Funktion des Hammond Tonewheelgenerators

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Böhmorgler;2076338 schrieb:
Die Phasenlage hat doch mit der Geschwindigkeit nix zu tun.

Wenn beide Tonräder aber immer gleich liegen ist die Phasenlage zueinander immer die gleiche. Um diese dann zu ändern, müsste man die Lage der Tonräder zueinander ändern. Das würde aber heißen, für mein Verständnis, das ein Tonrad irgendwann einmal zumindest für kurze Zeit langsamer ist als das andere, sonst laufen sie ja auf immer und ewig parallel :confused: Während die Orgel läuft halte ich das für Unmöglich, dass sich das ändert, ohne das man es hören würde :confused:

Oder ich hab euch falsch verstanden :eek:

Gruss
 
Es reicht, wenn das Tonrad z.B. beim Starten nur etwas auf der Welle "rutscht".

Auch wenn ich der Wikipedia kritisch gegenüber stehe, zitiere ich mal:
# Die einzelnen Zahnräder (Tonräder) im Tongenerator drehten sich zwar mit definierten Geschwindigkeiten, die Phasenlage der von ihnen produzierten Sinustöne stand jedoch nicht in einem festen Verhältnis zueinander. Vielmehr hatte jeder Ton eine völlig beliebige Phasenlage im Verhältnis zu anderen Tönen. Durch die bewegliche Lagerung der Zahnräder auf den Wellen und durch thermische Einflüsse änderte sich darüberhinaus die Phasenlage praktisch ständig. Dies führte zu einem natürlich wirkenden, „lebendigen“ Klangbild. Bei elektronischer Tonerzeugung hingegen werden in der Regel sämtliche Töne durch Teilung aus einer einzigen hohen Frequenz erzeugt. Alle Töne sind dadurch untereinander phasenstarr. Dies führt zu einem deutlich statischeren (=künstlicheren) Klangeindruck.

Hammond-Orgel - Wikipedia
 
Böhmorgler;2076390 schrieb:
Es reicht, wenn das Tonrad z.B. beim Starten nur etwas auf der Welle "rutscht".

Ich also ich denke nach wie vor, dass wenn das passiert, während dieses Tonrad hörbar ist, man dieses "rutschen" hören würden. Und wenn es nur ein Knacken ist.
 
Ich also ich denke nach wie vor, dass wenn das passiert, während dieses Tonrad hörbar ist...
Wenn das passiert, passiert das m.E. direkt beim Starten. In der Regel spielt man dann noch nicht, sondern man wartet, bis der Generator "auf Touren" gekommen ist. Ist er einmal auf Touren sollte sowas nicht mehr passiert.
 
Böhmorgler;2076421 schrieb:
Wenn das passiert, passiert das m.E. direkt beim Starten. In der Regel spielt man dann noch nicht, sondern man wartet, bis der Generator "auf Touren" gekommen ist. Ist er einmal auf Touren sollte sowas nicht mehr passiert.

Dann wären aber alle Phasen während des spielens starr zueinander. Nur hätten sie dann alle untereinander eine andere Phasenlage :confused:
 
Dann wären aber alle Phasen während des spielens starr zueinander. Nur hätten sie dann alle untereinander eine andere Phasenlage :confused:
Ganz genau. Das ist gemeint.

Im Gegensatz zu Orgeln mit Frequenzteilern, wo auch die Phasenlage während des Spielens phasenstarr ist aber ZUSÄTZLICH untereinander die Töne die gleiche Phasenlage haben.
 
Böhmorgler;2076462 schrieb:
Ganz genau. Das ist gemeint.

Im Gegensatz zu Orgeln mit Frequenzteilern, wo auch die Phasenlage während des Spielens phasenstarr ist aber ZUSÄTZLICH untereinander die Töne die gleiche Phasenlage haben.

Und was bringt das dann für das hörbare Ergebnis? Also ich hab noch nie festgestellt, dass die Hammonds einmal schlechter klingen und nach dem erneuten Einschalten dann deutlich anderst :eek:

Was mir bisher aufgefallen ist, das ein Generator nicht wie der andere klingt. Das liegt aber Meinung nach daran, dass das Tonrad nur eine sinusähnliche Spannung erzeugt. Und nicht immer die Position des Tonabnehmers die selbe ist.

