Telharmonium/Hammond-Orgel

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geometer
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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von geometer » 01 Apr 2023, 20:16

Hallo Florian,

hier ist die Schaltung, die mein Sohn Clemens während der Modellausstellung in Münster bei den Amateurfunkern zusammengelötet hat: https://www.icstation.com/icstation-ics ... -5025.html

Den LM386 kenne ich nicht, obwohl ich ihn in meiner aktiven Elektronikzeit (bis ca. 1993) wahrgenommen habe. Den 10 µF-Kondensator habe ich ausgelötet, das soll laut Datenblatt die Verstärkung von 200 auf 20 reduzieren.

Das Telharmonium läuft mit Kopfhörer prima. Wenn ich wollte, ständen mir dafür auch andere Verstärker / Lautsprecher zur Verfügung. Mein Sohn war halt glücklich, dass ich seinen Verstärker verwendet habe. Deshalb werde ich mich wohl noch einmal dahinter klemmen, was da schief läuft. Auch an anderen Geräten (Computer, CD-Spieler) klingt die Verstärker/Lautsprecher-Kombination ganz fürchterlich. Als erstes löte ich jetzt mal den Lautsprecher ab (ist schon der dritte) und schaue mir dann das Ausgangssignal an...

Viele Grüße

Thomas

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geometer
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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von geometer » 01 Apr 2023, 20:24

Arnoud-Whizzbizz hat geschrieben:
01 Apr 2023, 17:43
Welche V/div-Einstellungen verwenden Sie vertikal?
Vertikal: 0.1 V / div
Horizontal: 10 ms / div

atzensepp
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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von atzensepp » 01 Apr 2023, 20:39

geometer hat geschrieben:
01 Apr 2023, 20:16
Hallo Florian,

hier ist die Schaltung, die mein Sohn Clemens während der Modellausstellung in Münster bei den Amateurfunkern zusammengelötet hat: https://www.icstation.com/icstation-ics ... -5025.html

Den LM386 kenne ich nicht, obwohl ich ihn in meiner aktiven Elektronikzeit (bis ca. 1993) wahrgenommen habe. Den 10 µF-Kondensator habe ich ausgelötet, das soll laut Datenblatt die Verstärkung von 200 auf 20 reduzieren.

Das Telharmonium läuft mit Kopfhörer prima. Wenn ich wollte, ständen mir dafür auch andere Verstärker / Lautsprecher zur Verfügung. Mein Sohn war halt glücklich, dass ich seinen Verstärker verwendet habe. Deshalb werde ich mich wohl noch einmal dahinter klemmen, was da schief läuft. Auch an anderen Geräten (Computer, CD-Spieler) klingt die Verstärker/Lautsprecher-Kombination ganz fürchterlich. Als erstes löte ich jetzt mal den Lautsprecher ab (ist schon der dritte) und schaue mir dann das Ausgangssignal an...

Viele Grüße

Thomas
Hallo Thomas,

Der Verstärker wird mit hoher Verstärkung betrieben.
Im Datenblatt steht dazu
"When using the LM386 with higher gains (bypassing the 1.35 kΩ resistor between pins 1 and 8) it is necessary
to bypass the unused input, preventing degradation of gain and possible instabilities. This is done with a 0.1 μF
capacitor or a short to ground depending on the dc source resistance on the driven input."

Du und Clemens könntet folgende zwei Dinge ausprobieren:
1. Einen kleinen Kondensator (100nF) zwischen Pin 7 und GND löten.
2. Die Verstärkung runtersetzen und vor dem Feedback-Kondensator einen Widerstand löten.

Schaltungen dazu siehe:

https://www.eleccircuit.com/lm386-audio ... r-circuit/

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geometer
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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von geometer » 01 Apr 2023, 21:54

atzensepp hat geschrieben:
01 Apr 2023, 20:39
Der Verstärker wird mit hoher Verstärkung betrieben.
Eine Verstärkung von 20 sollte doch eigentlich nicht hoch sein. Den Bypass-Kondensator habe ich trotzdem ausprobiert, hat aber nichts gebracht.

Der Verstärker funktioniert aber jetzt, bis auf einen leidlichen Klirrfaktor. Sieht so aus, als wäre es die 3,5-mm-Klinkenbuchse gewesen, die fast nur kapazitive Kopplung hatte. Für etwas mehr als 2 Euro kann man da ja auch nichts erwarten.

