Beiträge von CyberSeb

Der Frequenzsprung muss eigentlich überall im Europäischen Verbundnetz vorhanden sein. Und ja, wenn die noch etwas größer sind, sollte man das hören.

Im Stroboskop sieht man das allerdings nicht, da das Stroboskop ja auch mit der Netzfrequenz angeblitzt wird. Das ist ja das Perfide!

Den Klirrfaktor habe ich nicht gemessen, dazu fehlt mir die Technik. Der Sinus wird aus Wavetables mit 128 Samples mit 8 Bit per voller Periode erzeugt. Im Halbwellenmodus 9 Bit. Der Sinus sieht aus wie aus dem Bilderbuch, ein leichter 31-kHz-Ripple von der PWM ist aber noch zu sehen. Anbei ein Foto mit einem tragbaren Oszi. Hinter dem Class-D-Verstärker gibt es ein leichtes Ringing (siehe Bild), meine alte H-Brückenschaltung war sauberer.

Ich hab' hier noch ein richtiges Oszi (Siglent SDS 1104X-E), mit dem ich noch ein paar Bilder bzw. Screenshots aufnehmen möchte.

Die Frequenzauflösung beträgt übrigens echte 0,0001 Hz, das kann man mit den Signalen "50 Hz Reference" und "Regulated Frequency" überprüfen, indem man auf eines triggert und damit das andere "wandern" lässt:

The “50 Hz Reference” signal is a rectangular fixed 50 Hz reference signal. The “Regulated Frequency” signal is a rectangular signal with the same frequency as the regulated target frequency (as for PWM channels 1 and 2).

Allerdings gibt es bei den feinsten Abstufungen leichte Jitter-Effekte, die in der Praxis aber keine Rolle spielen.

Viele Grüße

Sebastian

Zitat von luebeck

mit einer zur Musik nicht synchronisierten Zeitmessung einmal pro Umdrehung dürfte man da nicht viel sehen, befürchte ich.

Deswegen mein Vorschlag weiter oben mit einer zusätzlichen "schnelleren" Messung mittels Stroboskop-Scheibe.

Zu den Schwankungen im Ausgangssignal: in den 1980er Jahren hab ich mal Siemens S5 programmiert und nach einem DA-Wandler hatte ich auch unerklärliche Schwankungen. Stellten sich später als Rundungsfehler der stark bit-begrenzten Rechenoperationen heraus.

Schöne Grüße

Günter

Das sind sehr interessante Überlegungen. Du hast natürlich Recht, dass man kurzfristige Schwankungen (innerhalb einer Umdrehung) mit meinem Verfahren nicht messen kann. Auch über mehrere Umdrehungen geht das nicht, da meine Regelung sehr träge reagiert. Mit einem Hilfsmittel, wie einer Stroboskopscheibe, könnte das dagegen gehen. Wie ich aber gleich zeigen werde, deutet doch einiges darauf hin, dass man längerfristige Änderungen in der Rillenauslenkung wohl doch (zumindest teilweise) erkennen kann. Mit "länger" meine ich im Bereich von mehreren Minuten.

Das mit den Rundungsfehlern kann auch sein! Problematisch ist auch die Darstellung von Gleitkommazahlen. MagicQuartz rechnet mit 32-Bit Floats. Manche Werte können schlicht und ergreifend nicht dargestellt werden! Z.B. lässt sich 9999,9999 nicht darstellen; die nächste kleinere Zahl ist 9999,9990 -- das ist der Grund, warum die MagicQuarz-Dokumentation für Konfigurationsparameter VoltageMtOff / VoltageMtOn den Wertebereich 0–9999,9990 angibt, obwohl man im Menü 9999,9999 einstellen kann. Das kann gerne mal Ärger machen (hat es auch ...); die Präzision der Gleitkommazahlen ist aber für die Berechnungen in unserem Fall m. E. ausreichend.

So, ich wollte es nun wissen, ob sich die Rillenauslenkung irgendwie im "Speedprofil" erkennen lässt. Darum habe ich mir nochmal Peter Hofmann reingezogen und die beiden ermittelten Kurven untereinander gesetzt (die zweite Kurve hat um das anschaulicher zu machen einen Offset von -0.05 RPM, darum ist sie nach unten verschoben):

Sieht irgendwie ähnlich aus. Ist da eine Korrelation? Hier mit einer anderen Skalierung der Y-Achse:

Man erkennt, dass die Kurven ähnlich steigen und sinken. Hier nochmal ohne die Raw-Werte, ohne "Shift" übereinandergelegt:

Da sieht man es besser. Warum der Dual 1219 bei der zweiten Messung schneller "nach oben" abhaut, weiß ich nicht.

Ich bin kein Statistiker und dies ist sicher keine repräsentative Messung. Aber ich meine schon eine gewisse Korrelation zu erkennen.

Wo kommen aber die Unterschiede her? Dafür habe ich den 1219 "im Leerlauf" laufen lassen, also ohne aufgelegte Nadel. Eine Stunde. Nur um zu schauen, wie stabil (oder auch nicht) das ist. Seht selbst:

Ja, das schwankt schon leicht. In etwa in der Größenordnung, in der ich den Effekt der Rillenauslenkung oben geglaubt habe zu sehen. Ob das Messfehler sind ist oder ob sich der 1219 tatsächlich so verhält, kann ich nicht mit Sicherheit sagen. Ich glaube, das sind die Grenzen, was meine Firmware messen kann.

Zum Schluss gibt es noch etwas sehr Interessantes. Ich weiß, dass es um 22:01 einen Frequenzsprung im Netz gibt. Mir ist das aufgefallen, da in meiner Wohnung zu diesem Zeitpunkt zuverlässig die LED-Beleuchtung kurz aussetzt. Um 22:13 auch. Irgendwo wird da in letzter Zeit heftigst rumgeschaltet. Darum habe ich die Messung nochmals gestartet, Punkt 21:30. Den 1219 habe ich allerdings nicht an MagicQuartz gehängt, sondern ans Netz. Damit MagicQuartz meint, dass es den Plattenspieler versorgt, habe ich den ollen 1019 dran gehängt.

