поводу антенн — антенной может быть что угодно, вопрос, какой у нее будет КПД. Судя по комменту, вы и сами это понимаете. Только уровень излучения неточно оценили, киловатты херачить нужно только если расстояние скажем километр. А на десяток метров и милливатты пойдут — радиоволны затухают пропорционально квадрату расстояния, т.е. киловатт на километре это будет как 100 мВт на 10 метров. Ну там без учета направленности антенн конечно, но тут можно считать что все оно ненаправленное.
                                              0
                                              25Гц очень-очень поблизости — ну ок, допустим. Но пишут про 20 же. Я слабо себе представляю источник помех (в условиях среднего города в вакууме), чтобы херачил на 20Гц хоть даже на милливаттах.
                                              Как вообще это дело оценивалось? Из статьи я каких-то грязных технических подробностей не увидел. А написать что угодно — дело нехитрое :)
                                                0
                                                Да запросто — возьмите утюг, запитайте его двумя разными проводами (не «лапшой»), в один провод воткните диод — вот вам мощный источник магнитного (не электро- а просто магнитного) поля с частотой 25 Гц. Думаю, 20 Гц они написали исходя из заявленных параметров плеера.
                                                  0
                                                  Не, про 25 — понятно.
                                                  «исходя из заявленных параметров плеера» — это из диапазона воспроизводимых частот? :)
                                                  Извините за занудство, но технарь с профильным образованием во мне рыдает :(
                                                    +1
                                                    Бросьте, не будьте формалистом :) Главное город показали. Информация т.с. помимо СМИ и прочих фильтров.
                                                    +2
                                                    Вы ошиблись, будет 50 герц.
                                                    После полного выпрямителя (4 диода) — сотня.
                                                      0
                                                      Да, точно 50. Помеху меньше 50 могут давать импульсные источники с соответствующей частотой повторения импульсов. Регуляторы какие-нибудь.
                                                +1
                                                А индукционные плиты и беспроводные зарядки интересно сильно в эфир шумят на этих самых сотнях килогерц?
                                      +1
                                      ИК излучение это очень коротковолновая волна, сомневаюсь что плеер способен её принять непосредственно — одни только монтажные емкости по входам и индуктивность антенны погасят её чуть более чем полностью.

                                      В данном случае ловится паразитное излучение возникающее вследствие переходных процессов включения/отключения светодиода пульта которое происходит еще и на огромных токах(1...2А).
                                      +1
                                      Излучение электромагнитных волн от пульта — это побочное, происходит из-за огромных импульсных токов через светодиод — до 2А бывает(особенно у дальнобойных пультов, которые ладошку излучением пробивают и при этом срабатывает приемник даже от отражения от стенки). Те кусочки дорожек от конденсатора через транзистор к светодиоду играют какую-никакую а антенну, поэтому и слышишь слабое радиоизлучение. Если убрать конденсатор или переместить его подальше от светодиода и ближе к батарейкам антенка увеличится и пульт будет вовсю фонить а светить ИК будет гораздо меньше.
                                      +31
                                      Блин, я тебя узнал, ты делал сварочный аппарат из розетки и мерял ток в ней. Хорошо что ты ещё жив :)
                                        +11
                                        Вы еще про генератор молний с резисторами из свежих веток вспомните!
                                        +16
                                        Блин, ребята, вы невероятно круты и безбашенны. Ездить и слушать радиоволны от вышки сотовой связи, под выстрелы автомата на заднем фоне — это жесть. Желаю вам остаться живыми и невредимыми.
                                          +7
                                          и сохранить невредимым ковёр!
                                          +2
                                          Спасибо за такие интересные видео, смотрел предыдущие, очень весело и интересно, вы главное осторожней с высоким напряжением и КЗ!
                                            +5
                                            Спасибо за напоминание о вездесущности электромагнитных волн.
                                            Вы слышите звуки амплитудной модуляции сигнала, частотно (или фазо) — модулированные Вы не услышите (услышите только если у них есть паразитная модуляция).
                                            Магнитная головка это плохая антенна, лучше ее заменить штыревой антенной подключенной к сигнальному проводу магнитной головки (того что идет на вход усилителя). Но головку надо отключить, она посадит сигнал.
                                              +2
                                              Вот тоже хотел отметить, что головка там не сдалась вообще, лучше бы полевик прикрутили на вход — я таким в свое время баловался, можно и проводку найти, и переполюсовку от АТС возле телефона слышно (стационарного).
                                              И хорошо, что про модуляцию отметили, ведь ребята вводят в заблуждение, говоря, что слышат излучаемые волны.
                                              А еще нельзя сказать, что вот на расстоянии 2 метра уже ничего не излучает — это просто чувствительности усилителя в плеере не хватает, волна эта ой как далеко может распространятся.