Vielen Dank auf jeden Fall für die Lösungsvorschläge, Arnould und Florian!

Thomas

Arnoud-Whizzbizz
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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 02 Apr 2023, 23:41

geometer hat geschrieben:
01 Apr 2023, 20:24
Arnoud-Whizzbizz hat geschrieben:
01 Apr 2023, 17:43
Welche V/div-Einstellungen verwenden Sie vertikal?
Vertikal: 0.1 V / div
Horizontal: 10 ms / div
Das ist bei dieser Frequenz (?) nur ein Spitze-zu-Spitze-Wert von einem halben Volt. :?

Ich habe Reynold Wiedenaars PDF nicht (vollständig) gelesen, aber Sie haben erwähnt, dass Cahill auch eine Reihenschaltung der Spulen verwendet hat. Ich war nur sehr neugierig auf den Einfluss auf die resultierende Welle der Spulen, die derzeit nicht induzieren (wenn Sie sie zurückziehen oder außerhalb des Einflusses der Magnete bewegen), wie Ihre Idee ist. Und auch, wie der Spitze-zu-Spitze-Wert (und der endgültige Leistungsinhalt) von der Frequenz abhängt.

Da ich (noch) keine 4mm Magnete habe, habe ich zwei Räder mit jeweils 5 Magnetpaaren gemacht. Ich habe immer 2 kleinere 5mm Magnete gestapelt.

hammond - 1.jpeg
hammond - 1.jpeg (131.24 KiB) 3784 mal betrachtet

Ich konnte es mit relativ niedrigen Frequenzen testen. Das linke Rad hat, wenn ich den Antriebsmotor so schnell wie möglich laufen lasse, etwa 44 Hz. Der rechte dreht mit doppelter Geschwindigkeit (88 Hz). Dies scheinen mir nur Frequenzen zu sein, die im tiefen Register von Pfeifenorgeln auftreten können :lol:

Ich habe zuerst die Induktivitäten mit jeweils einem eigenen Kanal getestet und dann in Reihe geschaltet. Tatsächlich ändern sich die Spitze-zu-Spitze-Werte der verschiedenen Wellenfrequenzen kaum, wenn ich eine der Induktivitäten von den Generatorrädern zurückziehe.

hammond - 2.jpeg
hammond - 2.jpeg (121.39 KiB) 3784 mal betrachtet

Was mir auffällt (an sich natürlich wegen des Flusses logisch) ist, dass die Amplitude einer Welle enorm von der Geschwindigkeit abhängt.

Meine 44Hz-Welle hat nur die halbe Amplitude (~1,6v) der Welle mit einer Frequenz von 88Hz (~3,6v)

Natürlich liegen die hörbaren Töne in der gewünschten Skala näher beieinander, also werden diese Unterschiede hoffentlich vernachlässigbar sein. Ich kann mir jedoch vorstellen, dass dies möglicherweise korrigiert werden kann, wenn Sie den elektronischen Weg (Telhamonium--> Hammond?) verfolgen, indem Sie die verschiedenen tonalen Beiträge normalisieren.

Mal sehen, ob ich bald mit einem Amp spielen kann. Ich habe ein kleines Video von meinen bisherigen Experimenten gemacht: https://youtu.be/skqKq2re6EI

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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von geometer » 03 Apr 2023, 10:28

geometer hat geschrieben:
01 Apr 2023, 20:24
Vertikal: 0.1 V / div
Horizontal: 10 ms / div
Arnoud-Whizzbizz hat geschrieben:
02 Apr 2023, 23:41
Das ist bei dieser Frequenz (?) nur ein Spitze-zu-Spitze-Wert von einem halben Volt. :?
Wegen der 24-Ohm-Kopfhörer. Ohne Last sind es zwischen 3 V und 4 V Spitze-zu-Spitze.
Arnoud-Whizzbizz hat geschrieben:
02 Apr 2023, 23:41
Ich konnte es mit relativ niedrigen Frequenzen testen. Das linke Rad hat, wenn ich den Antriebsmotor so schnell wie möglich laufen lasse, etwa 44 Hz. Der rechte dreht mit doppelter Geschwindigkeit (88 Hz). Dies scheinen mir nur Frequenzen zu sein, die im tiefen Register von Pfeifenorgeln auftreten können :lol:
Bei mir liegt die tiefste Freuqenz bei ca. 130 Hz, wenn ich richtig schnell kurble.