Wie man sieht, korreliert das wunderbar mit der Netzfrequenz:

Quelle: https://www.energy-charts.info/charts/frequency/chart.htm?l=de&c=DE&WCF_AMPERSAND×lider=1&hour=20&datetimepicker=10.07.2023

Viele Grüße
Sebastian

Naja, vielleicht waren meine Überlegungen zu dem Effekt des Musikmaterials auch nicht ganz zu Ende gedacht. Ich habe es halt auf dem Display nicht gesehen, aber das heißt nicht, dass man es nicht in den Kurven sehen kann. "Glauben", wie ich schrieb, ist bei so etwas nicht angebracht!

Ich denke, das lässt sich recht einfach untersuchen. Ich werde die Platte nochmals loggen und die Kurven nebeneinander legen. Man sollte recht einfach sehen, ob da eine Korrelation vorhanden ist. Zusätzlich kann ich den Plattenspieler loggen, ohne dass die Nadel aufliegt. Entweder ist die Kurve dann "glatt" (dann war das wirklich das Musikmaterial), oder krakelig (dann ist es etwas anderes).

Viele Grüße, Sebastian

Hallo Günter,

danke für die sehr guten Fragen!

Die gelbe Linie ist die von der Speedbox erzeugte Wechselstromfrequenz, mit der der Plattenspieler betrieben wird. Um mögliche Netzfrequenzschwankungen auszuschließen, habe ich diese mit der Speedbox erzeugt. Bei den "unkorrigierenden" Messungen wurde die Regelung deaktiviert (QrtzLatency=0), darum liegt die gelbe Linie fix bei 50 Hz. Bei den "korrigierenden" Messungen wurde QrtzLatency auf 3 (Standardwert und relativ "aggressiv") gestellt, was die Regelung aktiviert hat -- darum schwankt die Frequenz. Die neue Frequenz wird von der Firmware pro Tellerumdrehung auf Basis der Geschwindigkeitsmessungen berechnet.

Bzgl. Deiner zweiten Frage würde ich sagen, dass man die beiden Geräte nicht miteinander vergleichen kann. Der 1019 driftet sehr stark, der 1219 dagegen praktisch gar nicht. Das ist auf jeden Fall ein Grund, warum man m. E. keine "Muster" erkennen kann. Vielleicht würde das gehen, wenn man den 1219 mehrmals aufzeichnet oder die Daten weiter aufbereitet (z.B. hochpassfiltert, um die Drifts rauszurechnen).

Ich glaube es aber nicht. Das Musikmaterial hat nach meinen bisherigen Beobachtungen keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit oder dieser liegt in einem Bereich, den ich mit meiner Technik nicht mehr messen kann. Ich habe wirklich mehrfach versucht, zu sehen, ob die Regelung die Frequenz in leisen Passagen runterregelt und in lauten wieder hoch. Ich hätte das auch erwartet; konnte aber nie etwas in diese Richtung erkennen. Ich kann auch nicht erklären, warum die Kurven teilweise so "krakelig" sind. Wie gesagt, am Musikmaterial scheint es nicht zu liegen. Vielleicht mikroskopische Partikel in der Schmierung? Staub, der an der Nadel hängt und immer wieder abgeht? Das sind aber alles nur Vermutungen. Hier wäre weitere Forschung nötig ...

Die Platte war übrigens Peter Hofmanns "Rock Classics". Tolle Platte, aber noch ein paar Mal ertrage ich die vorerst nicht mehr.

Viele Grüße
Sebastian

Zivi, danke für die Hinweise zu den Induktivitäten. Wenn ich selber einen Inverter entwickle, werde ich darauf achten!

OK, ich habe in den letzten Tage die Firmware so umgebogen, dass sie die Messwerte an den Computer loggt und die beiden Duals nochmal durchgemessen. Die Messwerte habe ich anschließend mit einer Tabellenkalkulation grafisch aufbereitet. Man sieht sehr schön, wie die Regelung funktioniert, aber auch, wo es noch Verbesserungsbedarf gibt.

Ich habe sämtliche Daten auf meiner Homepage bereitgestellt. Die folgenden Texte sind teilweise aus diesen rauskopiert.

Allgemein:

• Die Messungen wurden mit den Plattenspielern jeweils im Kaltzustand bei 50 Hz gestartet. Wegen dieses Starts bei 50 Hz benötigt die Regelung etwas Zeit, um die korrekte Geschwindigkeit zu erreichen. Im Regelbetrieb wird mit der zuletzt ermittelten Frequenz fortgefahren, so dass dieser Effekt dann nicht auftritt (es sei denn, der Plattenspieler driftet, siehe unten).
• Es wurde immer die selbe Schallplatte wiedergegeben, A und B Seite. Dabei wurden die Plattenspieler über die Automatik gestartet und gestoppt. "QrtzLatency" wurde bei den korrigierenden Testdurchläufen auf den Standardwert 3 gestellt.
• Bei den Werten "RPM-Raw" handelt es sich um die tatsächlichen Messwerte, die MagicQuartz ermittelt. Diese werden anschließend, wie in der Dokumentation beschrieben, über einen gleitenden Durchschnitt gemittelt, was mit "RPM-Averaged" dargestellt wird (Parameter BufferSize=40).
• Die vertikalen roten Linien ergeben sich durch die Automatik, die den Plattenteller stark abbremst.
• Die Y-Achse stellt die interne Systemzeit der Firmware dar.

Dual 1019 unkorrigiert:

Wie bekannt driftet das Gerät stark, d.h. es wird im Betrieb schneller. Vermutlich ist dies auf gealterte Schmiermittel zurückzuführen. Bei der unkorrigierten Messung ist zu erkennen, dass die Nadelreibung am Anfang der Platte höher ist, da der Plattenteller am Anfang der B-Seite zunächst schneller läuft als am Ende der A-Seite.