                                                –3
                                                Ребята просто собирают просмотры…
                                                  +1
                                                  Конечно чувствительности маловато по причине «плохого детектирования».
                                                  Плохое детектирование — детектирование в усилительном каскаде. У которого начальный участок (низкие напряжения) имеет малый коэффициент передачи.
                                                  По идее много эффективнее будет простой детекторный приемник на входе плеера: штыревая антенна и шунтирующий вход плеера германиевый диод.
                                                +2
                                                Интресно, у вас есть видео, где вы не нарушаете ТБ?
                                                  0
                                                  В первом вроде не нарушают
                                                    0
                                                    Это в каком? в видео из этого поста — работа на высоте без страховок.
                                                      –1
                                                      Первая картинка — тоже видео. Там где, собирает.
                                                        0
                                                        Точно…
                                                  +1
                                                  Чуваак! тебе надо памятник поставить!!!
                                                  … ввиде ковра :)))
                                                    0
                                                    Весёлые ребята…
                                                      +1
                                                      Маленькая деталь, о которой возможно упомянули в комментариях. Там где в озвучке «осторожно, ионизирующая радиация» на самом деле «осторожно, не-ионизирующее излучение», стандартная наклейка для мощного радиооборудования.
                                                        0
                                                        Незначительная такая ошибочка, да.
                                                          0
                                                          Судя по тому, что гневных комментариев не появилось в первые минуты, то эта фраза как-то вписывается в общую безумность команды и на сюжет не влияет.
                                                          Да и наклейка там маленькая, а слово «radiation» видно. Неудачно так в английском языке получилось, что и «излучение» и «радиация» один фиг «radiation». Много людей это понапугало в кривом переводе.
                                                        +2
                                                        Не включайте открытую микроволновку! Серьезно, это опасно.
                                                          +1
                                                          За экспериментаторский дух — пять.
                                                          Выводы — 0_о, как уже было замечено.
                                                          Особенно про Wi-Fi понравилось. Подскажу, он излучает даже когда им никто не пользуется. Иначе клиент так и не узнает, что точка присутствует в эфире :)
                                                            +1
                                                            Мой бас «Роден» «Маяк» ловил.
                                                              +1
                                                              От маяка сложнее избавиться, чем поймать его. Ловил его на одноименный бабинный магнитофон, подключая куда то во внутренности медный длинный провод. Куда точно — за давностью лет не скажу.
                                                                +1
                                                                От маяка сложнее избавиться
                                                                … было. Теперь на длинных и средних волнах его нет, только в УКВ и FM.
                                                                  +1
                                                                  Но он все еще есть в проводном радио, откуда его вполне слышно (по крайней мере было слышно пару лет назад) за пару метров от провода на практически любой неэкранированный усилитель.
                                                              +3
                                                              Давно мечтаю об устройстве, которое позволяет увидеть электромагнитные волны. Понятно — мы и так их видим — видимый диапазон света. Но хочется такую камеру, которая позволяла бы делать проекцию других, более широких или смещенных диапазонов на видимый диапазон. Чтобы увидеть воочию, на экране монитора, или через какой нибудь Oculis Rift:) те грани мира, которые находятся за пределами зрения. Кто нибудь слышал о таком, кроме банального «инфракрасного видения»?)
                                                                0
                                                                Чтобы принимать их с достаточным разрешением нужно иметь либо вращающуюся антенну с узкой диаграммой и «строчной» развёрткой, либо зеркало с массивом приёмников, но что-то мне подсказывает, что размер приемных антенн должен быть сравним с длиной волны и при достаточном разрешении, даже для миллиметровых волн, это будет громоздкой конструкцией…
                                                                  0
                                                                  Есть мысли, где можно про такое прочитать?
                                                                    0
                                                                    Нет, это просто размышления вслух.
                                                                    Но я думаю про пассивные радары много литературы понаписано.
                                                                  +1
                                                                  Видимый свет мы принимаем при помощи маленьких глаз только за счет того что длина волны измеряется в нанометрах. Уже для ИК излучения нужны довольно крупные чувствительные матрицы на милиметровых волнах нужны приемники в сотни тысяч раз больше чем человеческий глаз. Даже если приемник будет один, это увеличит время сканирования и сильно усложнит антенну для достижения приемлемого разрешения.
                                                                  +1
                                                                  В детстве собирал приборчик. Катушка в несколько тысяч витков (без сердечника, практически с помойки), трехкаскадный усилитель на КТ3102Е, и напрямую к нему подключенный микроамперметр. Как ни удивительно, оно что-то показывало :) Пару раз даже находил подземные силовые кабели выкапывал их и продавал в цветмет.

                                                                  Only users with full accounts can post comments. Log in, please.