LF spectrum analyser

EgbertG

Golden Member

Voor het meten van filters en versterkers van audio apparatuur zou ik wel een echte LF spectrum analyser willen.

Met FFT opties in een scope bereik ik niets uiteraard, maar ik heb ook wel eens een scope gezien waarbij er wel een spectrum analyser optie ingebouwd zat.

Is er iemand die een merk/type ( wel eh .. t hobby budget he ) kan aanbevelen?

Arco

Special Member

Audacity is in veel gevallen goed bruikbaar...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
EgbertG

Golden Member

Mn lidmaatschap is net verlopen van Elector .... dank voor suggestie!

Kennelijk kan het direct met Audacity! Heb t even gegoogled, maar
dat lijkt zeker bruikbaar!

Ik kan dus stoppen te sparen voor zo'n groot jaren 80 apparaat van HP dat vanaf 10 Hz of zo kan meten. In die apparaten zal het met fysieke filters werken en tegenwoordig met slimme software?

Ha EgbertG,

Aan je vraag te zien denk ik dat je ook een signaal generator nodig heb die mee loopt met de analyzer om een Bodeplot te maken of heb ik het mis :S
En dat gaat met de computer niet lekker werken veel te langzaam !
Ik gebruik zelf een NFA1 van Wandel & Goltermann 15 Hz....200 kHz dit is een audio analyzer.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

@RAAF12, even erbij gezocht en dat was deze, ook gebaseerd op een stuk software icm een SoundBlaster16 geluidskaart.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.
EgbertG

Golden Member

Op zich hou ik wel van apparaten in mn hobbykamer.... die Wandel & Goltermann NFA-1 is een leuke. Heb er net eentje gemist voor 400 euro op ebay zag ik. Jammer!

Eigenlijk moet t inderdaad voor mooi een network analyzer zijn .. zodat je snel de karakteristiek van iets ziet.

Ha EgbertG,

Geen idee of dat binnen je budget valt in Italië bij radiosurplus-elettronica € 682,- komt nog wel € 68,- verzenden bij :+
Het is wel een compleet apparaat spectrum analyzer netwerk analyzer sweeping vervorming meter 2k en 3k en ruis analyzer.
Als je er niet mee onder de arm hoeft te werken prima apparaat.

Aan de andere kant voor amateur toepassing kan je ook zelf iets fabrieken.
Een tijd terug was er iemand met een sweeper bezig voor laagfrequent.
Het gaat wel met de computer als je een statische meting doet dus iets controleer maar niet als je het DUT wil afregelen.
De geluidskaart heeft een ADC/DAC aan boord die is niet geschikt voor snelle signaal verwerking binnen een lineair bereik met in gedachte dat jij aan een potmetertje draait ;)

Alles wat je analoog kunt doen kan je in veel situaties ook beter analoog doen is overwegend 200....1000 x sneller als een PI of soort arduino ding.
Het eind resultaat digitaliseren prima maar de berekeningen en bewerkingen analoog doen :P

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Het lijkt me dat digitaal nu de weg is om te gaan, of men moet echt meer dan 100 dB dynamiek nodig hebben.
Analoge heterodyne analysers (Brüel & Kjaer maakt ze ook) komen ook in het audio gebied voor zover ik weet wel dieper dan dat, maar lijken verder niet erg praktisch.

Om van een gewone spectrum analyser met tracking generator naar een 1-poort VNA te gaan volstaat als men het verlies kan hebben een gewone weerstandbrugschakeling, iets om de fase tussen in en uit te meten en het nodige rekenwerk. Zo een brug werkt tot DC. En voor sommige dingen volstaat allicht een scalar analyse.

Ik zou eigenlijk graag iets willen van bijna-DC tot zeg 1 MHz, om te meten aan de ontkoppeling van voedingsspanningen in het interessante gebied waar de condensatoren het overnemen van de regelaars.

Ik heb nog ergens een HP3582A staan. Is zoiets wat je zoekt? Is een twee-kanaals van zo'n 0,02Hz tot zo'n 25kHz. Dus echt laagfrequent.
Volgens mij nog in goede staat. Alleen de netschakelaar hapert soms, als ik me goed herinner. Ik heb hem al een poosje niet gebruikt.

