Vad är ett frekvensspektrum?

[ensamsol]

Jag går en kurs om akustik som är mycket svår för en person som knappt vet något om ämnet innan.
Jag har väldigt svårt att hänga med och undrar om någon skulle vilja förklara vad ett frekvensspektrum är egentligen? Förklara gärna som om det var en idiot du hade att göra med, för rent akustiskt är jag en idiot, sorligt men sant   

Vi har t ex fått en uppgift att ladda ner en liten plugg som visar frekvensspektrum och vi ska tillämpa detta på lite olika ljud och sedan avläsa och berätta vad det är vi ser i diagrammet.
Visst fungerar det, men jag förstår inte vad det egentligen vill säga och vad det är den egentligen mäter.

Så här ser t ex ett av ljuden ut:



Någon? 

[MaxB]

Jag tycker att diagrammet visar ett ljud som innehåller låga och höga toner och en hel del där emellan.

De toner som har låg frekvens (till vänster) når i diagrammet högre på Y-axeln än toner med högre frekvens (längre till höger).
Högst volym (om man kan uttrycka sig så) verkar det vara mellan 100 och 200 Hz (antal svängningar per sekund). Där når diagrammet högst.

Y-axeln (vänstra sidan) visar ljudvolymen, i antal decibel, där 0 dB är maximal volym. Detta visas med en linjär skala.
X-axeln (nederst) visar frekvensen och jag ser att frekvensen representeras med en logaritmisk skala.
Det ser jag eftersom man från vänster till mitten har 10 till 470 Hz och från mitten till höger har 470 till 22000 Hz

Kanske kan man läsa ut mer?

[Eddi]

Det ser ut som en ångbåtsvissla.

[morgonte]

Jag går en kurs om akustik som är mycket svår för en person som knappt vet något om ämnet innan.
Jag har väldigt svårt att hänga med och undrar om någon skulle vilja förklara vad ett frekvensspektrum är egentligen? Förklara gärna som om det var en idiot du hade att göra med, för rent akustiskt är jag en idiot, sorligt men sant   

Ok,  ljud är fysikaliskt sett förändringar i lufttrycket. Snabba förändringar uppfattas av oss som höga toner, långsammare som låga. Stora förändringar i lufttryck uppfattas som starka ljud, små förändringar som svaga ljud.

Alla naturliga ljud består av många toner i olika tonhöjd (frekvens) och olika ljudstyrka (amplitud). Ett frekvensspektrum är ett sätt att i diagramform presentera ett ljuds olika tonhöjder och vilken ljudstyrka dessa har. På x-axeln har du frekvensen och på y-axeln amplituden. Kurvan beskriver hur starkt det aktuella ljudet är vid olika frekvenser.

Hoppas det klarnar! För en lite mer avancerad analys läs MaxB:s inlägg här ovan, eller wikipedia http://sv.wikipedia.org/wiki/Ljud.

[Dee]

En annan sak med ljudet ovan är att det har basfrekvenser hela vägen ner (så långt pluggen visar). Jag kan inte tänka på något ljud som ska innehålla så mycket information i både låga, mid och höga frekvenser så om detta inte är ett subbassljud så säger bilden också att du bör skära bort en hel del botten (lågfrekvens) i ljudet för att få en bättre mix.

[ensamsol]

Stort tack för svaren!
Då har man fått en liten bild av hur det fungerar. Verkligen användbart!

Exemplet ovan ska föreställa någon typ av bongotrumma tror jag, det låter så. (Har inte själv spelat in).
Varför basregistret är så starkt vet jag inte och det är samma på alla ljuden. 

Sedan ska man bestämma var man hittar grundtonen i ljuden och tänkte bara snabbkolla med er proffs här om det är som jag tror:

I de allra flesta fall finns grundtonen där amplituden är som högst.
Men det finns såklart undantag. Bilden nedan är en inspelning av en baskagge.
Min första tanke var att grundtonen ligger där det är som högst amplitud runt 47 hz.
Men nånting säger mig att grundtonen istället ligger på peaken på 100 hz. Vad tror ni?

