Lyd, højtalerprincip og harmoniske. Højtaler princip

Relaterede dokumenter
Af: Valle Thorø Fil.: Oscilloscopet Side 1 af 10

Elektriske Signaler. Redigeret 21/ Analoge signaler: Før vi beskæftiger os med OPAMP s ses her lidt på analoge signaler!

Elektriske Signaler. Redigeret 19/ Analoge og digitale signaler: Før vi beskæftiger os med OPAMP s ses her lidt på analoge signaler!

Analog Øvelser. Version. A.1 Afladning af kondensator. Opbyg følgende kredsløb: U TL = 70 % L TL = 50 %

Fasedrejning. Fasedrejning i en kondensator og betragtninger vedrørende RC-led.

Svingninger. Erik Vestergaard

Lyd, Lydtryk og lydeffekt

Spektrumrepræsentation

Fasedrejning i RC / CR led og betragtninger vedrørende spoler

Dæmpet harmonisk oscillator

Storage oscilloscope

A/D - D/A Konvertere

Noter til Komplekse tal i elektronik. Højtaler Bas, lavpasled, Mellemtone, Diskant

Total systembeskrivelse af AD1847

Grundlæggende lydtekniker kursus

Nedenfor er tegnet svingningsmønsteret for to sinus-toner med frekvensen 440 og 443 Hz:

Orcad DC Sweep & Parametrsk analyse

1. Vibrationer og bølger

Analoglyd for digitalister /finn holst 06

Løsninger til øvelser i kapitel 1

1 monotoni & funktionsanalyse

Øvelsesvejledning. Frekvenskarakteristikker Simulering og realisering af passive filtre.

VHF radio muter CD/FM radio Version 1 af 23. nov. 2008

Svingninger & analogier

Den harmoniske svingning

2 Erik Vestergaard

Øvelse i kvantemekanik Elektron-spin resonans (ESR)

Resonans 'modes' på en streng

Fysikøvelse Erik Vestergaard Musik og bølger

Design & Produktion. Valle Thorø. Sønderborg. ELektronik. ( Pendler-ordning gør det muligt! )

Den ideelle operationsforstærker.

TG 8. Indhold: TG8 - Kredsløbsbeskrivelse Gruppemedlemmer: Kim Andersen, Kasper Jensen & Thyge Mikkelsen Dato: Modtaget af: Søren Knudsen

Vores logaritmiske sanser

J-fet. Kompendium om J-FET

Elektrodynamik Lab 1 Rapport

Komplekse tal i elektronik

Øvelse. Øvelse. D.1 CMOS-øvelse. Under øvelsen laves notater, som senere bruges i den efterfølgende journal! Opgave 1:

C R. Figur 1 Figur 2. er eksempler på kredsløbsfunktioner. Derimod er f.eks. indgangsimpedansen

VEJLEDNING TIL RØRKLOKKESPIL

Svingninger & analogier

Operationsforstærkere

Tilstandskontrol. ved hjælp af vibrationsanalyse

Harmoniske Svingninger

Projekt. Analog Effektforstærker.

En musikalsk praktisk introduktion til Stemninger. Feb-08

Ren versus ligesvævende stemning

Michael Jokil

Graph brugermanual til matematik C

Projektopgave Observationer af stjerneskælv

Ohms Lov Ohms lov beskriver sammenhæng mellem spænding, strømstyrke og modstand.

VEKSELSPÆNDINGENS VÆRDIER. Frekvens Middelværdi & peak værdi (max) Effektiv værdi (RMS) Mere om effektiv værdi!

0.1 Modultest af hardware

EDR Frederikssund Afdelings Almen elektronik kursus

Velkommen til. EDR Frederikssund Afdelings Almen elektronik kursus. Steen Gruby OZ9ZI

Lysets hastighed. Opstilling med et lidt ældre digitaloscilloskop. Reflektorpladen er placeret udenfor billedet.

koordinatsystemer og skemaer

DIEM akustik. Perceptual Fusion and Auditory Perspective. Litt.: Cook kap. 20

Strømforsyning +/- 12V serieregulator og 5V Switch mode

Elektronikken bag medicinsk måleudstyr

Matematik A. 5 timers skriftlig prøve. Højere Teknisk Eksamen i Grønland maj 2009 GLT091-MAA. Undervisningsministeriet

ELCANIC A/S. ENERGY METER Type ENG110. Version Inkl. PC program: ENG110. Version Betjeningsvejledning

Hvad er musik. 2 november 2015 Kulturstationen Vanløse

Dobbelt sender detektor med 4 kanals frekvenser. 1. Funktioner. 2. Produkt gennemgang

Det er nemmere at indtaste det her hvis programmet er væk

Øvelsesvejledning RG Stående bølge. Individuel rapport. At undersøge bølgens hastighed ved forskellige resonanser.

