Bestimmen von Spezifikationen von HiFi Bauteilen

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physikfan
Schaut ab und zu mal vorbei

#1 erstellt: 16. Jan 2019, 01:17

Hallo an alle Forumsmitglieder, die gerne etwas messen

Bitte, hat wer Erfahrung, welche Meßgeräte zum Überprüfung von
HiFi Bauteilen (Verstärker, Lautsprecher, etc.) notwendig sind?

Mich würde zu Beispiel interessieren, ob Elektrostaten grundsätzlich besser geeignet sind, um bei Ansteuerung mit einem Rechtecksignal im Hörbereich
auch annähernd eine solchen Schall zu erzeugen, was man mit einem Kondensatormeßmikrofon einigermaßen überprüfen können sollte.

Wahrscheinlich halten mich jetzt auf Grund dieser Frage 90% dieses Forums
für verrückt, aber mich interessiert das wirklich.

Viele Grüße

Physikfan

fotoralf
Inventar

#2 erstellt: 16. Jan 2019, 02:31

Hier sind alle mehr oder weniger verrückt. Also willkommen im Club... ;-)

Kondensator-Messmikrofone gibt es günstig und für erste Experimente durchaus brauchbar z.B. von Behringer. Zum Messen würde ich ein externes Computerinterface mit eingebautem Mikrofonverstärker verwenden. Die geeignete Software hängt vom Betriebssystem ab. Da gibt es alles, von Freeware bis zu gehobenem Laborkram zu entsprechenden Preisen.

Ralf

[Beitrag von fotoralf am 16. Jan 2019, 02:33 bearbeitet]

physikfan
Schaut ab und zu mal vorbei

#3 erstellt: 16. Jan 2019, 09:12

Ich wollte den Frequenzgang von Kondensator- und dynamischen Mikrofonen mit
einem akustischen Rechtecksignal vergleichen, wie ich das beim Testen von Oszilloskopen
gewöhnt bin. Ist ein solches ueberhaupt annähernd herstellbar?
Als Alternative wäre fuer mich mit einem wirklich sauberen elektronischen Sinussignal, Test
mit einem FFT Analyzer, auf einen wirklich linearen Verstärker zu gehen, den elektronischen Ausgang wieder testen, und
dann mit einem moeglichst linearem Lautsprecher einen sauberen akustischen Sinus zu erzeugen.
Diesen kann ich aber wieder nur mit einem Mikrofon testen, also ein Teufelskreis.
Bitte um Kommentare.

ZeeeM
Inventar

#4 erstellt: 16. Jan 2019, 09:26

Sinus-Sweep. Für Amplitudengang brauch der nicht mal sonderlich klirrarm sein.
Rechteck bildet nichtlineares Verhalten und Bandbreitenbegrenzung der Testanordnung ab.
Für Amplitudengang uninteressant.

Alligatorbirne
Stammgast

#5 erstellt: 17. Jan 2019, 23:56

Die Unlinearitäten des Lautsprechers würden auch bei der Rechteck-Messung stören. Man gewinnt dadurch nichts diesbezüglich.

physikfan
Schaut ab und zu mal vorbei

#6 erstellt: 18. Jan 2019, 00:31

Ich hoffe halt, dass beim Abstrahlen eines elektrischen Rechtecksignals die Nichtlinearitäten der Elektrostaten kleiner sind, als die der dynamischer Lautsprecher.

Große Bedenken habe ich allerdings bezüglich der Linearität und des Frequenzganges der in den Elektrostaten eingebauten Hochspannungsverstärker.
Wenn in diesen Verstärkern auch Transformatoren miteingebaut sind, wie werden die Hystereseeffekte des Eisenkerns eliminiert?
Gibt es auch solche Hochspannungsverstärker ohne Trafos?
Ich hoffe, durch eigene Experimente mit Elektrostaten bald mehr zu wissen.

Bitte, wer hat da Erfahrungen und hat vielleicht auch Messungen gemacht?