Das ist auch schon recht tief. Es bringt auch ein Problem mit sich: Die Schwebungen, die beim Akkord C-E auftreten, liegen bei unter 20 Hz, das heißt man nimmt sie nicht mehr als Ton war, sondern als Geschnarre. Es hat schon seinen Grund, warum Organisten mit den Füßen in der Regel nur einen Ton spielen... Dazu wüßte ein Orgelbauer vielleicht mehr zu sagen.
Arnoud-Whizzbizz hat geschrieben:
02 Apr 2023, 23:41
Ich habe zuerst die Induktivitäten mit jeweils einem eigenen Kanal getestet und dann in Reihe geschaltet. Tatsächlich ändern sich die Spitze-zu-Spitze-Werte der verschiedenen Wellenfrequenzen kaum, wenn ich eine der Induktivitäten von den Generatorrädern zurückziehe.

hammond - 2.jpeg

Was mir auffällt (an sich natürlich wegen des Flusses logisch) ist, dass die Amplitude einer Welle enorm von der Geschwindigkeit abhängt.
Daher sollten die E-Magneten für die höheren Töne einen größeren Abstand zu den Tonrädern haben als bei den tieferen Tönen. Außerdem sollte man sich auf eine Drehgeschwindigkeit festlegen.

Vielen Dank für Dein schönes Video auf jeden Fall. Es freut mich sehr, dass Dir das Projekt auch Spaß zu machen scheint. Jeder Input und jede eigenständige (Weiter-)entwicklung ist da immer willkommen.

Viele Grüße

Thomas

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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 03 Apr 2023, 11:01

geometer hat geschrieben:
03 Apr 2023, 10:28
Vielen Dank für Dein schönes Video auf jeden Fall. Es freut mich sehr, dass Dir das Projekt auch Spaß zu machen scheint. Jeder Input und jede eigenständige (Weiter-)entwicklung ist da immer willkommen.
Danke, ich bin mir bewusst, dass ich mit den 3D-Teilen und einem Interesse an der Elektronik, möglicherweise einen etwas anderen Ansatz als ihren rein elektromechanischen Ansatz verfolge. Könnte es sein, dass ich mich so mehr in Richtung Hammondorgel bewege?

Ich hoffe, die Magnete sind bald da, damit ich zumindest versuchen kann, das Ganze mit einem leisen Synchronmotor anzutreiben, denn jetzt verstehe ich, warum Mr. Cahill eine separate Kammer gebaut hat, um die Frequenzinduktoren anzutreiben :lol:

Mein Vorrat an Elektromagneten ist auch recht klein. Ich habe zwar eine relativ große Anzahl davon, aber nur wenige vom gleichen Typ. Das zu ergänzen wird eine Parallelaktion, zwischenzeitlich kann ich mir vielleicht einen kleinen Verstärker mit Lautsprecher anschauen, der bessere Klangeigenschaften hat?

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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 03 Apr 2023, 18:47

geometer hat geschrieben:
03 Apr 2023, 10:28
Bei mir liegt die tiefste Freuqenz bei ca. 130 Hz, wenn ich richtig schnell kurble.
Du meinst, das ist deine "C"-Note? Das wäre eine Oktave unter dem zentralen A (440 Hz). Wo ihr höchster Ton (das G) immer noch unter 200 Hz liegt. Das ist in der Tat viel niedriger als ich auf dem Video höre. Vermutlich hören wir da schon Obertöne?

Ich habe experimentell festgestellt, dass man bei reinen Sinuswellen nur oberhalb von 300 Hz einen schönen reinen Ton wirklich hört, sagen wir in der mittleren Oktave.

Es wäre daher schön, wenn sie die Frequenz, die ihre Tonräder jetzt machen, zumindest verdoppeln könnten, aber ich vermute, dass Rüdigers Kommentar hier die physikalischen Grenzen skizziert. Immerhin bedeutet dies eine doppelte Geschwindigkeit, bzw. eine doppelte Anzahl an Magnetpaaren (und damit einen viel größeren Raddurchmesser)

Es scheint, dass die Tonräder auf der Hammond-Orgel viel kleiner sein können, weil sie keine Magnete haben. Spulen induzieren hier kleine zahnradartige Vorsprünge in einer Spule mit Eisenkern.

