(Blinde) Entfaltung zum Mikro entzerren? Kann man natürlich machen, es ist aber in der Praxis schwer eine Schallquelle mit bekanntem Frequenzgang zu bekommen. Was willst du dann bei der Deconvolution vergleichen? Das Wav File mit der Aufnahme? -> du entzerrst nachher den Lautsprecher mit, nicht nur das Mikro. Man nimmt daher lieber den Frequenzgang der mitgeliefert wird, der Hersteller sollte ja nach Möglichkeit kalibrierte Schallquellen und Referenzmikros etc haben, und arbeitet damit. Das Voxengo Plugin ist ja "blind" deconvolution. Das heisst du weisst nichts über die Impulsantwort und willst sie aus gegebenem Ein und Ausgangssignal eines Systems berechnen. Bei einem Mikro kennen wir die aber doch meist ganz gut, richtig? Also warum der Umweg ? Sind Frequenz und Phasengang bekannt lässt sich doch einfach ein entsprechender inverser Filter konstruieren, oder sehe ich das falsch? Dinge wie z.b. unschönes da ungleichmässiges Polar-Pattern lassen sich prinzipiell nachher nicht mehr korrigieren. Das ist dann auch schon eher ein Kriterium für ein gutes Mikro (oder einen Lautsprecher) als der In-Achse-Frequenzgang. Wenn ich 2 Nieren hinstelle für Stereo dann werde ich mit einem schlechten Mikro unscharfes imaging bekommen oder gar wandernde Phantomschallquellen bei sich verändernder Tonhöhe. Da bringt mir dann eine Deconvolution herzlich wenig. Das Mikrofon hat ja nicht einen einzigen Frequenzgang, sondern für jede Raumrichtung einen. Nach der Aufnahme weiss ich aber in der Regel nicht mehr aus welcher Richtung der Schall nun genau kam, besonders bei Aufnahme von mehreren Schallquellen wird es mir schwer fallen diese wieder auseinanderzudividieren und dann jeweils für jede Richtung zu entzerren. Hinzu kommt, dass jedes natürliche Instrument eine Ausdehnung hat, was die Sache zusätzlich verkompliziert. Einen ordentlichen Klirr werd ich auch nicht so einfach wieder entfalten, denn das ist ein nichtlinearer Vorgang. (es werden ja Frequenzen hinzugefügt die vorher nicht da waren). Natürlich ist auch ein Klirr ein gut Verständliches Phänomen welches man entsprechend auch Kompensieren könnte, wäre interessant ob es da auch Software für gibt. Ergo: Lieber gleich gute Mikros kaufen ;)
leider muß ich Dir da widersprechen! Diese "Gegenspannung" ist eine Hilfskonstruktion die man sich mal ausgedacht hat um den Zusammenhang zwischen u und i in einer Spule zu erklären. Und diese Hilfskonstruktion hat bis heute nur Verwirrung gestiftet! Und da lasse ich mir auch von Physikern keine gegenteilige Ansicht einreden. Das Induktionsgesetz in Integralform ist doch die deutlichste Form, die beweist, daß eine solche Gegenspannung absurd ist. i(t) = 1/L Integral [u(t) dt] besagt doch, daß zu jedem beliebigen Zeitpunkt der Strom genau definiert ist. Da braucht es doch keine solche Hilfskonstruktion wie "Gegenspannung" oder "Gegen-EMK". Denn aus obiger Integralgleichung ist nirgends eine solche Gegenspannung herleitbar. Es ist bedauerlich, daß so viele Hochschulprofessoren diesen Unsinn immer noch verzapfen (nach dem Motto: "30 Jahre lang halte ich diese Vorlesung und Sie sind der erste/einzige der sich darüber muckiert!"). Andererseits ist es erfreulich, daß immer mehr moderne Fachbuchautoren von der Theorie mit der Gegenspannung abrücken. Ich habe moderne Fachliteratur, wo dieser Begriff "Gegenspannung" in Verbindung mit der Induktivität überhaupt nicht mehr vorkommt. Wenn man an einen Trafo eine Spannung an die eine Wicklung anlegt, kann sich jeder davon überzeugen, daß sofort auch eine Spannung an der anderen Wicklung anliegt, und nicht erst verspätet weil der Stromfluß durch eine "Gegenspannung" verhindert wird. Und der Stromfluß ist ja verantwortlich für eine Induktionsspannung. Ich habe einige Jahre Elektronikpraktika an unserer Hochschule betreut und kaum etwas anderes hat je so viel Verwirrung angerichtet als diese "Gegenspannung" oder das Märchen mit den "180° Phasenverschiebung" bei Gegentaktstufen. Und der Vergleich mit dem OP-Verstärker hinkt hier. Und nochwas: Wenn man bei L's und C's von 90° Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom redet, sollte man tunlichst auch erwähnen, daß dies ein Sonderfall ist, der nur bei sinus- oder cosinusförmiger Erregung auftritt. Alles andere führt ebenfalls zu Verwirrungen und Mißverständnissen. Das "Gegenspannungsmodell" ist eine Dekweis die Quatsch ist, auch wenn sie in noch so vielen (alten) Fachbüchern steht.
