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Die Suche nach dem heiligen Ton!

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Offline GeorgeB

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #15 am: 29.08.2017 10:27 »
In kurzen Worten: Die Klangverschlechterungen sind zum großen Teil Dämpfungen und sonstige Veränderungen der Transienten, also der Einschwingbereiche. Deshalb Vorsicht: Frequenzanalysen basieren i.allg. auf dem Prinzip der Fourier-Analyse und benötigen periodische Signalverläufe, um die beteiligten Frequenzen zu identifizieren. Genau diese Periodizität ist aber bei den Transienten nicht gegeben. Deshalb können die realen Effekte damit prinzipiell auf diesem Weg nicht dargestellt werden.
Alternativ verwendet man Meßgeräte, die Dirac-Impulse senden. Leider schließen sich die Methoden zum Teil gegenseitig aus. Man kann sie aber letztlich doch zu einem Gesamtbild zusammenfügen.
Hi,
Das stecken elementare Verständnisfehler drin.

Solange wir ein lineares oder nur schwach nichtlineares System haben (genaugenommen muss es ein LTI-System sein, Linear und Time-Invariant), ist die Art der Ermittlung der Impulsantwort (die das System ja *vollständig' charakterisiert, für jedes beliebige Eingangssignal -- was ganz wesentlich ist für das Verständnis), komplett egal und liefert die selben Ergebnisse -- solange nicht durch andere Effekte, wie zum Beispiel nicht ausreichendem Signal/Stör-Abstand, die Messung verfälscht wird (ein einzelner Dirac wird immer einen miesen Störabstand haben, zu tieferen Frequenzen immer schlimmer). Ein Folge von Diracs im Zeitbereich synchron zu mitteln ist schon besser, aber der geringste Jitter verfälscht die Höhen (werden abgeschwächt). Also misst man indirekt, die beiden bekanntesten Methoden sind MLS-Rauschsequenzen und Logsweep+Convolution. Letztere ist am stabilsten ggü Störeinflüssen und erlaubt auch das Mitmessen des nichtlinearen Verhaltens, d.h. man erhält Impulsantworten der Hauptkomponente sowie aller Klirrkomponenten einzeln. Gilt dann natürlich für den gewählten Signalpegel.

Will man eine sinnvolle graphische Darstellung des Übertragungsverhaltens (da die Impulsantwort nur schlecht "human-readable" ist), macht man eine Foriertransformation auf der Impulsantwort(en) und erhält einen Frequenzgang von Amplitude und Phase. Das ganze geht auch reziprok, d.h. hat man einen Frequenzgang von Amplitude und Phase ermittelt, erzeugt die inverse Furiertransformation wieder die zugehörige Impulsantwort. Und ja, man kann diesen Frequenzgang auch extrem "zu Fuß" und eben mit Dauersignalen messen, mit einem Signalgenerator und 2-Kanal-Oszi und es kommt das richtige Ergebnis raus, auch für Transienten oder was auch immer.

Hat man die Impulsantwort, kann man eben jedes beliebige Signal nehmen und damit falten und erhält den Output der exakt dem realen System enstpricht, im Rahmen der Nebenbedingungen (Störabstand und ggf Nichtlienarität).

Grüße, George
« Letzte Änderung: 29.08.2017 10:34 von GeorgeB »

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Offline GeorgeB

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #16 am: 29.08.2017 10:51 »
(Bsp: schon der Unterschied zwischen einem OP-Amp OPA 2134 und dem hochwertigeren OPA 2132 spielt bei einem Buffer eine Rolle.)
Zu dumm nur dass beides der *exakt* identische Chip ist und beide aus dem gleichen Wafer kommen. Der 2134 wird nur hinterher nach einer maximalen Offsetspannungs-Spezifikation selektiert (was für Audio aber 100% irrelevant ist). Zur Verwirrung trägt bei, dass es auch vom 2132 eine nach den selben Spezifikation selektierte Auswahl gibt. D.h. Texas Instruments labelt nach Bedarf die Chips mit ausreichend wenig Offset entweder als 2134 oder 2132 (ohne A-Suffix), allein abhängig von Logistikgründen. Und alle anderen als 2134A. Das ist zuverlässige mir vorliegende 1st-Hand-Information von Texas Instruments selbst, und man findet die Info auch im Forum von TI.