Um die Oktave mit Tönen von 130~220 Hz mit einem Lautsprecher klar hörbar zu machen, werden ein großer Verstärker und ein anständiger Lautsprecher benötigt.

Wäre es nicht möglich, durch Verwendung von zwei Magneten (im Abstand von einer halben Phase) pro Tonrad die Frequenz zu verdoppeln? Allerdings befürchte ich, dass 2 Spulen und ein Brückengleichrichter beteiligt sein werden...

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geometer
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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von geometer » 03 Apr 2023, 21:33

Frequenzanalyse: https://youtu.be/0lUa3xc6rEw
Arnoud-Whizzbizz hat geschrieben:
03 Apr 2023, 18:47
Du meinst, das ist deine "C"-Note? Das wäre eine Oktave unter dem zentralen A (440 Hz). Wo ihr höchster Ton (das G) immer noch unter 200 Hz liegt. Das ist in der Tat viel niedriger als ich auf dem Video höre. Vermutlich hören wir da schon Obertöne?
Im Kopfhörer klingen die Töne fast wie von einem E-Bass gezupft.
Ich habe experimentell festgestellt, dass man bei reinen Sinuswellen nur oberhalb von 300 Hz einen schönen reinen Ton wirklich hört, sagen wir in der mittleren Oktave.
Da stimme ich zu! Ich werde versuchen, es doppelt so schnell hinzubekommen.
Es scheint, dass die Tonräder auf der Hammond-Orgel viel kleiner sein können, weil sie keine Magnete haben. Spulen induzieren hier kleine zahnradartige Vorsprünge in einer Spule mit Eisenkern.
Ja, das ist klar vorteilhaft.
Um die Oktave mit Tönen von 130~220 Hz mit einem Lautsprecher klar hörbar zu machen, werden ein großer Verstärker und ein anständiger Lautsprecher benötigt.
Oder man hört mit einem guten Kopfhörer. Ich muss mir mal anschauen, wie die Kopfhörerindustrie das physikalische Wunder vollbringt, ohne große Längen tiefe Töne überzeugend hinzubekommen.
Wäre es nicht möglich, durch Verwendung von zwei Magneten (im Abstand von einer halben Phase) pro Tonrad die Frequenz zu verdoppeln? Allerdings befürchte ich, dass 2 Spulen und ein Brückengleichrichter beteiligt sein werden...
Probiere das doch mal aus!

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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 04 Apr 2023, 14:25

Mein Versuch, die in den Spulen induzierten Spannungen mit Dioden gleichzurichten, bringt nicht den gewünschten Effekt. Wahrscheinlich sind die 0,7-Volt-Schwellen der Dioden ein Problem. Wenn es überhaupt gelingt, ist die Wellenform tatsächlich anders (einseitig gleichgerichtet). Ich werde versuchen, die Frequenz mit doppelten Elektromagneten zu verdoppeln. Aber mit der richtigen Verstärkung war die 130-Hz-Sinuswelle tatsächlich perfekt hörbar, siehe (und höre) das Video.

Zuerst habe ich meine Experimente auf den Verstärker zugeschnitten. Siehe das Video unter https://youtu.be/Td-eyVzHFPU

in-outLM386-outSymmetric.PNG
in-outLM386-outSymmetric.PNG (39.36 KiB) 3594 mal betrachtet

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geometer
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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von geometer » 04 Apr 2023, 15:31

Hi Arnoud,

and thanks for the video!

I agree that amplifiers with symmetric voltage supply are better than those with asymmetric power supply. Usually their linearity is better and, hence, there is less distortion.

However, asymmetric amplifiers do not clip one side neccessarily. Even with a single transistor and some passive parts one can easily build a non clipping amplifier. You decouple the DC with a capacitor, add the remaining AC to the base of a transistor that has its operating point suitable adjusted by a pair of resistors, and decouple the DC at the collector again by a suitable capacitor.

I think you do not need a symmetric power source for the amplifer that drives the very "low end" speaker in your video. The speaker itself should cause more distortion than a simple nonsymmetric amplifier. What I don't know by heart is if 9 V from a battery is enough or if you need a higher supply voltage. If you have to go up to 15 V or 24 V then it could be easier to go symmetric.