[MaxB]

Är det fusk eller ok att du i samband med denna utbildning frågar oss?

[ensamsol]

Oj, det har jag faktiskt inte ens tänkt på.
Men jag tror inte att det kan anses som fusk. För jag menar inte att ni direkt behöver svara på frågan. Mer dubbelkolla om det jag säger stämmer.

[Rattlesnake]

Finns det en grundton i en baskagge? Jag upplever inte det som ett instrument med någon fast tonhöjd.

[Fuzzbub]

Finns det en grundton i en baskagge? Jag upplever inte det som ett instrument med någon fast tonhöjd.

Det gör det nog och den tonen borde bero på baskaggens diameter och djup samt spänningen i baskaggeskinnet och antagligen även
på materialet i själva kaggen.   Att tonen inte uppfattas så lätt beror nog på att man dämpar den så hårt men prova att ta ur all dämpmaterial
så klingar den nog ut.    Kvasi-kvalificerat svammel utan att för den delen vara trummis.    /JEH

[MaxB]

Finns det en grundton i en baskagge? Jag upplever inte det som ett instrument med någon fast tonhöjd.

Nästa fundering - om man jämför en sinuston med en fyrkant-signal Den första är väl ren och har en grundton och den andra är full övertoner. Måste fyrkant-vågen ha endast en grundton eller kan den ha flera? Jag har inte tänkt på det förut och har inte svaret. Kan man t.ex. bygga upp en fyrkantvåg baserad på två sinustoner = två grundtoner?

[ensamsol]

Finns det en grundton i en baskagge? Jag upplever inte det som ett instrument med någon fast tonhöjd.

Nästa fundering - om man jämför en sinuston med en fyrkant-signal Den första är väl ren och har en grundton och den andra är full övertoner. Måste fyrkant-vågen ha endast en grundton eller kan den ha flera? Jag har inte tänkt på det förut och har inte svaret. Kan man t.ex. bygga upp en fyrkantvåg baserad på två sinustoner = två grundtoner?

Vad är en fyrkantssignal nu då? 
Det är inte lätt att hänga med 

[Håkan Nilsson]

Finns det en grundton i en baskagge? Jag upplever inte det som ett instrument med någon fast tonhöjd.

Det gör det nog och den tonen borde bero på baskaggens diameter och djup samt spänningen i baskaggeskinnet och antagligen även
på materialet i själva kaggen.   Att tonen inte uppfattas så lätt beror nog på att man dämpar den så hårt men prova att ta ur all dämpmaterial
så klingar den nog ut.    Kvasi-kvalificerat svammel utan att för den delen vara trummis.    /JEH

Dämpar man alltid kaggen hårt?

[MaxB]

Finns det en grundton i en baskagge? Jag upplever inte det som ett instrument med någon fast tonhöjd.

Nästa fundering - om man jämför en sinuston med en fyrkant-signal Den första är väl ren och har en grundton och den andra är full övertoner. Måste fyrkant-vågen ha endast en grundton eller kan den ha flera? Jag har inte tänkt på det förut och har inte svaret. Kan man t.ex. bygga upp en fyrkantvåg baserad på två sinustoner = två grundtoner?

Vad är en fyrkantssignal nu då?  Det är inte lätt att hänga med 

Röd är en sinusvåg, en ren ton. Om man t.ex. överstyr den med en stor förstärkning (distpedal / fuzz) klipper den i toppen av sinuskurvan om komponenterna i det förstärkarsteget inte kan förstärka mer och då klipps övre delen av sinuskurvan rakt av. Om det är tillräckligt stor förstärkning kan sinuskurvan efter denna förstärkning se ut ungefär som den gröna (fyrkantvåg).
Där finns förutom en ren signal (en ton) väldigt många "övertoner".