Hallo Rainer, Wenn ich an einem Trafo eine Spannung anlege, dann ist diese nicht spontan an der Sekundärspule messbar, weil der Trafo durch seine Induktivität einen Tiefpass bildet. Somit steigt die Spannung an der Sekundärspule mit einer definierten Flanke an, auch wenn primär ein Gleichspannungsimpuls angelegt wird. Auch das Primärrechteck ist selbstverständlich nicht rechtwinklig, aber steiler als das messbare Signal ader der Sekundärspule. Somit kann man schon von einer Verzögerung sprechen, die sich mit dem "Modell" der Gegenspannung vereinbaren läßt. IMHO selbstverständlich .. Erdie
Moin... "Im Audio Bereich ists nicht so spannend, es macht doch jeder Deconvolution, etwa wenn man mit dem EQ das Mikrofon so hinbiegt dass die Aufnahme wieder richtig klingt." Das ist _KEINE_ Dekonvolution. Die Anwendung eines zusätzlichen Filters (mit eigener Impulsantwort) ENTfaltet nicht, im Gegenteil: sie faltet eine zusätzliche Impulsantwort auf das Signal. Dekonvolution ist beileibe nicht einfach, und funktioniert nur bei hinreichend genauer Kenntnis der Impulsantwort des Systems. In der Bildverarbeitung geht das deshalb so gut, weil es dort i.d.R. nicht um Impulsantworten in der Zeit, sondern (z.B. bei unscharfen Bildern) um vergleichsweise gutmütige (und mathematisch "einfach" zu beschreibende) Entfaltungskerne geht - eine Gaußsche Unschärfe z.B. Gegen Rauschen hilft übrigens eine Entfaltung nun gerade nicht. "Bei Bilderns siehts da schon anders aus, wenn ich eine Kamera unschaf stelle und dann meine nachher durch einen Hochpass die Details wieder herstellen zu können werde ich normalerweise nicht viel Erfolg haben." Richtig. Wo nichts ist, kann ich auch durch Filtern nichts wiederherstellen. Nun ist ein Hochpass aber auch (s.o.) alles andere als eine Entfaltung... "(Man bedenke die 8 bit Auflösung pro Farbe im Gegensatz zu 16-24 bit bei Audio, die allein schon das Quantisierungsrauschen gefährlich nahe lassen, wenn dann schon die hohen Frequenzen auf die unteren 2 bit gedämpft wurden sollte jedem klar sein, dass die Rekonstruktion nicht besonders gut funktionieren wird)" Man muss hier die Auflösung (Wortbreite) immer in Relation zum Differenzierungsvermögen des entsprechenden Sinnesorgans betrachten. 8 Bit pro Farbe sind ähnlich gut wie 16 Bit für Audio. Für Graustufen sind dagegen 8 Bit zuwenig, da sollten es schon mindestens 12-14 Bit (der praktischen Verarbeitung wegen dann oft 16 Bit, wobei Wandler mit mehr als 12 Bit schon richtig teuer werden...). Das kann man also so einfach nicht vergleichen. Jens
Moin... "Kann man natürlich machen, es ist aber in der Praxis schwer eine Schallquelle mit bekanntem Frequenzgang zu bekommen. Was willst du dann bei der Deconvolution vergleichen? Das Wav File mit der Aufnahme? -> du entzerrst nachher den Lautsprecher mit, nicht nur das Mikro." Du brauchst für eine Entfaltung keinen "Frequenzgang", sondern die Impulsantwort - die sind zwar je nach Linearität mehr oder weniger miteinander verknüpft, aber einen sauberen Impuls als Referenz kann man sich relativ leicht beschaffen (z.B. Funkenstrecke). "Das Voxengo Plugin ist ja "blind" deconvolution. Das heisst du weisst nichts über die Impulsantwort und willst sie aus gegebenem Ein und Ausgangssignal eines Systems berechnen." Man kann sowas über die Autokorrelationsfunktion eines Signals ganz gut schätzen (wenn du den Wiener Filter schon erwähnst, wirst du das wissen). "Also warum der Umweg ? Sind Frequenz und Phasengang bekannt lässt sich doch einfach ein entsprechender inverser Filter konstruieren, oder sehe ich das falsch? " Lies diesen Thread nochmal von Anfang an, und du weißt, dass ein "inverses Filter" nicht dasselbe ist wie eine Entfaltung... "Dinge wie z.b. unschönes da ungleichmässiges Polar-Pattern lassen sich prinzipiell nachher nicht mehr korrigieren. Das ist dann auch schon eher ein Kriterium für ein gutes Mikro (oder einen Lautsprecher) als der In-Achse-Frequenzgang." Das ist völlig richtig. "Einen ordentlichen Klirr werd ich auch nicht so einfach wieder entfalten, denn das ist ein nichtlinearer Vorgang." Richtig. Da kann man mit einer Entfaltung AFAIK eigentlich gar nichts ausrichten. Jens