Dual 1019 korrigiert:

Der Drift lässt sich durch den "Live Quartz Mode" sehr gut korrigieren. Das starke "Überschwingen" am Anfang der B-Seite ergibt sich durch das Firmwarefeature "SaveHzAtSec": MagicQuartz speichert am Anfang der Schallplatte (auf Seite A) nach 30 Sekunden die aktuelle Frequenz, um diese dann auf der B-Seite automatisch wiederherzustellen. Dadurch soll die am Anfang und am Ende unterschiedliche Nadelreibung sofort ausgeglichen werden und die Firmware schneller zur optimalen Frequenz gelangen. Bei diesem stark driftenden Plattenspieler wirkt sich diese Funktion jedoch nachteilig aus. Zwar kann dieses Feature vollständig deaktiviert werden, was aber wiederum einen anderen Nachteil bei dem driftenden Plattenspieler hätte, da bei einem Kaltstart dann ein größerer Frequenzbereich überwunden werden muss. In einer zukünftigen Version der Firmware soll die Unterstützung bei "driftenden" Plattenspielern verbessert werden.

Dual 1219 unkorrigiert:

Achtung: Hier wird eine andere Skalierung der Y-Achse verwendet. Der Dual 1219 ist erheblich besser als der 1019; die Geschwindigkeitsabweichungen liegen in einem sehr niedrigen Bereich!

Dual 1219 korrigiert:

Die Messungen zeigen dennoch, dass der unkorrigierte Plattenspieler etwas zu langsam läuft, was sich natürlich ebenfalls sehr gut korrigieren lässt. Dass die Frequenz am Ende der A-Seite stärker nach oben geregelt wird, sollte eigentlich nicht passieren, da dies über das Feature "WaitOnBad" abgefangen werden sollte.

Viele Grüße

Sebastian

Zitat von Zivi

Die Schaltfrequenz von 31 kHz ist gar kein Problem. Natürlich muss man darauf achten, dass die Fets schnell geschaltet werden, das Layout (Stromfluss) passt, ...

Naja, ich hatte das damals auch mit dem Arduino Motor-Shield umgesetzt, das L298 als Brückentreiber verwendet. Das Ergebnis war ziemlich bescheiden (vgl. Meine alte archivierte Homepage, ganz unten).

Ich hatte auch versucht, mich in einen Rechteck-Inverter reinzuhacken (der hier: Reichelt SPS-150USB), indem ich die Funktionen des Mikrocontrollers ersetze. Das hat soweit schon funktioniert, aber nur mit Rechteck. Ich glaube, dass die Optokoppler zwischen der Niederspannungs- und der Hochspannungsseite zu träge waren und habe das dann gelassen.

Zitat von Zivi

... und (!) nicht in Sättigung geht. Diese Amazon-Klasse-D-Verstärker haben glaub ich meist viel zu gering bemessene Spulen, die gehen dann in Sättigung. Normal sollte bei der geringen Leistung keine aktive Kühlung notwendig sein.

Da kann sein, die Dinger sind auf ja "billigst" hergestellt. Die SMD-Induktivitäten werden auch leicht warm (handwarm). Ob sie in die Sättigung gehen, weiß ich nicht, aber ich kann mir das mal anschauen und versuchen zu messen. Im Betrieb sind mir bisher noch keine Probleme aufgefallen.

Zitat von Zivi

Außerdem: An die 220-V-Seite des Trafos brauchst Du auch bei meinem Vorschlag nicht ran. Das Signal ist vor und hinter dem Trafo ja identisch (bis auf die Amplitude).

Stimmt, Du filterst ja vor dem Trafo, hattest Du geschrieben. Bei meiner 2015er Schaltung bildet ja der Trafo mit Kondensator auf der 220V-Seite den Tiefpass. Darauf bezog ich mich, als ich schrieb, dass das neue "TechDemo-Design" deswegen berührsicherer ist, nicht im Vergleich zu Deinem Vorschlag.

LG Sebastian

PS: Hab mir den Thread zu Deiner 704er Regelung durchgelesen und dabei so einige Flashbacks gehabt (Spaß mit der Timerprogrammierung ...). Mach' das Ding fertig, ist ein cooles Projekt!

ART_DECO: Das wäre natürlich die elegantest Lösung.

Bedenke aber: Bei den von mir getesteten Verstärkerplatinen werden kleine SMD-Verstärkerchips verbaut. Das ans Gehäuse anzukoppeln dürfte sehr aufwändig sein.

Mit dem L6203 sollte das dagegen einfach gehen (siehe mein 2015er Schaltplan). Allerdings kannst Du nur eine einphasige Konfiguration umsetzen, da die H-Brücke die beiden Kanäle für die Halbwellen benötigt (siehe Doku, Seite 84, "Wave Forms", WaveForm 3). Bei Bedarf könnte ich vermutlich aber eine zweiphasige Halbwellenschnittstelle umsetzen.

LG Sebastian

Hi Zivi!

Danke für Dein Feedback und die interessanten Fragen! Das ist ja cool, dass Du an einer Regelung für das EDS 900 arbeitest! Ich werde nachher dazu mal im Forum suchen. Vielleicht wäre das was für meinen 701, ich vermute, der ist ähnlich gestrickt.

Zitat von Zivi

Was ich aber nicht verstehe: Warum wird das PWM-Signal mit Tiefpaß 1. Ordnung analog umgesetzt und es dann mit einem Klasse-D-Verstärker verstärkt? Den Umweg verstehe ich nicht.

Die MagicQuartz TechDemo missbraucht einen Klasse-D-Audioverstärker mit angehängtem Trafo (statt Lautsprechern ) als Inverter. Der Verstärker erwartet natürlich ein Analogsignal, kein zerhacktes PWM-Signal. Wenn man das PWM-Signal direkt einspeist, würde der Verstärker vermutlich sofort in den Schutzmodus schalten. Das ist in der Doku als "analog interface" beschrieben und funktioniert theoretisch mit jedem Audioverstärker.