[tsmalmbe]

En kantvåg, så bra som den kan bl av 6 sinustoner



Mer härifrån http://www.computermusicresource.com/squarewave.tutorial.html

[Mr Artrock]

Hej och ursäkta MaxB men hmmmm, övertoner i en sinusvåg, nej jag tror inte det!
 

[Claes]

För de som har missat det , så finns också vår Wiki, där jag tycker att [wiki=Fyrkant]fyrkantvåg[/wiki] är enkelt och bra förklarad...

[Fuzzbub]

Finns det en grundton i en baskagge? Jag upplever inte det som ett instrument med någon fast tonhöjd.

Det gör det nog och den tonen borde bero på baskaggens diameter och djup samt spänningen i baskaggeskinnet och antagligen även
på materialet i själva kaggen.   Att tonen inte uppfattas så lätt beror nog på att man dämpar den så hårt men prova att ta ur all dämpmaterial
så klingar den nog ut.    Kvasi-kvalificerat svammel utan att för den delen vara trummis.    /JEH

Dämpar man alltid kaggen hårt?

Nja inte alltid kanske. Jag spelade med en trummis en gång som inte dämpade värst mycket men han hade en teknik där han dröjde kvar med
klubban (eller vad det heter) mot skinnet och dämpade på det sättet.  /JEH

[Rattlesnake]

För de som har missat det , så finns också vår Wiki, där jag tycker att [wiki=Fyrkant]fyrkantvåg[/wiki] är enkelt och bra förklarad...

Vill man ha exempel på hur olika vågformer låter, så brukar man likna fyrkantvåg vid en klarinett, sinusvåg vid flöjt och sågtandsvåg vid violin. Den sistnämnda liknelsen kräver lite större fantasi, tycker jag.

[Claes]

För de som har missat det , så finns också vår Wiki, där jag tycker att [wiki=Fyrkant]fyrkantvåg[/wiki] är enkelt och bra förklarad...

Vill man ha exempel på hur olika vågformer låter, så brukar man likna fyrkantvåg vid en klarinett, sinusvåg vid flöjt och sågtandsvåg vid violin. Den sistnämnda liknelsen kräver lite större fantasi, tycker jag.

Det där med sågtand, är väl mest med tanke på hur tonen skapas. Det blir ju lite som vågen ser ut, att stråken gnider mot strängen och sedan studsar av, för att gnida igen, studsa av etc i väldigt snabb takt... Ljudet vete 17...

[MaxB]

Hej och ursäkta MaxB men hmmmm, övertoner i en sinusvåg, nej jag tror inte det!

Röd är en sinusvåg, en ren ton...

alltså inga övertoner - här är vi överens! 

...tillräckligt stor förstärkning kan sinuskurvan efter denna förstärkning se ut ungefär som den gröna (fyrkantvåg).

Då sinusvågen förstärkts så mycket att förstärkarsteget bottnar ser sinuskurvan inte längre ut som en sinuskurva. Den närmar sig mer och mer utseendet av en fyrkantvåg. Här finns övertoner. Vi borde vara överens? 

[MaxB]

Vad är en fyrkantssignal nu då? 
Det är inte lätt att hänga med 

Kanske missat en detalj. Då man tittar på en signal (en ren ton eller annan signal) i ett oscilloskop, kan man se signalen representerad på dessa sätt.

[Mr Artrock]

ärligt talat, hur många av er sitter med elektronikkunskap och arbetsredskap oscilloskop???

att titta på sinusvågor och fyrkantsvågor etc och veta hur man trimmar sin elektronik kräver lite mer än inklipp/citat från div wiki's etc om ni hajjar...ok, övertoner kommer ifrån en violsträng, en gitarrsträng, en flöjt osv dvs naturliga ljud, visst kan man mäta dom också men då ser man snabbt att det inte handlar om rena sinuskurvor etc, det är på lite olika plan om man säger så!

[Fuzzbub]

ärligt talat, hur många av er sitter med elektronikkunskap och arbetsredskap oscilloskop???

