Automatyczny rejestrator LunaMoth

(WERSJA ROBOCZA, 10.06.2023 godz 15:54)

[dodany filmik do szybkiej instalacji programu konfiguracyjnego i wgrywania konfiguracji z pliku – na dole strony]

UWAGA: Linki do materiałów i instrukcji przydatnych w użytkowaniu urządzenia są na dole strony.

Dostajecie Państwo do rąk urządzenie do szerokopasmowej rejestracji bezpośredniej (bez detekcji, zapis typu “Full Spectrum”). Jest ono zmodyfikowaną do rejestracji nietoperzy wersją urządzenia AudioMoth i większość zasad obsługi pozostaje taka sama, zwłaszcza w części programowania pracy, gdyż urządzenie jest kompatybilne z oprogramowaniem do AudioMoth. Umożliwia zapis ciągły lub wyzwalany poziomem (triggerowany) w trybie programowanym czasowo lub na żądanie.

UWAGA: W urządzenia wgrane zostało ostatnio przetestowane oprogramowanie (firmware) w wersji 1.7.1, choć dostępna jest online także nowsza wersja, jednak póki nie zostanie ona przetestowana – nie jest zalecana aktualizacja do wersji 1.8.0 lub nowszej. Oprogramowanie wewnętrzne (firmware) testowane było z programem konfiguracyjnym w wersji 1.6.0 i podobnie jak w przypadku firmware – zalecane jest korzystanie właśnie z wersji 1.6.0, choć dostępna jest już nowsza wersja programu, która nie została jeszcze w pełni przetestowana. W dodatku przy korzystaniu z nowszej wersji programu konfigurującego i wgranej wersji firmware (1.7.1) – program będzie monitował o upgrade do nowszej wersji firmware za każdym razem po podłączeniu do komputera, ponadto mogą też wystąpić różne inne problemy wynikające z niezgodności lub różnic pomiędzy różnymi wersjami firmware lub programu konfiguracyjnego.
Informacja o zalecanych do użytkowania parach firmware + program konfigurujący pojawi się po pełnym przetestowaniu na górze tej strony, jednak ze względu na potencjalną możliwość wprowadzenia w kolejnych wersjach zmian, które mogłyby w jakiś sposób wpłynąć na wyniki badań.
Jeśli ktoś chce wgrać nowsze firmware – będzie to robić na własną odpowiedzialność lub jako “beta-tester”, gdyż conajmniej kila razy wypuszczono felerne firmware’y z błędami, które dopiero po wypuszczeniu poprawionej wersji zaczęły działać poprawnie.
Wszelkie nieprawidłowości radzę zgłaszać do Animal Sound Labs (formularz kontaktowy, mail, telefon) ale z zaznaczeniem na której wersji firmware i wersji programu konfiguracyjnego owe nieprawidłowości w pracy powstały.

Aby więc ustrzec się potencjalnych problemów podczas użytkowania urządzeń – zalecane jest:

1) użytkowanie firmware v.1.7.1 i programu konfigurującego v.1.6.0,

2) jeśli występują problemy przy podłączeniu do komputera z aplikacją – upewnić się czy kabel USB ma możliwość transmisji danych (w odróżnieniu od kabli tylko np. do ładowania telefonu), można sprawdzić inny kabel lub spróbować zgrać z/do telefonu jakieś pliki po wcześniejszym skonfigurowaniu połączenia przesyłania danych.

3) użytkowanie w pełni sprawnych orginalnych kart pamięci (zalecane np. Samsung EVO/EVO+/Pro, Sandisk Ultra lub Extreme, uwaga: nie: Extreme Plus ani nie: Extreme Pro!), karty muszą być orginalne, nie podrabiane (uwaga na: Ebay, Allegro, OLX, Aliexpress, lombardy itp) więc zalecany zakup od sprawdzonych renomowanych sprzedawców np.: MediaMarkt, Euro-AGD, Mediaexpert, OleOle!, sklep Samsunga itp. W razie problemów a także w przypadku nowych kart wyjętych z opakowania – zalecane jest uprzednie sformatowanie karty pamięci programem SD Formatter (link na dole strony).