Zitat von Zivi

Ich hätte das PWM-Signal mit 2 FETs (Gegentakt) verstärkt, dann gefiltert und dann hochtransformiert.

Das wäre auch viel besser. Und es geht auch mit der Firmware - Stichwort: "digital interface". Allerdings musst man aufpassen, dass die Halbleiter die 31,25 kHz PWM-Trägerfrequenz auch sauber schalten können. Das geht mit vielen nicht. Ich hatte das anno 2015 mit einer H-Brücke gelöst, die das konnte (siehe angehängten Schaltplan).

Für die TechDemo habe ich mich aber für den Class-D-Verstärker aus folgenden Gründen entschieden:

• Die Dinger sind wahnsinnig billig (bzw. sie waren es, die Preise haben angezogen). Man bekommt eine fertige Komponente für wenig Geld und muss nichts bauen. Das ging 2015 noch nicht. Und das auch noch in Stereo, perfekt für zweiphasige Konstruktionen.
• Das Ganze wird berührsicherer, da hinter dem Trafo keine weiteren Komponenten (Kondensator) hängen, die irgendwo untergebracht werden müssten.
• Zusätzlich lässt sich das erzeugte Signal auch sicherer messen. Man muss mit dem Oszi nicht an die 220V-Seite, sondern kann das Signal vollständig auf der 12V-Seite messen.

Ich plane tatsächlich einen eigenen Verstärker/Inverter auf der Basis der unten angehängten Schaltung, allerdings mit weiteren Features, wie z.B. Spannungs-Feedback. Das wird aber noch dauern.

Zitat von Zivi

Den Lüfter sehe ich kritisch (Lärm). Muss der sein? Da sollte doch nichts groß warm werden.

Ja, die Lüfter sind ein riesengroßer Mist. Jedenfalls die billigen machen schon etwas Krach. Da sie allerdings mit 7V statt 12V laufen, hält sich das einigermaßen in Grenzen. Wenn man das Gerät baut, sollte man unbedingt hochwertige nehmen. Da die Speedbox theoretisch 50W dauerhaft liefern kann und manche Class-D-Verstärker nicht adäquat gekühlt sind (winzige Kühlkörper), sollte man die Lüfter aber schon verbauen.

Viele Grüße
Sebastian

PS: Den 1019 restauriere ich doch noch nicht. Ich möchte erst die Logging-Funktion in die Firmware einbauen. Dann kann ich genau untersuchen, was die Ölung für einen Effekt hat. Das wird spannend!

Nein, ist ein asynchroner. Ich glaube auch, dass da etwas nicht stimmt. Vermutlich gehören da alle Lager gereinigt und neu geschmiert. Vielleicht mache ich mich da morgen gleich drüber ... Das Reibrad ist sicher auch nicht mehr das beste; allerdings glaube ich nicht, dass es daran liegt. Das sollte vom Temperaturdrift eigentlich nicht betroffen sein ...

LG Sebastian

OK, ich habe die Messungen durchgeführt. Eine Grafik gibt es heute nicht mehr, da LibreOffice mit den etwa 8 MB Netzfrequenzdaten (gestriger Tag von https://www.energy-charts.info) auf meinem sparsamen Celeron-Rechner nicht so recht wollte. Da muss ich anderes Geschütz auffahren (R?), worauf ich heute keine Lust mehr habe. Aber die Zahlen unten sprechen eigentlich für sich.

Ziel:

Das Ziel dieser Untersuchung besteht in der Quantifizierung der Störgrößen "Temperaturdrift" und "Nadelreibung" in Bezug auf die Plattenspielergeschwindigkeit. Bzw. genauer gesagt: die sich aus diesen Störgrößen ableitende erforderliche Frequenzregelung, um konstante 33,3333 RPM zu erzielen.

Umgebung:

• MagicQuartz 1.01, TechDemo mit Verstärkertyp 2 und 50VA-Ringkerntrafo. Erzeugte Spannung: 220V.
• Dual 1219 mit Shure "M 91 MG-D" und beiger Nadel mit rot-metallischer Aufschrift "SHURE HI-TRACK", 1,5p.
• Dual 1019 mit Shure "M75MG" (grauer Korpus) und weißer Nachbaunadel (sphärisch?), 2,5p.
• Ca. 25°C Raumtemperatur.

Messung des Temperaturdrifts:

Im kalten Zustand des Plattenspielers wurde dessen Pitchregler mittels MagicQuartz im "Live Quartz Mode" so justiert, dass die 33,3333 RPM möglichst genau bei 50 Hz erreicht werden. Dabei lag eine Platte auf dem Teller, die Nadel war aber mit dem Lift angehoben. Dies entspricht in etwa der Vorgehensweise mittels einer aufgelegten Stroboskopscheibe, ist aber vermutlich genauer. Dann QrtzLatency auf 10 hochgestellt (1019: QrtzLatency=4, siehe Diskussion), um die "Aggressivität" der Regelung (und damit die Frequenzschwankungen) zu minimieren. Kurz warten. Die jetzt erzeugte Frequenz (nahe 50 Hz) ist der Wert F_Kalt.

Der Plattenspieler wird jetzt eine Stunde laufen gelassen, um das Gerät aufzuwärmen. Die Speedbox bzw. die erzeugte Frequenz wird währenddessen überwacht, um ein möglicherweise besonderes Verhalten zu erkennen. Nach einer Stunde wird erneut die von MagicQuartz erzeugte Frequenz abgelesen, F_Warm.

Messung des Einflusses der Nadelreibung:

Die Nadel wurde am Plattenanfang aufgelegt und es wurde gewartet, bis sich die Regelung stabilisiert hat (MagicQuartz zeigt dann ein "Play"-Symbol an). Die zum Erreichen der 33,3333 RPM benötige Frequenz ist der Wert "F_Plattenanfang". Das selbe wurde am Plattenende gemacht, der dann gemessene Wert wird im Folgenden als "F_Plattenende" bezeichnet. Die Platte war "Ashes Are Burning" von Renaissance, Seite B.

