Projekt Tongenerator mit LT1037

Moin Lobbe,

... schick!
Wenn Du Dein Ergebnis überprüfen möchtest (THD etc), dann nimm doch bitte so was wie RMAA - dann hast Du viele Daten auf einmal ermittelt.

;-) Detlef

Hallo,

ein schönes Projekt. Bin auch so ein Sinusgenerator-Selbstbauer. Zur Überprüfung kann ich (neben RAA) die Frequenzanalyse von Audacity empfehlen, die in den neuesten Versionen richtig gut funktioniert (Skalierung, Analysetiefe, Fenstergröße und -art - alles einstellbar).

Zusätzlich hat man beispielsweise die Möglichkeit, beim Schwingungszug voll in die Amplitudenspitzen zu zoomen und dann die Regelschwingungen des eigenen Gen. zu bewundern.

Wenn man dann noch die Gelegenheit hat, verschiedene Soundkarten zu testen, bekommt man irgendwann ein - nunja, Gefühl, wofür der Generator verantwortlich ist und wofür die Soundkarte.

Bei Pollin gibt´s übrigens alte Telefonlämpchen billigst - ja, richtig, ursprünglich waren die in den mech. Selbstwählämtergestellen zur Anzeige - mit beisp. 60 V / 25 mA und andere Werte - da kann man richtig rumprobieren, was am besten regelt.

Grüße, Hmeck

Hmeck schrieb:

... mech. Selbstwählämtergestellen

OT - dieses Geräusch im Wählersaal geht mir niemals mehr aus den Ohren. Später dann die dig. VSTen, da hat man nur Lüfter sausen gehört

sorry
Detlef

Danke für Euer Lob!
@ detegg: Habe mir RMAA installiert, der Ton sieht hier so aus:

Leider weiß ich nicht, wie ich den wav.-file analysieren lassen kann. Ich habe verschiedenes probiert, aber es kommt immer der Hinweis: Test file was not recorded properly.
Tja, what's properly?
@hmeck
Könnte das Ergebnis mit andern Lämpchen noch besser werden? Das Ding ist doch für 28V/40mA optimiert, dachte ich.
Gruß
Lobbe

Kann man so nicht sagen, ob es mit anderen Lämpchen besser sein könnte. Wenn die Amplitude konstant bleibt, funktioniert die Regelung wohl. Und begrenzen tut er nicht, sonst hätten wir ein anderes Spektrum. Warum es so kontinuierlich bergab mit dem Noise-Floor geht, sollte man mal nachschaun. Wirkt da irgendein Tiefpass mit?
Und das mit "not recorded properly" mag sich beziehen auf Formales (Dateiformat) oder Aussteuerung.

Grüße, Hmeck

Hier ein Beispiel mit meinem 700 Hz-Oszillator, ebenfalls Festfrequenz. Man sieht sehr schön die Oberwellenschleppe, die er nach sich zieht. Man sieht auch dass der AD-Wandler tascam us122l was taugt. Bestückung des Generators mit einem Feld-Wald-und Wiesen-Dual-OpAmp, einer als Oszillator, der andere als Ausgangspuffer, Regelung über besagtes "Telefon"-Lämpchen.
Und man kann auch erkennen, dass die Ergebnisse recht ähnlich sind.
Übrigens: die besagte Meldung kommt, wenn man etwas analysieren will, was nicht von RMAA selber erzeugt wurde. Für Fremdsignale bleibt als nur die Frequenzanalyse - die macht er aber sehr schön.

Hallo Ihr zwei!
(Wir sind ja unter uns ;-))
Der Noise-Floor ist auch bei kurzgeschlossenem Eingang so, und auch die Anhebung am Ende des Spektrums. Warum ist das bei Hmecks Spektrum anders? Ich habe da keinen Tiefpaß drin.
Schade, daß ich keine THD messen kann mit RMAA. Gibt es vielleicht ein anderes Programm dafür?
Übrigens: Ähnlich finde ich die Spektren nicht gerade, denn meine stärksten Oberwellen gehn nur bis -85 dB ;-)
Viele Grüße,
Lobbe

Moin,

das Ergebnis in RMAA ist natürlich von Deiner verwendeten SK abhängig. Diese dient als Referenz - Messergebnis abspeichern. Dann Deinen Probanden anschließen und vergleichen. TMD/IMD etc. gehen doch mit RMAA problemlos!?

;-) Detlef

Hallo detegg!
Meinst Du mit "vergleichen" sowas?