Gruss
 
@Colourised: Da Du ja eine Physenverschiebung zwischen den Tonwheels bestreitest... Bist Du Dir sicher, nicht einen ganz, ganz wichtigen Aspekt zu übersehen?:rolleyes:

1. Die Tonräder sind nicht "in Phase" montiert (macht schon viel aus).
2. Die obersten Töne sind leicht verstimmt (auch das würde schon zur Unterscheidung von normalen Clones reichen).
3. Viel wichtiger (bzw. entscheidend, immer wieder angedeutet, aber hier immer vergessen): Bei der Hammond hat man reale Schwingkreise mit L, R und C. Und wer schon einmal den Begriff Impedanz gehört und verstanden hat, schaltet spätestens da.:great:

http://www.ieap.uni-kiel.de/surface/ag-berndt/lehre/aprakt/teil-2/schwingkreis.pdf

Fakt ist: Man kann es hören, man kann es sehen und man kann es sogar berechnen!:) Zumindest prinzipiell. Und, auch wenn Du es nicht glaubt, ich bin kein reiner Ohrenmensch, der sich schnell was einbildet. Und ich kann es nicht nur hören.:great:

Und bevor Du jetzt die Nachfrage nach zeitlichen Effekten und den Akkordeffekten stellst: In einer Hammond sind keine Präzisionsteile ohne Drift verbaut und schau Dir mal die Verdrahtung an (isolierte Einzelschwingkreise?).

@Böhmorgler: Die (gute) Ausbildung Deines Nanmenspatrons ist mir bekannt, seine Produkte auch. Auch die frustrierenden Versuche, einige nichtideale Details der Hammond mit Analogelektronik nachzubauen...:D
 
@Böhmorgler

No offence,

aber schau dir mal bei www.bias.at/Lehre/pdf-Dateien/Signalverarbeitung.pdf die Seiten 19 - 22 an.

Es gibt da ein paar eindrucksvolle Darstellungen von Signalverläufen die zeigen wie ein Sägezahnklang noch "aussehen" könnte.

Gruss colourisred
 
Zitat aus dem Text (S. 20) -- Hervorhebung von mir:
* Hörbeispiele wurden künstlich erzeugt und unterscheiden sich nur durch die Phasenlage der Teiltöne

*Zeitverlauf sieht daher völlig anders aus, hört sich aber fast völlig gleich an.

"fast völlig gleich" und "gleich" ist wohl ein Unterschied
 
@Colourised: Da Du ja eine Physenverschiebung zwischen den Tonwheels bestreitest...


Ich habe mit keinem Wort einen "statischen" Phasenunterschied zwischen den Wheels bestritten. Ich habe lediglich behauptet, daß sich die Phasen (die 7 höchsten Töne ausgenommen) während des Spielens nicht verändern... das ist wohl ein gewaltiger Unterschied.

Und wo ist ein Unterschied zwischen den von mir erwaehnten resonanten Filtern und einem gedämpften Schwingkreis mit nichtlinearen Induktivitäten. Mit den einfachen Formeln aus deinem Skript "Elektrotechnik für Anfänger" kommst du da falls du was berechnen wolltest nicht sehr weit.

Aber vielleicht habe ich in meinen bisherigen Beiträgen nur unklar formuliert.
Ich gelobe Besserung und werde auch nicht mehr versuchen zu beweisen,
daß die von dir und auch Böhmorgler gefühlten Wohlklänge pure Einbildung sind.
 
...noch in Fehlerkorrektur
 
...........
 
die von dir und auch Böhmorgler gefühlten Wohlklänge pure Einbildung sind.

Heee gut klingen tut sie doch :D

Aber mal ehrlich der Generator alleine macht noch lange nicht den Klang des jeweiligen Instruments aus. Die Tastenkontakte, Verharfung, Zugriegel, der Matchtrafo kochen alle mit in der Suppe.

Die aktuell digitale B3 klingt übrigens auch gut, auch wenn sie keine einzige durchrutschende Kupplung besitzt ;)

Gruss
 
Hi
Ich habe bei Boemorglers wav Beispiel einen leichten Unterschied gehoert.
Aber der duerfte eigentlich nicht sein.