Moin... "leider muß ich Dir da widersprechen! Diese "Gegenspannung" ist eine Hilfskonstruktion die man sich mal ausgedacht hat um den Zusammenhang zwischen u und i in einer Spule zu erklären. Und diese Hilfskonstruktion hat bis heute nur Verwirrung gestiftet! Und da lasse ich mir auch von Physikern keine gegenteilige Ansicht einreden." Von wem dann? Ich muss mal wieder feststellen, dass du in mancher Hinsicht offenbar gefangen in einem dir eigenen Verständnis der Physik bist. Ich weiß nicht, in welchem Umfang du eine Physikausbildung genossen hast, aber wenn ich mir übliche Ingenieurs-Studiengänge ansehe, dann weiß ich, dass sich in den allermeisten Fällen die Physik auf sehr vereinfachte Standardmodelle beschränkt. Diese reichen für das Verständnis und die Anwendung i.d.R. völlig aus, man darf aber nicht annehmen, damit die "vollständige" Physik verstanden zu haben. Und ich finde es mit Verlaub etwas anmaßend, hunderten Professoren "Absurdität" und "Unsinn" zu unterstellen, weil man selbst das Phänomen etwas anders begreift als die Masse derjenigen, die sich jahre- oder gar jahrzehntelang intensiv mit dieser Materie befasst haben. Insbesondere sowas: "(nach dem Motto: "30 Jahre lang halte ich diese Vorlesung und Sie sind der erste/einzige der sich darüber muckiert!")." sollte einem zu denken geben. "Das Induktionsgesetz in Integralform ist doch die deutlichste Form, die beweist, daß eine solche Gegenspannung absurd ist. i(t) = 1/L Integral [u(t) dt] besagt doch, daß zu jedem beliebigen Zeitpunkt der Strom genau definiert ist." Richtig. Nur ist u(t) hier nicht die angelegte Spannung, sondern die Induktionsspannung (und nur die). Im übrigen sind für das Verständnis der physikalischen Prozesse i.A. die jeweiligen Integralformen nicht sonderlich hilfreich. Besser (und oft "näher" an der physikalischen Realität bezogen auf Ursache und Wirkung) sind die Differentialformen. Hier: Uind(t) = -L*(dI/dt). Da wird sehr deutlich, dass eine plötzliche Stromänderung sehr wohl eine Induktionsspannung hervorruft. Den Strom wiederum verursacht nicht die Induktionsspannung allein, sondern die Gesamtspannung, also I ~ Uext + Uind. Bei deiner Interpretation der Intgralform machst du IMHO folgenden Fehler: Du liest die Gleichung "von links nach rechts" und vertauschst dabei Ursache und Wirkung. Nicht der Strom ist durch die (Induktions-)spannung definiert, sondern kausal gesehen umgekehrt: Der Strom (bzw. dessen Änderung) ist die Ursache, die Induktionsspannung die Wirkung. "Da braucht es doch keine solche Hilfskonstruktion wie "Gegenspannung" oder "Gegen-EMK". Denn aus obiger Integralgleichung ist nirgends eine solche Gegenspannung herleitbar." Sie steht drin: das ist genau das, was du oben als u(t) bezeichnet hast. "Es ist bedauerlich, daß so viele Hochschulprofessoren diesen Unsinn immer noch verzapfen " Viel bedauerlicher finde ich es, dass du offenbar nicht gewillt bist, dich von zwei gestandenen Physikern über DEINE Irrtümer aufklären zu lassen... "Andererseits ist es erfreulich, daß immer mehr moderne Fachbuchautoren von der Theorie mit der Gegenspannung abrücken." Tun sie das? Oder ist es nicht vielmehr eine Anpassung an die jeweilige Klientel? Klar kann ich ohne den Begriff der Gegenspannung auskommen, wenn ich Leuten letztendlich nur die Anwendung von komplexen Widerständen erklären will. Nenn mir mal ein "modernes" Physikbuch (für Physiker), in dem von einer Selbst- oder Gegeninduktion nicht mehr die Rede ist. "Ich habe moderne Fachliteratur, wo dieser Begriff "Gegenspannung" in Verbindung mit der Induktivität überhaupt nicht mehr vorkommt." Welche? "Wenn man an einen Trafo eine Spannung an die eine Wicklung anlegt, kann sich jeder davon überzeugen, daß sofort auch eine Spannung an der anderen Wicklung anliegt, und nicht erst verspätet weil der Stromfluß durch eine "Gegenspannung" verhindert wird." Dazu hat Erdie bereits alles gesagt. "Und der Stromfluß ist ja verantwortlich für eine Induktionsspannung." Du vermischst hier Selbst- und "Fremd"-Induktion. Was an der Sekundärspule passiert, hat erstmal nichts mit der Selbstinduktion der Primärspule zu tun. "Ich habe einige Jahre Elektronikpraktika an unserer Hochschule betreut und kaum etwas anderes hat je so viel Verwirrung angerichtet als diese "Gegenspannung" oder das Märchen mit den "180° Phasenverschiebung" bei Gegentaktstufen." Bei "180° vs. Verpolung" gebe ich dir recht. Aber ich befürchte, bei der Gegenspannung hast DU Verwirrung gestiftet, wenn du den Studenten etwas anderes erzählst als sie in der Vorlesung lernen. Man sich kann allerdings durchaus fragen, ob man Studenten mit der Begrifflichkeit der Gegenspannung quälen sollte, wenn sie letztlich Impedanzen ausrechnen sollen...
