Акустический трансформатор

DWD: Звук был довольно приличным и громким.

 Я бы сказал до неприличия громким, когда соседи по радиатору стучат чем-то металлическим.

angren68: А есть ссылки?

Самый дешевый до 5 долларов, маломощненький. Для поиграться.
Поприличнее - 16 долларов. Может шатать стены и столы :).  

Мы же знаем, что динамический (не электретный) микрофон, подключенный к выходу усилителя, будет издавать звук.  А динамик, подключенный к микрофонному входу (не для электретных микрофонов), будет работать как микрофон, преобразовывая акустические колебания в электрические.  

Теперь надо купить вибродинамик и поглядеть, за счёт чего он сам по себе не звучит, а вот стол может трясти как мощная колонка. Возможно по такому принципу получится сконструировать микрофон, малочувствительный к акустическим колебаниям, но хорошо "слышащий" вибрацию. 

При изготовлении ракет (военных, тех, что с ядерными боеголовками) болванку обматывали стеклотканью, пропитанной эпоксидной смолой, и после высыхания "просвечивали" ультразвуковым дефектоскопом на предмет отсутствия пузырьков воздуха в толще смолы. Дык в дефектоскопе использовались пьезодатчики. То бишь пьезомикрофон. Я сам лично не видел, но по рассказу специалиста по радиационной и ультразвуковой дефектоскопии излучатель и приёмник ультразвука плотно прижимались к поверхности исследуемого объёма.  Собственно то же медицинское УЗИ :). 

Если зубами зажать палку, уткнутую :) в работающий автомобильный мотор, то можно услышать звуков намного больше, чем просто висеть ушами  под капотом  над мотором :).  Правда проблема в том, что для правильной идентификации звуков надо иметь опыт. Умельцы так палкой нащупывали цилиндры со стучащими клапанами, а также могли различить стук поршня о цилиндр. Хотя может это они и привирали мне, лоху :). 

Да, я знаю про автомобильный стетоскоп, и в первую очередь мы испытали конструкцию из стального прута с закрепленным вверху микрофоном. Но звук получается гулким, из-за того что земля соприкасается со стержнем. Поэтому и заинтересовался статьей из "Радио". Наверное надо сделать что-то вроде обсадной трубы из пластика. А внутренний стержень не должен иметь контакта с этой трубкой внизу. Дело осложняется тем, что шурф очень быстро наполняется водой. (примерные глубины - 50...100 см)

Насчет вибродинамиков, спасибо за ссылки. Но наверное это просто динамическая головка, только с неодимовым магнитом. В сущности тот же самый геофон на низкие частоты.

Оттаявший грунт из "вечной мерзлоты" содержит очень много воды, местами есть "линзы", почти на сто процентов состоящие из грязного льда. Вот именно звук замерзания воды и надо записать. А при этом достаточно высоких частот.

Судя по описанию и фотографиям разборки, вибродинамик своей катушкой качает не лёгенький картонный диффузор, висящий на мягеньком подвесе, а крепкую и довольно грубую железяку-пружину, в которую вроде ввинчивается алюминиевый толкатель. Тот, который толкает столы и стены.  Кажется можно взять арматурину, один её конец заточить для забивания в землю, а на другом конце нарезать резьбу для навинчивания динамика.  Наверно можно хоть сваю забить в землю до самой мерзлоты, а к ней сверху жестко прикрепить (приварить или прицементировать?) арматурину микрофона. Это как ухо, прижатое к стене или двери - слышит то, что за стеной или дверью.  

Вот за 15 долларов обещают вибродинамик на весь звуковой диапазон
20 Гц - 20 кГц.

А вот целый аккумуляторный блютусный плеер с вибродинамиком. На большой громкости подпрыгивает на столе - надо прижимать чем-то тяжелым :). 

Обычный акустический микрофон улавливает вибрацию воздуха. А чем поймать вибрацию земли? Может подумать над таким датчиком вибрации? 

А как устроен гидрофон на подводных лодках? Он и сырости не боится, и давления, и слышит в воде хорошо. Может и во льду будет слышать?
Ваш шурф быстро наполняется водой. А мы сверху ей навстречу - гидрофон. Вода хорошо передаст звук замерзающего льда. А подводники, возможно, уже знают, как звучит лёд. 