Check!  Elektroniknörd här.  Har en hörna med doningar i sovrummet... =P    /JEH

[MaxB]

ärligt talat, hur många av er sitter med elektronikkunskap och arbetsredskap oscilloskop???
...veta hur man trimmar sin elektronik kräver lite mer än inklipp/citat från div wiki's etc om ni hajjar...

Check!  Elektroniknörd här.  Har en hörna med doningar i sovrummet... =P    /JEH

Hajar, been there done that!

Check!  Det är väl så man tidigare upptäckt hur signalen ser ut beroende på hur man förändrar den! Bilden är länk från internet. Resten är från egna minnen och tidigare erfarenhet! Minns att det var kul att tillverka distpedaler av transistorförstärkarsteg och samtidigt se och höra de förändringar man fick från olika värden på ingående komponenter. Min första synt var en astabil vippa jag byggde. Det var grejer det. Kunde spela melodier på den, monterade senare in den i bilen och öppnade bilstereon för att löda så jag kunde ta in signalen från astabila vippan och via högtalaren i grillen på bilen få det att låta som en polissirén från Sverige eller Amerika beroende på hur jag använde den! Har en del kul minnen kopplat till det.

Pysslar du med sånt Fuzzbub?

[Eddi]

Jag hade en kompis i lumpen som byggde om en transistorradio till en synth han var en riktig nörd. Han byggde också en dammsugare till bilen som drevs på cigarett-tändaruttaget - för att kunna dammsuga bilen krävdes dock en polare som dammsög och att han körde bilen samtidigt.

[Claes]

ärligt talat, hur många av er sitter med elektronikkunskap och arbetsredskap oscilloskop???

Check!
Har jobbat med reparationer av elektronik ända sedan jag slutade skolan (datorer i ca 12 år, på komponentnivå de första 7-8 åren och senare på kortnivå, något som var mycket tråkigare - och de senaste 12 åren reparation av streckkodsläsare) - och har naturligtvis både oscilloskop och lödstationer hemma också...

[MaxB]

Hihi, tre hittills. Du själv Mr Artrock, har du sysslat med sånt eller gör det fortfarande?
Nu är man nyfiken! 

[Mr Artrock]

Hihi, tre hittills. Du själv Mr Artrock, har du sysslat med sånt eller gör det fortfarande?
Nu är man nyfiken! 

 njae eller både och hur ska man säga ??? jag lärde mig löda etc redan i högstadiet på fritt valt arbete tror jag det hette, jag valde givetvis radioelektronik som fanns på vår skola Adolf-Fredrik i Sthlm där vi fick tillverka förstärkare och radiomottagare, hade samma majje (magister) i träslöjd och fick per automatik även 5:a i betyg i det ämnet trots att jag bara busade med flickorna och inte gjorde vad man skulle på lektionerna förutom vissa egennyttiga undantag som keyboardställ i trä etc, det här med oscilloskop etc är definitivt inte min grej även om jag fattar lite omkring det hela men har alltid förlitat mig på rena experter och kompisar på området när det gäller elektroniken och analysen av dessa olika vågor i trimsyfte etc, mitt nästa projekt som jag egentligen redan borde/skulle gjort vid det här laget består i att byta kondensatorer och IC's i mitt soundcraft ghost 24 kanalsbord som en uppgraderingstweak enl. Creation audio labs i usa recept för att få det i toppskick, skall i ärlighetens namn berätta att jag kört a-b och tom c tester mellan de finaste preamps från mitt gamla bord trident s80, forssell smp-2 och detta ghostbord + en del andra outboardpre's och skillnaden är väl inte så där skyhög spår per spår per se men givetvis sammantaget i ett större projekt så blir resultatet självklart bättre med preamps med större och jämnare dynamik samt frekvensåtergivning i korrelation bla bla nu låter det genast väldigt akademiskt kanske men jag tror ni hajjar...och jag har druckit vin redan ha ha  sista dagarnas party i Bretagne...

