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Sinus <----> Square!?

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DerOlli
Inventar
#1 erstellt: 25. Nov 2003, 23:39
Guten Abend an alle Foren-User!

Nur ein kurze Frage: Und zwar hab ich hier so ein Frequenz
Generator mit dem ich Töne von 20 hz. - 20 khz. an meine LS schicken kann. Um diese zu aktivieren kann ich einmal zwischen Sinus und Square wählen!

Was besagen beide und wo liegt der Unterschied!? Wenn ich auf Square klicke kommt immer so ne Art Brummen (je nach Freq. / das nun bei bspw. 60 hz)

Wäre schön, wenn ihr mich mit diesem Wissen bereichern könntet.

Liebe Grüße,

euer Olli.
derJonas
Ist häufiger hier
#2 erstellt: 26. Nov 2003, 00:11
hallo,

im sinus-modus wird er dir eine saubere, runde sinuskurve generieren.
im square-modus dagagan wird er dir eine rechteckspannung erzeugen. diese würde ich den lautsprechern nicht bei zu hohem pegel zumuten.
gruß Jonas
DerOlli
Inventar
#3 erstellt: 26. Nov 2003, 00:25
Hi Jonas!

Hm, dass mit den hohen Pegeln ist schon vorgekommen!
Ist aber zum Glück nix passiert!
Nur versteh ich bisher immer noch Bahnhof...
Definiere mir mal bitte Rechteckspannung. Wofür ist das da? Warum ist das bei meinem Tool dabei? Wozu dient es?
Reicht nicht einfach die Sinuskurve?

Olli.
detegg
Administrator
#4 erstellt: 26. Nov 2003, 00:26
Hi Olli,

will mal ein bisschen theoretisch-praktisch antworten:

1. Achtung:
Wenn Du einen Frequenzgenerator benutzt, bitte immer einen Verstärker (mit anfangs heruntergedrehtem Volumenregler!!!) zwischenschalten.

2. Sinus:
in diesem Zusammenhang ein Name für die math. Beschreibung einer harmonischen Schwingung (Amplitude über die Zeit). Theoretisch lassen sich Musiksignale (Klänge) aus vielen "Sinüssen" verschiedener Frequenz u. Amplitude zusammensetzen (Fourier-Transformation).
In der Praxis eigentlich nur nutzbar, wenn man Irgendetwas (Impedanz, Schalldruck) bei einer ganz bestimmten Frequenz messen will. Diese Frequenz kann man kontinuierlich verändern (wobbeln) und erhält dann z.B. die Impedanz des LS über die Frequenzen von 20....20000 Hz.

3. Square:
Rechtecksignal (von Null auf 100km/h in x Nano-Sekunden - weiterfahren - abbremsen auf Null in ebenfalls x Nano-Sekunden), dass wiederum durch eine unendliche Zahl von überlagerten harmonischen Sinus-Schwingungen (s.o.) approximiert werden kann.
In der Praxis nur nutzbar, wenn die "Fahrzeit" gegen Null geht, als sogennantes Burst-Signal. Spezielle Messungen an LS mit spez. Mikrofonen sind bekannt.

4. Fazit:
Ich gebrauche einen reinen F-Generator zur Ermittlung LS-spezifischer Daten (TSP-Parameter). Zur Beurteilung eines LS, speziell der Übertragungsfunktion (-güte) ist er nicht geeignet.

Div. Info und Grundlagen gibt´s im Netz, wenn es mehr in Richtung Messtechnik bei LS geht, müsste ich nachschauen....

Hat´s geholfen oder mehr verwirrt?

Gruß
Detlef
DerOlli
Inventar
#5 erstellt: 26. Nov 2003, 00:41
Ähhhhh.... erstmal Hallo Detlef!

Zugegeben: Es hat viel mehr konfus gemacht.
Könntest du das ganze noch mal ganz einfach ausdrücken. Mit Sinus bin ich im Einklang, da hab ich Ahnung von. Und das mit dem Verstärker ist klar

Nur.... ich weiss immer noch nicht was Square ist!? Hatte auch schon Square mit sämtlichen Frequenzen bei hoher Lautstärker laufen... Ist nix passiert. Die Membranen arbeiten genau so wie bei Sinus. Je nach Frequenz mal mehr, mal weniger.

Olli.
nullchecker
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 26. Nov 2003, 00:47

Nur.... ich weiss immer noch nicht was Square ist!?

naja, eben rechtwinklig.
Solche Rechteckimpulse koenne fuer die Boxen "toedlich" sein und machen fuer einen Test von Boxen keinen wirklich tiefergehenden Sinn (Sinus-Toene uebrigens auch nur eingeschraenkt).
NC
detegg
Administrator
#7 erstellt: 26. Nov 2003, 01:28
Hallo Olli,

....sag ich ja, die LS machen aus dem Rechtecksignal viele kleine Sinüsse - und geben sie halt wieder (manchmal auch nicht mehr ), d.h. es hört sich ähnlich an.