4) użytkowanie dobrej jakości najlepiej nowych, albo przynajmniej sprawdzonych lub pomierzonych specjalną ładowarką lub testerem (uwaga: odpowiednim, tj. mierzącym napięcie pod obciążeniem) akumulatorków lub baterii alkalicznych lub litowych rozmiaru AA. W przypadku akumulatorków Ni-MH – ładowanie ich w wielokanałowej ładowarce prądem min. 700mA max 1200mA.

Klika uwag co do użytkowania i przygotowania do pracy:

Przed przystąpieniem do pracy z urządzeniem należy zaopatrzyć się we:

– wkrętak (śrubokręt) typu “krzyżak” (odpowiedniej wielkości do 4 śrub na rogach obudowy) – średnica ok. 4-6mm

– wodoodporny cienkopis / marker do opisania pozycji przełączników;
Przykładowy widok ręcznego opisu pozycji przełączników:

OPIS złącz i przełączników (należy wykonać samodzielnie w sposób czytelny dla siebie najlepiej wodoodpornym cienkopisem):
– przełącznik HPF – przełącznik filtra górnoprzepustowego 3-rzędu Fg=15kHz (ON – włączony , OFF – wyłączony)
– przełącznik trybów pracy – DEFLT. lub litera “D” (default – praca z pominięciem terminarza), OFF/USB lub litera “U”– urządzenie wyłączone lub podłączony kabel USB celem zaprogramowania, CUST. PROG lub litera “C” – praca wg ustawionego i wgranego terminarza. Przy opisaniu pozycji po obróceniu o 180 stopni w sposób zaproponowany przez M.Z. (niebieskie litery) będzie to więc napis: C U D 😉
– RST – przycisk reset (przydatny w razie problemów z komunikacją z programem konfiguracyjnym np. po niepełnym rozładowaniu superkondensatora i wystąpieniu tzw. “brown-state” (stan nieustalony gdy napięcie zasilania procesora jest niezerowe ale poniżej dolnej granicy poprawnego działania – poniżej ok. 3V i powyżej ok. 0.5V)
– uSD – gniazdo micro SD
– USB– gniazdo micro USB (v2.0 i v1.1) typ B (trapez)

– kartę pamięci microSD (zalecane karty – jak do Audiomoth (najlepsza Sandisk Extreme, NIE: PLUS ani PRO) oraz dodatkowo Samsung EVO / EVO Plus / PRO Plus. Karty Samsung EVO+ mają ok 2x mniejszy pobór prądu niż Sandiski Extreme (co umożliwia znaczne wydłużenie pracy na akumulatorach) ale minimalnie więcej zakłóceń ok 70kHz. Testowane pojemności kart: 16 – 256 GB, jednak ze względu na właściwości formatu exFAT (FAT64) gdzie limit pojemności leży nawet powyżej 2TB (limit dla FAT32) i wynosi 16EB (16 milionów TB) – niewykluczone, że prawidłowo pracować będą również karty o większykch pojemnościach niż 256GB. Kartę pamięci umieszczamy w gnieździe stroną z napisami do góry, jak na fotce poniżej:

– kartę pamięci microSD (zalecane karty – jak do Audiomoth (najlepsza Sandisk Extreme, NIE: PLUS ani PRO) oraz dodatkowo Samsung EVO / EVO Plus / PRO Plus. Karty Samsung EVO+ mają ok 2x mniejszy pobór prądu niż Sandiski Extreme (co umożliwia znaczne wydłużenie pracy na akumulatorach) ale minimalnie więcej zakłóceń ok 70kHz. Testowane pojemności kart: 16 – 512 GB, jednak ze względu na właściwości formatu exFAT (FAT64) gdzie limit pojemności leży nawet powyżej 2TB (limit dla FAT32) i wynosi 16EB (16 milionów TB) – niewykluczone, że prawidłowo pracować będą również karty o większykch pojemnościach niż 512GB. Kartę pamięci umieszczamy w gnieździe stroną z napisami do góry, jak na fotce poniżej:

Potrzebną pojemność karty można obliczyć wspomagając się programem konfiguracyjnym, który (po ustawieniu terminarza i częstotliwości próbkowania) na dole okna (tuż nad zielonym przyciskiem “Configure Audiomoth”) wyświetli ile MB lub GB na dobę będzie zapisywane na karcie dla trybu zapisu ciągłego, lub triggera zawsze wzbudzonego np. “zupą nietoperzową” / swarmingiem.
Przykładowo: 1 godzina zapisu ciągłego dla 192kHz zajmuje 1382MB, dla 250kHz – 1800MB, dla 384kHz – 2764MB.