I am quite sure that the distortion in my LM 386 amplifier was not caused by clippling but by contact problems. As I wrote further above, without speaker there was a good output signal of the amplifier. If clipping was the reason, that could not have been the case.

Thanks again,

Thomas

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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 04 Apr 2023, 18:19

Hi Thomas! Ich stimme voll und ganz zu, dass mit der richtigen DC-Einstellung eine (kleine) AC-Welle ohne Clipping verstärkt werden kann. Und dieser sieht sogar auf einem Oszilloskop gut aus, solange wir den Ausgang unbelastet lassen.

Vielleicht ist mein Beispiel des nachgebauten LM386 deshalb nicht ideal. :roll: Aber die Verzerrung bei einem AC-Verstärker mit DC-Offset tritt auf, sobald man den Lautsprecher anschließt. Die Transistoren am Ausgang haben keine Probleme, den Strom zu liefern, um den positiven Teil der Welle zu "füttern". Der negative Teil (wo Strom IN der Schaltung fließt) muss meiner Meinung nach jedoch vom Entkopplungskondensator erzeugt werden und wird den dort eingestellten Gleichstrom niemals überschreiten können. Der einzige Vorteil könnte sein, dass die Rückprallkraft der Lautsprechermembran etwas hilft :lol:

Eine symmetrische Stromversorgung löst dies. Es geht zwar auch mit einseitiger Stromversorgung (z. B. durch Platzierung des Lautsprechers in einer H-Brücke) Aber all das ist in der Praxis vielleicht ein Overkill. Obwohl sie sich für eine einfache symmetrische Stromversorgung natürlich eine Stromversorgung mit zwei 9-V-Batterien vorstellen könnten? Aber wenn die Verzerrung durch bessere Verkabelung und Stecker ausreichend verhindert werden kann, dann ist das natürlich viel einfacher! Vielleicht denke ich viel zu kompliziert und es ist absolut nicht notwendig für einen so einfachen Lautsprecher.

Ich werde meine Experimente mit Symmetrie eines Tages fortsetzen, weil ich Lasergalvanometer bauen möchte, die sauber in der Mitte zwischen dem Einfluss von 2 verschiedenen Motorspulenwicklungen liegen. Aber vielleicht lässt sich mein Problem auch auf eine Ansteuerung mit einfacher einseitiger Versorgungsspannung vereinfachen. Allerdings könnte hier die Linearität zum Problem werden.

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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von geometer » 05 Apr 2023, 12:22

Arnoud-Whizzbizz hat geschrieben:
04 Apr 2023, 18:19
Vielleicht ist mein Beispiel des nachgebauten LM386 deshalb nicht ideal. :roll: Aber die Verzerrung bei einem AC-Verstärker mit DC-Offset tritt auf, sobald man den Lautsprecher anschließt. Die Transistoren am Ausgang haben keine Probleme, den Strom zu liefern, um den positiven Teil der Welle zu "füttern". Der negative Teil (wo Strom IN der Schaltung fließt) muss meiner Meinung nach jedoch vom Entkopplungskondensator erzeugt werden und wird den dort eingestellten Gleichstrom niemals überschreiten können.
Den letzten Satz vertehe ich nicht ganz. Jeglicher Gleichstrom ist recht schnell weg. Wenn RC\omega >> 1 ist, fließt nach ein paar Perioden nur noch Wechselstrom durch den Lautsprecher. Meine Elektronikkenntnisse habe ich seit vielen Jahren nicht mehr wirklich eingesetzt, deshalb ist vieles etwas "rostig" und manches kann sich im Laufe der Zeit auch falsch umsortiert haben. Daher musste ich mal testen, ob ich noch einen Koppelkondensator exakt durchrechnen kann. In der folgenden Skizze gehen wir von einer idealen Spannungsquelle, die ein Offset-Sinussignal U(t) = U_0 + U_1 sin( \omega t) liefert. Daran hängen Koppelkondensator und Last (bei den niedrigen Frequenzen sollte die Last im Wesentlichen Ohmsch sein):
Koppelkondensator.jpg
Koppelkondensator.jpg (204.46 KiB) 3487 mal betrachtet
Ich habe hier zuhause nur wenige Abfall-Bauteile. Mein und meines verstorbenen Vaters Labor ist immer noch in meinem Elternhaus - nur das Hitachi-Oszilloskop habe ich kürzlich schon einmal mitgebracht.