> und man kann es sogar berechnen!
Ok, dann tun wir doch genau das. Folgende Rechnung ist noch einfach:

A)
sin(t)+sin(t)=2*sin(t)
sin(t)+sin(t+Pi)=0

Bei der Ueberlagerung zweier harmonischer Schwingungen GLEICHER Frequenz, koennen wir deren Phaseninformation also ueber die Amplitude auswerten.

Letztendlich hoeren wir das Spektrum einer Funktion.
Das waere der Betrag der Fouriertransformierten. Den habe ich (mit Maple) gestern mal "kurz" fuer sin(t)+sin(t+p) ermittelt und erhalte:

(Dirac(w-k)=Diracimpuls,Spektrallinie bei der Frequenz k)

Betrag(F(sin(t)+sin(t+p))=
2^(1/2)*Pi*((Dirac(w-1)^2+Dirac(w+1)^2)*(1+cos(p)))^(1/2)

1+cos(p) waere also der Amplitudenverlauf.
Eine Sinusfunktion mit Phasenwinkel(p), die in der Amplitude von 2 (p=0) bis 0 (p=Pi) variiert. So wie es die Gleichungen A auch bestaetigen.

Wie sieht es aber in Boehmorglers Beispiel aus ? Wenn also die harmonischen Funktionen unterschiedliche Phase und Frequenz aufweisen ?
Das Spektrum von sin(t)+sin(k*t+p) ergibt:
k<>0,1.
Betrag(F(sin(t)+sin(k*t+p))=
Pi*(Dirac(w-k)^2+Dirac(w+k)^2+Dirac(w-1)^2+Dirac(w+1)^2)^(1/2)
2 KONSTANTE Spektrallinien positiver Frequenz
(2 konstante Spektrallinien negativer Frequenz)

Fuer unterschiedliche Frequenzen hat die Phase keinen Einfluss auf das Spektrum ! Die Phase p moduliert das Spektrum nicht ! Irgendwie ist das auch einsichtig. Das Produkt zweier Spektrallinien ergibt nur bei gleicher Frequenz einen Wert. Damit koennen wir Phasen in Form einer Auswirkung auf die Amplitude in dem Fall auch nicht hoeren.
Das muessten dann schon komplexere Mechanismen im Ohr sein.
Einschub
Ein Filterkammeffekt wird also auch nur durch Ueberlagerung harmonische Wellen GLEICHER Frequenz hoerbar.Im Frequenzbereich resultiert dieser aus der Multipilkation mit exp(I*p). Bei einem Phasereffekt koeren wir nicht direkt die Phasen, sondern den Filterkammeffekt, den unser Gehirn in der Form auswertet: Aha das "klingt" nach Phasenschiebung.

Eine Hammond enthaelt keine Wheels gleicher Frequenz und damit scheint mir dieser Phaseneffekt zweifelhaft. Im Spektrum wuerde man nichts sehen ! Selbst wenn die Phase zeitabhaengig waere !
Er wuerde sich nur auf Obertoene der Wheels auswirken, nicht auf die Grundfrequenzen. Z.B dass der 1.te Oberton eines Wheels mit dem Grundton eines Wheels doppelter Frequenz interferiert.
Oder der 2 te Oberton mit dem 1.ten Oberton doppelter Frequenz u.s.w.
Das waere der hoerbare Anteil evtl auch der in Boehmorglers Experiment.
Wie man hoert. Ein minimalster Effekt.
Bei voellig idealem Sinus wuerde man nix hoeren. Wobei zu beachten waere, dass das Gehoer kein idealer Fouriertransformator ist. Die Integrationszeit liegt bei 50 ms. Evtl auch ein Aspekt. Das waere dann aber sehr kompliziert.
Wie Adr schon bemerkte:
Eiert ein Wheel wuerde man das in der Frequenz hoeren, nicht in der Phase.