 – 4 ogniwa AA –  baterie alkaliczne lub litowe, lub dobre akumulatory AA typu Ni-MH (także w technologii LSD).
Polecić można Panasonic Eneloop Pro – występują one także pod marką Fujitsu Black oraz Ikea LADDA 2450. Te ostatnie (najnowsza seria w kolorze szarym) są sprzedawane w cenie ok 30zł/kpl (!) i zostały wielokrotnie potwierdzone jako ogniwa produkowane w tej samej fabryce (firma FDK w Takasaki w Japonii) co Eneloopy Pro i de facto będące tym samym produktem w innych szatach graficznych różnych firm.
Fabrycznie nowe ogniwa eneloop/LADDA (technologia Low Self Discharge/LSD, precharged) co prawda deklarowane są jako “wstępnie naładowane” – są one jednak  naładowane jedynie do ok. 50-70% dlatego należy je przed pierwszym użyciem naładować do pełna w dobrej ładowarce najlepiej 4-kanałowej (nie wymagającej ładowania ogniw parami, np. Technoline BC-1000, Everactive NC-1000 itp.), a jeszcze lepiej – przeprowadzić 2-3 cykle ładowanie-rozładowanie (tryb refresh) w celu osiągnięcia maksymalnej początkowej pojemności (ok. 2600-2800mAh), która z czasem i z kolejnymi cyklami powoli będzie się obniżać. Optymalne ładowanie tych ogniw powinno się odbywać przy prądzie z zakresu 700-1200 mA. Niższe i wyższe prądy ładowania mogą powodować przeładowanie lub niedoładowanie do 100% ogniw z uwagi na niekorzystne warunki dla prawidłowego wykrywania tzw. “ujemnej delty V” przez mikroprocesor ładowarki, co jest wyznacznikiem końca ładowania. Niektóre ładowarki mają także zbyt duży “prąd podtrzymania” po naładowaniu, dlatego nie należy zostawiać ogniw w ładowarce po naładowaniu przez okres dłuższy niż kilka godzin.

– kabel USB ze złączem micro-USB (jak do nieco starszych telefonów, złącze ma kształt zaokrąglonego trapezu), przy czym nie każdy kabel będzie pasować: musi to być kabel do transmisji danych (nie tylko do ładowania) i mający jak najwęższą i (zwłaszcza w najmniejszych obudowach z 1szej serii) najkrótszą wtyczkę, by zmieścił się między gniazdem w urządzeniu i krawędzią boczną pokrywy obudowy.
Przykładowy widok pasującego kabla wetkniętego w gniazdo micro-USB:

– program konfiguracyjny AudioMoth Configuration App v.1.6.0 (link do wersji pod Windows na dole strony). Nowsze wersje (1.7.0-1.9.0) nie została jeszcze przetestowane, ponadto po wykryciu firmware starszego niż v.1.8.0 każdorazowo po uruchomieniu będzie wyświetlany komunikat o konieczności aktualizacji firmware, co z uwagi na dotychczasowe wpadki kilku wcześniejszych wersji firmware jest ryzykowne i odradzanie do czasu przetestowania i ewentualnie wydania wersji poprawionej.