"Und der Vergleich mit dem OP-Verstärker hinkt hier." Wo genau? "Das "Gegenspannungsmodell" ist eine Dekweis die Quatsch ist, auch wenn sie in noch so vielen (alten) Fachbüchern steht." Rainer, mit dieser Meinung stehst du sehr allein da. Und ich befürchte, du bist nicht in der Position, die Fachwelt hier umzukrempeln, ohne selbst saubere Experimente gemacht zu haben und/oder mit spitzem Bleistift, angefangen bei z.B. den Maxwellgleichungen, diese ganzen Phänomene mal gründlich (und richtig) durchgerechnet zu haben. Jens
Natürlich handelt sich bei einer Faltung mit einer den "schlechten" Filter invertierenden Impulsantwort um eine Entfaltung. Der Wiener Filter versucht dabei gleichzeitig den Rauschabstand klein zu halten. Was etwa Voxengo macht ist nicht anderes als eine Korrelation von Eingangs und Ausgangssignal, das Ergebnis sollte dann -nichtlineare Effekte aussen vor gelassen- der Faltungskernel des dazwischenliegenden Systems sein. Diese Technologie ist ja von MLS Messungen etc. bekannt. Was danach kommt ist die Erstellung eines minimalphasigen inversen Filters -> und eine Faltung des Ausgangssignal mit diesem Filterkernel. Im linearen Fall hast du dann das Eingangssignal aus dem Ausgangssignal rekonstruiert. Ich möchte dich bitten mir zu erklären was du linear anders machen willst als mit einem Impuls zu falten? Bitte gehe mal etwas genauer auf deine Vorstellung von Entfaltung ein.
Und ich finde es mit Verlaub etwas anmaßend, hunderten Professoren "Absurdität" und "Unsinn" zu unterstellen, weil man selbst das Phänomen etwas anders begreift als die Masse derjenigen, die sich jahre- oder gar jahrzehntelang intensiv mit dieser Materie befasst haben.
Dann schau mal genau hin, was gelehrt wird. Da findest du nur wenige, die sich wirklich jahrzehntelang intensiv mit dieser Materie befasst haben. Es wird immer noch nachgebetet, was sie einmal gelernt hatten. Mir haben Studenten der FH Düsseldorf ihr Leid geklagt, wie die ergrauten Profs voll in die veraltete Röhrentechnik gingen, als ob es nichts anders gäbe und wichtigeres kaum berührten. Sie hatten nichts hinzugelernt und klebten an dem alten Stoff fest. Rainers Ansichten und Erfahrungen kann ich nachvollziehen. Die Gegenspannung" ist eine Hilfskonstruktion, was nur von jüngeren Lehrenden und Autoren erkannt wird.
Moin... "Dann schau mal genau hin, was gelehrt wird. Da findest du nur wenige, die sich wirklich jahrzehntelang intensiv mit dieser Materie befasst haben." Das steht doch auf einem anderen Blatt. Fakt ist aber, dass diejenigen, die diese Effekte erforscht und beschrieben haben, keine Dummköpfe waren. Und ich wage einmal die Behauptung: Wenn sich an der Physik seither nichts geändert hat, spricht auch nichts dagegen, das auch nach Jahrzehnten noch identisch zu lehren. Wenn jemand der Meinung ist, das mit der Gegenspannung sei alles Humbug, dann steht es ihm allerdings frei, eigene Arbeiten zu veröffentlichen und diese These zu widerlegen. Dann aber bitte auch richtig: "Ich sehe das aber anders" reicht mir da als Argument nicht aus. Dann will ich bitte fundierte Rechnungen und/oder Experimente sehen, die klar belegen, dass das Humbug ist. "Es wird immer noch nachgebetet, was sie einmal gelernt hatten." Das ist doch hier im Forum nicht anders. Die Missverständnisse basieren dann aber darauf, dass aus halb- oder falschverstandenem erlernten Wissen Schlussfolgerungen gezogen werden, ohne sich mal hinzusetzen und diese Schlussfolgerungen zu überprüfen. Siehe Rainers Verwechslung der Induktions- mit der anliegenden Spannung. "Mir haben Studenten der FH Düsseldorf ihr Leid geklagt, wie die ergrauten Profs voll in die veraltete Röhrentechnik gingen, als ob es nichts anders gäbe und wichtigeres kaum berührten. Sie hatten nichts hinzugelernt und klebten an dem alten Stoff fest." Dazu nur drei kurze Anmerkungen: 1. hat die Auswahl des Stoffkanons nichts damit zu tun, ob die gelehrten Inhalte falsch oder richtig sind. 2. wird die Röhrentechnik, nur weil es inzwischen bessere technische Möglichkeiten gibt, nicht "falsch" oder "hinbfällig", was die Physik dahinter angeht. 3. ist die "veraltete" Technik zum Verständnis der Zusammenhänge oft wesentlich hilfreicher als die jeweils modernste Implementation. "Rainers Ansichten und Erfahrungen kann ich nachvollziehen. Die Gegenspannung" ist eine Hilfskonstruktion, was nur von jüngeren Lehrenden und Autoren erkannt wird. " Ich wiederhole: Namen der Autoren bitte oder Titel der jeweiligen Literatur, damit ich mir selbst ein Bild machen kann. Und ich würde gerne wissen, was dort statt dessen als Erklärung benutzt wird. Im übrigen: Nur weil es vielleicht didaktisch eingängigere Erklärungsmodelle gibt, heißt das noch lange nicht, dass ein anderes (oder dessen Terminologie) falsch ist. Jens