Das obere Bild ist die RMAA-Datei "Result 48kHz", das untere mein TG. Ich habe dem User's guide-pdf nicht entnehmen können, ob das auch so geht, daß praktisch der Einfluß der SK herausgerechnet wird.
hmeck, beschreibe doch bitte mal, wie Du beim Testen vorgegangen bist. Danke!
Lobbe

Wie ich vorgegangen bin?

Sinus mit Audacity aufgenommen, Samplerate 44100 Hz, dabei so knapp an 0 dBFS ausgesteuert, wie´s ging.
Einige Sekundne davon ~.wav - Datei exportiert, nur 1 Kanal. Diese mit RMAA "Frequenzanalyse" analysiert. Fertig. (Normalerweise benutze ich gleich die Frequenzanalyse von Audacity, die bietet mehr Möglichkeiten)

TMD-Werte funktionieren bei mir aber auch nicht, jedenfalls nicht mit Fremdsignalen. Problem: man bekommt sowieso immer nur den Gesamtweg DA/AD, für unsere Zwecke wollen wir aber nur AD haben.

Nebenbei: Deine Oberwellen sehen wirklich besser aus.

Grüße, Hmeck

Für die Oberwellen bedanke ich mich ;-)
Hab den schönen Ton auch mal mit Audacity aufgenommen, aber da ist kein Unterschied. Hier mal ein Screenshot mit der "Oscillometer"-Freeware. Was haltet Ihr davon? Hat sehr viele Einstellmöglichkeiten, besonders mit den vielen Fensterfunktionen muß ich mich noch beschäftigen.
So long,
Lobbe

Hallo Leute!

Mit meinem Tongenerator bin ich etwas weitergekommen. Er sieht jetzt so aus:

Es ist ein allseitig geschlossenes Alugehäuse für Europlatinen. Auf der Frontplatte sind Trimmer für Offset-Null und Frequenz erreichbar. Die Schaltung ist die gleiche wie vorher. Kleines Zusatzfeature: eine Low Batt-Anzeige.
Und das Beste: Ich habe das Gerät an der Uni mit einem Netzwerk-Analysator testen können. Der macht zwar keine THD-Berechnung, aber es waren KEINERLEI Oberwellen sichtbar.
Das wäre also der erste Schritt zu einem THD-Messplatz. Als nächstes kommen der Notchfilter für 1kHz und ein Millivoltmeter, evtl. mit Lichtzeiger. Wenn es soweit ist, melde ich mich wieder.
Bis dann,
Lobbe

Moin!

Ich hatte auch mal vor diese Schaltung zu bauen. Warum hat noch keiner RoomEQ vorgeschlagen?! Dafür muss man sich zwar ind iesem Forum registrieren aber es ist immerhin kostenlos und bietet eine ganze Menge. Da lässt sich der Klirr auch direkt berechnen, allerdings nur THD nicht IMD. Mit entsprechender Soundkarte kommt man so schon sehr weit runter.
In dem Programm gibt es einen Real time analyzer bei dem man entsprechende Fensterfunktionen, FFT längen und auch Mittelungen einstellen kann. Auf die weise merkt man auch, dass die Aussteuerung möglichst nahe 0dBfs garnicht so gut ist, jedenfalls steigt bei mir ab -10dBfs (peak) der Klirr deutlich an.
Damit man weiss wie das aussieht vllt mal ein Bildchen dazu:


Zu der Messung in der Uni: Nix sehen ist ja erstmal schön und gut aber wie weit weg war denn der Rauschteppich? Mit nem 2bit ADC seh ich auch keine oberwellen mehr

Gruß
Manuel

Hi Injen!

Mal ne Frage zu Deinem pic: Wieso geht der peak bis 100dB?
Bei meiner Uni-Messung war der peak bei -20dB und der Rauschteppich 50dB darunter. Mit höherem Pegel wurde der Abstand besser.
Übrigens hat sich dabei ergeben, daß der BNC- nicht besser als der Cinch-Ausgang ist.
Wo findet man RoomEQ? Wäre mal einen Vergleich mit OscilloMeter wert. Allerdings ist meine Sounkarte nicht so doll...
Gruß
Lobbe

...ach so: das Filter wurde mit 19 sec über den Bereich 10Hz bis 20kHz geschoben ...
Lobbe

Hallo,

bei THD-Messungen mit einem Spektrumanalyzer ist die Dynamik des Gerätes immer der entscheidende Faktor. Wenn man also z.B. 80dB Messdynamik hat, kann man bei heutigen "brauchbaren" Sinus-Oszillatoren nichts mehr messen.