Die Messungen wurden zuerst mit dem 1219, dann mit dem 1019 gemacht.

Ergebnisse:

Dual 1219:

• F_Kalt: 50,0041 Hz
• F_Warm: 49,9899 Hz
• Differenz: 0,0142 Hz

• F_Plattenanfang: 50,0571 Hz
• F_Plattenende: 50,0182 Hz
• Differenz: 0,0389 Hz

Dual 1019:

• F_Kalt: 49,9990 Hz
• F_Warm: 49,4457 Hz
• Differenz: 0,5533 Hz

• F_Plattenanfang1: 49,6549 Hz
• F_Plattenende1: 49,5319 Hz
• Differenz: 0,123 Hz

• F_Plattenanfang2: 49,6524 Hz
• F_Plattenende2: 49,5439 Hz
• Differenz: 0,1085 Hz

Diskussion:

Der Dual 1219 driftet nicht, bzw. kaum. Der Unterschied zwischen kaltem und warmen Gerät ist so gering, dass ihn andere Effekte hervorgebracht haben könnten. Auch ist der Einfluss der Nadelreibung minimal, aber messbar.

Die Variabilität der Netzfrequenz liegt bei etwa 0,05 bis 0,1 Hz; wenn man die Ausreißer mit einbezieht, bei maximal 0,2 Hz (vgl. https://www.energy-charts.info/). Die Netzfrequenzschwankungen haben beim Dual 1219 einen etwas größeren Einfluss als der Temperaturdrift oder die Nadelreibung. Betrachtet man jedoch Temperaturdrift und die Abweichungen durch die Nadelreibung zusammen, kommt man in ähnliche Bereiche wie bei der Netzfrequenzschwankung (etwa 0,05 Hz). Alle drei Störgrößen können sich natürlich auch addieren.

Der Dual 1019 driftet stark. Wie oben beschrieben, lies er sich nicht vernünftig mit QrtzLatency=10 einrichten, da die Regelung dem Drift nicht nachkam. QrtzLatency wurde auf 4 gestellt, was die Regelung "aggressiver" macht. Der Plattenspieler hat nach ca. 30 Minuten eine stabile Geschwindigkeit erreicht. Auch ist der Einfluss der Nadelreibung hier deutlich höher. Da mich das stutzig machte, habe ich diese Messung nochmals wiederholt.

Beide Dual-Plattenspieler waren grundsätzlich überholt. Der 1219 ist mein tägliches "Arbeitstier", das auch für die ständigen Tests mit MagicQuartz herhalten muss. Der 1019 war schon länger nicht mehr in Betrieb; für die Tests in der letzten Woche habe ich jedoch dessen Teller- und Treibradachsen geölt. Beide Motoren müssten neu geschmiert sein, allerdings liegt das schon etliche Jahre zurück (bestimmt 10). Vermutlich gibt es auch eine gewisse Streuung zwischen den einzelnen Exemplaren.

Das war nur eine grobe Messung an zwei Exemplaren, die sicher nicht sonderlich aussagekräftig ist. Die Messwerte schwanken im Betrieb auch, was die korrekte Erfassung erschwert. Für das nächste größere MagicQuarz-Release plane ich eine Logging-Funktion, über die man die Messungen (aktuelle Geschwindigkeit, gemittelte Geschwindigkeit, erzeugte Frequenz, usw.) live an den Computer übertragen kann. Damit lassen sich dann wunderbare Graphen mit Excel plotten.

Viele Grüße
Sebastian

Boah Leute, eigentlich wollte ich mich für 1-2 Stunden hinlegen und etwas pennen, aber das ist jetzt gestrichen. Die Diskussion wurde über die letzten Beiträge echt anstrengend. Ich habe trotzdem gerne daran teilgenommen und auch die kritischen Stimmen als konstruktives Feedback mitgenommen. Allerdings habe ich schon den Eindruck, mich ständig für mein Projekt rechtfertigen zu müssen. Das macht keinen Spaß. Wie manche ja richtig schreiben: Ich zwinge hier niemanden etwas auf. Wen das Thema nicht interessiert, bitte einfach ignorieren. Trotzdem danke ich allen für die Diskussion hier.

Ich möchte nur abschließend zum Thema "Verkaufen" etwas sagen, da hier wohl bei einigen die Alarmglocken schrillen ("böser Kapitalist") und dies vielleicht die Wurzel allen Übels ist. Wie schon gesagt: Im Moment verkaufe ich nichts. Es ist alles gratis von mir zu haben. Ob sich mit dem Projekt das große Geld verdienen lässt, steht in den Sternen. Wenn es etwas Trinkgeld in die Hobbykasse zurückspielt, wäre das in Ordnung. Glücklicherweise habe ich das auch gar nicht nötig, da ich bereits einen guten Job habe. Verdammt, ich weiß ja noch gar nicht, ob ich mir den ganzen Papierkram (z.B. Gewerbeanmeldung) überhaupt antun möchte. Ich mache das hier aus Spaß an der Freude und mit besten Absichten. Trotzdem ist alles so vorbereitet, dass ich es evtl. kommerzialisieren kann. Das ist mein gutes Recht, ob Ihr das mögt, oder nicht. Wenn ich das mache, dann weil es cool ist und man neue Projekte braucht, an denen man sich die Zähne ausbeißt.

Jetzt habe ich mich schon wieder gerechtfertigt und dabei auch tief blicken lassen. Aber das ist OK. Mir ist Transparenz wichtig.

Peter: 2005 ist aber falsch -- die ersten Ideen entstanden 2010 und der erste Post war von 2015. Trotzdem bin ich da schon sehr lange dran, ja.

Ich werde heute Abend noch ein paar Messungen am 1219 und 1019 machen. Ich möchte die Größen Netzfrequenzschankungen, Temperaturdrift und "Nadelreibung" in Relation setzen und etwas graphisch aufbereiten. Kommt später ...

