amplitudenmodulationsverzerrungen

Hallo,

AM-Verzerrungen entstehen, indem die Amplitude einer Schwingung durch eine zweite Schwingung moduliert wird.

Man mißt sie üblicherweise mit einem Zweitonverfahren. Zwei Töne werden wiedergegeben und die Summen- und Differenztöne bestimmt. Dieses Verfahren liefert aber nur begrenzte Informationen. Besser wäre eine Anregung mit breitbandigeren Signalen, was die Auswertung jedoch erschwert.

Anschauliches Beispiel: Ein Lautsprecher strahlt 50Hz und gleichzeitig 1kHz ab. Bei 50Hz ist die Amplitude so groß,daß der Lautsprecher die "Spitzen" der Sinusschwingung schon etwas abschneidet, weil seine mögliche lineare Amplitude nicht groß genug ist. Das ergibt zunächst harmonische Oberwellen, bei asymmetrischer Kappung k2 (100Hz) und bei symmetrischer Kappung in beide Bewegungsrichtungen k3 (150Hz).
Wenn der Lautsprecher gleichzeitig 1000Hz wiedergibt und bei der 50Hz-Schwingung gerade an seinem äußeren Totpunkt angekommen ist, wo das Magnetfeld schon schwächer ist, dann wird die Amplitude der 1kHz-Schwingung im Takt von 50Hz moduliert.
Das Ergebnis davon sind Summen- und Differenztöne, sog. nicht-harmonische Verzerrungen, weil sie in keinem ganzzahlingen Verhältnis zur Grundwelle stehen. Diese sind gehörmäßig weit störender, als harmonische Verzerrungen (Klirr).

Was die Hörschwelle angeht, so muß man einerseits in Betracht ziehen, daß auch akustische Musikinstrumente aufgrund ihrer sehr ausgeprägten Nichtlinearität harmonische und nicht-harmonische Verzerrungen erzeugen. Das gilt ebenfalls für das Gehör, welches bei hohen Lautstärken nichtlinear arbeitet.Die Verzerrungen der Musikinstrumente und des Gehörs maskieren also ggf. die des LS. Alle Nichtlinearitäten hängen auch noch vom Pegel ab und die Hörschwelle auch von der Art der nicht-harmonischen Verzerrungen, so daß eine abschließende Aussage zu Hörschwellen nicht getroffen werden kann. Man findet je nach Autor Angaben von 0,3% bis 10%.

In den Rundfunknormen versucht man sie indirekt zu limitieren, indem THD+N < 0,5% zwischen 50Hz und 16kHz bei 96dB/SPL @ 1m gefordert wird.
Wo Klirr ist, sind auch nicht-harmonische Verzerrungen, aber aus geringem Klirr kann leider nicht zwangsläufig auf geringe nicht-harmonische Verzerrungen geschlossen werden, so daß auch dieser Vorschlag nicht ausreicht.

Betrachten wir Lautsprecher, dann kann man allgemein vielleicht sagen, daß je geringer der Klirrfaktor (durchgängig!) und je höher die Zahl der Wege (bzw. je geringer die Bandbreite der Einzelwege), desto geringer i.d.R. die nicht-harmonischen Verzerrungen.

Gruß

Andreas

hallo andreas,

grundsätzliche frage: wie stark ist die tatsächlich wiederzugebende bewegung einer membran von diesen sinusbeobachtungen beeinflusst?

viele grüsse, markus

Hallo Markus,

Deine Frage habe ich nicht verstanden. Möglicherweise unterliegst Du dem Irrtum, bei Musikwiedergabe würde es sich um etwas anderes als Sinusschwingungen handeln und hast das Prinzip der Fourier-Transformation nicht verstanden.

Gruß

Andreas

sorry, ich habe mich falsch ausgedrückt. um eine bessere messbarkeit zu erreichen, müsste man, wie von dir beschrieben, mit breitbandigen signalen arbeiten. wie würde die anschliessende auswertung aussehen?