Александр_1942: испытали конструкцию из стального прута с закрепленным вверху микрофоном

Интересно, как вы соединяли нежнейшую мембрану микрофона с железным прутом?  Или как?  
Почему решили, что звук гулкий именно из-за соприкосновения с землёй?

Как-то все в стороны непонятно пошло. Давайте вернемся к истокам. АТ это согласование колебаний на пути двух(или более) сред. Например пермендюр сплав даёт колебания 10 микрон и торец излучателя 1 см.кв. Нам надо возбудить колебания в воздухе. Для этого а) увеличить амплитуду колебания б) увеличить площадь колеблющегося излучателя. В итоге АТ для такого случая имеет вид конуса из титана с кольцевыми проточками-ступени согласования. Торец конуса 10 микрон, а вот  основание уже 200 микрон амплитуда колебаний. Ну и площадь выше и при равенстве волнового сопротивления с воздухом колебания пойдут в воздушную среду.

 Аналогично и с жидкостью или грунтом.... амплитуды там небольшие, среда вредная для микрофона, а вот микрофон требует побольше амплитуды, для хорошей отдачи. Поэтому к торцу пьезопластины микрофона припаивается АТ и помещается через скользящую прокладку уплотнитель в жидкость или ожиженный грунт, с которого согласовывает колебания для микрофона. Как-то так в моем понимании.

http://geoget.ru/content/view/70/195/

Зачем я загрузился этой проблемой. Все началось несколько лет назад, когда я со своим племяшкой решили измерить сопротивление земли во время замерзания, стандартная схема с четырьмя зондами. При расстоянии между ними в 5 метров, сопротивление как и положено стало медленно расти примерно до 2 кОм/метр, потом начало резко обратно падать вниз. Когда в следующий раз, через неделю, решили померять, наш старый прибор М416 уже ничего не показал, не хватило чутья. Так мы познакомились с понятием "надмерзлотный талик", который и виновен в нестабильности свайных фундаментов. Через год решили постукать. Есть две антенны от какой-то военной р/станции, из очень хорошей пружинящей стали, длиной чуть больше метра. К одному из них просто прикрепили старый динамический микрофон за корпус, диафрагмой верх. Смотрели и слушали программой Spectrum Lab. Другой штырь был в качестве сейсмодатчика, забивали в землю до мерзлоты и били молотком. Стуки четко регистрируются до 50 метров. Если бить сильно по забитому лому кувалдой, наверное были бы слышны за километр.

Тут я подумал, может быть, использовать микрофонный эффект каких-нибудь р/деталей? Использовать недостаток как пользу. Некоторые керамические кондеры страдают этим очень сильно.

В этом году эта работа будет уже серьезной, племянник вырос, и будем писать мощную работу для школьного конкурса НПК. Мерять сопротивление тоже будем, смысл такой: как только сопротивление начнет резко падать, будем сверлить землю до этого талика, чтобы сбросить там давление. Может удастся остановить выталкивание столбов ограды.

А послушать землю это очень интересно, наверное там сплошные скрипы, шипения и гулы.

Вот екселевский график сопротивления:

Andrew55: Трубка к уху, а конец прута - например к корпусу подшипника

Ха... сантехники всегда "слушают" воду с помощью газового ключа. Один конец к уху, а другой к трубе. Я сам часто так делаю.

Да, стетоскоп вещь очень полезная во многих делах:

http://injector.fotocrimea.com/indus.html

https://100-советов.рф/kak-sdelat-stetoskop-dlya-diagnostiki-avto-svoim...

Надо будет попробовать послушать землю прямо с поверхности, как начнет замерзать верхний слой, может что слышно будет. Соорудить некое подобие фонендоскопа типа большой воронки. Дмитрий М, пожалуйста можно ссылки на литературу по АТ?

А то меня совсем замкнуло на идее расположить микрофон всенепременно на глубине. Лучше расположить там манометр с термометром.

PS. Это будет очень похоже на то как если послушать в обычный стетоскоп свой живот. Лично у меня от этих звуков очень быстро нормализуется давление :)  Послушать так сказать утробу Земли — матушки.