Orgel produziert "Nebengeräusch"

von Wolle69, 21.02.08.

  1. Wolle69

    Wolle69 Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 21.02.08   #1
    Servus!

    Ich persönlich komme musikalisch aus einer gaaanz anderen Ecke, habe aber einen Organisten in meiner Band. Dieser besitzt eine Orgel für zu Hause und eine für den Proberaum. Beide sind kaputt und ich kümmere mich ein bisschen drum.

    Das Sorgenkind, um das es hier gehen soll, ist eine Vermona Formation 1. Ziemlich alt schon, klingt aber geil und passt wunderbar zu unserer Musikrichtung und zu unserem Sound. Deshalb mache ich mir auch die Mühe....


    Die Orgel produziert bei jedem Tastendruck auf der "hohen Klaviatur" (Orgel besitzt 2 tiefe Oktaven und daneben 3 hohe, welche farblich voneinander getrennt sind und auch getrennte Registerschieber haben) einen sehr hohen Ton zum eigentlich gewollten Ton dazu. Der Ton ist DEUTLICH hörbar, nicht bloß ein kleines Fiepen oder sowas, der zerstört Akkorde! Eigentlich waren wir der Meinung, dass es immer der selbe Ton sei, der da entsteht.

    Also habe ich die Orgel an einen FFT-Analyser angeschlossen und mir die Frequenzspektren angeguckt. Das Gerät entspricht einem Oszilloskop, welches die Daten eben nicht auf der Zeitachse darstellt, sondern sie (nach einem zeitlich begrenzten Messintervall) mittels Fourier-Transformation in ein Spektrum überführt und dieses anzeigt. Ich hab über die Uni Zugang zu sowas, man könnte genausogut auch mit einem Oszi arbeiten, die Daten an einen Computer übertragen und dort mit einem Numerik-Programm eine Fouriertransformation durchführen (ginge also theoretisch auch mit PC und Oszi, was ja der eine oder andere hat - also sag ich mal "mit Hausmitteln").

    Da ich der Meinung war, dass es immer der selbe Ton sei, dachte ich, auf diese Weise schnell einen Schuldigen irgendwo bei den Tasten zu finden und wollte eben nicht 1000 Lötstellen kontrollieren oder durchmessen (das kann ich auch eigentlich gar nicht).

    Leider finden sich in den Spektren, welche zu verschiedenen Tönen gehören keine übereinstimmenden Spektrallinien und damit kein eindeutig definierbarer, immer gleicher Störton. Die Spektren sehen folgendermaßen aus: (ich häng ein Bild an, sonst wird's kriminell...)

    -Alles ist mit Rauschen unterlegt (ich denke, das ist normal)
    -Grundschwingung
    -"Doppelhöcker"
    -Grundschwingung x2
    -"Doppelhöcker"
    -Grundschwingung x3
    usw...

    Der "Doppelhöcker" hat die selbe Periode, wie auch die Grundschwingungen, tritt also relativ zur folgenden Grundschwingung (oder nennt man das "Harmonische"?) immer an der selben Stelle auf - ist also verschoben. Zumindesten trifft das auf jeden einzelnen Ton für sich zu.

    Die Verschiebung ins Verhältnis zur Grundschwingung gesetzt ergibt jedoch immer (also für unterschiedliche gemessene Tonhöhen) einen anderen Wert ( (f+delta)/f=Verhältnis ), welcher sich von 1,5 bis 1,75 bewegt (also zumindestens dort, wo ich gemessen habe). Tiefere Töne erzeugen kleinere Verhältnisse. Es ist also kein konstantes Intervall, was "dazuerzeugt" wird. Oder sehe ich da was falsch?

    Nun ja, jedenfalls weiß ich nicht so recht weiter, was der Doppelhöcker sein könnte, wie er entsteht und ob der da sein darf oder nicht.

