¿De dónde viene el ruido de los paseos espaciales?

El astronauta de la ISS, Randy Bresnik, publicó recientemente un video en las redes sociales de su caminata espacial, filmado con una GoPro.

Puedes ver su clip aquí (Incrustar el clip no funcionó):

https://twitter.com/AstroKomrade/status/935278434158333952

Entonces, obviamente, hay sonidos provenientes de sus movimientos y su traje, etc.

Pero, ¿por qué hay un ruido constante en el audio? A mí me parece una grabación realmente mala. ¿Es eso común con GoPros o cuál es el problema aquí? ¿Alguna idea inteligente?

Combinación de mala ubicación del micrófono y ruido del movimiento del traje, la NASA está trabajando en ello nasa.gov/topics/moonmars/features/hatsman.html \
He añadido la soundetiqueta. Sonidos algo relacionados discutidos aquí y aquí, por ejemplo.
El ruido debe ser ruido propagado por estructuras. No es conducida por el aire, sino dentro de los sólidos. El sistema de soporte vital del traje genera algo de ruido y es conducido por las partes rígidas del traje al montaje de la leva y dentro de la leva al micrófono de la leva.
¿Y esperarías un ruido uniforme de eso? Es extraño porque asumiría que cuanto más pequeño es el sistema acústico, menor es la aleatoriedad promedio del ruido. Sí, el soporte vital sería plausible, pero ¿qué produce ruido aleatorio en eso? ¿Hay fans o algo? ¿O un flujo constante de gas? Asumiría que no.
@lthz: Hay ventiladores para la circulación de la atmósfera en el traje y hay una bomba de agua para la circulación del agua de refrigeración. Se agrega oxígeno de los tanques cuando la presión del traje es demasiado baja, lo que también es una fuente de ruido.

Respuestas (1)

Respuesta corta:

Estos "sonidos" consisten en vibraciones producidas por los movimientos del astronauta y los sistemas de su traje y transferidas a través de su traje espacial, la carcasa de la cámara y la PCB a la que está soldado el micrófono, además del ruido eléctrico y digital agregado por la tubería de procesamiento de sonido.

Respuesta larga:

El micrófono es un dispositivo electromecánico que convierte las vibraciones en electricidad. Los diferentes tipos de micrófonos contienen diferentes partes mecánicas que pueden percibir fácilmente las oscilaciones de la densidad del aire. Por lo general, es una especie de membrana de lámina delgada fijada alrededor de los bordes y que vibra en el medio. Dado que es tan liviano, capta todo tipo de vibraciones que lo alcanzan: toques de sus dedos tocando la carcasa y los botones, sus pasos, ultrasonidos que ni siquiera puede escuchar, todo (es por eso que en la Tierra los micrófonos de estudio con frecuencia están vibroaislados usando tan llamados monturas de choque). No necesita aire para conducirlos, porque los materiales densos generalmente conducen las vibraciones incluso mejor que el aire (piense en la ecolocalización en los submarinos). Además, la sensibilidad de la membrana debería ser algo más fuerte en el espacio, donde la amplitud de las vibraciones de la membrana no está limitada por la atracción de la gravedad.

Esta membrana es la mitad de un condensador variable o una bobina, que produce pequeñas oscilaciones de corriente en el circuito de entrada del preamplificador del micrófono, convirtiéndolas así en electricidad. Necesita preamplificador, porque esas oscilaciones son realmente pequeñas, en el rango de milivoltios. El preamplificador produce una señal amplificada adecuada para la conversión y grabación de analógico a digital, pero todas las partes de la canalización (amplificación, ADC y compresión de sonido) agregan su propio ruido a la señal del micrófono. Es por eso que escuchas algo incluso cuando no hay vibraciones obvias producidas por el propio astronauta.

Es una respuesta útil. ¿Los micrófonos son realmente menos sensibles en la Tierra debido a la gravedad?
No sé si alguna vez se hicieron mediciones prácticas. La idea aquí era que la membrana es básicamente un péndulo. Cuando aplica una fuerza constante a un péndulo, cambia su desviación máxima y período (depende de cómo se suman los vectores de fuerza, pero generalmente el período y la desviación deberían ser más cortos). Pensándolo bien, este efecto puede no ser tan notable como el efecto de amortiguación del aire circundante, pero debería estar allí de todos modos.
Bueno, un péndulo tiene una frecuencia característica, es un resonador de Q bastante alto. Es por eso que se usa en los relojes. Un micrófono, por otro lado, es exactamente lo contrario: no desea que tenga una frecuencia resonante en absoluto. De hecho, le gustaría que tuviera una respuesta que fuera mayormente plana e independiente de la frecuencia (excepto tal vez por alguna atenuación).
No lo tome literalmente. La membrana es diferente a un péndulo, pero hay ciertas similitudes: estado de equilibrio, perfil de fuerzas que lo devuelven al equilibrio, dependencia del tamaño, etc. Por lo tanto, debe esperar efectos similares.
Vaya respuesta interesante, gracias. Creo que la idea del péndulo es defectuosa: la gravedad es para un péndulo lo que la tensión es para la membrana. Lo más que puede hacer la gravedad a una membrana es aplicar una constante que cambia su amplitud, seguirá oscilando como antes.
Pero nuevamente, su respuesta apunta a la fuente de los sonidos, pero no a la fuente del ruido blanco. Lo escuché de nuevo y me parece que realmente hay un fondo de ruido aleatorio constante, que no tiene ningún rasgo distintivo. Los sistemas de trajes me parecen plausibles, o tal vez cuando se combinan con algún tipo de puerta de ruido, las cosas que mencionaste podrían terminar siendo una señal de ruido realmente uniforme. Pero mi intuición es: cuanto más pequeño es el sistema, menos aleatoria es la señal de ruido.
La segunda parte de mi respuesta aborda el ruido aleatorio. Es producido por circuitos integrados que realizan el procesamiento del sonido. El principal culpable aquí es el preamplificador del micrófono, porque amplifica el ruido ya contenido en la señal del micrófono por un factor de varios cientos. El tamaño del sistema no importa aquí, ya que este ruido se origina a partir de oscilaciones aleatorias de electrones.
Bueno, no estoy completamente satisfecho, porque eso también sería audible cuando meto una go pro en una habitación silenciosa, ¿no es así? Se aplicaría en cualquier lugar en otras palabras. Tal vez debería preguntar: ¿Estaría de acuerdo en que esta grabación específica parece especialmente ruidosa? Perdón por ser molesto y gracias por el esfuerzo. ;)
Bueno, también puede esperar ruido en una habitación silenciosa, porque está relacionado con las características intrínsecas de la cámara. No diferirá mucho del espacio. No percibo este video en particular como especialmente ruidoso. Tal vez la percepción simplemente se fija en este ruido, porque apenas hay otros sonidos.
¿De dónde viene el ruido de los paseos espaciales?
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