Viele Grüße

Sebastian

Frank, warum kommt es dann aber zu diesen Abweichungen? Also z.B. zu den Temperaturdrifts? Warum hat die Position der Nadel auf der Platte einen Einfluss? Ja, der Synchronmotor klebt an der Netzfrequenz. Aber trotzdem kommt es am Plattenteller zu diesen Abweichungen. Die Erklärung dafür ist wohl, dass es durch die Unterschiede in der Reibung (Viskosität der Schmierung, Nadelposition) zu einem unterschiedlichen Schlupf, z.B. am Reibrad oder Riemen, kommt. Anders kann ich mir das nicht erklären. Die alten "Stromuhren" (z.B. Klappzahlenuhren) haben auch keine Rutschkupplungen (wie ein Treibrad) sondern verwenden Zahnräder.

Bezüglich Deines auf Sinus gefilterten Rechecksignals würde mich mal interessieren, wie komplex der Filter und wie sauber dieser Sinus war. Ein mit PWM erzeugter Sinus lässt sich doch mit einem viel einfacheren Schaltungsaufwand (einfacher RC-Filter) umsetzen, insbesondere wenn die PWM-Trägerfrequenz recht hoch ist, oder?

Für den "ollen" Plattenspieler hattest Du damals ja einen ganz schönen Aufwand betrieben, wenn Du da einen temperaturkompensierten Taktgenerator verwendet hast. Was meinst Du mit verdrahteter Logik? Diskrete Logikbausteine? Das wäre sexy, wenn auch nicht sehr ökonomisch!

Aber in die übliche "High-End"-Voodoo-Ecke lasse ich mich nicht stecken. Ich weiß absolut, was ich messe und korrigiere. Es ist auch für jeden reproduzierbar, da ich alles nötige Material dazu bereitgestellt habe. Man muss dafür bei mir auch nichts kaufen; ja, das kann man im Moment auch gar nicht.

Viele Grüße
Sebastian

Genau so ist es, Martin. Den Unterschied zwischen 33,33 oder 33,34 hört man nicht. Das hatte ich aber schon in meinem ersten zweiten Post 2015 geschrieben. Aber man kann solche Fehler messen und auch gut korrigieren. Darum, und weil dabei auch größere Abweichungen (z.B. der Langzeitdrift) korrigiert werden, mache ich das.

LG Sebastian

Hallo Ulli,

ja, das ist auch C bzw. C++. Und es hat auch seine Berechtigung, wenn man z.B. schnell etwas zum Laufen bekommen möchte. Allerdings kommt man bei den bereitgestellten Funktionen und Libraries recht schnell an deren Grenzen, z.B. was die Timerprogrammierung angeht, so dass man vieles gleich direkt implementieren kann bzw. muss. Ich wollte das nicht abwerten, sondern eigentlich nur sagen: Meine Firmware ist etwas komplexer als der übliche "kleine" Arduino-Sketch.

[Edit: Antwort auf Deine zweite Frage:] Bei meinen Messungen mit dem einfachen Frequenzmesser meines Oszis ist mir der Unterschied zwischen Quarz und keramischen Resonator durchaus aufgefallen, soweit ich das im Kopf habe. Ich möchte aber nichts behaupten und müsste das nochmal genauer nachmessen. Bei 50 Hz fällt das wirklich nicht sonderlich ins Gewicht, allerdings hat meine Firmware ja den Anspruch, auf vier Nachkommastellen genau zu sein. Die TechDemo verwendet daher auch das "MEGA 2560 Pro" board, was einen Quarz verwendet.

LG Sebastian

Hallo Frank,

so hatte ich damals - etwa 2010 - auch angefangen. Atmel STK500, irgendwelche MOSFETs und ein umgedrehter Trafo. Ich hatte da allerdings keinen Tiefpass dran und wohl auch deutlich länger als ein Wochenende gebraucht. Das war wirklich keine Kunst, für mich aber Neuland. Siehe Bild unten.

Ich bin allerdings weiter gegangen:

Mit einem tiefpassgefilterten Rechtecksignal hätte ich mich nicht zufrieden gegeben. Das mag für einen tragbaren Plattenspieler OK sein, aber das befriedigt doch keine HiFi-Ansprüche! Meine Firmware erzeugt mittels PWM einen echten Sinus (für Details siehe Doku) und unternimmt einige programmatische Klimmzüge, um bei der Signalerzeugung tatsächlich die Auflösung von 0,0001-Hz-Schritten hinzubekommen. Die knapp 6000 Zeilen C-Code (nein, kein Arduino) wurden auch nicht an einem Wochende heruntergetippt.

Die Software ist das eine, die Hardware das andere. Letztere hat sich von dem initialen Drahtverhau (siehe Bild) zu einer sehr einfach zu reproduzierenden Demohardware entwickelt, die größtenteils fertige billige Komponenten (Arduino-kompatibles Board, billige Digitalverstärker, ...) benutzt. Sicher nicht immer die beste Wahl, aber für eine Technologiedemonstration glaube ich ganz gut. Das Gehäuse bzw. das Gerät kann nicht nur vollständig virtuell am Computer betrachtet und bearbeitet werden, sondern auch einfach mit einem 3D-Drucker erzeugt werden. Ohne Schmutz und großer Werkstatt. OpenSCAD, ca. 1700 Zeilen Code, etliche Wochen Arbeit. Und ja, ich finde, es sieht ganz hübsch aus. Sicherlich besser als die üblichen Schachteln, die sich ein Wochenendbastler sonst baut.

Dann ist da noch die Doku. Immerhin ein über 100-seitiges "Buch", alles fein säuberlich mit LaTeX gesetzt.

Zu Deiner Frage, was man da eigentlich regelt, wurde in dem Thread schon einiges geschrieben; daher wiederhole ich das jetzt nicht nochmal. Aber ich nehme gerne als Feedback mit, dass wohl vielen unklar ist, was das hier alles soll. Für die, die sich dafür interessieren, plane ich ein YouTube-Video sowie weitere Dokumentation, wo näher beschrieben wird, was da gemessen und geregelt wird und wo auch ein paar harte Fakten und Zahlen genannt werden.