[Fuzzbub]

ärligt talat, hur många av er sitter med elektronikkunskap och arbetsredskap oscilloskop???
...veta hur man trimmar sin elektronik kräver lite mer än inklipp/citat från div wiki's etc om ni hajjar...

Check!  Elektroniknörd här.  Har en hörna med doningar i sovrummet... =P    /JEH

Hajar, been there done that!

Check!  Det är väl så man tidigare upptäckt hur signalen ser ut beroende på hur man förändrar den! Bilden är länk från internet. Resten är från egna minnen och tidigare erfarenhet! Minns att det var kul att tillverka distpedaler av transistorförstärkarsteg och samtidigt se och höra de förändringar man fick från olika värden på ingående komponenter. Min första synt var en astabil vippa jag byggde. Det var grejer det. Kunde spela melodier på den, monterade senare in den i bilen och öppnade bilstereon för att löda så jag kunde ta in signalen från astabila vippan och via högtalaren i grillen på bilen få det att låta som en polissirén från Sverige eller Amerika beroende på hur jag använde den! Har en del kul minnen kopplat till det.

Pysslar du med sånt Fuzzbub?

Japp, man har ju gått El-Tele på gymnasiet och en hel del annat.  Nuförtiden så gräver jag mest i förstärkare och intresserar mig för rörförstärkare. Har ett hemmabygge
(Marshalls 18wattscombo som topp) som jag pular lite med av och till. Funderar på att skaffa grejor för att göra fina mönsterkort också, om ingen här på KR har sånt och gillar att
dona med det och kanske ta lite hobby-jobb.      /JEH

[MaxB]

ärligt talat, hur många av er sitter med elektronikkunskap och arbetsredskap oscilloskop???
...veta hur man trimmar sin elektronik kräver lite mer än inklipp/citat från div wiki's etc om ni hajjar...

Check!  Elektroniknörd här.  Har en hörna med doningar i sovrummet... =P    /JEH

Hajar, been there done that!
Check!  Det är väl så man tidigare upptäckt hur signalen ser ut beroende på hur man förändrar den! Bilden är länk från internet. Resten är från egna minnen och tidigare erfarenhet! Minns att det var kul att tillverka distpedaler av transistorförstärkarsteg och samtidigt se och höra de förändringar man fick från olika värden på ingående komponenter. Min första synt var en astabil vippa jag byggde. Det var grejer det. Kunde spela melodier på den, monterade senare in den i bilen och öppnade bilstereon för att löda så jag kunde ta in signalen från astabila vippan och via högtalaren i grillen på bilen få det att låta som en polissirén från Sverige eller Amerika beroende på hur jag använde den! Har en del kul minnen kopplat till det.
Pysslar du med sånt Fuzzbub?

Japp, man har ju gått El-Tele på gymnasiet och en hel del annat.  Nuförtiden så gräver jag mest i förstärkare och intresserar mig för rörförstärkare. Har ett hemmabygge
(Marshalls 18wattscombo som topp) som jag pular lite med av och till. Funderar på att skaffa grejor för att göra fina mönsterkort också, om ingen här på KR har sånt och gillar att
dona med det och kanske ta lite hobby-jobb.      /JEH

Samma här. Gymnasiet, el-tele, gren telereparatör. Tog sen (efter en tids utbildning) certifikat för att få löda försvarets utrustning, då jag en tid arbetade med sånt. Samtidigt experimenterade man med att rita kretsar för effektboxar till gitarren. Använde några olika metoder för att etsa efter att man ritat om kretsarna, så de skulle ta så liten plats som möjligt på kretskortet innan man lödde på komponenterna. Det var kul att rita om förstärkarstegen, spegelvänt och så platssnålt som möjligt. De etsade banorna ligger på undersidan därför fick man göra det spegelvänt. Hade en dist som drevs med ett 1,5 V, allt inbyggt i en matlåda. Den lät superbra. En switch för att slå på och två pottar, ton och mängd överstyrning.