Moin... "Natürlich handelt sich bei einer Faltung mit einer den "schlechten" Filter invertierenden Impulsantwort um eine Entfaltung. Der Wiener Filter versucht dabei gleichzeitig den Rauschabstand klein zu halten." Vorsicht, nicht dass wir aneinander vorbeireden... Eine "Entfaltung" ist natürlich letztlich auch nichts anderes als eine erneute Faltung. Allerdings musst man aufpassen, was man unter dem "invertierenden" Faltungskern verstehen will: Die Impulsantwort eines Filters mit komplementärem Frequenzgang oder die an der Zeitachse gespiegelte Impulsantwort ist dies jedenfalls i.A. nicht. "Was etwa Voxengo macht ist nicht anderes als eine Korrelation von Eingangs und Ausgangssignal, das Ergebnis sollte dann -nichtlineare Effekte aussen vor gelassen- der Faltungskernel des dazwischenliegenden Systems sein." Richtig... "Diese Technologie ist ja von MLS Messungen etc. bekannt. Was danach kommt ist die Erstellung eines minimalphasigen inversen Filters -> und eine Faltung des Ausgangssignal mit diesem Filterkernel." Wenn du statt "inversem Filter" "inverser Faltungskern" sagst, stimme ich dir zu... Das ist nicht dasselbe... "Ich möchte dich bitten mir zu erklären was du linear anders machen willst als mit einem Impuls zu falten? Bitte gehe mal etwas genauer auf deine Vorstellung von Entfaltung ein. " Ich weiß nicht genau, worauf du dich mit diesem Absatz beziehst. Falls es das ist, was ich meine: s.o. Jens
Es ist müßig darüber zu diskutieren, ob die Gegenspannung ein Hilfskonstruktion ist oder nicht. Im Endeffekt ist jedes physikalische Modell eine Hilfkonstruktion. Das geht so weit, bis man sich die Frage nach der "wahren" Wirklichkeit stellen muß. In der speziellen Relativitätstheorie kann gezeigt werden, daß elektrische und magnitische Felder äquivalent sind: Grob! anschaulich bedeutet das, daß der Bewegungszustand der Eletronen relativistische Effekte hervorruft, die über das Phänomen der Längenkontraktion in der speziellen Relativitätstheorie eine Änderung der Elektronendichte in Inertialsystem des Leiters hervorruft - Spannung ist ein Potential, welches sich direkt aus der Elektronendichteverteilung herleiten läßt. Insofern kann man behaupten, die Gegenspannung existiert oder auch nicht. Es ist der gleich Fall wenn Newton behauptet, ein sich in der Erdumlaufbahn befindlicher Körper befindet sich nach wie vor im Schwerkraftfeld, welches durch die Zentripedalkraft KOMPENSIERT wird. Einstein jedoch behauptet, daß der Ursprung der Zentripedalkraft derselbe ist wie der der Gravitationskraft, so daß sich ein Erdsatellit nach der allgemeinen Relativitätstherie tatsächlich in einem kräftefreien Raum gefindet. Entscheident ist: Beide Sichtweisen sind nicht falsch.
Moin... Ich glaube inzwischen begriffen zu haben, wo dein Verständnisproblem liegt: Du betrachtest eine Spule (und NUR eine solche), die von einer idealen - also innenwiderstandsfreien - Spannungsquelle getrieben wird. Dort ist es schon so, dass ein Spannungspuls auch einen instantanen Stromfluss derselben Form zur Folge hätte. Dies aber nicht, weil es die Gegenspannung nicht gibt, sondern weil der unendliche Dämpfungsfaktor der Spannungsquelle jede noch so hohe Gegenspannung kompensiert. Die Spannungsquelle zwingt der Spule gegen ihren verbitterten Widerstand das zeitliche Spannungsprofil auf. Das ist aber in etwa so, als würde man die Gegenkraft (Trägheit) einer beschleunigten Masse verneinen, nur weil ein Tischtennisball von einem heranrasenden 40-Tonner ebenfalls "instantan" und nicht "nach und nach" beschleunigt wird. Im Übrigen sind diese mechanischen Analogien (die du ja selbst zu Beginn des Threads ins Feld geführt hast) manchmal ganz nützlich, um Dinge zu verstehen. Hier: eine Induktivität entspricht einer trägen Masse, die Gegenspannung entspricht der Gegenkraft, die eine beschleunigte Masse auf den Verursacher der Beschleunigung ausübt. MERKEN kann man von dieser Gegenkraft aber erst dann etwas, wenn man auch noch so etwas wie elastische Elemente und endliche Kräfte zulässt. Siehe oben: eine Fliege wird von der Windschutzscheibe eines 40-Tonners instantan beschleunigt und fährt quasi "sofort" mit der selben Geschwindigkeit weiter wie der LKW. Fährt der 40-Tonner aber gegen einen PKW (vergleichbarere Kräfte), der hinten eine Feder angebaut hat (wer auch immer sowas macht ;) ), dann wird der PKW vorne einige zehntel Sekunden brauchen, um beschleunigt zu werden. Um das mit der Gegenspannung zu verstehen, schauen wir uns leiber mal einen Spannungsteiler aus L und R an. Ich versuche das mal, in ASCII darzustellen: Uext ----- L ---- R ---- 0V Über L falle die Spannung UL ab, über R die Spannung UR = R*I. Die Ströme in L und R sind zu allen Zeiten gleich, deswegen können wir auf eine Indexierung verzichten. Es gilt für alle Zeiten: Uext = UL + UR. Weiter gilt (Induktionsgesetz): UL = -Uind = L*(dI/dt). (UL und Uind haben verschiedene Vorzeichen, weil die Induktionsspannung nach Definition in der anderen Richtung "gezählt" wird: Das wäre dann formal Uext = - Uind + UR. Ist aber egal, nur beibehalten muss man die Vorzeichen.) Also: Uext = R*I + L*(dI/dt). (1) oder Uext + L*(dI/dt) = R*I = UR (die messen wir dann beispielsweise) Jetzt soll Uext für t>0 ist dI/dt = 0 (stationäre Fälle), also ist UL = 0 und UR = Uext = R*I. Was aber passiert beim Einschalten? L*(dI/dt) ergibt sich aus der Spannung, die momentan über L abfällt - ist aber in jedem Falle nicht negativ. Solange sich noch kein Strom eingestellt hat, ist R*I noch 0, also fällt bei t=0 zunächst die gesamte Spannung über L ab. L*(dI/dt) = Uext. L und Uext sind fest, der Strom kann also nur mit der Rate wachsen, die sich aus dieser Gleichung ergibt. Je mehr Strom jetzt nach und nach fließt (der Mathematiker sieht mit einem Blick den