    Ich werde morgen nochmal mit Verstärker testen und versuchen, herauszuhören, ob es nun immer der selbe Ton ist (unwahrscheinlich nach den Messungen) oder nicht. Außerdem werde ich mal die 2 tiefen Okatven - bei denen das Problem nicht auftritt! - prüfen, ob dort auch so ein Doppelhöcker zu finden ist. Wenn nicht, dann ist das in den hohen 3 Oktaven wohl der Fehler... nur wie kommt er zustande?

    Hat da einer nen Rat, was ich noch prüfen könnte oder was das Problem sein könnte?

    Ciao
    Wolle

    EDIT: Hier mal ein Link zu einem Bild, welches den Typ des Sorgenkindes darstellt.
    http://www.vermona.de/htm/form1.htm
     

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  2. michaelausS

    michaelausS Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 22.02.08   #2
    Hi,
    da du ja eine ordentliche Ausstattung hast: Meß mal die Oszillatoren & Teiler durch. Hört sich an als könnte da der Wurm drin sein. Schaltplan hast du?
     
  3. Böhmorgler

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    Erstellt: 22.02.08   #3
    Das Spektrum mit Grundfrequenz, doppelter Frequenz, dreifacher Frequenz ist typisch für einen Sägezahnoszillator.
    Sauber läßt sich das nur direkt an den Ozillatoren und VOR den Registern bzw. Klangfiltern messen.

    Ob das richtig ist, oder falsch ist, läßt sie so einfach nicht beantworten. Da braucht man schon einen Schaltplan der Filterschaltungen.
    Wenn man Klangfilter hat, die mehr oder weniger feststehende Formanten erzeugen, in dem das Signal durch Kombinationen aus Spule+Kondensator geschickt wird, kann es sein, daß mehr oder weniger immer an derselben Stelle etwas "hinzu" kommt. Bei anderen Filtertypen hat man hingegen oft "mitlaufende" Formanten.

    Von dem Teil habe ich keine Unterlagen.
    Vermutlich kann man Dir aber im Analogorgelforum weiterhelfen: www.analogorgel.de (Bitte Zugangsmodalitäten beachten!)
     
  4. Wolle69

    Wolle69 Threadersteller Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 25.02.08   #4
    Servus!

    Und zunächst einmal Danke für die Antworten.

    Nein, ich habe keinen Schaltplan. Ich wüsste demnach auch nicht, was die Oszillatoren sind (die sind für mich auch ein komplett neuer Begriff... ich habe solche Bauteile nie offiziell kennengelernt?!?!). Was gäbe es an denen denn zu messen? Mit "Teiler"... meinst du die Regler (veränderbare Widerstände), die die Register"lautstärke" steuern? Hast du einen Schaltplan zu dem Modell?

    Danke für den Verweis auf das Forum, da werde ich mich mal umschauen.

    Ich habe unterdessen nochmal gemessen und folgendes festgestellt:

    -In dem tiefen Registerblock (also die linken 2 Okatven) tritt das Problem definitiv nicht auf.

    -Die oben gezeichneten "Doppelhöcker" habe ich nun als Seitenbänder, welche sowohl links, als auch rechtsseitig liegen entdecken können.

    -Es ist tatsächlich der selbe Ton, ich habe mal mit einem kleinen Verstärker und Kopfhörern gegengeprüft.

    Der störende Ton tritt beim 8', 5 1/3' und 4' Register sehr deutlich auf und es ist je Register ein anderer. Man kann ihn aber schon hören, ohne dass man eine Taste gedrückt hat! Mit dem Aufziehen des jeweiligen Registerreglers wird der Ton kontinuierlich lauter.

    Ich hatte nur zunächst keine Möglichkeit, das zu messen, weil damit kein triggerbares Signal vorlag. Nach etwas rumprobieren habe ich aber sowas wie einen kontinuierlichen Messmodus gefunden, in dem ich die Frequenzen ermitteln konnte und diese dann auch in den Frequenzspektren bei gedrückten Tasten nachweisen konnte.

    8': 1475Hz
    5 1/3': 1659Hz
    4': 1975Hz

    Weiterhin schwingen 2212Hz und 2953Hz immer mit.