Der Oszillator mit dem LT1037 soll laut Datenblatt etwa 0,0025% haben, also etwa -94dB Klirrdämpfung, erreichen. Ergo ist es nicht überraschend, dass du mit dem Analyzer nichts messen konntest, die Oberwellen sind im Rauschteppich ersoffen

Um was für ein Gerät handelt es sich denn?

Hallo!

Es war so einer (oberstes Bild), nur ca. 15 Jahre alt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Netzwerkanalysator
Gruß
Lobbe

Hallo,

Ok, ein HP 8720A also. Ein Netzwekanalysator ist für so eine Messaufgabe nicht unbedingt gemacht, auch wenn es geht. Das ist die Domäne von Spektrumanalysatoren. Offensichtlich hat er nicht genügend Messdynamik.

Mit einem guten Spekki/Audioanalysator wirst du die Klirrkomponenten sicherlich finden, 0,0025% ist dann problemlos messbar. Allerdings ist das auch ein recht guter Wert mit dem man viele Geräte durchaus zuverlässig messen kann.
Das bewegt sich etwa auf dem Niveau des Sinus-Generators eines A1 von Neutrik.

HinzKunz schrieb:

Ok, ein HP 8720A also. Ein Netzwekanalysator ist für so eine Messaufgabe nicht unbedingt gemacht, auch wenn es geht.

Ich find's erstaunlich daß es mit diesem Gerät überhaupt geht, denn es ist für sehr viel höhere Frequenzen gemacht.

Auch ein klassischer Spektrumanalysator ist für eine Signalfrequenz von 1 kHz nicht unbedingt geeignet. Es müßte schon ein Modell sein, das so weit "unten" noch sinnvoll auflöst.

Der Rauschteppich ist dabei noch nicht mal das entscheidende Problem, denn mit entsprechend geringer Analysebandbreite bzw. FFT-Auflösung, und ggf. Mittelung über viele Messungen hinweg wird der Rauschteppich der Messung ja niedriger. Aber für Klirrmessungen muß der Analysator selber weniger klirren als der Prüfling, sonst hilft alles nix.

Selber Sinusgeneratorbastler, würde mich die kurzfristige Amplitudenkosntanz des schicken Sinusgenerators interessieren. An anderer Stelle hatte ich ja berichtet, daß bei meiner Lösung mit dem "Telefonlämpchen" zwar eine gute Spannungskonstanz, aber deutlich sichtbare Regelschwingungen erscheinen, die man z. B. beim max. Zoomen in die Amplitude mittels Audacity prima sehen kann. Auch hat so ein ellenlager Glühdraht deutliche "Mikrofonie". Nun hat ein durchstimmbarer da natürlich automatisch "schlechtere Karten", und eine Rolle scheint es auch zu spielen daß das R/C-Verhältnis bei Drehko zu Hochohm-Widerstand deutlich ungünstiger ist.
Jedenfalls würde mich interessieren, wie sich Lobbes Generator (übrigens, wirklich schönes Kästchen) in dieser Hinsicht verhält.

Grüße, Hmeck

Hallo pelmazo,

ich nehme mal an, dass es für den VNA eine NF-Option gibt, die benutzt wurde. Ansonsten wäre das ganze auch sehr mutig gewesen, sich u.U. die Eingänge zu schießen.
Der Spekki muss natürlich für NF gedacht sein. Idealer weise benutzt man der Einfachheit halber einen Audioanalysator, der hat ja alle Messfunktionen an Bord.

Nach der Beschreibung hat der VNA bei der Messung eine Dynamik von etwa 80dB, da wäre das meiner Meinung nach schon der limitierende Faktor.

1A -klingt nicht schlecht! Danke für das Lob von allen Seiten.
Also nochmal zum Hameg. Vielleicht war es so was wie der Agilent 4395A. Jedenfalls schon älter und definitiv für Audio, zwei Eingänge, Kalibrierfunktion, eingebauter Sweep-Generator. Ich hätte das besser dokumentieren sollen ...
Eine Frequenzmessung wurde auch gemacht, die hat erst ab der 4. Stelle hinter dem Komma geschwankt. Das wären 0,0000x % Schwankung.
Gruß
Lobbe

Ins blaue hinein würde ich auf einen 3582 oder 3583 tippen. Auf die passt die Beschreibung recht gut, allerdings ist das kein VNA, sondern ein FFT-Spektrumanalyzer, der allerdings auch VNA kann.
So eine Büchse ist für deinen Generator schon zu taub. Hier müsstest du mit einem notch-Filter nachhelfen.
Das einfachste wäre allerdings weiter mit Soundkarten zu arbeiten, die haben einen sehr kleinen eigenklirr und hinreichende Dynamik.