exponentiellen zeitlichen Verlauf), umso mehr Spannung fällt über den Widerstand ab, und umso langsamer wächst der Strom weiter. Messen wir also UL, so stellen wir einen exponentiellen Abfall von Uext auf 0 fest, messen wir UR, so sehen wir, dass diese Spannung von 0 anwächst auf Uext - aber eben beides keineswegs instantan, sondern in endlicher Zeit. Wer öfter mit Differentialgleichungen zu tun hat, sieht das übrigens an der Struktur der Gleichung (1) auf einen Blick. Sollte also die ganze Diskussion, ob das jetzt "Gegenspannung" oder anders heißt, allein am Vorzeichen hängen, dann ist das natürlich wenig intuitiv. Es kommt halt so (mit negativem Vorzeichen) heraus, wenn man "straight forward" mit den Maxwellgleichungen rechnet. Aber wie herum man das jetzt definiert: eine (Selbst-)Induktionsspannung gibt es tatsächlich, und der Strom wächst bei einem angelegten Spannungssprung langsam an und ist nicht sofort "da". Jens
Stimmt Ihr mit damit überein oder nicht? Warum sagt denn niemand was .. :-( Oder habe ich mich falsch ausgedrückt? @.Jens: Mich würde schon interessieren, ob Du das auch so siehst.
Lieber Luigi, erstens bezweifle ich, dass du innerhalb von 4 Minuten (abzüglich googlen und deinen eigen Text verfassen) meinen Beitrag wirklich vollständig gelesen haben kannst. Zweitens reden wir hier die ganze Zeit von SELBSTinduktion - die Links, die du präsentierst, befassen sich alle mit der Induktion, wo die Ursache für die Induktionsspannung ganz allgemein ein veränderliches Magnetfeld ist. Klar, dass DORT keine GEGENspannung auftaucht, denn eine Gegenspannung erfordert begrifflich schon eine Spannung, oder zumindest einen Stromkreis, in dem die Richtung einer Spannung definiert ist. Drittens möchte ich dich darauf aufmerksam machen, dass durchaus auch in den Gleichungen zum allgemeinen Induktionsgesetz die induzierte Spannung mit negativem Vorzeichen auftaucht (Uind = -n*...), was bei Einsetzen eines Stromflusses als Ursache für das Magnetfeld ganz zwanglos wieder auf eine Gegenspannung führt. Viertens möchte ich anmerken, dass in der einzigen halbwegs ausführlichen _Erklärung_ in deiner Ergebnisliste zwar das Wort "Gegenspannung" nicht vorkommt, wohl aber die allgemeinere Formulierung, allgemein bekannt als "Lenzsche Regel": "Das Minuszeichen bedeutet, dass ein Induktionsstrom so gerichtet ist, dass er seiner Ursache stets entgegen wirkt ". Und bleibt man bei der Wikipedia, und folgt dem Link zu "Induktion (Elektrotechnik)" - also dem wohl hier einschlägigeren Artikel -, dann taucht da auch die Gegenspannung wieder auf. Und der Satz: "Die Polarität der selbst-induzierten Spannung ist dabei der Erregerspannung genau entgegengerichtet." Fünftens halte ich dieses Streiten um Begrifflichkeiten (ob das jetzt Induktionsspannung heisst oder Gegenspannung oder Max oder Fritz) für absolut nebensächlich, solange die dahinterliegenden Phänomene nicht verstanden werden.
Fazit: Lesen - nachdenken - verstehen. Und DANN meckern. Ich bin gerne gewillt, weiter über das Vorhandensein der mysteriösen Gegenspannung zu diskutieren, wenn jemand einen Link parat hat, in dem die SELBSTinduktion, bzw. elektrotechnische Aspekte der Induktion ohne den Begriff (oder die sinngemäße Umschreibung) "Gegenspannung" erläutert wird. Oder wenn jemand vielleicht sogar ein Paper präsentieren kann, wo wissenschaftlich fundiert die Lenzsche Regel widerlegt wird. Bis dahin bitte ich von "Hilfestellungen" in dieser Art abzusehen. Ich kann guten Gewissens behaupten, dass ich Hilfe beim Verstehen der Induktion anscheinend weniger nötig habe als so manch anderer hier... Jens
Moin... "Stimmt Ihr mit damit überein oder nicht? Warum sagt denn niemand was .. :-( " weil man hier mit dem Schreiben kaum hinterherkommt ;)
"Es ist der gleich Fall wenn Newton behauptet, ein sich in der Erdumlaufbahn befindlicher Körper befindet sich nach wie vor im Schwerkraftfeld, welches durch die Zentripedalkraft KOMPENSIERT wird. Einstein jedoch behauptet, daß der Ursprung der Zentripedalkraft derselbe ist wie der der Gravitationskraft, so daß sich ein Erdsatellit nach der allgemeinen Relativitätstherie tatsächlich in einem kräftefreien Raum gefindet. Entscheident ist: Beide Sichtweisen sind nicht falsch." Wenn du in diesem Beispiel "ZentripeTalkraft" durch "Zentrifugalkraft" ersetzt, bin ich d'Accord ;) Die Schwerkraft (der Erde) wirkt ja hier als Zentripetalkraft, die Zentrifugalkraft ist die Gegenkraft dazu (actio = reactio). Das ist schon ein bisschen schwierig mit den "Gegenkräften" und "Scheinkräften" (Coriolis, Zentrifugalkraft etc.), weil es mit der Anschaulichkeit oft hapert. Und weil manchmal der messtechnische Zugang fehlt: Der Begriff der "Gegenspannung" ist deswegen problematisch, weil eine Spule ja auch immer einen ohmschen "Anteil" hat - und man eben die "Gegenspannung" nicht einzeln messen kann. Messen kann man lediglich die Gesamtspannung, die über der Spule abfällt - die sich ergibt als Summe der "Gegenspannung" und der Spannung, die über dem ohmschen Widerstand der Spule abfällt. Mathematisch hingegen ist das leicht zu trennen, aber um das zu verstehen, ist etwas Abstraktionsvermögen gefordert... Jens
Wenn du statt "inversem Filter" "inverser Faltungskern" sagst, stimme ich dir zu... Das ist nicht dasselbe...
