Frekvensgenerator

[Taulant]

Hei, veldig ny på dette feltet, så lurer veldig på hvordan jeg skal stille spørsmålet, men prøver meg.

 

Jeg er på utkikk etter en slags frekvensgenerator, et instrument som jeg kan gi ut en spesifikk frekvens med. Da tenker jeg på frekvenser fra 2 Hz til 1 KHz spesielt.

Da skal jeg kunne koble dette såkalte instrumentet til en høyttaler for å gi ut den angitte frekvensen.

 

Er det noen her som har en anbefaling til hvor jeg kan få tak i dette? Og da helst til en gunstig pris.

[process]

Dette kan du gjøre med programvare på en PC. Google kan hjelpe deg avhengig av OS etc.

 

http://plasticity.szynalski.com/tone-generator.htm generer toner i firefox, men den fungerte ikke helt optimalt hos meg.

[Taulant]

Dette kan du gjøre med programvare på en PC. Google kan hjelpe deg avhengig av OS etc.

 

http://plasticity.szynalski.com/tone-generator.htm generer toner i firefox, men den fungerte ikke helt optimalt hos meg.

 

Takk for respons!

Den lenken var nyttig! Hvorfor fungerte ikke den hos deg? Virker som det fungerer fint hos meg.

[Taulant]

Jeg hadde faktisk ikke tenkt på at det finnes programvare til dette på PCen. (noe jeg burde søkt etter før jeg postet noe).

 

Men vertfall, kom over denne softwaren: http://www.nch.com.au/tonegen/

Virker som det fungerer meget bra!.

 

Men da har jeg nytt spørsmål, klarer virkelig lydkortet og høyttaleren gi ut riktig frekvens? Er det noe måte jeg kan måle det på?

[froggyler]

Men da har jeg nytt spørsmål, klarer virkelig lydkortet og høyttaleren gi ut riktig frekvens? Er det noe måte jeg kan måle det på?

 

Frekvensen på signalet vil nok være riktig men du vil få masse forvrengning av signalet i de lave frekvensene du ønsker å lage da hverken lydkort eller høytalere er spesielt gode på frekvenser ned mot 2 Hz....

[Taulant]

 

Men da har jeg nytt spørsmål, klarer virkelig lydkortet og høyttaleren gi ut riktig frekvens? Er det noe måte jeg kan måle det på?

 

Frekvensen på signalet vil nok være riktig men du vil få masse forvrengning av signalet i de lave frekvensene du ønsker å lage da hverken lydkort eller høytalere er spesielt gode på frekvenser ned mot 2 Hz....

 

 

Er nok det jeg tenkte meg, og det kan jeg merke godt også, virker som det klarer det greit ned mot 25 Hz..

[Andrull]

Men da har jeg nytt spørsmål, klarer virkelig lydkortet og høyttaleren gi ut riktig frekvens? Er det noe måte jeg kan måle det på?

1. Det er ikke snakk om bare "en frekvens". Over alt i verden er det lyd og vibrasjoner som vil endre frekvensen til nyttesignalet. Det hele bygger på at du har høy nok kraft til at nyttesignalet (det signalet du ønsker å produsere) er kraftig nok til at de andre frekvensene ikke vil påvirke ditt signal for mye. Problemet vil dog være resonans og ekko fra vegger og møbler som kan ha en svært stor effekt på signalet (noen frekvenser kan dempes, mens andre forsterkes).

 

2.I tillegg vil ikke høyttaleren ha en perfekt sinusbølge som er nøyaktig en frekvens, og ikke noe lyd i andre frekvenser. Det vil være litt forvregning inne i bildet, og høyttalerelementer vil ha en ujevn frekvensrespons. F.eks: Et vanlig høyttalerelement spiller kanskje på sitt høyeste ved si f.eks 1 KHz, men på 100 Hz, så vil lydstyrken ha halvert seg (-3dBa), eller kanskje til og med blitt fire ganger lavere (-6dBa). (samme er det i motsatt ende, og på 10 KHz så spiller den med -3dBa/6dBa) Jeg tror man da sier at høyttaleren går fra 100 Hz ->10 KHz. Alt etter hvilken klassifisering og kvalitet. Poenget er at selv om høyttaleren klarer å spille i 100 Hz, så vil lydnivået variere veldig.

 

Og jada, du klarer å spille enda lavere, men da synker lydnivået svært mye. Og da kommer vi over til poenget i punkt 1, hvor du altså må ha høy nok lydstyrke for å overdøve alt annet.

