wie schon verschiedentlich angedeutet hege ich schon länger den Wunsch, die bekannten Kenndaten verschiedener Bänder selbst zu messen. Unerreichbare Vorbilder sind dabei letztlich die bekannten Emtec-Datenblätter, die (leider inzwischen mit diversen Fehlern) auch heute noch von RecordingTheMasters veröffentlicht werden. Schon alleine die normgerechten Referenzköpfe sowie die Bezugsband-Leerteile fehlen mir dazu.
Was jedoch möglich sein sollte, ist eine Messung wie der "Vergleichstest Spulentonbänder", der HiFi exclusiv 7/1980 angestellt hat. Er findet sich z.B. auf der Seite von Ulrich Theimann. Auch Peters eindrucksvolle Messreihe nebenan ist Vorbild und Motivation zugleich.
Dabei sollen Bandgerät und Bandmaterial die einzigen historischen Zutaten sein - für historische Messgeräte reicht meine Begeisterung einfach nicht aus, von der dekorationsaufsichtlichen Genehmigung mal ganz zu schweigen. Deswegen möchte ich möglichst viel mit Rechner und Soundkarte erledigen. Auch eine relativ hohe Automatisierung ist mir wichtig. Wenn eine Messreihe in lange Handarbeit ausartet ist die Wahrscheinlichkeit sehr gering, dass ich für mehr als zwei oder drei davon Geduld und Begeisterung aufbringen kann.
Messgrößen
Genug der Vorrede, was will ich eigentlich messen? Zunächst die "einfachen":
Klirrfaktor bei Bezugspegel (THD)
Aussteuerbarkeit bei Bezugsfrequenz und 3% Klirr (MOL)
Höhensättigung (SOL) für verschiedene Frequenzen
Bias-Rauschen (BN)
Diese sind mit meinen jetzigen Mitteln machbar - es braucht nur ein Bandgerät und ein Messband, um den Wiedergabezweig zu eichen. Danach:
Empfindlichkeit (S) für verschiedene Frequenzen
Abhängigkeit aller obigen Größen vom Bias-Strom
Für die Empfindlichkeit bräuchte ich einerseits Bezugsband-Leerteile (oder eben die Festlegung eines verfügbaren Bands als Referenz), andererseits aber einen Eingriff in den Aufnahmeverstärker, um die Aufnahmeentzerrung zu umgehen. Letzteres ist sicher im Rahmen des Möglichen - ich werde ich entsprechenden Threads darüber diskutieren.
Mehr Arbeit macht dagegen die Bias-Abhängigkeit. Zur Zeit habe ich keine Möglichkeit, den Bias-Strom zu messen. Mein Multimeter reicht nicht bis 150 kHz, ein historisches Millivoltmeter habe ich nicht (siehe oben - wäre auch nicht mein bevorzugter Weg). Auch dazu mehr in separatem Thread zu gegebener Zeit - ich denke an einen einfachen Messgleichrichter, um dann doch mein Multimeter verwenden zu können.
Die Luxusversion wäre, den Vormagnetisierungsstrom einfach elektronisch kontrollieren zu können, so dass der Rechner ihn während der Messung selbst per serieller Schnittstelle verändern kann. Ich habe schon die Schaltung des B215 studiert und mit Kai über elektronische Potentiometer diskutiert - auch hier scheint mir eine Lösung mittelfristig durchaus möglich. Als Zwischenlösung reicht möglicherweise schon ein Mehrgang-Poti, um reproduzierbar mehrere Stellen anfahren und messen zu können. Oder eben eine A807 kaufen, die das einfach so kann - leider außerhalb meine Hobby-Budgets...
Ach ja, fast vergessen:
Maximum Twin-Tone Level (MTL)
Nachdem Friedrich das Verfahren ja nebenan sehr schön beschrieben hat, würde es sich anbieten, auch das mit aufzunehmen. Ein wenig graut mir aber noch vor davor, dass der 40Hz-Differenzton in der Nähe des 50Hz-Netzbrumm liegt. Was für später
Vorgehen
Wie oben schon geschrieben möchte ich vor allem mit Rechner und Soundkarte messen. Wegen der Automatisierbarkeit soll die Auswerte-Logik in selbst geschriebener Software passieren.
Dabei ist Python mit NumPy und SciPy für mich erste Wahl, weil ich die Sprache schon kann und die Bibliotheken fast alles bereits mitbringen, was ich brauche. Plots mache ich gerne mit Gnuplot - aber die Messergebnisse liegen in Textform vor und sind beliebig verwendbar.
Als Linux-Nutzer bin ich gerne auf der Kommandozeile unterwegs, weswegen meine ersten Versionen davon keine Klick-Oberfläche bekommen. Wenn hier aber Interesse besteht, kann ich darüber zu gegebener Zeit durchaus nachdenken. Python mit den benötigten Komponenten ist auf allen drei zur Zeit relevanten Plattformen (Windows, Mac, Linux) verfügbar, so dass einem breiteren Einsatz der entstehenden Software nicht prinzipiell im Wege steht. Auch bin ich Anhänger von OpenSource-Software und werde den entstehenden Code daher frei auf GitHub veröffentlichen.
Um die Sache nicht komplizierter als nötig zu machen, habe ich mich entschieden, die Soundkarte nicht selbst anzusprechen, sondern nur mit Ein- und Ausgabe von Wave-Dateien zu arbeiten. Damit sieht der Ablauf so aus:
Audiodatei mit passenden Testsignalen erzeugen.
Mit beliebigem Programm abspielen und über Band wieder aufnehmen.
Die entstandene Aufnahme analysieren und Ergebnisse ausgeben.
Wenn die Bias-abhängige Messung mal geschafft ist, vervielfacht sich Schritt 2: Bias einstellen, Bias messen, aufnehmen, wiederholen. Wie gesagt - ideal wäre, wenn der Rechner selbst den Bias einstellen könnte.
So, das wäre mein Konzept. THD, MOL und SOL habe ich bereits geschafft, davon will ich in den nächsten Beiträgen berichten.
Noch zwei Kenngrößen würde ich mir wünschen, sofern deine Zeit und vorhandenen Möglichkeiten es hergeben:
- Modulationsrauschen
- Kopierdämpfung
Solltest du keine Referenzleerbänder (früher: Bezugsbandleerteile) bekommen können, kannst du zwar keine Empfindlichkeit deiner Prüflinge bei der Bezugsfrequenz (315 bzw. 1000 Hz) angeben. Für die Empfindlichkeit bei hohen Frequenzen ist das unbedeutend, da sie relativ zur Empfindlichkeit bei Bezugsfrequenz angegeben wird.
Grüße, Peter
Grüße
Peter
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Ich bin, wie ich bin. Die einen kennen mich, die anderen können mich. (Konrad Adenauer)
bei dem Zweiton-Test kannst den Frequenz-Abstand auch so wählen, daß du maximalen Abstand zu Störungen bei n*50 Hz hast.
Nächst bessere Wahl wäre also 75 Hz.
Zu bedenken ist auch, daß aufgrund der Geschwindigkeitsschwankungen der Geräte jedes Testsignal auch ein Seitenbandspektrum hat.
An Nichtlinearitäten bekommst du sozusagen das Seitenbandspektrum eines Signals mit dem anderen großen Signal "kreuzweise" runter-gemischt wie in einem Radio. Auch, um aus diesem Untergrund rauszukommen, ist ein etwas größerer Frequenzabstand von Vorteil.
Das einzige was darunter leidet, ist die Lokalität der Aussage, "bei der Frequenz f ist der Klirr..." Denn du hast ja real nicht bei f=(f1+f2)/2 gemessen.
Das sollte aber hier nicht ausschlaggebend sein.
Peter Ruhrberg,'index.php?page=Thread&postID=196420#post196420 schrieb:Noch zwei Kenngrößen würde ich mir wünschen, sofern deine Zeit und vorhandenen Möglichkeiten es hergeben:
- Modulationsrauschen
- Kopierdämpfung
erinnere ich mich richtig, dass für die Messung des Modulationsrauschens eigentlich Gleichstrom durch den Aufnahmekopf nötig wäre? Vielleicht können wir an anderer Stelle die nötigen Hardware-Änderungen dazu mal ausloten. Sonst würde ich mich nämlich auf Dich berufen:
Zitat:Nicht ermittelt habe ich das Modulationsrauschen, unter anderem weil das Verfahren dazu vergleichsweise aufwendig ist. Statt dessen habe ich eine Gleichmäßigkeitsprüfung durchgeführt, die im Wesentlichen aus einem Pegelschrieb für 1, 10 und 16 kHz besteht und dessen (optisch gut darstellbare) Ergebnisse mit dem Modulationsrauschen gut korrelieren.
Einen längeren Pegelschrieb zu erzeugen und dessen Gleichmäßigkeit in eine Zahl zu fassen und auch grafisch darzustellen wäre durchaus nicht zu schwer, das könnte ich aufnehmen.
Zur Kopierdämpfung lese ich bei Emtec:
Zitat:P (Print-through): Print-through is the ratio of a reference level recording to the highest signal level transferred to the next tape layer after 24 hours storage at 20°C (68°F).
Das lese ich so: Bezugspegel aufnehmen, einen Tag bei Raumtemperatur lagern, und dann den Pegel des Durchschlags messen. Da läge der Hauptaufwand in der Lagerung und zeitversetzten Messung. Die Kopierdämpfung ist in erster Näherung unabhängig vom Arbeitspunkt, oder?
Peter Ruhrberg,'index.php?page=Thread&postID=196420#post196420 schrieb:Solltest du keine Referenzleerbänder (früher: Bezugsbandleerteile) bekommen können, kannst du zwar keine Empfindlichkeit deiner Prüflinge bei der Bezugsfrequenz (315 bzw. 1000 Hz) angeben. Für die Empfindlichkeit bei hohen Frequenzen ist das unbedeutend, da sie relativ zur Empfindlichkeit bei Bezugsfrequenz angegeben wird.
Ah, bisher habe ich die Beschreibung so interpretiert, als müsste ich jede Frequenz zum Bezugsband vergleichen, aber so wäre es ja einfacher. Und die Empfindlichkeit bei Bezugsfrequenz könnte ich ja immernoch auf ein Band meiner Wahl beziehen. Um Referenzleerbänder habe ich mich noch nicht bemüht - irgendwo hier im Forum habe ich schonmal das Foto einer ganzen Spule mit der legendären Aufschrift "C 264 Z" gesehen...
Ich gehe auch hier nochmal in mich, danke für die Anregung!
Hallo Kai,
um das Twin-Tone-Verfahren sorge ich mich im Moment noch nicht, aber Dein Vorschlag
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=196421#post196421 schrieb:bei dem Zweiton-Test kannst den Frequenz-Abstand auch so wählen, daß du maximalen Abstand zu Störungen bei n*50 Hz hast.
Nächst bessere Wahl wäre also 75 Hz.
hat viel für sich! Wie immer ist es eine Abwägung zwischen Norm und Praktikabilität.
Die einfachste Lösung für mich war, einen Bandpassfilter auf den erwarteten Peak bei der dreifachen Bezugsfrequenz zu legen, wie das auch historische Klirranalysatoren (dort allerdings mit LC-Filtern) machen. Der gesuchte Klirrfaktor ergibt sich dann, wenn man den Effektivwert des gefilterten Signals durch den Effektivwert des gesamten Signals teilt.
Damit besteht die THD-Messung in der Aufnahme eines Sinus mit Bezugsfrequenz und Bezugspegel. Im Testsignal habe ich den Bezugspegel digital auf -10dBFS gelegt, so dass nach oben noch etwas Platz für die übrigen Messungen bleibt. Möglicherweise wären hier aber -15dB besser, wenn ich auch mal ein SM900 messen will. Das Signal war in meinen Versuchen 10 Sekunden lang, wobei auch 5 Sekunden genügen dürften.
Frage: Als Bezugsfrequenz für 9.5 und 4.75 finde ich sowohl 333 Hz als auch 315 Hz und vermute, dass es irgendwann eine Änderung gab. Wurde das hier schonmal diskutiert? Ich habe hier erstmal 315 Hz verwendet, will aber keine eigenen Normen erfinden.