Um gleich noch ein bisschen mehr Rost zu befreien, habe ich versucht, mit diesen wenigen Abfall-Bauteilen auf die Schnelle einen nicht clippenden Verstärker zu bauen. Wegen des schon recht großen Eingangssignals habe ich mich für eine Emitterschaltung mit Strom-Gegenkopplung entschieden. Der Verstärkungsfaktor 8/3 ist etwas zu klein und der 2,2 kOhm-Widerstandswert scheint mir noch nicht optimal zu sein. Aber ansonsten sieht das, was raus kommt, prima aus. Hier die Schaltung:
Amplifier.jpg
Amplifier.jpg (144.92 KiB) 3487 mal betrachtet
Der Vorteil gegenüber der LM386-Schaltung ist halt, das ich diese Schaltung verstehe.

Klingt natürlich immer noch lange nicht so gut wie ein Kopfhörer, einfach weil der Lautsprecher das nicht hergibt.

Edit: Mit der Schaltung ist eine 9 V Batterie natürlich recht schnell Geschichte....
Edit2: Mein "rostiges" Gefühl sagt, dass es vielleicht hilfreich sein könnte, die Impedanz so auf Kopfhörerniveau anzuheben, also in den Bereich von 20-30 Ohm. Ob's stimmt, weiß ich nicht. Wenn ich das nächste Mal meine Mutter besuche, werde ich mal ein bisschen mit Übertragern (Impedanzwandlern) experimentieren.

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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 05 Apr 2023, 12:47

Hey Thomas, super diese Theorie. Mal sehen, ob ich dem später noch folgen kann (ich fand den Elektronikunterricht immer weniger interessant als Computertechnik (meine Abiturnote: 10)) :geek:

Vergesst vorerst (den ersten Teil) mein Video von gestern. Es enthält Denkfehler und praktische Fehler. Unter anderem, dass DC-Komponenten den Lautsprecher beschädigen könnten, das ist natürlich nicht der Fall, da sie keine Bewegung hervorrufen.

Ich habe jetzt eine Schaltung aufgebaut und getestet. Da gerade bei diesen relativ tiefen Frequenzen (130Hz und so) wenig hörbar ist, ohne die Verstärkung bis zum Clippen und Verzerren hochzudrehen, bin ich vorerst bei einer Push-Pull Endstufe mit NPN- und PNP-Transistor geblieben. Als Puffer hatte ich zuerst einen Operationsverstärker, jetzt aber einen einfachen BC547. Insgesamt drei Transistoren. Ich füttere ihn mit 6 Volt, damit er in einem Silberling-Gehäuse (selbstschaltend in Bezug auf die Versorgungsspannung) inklusive Lautsprecher untergebracht werden kann.

Für Demonstrationszwecke in lauteren Umgebungen ist es jedenfalls brauchbar, auch wenn man den rein elektromechanischen Charakter des Telharmoniums beibehalten möchte. :lol:

Dazu später mehr. Ich fahre (voraussichtlich heute Abend, leider sind auch geschäftliche Dinge zu erledigen) erstmal schauen, ob ich die Frequenz der Sensoren leicht verdoppeln kann. Die Hörbarkeit von Sinus <200Hz ist einfach nur schlecht und nicht im volume-Verhältnis zu den (etwas) höheren Frequenzen. Dann müssten wir es mit einem Operationsverstärker in Rechteckwellen umwandeln.

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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von Rudi » 05 Apr 2023, 14:32

Hallo Arnoud,
die einfachste Möglichkeit, die Frequenz zu verdoppeln, besteht in der Verdoppelung der Magnet-Anzahl.
Zeichnerisch habe ich es für dein linkes Tonrad angedeutet.
Vervierfachung ist möglich, indem du alle Magnete gleichsinnig ausrichtest. Die induzierte Spannung wird dann kleiner sein.
doppelte Frequenz.jpg
doppelte Frequenz.jpg (88.95 KiB) 3463 mal betrachtet
Viele Grüße,
Rudi

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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 05 Apr 2023, 15:53

Hallo Rudi!