Um die Rechteck- (Square) Diskussion mal auf die Spitze zu treiben:

Lass den Frequenzgenerator weg und bewaffne Dich mit einer handelsüblichen Batterie (AA oder AAA). Schließe diese Batterie mal an Deinen Bass-LS an (bitte nicht an den MT/HT ).

Das ist dann Rechteck pur: - Batterie dran (Membrane des Chassis bewegt sich in eine Richtung), Batterie ab (Membrane des Chassis bewegt sich in die andere Richtung).

Aber hat das mit Musikwiedergabe zu tun??

Wenn Du die Möglichkeit hättest, die Batterie gaaaanz langsam an- und abzuklemmen, das noch zeitlich konstant, hättest Du was Sinusähnliches - Membran bewegt sich langsam vor und dann langsam wieder zurück - theoretisch !

Das komplexe Zusammenspiel von LS-Chassis, Frequenzweiche, Anschlußkabeln, Endstufen und Quellgeräten kann damit allerdings nicht annähernd beschrieben werden....

Was hast Du eigentlich vor?

Gruß
Detlef
cr
Moderator
#8 erstellt: 26. Nov 2003, 01:46
Beim Rechteck hast du alle ungeraden Vielfachen der Grundfrequenz,
zB Rechteck 100 Hz besteht aus

100 Hz
300
500
700
900
1100
usw
wobei der Pegel immer schwächer wird (in der Form 1/f, wenn ich mich recht entsinne, dh. der 1. Oberton wäre nur mehr 1/3, der 2. dann 1/5, der 3. 1/7 usw in der Amplitude)

Insoferne erscheint mir ein Rechtecksignal nicht viel gefährlicher als ein reiner Sinus für die LS.
detegg
Administrator
#9 erstellt: 26. Nov 2003, 02:07

Insoferne erscheint mir ein Rechtecksignal nicht viel gefährlicher als ein reiner Sinus für die LS


Für "die" LS vielleicht nicht, aber für "den" LS.

Sobald Du die Grundfrequenz der Rechteckschwingung - bei gleich bleibender Amplitude - erhöhst, erreichst Du schnell den Bereich, wo 1/f-Amplitude den wesentlich (!!!!) geringer belastbaren Hochtöner killt!

Finger weg von Rechteck/Square bei Lautsprechern

Gruß
Detlef
cr
Moderator
#10 erstellt: 26. Nov 2003, 02:25
Machen wir ein Beispiel:

100 Hz solle 10 V haben (25 W/4 Ohm)
300 Hz haben dann 3,3V (2,7 W/4 Ohm)
500 Hz haben dann 2,0V (1 W/4 Ohm)

Wo liegt nun die Gefahr?

Wenn du mit 1000 Hz/25 W beginnst (was eh schon ein Wahnsinn wäre), dann bekäme der HT durch die Rechtecksform zusätzlich ab:

2,7 W (3000 Hz) + 1 W (5000 Hz) + 0,5 W (7000 Hz) + vernachlässigbarer Rest ab.
Auch nichts.
detegg
Administrator
#11 erstellt: 26. Nov 2003, 02:50
@cr

eben - Wahnsinn fängt bei 1000Hz/25V an!

Ich habe Olli nur erklären wollen, dass Sinus und Rechteck nicht dasselbe und Rechteck evtl. gefährlich für die Hochtöner sein kann.
Und das möglichst ohne Taschenrechner verständlich!
Drehe bitte bei ähnlichem Versuchsaufbau (konst. Amplitude) an Deinen Dual/Canton-LS am F-Regler und berichte dann davon!
Diskussionen über in Sättigung geratene Netzteile und die folgende Energiebilanz zu Ungunsten eines Hochtöners hatten wir schon reichlich!

Gruß
und gute Nacht
Detlef
DerOlli
Inventar
#12 erstellt: 26. Nov 2003, 16:33
Hey ihr Lieben!

Ok, die Erklärungen haben mich nun ein ganzes Stück weiter gebracht, danke schön! Das mit der Batt. hab ich mal im Auto gemacht, um heraus zu finden welcher Lautsprecher nun Front L / Front R, etc. ist! Ist doch das selbe gewesen, oder?