Interessanter ist die MOL-Messung: Das Testsignal hierzu ist ein Ton mit Bezugsfrequenz, der über seine Laufzeit (hier wieder 10 Sekunden) linear in der Amplitude von -30dBFS bis 0dBFS ansteigt. Damit ist der interessante Bereich, wo die 3%-Grenze erreicht wird, einigermaßen gut aufgelöst.
Die Auswertung passiert nun im Prinzip wie oben - nur eben in vielen kurzen Zeitscheiben separat. Den 10 Sekunden-Testton zerlege ich daher (nach dem Bandpass-Filter) in 200 Abschnitte von 0.05 Sekunden. Das Ergebnis in Zahlenform sieht dann so aus (gekürzt):
Dabei ist die erste Spalte die Zeit am Ende des Intervalls, die zweite der gemessene Pegel des Gesamtsignals und die dritte der Klirrfaktor in Prozent. Daraus kann man folgenden Plot erzeugen, Spalte 3 über Spalte 2 abgetragen:
Obigen Band habe ich hier als C bezeichnet. Für zwei andere Bänder (A und B) sieht es (ohne Veränderung der Einmessung) so aus:
Eingezeichnet ist auch die 3%-Klirrgrenze. Das Programm sucht automatisch den letzten X-Wert, bei dem der Klirr kleiner als die Grenze war (um den Dreck am linken Rand zu überspringen). In der Ausgabe findet sich dazu:
Code:
prefix is "A-1905"
using 1 kHz as reference frequency
using wave file "../sweep-mol-sol-03-unknown-orwo/02-1905.wav" as input
sample rate is 96000 Hz, read 10368000 samples (108.0 seconds)
reference level: [-15.14768855 -15.38359849]
THD at reference level: [ 0.5997418 0.56525786]
MOL 3% : -9.43dB
Und in der Übersicht für alle drei Bänder und alle drei Geschwindigkeiten:
Code:
MOL 3% | Band A | Band B | Band C
-----------+----------+----------|----------
4.76 cm/s | -13.92dB | -14.57dB | -11.20dB
9.53 cm/s | -9.65dB | -8.80dB | -6.71dB
19.05 cm/s | -9.43dB | -8.69dB | -6.41dB
Achtung: Alle Werte sind unkorrigierte digitale Pegel, nicht umgerechnet auf den magnetischen Bezugspegel. Der analoge Teil der Messung versucht noch überhaupt nicht, genau zu sein. Letztlich muss ich später für alle drei Geschwindigkeiten mit Messband den passenden Bezug herstellen. Als einzige ungefähre Angabe: Wie im digitalen Testsignal liegt der Bezugspegel hinter Band wieder bei -10dB. Welcher genau das ist - zur Zeit noch nicht bestimmt.
Hier geht es mir nur um das Prinzip der Auswertung, und die drei Beispiele sollen ein Gefühl dafür geben, ob die Genauigkeit des Verfahrens ausreicht, um die erwarteten Unterschiede zu sehen. Das scheint mir so zu sein.
Verwendet habe ich hier meine Onboard-Soundkarte, meine ASC AS4502, sowie Band A: ein Orwo mir nicht näher bekannten Typs, Band B: ein mutmaßliches Maxell UD 35-90 und Band C: ein Emtec DP 26 mit Rückseitenbeschichtung. Die Einmessung des Bandgeräts für 9.5 und 19 (nur zusammen einstellbar) habe neulich über den Daumen auf Band C vorgenommen. Da es mir aber hier nicht um die Bänder geht, sondern um das Messprinzip, bleibe ich vorerst bei A, B und C - die gesamte Band-Bandgerät-Seite der Beispiele hier ist nicht sauber! Bitte keine falschen Schlüsse ziehen - das bekommen wir später
wenn du den THD in den MOL-Plots logarithmisch darstellst, hat man mehr von dem Bild.
Dann könnte man nämlich auch noch erkennen, ob der Klirr schön mit konstanter Steigung in der loglog Darstellung wächst oder merkwürdige Schlenker macht.
Bei den jetzigen Bildern erkennt man unter -17 dB Eingangspegel kaum noch was interpretierbares.
andreas42,'index.php?page=Thread&postID=196426#post196426 schrieb:Als Bezugsfrequenz für 9.5 und 4.75 finde ich sowohl 333 Hz als auch 315 Hz und vermute, dass es irgendwann eine Änderung gab.
In den 1970er Jahren wurde die Bezugsfrequenz 333 Hz an die Normfrequenzreihe angepasst. Die durch eine evtl. Tiefenentzerrung entstehende Pegeldifferenz beträgt 0,01 dB bei 3180µs, ist also für die Praxis unerheblich.
andreas42,'index.php?page=Thread&postID=196423#post196423 schrieb:erinnere ich mich richtig, dass für die Messung des Modulationsrauschens eigentlich Gleichstrom durch den Aufnahmekopf nötig wäre?
So ist es. Dazu der Originaltext DIN 45519 Blatt 2 (1971):
Neben dem Vormagnetisierungsstrom … ist dem Sprechkopf an Stelle des Tonfrequenzstromes ein Gleichstrom zuzuführen, dessen Größe gleich dem Effektivwert des Tonfrequenzstromes ist, mit dem auf dem Prüfling bei 1 kHz Aufzeichnungsfrequenz der Bezugspegel des Bezugsbandes erreicht wird. Die am Ausgang des Wiedergabekanals entstehende Gleichfeldrauschspannung ist mit einem Geräusch- und Fremdspannungsmesser nach DIN 45 405, in Stellung "Fremdspannung" unter Vorschaltung eines den Verdeckungseffekt berücksichtigenden Filters zu messen. Der mit dem Prüfling gemessene Wert ist auf den Bezugspegel zu beziehen, der beim Abspielen des Pegeltonteiles des Bezugsbandes unter gleichen Bedingungen erhalten wird.
andreas42,'index.php?page=Thread&postID=196423#post196423 schrieb:Die Kopierdämpfung ist in erster Näherung unabhängig vom Arbeitspunkt, oder?
Richtig. Der Vollständigkeit halber hier die Messvorschrift aus IEC 94 Teil 5 (1991):
Vor der Messung der Kopierdämpfung wird das zu prüfende Band mit einem Bandlöschgerät gelöscht. Das Band muß von der Abwickelspule auf eine nichtmagnetische Aufwickelspule geführt werden und dabei eine Aufzeichnung hergestellt werden, die eine Länge hat, die kürzer ist als eine Windung der Aufwickelspule. Dem aufgezeichneten Prüfsignal muß ein Abschnitt eines vormagnetisierten, nicht aufgezeichneten Bandes folgen, der eine Länge von mindestens 10 Windungen der Aufwickelspule hat.
Dieser Vorgang muß mindestens dreimal wiederholt werden. Nachdem die Aufzeichnung durchgeführt wurde, muß das Band auf der nichtmagnetischen Aufnahmespule verbleiben, wobei die Schichtseite zum Kern gewandt ist. Das Band darf vor oder nach der Lagerung nicht zurückgewickelt werden. Während der festgelegten Einlagerzeit muß die Feldstärke magnetischer Streufelder unter 300 A/m sein.
Nach der festgelegten Lagerzeit muß das Band von der Spule wiedergegeben werden, auf der es gelagert war. Die kopierten Signale bei der festgelegten Frequenz müssen am Ausgang der Wiedergabeanordnung unter Anwendung eines geeigneten Filters oder Frequenzanalysators in Verbindung mit einem Pegelschreiber gemessen werden.
Die Kopierdämpfungsmessungen werden durchgeführt bei einer festgelegten Frequenz und einem niederfrequenten Aufnahmestrom, der den Bezugspegel des entsprechenden Bezugsbandes im Prüfarbeitspunkt für das zu prüfende Band ergibt.
Das zu prüfende Band, das mit dem festgelegten Prüfsignal bespielt wurde, muß für 24 h bei einer Temperatur von (20 ± 1) °C eingelagert werden.
Eine Einlagerung bei einer Temperatur von (50 ± 2) °C darf für zusätzliche Messungen herangezogen werden. Kopierdämpfungsmessungen bei anderen Vormagnetisierungsströmen dürfen zusätzlich durchgeführt werden.
Zusätzliche Messungen dürfen nach Einlagerung über 72 h bei Temperaturen von 20 °C oder 50 °C durchgeführt werden.
Die Kopierdämpfung bei Aussteuerung auf Bezugspegel wird in dB als das Verhältnis aus dem Bezugspegel des zugehörigen Bezugsbandes und dem höchsten Pegel des kopierten Signals des zu prüfenden Bandes angegeben.
Grüße, Peter
Grüße
Peter
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Ich bin, wie ich bin. Die einen kennen mich, die anderen können mich. (Konrad Adenauer)
Bitte zu beachten, dass das in Datenblättern angegebene Gleichfeldrauschen strengenommen NICHT identisch ist mit dem Modulationsrauschen (die Frequenz des "NF-Signals" ist bei DCN bekanntlich 0 Hz, beim Modulationsrauschen würde man 1 kHz bevorzugen). Das Gleichfeldrauschen hatte seinerzeit - das muss anfangs der 1950er Jahre gewesen sein - den Vorteil, messtechnisch mit weniger Aufwand (aber immerhin noch mit Belger-Filter) ermittelt werden zu können mit dem Ergebnis eines mit dem Gehörseindruck korrelierenden Zahlenwerts. Die Messung erfordert einige Gewöhnung und viel Geduld, da selbst bei Studiobändern ziemlich heftige Schwankungen vorkommen und "Polterstellen" pragmatisch eliminiert werden müssen.
Vielleicht empfiehlt es sich, das Spektrum eines Mess-Signals (z.B. 1 kHz) abzubilden; es könnte aber durchaus sein, dass bei 4,76 cm/s kaum signifikante Unterschiede zwischen diversen Prüflingen zu erkennen sind.
Im Übrigen wiederhole ich meine schon ...mal gegebene Empfehlung: beschafft euch das "DIN-Taschenbuch Magnettontechnik" aus dem Beuth-Verlag.
Ich nehme an, dass die "Differenzfrequenz" 40 Hz bei der MTT-Messung nicht willkürlich gewählt ist (die Entwickler waren Philips-Ingenieure mit profunden Kenntnissen). Ich werde gelegentlich in der Referenz-Publikation des AES-Journals nachsehen, ob sich dort eine Begründung findet.
Friedrich Engel,'index.php?page=Thread&postID=196443#post196443 schrieb:Ich nehme an, dass die "Differenzfrequenz" 40 Hz bei der MTT-Messung nicht willkürlich gewählt ist
Die Begründung dazu findet sich im Artikel The Twin-Tone Distortion Meter: A New Approach von Han Roering, Polygram:
This narrow-band aspect is particularly important for higher frequencies, where equalizers in the reproduction channel may give an unequal amplification of the components in the spectrum.
(JAES Vol. 31 Nr. 5, Mai 1983)
Leuchtet sofort ein, nicht wahr?
Grüße, Peter
Grüße
Peter
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Ich bin, wie ich bin. Die einen kennen mich, die anderen können mich. (Konrad Adenauer)
ich meinte die vertikale Achse der MOL-Plot logarithmisch wie auf Logarithmen-Papier, nicht linear in dB. Dann hat man wie zuvor die Beschriftung in %, kann also die 3%-Position schnell ausfindig machen, ohne im Kopf 3% in dB umrechnen zu müssen.
Den Pegel des Differenzton.-Signales muß man ohnehin bezüglich der abweichenden Verstärkung relativ zum Zweiton-Signal korrigieren.
Wenn man befürchtet, Pegel-Unterschiede zwischen den beiden Tönen könnten das Meßergebnis zu sehr verfälschen, kann man die Wiedergabe-Entzerrung durch eine Gegenkopplung des Wiedergabe-Verstärkers ersetzen, die einen flachen Frequenzgang bewirkt.
Bei Amateur-Tonband-Geräten ist der Brummspannungsabstand nunmal leider sehr viel schlechter als bei Profi-Studio-Geräten.