Solltest Du nochmals so einen kleinen Wechselrichter bauen, würde ich mich freuen, wenn Du gleich einen ATmega2560 als Mikrocontroller nimmst. Dann könntest Du meine Firmware ausprobieren und würdest vielleicht ein etwas differenzierteres Bild davon erhalten. Aber nimm' bitte keinen Standard-Arduino, die haben nämlich alle einen keramischen Resonator und keinen Quarz ...

Viele Grüße

Sebastian

Benjamin, alles gut! Ich bin auch für Kritik, wie von bergler, sehr dankbar. Er hat ja auch Recht: Man braucht so ein Gerät nicht wirklich. Jeder Dual (oder andere hochwertige Plattenspieler) ist von sich aus so gut, dass man damit perfekt Musik hören kann. Es gibt aber gute Gründe, warum man evtl. eines haben möchte. Die wurden hier im Thread ja schon ausführlich diskutiert. Weitere Anwendungsszenarien sind:

• Digitalisierung von Schallplatten, insb. historischen Schellacks, die nicht mit 78 RPM abzutasten sind
• Betrieb von 60-Hz-Geräten in unseren Gefilden
• Bau/Konstruktion von neuen Plattenspielern

Und ja, ich würde sagen, dass wir hier alle einen gewissen Fetisch haben. Und in Anbetracht der Zeit, die ich in das Projekt investiert habe, ist bei mir sicher auch ein gewisser Wahnsinn vorhanden.

Alfred: Genau so ist es; dem ist nichts hinzuzufügen!

Stefan: Ein Fertiggerät wird es vermutlich nie geben. Es sei denn, das Interesse geht so durch die Decke, dass ich für eine Unsumme eine Elektronikfirma anheuere um eine "richtige" Hardware entwickeln und produzieren zu lassen. Die "TechDemo" ist, wie auf der GitHub-Seite auch beschrieben, nur eine Technologiedemonstration und sicher nicht auf dem Niveau um die Ansprüche und Anforderungen an ein Endkundenprodukt zu erfüllen.

analog.digital: Nach meiner kurzen Recherche hat der Linn Basik einen Synchronmotor (sehr gut), allerdings mit Phasenschiebekondensator (nicht so gut). Man müsste den Motor "auftrennen" und zweiphasig ansteuern. MagicQuartz kann das; auch die "TechDemo" ist dafür vorbereitet, da alles in "Stereo" ausgeführt ist. Du bräuchtest dafür aber noch einen zweiten Trafo und ein anderes Gehäuse -- das TechDemo-Gehäuse aus dem 3D-Drucker ist dafür sicher zu klein. Für den Linn reichen vermutlich zwei winzige Trafos. Allerdings fehlen Erfahrungen zum zweiphasigen Betrieb meinerseits noch.

Ich möchte noch etwas zu meinem Beitrag von heute Morgen ergänzen, da er möglicherweise weitere Fragen aufwerfen wird:

Warum werden da 40 Messwerte gemittelt? Wird hier getrickst?

Nein, natürlich nicht. Eine einzelne RPM-Messung ist nur auf etwa 2 Nachkommastellen genau, was damit zusammenhängt, dass der A/D-Wandler des optischen Sensors eine gewisse Zeit zum Samplen braucht und das auch nicht mit Echtzeitpriorität erfolgt. D.h., die Firmware macht nebenher noch andere Sachen, wie z.B. die Strommessung, die Tasterabfrage, usw.. Die gemessen RPM "pendeln" daher um die tatsächliche Geschwindigkeit des Plattentellers herum, also z.B. 33.32, 33.34, 33.31, 33.35, ... Auch hat die Positionierung des optischen Sensors einen Einfluss auf die Messgenauigkeit. In der Doku wird das als "Measurement Jitter" bezeichnet. Da die Messwerte um die Soll-Geschwindigkeit "herumpendeln", heben sich die Messfehler im Betrieb aber gegenseitig auf. Im Mittel ergeben sich dann die 33.3333 RPM. Bei 40 Messwerten (lässt sich natürlich einstellen) erhält man also die durchschnittliche Geschwindigkeit der letzten guten Minute.

Hat das einen Einfluss auf die Regel-Performance?

Nein, da die gemittelte Geschwindigkeit (wie oben beschrieben) natürlich nicht für die Berechnung der zu erzeugenden AC-Frequenz benutzt wird. Die Anpassung der AC-Frequenz erfolgt einmal pro Tellerumdrehung. Um den Einfluss der Messabweichungen nach "unten" und "oben" (also das "Pendeln") möglichst klein zu halten, wird die berechnete "optimale" Ziel-AC-Frequenz (die sich aus der Dauer der letzten Umdrehung und der aktuellen AC-Frequenz ergibt) nicht direkt umgesetzt. Stattdessen wird sich dieser nur anteilig angenähert. Der Anteil, also wie "aggressiv" die Regelung dabei vorgeht, lässt sich über den Parameter "QrtzLatency" konfigurieren. Der Plattenspieler tastet sich also recht langsam an die Sollgeschwindigkeit heran, was sehr gut funktioniert. Meiner Erfahrung nach hat der Plattenspieler diese nach etwa 20 Umdrehungen erreicht und hält sie dann.

Trotz des Namens ist da überhaupt keine "Magic" oder gar Voodoo dahinter.

LG Sebastian

(Edits: Tippfehler, klarere Formulierungen - Sorry.)

Hallo bergler,

ich kenne den Spruch als "Wer misst, misst Mist" und verwende ihn auch regelmäßig; da ist schon was dran. Dass er von Karl Breh ist, wusste ich nicht. Danke für den Hinweis.

Dass ich hier allerdings falsche Behauptungen aufstelle oder nicht weiß, was ich messe, kann ich so nicht stehen lassen! Darum ein paar Zahlen, gemessen beim Morgenkaffee:

Dual 1219, mit MagicQuartz auf 33.3333 RPM geregelt ("Live Quartz Mode"). Geschwindigkeit über 40 Messwerte gemittelt, ohne aufgelegte Nadel. Das geschieht über einen Ringpuffer, siehe Dokumentation, konfigurierbar über den Parameter "BufferSize". Das Display zeigt relativ stabile 33.3337 RPM, letzte Nachkommastelle etwas schwankend.

