THD versa THD + N

[UweG]

Kann mir jemand erklären, weshalb der THD in Arta manchmal größer is als THD + N? Ich dachte immer, THD+N wäre (Gesamtpegel ohne Grundwelle)/(Pegel der Grundwelle) und könnte damit auch über 100% ansteigen, wenn z. B. die ersten 5 Harmonischen alle nur knapp unter der Grundwelle liegen.
Oder ist da ein Fehler in Arta?

[raphael]

Was meinst Du mit "größer"?
Den absoluten Zahlenwert in dB?

THD+N enthält auch noch das Rauschen, das die Werte zusätzlich verschlechtert.

Raphael

[VISATON]

Der Klirrfaktor kann ohne weiteres beliebig weit über 100 % liegen. Aber THD ist immer kleiner/gleich THD+N, weil N die Störungen (z.B. Rauschen oder Brummen) darstellt und die immer zusätzlich auftreten. Misst Arta andere Werte?

[UweG]

Ja. Ich habe heute morgen den Klirr von Tönen gemessen, die aus einem externen Gerät kamen. Dort konnte man eine Frequenz einstellen mit der der Ton generiert wurde, den ich dann mit dem Arta-Spektrumanalyser analysiert habe. Angenehm fiel mir auf, dass Arta die Frequenz der Grundwelle aus dem Signal bestimmt, leider liegt es falsch, wenn eine Oberwelle im Pegel oberhalb der Grundwelle liegt.
Generell lagen die Klirrfaktoren sehr hoch, z. T. über 100%. Dabei fiel mir auf, dass häufig THD größer ist als THD+N und außerdem THD niemals auf über 100% steigt. Nach meinem Verständnis müsste das ein Fehler in Arta sein.

[harry_m]

... leider liegt es falsch, wenn eine Oberwelle im Pegel oberhalb der Grundwelle liegt... Nach meinem Verständnis müsste das ein Fehler in Arta sein.

Ich kann mir gut vorstellen, dass es der Grund des Problems liegt. Für mich ist es gut vorstellbar, dass die Annahme, dass der Klirr im Vergleich zum Grundsignal sehr gering sein soll, beim Arta Konzept bzw. Einsatzzweck plausibel war.

[raphael]

Ja. Ich habe heute morgen den Klirr von Tönen gemessen, die aus einem externen Gerät kamen. Dort konnte man eine Frequenz einstellen mit der der Ton generiert wurde, den ich dann mit dem Arta-Spektrumanalyser analysiert habe. Angenehm fiel mir auf, dass Arta die Frequenz der Grundwelle aus dem Signal bestimmt, leider liegt es falsch, wenn eine Oberwelle im Pegel oberhalb der Grundwelle liegt.

Eine Bestimmung der Grundfrequenz ist eine garnicht so einfach Sache. Es gibt eigentlich keinen Algorithmus der das zuverlässig bei allen Signalen schafft. Insbesondere dann, wenn die Oberwellen im Pegel stärker sind oder wenn alle Oberwellen vorhanden sind aber die Grundwelle fehlt, scheitern viele Algorithmen während der Mensch trotz nichtvorhandener Grundwelle diese immernoch anhand der Obertonstruktur intuitiv per Gehör abschätzt.

Generell lagen die Klirrfaktoren sehr hoch, z. T. über 100%. Dabei fiel mir auf, dass häufig THD größer ist als THD+N und außerdem THD niemals auf über 100% steigt. Nach meinem Verständnis müsste das ein Fehler in Arta sein.

Das ist nicht notwendigerweise ein Fehler. Es kommt darauf an, wie THD(+N) in Arta definiert sind. Man kann THD auch als das Verhältnis der Energie des Störsignals zur Energie des Gesamtsignals definieren. Dann kann logischerweise niemals ein Werte von mehr als 100% auftreten.

Raphael

[Messfreak]

Kann mir jemand erklären, weshalb der THD in Arta manchmal größer is als THD + N? Ich dachte immer, THD+N wäre (Gesamtpegel ohne Grundwelle)/(Pegel der Grundwelle) und könnte damit auch über 100% ansteigen, wenn z. B. die ersten 5 Harmonischen alle nur knapp unter der Grundwelle liegen. Oder ist da ein Fehler in Arta?

Es gibt mehrere Definitionen für THD:

Laut ARTA-Manual 1.60 (Seite 22 unten, obere Formel), ist für ARTA
THD so definiert, dass der THD-Messwert "beliebig groß" werden kann.
Bei der alternativen Definition (untere Formel, in ARTA aber NICHT benutzt !)
kann der THD-Messwert maximal 100% erreichen.

Laut ARTA-Manual 1.60 (Seite 23, ganz oben) ist THD+N so definiert,
dass der Wert von THD+N maximal 100% erreichen kann.

Mit den von ARTA benutzten Definitionen kann Deine Beobachtung
also durchaus eintreten !

Spielt man ein "ganz exzessiv" verklirrtes Signal von aussen zu, dann
wird es für ein Messsystem aber ohnehin leicht "unmöglich", die korrekte
Grundwelle zu ermitteln und deren entsprechende Oberwellen aufzufischen.
Hier dürfte die Analyse wohl früher oder später "ins Trudeln" kommen.
Ich denke, für solche Situationen ist ARTA auch nicht gemacht.
ARTA dürfte mehr für die "HiFi-Welt" gedacht sein, wo spätestens
mit THD = 10% das totale Debakel eingeläutet wird.

Gruß
Messfreak

[VISATON]

Messfreak, vielen Dank für die Erklärung!

[UweG]

Dem Dank muss ich mich anschließen. Ich hätte einfach nur mal das Handbuch lesen sollen ... .

[pico]

Hi,

Ich hätte einfach nur mal das Handbuch lesen sollen ...

Ja, das ARTA-Manual ist in der Tat ein steter Quell der Erkenntnis.

Bei uns ist übrigens auch der Klirrfaktor so definiert, dass höhere Werte als 100% rauskommen können. Das ist nämlich einfacher zu programmieren , da wird die Energie einer beliebigen Oberwelle einfach ins Verhältnis gesetzt zur Grundwelle und nicht zum gesamten Geräusch (das müsste man ja extra ausrechnen und wäre empfindlich auf tieffrequente Störgeräusche durch zuschlagende Türen, vorbeifahrende LKWs etc.).

Bei THD+N (= Klirr + Rauschen) geht es ja gerade darum, dass neben dem Klirr im engeren Sinne auch noch "Nebengeräusche" vorkommen (z.B. Schnarren, Zischen etc.). Daher ist dann dort die Referenz das Gesamtgeräusch und daher kann der Wert nicht > 100% werden.

[hreith]

"..Daher ist dann dort die Referenz das Gesamtgeräusch.."
==>
das sehe ich nicht so. Man hat ja einmal
(Summe aller Oberwellen) / x
und einmal
((Summe aller Oberwellen)+N) / x
wobei x entweder die Grundwelle oder das Gesammtsignal sein kann.
Bei THD+N soll eben neben den harmonischen Oberwellen auch das Rauschen und sonstige Nebeneffekte eingerechnet werden - aber in den Störpegel und nicht notwendigerweise in die Referenz. Ich sehe keine zwingende Notwendigkeit, warum x bei THD+N etwas anderes sein muss als bei THD.

[UweG]

Die Notwendigkeit sehe ich auch nicht. Eigentlich finde ich es eher blöd, zwei Referenzen zu benutzen, aber Arta macht es so.