Deshalb erscheint es mir wichtiger, dem aus dem Wege zu gehen, als alte Normen zu ernst zu nehmen.
Peter Ruhrberg,'index.php?page=Thread&postID=196440#post196440 schrieb:In den 1970er Jahren wurde die Bezugsfrequenz 333 Hz an die Normfrequenzreihe angepasst. Die durch eine evtl. Tiefenentzerrung entstehende Pegeldifferenz beträgt 0,01 dB bei 3180µs, ist also für die Praxis unerheblich.
danke für den Hinweis auf die Normfrequenzreihe - so fügen sich die Bezeichnung "Terzreihe" und die Erinnerung, wie eine nicht-Sweep-Frequenzgangsmessung klingt, sinnvoll zusammen.
Peter Ruhrberg,'index.php?page=Thread&postID=196440#post196440 schrieb:Vor der Messung der Kopierdämpfung wird das zu prüfende Band mit einem Bandlöschgerät gelöscht.
Womit auch das nächste Utensil identifiziert wäre, was ich mir früher oder später noch zulegen will. Leider war ich beim gelegentlichen, ungerichteten Suchen noch nicht erfolgreich. Ansonsten liegt die Herausforderung bei der Kopierdämpfung weniger in der Auswertung des Mess-Signals und mehr im Aufwand drumherum.
Friedrich,
Friedrich Engel,'index.php?page=Thread&postID=196443#post196443 schrieb:Im Übrigen wiederhole ich meine schon ...mal gegebene Empfehlung: beschafft euch das "DIN-Taschenbuch Magnettontechnik" aus dem Beuth-Verlag.
vielen Dank für den "Ruf zur Ordnung" - manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht: Besagtes Buch hat schon vor fast 10 Jahren den Weg in meinen Bücherschrank gefunden - von wo ich es jetzt wieder hervorgeholt habe. Nachdem DIN IEC 94 Teil 5 ja wirklich die Primärquelle ist, muss ich nicht mehr versuchen, aus der einen Seite Anmerkungen in den Datenblättern das Verfahren zu rekonstruieren...
Überrascht hat mich zum Beispiel, dass Bänder für Heimanwendungen nicht in ihrem eigenen Arbeitspunkt, sondern in jenem des Referenzleerbandes gemessen werden - ist aber nachvollziehbar, wenn man die Praxis bedenkt.
Die Abschnitte zu Gleichfeldrauschen, Gleichmäßigkeitsschwankungen und Drop-Outs muss ich noch durcharbeiten und dann überlegen, was mir mit vertretbarem Aufwand realisierbar scheint.
Kai,
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=196447#post196447 schrieb:ich meinte die vertikale Achse der MOL-Plot logarithmisch wie auf Logarithmen-Papier, nicht linear in dB. Dann hat man wie zuvor die Beschriftung in %, kann also die 3%-Position schnell ausfindig machen, ohne im Kopf 3% in dB umrechnen zu müssen.
ja, auch das geht - aber ich finde -30.5dB und -40dB nicht viel mehr oder weniger eingängig als 1% und 3% - beides sind (fast) willkürliche Konstanten.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=196447#post196447 schrieb:Wenn man befürchtet, Pegel-Unterschiede zwischen den beiden Tönen könnten das Meßergebnis zu sehr verfälschen, kann man die Wiedergabe-Entzerrung durch eine Gegenkopplung des Wiedergabe-Verstärkers ersetzen, die einen flachen Frequenzgang bewirkt.
Die Norm sieht noch einen anderen Weg vor: Die Frequenzen f1 und f2 der Testsignale liegen Δf auseinander (je ein halbes Δf unter oder über f0); Δf soll dabei kleiner als f0/10 sein. Durch Intermodulation entsteht f3 bei (f1 - Δf) und f4 bei (f2 + Δf). Dann soll man die Summe der Effektivwerte von f3 und f4 durch die Summe der Effektivwerte von f1 und f2 dividieren. "Vorausgesetzt, daß keine Frequenzgangänderungen zwischen f3 und f4 auftreten, dürfen folgende Alternativen benutzt werden:" (sinngemäß) Effektivwerte von f3 durch f1 oder von f4 durch f2.
Wenn ich https://de.wikipedia.org/wiki/Intermodulation richtig verstehe, dann wären das Intermodulationsprodukte dritter Ordnung, statt wie beim erwähnten Twin-Tone-Verfahren jene zweiter Ordnung. Dafür wäre man aber aus dem 50Hz-Brumm raus. Allerdings habe ich diese (laut Norm freiwillige) Messung bisher in keinem Datenblatt gesehen - oder mangels Sensibilisierung schlicht übersehen. Ich glaube, ich muss einfach mal damit herumspielen und ein paar Signale und Spektren ansehen, um ein Gefühl zu bekommen. Bis dahin gebe ich mich aber mit der "Pflichtmethode" Sättigung zufrieden. Deren Ergebnisse möchte ich nun endlich im nächsten Post beschreiben, sie sind nämlich schon eine Weile fertig.
Bitte entschuldigt meine träge Reaktionszeit - unter der Woche ist meine Hobby-Zeit besonders begrenzt...
beides sind Zwei-Ton-Verfahren. Der Unterschied besteht nur darin, welche Intermodulationsprodukte du auswertest. Es werden eigentlich fast immer zwei benachbarte Frequenzen benutzt (aber niemand kann dich daran hindern, was anderes zu tun). Wenn du bei delta-f guckst, bekommst du nach richtiger Auswertung die Intermodulation zweiter Ordnung, die durch k2 bestimmt wird. Letztes mal hab ich garnicht daran gedacht, daß du dich nur für k3 interessierst. Die Auswertung bei 2f1-f2 oder bei 2f2-f1 ergibt die Intermodulationsprodukte dritter Ordnung aufgrund von k3. Der Vorteil der Methode ist, daß diese Frequenzen eben den Originalen benachbart sind und keine großen Frequenzgang unterschiede rauszurechnen sind. Nachteil ist, daß bei zu kleinem Frequenzabstand niedrige Intermodulation vom Seitenband-Sumpf verdeckt werden kann.
Wie versprochen, die Messung des Sättigungspegels: Das Testsignal besteht wieder aus einem Sinus, dessen Amplitude über die Laufzeit (hier: 5 Sekunden) ansteigt - allerdings diesmal exponentiell, so dass sich auf der dB-Skala ohne Sättigungseffekt eine Gerade von -30dB bis 0dB ergibt.
Mit der gleichen Logik wie bei der MOL-Messung kann man die Aufnahme dieses Testsignals wieder in viele kurze Zeitscheibchen zerlegen (hier: je 0.1 Sekunden) und dann einfach in jedem Intervall den Pegel messen. Strenggenommen sieht man damit nur einen Durchschnitt, während sich das Eingangssignal ja eigentlich auch in jedem Intervall verändert. Das ist zwar ein systematischer Beitrag zur Ungenauigkeit, aber man kann ihn erstens recht genau verstehen (Signal ändert sich um 6dB pro Sekunde, also um 0.6dB je Messintervall) und zweitens durch ausreichend langsames Ansteigen in Verbindung mit kurzen Messintervallen verringern.
Die Norm schreibt eine Messfrequenz von 10kHz vor, in den Datenblättern habe ich 6.3kHz, 10kHz, 12.5kHz, 14kHz und 16kHz gefunden und einfach alle verwendet. Erwartungsgemäß ist bei niedriger Geschwindigkeit und hoher Frequenz der Sättigungspegel so niedrig, dass er unterhalb der (zu Vergleichszwecken fixierten) Skala liegt. Das Ergebnis-Text-File als Tabelle hat in der ersten Spalte den Endzeitpunkt des Messintervalls, und dahinter die Pegel für die Frequenzen (aufsteigend):
Bei 3 Bändern, 3 Geschwindigkeiten und 5 Frequenzen ist die Kombinatorik, was man mit was vergleichen will, schon recht groß. Hilfreich wäre hier natürlich ein interaktives Diagramm, in dem man den gewünschten Vergleich jeweils zusammenklicken kann. Ich habe hier jetzt jeweils für ein Band und eine Geschwindigkeit alle Frequenzen in ein Diagramm genommen. Zuerst Band C, in absteigender Geschwindigkeit:
Dann A:
Und B:
Die "naive" Suche nach dem Maximum (also ohne weitere Logik, das richtige Maximum zu finden) ergibt, z.B. für C bei 9.5:
Code:
SOL 6.3 kHz : -14.19dB at 4.1s
SOL 10 kHz : -19.72dB at 3.0s
SOL 12.5 kHz: -23.72dB at 2.2s
SOL 14 kHz : -26.45dB at 1.7s
SOL 16 kHz : -30.26dB at 1.4s
Das wiederum entspricht den Werten, die ich im Diagramm auch abgelesen hätte. Hier nochmal das Bild:
Nun könnte man noch die x-Achse in Vorband-Pegel darstellen - was aber hier meiner Meinung nach keinen unmittelbaren Mehrwert liefert.
Wie oben: Die Pegel sind unkorrigierte Soundkarten-dBFS, der analoge Teil ist noch nicht kalibriert.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=196568#post196568 schrieb:Wenn du bei delta-f guckst, bekommst du nach richtiger Auswertung die Intermodulation zweiter Ordnung, die durch k2 bestimmt wird. Letztes mal hab ich garnicht daran gedacht, daß du dich nur für k3 interessierst. Die Auswertung bei 2f1-f2 oder bei 2f2-f1 ergibt die Intermodulationsprodukte dritter Ordnung aufgrund von k3.
ah, wieder mal stand ich bei "3. Ordnung = k3" auf dem Schlauch. Nun ist es ja nicht so, dass ich mich persönlich für k3 entschieden hätte - aber nach allem, was ich lese (und auch bisher selbst gesehen habe) dominiert beim Magnetband die harmonische Verzerrung mit der dreifachen Frequenz, während k2 quasi nicht vorhanden ist. (Den Grund dafür habe ich noch nicht verstanden - aber vielleicht kommen wir ja da mit Deiner Simulationsinitiative näher.)
Deswegen würde ich mich schon wundern, wenn das gebräuchliche und nebenan beschriebene Verfahren hinter dem MTL auf k2 statt auf k3 sensitiv wäre! Oder vermische ich hier wieder unzulässig Dinge, die ich einfach noch nicht verstanden habe?
andreas42,'index.php?page=Thread&postID=196571#post196571 schrieb:... dominiert beim Magnetband die harmonische Verzerrung mit der dreifachen Frequenz, während k2 quasi nicht vorhanden ist. (Den Grund dafür habe ich noch nicht verstanden - aber vielleicht kommen wir ja da mit Deiner Simulationsinitiative näher.)
die x-Achse in Vorbandpegel zu beschriften hat für alle Leser Mehrwert, die nicht die Zeit haben, die ganze Vorgeschichte zu lesen und den Zusammenhang über deine Vorgehensweise zu einer Zeitbeschriftung herzustellen.
Zu k2 und k3 oder ktot:
Das hat auch etwas mit Betrachtungsweisen bzw. Formalismen zu tun.
Formal kannst du sagen, ich entwickle die Transferfunktion lokal in eine Potenzreihe y= k0 +k1 x + k2 x^2+ k3 x^3+...
Wenn darin k2 =0 ist, gibt es keine quadratischen Verzerrungen. Großsignal-mäßig betrachtet lautet die Regel: wenn die Kennlinie anti-symmetrisch ist, gibt es nur ungerade Verzerrungen, wenn sie symmetrisch ist, nur gerade Verzerrungen, ansonsten beide Arten. Ob eine Kennlinie die eine oder andere Eigenschaft hat , hängt vom Arbeitspunkt ab, mathematisch gesprochen also vom Entwicklungs- oder Nullpunkt. Das ist eine statische Betrachtungsweise.