[Fuzzbub]

Samma här. Gymnasiet, el-tele, gren telereparatör. Tog sen (efter en tids utbildning) certifikat för att få löda försvarets utrustning, då jag en tid arbetade med sånt. Samtidigt experimenterade man med att rita kretsar för effektboxar till gitarren. Använde några olika metoder för att etsa efter att man ritat om kretsarna, så de skulle ta så liten plats som möjligt på kretskortet innan man lödde på komponenterna. Det var kul att rita om förstärkarstegen, spegelvänt och så platssnålt som möjligt. De etsade banorna ligger på undersidan därför fick man göra det spegelvänt. Hade en dist som drevs med ett 1,5 V, allt inbyggt i en matlåda. Den lät superbra. En switch för att slå på och två pottar, ton och mängd överstyrning.

Då har vi rätt lika bakgrund.   Telerep-grenen och löda i försvarets prylar, lumpade som tekniker på F.R.A.  Byggde förresten mitt hemmaslutsteg där (köpte egna grejor!) som
fortfarande används här hemma. 
Kul att det verkar finnas en drös med likasinnade här!      /JEH

[Claes]

Jag gick 4-årigt tekniskt gymnasium, el-tele. Sedan gjorde jag lumpen i 14.5 månader som teletekniker i Flottan, tog lödcert och reparerade sedan radio, radar och eldledningsutrustning etc och blev sista tiden instruktör.

Har också byggt slutsteg, preamps, eq - och t o m en 16-kanalig mixer (som var ett j-a jobb pga alla reglar, rattar och knappar - det mekaniska har aldrig känts lika kul som elektroniken...) och diverse mer eller mindre meningslösa prylar... Byggena var dock väldigt länge sedan och är ett avslutat kapitel eftersom det tar för lång tid. Det är mycket smidigare att köpa färdigt.

[jonnerstone]

Jag gick ett treårigt program på gymnasiet som hette Elektronik och Indusitriautomation (ELIA) Efter lite småjobb på bla Besam automatdörrar (kortlås avd.), Mölnycke Mobility (tillverkade Permobiler) och Elektrocentralen (plc-programmering) samt ett par år på musikskola så hoppade jag på elektroingenjörs-programmet på LTH, gick ett år på detta men p.g.a att jag blev ordentligt misshandlad en kväll på väg hem från krogen, fick jag en längre tids frånvaro från studerandet (som gick i ett grym högt tempo) och lyckades aldrig riktigt komma ikapp och fick således inte ihop tillräckligt med studiepoäng. Trots läkarintyg och intyg från mina professorer och bildbevis mm så ville inte CSN bevilja mig fortsatt studiestöd, så jag fick helt enkelt hoppa av. Detta dödade också mer eller mindre mitt intresse för att bygga elektronik. Sadlade om till nätverkstekniker och jobbade ett tag på Stockholms Universitet på nätverksavd., men märkte snart att det inte var min grej riktigt, gick ner 10000 i lön och började jobba som elevassistent på en särskola för handikappade. Där trivdes jag.
Nu försöker jag så gott det går att leva på musiken, men extraknäcker även på ett nattjobb som Personlig Assistent.

Oscilloskop har jag haft två stycken, men dom e sålda för länge sedan.

Thats my story  för den som tycker det är intressant   

[Mr Artrock]

jonnerstone, du har en bra berättelse och erfarenhet att förtälja, det är det jag gillar med detta forum vi återkommer med personliga referenser o erfarenheter och lär känna varandra vilket är intressant på alla vis...jag har druckit rödtjut ikäll så det heter duga men gillar läget härinne på kontrollrummet jag har också en lång räcka med stories om det är så att någon vill veta, alltifrån en misshandlande fader till total kärlek fr. morsan osv osv dvs rätt splittrad ungdomstid och har sett misshandeln i vitögat och därefter spejsat ut i tillvaron på gott och ont, mött allsköns karaktärer ifrån alla hörn både här och där, nothing is easy som Jethro Tull dvd'n heter från 1970 isle of man...