In der Tat! Inzwischen habe ich einige (elektronische und halbelektronische) Kopplungs- und Additionsexperimente mit Doppelmagneten durchgeführt und dies bleibt logischerweise, ohne Gleichrichtung, bei der gleichen Frequenz. Ich hatte gehofft, dass durch Gleichrichtung und eventuell einen zweiten Magneten mit 90 Grad Phasenverschiebung (und Gleichrichtung) eine einfache Verdopplung und Vervierfachung möglich wäre, aber technisch erfordert dies aufgrund der Gleichrichtung schnell eine Pufferung (z. B. mittels eines Transistors oder Operationsverstärkers) pro Spule. Rein elektromechanisch kann ich das (noch) nicht.

hammond - 1 (1).jpeg
hammond - 1 (1).jpeg (142.95 KiB) 3450 mal betrachtet

Vielen Dank für den Hinweis auf die Verdopplungsmagnete. Glauben sie, dass aufgrund der optimalen Induktion der Abstand der Magnete noch eine Rolle spielt? Meine Räder sind jetzt sowieso sehr klein und haben nur 5 Magnetpaare.

Für die höheren Frequenzen müssen wir es in der Anzahl der Magnete und damit vielleicht auch größeren Durchmessern für die Räder suchen. Sie können dann an Ihre skizzierten physikalischen Grenzen und maximalen Drehzahlen stoßen. Obwohl ich meine Räder noch ziemlich vergrößern kann, fange ich gerade erst an, damit zu experimentieren.

Ich habe vor die induzierten Spannungen richtig zu puffern und zu verstärken, daher wäre ihr Trick, dass alle Magnete in die gleiche Richtung zeigen, auch eine Idee für mich. Damit komme ich sicher ohne großen Drehzahlzuwachs in einen deutlich hörbareren Frequenzbereich. Ich arbeite bereits an geschirmten Kabeln für die Magnete und die Höhe der Spannung ist nicht so kritisch, da ich schon an Nachverstärkung denke. Ich werde so schnell wie möglich damit spielen!

[Edit]
Ich verstehe, dass sie einen Synchronmotor mit nur 2 Polpaaren verwenden können, um 1500 U / min aus einem standardmäßigen 50-Hz-Wechselstrom zu erhalten. Hätte ein Motor mit (viel) mehr Polpaaren zu wenig Leistung, um ein Getriebe anzutreiben, meinen sie?
Zuletzt geändert von Arnoud-Whizzbizz am 05 Apr 2023, 16:08, insgesamt 2-mal geändert.

Karl
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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von Karl » 05 Apr 2023, 21:14

Hallo,
ein kleine Abhandlung über Verstärker, Script der UNIVERSITÄT DES SAARLANDES.
Teileaufwand hält sich wohl in Grenzen. Auch wenn evtl. noch ein VV hinzukommt.
https://www.uni-saarland.de/fileadmin/u ... aerker.pdf

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Rudi
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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von Rudi » 05 Apr 2023, 21:19

Hallo Arnoud,
der Synchronmotor wird wahrscheinlich kein Getriebe betreiben können. Ich denke, es wäre besser die nötigen Töne durch die entsprechende Anzahl an Magneten auf den Tonrädern zu erzeugen. Zusätzlich könnte ein zweiter Synchronmotor mit p=4 und 750 U/min helfen. Noch höhere Polpaarzahlen helfen wohl nicht wegen der weiter sinkenden Drehzahl.
Mit 2 Innenzahnrädern Z30 (35694) und 24 gleich ausgerichteten Magneten habe ich eine Tonfrequenz von 600 Hertz erreicht. Das Video gibt es hier https://youtu.be/tksPfHcIWi4
Und hier zwei Bilder:
24 Magnete.jpg
24 Magnete.jpg (354.71 KiB) 3383 mal betrachtet
Vorne der Synchronmotor.jpg
Vorne der Synchronmotor.jpg (314.89 KiB) 3383 mal betrachtet
Viele Grüße,
Rudi

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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 05 Apr 2023, 23:14

Karl hat geschrieben:
05 Apr 2023, 21:14
Hallo,
ein kleine Abhandlung über Verstärker, Script der UNIVERSITÄT DES SAARLANDES.
Teileaufwand hält sich wohl in Grenzen. Auch wenn evtl. noch ein VV hinzukommt.
https://www.uni-saarland.de/fileadmin/u ... aerker.pdf
Hey Karl, schön erklärt in einem PDF, werde ich mir auf jeden Fall auf meinen E-Reader packen (das Magic-Music-Telharmonium und das Hammond M-series Service Manual habe ich schon als PDFs draufgelegt und werde auch die Flussberechnungen von Thomas mal kritisch betrachten). Danke schön!