Wenn du in der Praxis ein 5 kHz Signal hast und einen sehr starken Bass mit 20 Hz, dann wird während dessen Maxima und Umgebung für ein Zeitintervall von etlichen ms der Kennlinien-Nullpunkt für das 5 kHz Signal verschoben, zB vielleicht schon in den Sättigungsbereich eines Bandes. Wenn du zufâllig während dieses Intervalls gerade mal schnell Klirr messen willst und von den 20 Hz nix merkst, dann würdest du erstaunt feststellen, daß da ein hoher k2 vorzuliegen scheint. Tatsächlich wäre es aber mit 20:Hz multiplikativ moduliert, was du bei dieser "Kurzzeitmessung aber nicht auflösen könntest und deshalb für 2*5kHz hältst. Die Wirkung wahrend des Messintervalls wâre eben genauso wie eine statische Nullpunktverschiebung, und dann wird aus einer ursprünglich antisymmtrischen Kennlinie eine mit zusätzlichen geraden Anteilen. Wenn Miles in sein Horn bläst bei starkem Bass auf einem übersteuerten Cassettenrecorder, dann meinst du "matschige" Bassmodulierte quadratische Trompetenverzerrungen zu hören. Das kann man auch bei 9,5 cm/s auf Tonbandgeräten erleben. Bei 19 cm/s schon deutlich seltener. Womit wieder der Zusammenhang zu SOLx hergestellt wâre.
MfG Kai
Nachtrag:
1. Als neugieriger Mensch und "gebranntes Kind" (siehe meine traurigen diesbezüglichen Erlebnisse mit einem Philips N4504) möchte ich noch anregen, die Solxx Messung auch mal ohne Band direkt am Wiedergabeverstärker des Tonbandgerätes vorzunehmen, um zu prüfen, ob dort ausreichend Linearität bis zu höchsten Pegeln vorhanden ist.
2. Falls noch nicht geschehen, beschreib doch bitte mal, welche Software-Pakete man haben/beschaffen/installieren muß, um auch auf einem Windows-PC deine Skripte zum Laufen zu kriegen. Geht es mit jeder Soundkarte ohne weitere spezielle Hardware ?
in dem Fall um den Effektivwert korrigiert.
Die Aussteuerungsanzeige (in diesem Fall VU) zeigt ja bei dieser Addition nur gerundete 3dB mehr an und nicht 6dB.
Im Analogbereich "denkt" man halt effekiv
Daher wird aus dem Einzelwert
Das "effektive" Denken ist immer ok, wenn es sich nur um Pegel und Lautheitseindrücke handelt.
Wenn man dagegen an der Übersteuerungsgrenze "rum-krebst" und sich um nichtlineare Effekte etwas komplexerer Signale als eines Einzeltons kümmert, ist "Spitzen-Wert"-Denken angesagter.
Deshalb hatte ich gemutmaßt, daß du mit Absenkung um -6dB auf gleichen Spitzenwert kommen wolltest, wie bei einem einzelnen Sinus-Signal.
Um wieviel wird man bei der Anschaffung dieses Mess-Programms mindestens ärmer ?
Der Anwender richtet sich ja auch erst mal nach der Aussteuerungsanzeige seines Gerätes, was anderes bleibt ihm ja nicht.
Mir ging es aber primär eh nicht um die Amplitudenwerte, eher um die Position der Modulationsprodukte.
Das Programm ist der bekannte Audiotester und der würde dich um 39€ ärmer machen.
Wenn man berücksichtigt was die Möglichkeit dieser Messungen zur Zeit der analogen Magnetaufzeichnung gekostet haben ist das nicht viel.
PS: Du hattest ja schon darauf hingewiesen, man vorher überprüfen welche Verzerrungen vom Gerät kommen, die gängigen Heimgerät fügen meist ihren Anteil hinzu.
Ich kenne kaum ein Heimgerät das kein K2 hizufügt, das gilt auch für die A/B77.
nach längerer Tonbandpause (die Familie braucht auch Zeit) nur ein kurzes Update:
WIe versprochen habe ich den Code jetzt veröffentlicht. Ihr findet ihn auf GitHub: https://github.com/andreas-schmidt/tapetool. Eine rudimentäre Dokumentation gibt es dort ebenfalls (auf Englisch - kann ich aber bei Bedarf auch in unserer Muttersprache nachliefern).
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=196574#post196574 schrieb:2. Falls noch nicht geschehen, beschreib doch bitte mal, welche Software-Pakete man haben/beschaffen/installieren muß, um auch auf einem Windows-PC deine Skripte zum Laufen zu kriegen. Geht es mit jeder Soundkarte ohne weitere spezielle Hardware ?
Die Tools benötigen keine besondere Hardware - sie arbeiten ausschließlich über die Ein- und Ausgabe von wav-Files. Wiedergabe und Aufnahme bleiben dem Nutzer überlassen, somit auch die Wahl der Waffen. Audacity leistet mir hierbei unproblematische und freie Dienste.
Als Umgebung sind Python2, NumPy und SciPy nötig, die es für alle derzeit gängigen Plattformen in verschiedener Form gibt. Leider konnte ich es mangels passendem Rechner noch nicht unter Windows selbst auprobieren - vielleicht will das ja jemand von Euch mal wagen und es mir dann um die Ohren hauen?
1. Hast du mal dran gedacht, daß nicht jeder Interessent eine 96ksample/s fähige Soundkarte hat ?
Inwieweit ist das notwendige oder hinreichende Bedingung zur Anwendung deiner Software ?
Wäre auch eine Anpassung auf 48ksample/s möglich ?
2. Soll man die Finger von python 3.x lassen ?
MfG Kai
Nachtrag: Nach Durchlesen deiner Erläuterung bei github habe ich den Eindruck, daß da noch eine Anweisung fehlt, mit welchem Pegel dein Testsignal aufzunehmen ist, bzw. bei welchem Teil-Testton "Vollaussteuerung" einzustellen ist, denn es muß doch sicher zur Bestimmung des MOL auch übersteuert werden, Gell ?
PS: Noch eine Frage:
Bei SciPy.org sehe ich auch noch IPython und Matplotlib. Sind die in diesem Zusammenhang nützlich ?
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=197878#post197878 schrieb:Hast du mal dran gedacht, daß nicht jeder Interessent eine 96ksample/s fähige Soundkarte hat ?
Inwieweit ist das notwendige oder hinreichende Bedingung zur Anwendung deiner Software ?
Wäre auch eine Anpassung auf 48ksample/s möglich ?
das ist ein Artefakt dessen, dass ich noch nicht viel Zeit in Benutzerfreundlichkeit gesteckt habe: Die Sampling-Rate wird am Anfang des Testton-Erzeugung auf 96 kHz festgelegt - und ist ohne viel Aufhebens in einer Zeile zu ändern. Weil ich sowieso die ganze Zeit am Code herumbastele, war es so für mich nicht störend. Für einen Nutzer ist es aber befremdlich, wenn ich sagen muss "oh, und zum Ändern von diesem Parameter, ändere mal schnell in dieser Datei diesen Wert". Abhilfe ist nicht schwierig, mach ich als nächstes.
Bei der Analyse wird die Rate verwendet, die das gelesene File eben hat. Prinzipiell funktioniert das ganze mit 44.1 kHz genauso wie mit 192 kHz.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=197878#post197878 schrieb:2. Soll man die Finger von python 3.x lassen ?
Nein, im Allgemeinen nicht. Hier aber vorerst schon, denn ich habe es noch nicht auf Python 3 ausprobiert. Die nötigen Änderungen wären wahrscheinlich nicht groß. Aus Trägheit habe ich mich noch nicht umgestellt... Mit nur geringfügigen Änderungen ist der Code jetzt auch auf Python 3 lauffähig - eben getestet und committed.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=197878#post197878 schrieb:Nach Durchlesen deiner Erläuterung bei github habe ich den Eindruck, daß da noch eine Anweisung fehlt, mit welchem Pegel dein Testsignal aufzunehmen ist, bzw. bei welchem Teil-Testton "Vollaussteuerung" einzustellen ist, denn es muß doch sicher zur Bestimmung des MOL auch übersteuert werden, Gell ?
Auch dieser Punkt ist sehr richtig. Kurzfassung: Der magnetische Bezugspegel sollte dem -10dB-Pegelton zu Beginn entsprechen, dann ist 10 dB nach oben Luft. Ausprobieren, ob die Verstärker das alle mitmachen.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=197878#post197878 schrieb:Bei SciPy.org sehe ich auch noch IPython und Matplotlib. Sind die in diesem Zusammenhang nützlich ?
Jein. Ipython benutze ich selbst gerne als interaktive Python-Shell. Es hat eine schöne Verlaufshistorie, Tab-Completion und diverse Helferlein (z.B. zum Messen der Laufzeit oder Speichern der Historie). Eignet sich auch ausgezeichnet als Taschenrechner-Ersatz, wenn man es auf einen Tastatur-Shortcut legt
Ursprünglich habe ich die Analyseschritte einfach in einer langen, interaktiven IPython-Session ausprobiert, diese danach abgespeichert, bereinigt und in Bausteine zerlegt. Die Entstehungsgeschichte kannst Du in Git noch nachvollziehen. Leider ist dies das Gegenteil von testgetriebener Entwicklung, und deswegen ist die automatische Testabdeckung zur Zeit noch gleich Null. Nicht vorbildlich
Sehr beliebt ist auch das vormalige Ipython Notebook, jetzt als Jupyter bekannt, bei dem man in einem Browser Befehle, deren Ausgabe incl. Plots, und Kommentare zusammenführen kann. Im Hintergrund steuert es einen Ipython-Kernel an. Schwer zu erklären, wenn man es noch nicht gesehen hat, quasi ein interaktives Laborbuch, was auch ausführbar ist. Für diesen Zweck hier hilft es mir aber wenig. Wenn Du eine Analyse mit Zwischenschritten und Codebeispielen den Kollegen erklären willst, ist es aber ausgezeichnet.
Die Matplotlib ist eigentlich der Standard, wenn es um Plots in Python geht. Auch hier Bequemlichkeit und Gewohnheit: Seit ich laufen kann (naja), benutze ich Gnuplot, und habe mich noch nicht umgewöhnt. Es gibt zwar vieles, was mich stört, aber keine der Alternativen war bisher überzeugend genug. Leider auch die Matplotlib: Ihre API fand ich nicht sehr eingängig, wenig "Pythonic", mit seltsamen Nebenwirkungen und impliziten Kontexten und so weiter. Manche sagen, sie wäre Matlab nachempfunden - das kann ich nicht beurteilen. Ich muss mich früher oder später nochmal mit ihr auseinandersetzen, aber bisher habe ich das nicht getan.
Von daher - eigentlich wäre es nur logisch, wenn die Plots in einem Projekt mit NumPy und SciPy dann auch mit Matplotlib gemacht würden. Wäre ja mal ein Anlass...
danke für die ausführliche Erläuterung.
Dann ginge es mir bezüglich Matplotlib und Gnuplot vielleicht genau andersherum, denn ich benutze seit ca. 1985 MATLAB (damnals noch unter DOS) in jüngerer Vergangenheit auch Octave und gelegentlich Scilab. Mit Gnuplot kam ich erst später in Berührung, sah zwar die Ähnlichkeit der grafischen Ergebnisse und stand trotzdem mangels Doku (bzw. Lust, eine zu lesen) recht hilflos davor. Gerade ist es mir gelungen, mein letztes "Berufs"- MATLAB 6.5 (R13) von 2002 (Windows XP Version) auf einem Windows 7 PC zum Laufen zu kriegen, was nicht einfach war, und schon garnicht unterstützt wurde. Der Lohn für die Mühe ist aber eine wesentlich höhere Ausführungsgeschwindigleit (und weniger Bugs) als Octave.
Planst du noch inhaltliche Erweiterungen deiner Software ?
1. Die Sampling-Rate für das Testsignal ist nun per Parameter veränderbar, ebenso die Wahl zwischen "schnell" (1 kHz) und "langsam" (315 Hz).
2. In der Anleitung habe ich zwei Sätze zum Referenzpegel eingefügt.
Danke für die Hinweise und Anregungen!
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=197884#post197884 schrieb:Planst du noch inhaltliche Erweiterungen deiner Software ?
Naja, planen ist so eine Sache... wie es eben mit dem Hobby vorangeht.