Martin

HinzKunz schrieb:

Hier müsstest du mit einem notch-Filter nachhelfen.

Ich denke wenn man Klirr in dieser geringen Größenordnung sinnvoll messen will, dann führt an einem Kerbfilter kaum ein Weg vorbei. Die besseren Audio-Analysatoren haben so etwas intus, aber wer einen hat braucht keine Sinusquelle mehr zu bauen.

So ergibt sich aus einem Projekt gleich das Nächste. Nachdem es hier ja um eine feste Frequenz von 1 kHz geht, wäre so ein Filter auch kein Hexenwerk.

Genau das, den Bau eines kleinen Filters, allerdings Bandpass, habe ich schon eine ganze Zeit im Hinterkopf. Vielleicht 2 x 12 dB Hochpass hintereinander, dann 2 x 12 dB Tiefpass. Dessen Funktion kann ich dann hinreichend deutlich bei höheren Pegeln ermitteln, die entsprechenden Abschwächungen müssten dann natürlich auch im -xx dB-Bereich stattfinden.

Damit ließe sich dann besser beurteilen, Beispielsweise bei einer Soundkarten-Anwendung, welche Verzerrungen vom Generator und welche vom Wandler kommen.

Grüße, Hmeck

Moin!

Das Programm gibts nach Registrierung im hometheatershack forum. Auch wenns jetzt bissn Werbung ist

Die Skalierung der dB Skala ist bei RoomEQ allerdings bisschen auf der Strecke geblieben. Dort kann man das "SPL meter" kalibrieren. wie das genau zusammenhing weiss ich nicht mehr. Ichhabe mir nur mal mit nem normalen Pegelmesser und 1k Sinus aus nem externen generator die Mühe gemacht und Aufnahmelautstärke + Wiedergabelautstärke so eingeeicht, dass -10dBfs auch -10dBm sind (600Ohm). Die Kalibrierung hab ich dann so vollzogen bis 0dBm auf der 100dB skala im Programm liegt. Die Relativabstände sind im Programm natürlich korrekt, wär sonst ja auch mehr als sinnfrei.
Zwecks der Messgenauigkeit kann ich nur zustimmen. Auch ne ganz normale onboard Soundkarte mit 16 bit bringt schon einiges zustande. Jedenfalls ist man damit wahrscheinlich erstmal gleich auf mit dem FFT Analyzer - mal abgesehen von tausend anderen Funktionen, die die Karte nicht kann


Da wir jetzt hier offensichtlich geballte Kompetenz und Erfahrene Selbstversucher sitzen haben, gleich mal die etwas blöde Frage: Was ist ein Kerbfilter ?

Die Idee mit nem Notchfilter hatte ich auch schonmal, allerdings wollte ich per TP (über 1k) die höheren Harmonischen dämpfen und mit zwei zusätzlichen Notchfiltern gezielt 2k und 3k dämpfen. Leider endet das immer wieder in einem Impedanzproblem. Mit viel Rechnerei lässt sich das alles passiv machen aber geht den Bach runter sobald man an den Generator was anschließt. Aktiv klirrt dann ggf der OPV oder was auch immer mehr. Ich hatte mir gedacht ein passiv aktiv was auch immer Filter/Puffer zu bauen und per Soundkarte an einem schlechten 1k Generator zu messen. Wenn der dann den gesamten Klirr um 20dB drückt das Ganze mit dem LT1037 Generator befeuern und so vielleicht (!!!) die magischen 100dB zu knacken (0.001%) oder sogar noch weniger. Bei der Verifizierung ob das dann auch stimmt müsste ich wohl auch auf die Uni zurückgreifen...


@Hmeck:
Wie willst du mit dem Filter Generator und Wandler auseinanderhalten ? Und wie löst man am dümmsten das Pegelproblem!? Wenn man die 1k Grundwelle um 30dB drückt und den Rest in Ruhe lässt käme man zwar theoretisch auch 30dB weiter runter mit der Klirrmessung, braucht aber auch 30dB mehr Pegel auf der Grundwelle.


is schon wieder zuviel geworden...

Gruß Manuel

PS: natürlich hab ich bei der Klirrmessung der Karte auch gemittelt, 8 mal um genau zu sein.