Inzwischen habe ich mit einigem Experimentieren und Spielen folgendes 'Push-Pull' Schema entwickelt und auf dem Steckbrett, siehe https://everycircuit.com/circuit/5695327444926464

Ich habe auch eine Kombination aus BD135 (NPN) und BD132 (PNP) ausprobiert, aber das bringt wenig für einen so kleinen 8-Ohm-Lautsprecher. Einfache BC547 und BC557 reichen aus. (alles <100mA)

Mal sehen, ob ich ein Einzelexemplar samt Lautsprecher in einen Silberling-XL einbauen kann. Die Idee wäre, einen 6-Volt-Spannungsregler einzubauen, damit dieses Modul sowohl von einem 9-Volt-Adapter als auch von dem alten FT-Gleichrichter-Baustein gespeist werden kann... :P

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Re: Telharmonium/Hammond-Orgel

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 05 Apr 2023, 23:49

Rudi hat geschrieben:
05 Apr 2023, 21:19
Das Video gibt es hier https://youtu.be/tksPfHcIWi4
Großartig zu sehen!

600 Hz ist ungefähr ein F, aber dann zwei Oktaven höher, als Thomas' Telharmonium erreicht, wenn es schnell (von Hand) gedreht wird. Es wäre schön, wenn wir mit der 'Hammond-FT-Orgel' die zentrale Oktave (261 ~ 493 Hz) erreichen könnten. Angetrieben von einem 3-Pol-Synchronmotor (1000 U/min, 16,67 Umdrehungen pro Sekunde) konnte das Tonrad des C in der mittleren Oktave (~261 Hz) mit 16 gleichgerichteten Magneten hergestellt werden. D, E (evtl. F) und G (evtl. A und B für eine volle Oktave) wären dann mit resp. 18, 20, (22,) 24 (und 26 und 28) gleichgerichtete Magnete hergestellt. Der höchste Ton (B) der Oktave ist dann 493 Hz. Oder mache ich noch einen Denkfehler? :?

Ich habe nun das entsprechende Kapitel im Buch von Dirk und Thomas durchsucht und gelesen, aber auch die diversen Artikel in der ft:pedia (2/2016, Matthias Dettmer, und Ihren ausführlichen Artikel in 2/2017). Ihr Synchronmotor mit 1500 U/min ist wunderschön!

Ich verstehe Ihre Wahl für einen Antrieb mit nur 2 Polpaaren wegen der Drehzahl von 1500 U / min. Ich bin sehr gespannt, wie sie es starten. Inzwischen sehe ich in der Serviceanleitung der Hammond M-Serie, dass der Synchronmotor in diesen Orgeln auch mit einem 'start motor' gestartet werden musste. Eindrucksvoll! Siehe Schaltplan. Offenbar war es wichtig, ob Sie eine Hammond-Orgel für die USA (60 Hz) oder den Kontinent (50 Hz) bestellt haben!

scheme-hammond-srtart-motor-1983.png
scheme-hammond-srtart-motor-1983.png (1.14 MiB) 3560 mal betrachtet

Kommst du zur Nordconvention? Dan würde gerne sehen, wie sie den Motor starten. Oder könnte es davon ein Video geben? Neugierig! Auch wie wir diesen Starter in das Modell integrieren könnten (mit einer Rutschkupplung?). Ihr Stroboskop ist auch sehr clever, um es mit einer Glühlampe zu beleuchten, die mit Wechselspannung betrieben wird!

Ich selbst arbeite an einem programmierbaren Sinusgenerator zur Projektion von Lissajous-Figuren. Wenn ich ihm eine Endstufe geben würde, könnte ich natürlich auch einfach eine 500-Hz-Wechselspannung an den ft-Elektromagneten anlegen, aber ich denke, einige hier würden das als Betrug betrachten :lol:

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