Zunächst glaube ich, dass beim derzeitigen inhaltlichen Umfang noch viel Potential in der Ausführung ist: Das jetzige README ist nur ein Notbehelf, wenn jemand sowieso schon weiß, um was es geht, und müsste durch anständige Dokumentation ergänzt werden. Plot-Beispiele und Automatisierung fehlen noch. Der Code hat auch noch Potential: Vieles ist noch nicht logisch, z.B. Behandlung von Stereo-Kanälen, fehlende sinnvolle Abstraktionen, Verdopplungen von Logik, und vor allem Testabdeckung. Ein schönes Paket statt einem losen Verzeichnis mit Code wäre auch nicht verkehrt - und vielleicht sogar noch eine nette Oberfläche für Nutzer, die sich vor dem Terminalfenster fürchten.
Vertiefung oder Erweiterung? Wir sehen ja an der EU, wohin das führen kann...
Inhaltlich wäre, wie oben schon diskutiert, zumindest noch eine Messung der Empfindlichkeit und des BIAS-Rauschens, etwas für das Modulationsrauschen und vielleicht auch das Twin-Tone-Verfahren wünschenswert. Auf meiner Agenda steht aber zunächst eher der Tonbandseitige Teil der Messungen:
1. Ich muss mich endlich um die Messung des Vormagnetisierungsstroms kümmern. Jetzt ist die Mittagspause vorbei, aber vielleicht mache ich heute Abend nochmal einen Thread auf.
2. Modifikationen am Aufnahmeverstärker, um die Entzerrrung abzustellen.
3. Reproduzierbares, ferngesteuertes Einstellen vom Bias, um ganze Kurven statt nur einzelnen Arbeitspunkten messen zu können.
Hoffentlich habe ich jetzt nichts wichtiges vergessen...
Das sieht hübsch aus,
und wird noch schöner, wenn du den THD 40 dB anhebst.
Dann hat man mehr davon. Die Leere zwischen -5 dB und -40 dB ist ja nicht so prickelnd.
Ist das bei 19 oder gar 38 cm gemessen ?
Gibt es nicht das in der Fach-Literatur immer erwähnte Klirr-Minimum ?
Zu den hübschen Kurven wäre natürlich noch zu sagen, dass sie offenbar mit Aufnahme-Entzerrung aufgenommen sind - anders ist die enge Nachbarschaft zwischen SOL10 und SOL16 nicht zu erklären. In allen Hersteller-Datenblättern wird darauf hingewiesen, dass "mit konstantem Aufnahmestrom" gemessen wird, de facto also mit Anhebung 0.
Bei welchem Pegel ist die THD-Kurve aufgenommen? Üblicherweise wird hier Aussteuerung auf Bezugspegel vorausgesetzt.
Friedrich Engel,'index.php?page=Thread&postID=198215#post198215 schrieb:Bei welchem Pegel ist die THD-Kurve aufgenommen? Üblicherweise wird hier Aussteuerung auf Bezugspegel vorausgesetzt.
Die Klirr-Kurve ist noch nicht sinnvoll: Sie bezieht sich auf die rote REF-Kurve, die es eigentlich garnicht gibt. Man könnte also auch mit Recht sagen, sie sei falsch.
Das Problem dabei ist, dass ich zwischen den Messungen die Empfindlichkeit nicht ausgeglichen habe, sondern immer mit konstantem NF-Pegel in der Nähe des Bezugspegels aufgezeichnet und den Klirr gemessen habe. Daher ist REF im bandeigenen Arbeitspunkt (x=0) gleich Null, und folgt sonst quasi einer S1-Linie - aber 20 dB zu hoch. Also: Murks.
Friedrich Engel,'index.php?page=Thread&postID=198215#post198215 schrieb:Zu den hübschen Kurven wäre natürlich noch zu sagen, dass sie offenbar mit Aufnahme-Entzerrung aufgenommen sind - anders ist die enge Nachbarschaft zwischen SOL10 und SOL16 nicht zu erklären. In allen Hersteller-Datenblättern wird darauf hingewiesen, dass "mit konstantem Aufnahmestrom" gemessen wird, de facto also mit Anhebung 0.
Auch das ist richtig: Bisher habe ich den Aufnahmeverstärker nicht verändert, also folglich mit Aufnahmeentzerrung aufgezeichnet. Deswegen habe ich bisher auf die Angabe von relativen Empfindlichkeiten verzichtet, von den fehlenden Referenzleerbändern mal ganz abgesehen.
Die Lage von SOL10 und SOL16 erklärt sich aber durch noch größeren Mist, den ich gemacht habe: Alle meine Pegel waren zu niedrig, so dass ich der Sättigung nichtmal nahe gekommen bin - hier ein Beispiel für x=0:
Ohne diesen Anfängerfehler von mir sollte es aber doch möglich sein, den Sättigungspegel auch mit Aufnahmeentzerrung zu bestimmen, oder? Ich schaue ja an keiner Stelle dieser Messung auf den Vorband-Pegel. Die Wiedergabeentzerrung soll ja bei einer normgerechten Messung aktiv sein, wenn ich mich jetzt nicht irre.
Also, das war Mist - das muss ich also nochmal sauber wiederholen...
Kai,
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=198189#post198189 schrieb:Das sieht hübsch aus,
und wird noch schöner, wenn du den THD 40 dB anhebst.
Dann hat man mehr davon. Die Leere zwischen -5 dB und -40 dB ist ja nicht so prickelnd.
naja, "das gehört so": Ich singe ja auch nicht das Sanctus vor dem Gloria, weil es mir heute so gefällt Die klassischen Vorbilder machen es genauso:
Und die gähnende Leere in der Mitte gemahnt mich, auch die Empfindlichkeitsmessung noch nachzuschieben, die da eigentlich hingehört. Aber Du hast natürlich schon recht, so sieht es nicht sinnvoll aus.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=198189#post198189 schrieb:Ist das bei 19 oder gar 38 cm gemessen ?
Ja, bei 38 - aber da noch so viel falsch war, erübrigen sich nähere Angaben zum Band...
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=198189#post198189 schrieb:Gibt es nicht das in der Fach-Literatur immer erwähnte Klirr-Minimum ?
Ja, und das sieht man sogar bei x=0, der bandeigene Arbeitspunkt liegt auch an dieser Stelle. Ob das rechts daneben wirklich ein zweites Minimum ist (in etlichen Datenblättern zu sehen) oder ein Artefakt von meinen systematischen Fehlern, wird sich in den nächsten Iterationen zeigen.
Vielen Dank für Eure Beiträge und den kritischen Blick!
ein Missverständnis meinerseits ist anzuzeigen: nur die Empfindlichkeitskurven werden mit konstantem NF-Strom ermittelt – ich habe SOL und S (Empfindlichkeits-Kurven) miteinander verwechselt. Die „Engführung“ der Kurven hat bei mir eine falsche Assoziation ausgelöst.
Wenn es dir ein Trost ist: Kurvenmessungen sind ein beachtlich komplexer Prozess, für den man auch an einem mit allen Schikanen ausgestatteten Messgerätegestell eine lange Einarbeitung brauchte.
ein kurzes Lebenszeichen von mir - es geht schrittweise voran.
Friedrich Engel,'index.php?page=Thread&postID=198251#post198251 schrieb:Wenn es dir ein Trost ist: Kurvenmessungen sind ein beachtlich komplexer Prozess, für den man auch an einem mit allen Schikanen ausgestatteten Messgerätegestell eine lange Einarbeitung brauchte.
Danke, das ist in der Tat tröstlich - ich hätte vorher auch die Komplexität unterschätzt. Trotzdem ist Land in Sicht
Zunächst zum Problem des Klirrfaktors bei Bezugspegel: Die Empfindlichkeit auch für 1 kHz ändert sich um ein paar dB mit dem Bias, ich will aber zwischen den Messpunkten möglichst keine Pegel von Hand anpassen. Deswegen habe ich jetzt für die THD-Messung auch ein im Pegel ansteigendes Signal genommen, das beim Bezugspegel "vorbeikommt", auch wenn sich die Empfindlichkeit ändert. Im aktuellen Beispiel ist das ein auf der dB-Skala gleichmäßig ansteigendes Signal von -25 bis -15 dB (digital), während im optimalen Arbeitspunkt der Bezugspegel (320 nWb/m) bei etwa -20 dB liegt.
Das ganze Signal, das ich für einen Messpunkt bei einem Bias-Strom aufnehme, sieht zum Beispiel so aus:
Abgetragen ist der RMS des digitalen Pegels auf y über der Zeit in Sekunden auf x. Rot ist das Vorband-Signal (durch die B77 durch), grün ist ein Langspielband, blau ein Standardband, beide bei 19, und beide mit weißer Rückseitenmattierung - es geht noch ums Prinzip und nicht um die Bänder. Das Fadenkreuz liegt auf dem Bezugspegel (320 nWb/m), man sieht also rechts, wo er schneidet.
Das besagte Signal zur THD-Messung ist der Anstieg zwischen 14.5 und 19.5 Sekunden. Die Auswertung passiert dann wieder - wie bei der MOL-Messung - in kleinen Zeitintervallen, z.B. von 0.05 Sekunden. Für jedes Intervall bekomme ich dann einen Messpunkt des ungefilterten Signals und des zugehörigen Klirrfaktors. Weiter oben habe ich schonmal so ein Bild gezeigt - auf Kais Wunsch schon auf der logarithmischen Skala, hier wieder:
Genauer abgelesen liegt der Bezugspegel bei -20.5 dBFS. Um jetzt den zum Bezugspegel passenden Klirr zu bestimmen, dient eine Ausgleichsgerade, angepasst auf den Bereich -21 bis -20 dB, da ist passt die Vereinfachte Annahme einer Geraden ganz gut. Eigentlich müsste man noch eine richtige Fehlerrechnung machen und dabei den Effekt des Logarithmus in der dB-Umwandlung richtig berücksichtigen - aber die gesamte Fehlerbetrachtung habe ich (da Hobbyprojekt) erstmal auf "irgendwann" verschoben :whistling:
Ach ja, der Funktionswert dieser Geraden bei -20.5 dB ist -50.7 dB, was einem Klirrfaktor von knapp 0.3% entspricht. Hier nochmal der betreffende Ausschnitt:
Noch kurz die übrigen Signale, hier nochmal das Bild von oben:
Von links nach rechts:
1s 1kHz -20dBFS
5s Stille für spätere Bias-Noise-Messungen
jeweils 1s Ton bei etwa (siehe unten) -40dBFS für die Empfindlichkeitsmessungen bei 1kHz, 10kHz und 16 kHz
zweimal 5s ansteigender Sinus von -25 dBFS bis -15dBFS bei 1kHz für die oben beschriebene Messung des Klirrfaktors bei Bezugspegel (habe hier linear und logarithmisch ausprobiert, bleibe bei log)
5s linear ansteigender Sinus 1kHz für die MOL-Messung von -30dBFS bis 0dBFS
je 5s logarithmisch ansteigend von -30dBFS, Sinus mit 10kHz und 16kHz für die SOL-Messungen
Da die Empfindlichkeitsmessung mit konstantem Strom durch den Aufnahmekopf erfolgen soll, sind die betroffenen Töne im Pegel korrigiert, um den verbleibenden Frequenzgang des Aufnahmevestärkers zu kompensieren. Damit ist das Testsignal von der Bandmaschine abhängig. Die Diskussion dazu findet sich hier: Aufnahmeverstärker B77
So weit erstmal - ich habe auch noch eine neue Messreihe in Abhängigkeit der Vormagnetisierung gemacht, aber für deren Dokumentation ist es mir heute zu spät. Insgesamt dauert die Aufnahme von ca. 15 Datenpunkten auch knapp eine Viertelstunde - etwa die Hälfte der Zeit entfällt dabei auf das Signal, die andere Hälfte auf "Bias einstellen, ablesen, nächsten Aufnahme-Durchgang starten". Verkürzen könnte ich das noch durch kürzere Testsignale (z.B. 3 Sekunden statt 5), aber dann werden die systematischen Fehler größer. Die andere Baustelle wäre, den Bias vom Rechner fernsteuerbar zu machen - und Kai hat dazu schon Ideen
Friedrich, hast Du zur Orientierung eine Größenordnung, wie lange die Aufnahme eines Datenblattes an der erwähnten klassischen Apparatur gedauert hat?
deine 5s Blöcke im ersten in letzten Bild haben mich eben beim Betrachten verwirrt. Ich wollte schon nachfragen, wieso das Signal im mittleren Block nicht mit der dreifachen Steigung des vorigen Blocks hochläuft. Allmählich dämmert mir aber, daß das Testsignal da wohl linear über der Zeit anstieg.