Dass bei einer Orgel mit Frequenzteilertechnik alle Signale gleichphasig sind, trifft auch nur auf das Rechtecksignal zu. Jedes Filter schiebt abhaengig von der Frequenz an der Phase. In dem Fall argumentiert aber niemand mit einem Wohlklang :)

Zusammenfasung :
Zwei Sinusfunktionen gleicher Frequenz.
Bei einer variiere ich die Phase: Das ist hoerbar.
Zwei Sinusfunktionen unterschiedlicher Frequenz.
Bei einer variiere ich die Phase: Das ist nicht hoerbar !
Pi*(Dirac(w-k)^2+Dirac(w+k)^2+Dirac(w-1)^2+Dirac(w+1)^2)^(1/2)

Im Spektrum tritt keine Information aus der Phase p auf !
Der zitierte Wikipediaeintrag ist damit ziemlicher Unfug.
ciao
 
... war Unsinn ...

*gelöscht*
 
So kann man die Welt natürlich sehen, und so ist sie wohl auch für einige Schreiber hier…:rolleyes: Ist für mich aber zum Glück anders. Denn ich kann z.B. „Richtungshören“, (m)ein Ohr verfügt über die erstaunliche Fähigkeit, die Phasendifferenz zwischen zwei Tönen im linken und rechten Ohr zu "messen" und über diese Phasendifferenz dann im Kopf die Laufzeitdifferenz der Töne und daraus die Richtung zu berechnen. Ist vermutlich aber auch nur Einbildung…

also da hörst du aber etwas, was es echt nicht gibt (soll ja öfters vorkommen).
Also dann schau dir es einmal mit einem Oszillographen, dann wirst du sehen daß du dir das mit der Phasenverschiebung nur einbildest.

Tatsache ist, dass die beiden Wheels jeder Tonradwelle starr mit der Welle verbunden sind (schon daher keine Phasenveränderung zwischen den beiden Tönen möglich).
Fazit: Wenn nicht glauben: ausprobieren!
Ich habe mit keinem Wort einen "statischen" Phasenunterschied zwischen den Wheels bestritten. Ich habe lediglich behauptet, daß sich die Phasen (die 7 höchsten Töne ausgenommen) während des Spielens nicht verändern... das ist wohl ein gewaltiger Unterschied.
Und wo ist ein Unterschied zwischen den von mir erwaehnten resonanten Filtern und einem gedämpften Schwingkreis mit nichtlinearen Induktivitäten. Mit den einfachen Formeln aus deinem Skript "Elektrotechnik für Anfänger" kommst du da falls du was berechnen wolltest nicht sehr weit.

:confused:Ja, was denn nun? Gibt es das wirklich nicht? Oder doch für die 7 obersten Töne? Kann man das nur nicht messen bzw. nicht mit Deinem Oszilloskop (welchem?)? Aber dann doch sehr kompliziert berechnen? Und wo, bitteschön, sind in einer B 3 resonante Filter? Die finde ich weder im Objekt, noch im Schaltplan? Welches Modell hast Du denn? Eine Sonderanfertigung?

Was nervt, ist die Tatsache, dass hier Leute, die entweder kein Original besitzen (an dem man das problemlos prüfen, hören und messen kann) oder keine ausreichende Fachkenntnis haben (vielleicht auch Beides…), dummes Zeug schwätzen. Den (notwendigen und unvermeidlichen) Schlupf der Tonewheels kennt z.B. Jeder, der einmal einen Generator aufgemacht hat. Wer das bestreitet, beweist nur seine Unkenntnis. Wie sollen denn die Tonewheels befestigt sein? Etwa nicht aufgesteckt?

Und das Skript aus der Anfängervorlesung hatte ich empfohlen, um hier Niemanden zu überfordern. Anspruchsvoller geht natürlich, aber wozu? Zumal ja schon dieses Skript offensichtlich „Experten“ überfordert? Klare Aussage aus dem Skript, bei Schwingkreisen mit realem L, R und C (und das hat nun mal jede Hammond) gibt es eine Phasenverschiebung (zusätzlich zu der durch die Position des Rades). Dazu muß man nur die Hälfte der 1. Seite lesen (und natürlich verstehen, ganz wichtig!).:great: Kompliziertere Formeln, also mehr Physik und Mathematik braucht man nicht, und die "einfachen" Formeln im Skript sind sogar gültig (korrekte Physik ist fast immer einfach)! Da L, R und C bei der Hammond definitiv nicht konstant sind (zeitlich und nicht nur auf Jahresskala), da der Schwingkreis jedes Tones mit vielen Kontakten verbunden ist (etwa ohne Wirkung auf R???) und da die Schwingkreise sicherlich nicht ideal entkoppelt sind, ändert sich die Phasenlage folglich beim Spiel. Physikalisch eindeutig, rechnerisch nachweisbar und hören kann man es auch. Ach ja, aus dem Schaltplan (Hammond Keyboard/TG Wiring Diagram) kann man auch entnehmen, dass die oberen 7 Tonewheels ab Taste 37 anliegen (zumdeinst potenziell). Eindeutige und (hoffentlich auch unbestrittene) Phaseneinflüsse sind damit schon mal nicht nur auf 7 Töne oder Tasten beschränkt...