Piet

EgbertG

Golden Member

@Piet1950: Klinkt goed. Stuur je me een e-mail met een indicatie van wat je er voor wilt hebben svp? email: eggbird@hotmail.com

EgbertG

Golden Member

Die op ebay is ook leuk, maar altijd wat eng om zoiets te laten versturen. Ooit iets van die grootte laten komen uit Finland en dat werd echt geweldig verpakt in verende binnendoos. Totaal 60x60x60 qua formaat .....

Ha Aart,

Ik ben bang dat digitaal als front end in heel veel situaties te langzaam is als @TS laat ik zeggen een versterker of equalizer wil afregelen dat is niet te doen als je moet wachten op je apparaat.
Heel veel processen voer ik analoog uit inclusief het rekenen denk aan een adder of multiplier maar ook complexe berekeningen als logaritmen en trigonometrische bewerkingen.
Dit gaat realtime op een snelheid van meer als 1 GHz dat gaat digitaal niet lukken.
Daar komt nog bij dat ik de bewerking in een keer uitvoer en een computer steeds het tussen resultaat moet opslaan om de volgende bewerking uit te voeren daar zie je wel niets van als gebruiker maar het kost wel tijd :S
Het instellen van bepaalde parameters is prima door een computer te doen ook het resultaat aan je tonen op scherm of papier.

@Piet1950,

De HP 3582A gebruikte ik vrij regelmatig maar dit is een dynamic signal analyzer dus niet een frequentie sweeper voor het maken van een bodeplot het apparaat is realtime voor een bandbreedte kleiner dan 500 Hz bij grotere bandbreedten is de processor tijd bepalend en zal de acquisitie tijd een stuk omlaag moeten dan kan je niet meer spreken van realtime !
Maar verder een mooi apparaat ik heb er nog steeds plezier van :)

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Stuur je me een e-mail met een indicatie van wat je er voor wilt hebben svp?

Ik zal het apparaat 1 dezer dagen tevoorschijn halen, en eerst weer eens onder spanning zetten. Even geduld.

Piet

@electron920; dat herken ik niet -

Een analyser welke slechts op 1 frequentie meet moet langzaam sweepen om op lage frequenties een redelijke integratietijd te halen. Op mijn Neutrik A1 (een uC gestuurde analoge analyser) duurt een sweep afhankelijk van het level tot tientallen seconden.
Een FFT RTA verzameld alles tegelijk en is gewoon real time. Ik heb er een op de iPad, die ik wel gebruik om het vervormings residu uit de A1 te bekijken. Zeer comfortabel en goed, maar het is enkel een analyser.

EgbertG

Golden Member

Waarom is dat dan zo traag? Ik heb RF network analyzers die dat snel doen
tussen 10Mhz en 1Ghz

Hoe is die sweep time voor audio metingen met een HP NETWORK SPECTRUM ANALYZER 4195A - 10 Hz- 500mhz?

Op 6 augustus 2020 19:12:16 schreef EgbertG:
Waarom is dat dan zo traag? Ik heb RF network analyzers die dat snel doen
tussen 10Mhz en 1Ghz

Hoe is die sweep time voor audio metingen met een HP NETWORK SPECTRUM ANALYZER 4195A - 10 Hz- 500mhz?

tja, Als je slechts enkele Hz bandbreedte wil, dan moet je traag sweepen. (reken het maar eens uit, moeilijk is het niet)
Bij 1Ghz is dat een ander verhaal.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Rond 10 Hz gaat alles nu eenmaal een miljoen maal zo traag als rond de 10 MHz.
Je kunt bijv. niet in een tiende milliseconde het verschil zien tussen 10 of 11 Hz; het duurt immers een volle seconde tot je daar een periode verschil hebt. Laat staan dat je smallere bandbreedtes gaat gebruiken..