Da stellt sich dann auch die Frage, warum du 1 kHz einerseits und 10 & 16 kHz andererseits unterschiedlich behandelst. Da verwendest du eine dB-Rampe.
Das sollte man einheitlich machen.
Wenn man sich die Auswertung auf Plots in dB vs. Zeitachse anschaut, sollte man auch eine dB-Rampe verwenden, damit man auf einen Blick ohne zusätzliche Analyse erkennen kann, wo die Kompression einsetzt. Das ist beim mittleren Block verschleiert, weil eine lineare Rampe im dB-Plot selbst schon gekrümmt aussieht wie ein Kompressionseffekt.
Im Grunde kann der dritte 5s Block die ersten drei ersetzen. Warum willst du das auch nochmal im Bereich -25 bis -15 dB messen ?
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=199440#post199440 schrieb:Allmählich dämmert mir aber, daß das Testsignal da wohl linear über der Zeit anstieg.
Steht doch da
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=199440#post199440 schrieb:Da stellt sich dann auch die Frage, warum du 1 kHz einerseits und 10 & 16 kHz andererseits unterschiedlich behandelst. Da verwendest du eine dB-Rampe.
Bei 10 und 16 kHz will ich die Sättigung finden (SOL), bei 1 kHz aber den Pegel, der zu 3% Klirrfaktor führt (MOL).
Bisher meinte ich, die Klirrgrenze mit dem linearen Anstieg besser bestimmen zu können, weil dann der Schnitt zwischen 3%-Linie und immer steiler ansteigendem Klirr-Graph eindeutiger ist. Da habe ich aber noch nicht an die Möglichkeit gedacht, eine Regressionsgerade zu verwenden und den Funktionswert zu nehmen. Genau vor diesem Hintergrund muss ich nochmal ein paar Beispiele aufnehmen und abwägen.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=199440#post199440 schrieb:Wenn man sich die Auswertung auf Plots in dB vs. Zeitachse anschaut, sollte man auch eine dB-Rampe verwenden
Ja, da hast Du Recht - allein schon, weil dann die Punkte einigermaßen gleichmäßig auf der Geraden verteilt sind. Mit dem selben Argument, aber umgekehrten Vorzeichen bin ich zur linearen Rampe gekommen, weil ich den Klirr-Plot mit y-Achse in Prozent statt in dB machen wollte - siehe oben.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=199440#post199440 schrieb:Im Grunde kann der dritte 5s Block die ersten drei ersetzen. Warum willst du das auch nochmal im Bereich -25 bis -15 dB messen ?
Ja, eigentlich könnte ich sie zusammenlegen - wenn ich für MOL auf eine log-Rampe umstelle und die Auflösung (Intervalldauer und Änderung des Signals in einem Intervall) nicht zu schlecht wird. Aber an der Front will ich sowieso noch ausprobieren, wie weit ich gehen kann, um Messzeit zu sparen. Eine ordentliche Fehlerrechnung muss ich wohl irgendwann doch noch machen...
leider ist es schon wieder spät - deswegen auch heute nur ein extrem kurzer Fortschrittsbericht:
Das ist das Ergebnis meines heutigen Messversuchs. Es war ein PER528 bei 38 auf der B77HS. Es nähert sich langsam dem Vorbild an - mit noch folgenden bekannten Fehlern / Baustellen:
das Rauschen ist noch ohne Bewertungsfilter
der THD verwendet noch nicht die oben gezeigte, neue Methode mit Empfindlichkeitsausgleich und Geradenfit
ich Dösel habe zu spät gemerkt, dass ich bei 320 nWb/m statt 514 gemessen habe - das kann ich beim THD (dank der neuen Methode) auf denselben Daten noch ausgleichen, bei der Empfindlichkeit aber nicht mehr
Ach ja, keine Legende im Plot - die meisten sollten selbsterklärend sein. Frequenzen waren 1, 10 und 16 kHz.
so, heute ist es etwas früher am Abend - also etwas mehr.
Zunächst nochmal zu Kais Anregungen, die beiden Pegelrampen zusammenzulegen und logarithmisch ansteigen zu lassen: Genau so habe ich es jetzt gemacht, und die Dauer auf 10 Sekunden erhöht. Im Beispiel sieht das jetzt so aus (rot=Source, und zwei Beispiele für zwei Bias-Einstellungen):
1s 1kHz Bezugspegel zur Orientierung
3s Stille fürs Rauschen
je 1s 1kHz, 10kHz, 16kHz, 20 dB unter Bezugspegel für die Empfindlichkeitsmessung
10s log-Rampe 1kHz für THD und MOL
5s log-Rampe 10kHz für SOL10
5s log-Rampe 16kHz für SOL16
alles jeweils durch 0.5 Sekunden Pause getrennt
Nun die neue Methode zur THD-Bestimmung: Die 10s-Rampe ist so gewählt, dass sie auch bei schwankender Empfindlichkeit am Bezugspegel vorbeikommt. Jetzt kann man den Klirr gegen den Pegel auftragen (beides in dB), eine Gerade an der richtigen Stelle anpassen, und den Funktionswert verwenden. Im Beispiel sieht das so aus, für drei verschiedene Bias-Einstellungen:
Der Fit ist jeweils auf den Bereich von -1 bis 1 begrenzt - man sieht ja deutlich, dass es insgesamt keine Gerade ist, aber lokal stimmt die Näherung ganz gut. Damit sinkt auch die Anfälligkeit gegen Fluktuationen, die auch im Beispiel sichtbar sind.
Die MOL-Messung funktioniert jetzt nach dem gleichen Prinzip, aber mit vertauschten Achsen: Die 3%-Klirr-Grenze entspricht -30.46dB Klirr. Geradenfit mit THD auf x und Pegel auf y, zwei dB links und rechts von -30.45dB, Funktionswert ablesen, fertig. Kein Bild, sieht ähnlich aus.
Noch offen: Ein Bewertungsfilter für das Rauschen fehlt mir noch - sollte aber kein ernsthaftes Problem werden. Beispiele habe ich bereits gefunden. Bis ich dazu komme, bleibt das Rauschen halt falsch. Damit sieht es heute so aus:
Links ein PER528 bei 38 (gleiche Messung wie Gestern, nur neue Auswertung), rechts ein PER368 bei 19. Auf den ersten Blick erinnern sie durchaus an die bekannten Abbildungen aus den Emtec-Datenblättern.
Aber auch im Detail? Dazu habe ich sie einfach mal per Bildbearbeitung passend skaliert - ohne dabei den Maßstab zu verändern. Die y-Achse ist ja quasi geeicht und damit vergleichbar, nur die x-Achse hat keine absolute Skala (mein Nullpunkt ist auch willkürlich gewählt). Deswegen habe ich mir die Freiheit genommen, sie in x nach Augenmaß übereinanderzuschieben. Letzte Vorbemerkung: Die Schar der Empfindlichkeitskurven beim PER528 habe ich auch nach oben verschoben, wil ich ja gestern 20 dB unter 320 nWb/m gemessen habe, das Datenblatt aber auf 514 nWb/m bezogen ist. Die übrigen Kurven sind aber beim richtigen Pegel, Abweichungen also ernstzunehmen.
Ich bin ganz zufrieden: Die Form ist jeweils gut erkennbar, teilweise liegen die Kurven sehr schön beieinander, teilweise sind bis zu 2dB Versatz (nach oben oder unten) drin, die sich zum einen durch Systematik (z.B. Ungenauigkeit bei der Wiedergabeentzerrung) und zum anderen durch durch Serienstreuungen im Bandmaterial erklären ließen. Nur das Rauschen ist noch völlig daneben - kein Wunder.
So, Ring frei - bitte kritisieren und hinterfragen!
So, noch ein Nachtrag: Inzwischen habe ich noch ein weiteres Band vermessen - ein DP26 FE LH mit Rückseitenmattierung, schwarzer BASF-Karton, 13er Spule:
Die Unterschiede sind in ähnlicher Größenordnung, wenn auch etwas weiter weg als in den Beispielen oben. Gerade bei der Bezeichnung "DP26" ist natürlich die Gefahr groß, nicht vom gleichen Band zu sprechen. Mal angenommen, so eine Verwechslung liegt nicht vor - wie groß sind denn typischerweise die Streuungen von Charge zu Charge? Passen solche Abweichungen wie hier von der Größenordnung zu den Fertigungstoleranzen? Oder muss ich nochmal tiefer nach systematischen Fehlern suchen, bevor ich mehr Messungen mache?
Zur Illustration noch zwei Screenshots von der Datenerhebung. Erst alle Spuren im Überblick, und dann eine Detailansicht vom richtigen Ausrichten anhand des Pegeltons (ich nehme immer den Nulldurchgang nach der ersten Halbwelle):
Viele Grüße
Andreas
Edit: Über dem Plot steht 35µs, müsste aber 70µs sein. Leider auch im Beitrag oben.
beim Betrachten des zweiten Bildes im Beitrag #38 hab ich spontan gegrübelt, ob der k3-Verlauf "noch normal" oder schon merkwürdig ist.
Deshalb hab ich mal berechnet, wie der Klirrfaktor verläuft bei Pegelvariation und verschiedenem RF-Bias.
Als Beispiel habe ich im Buch von Fritz Winckel, Technik der Magnetspeicher, Ausgabe von 1960, gezeigte Daten von AGFA FR4 genommen.
Dies ist Abb. 33 auf S. 450 im Kapitel von F. Krones über "Die Theorie des Magnetspeichers".
Es zeigt mehrere Kurvenverläufe der "effektiven Remanenz" für verschiedene HF-Bias Werte und Empfindlichkeitskurven für den Speichervorgang an der Ablaufkante des AK . Höchste Empfindlichkeit wird offenbar bei einem Bias von 430 Oe (Scheitelwert) erreicht. Das Band hat ein Hc von 300 Oe.
Die Kurven hab ich rausgezogen und mit Sinüssen traktiert.
Auf den folgenden Bildern wird die Abszisse nicht mehr in Oerstedt sondern in den aktuell amtlichen Feld-Einheiten A/m bzw. kA/m beziffert. (1 Oe = 79.6 A/m). Die 430 Oe entsprechen 34,23 kA/m. Diese "Vorzugskurve" ist hier etwas dicker in rot hervorgehoben.
Von dem Original-Bereich (bis 71,64 kA/m) betrachte ich nur noch den Ausschnitt bis 30 kA/m.
Das nächste Bild zeigt Pegel des Ausgangssignal über dem Eingeingspegel. Erstens den gesamten RMS-Pegel, zweitens den der Grundwelle (A1) und drittens passend dazu die Kennlinienäste im ersten Quadranten (ER).
Die Klirrfaktoren als Funktion des Eingangspegel (peak) verlaufen so:
Schwarz gestrichelt eingetragen ist eine Gerade mit Steigung 2 (10 dB out pro 5 dB in). Dies ist der normale asymptotische Verlauf eines k3 im Doppelt-Log-Plot, den ich auf deinem Bild am linken Rand nicht so recht erkennen konnte,
Über dem Grundwellenpegel (rms) am Ausgang sieht es deutlich anders aus:
(Gezeichnet über dem Total-RMS beerkt man auf den ersten Blick keinen Unterschied hierzu).
Aber auch hier ist links der typische asymptotische Verlauf des k3 bei niedrigem Signalpegel zu erkennen.