[Beitrag von physikfan am 18. Jan 2019, 00:36 bearbeitet]

thewas
Hat sich gelöscht

#7 erstellt: 18. Jan 2019, 12:02

Warum willst du überhaupt ein Rechtecksignal bei Lautsprechern messen? Das ist ja nichts anderes als aufeinanderfolgende Dirac-Impulse, die ein Frequenzgemisch mit theoretisch unendlicher Bandbreite sind und mit Musiksignalen nicht zu tun haben, da zweite bandbreitenbeschränkt sind. Das heißt nämlich dass wenn der Wandler das besser abbildet dass er einfach nur mehr Bandbreite hat, was aber kaum eine Signifikanz für die Musikwiedergabe hat solange die 20kHz ohne größeren Abfall erreicht werden. Viel wichtiger ist Frequnzganglinearität, Klirrspektrum und Intermodulationsverzerrungen, die du alle z.B. mit REW oder Arta messen kannst.

ehemals_Mwf
Inventar

#8 erstellt: 18. Jan 2019, 18:38

Hi,

thewas (Beitrag #7) schrieb:

Warum willst du überhaupt ein Rechtecksignal bei Lautsprechern messen? ...

Genau.
das wollen wir jetzt wissen.

btw:
zu meinen Anfangszeiten (frühe 70er) waren Messungen mit Rechtecken sogar noch AES- bzw. VDT-Veröffentlichungen würdig

ehemals_Mwf
Inventar

#9 erstellt: 18. Jan 2019, 18:50

physikfan (Beitrag #6) schrieb:

... die Nichtlinearitäten ...

Definiere bitte Nicht-Linearität.

Elementare, wichtige Unterschiede:
-- Frequenz- /Phasengang (*) nicht linear (nur dafür macht ein Rechtecksignal Sinn)
-- Wandlerkennlinie nicht linear ("Klirr", IM; deutlicher Einfluss aufs Rechteck nur bei grober Überlastung)

-------
(*) = auch Hystereseeffekte von Eisenkernen sollten IMHO da eingehen (wenn überhaupt)

[Beitrag von ehemals_Mwf am 18. Jan 2019, 18:50 bearbeitet]

physikfan
Schaut ab und zu mal vorbei

#10 erstellt: 18. Jan 2019, 21:27

Vielen Dank für die zahlreichen Kommentare.

Bei meinen Antworten bitte zu berücksichtigen, daß ich keine HiFi Anlage betreibe und daher bis jetzt sehr wenig praktische Erfahrung mit Mikrofonen, Verstärkern und Lautsprechern im Bereich des hörbaren Schalls habe.

Mit einem Rechtecksignal kann ich bei einem Verstärker

1. über die Änderung der Anstiegszeit der Rechteckflanken auf die Bandbreite rückschließen, die ich wiederum ganz einfach mit einem FFT-Analyzer über die Amplituden der Oberwellen messen kann.

2. durch einen Vergleich von Eingangs und Ausgangssignal mit dem FFT Analyser bei Änderung der Amplitude des Rechteckeingangssignals bekomme ich Information, bei welchem Aussteuerungsbereich der Verstärker linear arbeitet, bei rein ohmscher Last (z.B. 8 Ohm).

3. Um Lautsprecher zu testen, kann ich ja das Signal am Eingang des Lautsrechers mit einem Signal eines Kondensatormeßmikrofons vergleichen, wieder beides mit dem FFT-Analyzer.

Zu der Frage".. die Nichtlinearitäten, Definiere bitte Nicht-Linearität."
Bauteile mit nichtlinearen Kennlinien führen zu einer Änderung der Form des Ausgangssignals (z.B. Oberwellen am Ausgang, die am Eingang nicht vorhanden waren) relativ zum
Eingangssignals, mit FFT Analysator leicht zu messen.

Zu Euren Kommentaren habe ich auch noch Fragen:

1. "Messungen mit Rechtecken sogar noch AES- bzw. VDT-Veröffentlichungen".
Was bedeutet AES und VDT?

2. "Klirrspektrum und Intermodulationsverzerrungen, die du alle z.B. mit REW oder Arta messen kannst."
Wie mißt man analog Klirrspektrum und Intermodulationsverzerrungen?
Was bedeutet REW und Arta?

3. "Frequenz- /Phasengang (*) nicht linear (nur dafür macht ein Rechtecksignal Sinn)
(*) = auch Hystereseeffekte von Eisenkernen sollten IMHO da eingehen (wenn überhaupt)"

Nach meiner Erfahrung machen Transformatoren durch Hystereseeffekte (Nichtlinearitäten) immer zusätzliche Oberwellen, sieht man auch an der Kurvenform bei reinen Sinussignalen.

-4. "Wandlerkennlinie nicht linear ("Klirr", IM; deutlicher Einfluss aufs Rechteck nur bei grober Überlastung)"
Bitte, was meinst Du da genau?