Maar een software audio-FFT gaat ook weer niet tráger dan een hardware analyser. En de kwaliteit van een normale-tot-goede geluidskaart is best goed. Van de 16 bits zijn er in elk geval 13 of 14 correct.
Dat is een stuk beter dan bij de digitale scoopjes van 8 bits met FFT-optie, dat is wél wat behelpen en meer bedoeld voor leuk erbij 'omdat het kan'.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Ha EgbertG,

Er zijn nogal wat verschillen tussen het apparaat van HP en een geluidskaart waar die dan ook in zit PC, laptop telefoon.
In het eerste apparaat zit geheel andere techniek en wordt gebruik gemaakt van een analoog front end dus zoals ik al aangaf alles wat je analoog kan bewerken is op zijn minst vele male sneller :D

Maar je netwerk analyzer werkt in een ander domein.... voor wat jij zou willen meten (amplitude frequentie karakteristiek) het goede domein.
De audio processor werkt in het tijd domein laag frequent bemonsterd het signaal en berekend door middel van een FFT het frequentie spectrum om dit weer te geven dat is onnodig maar is niet anders.
Dit gaat goed als spectrum analyzer maar niet als sweeper !
Om laag (10 Hz) te beginnen zal je bemonsteringsvenster lang moeten zijn.
Dit is intuïtief logisch als je bedenkt dat wat je wil is dat tenminste één volledige cyclus met de laagste frequentie binnen de bemonsteringstijd past. Dus voor een frequentie van 10 Hz wordt het bemonsteringsvenster minimaal 0,1 seconde lang.
Wat betekend dit voor de resolutie Laten we zeggen dat we een samplefrequentie van 48 kHz hebben.
Dan zou het minimumframe om 10 Hz te meten 4800 datapunten zijn.
Het aantal datapunten bepaalt de meetresolutie in dit voorbeeld zal elk frequentiepunt 10 Hz verwijderd zijn van zijn buurman, zodat men de frequentie niet nauwkeuriger kan bepalen dan dat.

Waar gaat het 9 van 10 keer fout en daar kan je niets aan doen is dat de line in en line out niet simultaan werken zelfs met een type kaart die ik hier ( nauw ja niet waar ik nu zit ) in gebruik had € 580,- de audio in niet in orde was maar belangrijker de kaart niet simultaan werkt.
En dat laatste is nogal belangrijk als je snel en synchroon wil zenden en ontvangen.
Dat is software matig te compenseren er is een relatie tussen frequentie resolutie en tijd resolutie maar ja daar gaat je real time verhaal.
In de meeste situaties zal je met een goede geluidskaart € 400,- en up om van 1 Hz tot 20 kHz een tijd nodig hebben 5,7 seconden :o
En als je dan een kleine bandbreedte gebruikt laten we zeggen 5 kHz dan speelt de verwerkingstijd dus niet de acquisitietijd maar de processortijd een dominerende rol !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Wat plaatjes van mijn inmiddels bejaarde ipad; dit is IOscope, een app'je dat o.a. ruis uit kan sturen en het spectrum op kan nemen. Meet real time een dB of 80 diep.
Diverse metingen zowel in het frequentie- als het tijdsdomein.

Ik gebruikte het met een interface'je naar de mircofoon ingang, vooral veel op mijn telefoon.
Dat had bij deze hardware wel beperkingen in het laag, maar het werkt erg comfortabel.

Een "D" filter.

blackdog

Golden Member

Hi,

Kijk ook eens in een topic van mij die het ontwikkelen van een 1KHz referentie schakeling betreft.

Hierin gebruik ik verschillende technieken om de vervorming te meten.
Het is hier door meerdere al aangegeven, even snel meten op lage frequenties is er niet bij.
Ja mijn Audio Precision kan heel goed en snel de THD meten bij 15Hz, maardat is zoals electron920 al aangaf een systeem dat analoog werkt.
Je hebt met dit systeem geen mooi spectrum plaatje.
Je kan wel een THD sweep doen als dat nodig is.
Deze instrumenten van AP zijn erg prijzig, ik heb dit toen kunnen aanschaffen omdat ik een klus kreeg die het rendable maakte.
Een nieuwer model da ndie ik heb staat bij ruim 6000$.

Maar niet getreurd, je kan voor veel minder geld toch heel aardig meten, door b.v. ee ngoede 24Bits geluidskaart te gebruiken.
Score op de tweede hands markt een of meerdere M-Audio AP192K geluidskaarten.
Maak zelf een breakout box met BNC en XLR conectoren en wat verzwakkers al je aan power versterkers wilt gaan meten.
Zoals je in mijn topic hebt kunnee zien kan je dan tot -120dB THD meten.
De software die dat het beste doet is Virtins multi instrument, maar deze is wel wat lastig in te stellen.
Ik gebruik de versie die 200$ kost.