 

3. Har du bare små høyttalere koblet rett i lydkortet på maskinen, uten noe ekstra strømtilkobling, så vil lydkortet drive høyttalerene. Det er rimelig lite effekt, og små elementer vil slite selv på noe og hundre hertz. Skal du lavere må du opp i kraftigere forsterkere og større elementer/høyttalere. Skal du skikkelig lavt uten at lydnivået faller for mye (ned i 10-20 dBa) så trengs en meget god subwoofer. Så lavt som 1-10 Hz tror jeg du vil slite med å klare uansett, uten at lydstyrken blir ekstremt lav, og dermed "drukne i andre frekvenser". Husk: på 1 Hz så vil basselementet bruke 1 sekund på å slå en gang frem og tilbake. Dette er SVÆRT sakte, og for å flytte nok luft til å produsere et greit lydnivå så trengs masse kraft, og enorme elementer.

 

Kobler du til en ekstern forsterker med digital kabel (HDMI/USB/COAX/Optisk) så vil ikke lydkortet gjøre noe som helst, og all konvertering skje i forsterkeren. Dermed trengs det kun å måle etter forsterken har gjort sitt.

 

4. Men over til måling:

Du kan f.eks bruke et oscilloscop til å kunne se, og måle frekvensen til signalet (altså signalet som går ut fra forsterker, som skal til å gå inn i høyttaleren. Du får det da opp på en skjerm, og selv de dårligste er mer enn godt nok til denne bruken. (disse koster nok MINST 2000kr og opp) men kan jo brukes til så meget. Du måler da at forsterkeren klarer å produsere korrekt frekvens, noe de fleste klarer med lav last.

 

Skal du måle lydsignalet som høyttaleren/subwooferen faktisk produserer, så må du ha en mikrofon av noe slag. Vet ikke hva som egner seg best her, men første jeg fant som kanskje kan være ment for noe slikt: https://www.elfaelektronikk.no/elfa3~no_no/elfa/init.do?item=76-314-62&toc=0&q=mikrofon

Du vil da kunne koble mikrofonen rett i oscilloscopet, eller kjøre det gjennom en forsterker først (forsterkeren vil dog ha en viss filtrering som gjør at du ikke får nøyaktig det du tar opp).

 

Det er mulig du finner andre måleinstrumenter som bare kan gi deg en tall på hva slags frekvens som er mest fremtredende i rommet til en hver tid (er nok mye billigere), men det sier deg ingenting om hvordan lydsignalet ser ut, og om det er forvridd osv..

 

Vil bare si at det er en liten stund siden jeg var innom temaet, men drev med en del målinger av ultralyd, og produksjon av sender/mottakerkort som bacheloroppgave, og bruker nok muligens litt dårlige/feil begreper i ny og ne.

 

 

[delfin]

2.I tillegg vil ikke høyttaleren ha en perfekt sinusbølge som er nøyaktig en frekvens, og ikke noe lyd i andre frekvenser. Det vil være litt forvregning inne i bildet, og høyttalerelementer vil ha en ujevn frekvensrespons. F.eks: Et vanlig høyttalerelement spiller kanskje på sitt høyeste ved si f.eks 1 KHz, men på 100 Hz, så vil lydstyrken ha halvert seg (-3dBa), eller kanskje til og med blitt fire ganger lavere (-6dBa). (samme er det i motsatt ende, og på 10 KHz så spiller den med -3dBa/6dBa) Jeg tror man da sier at høyttaleren går fra 100 Hz ->10 KHz. Alt etter hvilken klassifisering og kvalitet. Poenget er at selv om høyttaleren klarer å spille i 100 Hz, så vil lydnivået variere veldig.

Og jada, du klarer å spille enda lavere, men da synker lydnivået svært mye. Og da kommer vi over til poenget i punkt 1, hvor du altså må ha høy nok lydstyrke for å overdøve alt annet.

 

Sinusbølgen er vel "perfekt", men amplituden vil forandres Lydstyrken, med andre ord...

[Andrull]

Ja, "perfekt", men ikke perfekt. Jeg Burde kanskje utdypet det, men det tenkte på forvregningen og mangelen på uendelig mengde bitsamples.