Jeder _lineare_ Filter lässt sich als Impuls-Response aka Faltungskern darstellen, oder etwa nicht? Worum geht es dir bei der Unterscheidung? Ob ich nun im Frequenzraum filtere oder in der Time Domain falte, das Ergebnis wird doch das selbe sein. Versteh mich nicht falsch, ich lerne gerne dazu..
Moin... "Jeder _lineare_ Filter lässt sich als Impuls-Response aka Faltungskern darstellen, oder etwa nicht?" Richtig. "Worum geht es dir bei der Unterscheidung?" Dass der Impulse Response (Faltungskern) des Filters, der den Frequenzgang wieder "geradebiegt" i.d.R. nicht derselbe ist wie der Faltungskern, den man für eine Entfaltung benötigt. Beim Hall lässt sich das ganz gut veranschaulichen: Ein Hall verbiegt unter Umständen den Frequenzgang überhaupt nicht. Im allgemeinen wird man aber nach Anwendung eines Faltungshalls einen etwas anderen Frequenzgang haben (z.B. den "Raum"-Frequenzgang des echten oder simulierten Hallraums am Standort des (virtuellen) Mikros). Den Faltungskern zu finden, der diesen Hall wieder "entfaltet" (also entfernt), ist nicht ganz trivial. Oder anders gesagt: man kann einen Hall nicht mit einem EQ wieder entfernen. Oder noch anders: "Entfaltung" ist nicht dasselbe wie ein komplementärer EQ. Auch wenn die Begründung hinkt: Wäre das so einfach, wäre Deconvolution nicht so eine komplizierte Sache... ;) Jens
"Oder noch anders: "Entfaltung" ist nicht dasselbe wie ein komplementärer EQ." Komplementäres EQ + Allpass mit Phasenkorrektur. Also aus den vielen EQ mit dem richtigen Frequenzgang der eine mit dem richtigen Phasengang. Ein Faltungshall ist ja vollkommen linear. Das einzige was der macht ist Phasenverschiebung und Frequenzgangverbiegung. Bei diesem linearen Prozess kann ich doch jede Frequenz für sich betrachten, sie wechselwirken ja nicht. Als Beispiel ein Faltungshall der aus zwei identischen Impulsen besteht die in kurzem Abstand hintereinander stehen. Es wird also mit einer Zeitverschiebung das Signal auf sich selbst aufaddiert. Das führt dort wo z.b. die Zeitverschiebung in Relation zur Wellenlänge klein ist zu Amplitudensteigerung. (bzw. Frequenzen 'nahe' f = 1 / (n * deltaT)) Dort wo die Zeitverschiebung der halben Wellenlänge entspricht werden die Frequenzen ausgelöscht. (Und bei den Frequenzen f = 1 / ((n + 1/2) deltaT) .. n Ganzzahlig auch, richtig? -> Kammfilter) Dazwischen kommt es zu Phasenverschiebung und mehr oder minder stark ausgeprägter Amplitudenänderung. Klar dass die Deconvolution jetzt nicht die Anteile wiederherstellen kann die ausgelöscht wurden, aber ansonsten sollte es doch EQ + Allpass tun oder? Schwer wird es doch nur, wenn mir der ursprüngliche Impuls-Response nicht bekannt ist, richtig? ( Und ich dann eben schätzen muss -> Wiener ) Hab ich da ein zu einfaches "Modell"? Soweit ich das erkennen kann sind alle Beispiele in denen es weiter oben zum Versagen der "nachträglichen" Korrektur kam nichtlinear, die Frage ist natürlich wie stark ausgeprägt die nichtlinearen Effekte in unserem Anwendungsbereich sind, das wurde ja auch bereits diskutiert. Tom
Moin... "Hab ich da ein zu einfaches "Modell"?" Vielleicht - ich weiß es nicht. Man muss einfach mal im Hinterkopf behalten, dass die Aussage "Die Impulsantwort ist (im LTI-System) eindeutig durch den Frequenzgang bestimmt und umgekehert" eben nur im Komplexen gilt. Wir machen aber in der "realen" Signalverarbeitung alle Naslang eine Projektion ins reelle. D.h., wir werden uns schonmal darauf einrichten müssen, ohnehin nur in der digitalen Welt weiterzukommen, wenn es um irgendeine Realisierung von "Entfaltung" geht. """Oder noch anders: "Entfaltung" ist nicht dasselbe wie ein komplementärer EQ." Komplementäres EQ + Allpass mit Phasenkorrektur. Also aus den vielen EQ mit dem richtigen Frequenzgang der eine mit dem richtigen Phasengang."" ...wenn es den überhaupt gibt. Reale Filter haben ja nunmal die Eigenart, bestimmte feste Beziehungen zwischen Amplituden- und Phasengang zu haben. Und es gibt Allpassfilter, das ist schon richtig. Aber auch damit lässt sich "in