Lass mich mal sehen, ob ich richtig vergleiche: Dem Bild 2 aus #38 (Klirr in dB über Ausgangspegel, mit Geradenfits) entspricht also im Prinzip Dein letztes Bild? Ein deutlicher Unterschied zwischen beiden ist, dass der Knick bei hohen Pegeln in die falsche Richtung geht: In meinen Beispielen wird die Steigung dort größer, bei Deinen wird sie dort kleiner (z.B. in der roten Kurve). An der linken Seite habe ich einfach nicht bei niedrigeren Pegeln gemessen - siehe erstes Bild in #38. Wenn es Dir was bringt, kann ich das gerne nachholen.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=199949#post199949 schrieb:beim Betrachten des zweiten Bildes im Beitrag #38 hab ich spontan gegrübelt, ob der k3-Verlauf "noch normal" oder schon merkwürdig ist.
Zu welchen Schluss wärst Du denn jetzt gekommen?
Anbei noch die Ausbeute des heutigen Feierabends, alle bei 19 cm/s:
ein BASF LPR35 im modernen, schwarzen Karton (13er Spule)
ein wesentlich älteres LPR35 im Schwarz-Silbernen Karton, ältere Fassung, 18cm, mit den seeehr langen Vorlaufbändern
ein maxell UD 35-90B, Karton mit goldenen Einfassungen, Spule mit Flanschen ohne Öffnung
ein jungfräuliches (jetzt nicht mehr...) PES35 aus dem klassischen Klappkarton, 15er Spule
Dass es nicht so trocken bleibt, noch im Bild:
Beim zweiten und dritten besteht die übliche Unsicherheit, ob Band und Spule zusammenpassen - ich habe sie aus anonymen ebay-Quellen gebraucht erworben. Hier die Ergebnisse:
Beobachtungen:
Die beiden LPR35 sind trotz einiger Jahre dazwischen ziemlich ähnlich, Klirrminimum an der gleichen Stelle, nur die Empfindlichkeit ist leicht anders. Das lässt hoffen, dass so eine Messung auch dazu taugt, unbekannte Bänder zu identifizieren!
Für das maxell-Band liegt das Klirrminimum bei etwas höherem Bias, und auch der minimale Klirr an dieser Stelle ist etwas höher. Oder aber, das eigentliche Minimum ist wesentlich schmaler und tiefer, wie manchmal zu sehen.
Das PES35 hat mich vor allem als Vertreter der vor-LH-Zeit interessiert, es müsste ja von der Beschichtung dem unheimlich weit verbreiteten LGS35 gleichen. Wie erwartet liegt das linke Klirrminimum bei nochmal kleinerem Bias. Den Generationsunterschied zum LPR35 kann man deutlich sehen - der MOL liegt durchaus mal 8dB auseinander, der Klirr deutlich höher.
Wohin würde man denn beim PES35 den Arbeitspunkt festlegen? Nach heutigen Maßstäben wahrscheinlich am linken Klirrminimum (was zu einem ΔS10 von 2dB führt)? Ich meine mich zu erinnern, in einer zeitgenössischen BASF-Veröffentlichung mal etwas vom S1-Maximum als Arbeitspunkt gelesen zu haben? Das würde ja etwa an die gleiche Stelle führen. Kann mich da jemand aufklären?
Zuletzt noch ein Bild von der Maschine bei der Messung (gestern) - mit Peters Ausrüstung kann ich da natürlich nicht mithalten - das versteckt sich funktional im Recher, und der ist nichtmal mit drauf
Mein letztes Bild sollte Bild 2 in #38 entsprechen, wenn du dort die Verzerrung dritten Grades über dem Gesamt-Efektivwert des Ausgangssignales aufgetragen hast und wenn die im Buch gezeigten Daten aus einer Messung der wirksamen effektiven Remanenzfunktion stammen.
Was hältst du denn für die falsche Richtung ? Deine oder meine (jetzt wollte ich hier mal den Grins-Smiley setzen, geht aber garnicht . Sind die jetzt defaultmäßig disabled?).
Ich hab eben geguckt, ob mir da ein peinlicher Lapsus unterlaufen ist, find aber keinen. Hab auch nochmal bis ans Ende der in Abb.33 gezeigten Kurven simuliert , da sind ja nochmal 7,6 dB nach oben drin. Es zeigt sich aber nichts prinzipiell anderes.
Deine rote Kurve liegt ja linker Hand doch schon recht nahe an der gewohnten Asymptote, die grüne scheint dahin zu "wollen", die blaue hat noch was anderes vor. Verwunderlich erscheint der Effekt am jeweils linken Kurvenende, wo man meint, den Einfluß der unteren Messgrenze durch Rauschen durchschlagen zu sehen. Nur warum bei drei verschiedenen Pegeln ?
Die geringere Ausprägung der Sichtbarkeit des gewünschten asymptotischen Verhaltens wird wohl daran liegen, daß du dich da noch im mittleren Pegelbereich bewegst.
Ich wäre mal neugierig, wie sich die Maxell XL II in deiner Messung verhalten würden. Bandomatic/Thomas hat gerade welche über und kann von befreundeten Forianern eigentlich nicht mehr als seinen Einkaufspreis (8€) zu verlangen. Hast du soviel über ?
Noch eine Frage zum ersten Bild in #38: Zeigt die rote Kurve, daß deine Analog-Elektronik eine Kompressionsgrenze bei ca. -5...-3 dB hat ?
Zur Frage nach der Bandwahl: Spontan , ohne alles zu bedenken und jedes Detail abgewogen zu haben, würde ich zum Band mit dem breitetesten und niedrigsten Klirrniveau tendieren.
andreas42,'index.php?page=Thread&postID=199958#post199958 schrieb:Wohin würde man denn beim PES35 den Arbeitspunkt festlegen? Nach heutigen Maßstäben wahrscheinlich am linken Klirrminimum (was zu einem ΔS10 von 2dB führt)? Ich meine mich zu erinnern, in einer zeitgenössischen BASF-Veröffentlichung mal etwas vom S1-Maximum als Arbeitspunkt gelesen zu haben? Das würde ja etwa an die gleiche Stelle führen. Kann mich da jemand aufklären?
Eine Arbeitspunktfestlegung ist immer ein (mehr oder weniger schmerzlicher) Kompromiss, vor allem zwischen Tiefen- und Höhenaussteuerbarkeit.
Bei den gezeigten Kurven würde auch ich prima vista dazu neigen, den AP des PES 35 aufs erste Klirrfaktorminimum zu legen. Allerdings würde ich dies nicht tun, ohne vorher das Gleichfeldrauschen überprüft zu haben. Idealerweise sollte dessen Minimum mit dem Klirrfaktorminimum zusammenfallen. Das ist bei vielen Bandtypen zumindest bei einer der Geschwindigkeiten der Fall, für die sie konzipiert sind.
Bei 9,5 cm/s sieht die Sache nicht selten etwas anders aus. Hier muss man mitunter ein etwas "rauheres" Klangbild (Folge höheren Modulationsrauschens) und höheren Klirrfaktor bei niedrigen Frequenzen in Kauf nehmen, damit der Unterschied zwischen Tiefen- und Höhenaussteuerbarkeit nicht zu hoch ausfällt.
Ein S1-Maximum als Arbeitspunkt zu wählen führt nicht immer zum optimalen Kompromiss, zudem ist die Einstellung aufgrund des breiteren Maximums häufig ungenauer.
Erwähnen sollte ich vielleicht noch, dass bei Profis die Festlegung eines Arbeitspunkts nicht zuletzt auch abhängig war vom aufzuzeichnenden Programm. Die Klangeigenschaften eines Cembalos, einer Orgel oder Flöte, eines Horns oder Konzertflügels stellen jeweils sehr unterschiedliche Anforderungen an ein Magnetband dar, denen auch durch eine unterschiedliche AP-Festlegung entsprochen werden kann (und wurde).
Grüße, Peter
Grüße
Peter
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Ich bin, wie ich bin. Die einen kennen mich, die anderen können mich. (Konrad Adenauer)
als (umständehalber emeritierter) Produzent der BASF-Datenblätter Audio-Magnetband zwischen 1975 und 1991 kann ich versichern, dass in keinem Fall das S1-Maximum als AP-Kriterium empfohlen wurde, und zwar genau aus den Gründen, die Peter aufgezählt hat. Auf dem Feld der AP-Wahl haben sich allerdings gelegentlich auch Unberufene getummelt.
Interessant Peters Anmerkung über die musikalisch-subjektive Wahl des Arbeitspunkts. Sie bestätigt meine These, dass der in Datenblättern empfohlene Arbeitspunkt nicht (wie die unglückliche Wortprägung suggeriert) sozusagen auf die Nadelspitze genau eingehalten werden muss, sondern dass sich in einem Bereich von etwa plus/minus 1 ... 1,3 dB ebenfalls sinnvolle Ergebnisse einstellen.
Peter, falls "keine Nacht dir zu lang" sein sollte: gibt es Erfahrungswerte bzw. -vorgehensweisen, bei welcher Instrumenten(-kombination) der AP in welcher Richtung zu verändern war?
ich bin fast unschuldig und kann mich hinter Andreas wegducken bezüglich der Frage, ob BASF mal das S1-Maximum als Arbeitspunkt empfohlen hat .
Im Text-Umfeld des von mir der 1960er Ausgabe von Fritz Winckel's Buch entnommenem Bildes der effektiven Remanenzkurven von AGFA FR4 schreibt der Autor F. Krones allerdings : "Die Krümmung im Ursprung verschwindet bei einer optimalen Wechselfeldstärke, die auch die steilste Remanenzkurve ergibt, ohne aber die Steilheit der idealen Remanenzkurve zu erreichen." (Mit "idealer Remanenzkurve" ist hier eine gemeint, die sich einstellt, wenn nur das Biasfeld abklingt, das Analog-Signal aber währenddessen konstant bleibt.)
zur Frage richtiger oder falscher Steigung am rechten Ende der k3- Kurve hab ich noch eine kleine numerische Rechnung angestellt, nachdem mir der Versuch einer analytischer "Beweisführung" zu umständlich/aufwendig wurde.
Dazu habe ich mal einfache mathematische Funktionen hergenommen, die gerne als Kompressionsmodelle benutzt werden.
Das sind
1. das harte Ende einer linearen Kennlinie bei den Maximalwerten +-1 wie bei einem ADC, oder Begrenzer/Limiter
2. tanh(x) der tangens hyperbolicus
3. 2/pi atan(pi/2 x) ein auf Steigung 1 und Maximalwerte +-1 skalierter arcus-tangens
4. coth(3x)-1(3x). die vielleicht manchem aus der Magnetismus-Theorie bekannte Langevin-Funktion, hier auch auf Steigung 1 und Endwerte +- 1 skaliert.
Wenn man auf diese Kennlinien Sinüsse gibt und sich Ausgangspegel und Klirr über dem Eingangspegel anschaut, kommt dies dabei raus:
0 dB am Eingang entspricht Sinus-Scheitelwert = 3.
Nur der Klirrverlauf für die Begrenzerkurve (blau) zeigt in einem Teilbereich Steigung größer zwei (zum Vergleich die untere schwarz gestrichelte Gerade).
Aufgetragen über dem RMS-Ausgangssignal sieht es so aus:
In dieser Darstellung sieht man am rechten Ende auch bei tanh und Langevin-Funktion (hier mit coth abgekürzt) eine etwas höhere Steigung als 2. Der atan scheint dagegen bis zum bitteren Ende parallel zur Vergleichsgeraden zu verlaufen.
M.a.W. : Richtig oder falsch gibt es hier nicht. Es ist eine Frage der Kennlinien-Krümmung des Kompressors, wie die Steigung am Ende verläuft.
Friedrich Engel,'index.php?page=Thread&postID=200001#post200001 schrieb:Peter, falls "keine Nacht dir zu kurz" sein sollte: gibt es Erfahrungswerte bzw. -vorgehensweisen, bei welcher Instrumenten(-kombination) der AP in welcher Richtung zu verändern war?