Blandet det kanskje litt mye inn i hva høyttaleren kan, for den kan vel strengt talt produsere en perfekt sinus. (Men den vil umiddelbart bli påvirket av ekko og andre lyder)

[delfin]

Ja, "perfekt", men ikke perfekt. Jeg Burde kanskje utdypet det, men det tenkte på forvregningen og mangelen på uendelig mengde bitsamples.

Blandet det kanskje litt mye inn i hva høyttaleren kan, for den kan vel strengt talt produsere en perfekt sinus. (Men den vil umiddelbart bli påvirket av ekko og andre lyder)

 

Man trenger ikke uendelig mange bitsamples for å gjenskape en perfekt sinusbølge. Det holder med 2*f i samplingfrekvens Nyquist–Shannon sampling theorem. Forvrenging kommer når forsterkeren ikke klarer å drive elementene, så det skal en del til Det stemmer selvfølgelig at ekko (eller gjenklang) og andre lyder vil påvirke lyden som når øret, men det er ikke høyttaleren sin feil

[Andrull]

 

 

Ja, "perfekt", men ikke perfekt. Jeg Burde kanskje utdypet det, men det tenkte på forvregningen og mangelen på uendelig mengde bitsamples.

Blandet det kanskje litt mye inn i hva høyttaleren kan, for den kan vel strengt talt produsere en perfekt sinus. (Men den vil umiddelbart bli påvirket av ekko og andre lyder)

Man trenger ikke uendelig mange bitsamples for å gjenskape en perfekt sinusbølge. Det holder med 2*f i samplingfrekvens NyquistShannon sampling theorem. Forvrenging kommer når forsterkeren ikke klarer å drive elementene, så det skal en del til Det stemmer selvfølgelig at ekko (eller gjenklang) og andre lyder vil påvirke lyden som når øret, men det er ikke høyttaleren sin feil

Si du har en 50 Hz sinusbølge. Det hjelper fint lite om du vet verdien til 100 forskjellige målepunkter i løpet av et sekund. (Altså to stykk per bølge) Du har fortsatt ingen anelse om hva slags verdier som befinner seg mellom disse. Måtte det være en tilfeldig bølge eller en ren sinus du prøver å gjenskape.

 

Husk på at en høyttaler er mer enn bare et element, men også en kasse som vil produsere ekkoe og andre frekvenser.

 

Med forvregning så mente jeg rett og slett avviket fra pulsens opprinnelige form. Ikke klipping som du kanskje tenkte på?

Endret 27. februar 2014 av Andrull

[delfin]

 

 

Ja, "perfekt", men ikke perfekt. Jeg Burde kanskje utdypet det, men det tenkte på forvregningen og mangelen på uendelig mengde bitsamples.

Blandet det kanskje litt mye inn i hva høyttaleren kan, for den kan vel strengt talt produsere en perfekt sinus. (Men den vil umiddelbart bli påvirket av ekko og andre lyder)

Man trenger ikke uendelig mange bitsamples for å gjenskape en perfekt sinusbølge. Det holder med 2*f i samplingfrekvens NyquistShannon sampling theorem. Forvrenging kommer når forsterkeren ikke klarer å drive elementene, så det skal en del til Det stemmer selvfølgelig at ekko (eller gjenklang) og andre lyder vil påvirke lyden som når øret, men det er ikke høyttaleren sin feil

Si du har en 50 Hz sinusbølge. Det hjelper fint lite om du vet verdien til 100 forskjellige målepunkter i løpet av et sekund. (Altså to stykk per bølge) Du har fortsatt ingen anelse om hva slags verdier som befinner seg mellom disse. Måtte det være en tilfeldig bølge eller en ren sinus du prøver å gjenskape.

 

Husk på at en høyttaler er mer enn bare et element, men også en kasse som vil produsere ekkoe og andre frekvenser.

 

Med forvregning så mente jeg rett og slett avviket fra pulsens opprinnelige form. Ikke klipping som du kanskje tenkte på?

 

 

Shit, skulle trykke på svar og ga deg kvalitetspoeng. Ikke at du ikke skriver mye bra, men det er direkte feil at man ikke kan rekonstruere et signal perfekt.

 

F.eks kan redbook (CD) med samplingfrekvens på 44.1 kHz perfekt gjenskape alle frekvenser under samplingfrekvens/2, altså ~22 kHz. Og jeg linket til teoremet; det er ikke direkte intuitivt, men det er et bevist fakta...