Een ander aardig stukje software en een stuk goedkoper is ARTA, deze kost 79$ voor personal use.

Er zijn natuurlijk ook gratis stukjes software te krijgen, geen van alle hebben mij tot nog toe kunnen bekoren.

Verder gebruik ik ook nog een picoscoop die echt 12 bits is, deze kan ook vrij diep meten en je het dan ook een 10MHz scoop.

Zoveel mogelijkheden, maar vergeet het basis instrumentarium niet, een breedbandige mV meter en goed generator.
Als generator kan ik je de Siglent SDG2042 aanbevelen, niet super low THD maar wel heel goed door de 16Bits opbouw.
THD bij 1V RMS uit zit beneden de 0.007% to zo'n 20KHz.
En minstens net zo belangrijk bij audio, de blokweergave is zondermeer perfect tot 1MHz, en dan bedoel ik perfect, geen overshoot en andere rare zaken.

Dit was mijn 2 cent.

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Ha blackdog en Aart,

Ik heb toch begrepen dat het @TS meer gaat om een frequentie amplitude karakteristiek ( bodeplot ) dan om vervorming maar ik kan er naast zitten!
Het plaatje wat @Aart laat zien is zeker te gebruiken ( want dat deed ik ook ) maar dan gaat het om een kabeltje uitbellen of om te kijken of er een verbinding is maar niet om iets af te regelen.
Dat het signaal van @Aart naar onderen lager is komt waarschijnlijk door dat de ruis generator witte ruis levert i.p.v. roze ruis |:(
Maar zelfs dat kan... maar het werkt niet prettig de reactie is te laat.
Nu is het zo dat de ruis generator van @Aart altijd aanwezig is in de band dus de kans dat signaal detecteert is zeker aanwezig en hoeft niet synchroon met de zender te zijn het enige nadeel de amplitude klopt niet.
Voor een relatieve meting is dit geen probleem maar ook hier is de reactie tijd laag en bij een kleine bandbreedte is de processor tijd dominant :o
Er zijn nog andere methoden je kunt ook met een chirp werken om een sweep te creëren.

Wat is het nadeel van baseband :? te veel octaven om van 5 Hz tot 100 kHz te sweepen heb je ≈ 14 octaven te dekken!
Als je nu eerst een stukje analoge processing toepast in de vorm van een omzetter en het signaal van 1 Hz..... 100 kHz naar een middenfrequent van ≈ 1 MHz.... 1,1 MHz omzet dan heb je nog maar 0,1 octaaf.
Dit moet ook met de zender gebeuren maar dan omlaag converteren.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Hi,

Henk, ik zou graag zo'n mooi apparaat er bij hebben, past hier alleen niet... :+

EgbertG
Snelle meting aan audio apparatuur, er gaat weinig boven b.v. een 1KHz blokgolf!
Geen enkel apparaat verslaat een net blok signaal en een scoop voor de eerste indruk wat eeen audio apparaat/filter doet.

Bode plots zijn leuk maar ook lastig goed te doen, daarom zijn metinstrumenten die dat goed kunnen nogal duur.
Fase metingen voor audio apparatuur kan je heel goed doen met een scoop, is ook snel. ;)

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Ha blackdog,

Is misschien een leuk projectje om te ontwikkelen ;)
Ik denk dat er redelijk wat interesse is om aan laagfrequente apparatuur zoals bijvoorbeeld versterkers, luidsprekers, voedingen enz te meten.
Maar ook componenten zoals spoelen, condensatoren, trafo's enz zijn op kwaliteit te testen.
Om niet onnodig groot en alles dubbel te hebben kan als display de standaard scope al dan niet in digitale uitvoering volstaan.

Vector analyzers voor rf die zijn al wel te verkrijgen tegen redelijke prijzen maar voor echt lf weet ik niet en de geluidskaart werkt zoals jij en @Aart laten zien maar is toch meer voor het controle werk en niet voor het afregelen ;(

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.