Hardware" nicht jede beliebige pathologische Impulsantwort basteln, die man ggf. braucht. Und in Software ist es nicht viel besser: Wir hatten ja schon festgestellt, dass Nullstellen im zu kompensierenden Frequenzgang ein Problem sind. Das sind aber genauso auch die Nullstellen in der Impulsantwort! Da wird es dann wirklich haarig - auch wenn ich vielleicht analytisch einen "inversen" Kern angeben kann, heißt das nicht, dass der auch praktischen Nutzen hat. Es kann nämlich gut sein, dass "mein" Faltungskern etliche Pole hat ... "Bei diesem linearen Prozess kann ich doch jede Frequenz für sich betrachten, sie wechselwirken ja nicht." Richtig. "[...]Dazwischen kommt es zu Phasenverschiebung und mehr oder minder stark ausgeprägter Amplitudenänderung." Auch richtig. Nur wächst der Aufwand natürlich (ich müsste jetzt nachrechnen, aber das dürfte deutlich mehr als proportional sein) mit der Anzahl der "diskreten Reflexionen" - und davon hat ein z.B. Faltungshall (oder auch jeder andere) eine ganze Menge. "Klar dass die Deconvolution jetzt nicht die Anteile wiederherstellen kann die ausgelöscht wurden," Nun, das ist eigentlich genau das Ziel der Aufgabe - wenn auch nicht immer lösbar. Eine "echte" Entfaltung kann eben durchaus "verlorene" Information wieder herstellen (wirklich verloren ist sie ja nicht unbedingt, wenn man nicht nuir das Signal kennt, sondern auch den Faltungskern). Das dürfte der Grund sein, warum reale Entfaltungen AFAIK tendenziell wirklich eher "rückwärts rechnen" als mit einem inversen Kern zu falten. s.o. das Problem mit den Nullstellen - da geht es ja nicht nur um "verlorene" Information, sondern auch darum, ob der Algorithmus überhaupt numerisch stabil sein kann... "aber ansonsten sollte es doch EQ + Allpass tun oder?" Einigen wir uns vielleicht auf "rein theoretisch - ja". Aber in der Praxis wird das in der Regel nicht gehen, und schon gar nicht mit analog aufgebauten EQs und Allpässen... "Schwer wird es doch nur, wenn mir der ursprüngliche Impuls-Response nicht bekannt ist, richtig? ( Und ich dann eben schätzen muss -> Wiener )" Das ist ja nochmal ein ganz anderes Problem. "Soweit ich das erkennen kann sind alle Beispiele in denen es weiter oben zum Versagen der "nachträglichen" Korrektur kam nichtlinear," Wenn du damit die Entkopplung bzw. Projektion meinst, ja. "die Frage ist natürlich wie stark ausgeprägt die nichtlinearen Effekte in unserem Anwendungsbereich sind, das wurde ja auch bereits diskutiert." Da muss man aufpassen: Eine Kennlinie z.B., die bezüglich ihrer Amplitudenlinearität "sehr gut" ist (z.B. in Hinblick auf den resultierenden Klirrfaktor o.ä.), kann trotzdem bei so heiklen Aufgaben wie eines Entfaltung schon viel zu nichtlinear sein. Siehe Nullstellen oder "kurz davor" - da geht es dann um die Wurst und ein quadratischer oder kubischer Term mit seeeehr kleinem Koeffizienten kann dir bei so etwas alles versauen - auch wenn man davon ansonsten im "täglichen Leben" überhaupt nichts merkt. Ein Beispiel: Ich habe in meiner Diplomarbeit u.a. mit gekoppelten, nichtlinearen Oszillatoren zu tun gehabt. Der relative Kopplungskoeffizient hatte eine Größenordnung von bis hinab zu 10^-8. Also der hundert-millionste Teil der Energie des einen wird in den anderen eingekoppelt. Und selbst das kann noch ein QUALITATIV anderes Verhalten zur Folge haben (in diesem Fall Übergang von harmonischen Oszillationen zu quasiperiodischen, rund 20-fach überhöhten "Spikes"). Allerdings nur, wenn beide Oszillatoren in etwa resonant waren. Das ist natürlich ein ganz anderes System und schon jeder einzelne Oszillator ist nichtlinear, aber das soll hier nur zur Verdeutlichung dienen: Von dieser schwachen Nichtlinearität ist bei schon geringer Verstimmung der beiden Oszillatoren nicht zu spüren, in Resonanz aber geht die Post ab (ohne Kopplung übrigens auch nicht ;) ). Da aber ein "komplementäres Filter" auch immer resonant (bzw. gerade antiresonant) sein wird, muss man auch da mit einem extrem überhöhten Einfluss von Nichtlinearitäten rechnen... Jens