Indhold. Musik Lyd Natur/teknik Lyd og Musik. Fra»Musik på Tværs 1998«v/ Lisbeth Bergstedt

wwwdk Digital lydredigering på computeren grundlæggende begreber

Elektronikkens grundbegreber 1

Filtre. Passive filtre har ikke forstærkende led, som fx operationsforstærkere.

Øvelser 10. KlasseCenter Vesthimmerland Kaj Mikkelsen

2 Erik Vestergaard

Øvelser 10. KlasseCenter Vesthimmerland Kaj Mikkelsen

Komplekse tal i elektronik

Rev.1 November Betjenings vejledning for RD 7000 DL

Digitale periodiske signaler

Podcast på TekX. Quick guide Sørg for at sætte mikrofoner i de stik, der skal bruges. Sæt GAIN til klokken 14

Fasedrejning og komplekse tal i elektronik Version

EMC. Elektromagnetic Compatibility Sameksistens!

Betjeningsvejledning SM-02 SATMETER

gudmandsen.net 1 Parablen 1.1 Grundlæggende forhold y = ax 2 bx c eksempelvis: y = 2x 2 2x 4 y = a x 2 b x 1 c x 0 da x 1 = x og x 0 = 1

Chromatic staff. Af Peter Hass. Introduktion

LCR-opstilling

Kasteparabler i din idræt øvelse 1

En f- dag om matematik i toner og instrumenter

Svane Electronic Timer universal med 8 funktioner 1

Hold 6 Tirsdag. Kristian Krøier, Jacob Christiansen & Thomas Duerlund Jensen Fag: ELA Lærer: Jan Petersen (JPe) Dato for aflevering: 29.

Projektopgave 1. Navn: Jonas Pedersen Klasse: 3.4 Skole: Roskilde Tekniske Gymnasium Dato: 5/ Vejleder: Jørn Christian Bendtsen Fag: Matematik

Pointen med Differentiation

SSTV Scan-omsætter. Af OZ2LW, Leif Lundskov, Valmuevej 12, DK 8382 Hinnerup

ORCAD Digital U1A er en tæller. Den får clocksignaler ind på ben 1. På ben 2 er der en reset-funktion.

En harmonisk bølge tilbagekastes i modfase fra en fast afslutning.

1) Under fanbladet med effekter vælges mappen Timewarp mappen ligger typisk som en af de nederste.

db og Bodeplot Når man arbejder med forstærkere, skelnes mellem Effektforstærkning, - og Spændingsforstærkning.

Svane Electronic Universal timer med 2 relæer og 18 funktioner hver 1

To-tone generator med lav forvrængning

Svane Electronic Timer universal med 8 funktioner 1

Analoglyd for digitalister /finn holst 06

APPENDIX A INTRODUKTION TIL DERIVE

Dynamik. 1. Kræfter i ligevægt. Overvejelser over kræfter i ligevægt er meget vigtige i den moderne fysik.

Opgavesæt udviklet til kursus Grundlæggende elektronik på mobile maskiner 2. Udviklet i 2015

Transkript:

Lyd, højtalerprincip og harmoniske. Højtaler princip

Oscilloscopet Kilde: http://www.doctronics.co.uk/scope.htm Følgende billede viser forsiden på et typisk oscilloskop. Nogle af knapperne og deres indstillinger forklares i det følgende.:

Et skema eller blokdiagram over de forskellige dele, der indgår i et scoop. Lige som det gælder for et traditionelt fjernsyn, består oscilloskopets skærm af en katode stråle rør. Størrelsen og formen er forskellig, men principperne er de samme. Inde i røret er der vakuum. Elektronstrålen udstråles af en opvarmet katode i bag-enden længst væk fra skærmen. Strålen accelereres og fokuseres af en eller flere anoder, og rammer front-skærmen indvendigt, hvilket giver en lys plet på den. Den er indvendigt belagt med et fosforlag. Elektronstrålen kan bøjes på dens vej mod skærmen af en spænding, der påtrykkes to sæt plader inde i røret. Horisontal- eller X-afbøjningspladerne giver en x-bevægelse af lyspletten. Hvis man så påsætter en jævn stigende spænding på pladerne, kan man opnå en jævn bevægelse af lysstrålen. Når strålen når kanten, starter spændingen forfra. Som det ses på tegningen er spændingen styret af en kasse eller systemblok kaldet Timebase. Spændingen herfra er en såkaldt savtandskurve. Mens spændingen falder er elektronstrålen slukket, så der ikke kommer et spor på skærmen. Dvs. At timebasen genererer X-aksen af V(t)-grafen. Hældningen af den stigende ( rising ) del af grafen varierer med frekvensen af savtanden. Og den kan justeres med TIME/DIV knappen. Herved ændres den hastighed, hvormed strålen fejer hen over skærmen. Skærmen er inddelt i firkanter, såkaldte divisions. Herved kan det indrettes således, at den tid, det tager strålen at bevæge sig 1 division fx tager 1 sek, eller 1 ms. Eller endog mikrosekund. (s/div, ms/div, µs/div). TIME / DIV: - knappen tillader ændring af den horisontale V/t skala.. Det signal, der ønskes vist på skærmen, forbindes til Input. AC/DC-omskifteren holdes normalt i DC-positionen. Herved er der en direkte forbindelse fra inputsignalet til Y-forstærkeren. I ACpositionen er der indskudt en kondensator i signalvejen, Herved blokeres DC-signalet, mens kun AC-signaler kommer igennem. DC Blokkes!!

Y-forstærkeren er forbundet til et par plader, Y-plader. På den måde kan spændingen på indgangen give en afbøjning af elektronstrålen op eller ned. Dvs. en U(t)-graf. Når det sker samtidig med at strålen fejer hen over skærmen, vil strålen tegne et tidsbillede af spændingen! Også Y-aksen er justeret i forhold til forstærkeren således, at man kan indstille spænding pr division. Fx i Volt, eller milli-volt. VOLTS / DIV: Adjust the vertical scale of the V/t graph. The vertical scales for CH I and CH II can be adjusted independently. Triggerkredsløb: Trigger-kredsløbet bruges til at forsinke scoopet i at tegtne et nyt billede eller graf på skærmen, indtil ingangssignalet er nået til samme sted på sin svingning. Herved opnås, at det på skærmen ser ud som om, at signalet står stille. Men det er i realiteten således, at man vælger nogle udsnit på signalets tidsakse, og zoomer ind for at vise signalet på oscilloskop-skærmen. Ved at ændre x-aksen og Y-aksen på skærmen kan man vise mange forskellige signaler. Men ofte er det også nødvendigt at ændre aksernes positioner på selve skærmen. Dette er muligt med X-POS og X-POS kontrol-knapperne. Fx hvis der ikke er forbundet noget signal til en indgang, er det normale billede på skærmen en lige vandret linie. Ved at justere Y-POS kan Y-Aksens nul-punkt justeres, så hele grafen flyttes opad eller nedad. Flg. er et eksempel på et signal fra en generator. Simulering!!

VOFF = 0 VAMPL = 1V V1 Ugen V FREQ = 10K R1 1K 0 0 Og scoop-billedet!! X-aksen er 10 ms pr tern, Y-aksen er 5 volt pr tern Der er alt for mange svingninger, og for små svingninger til at vises ordentlig på skærmen. Der Zoome ind, Igen billede fra simulerings-program!!

Her er der 1 ms pr tern på X-aksen, og 1 volt pr tern på Y-aksen Nedenunder: 50 us pr tern, og 500 mv = 0,5 Volt pr tern!!