Hallo Friedrich,
ich möchte Peter nicht vorgreifen, seine Bemerkungen finde ich auch hochinteressant. Ich denke, ein obertonreiches Cembalo wird man mit weniger BIAS-Strom zugunsten besserer Hochtonwiedergabe "abstimmen", während eine Querflöte oder Oboe mehr BIAS bekommt, da hier weniger Obertöne präsent sind und man sich dafür besser das "THD-Loch" sucht, denn bei diesen Instrumenten wird der Klirr wesentlich deutlicher wahrnehmbar. Das geht aber nur bei Soloaufnahmen optimal. Ein Flügel geht eher Richtung Mitte, damit der Diskant nicht zu muffelig wird, bei einem Orchester wird man ebenso einen Kompromiss suchen müssen, hier kann man je nach Stück ein wenig feinvariiren. Ob jemand analog zum Mischpult während der Aufnahme am BIAS-Regler saß, mit der Partitur samt Notizen vorliegend, weiß ich nicht...
Peter Ruhrberg,'index.php?page=Thread&postID=199999#post199999 schrieb:Bei den gezeigten Kurven würde auch ich prima vista dazu neigen, den AP des PES 35 aufs erste Klirrfaktorminimum zu legen. Allerdings würde ich dies nicht tun, ohne vorher das Gleichfeldrauschen überprüft zu haben. Idealerweise sollte dessen Minimum mit dem Klirrfaktorminimum zusammenfallen.
hm, das ist ein interessanter Punkt - bisher habe ich immer einfach angenommen, sie fielen immer zusammen. Beim flüchtigen Durchblättern der Datenblattsammlung scheint mir das auch meist so zu sein; allerdings gibt es dort auch sehr selten die Doppel-Minimum-Struktur zu sehen, sie sich hier aber deutlich abzeichnet. Eine der seltenen Ausnahmen ist im RMG-Datenblatt zum PM97x zu finden:
Deswegen war bisher mein Verlangen danach, auch das Gleichfeldrauschen zu messen, recht gering. Vielleicht muss ich das nun überdenken - mal sehen.
Peter Ruhrberg,'index.php?page=Thread&postID=199999#post199999 schrieb:Bei 9,5 cm/s sieht die Sache nicht selten etwas anders aus. Hier muss man mitunter ein etwas "rauheres" Klangbild (Folge höheren Modulationsrauschens) und höheren Klirrfaktor bei niedrigen Frequenzen in Kauf nehmen, damit der Unterschied zwischen Tiefen- und Höhenaussteuerbarkeit nicht zu hoch ausfällt.
Hm, ok, deswegen liegt dann der empfohlene Arbeitspunkt oft links vom Klirrminimum? So beschreibt es auch der Vergleichstest Spulentonbänder aus HiFi exclusiv (vermutlich ist "mindestens" durch "höchstens" zu ersetzen):
Zitat:Auch bei den Langspielbändern, die wir auf 19 cm/s gemessen haben, diente das Klirrminimum als Ausgangspunkt. Hier wurde jedoch die Höhenaussteuerbarkeit berücksichtigt. Gegebenenfalls wurde der Arbeitspunkt aus dem Klirrminimum soweit "nach links" verschoben, bis die Differenz zwischen Tiefen- und Höhenaussteuerbarkeit mindestens 8 dB betrug.
Sind die 8 dB Geschmackssache der Autoren, oder steckt da ggf. eine gängige Praxis dahinter?
Peter Ruhrberg,'index.php?page=Thread&postID=199999#post199999 schrieb:Erwähnen sollte ich vielleicht noch, dass bei Profis die Festlegung eines Arbeitspunkts nicht zuletzt auch abhängig war vom aufzuzeichnenden Programm.
Das hatte ich vermutet - und bin gespannt, mehr zu hören!
Peter Ruhrberg,'index.php?page=Thread&postID=199999#post199999 schrieb:... einer Orgel ...
Und auch hier würde ich vermuten, dass man einen Unterschied zwischen Walcker 1894 und Paul Ott 1974 machen möchte - zu Gunsten von Tiefen- respektive Höhenaussteuerbarkeit 8)
Friedrich Engel,'index.php?page=Thread&postID=200001#post200001 schrieb:als (umständehalber emeritierter) Produzent der BASF-Datenblätter Audio-Magnetband zwischen 1975 und 1991 kann ich versichern, dass in keinem Fall das S1-Maximum als AP-Kriterium empfohlen wurde, und zwar genau aus den Gründen, die Peter aufgezählt hat. Auf dem Feld der AP-Wahl haben sich allerdings gelegentlich auch Unberufene getummelt.
es liegt mir fern, das anzuzweifeln! Der Vollständigkeit halber: Ich habe die Stelle wiedergefunden - sie stammt aus der Zeit vor 1975: Hier im Downloadbereich gibt es "BASF Magnetophonband 1963.pdf". Beim nochmaligen Lesen habe ich aber vielleicht mehr interpretiert, als dasteht:
Zitat:HF-Vormagnetisierung
Sie gibt Auskunft über den Arbeitspunkt, bei dem die nachfolgenden Werte gemessen werden. Die Angabe der HF-Vormagnetisierung erfolgt relativ zu der HF-Vormagnetisierung, die bei dem angegebenen Bezugsband für maximale Empfindlichkeit bei 1000 Hz notwendig ist.
Das habe ich so gedeutet, als wäre der Arbeitspunkt des Bezugsbands durch das 1kHz-Maximum definiert, so wie er sich später eben durch das Klirrminimum des Bezugsbands definiert. Volltext (auch der Empfehlungscharakter und das Zurücknehmen bei niedriger Geschwindigkeit sind erwähnt):
Schaut man sich die empfohlenen Arbeitspunkte weiter hinten im Blatt an, so liegen sie auch mal in der Nähe besagten Maximums, z.B. beim LGS26 (hier dann für 333Hz):
Bisher habe ich es nicht geschafft, diese Form der Kurvendarstellung vollständig in die heute gängige Form zu übersetzen - Maxwell für die ganze Breite des Bands angegeben haben mich verwirrt. Vielleicht versuche ich es nochmal.
Kai,
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=200013#post200013 schrieb:M.a.W. : Richtig oder falsch gibt es hier nicht. Es ist eine Frage der Kennlinien-Krümmung des Kompressors, wie die Steigung am Ende verläuft.
das beruhigt mich - dann ist die von mir beobachtete Form zumindest nicht im Widerspruch zur Theorie.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=199961#post199961 schrieb:Ich wäre mal neugierig, wie sich die Maxell XL II in deiner Messung verhalten würden.
Wenn ich Glück habe (und das auf der Spule ist, was draufsteht), dann ist gerade ein LPR 35 CR auf dem Weg zu mir. Allerdings wird immer wieder davon berichtet, "normale" Maschinen seien zu schwach, EE-Bänder zu löschen. Man wird sehen.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=199961#post199961 schrieb:Noch eine Frage zum ersten Bild in #38: Zeigt die rote Kurve, daß deine Analog-Elektronik eine Kompressionsgrenze bei ca. -5...-3 dB hat ?
Ja, das sieht man auch an der Wellenform dort relativ deutlich. Ich muss nochmal forschen, welcher Teil der Kette das ist. Hinter Band werden diese Regionen eigentlich nicht erreicht, sonst würde es schiefgehen.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=199961#post199961 schrieb:Verwunderlich erscheint der Effekt am jeweils linken Kurvenende, wo man meint, den Einfluß der unteren Messgrenze durch Rauschen durchschlagen zu sehen. Nur warum bei drei verschiedenen Pegeln ?
Ich nehme bei Gelegenheit nochmal einen breiteren Pegelbereich auf, um zu sehen, wie es dort aussieht.
andreas42,'index.php?page=Thread&postID=200038#post200038 schrieb:Beim flüchtigen Durchblättern der Datenblattsammlung scheint mir das auch meist so zu sein; allerdings gibt es dort auch sehr selten die Doppel-Minimum-Struktur zu sehen, sie sich hier aber deutlich abzeichnet. Eine der seltenen Ausnahmen ist im RMG-Datenblatt zum PM97x zu finden:
Vor mir liegen mehrere Datenblätter, bei denen entweder das Klirr- und Gleichfeldrausch-Minimum nicht zusammenfällt, oder zwei Klirrminima zu sehen sind, oder auch beides. Dies ist eigentlich immer dann der Fall, wenn der Bandtyp für eine andere Kombination von Bandgeschwindigkeit und AK-Spaltbreite entwickelt wurde.
Hier zum Beispiel LGR 30 von 1968 bei 38 cm/s:
Agfa PER 525 von 1977 bei 38 und 19:
BASF SM 468 bei 76, 38, 19:
BASF SM 900 (1995) bei 76, 38, 19
Zum interessanten Einfluss der Spaltbreite hier ein Agfa PER 528 bei 38 mit Spaltbreiten 18 µm (vom IRT favorisiert und gefordert) und 7 µm (international üblich). Zu beachten ist auf dem rechten Diagramm die um 2 dB nach rechts verschobene Skala für die VM.
andreas42,'index.php?page=Thread&postID=200038#post200038 schrieb:, deswegen liegt dann der empfohlene Arbeitspunkt oft links vom Klirrminimum? So beschreibt es auch der Vergleichstest Spulentonbänder aus HiFi exclusiv (vermutlich ist "mindestens" durch "höchstens" zu ersetzen):
Genauso ist es.
Amüsant, dass der offensichtliche und von mir damals auch monierte Patzer selbst nach 30 Jahren nicht beseitigt wurde.
andreas42,'index.php?page=Thread&postID=200038#post200038 schrieb:Sind die 8 dB Geschmackssache der Autoren, oder steckt da ggf. eine gängige Praxis dahinter?
Die "gängige Praxis" ergab sich hauptsächlich aus Messungen der Amplitudenstatistik "klassischer" Einzelinstrumente oder Instrumentengruppen. Näheres dazu bei Sengpiel oder im angehängten Dokument. Das Thema wird auch in der Grundlagenliteratur aufgegriffen (Christian, Altrichter, Winckel I+II, Engel "Schallspeicherung auf Magnetband").
andreas42,'index.php?page=Thread&postID=200038#post200038 schrieb:Das hatte ich vermutet - und bin gespannt, mehr zu hören!
Das wird vermutlich ein wenig dauern, denn wenn man es angemessen behandeln möchte, kann es ein langes Thema werden, und ich bin gerade auf Reisen …
andreas42,'index.php?page=Thread&postID=200038#post200038 schrieb:Und auch hier würde ich vermuten, dass man einen Unterschied zwischen Walcker 1894 und Paul Ott 1974 machen möchte - zu Gunsten von Tiefen- respektive Höhenaussteuerbarkeit 8)
Nicht nur die Entstehungszeit des Instruments spielt eine Rolle für seine Amplitudenstatistik, sondern auch seine Abstrahlcharakteristik, die mit ihm erzielbare Dynamik, und last but not least die Raumakustik und der von ihr abhängige Mikrofonabstand zum Instrument (Höhenverluste durch Dissipation). Ich könnte mir allerdings vorstellen, dass für einen ersten Einstieg ins Thema eine Diskussion hierüber vielleicht eine Spur zu weit führen könnte :whistling:
Grüße, Peter
Grüße
Peter
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Ich bin, wie ich bin. Die einen kennen mich, die anderen können mich. (Konrad Adenauer)
Die klassischen Vorbilder machen es genauso:
![[Bild: BASF_LGR_30_1968.jpg]](https://s20.postimg.cc/uv0w091jx/BASF_LGR_30_1968.jpg)
![[Bild: AGFA_PER_525_1977.jpg]](https://s20.postimg.cc/iezksriu5/AGFA_PER_525_1977.jpg)
![[Bild: BASF_SM_468_1996.jpg]](https://s20.postimg.cc/me1dpbwv1/BASF_SM_468_1996.jpg)
![[Bild: BASF_SM_900_1995.jpg]](https://s20.postimg.cc/vzuy5mo0t/BASF_SM_900_1995.jpg)
![[Bild: AGFA_PER_528_AP_Kurven_f_r_38.jpg]](https://s20.postimg.cc/rf8rqp4bh/AGFA_PER_528_AP_Kurven_f_r_38.jpg)