– instrukcję obsługi AudioMoth – link jest na dole strony (wkrótce powstanie też wersja polskojęzyczna z uwzględnieniem zmian / różnic w LunaMoth)

UWAGI DODATKOWE PRZED ROZPOCZĘCIEM PRACY:

Rejestratory zamontowane w obudowach zostały wysłane w stanie skręconym “nie do końca” ze względu na konieczność wstępnego uformowania uszczelek by jednocześnie nie wygiąć zbytnio pokrywy (cztery śruby M4 na rogach obudowy nie są dokręcone do końca). Jednak już w trakcie transportu uszczelka powinna się wstępnie ułożyć w kanale uszczelkowym i już przy pierwszym użyciu można (i nawet należy!) dokręcić wszystkie cztery śruby do końca, tak by zlikwidować szczelinę między pokrywą a obudową.
Ze względu na to, że śruby po wykręceniu w żaden sposób nie są utrzymywane w pokrywie – należy zwrócić uwagę, by nie zgubić żadnej śruby. W przypadku zagubienia i braku zapasu – pasować będzie śruba stożkowa z gwintem M4 o długości uzależnionej od wielkości obudowy:
– dla obudowy typ 1 (szerokość obudowy: 85mm) długość śruby – 14mm (M4x14),
– dla obudowy typ 2 (szerokość  obudowy: 80mm) długość śruby – 20mm (M4x20)
– dla obudowy typ 3 (szerokość obudowy: 90mm) długość śruby – 25mm (M4x25).
We wszystkich trzech typach obudów są tuleje gwintowane wstawione w otwory w obudowach “na wylot” więc w razie braku śrub o podanych długościach – mogą być użyte także o kilka-kilkanaście mm dłuższe.

Oprócz opisania przełączników w sposób zrozumiały dla siebie warto także oznaczyć każde urządzenie na wewnętrznej lub zewnętrznej stronie pokrywy. Może to być numeracja własna lub/i unikalny 16-to znakowy kod szesnastkowy każdego urządzenia (cyfry z zakresu 0…9 i litery od A do F), widoczny w metadanych wewnątrz plików WAV lub w programie konfiguracyjnym albo w programie do ustawiania czasu po podłączeniu urządzenia kablem USB. 

Przy nagrywaniu słownego komentarza, a także podczas korzystania z aplikacji AudioMoth App (do ustawiania czasu zegara w AM/LM ze smartfona) należy wyłączyć filtr HPF (przełącznik w prawo/ przełączony w stronę przełącznika trybu pracy) na czas ustawiania zegara sygnałem gongu (“chime”). Po ustawieniu zegara wewnętrznego można filtr HPF ponownie włączyć. 

Lista najważniejszych zmian/różnic względem AudioMoth:

1. Zasilanie z 4 ogniw AA zamiast z 3 ogniw.
Większe napięcie zasilania umożliwia bezproblemowe korzystanie nie tylko z baterii, ale i z akumulatorków Ni-MH o nieco niższym napięciu niż baterie. Daje to gwarancję prawidłowej pracy wbudowanych stabilizatorów napięcia, które wymagają nieco wyższego napięcia wejściowego, by móc poprawnie stabilizować napięcie wyjściowe do zasilania elektroniki i karty pamięci. Przy zbyt małej “nadwyżce” napięcia lub jej braku (zwłaszcza przy pracy z akumulatorami Ni-MH o typowym napięciu 1.2V) stabilizatory wchodzą w obszar pracy zwany “drop-out” i znacznie spada ich działanie stabilizacyjne, co objawiać się może na różne sposoby: od zwiększenia ilości zakłóceń przenikających z części cyfrowej do toru analogowego po przedwczesne zatrzymanie pracy mikroprocesora w trakcie zapisu, co skutkować może nie tylko skróceniem czasu pracy przed pełnym rozładowaniem ogniw ale nawet błędami zapisu na karcie pamięci.
Dodatkowo w LunaMoth przewidziana została rozbudowa o przyszłą opcjonalną zewnętrzną przetwornicę napięcia zasilania, która zamieni nadwyżkę napięcia na dodatkową energię, co wydłuży czas pracy o ok. 25%.