----------------------------------------- /Valle Redigeret d. 21/8-05 Harmoniske Signaler Alle periodiske svingninger kan opløses i en grundtone plus eller minus et antal højere harmoniske frekvenser, med aftagende amplitude.. Ethvert periodisk signal, dvs. et, der gentager sig selv, kan uanset kurveform opløses i en række sinustoner med forskellig frekvens, amplitude og fase. Fænomenet blev opdaget af en fransk matematiker, Jean-Baptiste Joseph Fourier [Fur je ]. Det gav senere navn til Fourier-analyse og Fouriertransformation. At overtonerne kan have forskellig fase betyder, at de kan være forskudt i tid. Følgende kredsløb blev opbygget for at illustrere at: VOFF = 0 VAMPL = 1 FREQ = 1000 V1 f0 V VOFF = 0 VAMPL = 0.33 FREQ = 3000 f3 V2 R1 1k V VOFF = 0 VAMPL = 0.2 FREQ = 5000 R2 1k f5 V3 R3 1k V R4 1k U1 - OUT + OPAMP R6 1k R5 Usum 1k U2 - OUT + OPAMP V 0 0 0 0 0 Den første generators frekvens er 1000 Hz, og amplituden 1 Volt. Den anden er 3000 Hz med en amplitude på 1/3 Volt. Og den 3. har 5000 Hz og amplituden 1/5 Volt. De 3 generatorer giver flg. signaler:

1.0V 0.5V 0V -0.5V -1.0V 0s 0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms V(F0) V(F3) V(F5) Time Den matematiske fremstilling er som flg.: 4A 1 1 tf tsin 3t sin 5t hvor A er signalets amplitude, og er lig 2 f. 3 5 Adderes signalerne fås summen af dem. Det ser ud som flg.: 1.0V 0.5V 0V -0.5V -1.0V 0s 0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms V(USUM) Time Her vises alle signaler sat sammen!

1.0V 0.5V 0V -0.5V -1.0V 0s 0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms V(F0) V(USUM) V(F3) V(F5) Time Og med 5 generatorer 1.0V 0.5V 0V -0.5V -1.0V 0s 0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms V(F0) V(USUM) V(F3) V(F5) V(R7:2) V(V5:+) Time Med 7 generatorer

1.0V 0.5V 0V -0.5V -1.0V 0s 0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms V(F0) V(USUM) V(F3) V(F5) V(R7:2) V(R8:2) V(V6:+) V(R10:1) V(R11:1) Time Det ses, at jo flere harmoniske signaler, der adderes, jo tættere kommen man på en ren firkant. Dvs at ikke sinusformige signaler kan opløses i en grundsinus plus et antal harmoniske. Det betyder også, at skal et ikke sinusformigt signal forstærkes i en forstærker, skal forstærkeren kunne håndtere både grundtonen, og de højere harmoniske. Musikinstrumenter Baggrunden for at vi kan skelne forskellige musikinstrumenter og stemmer fra hinanden, ligger i den forskellige kombination af overtoner. Instrumenterne giver altså svingninger, der består af en grundfrekvens plus et antal harmoniske. Grundfrekvensen er jo den samme hvis instrumenterne spiller samme tone eller node. Fx kammertonen, 440 Hz.!! Forskellen i lyden ligger i overtonerne. Skal en lyd fra et instrument med en given frekvens forstærkes i en forstærker, skal forstærkeren selvfølgelig kunne gengive grundtonen, men altså også den dobbelte frekvens, den 3-dobbelte, den 4-dobbelte osv. En god forstærker skal altså kunne håndtere betydelig højere frekvenser end 16 khz for at kunne gengive høje frekvenser, der ikke er sinusformede. Følgende viser en skitse af forskellige instrumenter og deres overtoner.:

Illustrationen viser frekvensområderne, eller toneomfanget, for forskellige musikinstrumenter og sangstemmer. Til venstre grundtoner, den 2. harmoniske ( overtone ) og den 3. harmoniske. Nederst er også medtaget flyglets klaviatur samt nodesystemet. Herunder er vist frekvenserne ( grundtoner ) for et klavers forskellige tangenter: Andre signaler: Klavertangenternes grundtoner

En savtak ser således ud : 2A 1 1 1 tf tsin 2t sin 3t sin 4t 2 3 4 En trekant : 8A 1 1 1 tf sin t 3sin t 5sin t 7sin t 2 2 2 3 5 7 Jo kortere en firkantpuls, der skal gengives, jo langsommere klinger de højere harmoniske af. Dvs. at der ved computerbrug, hvor der forekommer firkantpulser, frembringes et stort antal signaler med meget høje frekvenser.

Dette indikeres af denne scannede oversigt. For de forskellige signaler vises indholdet af harmoniske! Det ses, at frekvensspektret for firkantpulser, med lav dutycycle har næsten uendelig mange harmoniske, der næsten ikke klinger af i amplitude!

Spektrum af en 100 Hz firkant!!