Ein Klangunterschied zwischen zwei Exemplaren mag möglich sein, ist aber exemplarabhängig zufällig und liegt eben NICHT daran, dass der 2132 prinziell bessere Audioeigenschaften hätte.
« Letzte Änderung: 29.08.2017 10:54 von GeorgeB »

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Offline DocBlues

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #17 am: 29.08.2017 12:56 »
Hallo GeorgeB,

danke für Deine Erläuterungen. Da ich gerne dazulerne, möchte ich Dich bitten, meine elementaren Verständnisfehler nochmal einzugrenzen. Da ich nicht spezialisierter Messtechniker bin und mein o.a. Austausch mit dem Experten schon Jahre zurückliegt, ist es nicht auszuschließen, daß ich mich unpräzise ausgedrückt habe.
Ich habe ja nicht gesagt, daß man die Transienten nicht messen kann aber eine Transiente ist per Definition nicht periodisch (also nicht "time-invariant") und deshalb funktioniert es mit reiner Fourier Analyse nicht. Ist das falsch ?
Wie gesagt: Irgendwo hier im Forum ist auch der Link zu finden auf eine Quelle, wo der Einfluß verschiedener Kabel auf die Transientenübertragung gemessen und erklärt wurde.

Betr.: OPA2134 und 2132: Das die beiden aus dem gleichen Wafer kommen und nur nach Exemplarstreuung selektiert werden, muß ja nicht bedeuten, daß sie die exakt gleichen Eigenschaften haben. Z.B. ist die Slew Rate beim 2132 höher (angegeben). Bisher habe ich die beiden immer noch in kritischen Anwendungen "auseinandergehört", wobei der Unterschied allerdings so gering ist, daß man ihn nur hört, wenn sonst im Signalweg auch nur sehr hochwertige Bauteile im Spiel sind.

Wichtiger wäre mir aber, wenn Du nochmal kurz auf die nach Deiner Auffassung vorliegenden Verständnisfehler in Bezug auf Transiente, Fourier und Dirac eingehen würdest. Wenn ich da schief liege, lerne ich gern dazu. Vielleicht ist es aber auch nur ein verbales Kommunikationsproblem.

Danke vorab und Gruß,
DocBlues


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Offline GeorgeB

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #18 am: 29.08.2017 15:47 »
Hi DocBlues,

Time-Invariant bedeutet, dass ein System zu jedem Zeitpunkt gleich auf die gleiche Eingabe reagiert.
Einfaches Beispiel: Ein RC-Tiefpass ist zeitinvariant, ersetzen wir aber den Widerstand durch eine Glühlampe und hatten zuvor eine starkes Signal durchgeschickt, wird die Lampe warm und hochohmiger, und kühlt jetzt während der Messung ab und verfälscht diese. Das System ist zeitvariant und zudem nichtlinear, das Überlagerungsprinzip gilt nicht mehr.
Beim idealen Widerstand  haben wir bei einer Sprunganregung einen exponentiellen Verlauf der Spannung am Ausgang des RC-Gliedes, der im Prinzip unendlich lange dauert. Starten wir eine neue Messung bevor das alte Signal ausreichend abgeklungen ist, ist das Resultat zwar nicht das gleiche wie wenn es vorher keine Anregung gegeben hätte, aber es gilt das Überlagerungsprinzip und deshalb sind die einzelnen Komponenten dennoch gleich und das System ist dennoch zeitinvariant. Das wird oft nicht verstanden.