Regelung deaktivieren und Nadel runter (M91, 1,25g).

Plattenanfang, 40 Messwerte abwarten. Das Display zeigt 33.2842 RPM.

Plattenende, 40 Messwerte abwarten - Display zeigt 33.3141 RPM.

Plattenanfang, 40 Messwerte abwarten - Display zeigt 33.2805 RPM.

Plattenende, 40 Messwerte abwarten - Display zeigt 33.3158 RPM.

Man sieht, dass die Nadel am Plattenanfang stärker bremst, als am Plattenende. Dass der Plattenspieler trotz aktiver Regelung noch minimal zu schnell läuft (ca. 0.0004 RPM), kommt vermutlich daher, dass die AC-Frequenzkorrektur der Messung um eine Umdrehung hinterherhinkt.

Die Größenordnungen sind natürlich absolut minimal und hören wird das vermutlich keiner.

Bei meinem 1019 zeigt sich dagegen der Effekt, dass er im Betrieb schneller wird, vermutlich, weil die Schmiermittel flüssiger werden. Das macht bei der erzeugten AC-Frequenz ungefähr 0,2 Hz aus. Da sind wir schon in einem Bereich, bei dem man das hören kann.

Das kann JEDER reproduzieren ohne bei mir auch nur irgendwas kaufen zu müssen. So, ich muss in die Arbeit ...

Gruß, Sebastian

So, ich war am Wochenende fleißig und habe fast alle meine Plattenspieler (die mit Wechselstrommotor) durchgetestet. Das waren:

Dual: 1019, 1219, 1226, 601

PE: 2015, 2020L

Acoustical 3100

Micro-Seiki MR-311

Es gab wie erwartet keine Überraschungen:

• Bei allen Plattenspielern/Motortypen funktioniert der "Live Quartz Mode" (Echtzeit-Geschwindigkeitsregulierung) absolut ausgezeichnet.
• Die "Speedbox-Funktion" funktioniert am besten mit Synchronmotoren. Asynchronmotoren zeigen einen Schlupf und laufen bei großen Frequenzänderungen nicht exakt mit der berechneten Geschwindigkeit. Das lässt sich zwar durch den "Live Quartz Mode" wegregeln; im Dual-Ökosystem ist das aber nicht wirklich relevant, da diese Plattenspieler ja über eine mechanische Geschwindigkeitsumschaltung verfügen. Evtl. implementiere ich in einer zukünftigen Version eine softwareseitige Schlupf-Kompensation.
• Die Spannungsreduktion (z.B. von 220V auf 120V) funktioniert nur bei Synchronmotoren. Asynchronmotoren werden dabei langsamer oder bleiben stehen.

Ich habe im Forum immer wieder Diskussionen über Asynchron- vs. Synchronmotor gefunden und was die Vor- und Nachteile sein sollen. Hier habt Ihr sie.

Die Sieger sind übrigens der 601 und der 1219. Der 601 dürfte den besten Motor haben, der mir bisher untergekommen ist.

Ich habe die Messwerte in einer Tabelle auf meiner Homepage zum Download bereitgestellt, falls die Details interessieren: https://www.mate-labs.de/magicquartz-downloads/

Viele Grüße
Sebastian

Hi Refresh! -- Da wäre ich dabei!

Hi Benjamin! -- Freut mich ebenso, von Dir zu lesen! Schön, dass Du das HiFi-Virus nicht losgeworden bist. Ich bin in den Foren auch kaum noch aktiv -- mir fehlt einfach die Zeit.

So, eigentlich wollte ich sämtliche Duals und andere Plattenspieler, die ich bei meinen Eltern "eingelagert" habe, durchtesten, um zu sehen, wie sie sich an der Speedbox verhalten. Allerdings habe ich Depp das Netzteil vergessen. Kommt aber noch. Große Überraschungen sollte es denke ich nicht geben.

Bisher habe ich nur den 1219, einen 1019 und einen Acoustical 3100 intensiver getestet. Was ich sagen kann: Der Motor des 1219 ist eine sensationelle Entwicklung von Dual. Er sieht zwar so aus wie der des 1019, ist aber grundlegend anders aufgebaut. Es handelt sich um einen kombinierten Synchron-Asynchronmotor. Er beschleunigt wahnsinnig kraftvoll, wie ein asynchroner, und "klebt" an der Netzfrequenz wie ein synchroner, also ohne den typischen "Rutsch" bei niedrigerer Spannung. An der Speedbox hält er deswegen die Geschwindigkeit noch bei 120V und läuft dabei unhörbar leise, fast wie mein 701. Ich glaube nicht, dass da die teilweise hochgepriesenen anderen Dreher mithalten können (PE 2020 usw.).

Liebe Grüße, Sebastian

Hallo zusammen,

ich hole diesen alten Thread mal aus der Versenkung, denn -- es ist kaum zu glauben -- MagicQuartz ist jetzt verfügbar.

Ich habe in den letzten 2 Jahren die Firmware nochmals komplett überarbeitet und ein einfacheres "Demo"-Hardwaredesign entwickelt. Die Sachen findet Ihr hier:

Firmware: https://www.mate-labs.de/magicquartz/

Hardware: https://github.com/sebmate/MagicQuartz-TechDemo

Hinter dem Projekt steckt eine wahnsinnige Arbeit. Irgendwann möchte ich damit wieder etwas Geld in die Hobbykasse spielen. Im Moment bin ich aber noch nicht so weit, die Firmware zu verkaufen und schalte Euch daher die Firmware gerne gratis frei. Schickt mir bei Interesse einfach bis Ende Juni eine PM oder eine e-Mail, um einen Freischaltcode zu reservieren.

Über Euer Feedback würde ich mich freuen.

Viele Grüße aus Erlangen,

Sebastian