2. Wbudowany wodoodporny mikrofon
Urządzenie ma wlutowany jeden z dwóch rodzajów mikrofonów:
a) popularny mikrofon Knowles SPU0410 stosowany w urządzeniach AudioMoth v.1.2.0 i AudioMoth Dev v.1.0.0 ale wyposażony w niskostratną dla ultradźwięków membranę wodoodporną zamontowaną na płytce drukowanej urządzenia (wtedy w otworze na mikrofon widać czarną tekstylną tkaninę) lub
b) wodoodporny “czterokońcówkowy” mikrofon Infineon nie wymagający dodatkowych membran (ochrona IP57 deklarowana przez producenta sensora) – wówczas w otworze na mikrofon urządzenia wyposażonego w obudowę widać zieloną płytkę drukowaną urządzenia z 0,7mm otworem sensora.
Nie ma więc potrzeby stosowania dodatkowych zabezpieczeń w postaci np. membran “odzieżowych” typu Goretex czy Porelle (ta druga jest stosowana w dedykowanych obudowach do AudioMoth, jednak jej charakterystyka tłumienia ogranicza mocno zastosowanie jej do nagrań o względnie niskich częstotliwościach lub ultradźwięków z niewielkiej odległości) zaś brak membrany wnoszącej zauważalne tłumienie eliminuje potencjalne dodatkowe rozbieżności w czułości w czasie jak i pomiędzy urządzeniami.

3. Wbudowany elektroniczny filtr górnoprzepustowy
Tak jak w wielu detektorach “nietoperzowych” do wyeliminowania zakłóceń ze znacznej części pasma akustycznego wbudowany jest elektroniczny filtr górnoprzepustowy (HPF) o stromości filtracji 18dB/okt (3-ciego rzędu) o dolnej częstotliwości granicznej 15kHz [lub na życzenie – opcjonalnie 4-tego rzędu – 24dB/okt, także dla innej częstotliwości). Sposób jego pracy i miejsce umieszczenia w torze zapisu bardzo dużej mierze decyduje o skuteczności działania zapisu triggerowanego.
Użycie takiego filtra pomiedzy mikrofonem a obwodami wejściowymi przetwornika analogowo-cyfrowego wbudowanego w mikroprocesor eliminuje zakłócenia spowodowane powiewami wiatru, hałasami samochodów, odgłosami innych zwierząt itp. jeszcze zanim powstaną zniekształcenia wewnątrz procesora spowodowane przesterowaniem, z którego nie da się odzyskać sygnału użytecznego żadną późniejszą obróbką (w procesorze lub w edytorze nagrań). Filtr ten jest ponadto 3x (lub opcjonalnie 4x) skuteczniejszy niż aktualnie dostępny w oprogramowaniu (nachylenie 6dB/okt, 1-rzędowy), ale można używać obu rodzajów filtracji jednocześnie.
Filtr elektroniczny HPF można wyłączyć dwupozycyjnym przełącznikiem suwakowym (umieszczony obok głównego przełącznika trybów pracy).

4. Wbudowany superkondensator podtrzymujący zasilanie wewnętrznego zegara podczas wymiany baterii/aukumulatorów. Orginalny AudioMoth wymaga każdorazowo po wymianie ogniw ponownego ustawienia zegara, co może być uciążliwe w terenie. LunaMoth umożliwia wymianę ogniw bez konieczności ponownego ustawiania zegara, jednak aby układ podtrzymujący napięcie z superkondensatorem poprawnie zadziałał należy zawsze przed wymianą ogniw:
– wyłączyć urządzenie (przełącznik trybów w pracy przełączyć w pozycję OFF/USB – na środek);
– wymiana ogniw musi odbyć się w czasie poniżej ok 2 minut, w przeciwnym razie superkondensator rozładuje się do zbyt niskiego napięcia, które zresetuje zegar.
Pamiętać też należy o fakcie, że aby superkondensator zgromadził energię (naładował się) – musi być podłączone zasilanie (ogniwa lub z USB) przez kilka minut.
Nowe urządzenia mają zamontowane świeże superkondensatory, które osiągną pełną pojemność (uformują się) po kilkudziesięciu godzinach pod napięciem.