Zur Fourier-Analyse : In der Technik wird die Diskrete Fourier-Transformation (DFT) verwendet. Spezielle, rechenoptimierte Varianten der DFT werden als FFT (Fast Fourier Transform) bezeichnet.
Dazu sampled man ein (beliebiges) Signal, zB mit 65536 Punkten auf 48kHz Samplerate, und erfasst damit einen Block von 1.365333... Sekunden. Nach Ausführung der DFT erhalten wir 32768 Werte für Amplitude und Phase, je ein Wertepaar für 32768 Frequenzen zwischen 0 und 24kHz in Abständen von 0.7324... Hz. Die Frequenzen werden als DFT-Bins bezeichnet.

Die Bedeutung dieser Wertepaare pro Frequenz ist nun folgende :
Starten wir zum Zeitpunkt t=0 gleichzeitig lauter Sinus-Oszillatoren auf diesen Frequenzen mit den gegebenen Amplituden und Phasenlagen, dann erhalten wir wieder genau das urprüngliche Signal für den Zeitraum t=0 bis t=1.365333. Läßt man die Oszillatoren weiterlaufen anstatt sie zu stoppen, wiederholt sich das ganze mit eben der Periode von 1.365333 Sekunden. Deswegen ensteht oft das Mißvertändnis, dass die DFT nur mit kontinuierlichen Signalen funktioneren würde oder nur periodische Signale abbilden könne.

Mit genug Rechenpower kann die Anzahl der Stützstellen (Samples) beliebig erhöhen, d.h. man kann auch einen ganzen 3Minuten-Song vom Zeitbereich in den Frequenzbereich transformieren (und wieder zurück). Stoppt man die Oszillatoren nicht, wiederholt sich halt der ganze Song.

Folglich kann man auch singuläre Ereignisse ("Transienten") per DFT vollständig erfassen und nutzt das auch genau so, indem man zB die Impulsantwort eines Systems (also ein "transientes" Zeitsignal) der DFT unterwirft wenn man die Übertragungsfunktion anschaulich als Frequenzgang von Amplitude und Phase darstellen will. Eine weitere Anwendung finden wir in Modeling-Amps, dort werden ja oft Impulsantworten von Speaker-Cabs, Tone-Stacks etc verwendet und das Gitarrensignal damit gefaltet. Die Faltungsoperation direkt im Zeitbereich zu machen ist extrem rechenintensiv, deswegen nimmt man die DFT der Impulsantwort und blockweise DFTs des Eingangssignals und multipliziert einfach nur die (komplex-wertigen) Wertepaare der koresspondierenden DFT-Bins. Danach wandelt man blockweise mit der inveresen Transformation wieder zurück (IDFT bzw IFFT) in den Zeitbereich und hängt die Blöcke lückenlos aneinander.

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Offline GeorgeB

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #19 am: 29.08.2017 16:09 »
Irgendwo hier im Forum ist auch der Link zu finden auf eine Quelle, wo der Einfluß verschiedener Kabel auf die Transientenübertragung gemessen und erklärt wurde.
Würde ich interessieren, vlt findest du das noch?
Ob bzw wie wohl nachgewiesen wurde dass ein Kabel normaler Länge und üblicher Konstruktion im Audiobereich kein LTI-System mehr sein sollte und damit nicht mehr per Impulsantwort vollständig beschreibbar sei.... falls es darum ging....

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Offline GeorgeB

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #20 am: 29.08.2017 16:40 »
Z.B. ist die Slew Rate beim 2132 höher (angegeben)
Sehe ich so nicht, bei beiden 20V/us (typ), jedoch beim 2134 gibt es noch eine Min. Angabe, 15V/us, so gesehen ist der "schlechtere" 2134 sogar besser spezifiziert weil es ein Min.Angabe gibt, während ein 2132 auch mal nur 10V/us haben darf ohne off-spec zu sein. Das macht man deshalb, weil man die Audioleute mit so einer Min.Angabe auf seine Seite ziehen kann.
Läuft unter "Specmanship", würde ich sagen, genauso wie andere kleinere Differenzen in den Datenblättern. Schon die Klassifizierung des 2132 als "High-Speed" und des 2134 als "High Performance Audio" ist eine reine Marketinggeschichte, man will Anwender aus beiden Gruppen mit ein und demselben Design abgreifen (die in der entprechenden Rubrik suchen bei der Auswahl eines Chips für ihre Anwendung).