    Ciao
    Wolle
     
  5. michaelausS

    michaelausS Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 25.02.08   #5
    Hi,
    Schaltplan hab ich keinen. Hast du es schon bei Vermona probiert? Die gibt es noch.

    So 'ne Quietscheorgel ist eigentlich recht einfach aufgebaut. Du hast für die höchsten Töne/Fußlagen die sogenannten TOS (Top Octave Oscillator) -> 1 Oktave und der Rest wird geteilt. Entweder Sperrschwinger oder in einem IC. Danach kommt die Manualverdrahtung/ Verharfung, und dann die Klangformung mit Filtern, Zugriegeln etc.
     
  6. Böhmorgler

    Böhmorgler Gesperrter Benutzer

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    Erstellt: 25.02.08   #6
    Im Prinzip gibt es bei den alten Orgeln drei verschiedene Konzepte die notwendigen Töne zu erzeugen:

    1. Für jeden Ton hat man einen eigenen Oszillator/Schwingkreis. Meist hat man es dann mit etwa 96 Einzeloszillatoren zu tun.

    2. Es gibt 12 Oszillatoren, die die 12 höchsten Töne (C-H) erzeugen. Diese werden dann entweder durch Flip-Flops (bei Rechteckgeneratoren) oder durch Sperrschwinger (bei Sägezahngeneratoren) auf die verschiedenen Oktaven geteilt. Die Flip-Flops können diskret aufgebaut sein (Transistoren etc.) oder aber in ICs stecken. Dann hat man in der Regel auf der Generatorplatine 12 entsprechende Teiler-ICs

    3. Ein Hauptoszillator erzeugt eine Frequenz im Megaherzbereich (meist 2 oder 4 MHz). Ein nachgeschalteter IC erzeugt durch geeignete Teilung dann die obersten 12 (C-H) teilweise auch 13 (C-c) Töne. Diesen nennt man das "Top Oktav Synthesizer" (=TOS). Die 12 bzw 13 Töne dann wiederum auf die Oktaven geteilt werden. In diesen Fällen sind die Teiler fast immer als ICs ausgeführt.

    Zum Funktionsprinzip einer Analogorgel habe ich an anderer Stelle mal was zusammengeschrieben: http://www.magazin.keyboardline.de/?hrub=29&rub=37&art=70


    Bei der Vermona wird es wird es sich mit ziemlicher Sicherheit um den letzten Typ mit TOS handeln.
    Ohne Schaltplan ist es aber nur ein "Rumstochern" iin der Elektronik.

    Pläne wird man wohl noch bei Vermona bekommen, soweit ich das auf der Homepage richtig interpretiere: http://www.vermona.de/htm/service.htm
    Der Downloadbereich für die Schaltpläne ist leider noch nicht online, aber in der Liste der verfügbaren Schaltpläne ist die Formation 1 aufgeführt.

    ----------------------
    Um das mal in Tönen auszudrücken

    1475 -> etwa ein Fis (1479,97)
    1659 -> etwa ein Gis (1661,21)
    1975 -> etwa ein H (1975,53)
    2953 -> etwa ein Fis (2959,95)

    Mit den Teiler-ICs des TOS erreicht man leider nicht genau diese Werte. Bei einem M086 ergibt sich (Zahlen in Klammern):
    1475 -> etwa ein Fis (1478,82)
    1659 -> etwa ein Gis auf E verharft (1660,60)
    1975 -> etwa ein H (1975,65)
    2953 -> etwa ein Fis (2957,63)

    Berücksicht man mögliche Messfehler, so scheint es sich bei den Tönen um solche zu handeln, die die Orgel prinzipiell erzeugt.
    Es kann also sei, daß irgendwo was durchsingt: Je nach Aufbau kann das an schlechter Abschirmung bzw. kapazitativer Einkopplung oder bei elektronischer Tastung an defekten elektronischen Schaltern liegen.


    Ferndiagnosen sind aber kaum möglich und eher spekulativ!!
     
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