Nur, wieso sollte Square so gefährlich sein!? Generell hab ich gar nichts vor damit. Ich hab halt nur dieses Prog. vom Kumpel bekommen und hab dann damit rumexperimentiert. Sinus war mir klar, nur was Square war nicht wirklich. Habs dann einfach mal angeklickt, und bin da sämtliche Freq. von 20hz. - 20khz. durchgegangen. Das bei 9 Uhr Stellung des Verstärkers! Ist nix passiert... Aber ehrlich gesagt hab ich auch nicht vor das weier auszureizen und ich will auch jetzt nicht damit meine Lautsprecher kaputt machen (vielleicht klingt das so...), sondern ich bin einfach nur neugierig geworden, was dieses Square überhaupt ist.

Das ganze klingt wie so eine Art.. hm.. Stromgenerator. So ein Summen wie bei der Elektrizität, nur wesentlich stärker. Bei den niedrigen Freq. waren danach mein Basschassis ganz schön warm am Magneten.

Das hat mich doch schon sehr erstaunt. Das ganze passierte nämlich na kurzer Zeit. Bei Sinus dauert das länger...

Unterm Strich alles sehr interessant.

Liebe Grüße,

Olli.
cr
Moderator
#13 erstellt: 26. Nov 2003, 16:45
Klanglich ist Rechteck ein Sinus mit ziemlich starkem Klirrfaktor, der aber nur aus den ungeraden Vielfachen besteht. Mathematisch ist es eine unendliche Reihe aller Sinusse, die die ungeraden Vielfachen der Grundfrequenz sind, mit einem Faktor, der gemäß 1/f abnimmt.
Daraus folgt auch sofort: Wenn der höchste Sinus zB. 20 kHz ist (CD-System), wird das Rechteck umso schlechter darstellbar, je höher sein Grundfrequenz ist.

Bei einem 20 Hz-Rechteck kann man viele Sinusse addieren bis 20 kHz hinauf 20+60+100+140 +..+..+19.980 Hz (Rechteck wird schön), bei 2 kHz-Rechteck kann man nur mehr 2+6+10+14+18 kHz addieren, bei 5 kHz-Rechteck nur mehr 5+15 kHz (ein Rechteck ist kaum mehr erkennbar).
DerOlli
Inventar
#14 erstellt: 26. Nov 2003, 17:15
@ cr:

Das heisst, je tiefer die Grundfreq. (bspw. 20hz.), desto gefährlicher ist es für die LS!?

Mal was nebenbei, wozu ist Square denn überhaupt gut? Reicht Sinus-Kurve nicht aus?
DB
Inventar
#15 erstellt: 26. Nov 2003, 17:30
Hallo Olli,

Funktionsgeneratoren verfügen normalerweise über eine ganze Menge an möglichen Ausgangssignalen: Sinus, Rechteck, Dreieck, Sägezahn, Burst, das ganze mit und ohne DC-Offset...
Alle diese Signale haben ihre Berechtigung. Mit einem sauberen Sinus läßt sich der Klirrfaktor bestimmen, wenn man zusätzlich einen Klirrfaktormesser (oder Computer mit Soundkarte) hat. Dreieck eignet sich beispielsweise sehr gut, um festzustellen, ob ein Verstärker gleichmäßig begrenzt. Rechteck geht gut, um irgendwelche Einschwingvorgänge zu untersuchen, weil von den steilen Flanken des Rechtecksignals kleine unerwünschte Resonanzkreise angeschubst werden.

MfG

DB
DerOlli
Inventar
#16 erstellt: 26. Nov 2003, 17:34
Hi DB!

Vielen Dank, nun bin ich schlauer!
cr
Moderator
#17 erstellt: 26. Nov 2003, 18:49

Das heisst, je tiefer die Grundfreq. (bspw. 20hz.), desto gefährlicher ist es für die LS!?

Nein, ganz im Gegenteil. Ich wollte damit nur sagen, mit einer CD kannst du nur tiefe Rechtecksignale darstellen, je höher die Frequenz, desto weniger schauts einem Rechteck gleich.
Wie gesagt: Ich halte Rechteck für den LS kaum gefährlicher als Sinus. Vorsicht ist mit beidem geboten. Diese Signale gehören in den Giftschrank und erfordern kontrollierten Umgang. Steht auch auf jeder Test-CD mit großen Lettern drauf.
DerOlli
Inventar
#18 erstellt: 26. Nov 2003, 19:04
Und auch ein Danke an cr!

Dann werde ich mir jetzt noch mal alles durchrackern hier und bin dann eine Ecke schlauer.

Mit Vorsicht hab ich diese "Spielereien" schon immer genossen! Könnte ja mal aus Spass alte, kleine Sony Boxen anschliessen!

Mal schaun welche Auswirkungen.....

Liebe Grüße @ all

Olli.
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