Wie gesagt der einzige Unterschied ist die Selektion nach unterschiedlichen Kriterien im Bereich Voltage-Offset und -Drift vs Temp.

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Offline Athlord

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #21 am: 29.08.2017 17:20 »
Jungs,
ist Euch zu warm?
Sommerloch?
Habt Ihr nichts besseres zu tun?
 :facepalm:
Ich danke allen, die nichts zur Sache beizutragen hatten und trotzdem geschwiegen haben!

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Offline roseblood11

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #22 am: 29.08.2017 17:27 »
Recht hast du! Nehmt "Specsmanship" als Überschrift für den Thread und macht ihn dicht.
Genießt lieber die Sonne...

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Offline Striker52

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #23 am: 29.08.2017 17:52 »
Gut dass der alte Leo davon keine Ahnung hatte, wer weiß wie sonst unsere Verstärker aussehen und klingen würden  :facepalm:

Spaß beiseite: Ich finde die Diskussion der Beiden interessant und lehrreich. Man kann ja seine Amps trotzdem so bauen wie bisher.

Gruß Axel

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Offline rail2rail

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #24 am: 29.08.2017 18:31 »
Hallo,

ich klink mich auch mal kurz ein und ohne die gesamten Antworten genau gelesen zu haben, man möge mir verzeihen wenn ich hier wiederhole, wollte ich nochmal zur Ausgangsfrage zurück und dazu meinen Senf geben.

Die Idee mit einem Referenzton ist gut aber leider so gut wie unmöglich umzusetzen (zumindest mit alltäglichen Boardmitteln).

Das Problem:
- Jegliche elektrischen und elektronischen Bauteile in der Verkettung zwischen deinen Fingern und dem Lautsprecher deines Amps sind im Ersatzschaldbild nicht ideal, was dazu führt, dass die Gitarre mit jedem Glied eine eigene Impedanzkurve annimmt.

Die Lösung für das Problem:
- Eine aktive Gitarre mit einem low impedance output driver. Will keiner haben! Kann ich verstehen.

Die Alternative:
- mir fällt da gerade keine ein, nichtmal der true bypass, dieser verringert den Effekt letztenendes ja nur

Der heilige Ton:
- Er lässt sich nicht aufzeichnen, da er von zu vielen Wechselwirkungen bestimmt wird, die ja mitunter genau so erwünscht sein können!

Ich will damit sagen: Die Gitarre durch "salop gesagt" einen MP3 Player zu ersetzen, bringt zwar analytik ins Meßverfahren, nachweisen wirst Du aber nur Verluste auf der Strecke dazwischen, keine Wechselwirkungen.

Wechselwirkungen sind aber das was du vermutlich suchst.

lg Geronimo

PS

Eine persönliche Meinung:
Ich bevorzuge aktives Buffern in Pedalen vor einem true bypass. Denn wenn der Buffer gut ausgelegt ist, hat er keinen Einfluss und treibt die darauf folgende Stufe verlustfrei. Während x beliebig viele true bypässe wiederum unvorhergesehen wechselwirken können. Auf der Bühne brauche ich das nicht!

« Letzte Änderung: 29.08.2017 18:35 von rail2rail »
Geronimo Stade

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Offline GeorgeB

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #25 am: 29.08.2017 19:49 »
Ich entschuldige mich in aller Form dafür, dass der Doc und ich zu sehr vom Datenblatt, äh, Thema, abgewichen und off-topic gedrifted sind. ;D
Nützlich sind solche Diskussionen dennoch, und auch keine Zeitverschwendung.

Aber zum Thema:
Meine Lösung ist: Hochwertiger Buffer am Eingang des Pedalboards, der ist immer aktiv.
Genau richtig, und die Pedale danach sollten dann natürlich alle harten Bypass haben oder ebenso hochwertige Buffer falls nicht.