5. Wbudowane gniazda rozszerzające do podłączenia mikrofonu zewnętrznego (2- lub 3-końcówkowego) gniazdo zewnętrznego modułu GNSS/GPS i przełącznika kontaktronowego do aktywowania zapisu z zewnątrz (magnesem). W orginalnym AudioMoth dostępne są jedynie pola lutownicze umożliwiające samodzielne wlutowanie odpowiednich złącz do podłączenia ww. opcjonalnych akcesoriów. Są one jednak umieszczone od strony zewnętrznej na płytce drukowanej, co uniemożliwia lub znacznie utrudnia użytykowanie urządzenia w obudowie z wykorzystaniem mikrofonu wewnętrznego i wymaga użycia lutownicy oraz zakupu odpowiednich złącz. W Lunamoth oba złącza zostały umieszczone pomiędzy płytką drukowaną a koszykiem baterii, przez co zewnętrzna strona płytki drukowanej jest pozbawiona wszelkich wystających elementów i w zależności od szerokości użytej obudowy możliwe jest podłączenie opcjonalnych akcesoriów bez wymontowania urządzenia z obudowy.

Przydatne linki:

Program konfiguracyjny v.1.6.0 (wersja przetestowana z firmware 1.7.1 wgranym do rozesłanych urządzeń) :
https://animalsoundlabs.pl/wp-content/uploads/2021/07/configurationappsetup1.6.0.exe

Link do programu flashującego urządzenia: https://github.com/OpenAcousticDevices/AudioMoth-Flash-App/releases/download/1.4.1/AudioMothFlashAppSetup1.4.1.exe
Uwaga: program flashujący musi być uruchomiony z prawami Administratora (lub na koncie z prawami Administratora) i po zgraniu za jego pomocą z sieci przyciskiem Download wybranej po prawej stronie zalecanej wersji firmware (np. 1.7.1) należy podłączyć urządzenie kablem USB i wcisnąć FlashAudiomoth. W czasie działania aplikacji flashującej nie może być w tym samym czasie uruchomiony program konfiguracyjny. 

Instrukcja użytkownika AudioMoth (jęz. angielski) : https://github.com/rhine3/audiomoth-guide/blob/master/guide.md

Instrukcja podstawowa JAK ZACZĄĆ na stronie projektu AudioMoth (jęz. angielski) :
https://www.openacousticdevices.info/getting-started

Instrukcja do AudioMoth do pobrania w formacie PDF (j. ang.) :
https://raw.githubusercontent.com/OpenAcousticDevices/Application-Notes/master/AudioMoth_Operation_Manual.pdf

Program formatujący karty pamięci stworzony przez twórców standardu SD: https://www.sdcard.org/downloads/formatter/

Narzędzie do testów ustawień AudioMoth/LunaMoth: https://playground.openacousticdevices.info/

Program-narzędzie do podglądu informacji o plikach m.in. WAV i ich metadanych z menu kontekstowego Windows: 
https://mediaarea.net/pl/MediaInfo

Aplikacje do Audiomoth na komputery stacjonarne w aktualnych wersjach: https://www.openacousticdevices.info/applications

Aplikacja na smartfony z Androidem lub iOS do ustawiania zegara wewnętrznego przez głośnik smartfona:
https://www.openacousticdevices.info/mobileapplications
(uwaga: aby aplikacja zadziałała należy na czas jej działania wyłączyć filtr HPF) 

Opis działania i konfiguracji triggeringu i filtracji “programowej” w rejestratorze: https://github.com/OpenAcousticDevices/Application-Notes/blob/master/Using_AudioMoth_with_Filtered_and_Triggered_Recordings/Using_AudioMoth_with_Filtering_and_Triggered_Recordings.pdf

Dokument opisujący format nagrań stosowany podczas zapisu triggerowanego: https://github.com/OpenAcousticDevices/Application-Notes/blob/master/AudioMoth_Triggered_T_WAV_File_Format/AudioMoth_Triggered_T_WAV_File_Format.pdf

UWAGA: Animal Sound Labs nie ustala warunków i reżimu pracy urządzeń w żadnych badaniach więc w sprawie plików presetów konfiguracyjnych lub ustawień konfiguracji proszę zgłaszać się do osoby nadzorującej / odpowiedzialnej za ustalenie tych ustawień.
Np. w przypadku badań OTONu – do Błażeja Wojtowicza.

Poniżej filmik z przebiegiem instalacji programu konfiguracyjnego i wgrywaniem konfiguracji z pliku (plik z rozszerzeniem .config):