 

Jeg skrev det kanskje uklart, men samplingfrekvensen må være OVER dobbelt så stor som høyeste frekvenskomponent, men bare f.eks 32.1 kHz for å gjenskape 16 kHz perfekt osv.

 

 

Ellers har det ikke noe å si om det er en "ren" sinusbølge" eller en kombinasjon av sinusbølger (som all "vanlig" lyd består av All musikk kan f.eks skrives som en sum av sinusbølger (fourierrekker).

 

Edit:

 

Joda, klipping var en av tingene som kan gi forvrengning men det er ekstremtilfellet. Det forårsakes stort sett av den samme tingen, en "dårlig" eller underdimensjonert forsterker. De fleste ALLER forsterkere klarer fint å ikke forvrenge en normal 1kHz sinusbølge så lenge forsterkeren ikke overbelastes Man vil oppleve forvrengning før klipping, men begge deler er jo subset av forvrengning...

Endret 27. februar 2014 av pifler

[Andrull]

Hmm, vet ikke helt hvor jeg hadde tankene mine. Med 2x samplingsfrekvensen så vil du som du sier kunne rekonstruere signalet, selv om det ikke har peiling på hva som befinner seg i mellom (altså andre frekvenskomponenter), for om du har andre frekvenskomponenter så trengs også høyere samslingsfrekvens og så videre... Joda, er kjent med nyquiest sitt teorem, og du har helt rett i det du skriver.

 

På den andre siden så vil du vel i praksis sitte med en uendelig harmonisk serie med stadig økende frekvens, samt høyfrekvens støy du aldri helt vil kunne fjerne. Men du mener altså de fleste forsterkere klarer en THD på 0 ved 1 KHz?
Men siden dette ikke bare dreier seg om 1 KHz, men også ned i lavere og opp i høyere frekvenser så må du vel være enig i at det ikke er noen forsterkere som klarer å oppnå 0 forvregning over hele rekka? Jeg har i hvert fall ikke sett noen tester, målinger eller spesifikasjoner som oppgir noe i nærheten.
Eller vil du si at dette da har vært i en tilstand hvor forsterken overbelastes?

[delfin]

Hmm, vet ikke helt hvor jeg hadde tankene mine. Med 2x samplingsfrekvensen så vil du som du sier kunne rekonstruere signalet, selv om det ikke har peiling på hva som befinner seg i mellom (altså andre frekvenskomponenter), for om du har andre frekvenskomponenter så trengs også høyere samslingsfrekvens og så videre... Joda, er kjent med nyquiest sitt teorem, og du har helt rett i det du skriver.

 

På den andre siden så vil du vel i praksis sitte med en uendelig harmonisk serie med stadig økende frekvens, samt høyfrekvens støy du aldri helt vil kunne fjerne. Men du mener altså de fleste forsterkere klarer en THD på 0 ved 1 KHz?

Men siden dette ikke bare dreier seg om 1 KHz, men også ned i lavere og opp i høyere frekvenser så må du vel være enig i at det ikke er noen forsterkere som klarer å oppnå 0 forvregning over hele rekka? Jeg har i hvert fall ikke sett noen tester, målinger eller spesifikasjoner som oppgir noe i nærheten.

Eller vil du si at dette da har vært i en tilstand hvor forsterken overbelastes?

 

Det blir veldig mange faktorer å ta med for å avgjøre om det blir noe forvrengning som ikke er neglisjerbar, så jeg tror det er greiest å bare droppe det punktet Forsterkeren vil nok klare "0" forvrengning så lenge den ikke blir overbelastet (si f.eks 10% last).

 

Hvordan tenker du at f.eks en sinusbølge skal bli forvrengt? For å holde det enkelt, la oss bruke én frekvens

 

Jeg tror uansett dette blir langt mer innviklet enn TS har bruk for, og veldig teoretisk (altså ikke et problem i praksis)

[Eppelsin]

Hvordan tenker du at f.eks en sinusbølge skal bli forvrengt? For å holde det enkelt, la oss bruke én frekvens

 

Jeg tror uansett dette blir langt mer innviklet enn TS har bruk for, og veldig teoretisk (altså ikke et problem i praksis)

 

Det holder vel om forsterkeren ikke er helt 100% lineær. Da blandes jo andre frekvenskomponenter inn i bildet, og så er man i gang (med forvrengning av sinus).

 

Dog har du sikkert rett i at det blir mer et teoretisk og ikke praktisk problem, om man ikke overbelaster eller går utenfor forsterkerens frekvensområde el.l.