Bei Pedalen sind die Vorausetzungen für höchste Signaltreue denkbar schlecht für den Entwickler. Wenig Platz (auch wenn heute dank SMD nicht mehr so heikel), die unglückliche Versorgung mit nur einer Spannung, die auch noch niedrig und womöglich verseucht und verrippelt ist, die Beschränkung auf geringen Stromverbrauch (wenn es Batteriekompatibel sein soll) und das nichtvorhandene Massekonzept was eine störungsfreie Audioverbindung von Pedal zu Pedal praktisch unmöglich macht. Wenn die Versorgung nicht für jedes Pedal einzeln galvanisch getrennt ist (und auch mit wenig Koppelkapazität) ist es fast unmöglich eine Reihe von Pedalen störungsfrei zu verbinden, selbst wenn diese alle True-Bypass haben. Es war ursprünglich nie vorgesehen, Pedale anders als mit Batterie zu betreiben, die 9V-Buchse diente nur als Havarie-Option. Und selbst das hat Fallstricke wenn die Eingangsbuchse wie üblich als 3-polige Buchse gebaut ist, welche den 9V-Block direkt schaltet.

Nur wenige Entwickler wenden die notwendigen Tricks an umd das Problem zu umschiffen. Eigentlich braucht es pro Pedal innerhalb desselben richtig gute, galvanisch getrennte DC/DC-Wandler für den Betrieb ohne Batterie, oder eben aufwendige Netzteile mit entspechenden Einzelausgängen.
« Letzte Änderung: 29.08.2017 19:53 von GeorgeB »

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Offline roseblood11

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #26 am: 29.08.2017 19:55 »
Solche DC-DC-Wandler gibt es ja inzwischen für wenig Geld fertig aufgebaut aus China, siehe ----. Einige davon sind richtig gut gefiltert, mit mehreren Step-Up Wandlern hab ich schon sehr gute Erfahrungen gemacht. Ein Modell, dass eine symmetrische Ausgangsspannung hat, steht noch auf meiner To-Do-Liste, das ist aber eher einfach gestrickt und wird dahinter noch zwei Spannungsregler kriegen. Eine sehr gute, aber auch sehr teure Lösung sind die entsprechenden Konverter von Murata.

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Offline GeorgeB

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #27 am: 29.08.2017 19:57 »
Hat schon mal jemand versucht diese Verschlechterung (z.B.weniger Höhen etc.) mit einem Audio-Analizer sichtbar/messbar zu machen?
Ja, das ist problemlos möglich. Ich besitze zwar einen Audio-Analyzer, aber selbst leider keine Pedale ausser einem Pitchblack-Tuner und einem uralten und defekten Ibanez-PUE5 Multieffekt.

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Offline GeorgeB

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Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #28 am: 29.08.2017 20:08 »
Eine sehr gute, aber auch sehr teure Lösung sind die entsprechenden Konverter von Murata.
Oder die von TRACO, ich verwende gern die THB-3 Module weil die Weitbereichseingänge haben (9...18V) und geringe Koppelkapazität (13pF), und dann die heutigen guten LDOs á la TPS7Axxx dahinter, für Anwendungen in der Meßtechnik.

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Offline Feierabendklampfer

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  • Unterwegs im Auftrag des Herrn
Re: Die Suche nach dem heiligen Ton!
« Antwort #29 am: 29.08.2017 20:16 »
Ja....das Sommerloch.. :urlaub:
Hab auch so einen kleinen Analyser welcher auf MicroPC-Basis funktioniert. Für das Geld ein Klasse Teil.
Vergleiche ich das Signal am Brett -Ein/Ausgang kann man gut sehen was Zerrer an zusätzlichen Frequenzen zumischen oder auch die Wirkung von EQs erkennen. Aber ganz ehrlich, bevor man irgendwas am Mäusekino sieht hört man es eher. Und es ist nur ein Messignal. Wenn es am geilsten klingt ist es nicht bei 100%, weil das bewertet man emotional.

Klampfergruß
Kinder betet Papi lötet!