Interessante Links für die, die trotzdem glauben, dass man starre Phasenlagen hat bzw.nicht verstehen, warum man mit diesem Ansatz nicht so erfolgreich ist...
Synthesizing Tonewheel Organs
Synthesizing Hammond Organ Effects: Part1
oder dass so Effekte wie „leakage“ unbedeutend sind
Exceed
Und warum werden wohl in Top-Clones so genannte "Long-Loop-Samples" genutzt? Und warum klingen die besser (originaler) als Billig-Clones? Weil die Phasenlagen im Original starr sind?
BT Productions: Hammond XK-3
Keyboard Magazine - Hammond XK-1

Wer das nicht hört oder wer mit Billig-Clones glücklich ist, kann das Alles gerne ignorieren. Es gibt ja hier auch Leute, die ein B ~ 1/d² durch B = Bo + c*1//d approximieren. Magnetfeld mit unendlicher Reichweite, wäre doch was für den Physik-Nobelpreis? Auch auf mich übt die Hammond eine magische Anziehung aus, aber eben keine magnetische mit Bo in unendlicher Entfernung.

Den Fehler im Modell hat übrigens auch Keiner bemerkt... Und, dass man im Frequenzspektrum eine Änderung durch Phasenverschiebung nicht sieht, wen soll das noch wundern?:rolleyes:

P.S.: Sorry, falls das arrogant wirken sollte. Aber langsam nervt der Unsinn hier schon.:rolleyes::):great: Und das Thema Phasenverschiebung von Tonsignalen in Realkomponenten beschäftigt nun mal Horden von wirklichen Fachleuten und Experten in Entwicklungsabteilungen für HiFi-Produkte, aber auch praktisch jeden Toningenieur und auch die Clone-Entwickler.
 
>
ich kann z.B. „Richtungshören“, (m)ein Ohr verfügt über die erstaunliche Fähigkeit, die Phasendifferenz zwischen zwei Tönen im linken und rechten Ohr zu "messen"
>
Dann ist dein Ohr wohl einmalig, dass es nicht nur Delayzeiten, sondern auch Phaseninformation fuer beliebige Frequenzen < 50 ms wahrnimmt.
Es ist halt scheisse wenn man nur die Haelfte der physikalischen, mathematischen Welt versteht.

Im naechsten Thread mehr dazu.
 
Mal als Vorgeschmack fuer die Approximation von Funktionen:

taylord.gif


Die Taylorapproixmation ist etwas fuer ziemlich duemmliche Pysiker.
Die Basis jedlich mathematischer Approximation ist die Methode der
kleinsten Quadrate von Gauss.

Und wie sieht denn nun das elektrische Feld in einem Koaxialkabel aus ?
Die Antwort bist du mir noch schuldig.
Rein prinzipiell.
Das ist ein zylindersymetrisches Feld proprtional zu 1/d.
Ach die Einheiten stimmen ja nicht.
Duemmer gehts ja wirklich nicht.
Bei der Matelflaeche eines Zylinders 2*Pi*r*l=Zylinderlaenge, ist die
konstante Zylinderlaenge l einheitenslos ?
Mach dich nicht noch weiter laecherlich hier.
Die Einsichten von colourised sind in Ordnung.
Dein Richtungshoerenargument ist ein Anfaengerfehler.
Fuer jemanden der nicht nicht die Integrationszeit des Gehoers kennt.
Der nicht zwischen Delay und Phase, 50 ms unterscheiden kann.
Deine primitive Gedankenwelt ist eindeutig falsch

ciao
 
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