Testsignale - Paket 7 - Rechtecksignal

Track 72: Gestufter Sweep, 31 Töne je 3 Sekunden, 16Hz bis 16kHz (ISO third octave spacing)

Achtung: Maximalpegel! Der gestufte Sweep, in nach ISO genormten Drittel-Oktav-Schritten, erlaubt mit der Dauer von 3 Sekunden je Ton eine gute Beobachtung der Pegel am Messinstrument. Hier die nacheinander folgenden Frequenzen: 16Hz, 20Hz, 25Hz, 31.5Hz, 40Hz, 50Hz, 63Hz, 80Hz, 100Hz, 125Hz, 160Hz, 200Hz, 250Hz, 315Hz, 400Hz, 500Hz, 630Hz, 800Hz, 1000Hz, 1250Hz, 1600Hz, 2000Hz, 2500Hz, 3150Hz, 4000Hz, 5000Hz, 6300Hz, 8000Hz, 10000Hz, 12500Hz und 16000Hz.


Track 73: Rechtecksignal 100 Hertz, -10dB, 60 Sekunden

Mit dem sich wie ein Brummen anhörenden Rechtecksignal lässt sich mittels Oszillographen gut beobachten, wie sich der Player (oder DA-Wandler) am unteren Ende der Frequenzskala verhält. Man spricht hier von der Dachschräge: Je schräger der im Grunde waagerechte Verlauf ist, desto höher liegt die untere Frequenzgrenze des Players. Nur gleichspannungs- (DC-) gekoppelte Geräte können die Urform des Rechtecksignals richtig darstellen. Neben der Grundwelle von 100 Hertz enthält dieses Signal ungeradzahlige Oberwellen (k3, k5, k7 usw.), die mit der Ordnungszahl in ihrer Amplitude abfallen. In den Lücken dazwischen sollten möglichst keine weiteren Komponenten (zum Beispiel die geradzahligen Verzerrungskomponenten k2, k4 usw.) auftauchen, was sich allerdings nur mit hochwertigen Spektrum-Analysatoren feststellen lässt.


Track 74: Rechtecksignal 1000 Hertz, -10dB, 60 Sekunden
Das Rechtecksignale von 1 Kilohertz sollten auf dem Oszilloskop ohne Dachschräge zu erkennen sein. Am Beginn und Ende der Flanke lässt sich das Impulsverhalten der digital zu analog Wandler beobachten und zeigt sich durch mehr oder weniger starke Überschwinger. Verantwortlich dafür sind die zumeist eigebauten Anti-Aliasing-Filter, deren Aufgabe es ist, so genannte Spiegelfrequenzen der Wandlung (oberhalb des Audio-Bandes) zu unterdrücken. Diese Bandbegrenzung auf 20 Kilohertz beim CD-Format, bewirkt auch, dass die Rechteck-Flanken nicht mehr ganz steil sind. Interessant sind hier auch die Obertonamplituden. Der Fourier-Reihe entsprechend, sollten sie exakt mit der Ordnungszahl in ihrer Amplitude abfallen. Die dritte Oberwelle bei 3 Kilohertz (k3) also auf ein-drittel, die Fünfte auf ein-fünftel und so weiter. Es hat sich gezeigt, dass bei den Playern, die oberhalb von 10 Kilohertz eine völlig ebenen Frequenzverlauf aufweisen, die Oberwellen des Rechtecks eher zu hohe Amplituden aufweisen. Möglicherweise ein Beleg für den von Analog-Fans beanstandeten harten Digitalklang.


Track 75: Tonburstsignal 400Hz, wiederholt 25ms Vollpegel (0dB) und 475ms Pause, 30 Sekunden

Achtung: Kurzzeitige Maximalpegel! Mit diesem Testsignal lassen sich Aussteuerungsanzeigen prüfen. Gute Spitzenwertanzeigen sollten höchstens 1 Dezibel weniger anzeigen als ein Dauerton gleicher Frequenz und Amplitude (wie Track 81).


Track 76: Tonburstsignal 1000Hz, 20ms 0dB - 480ms -20dB (nach EIA/IHF-Norm), 30 Sekunden

Achtung: Kurzzeitige Maximalpegel! Für die Messung der Verstärker-Spitzenleistung ist dieses Signal vorgesehen. Verstärker mit nichtstabilisierten Netzteilen, können in den leiseren Abschnitten des Testsignals wieder ihre Elektrolyt-Kondensatoren nachladen und kommen dann auf eine etwas höhere Impulsleistung - bei der Impulsartigkeit von Musik ein Vorteil.


Track 77: DIN Intermodulations-Testsignal, 250Hz + 8000Hz (4:1), -10dB, 30 Sekunden

Neben der "normalen" Klirrfaktor-Messung ist auch von Interesse, wie sauber ein Verstärker hohe Töne verarbeitet, wenn gleichzeitig ein vier Mal lauterer tiefer Ton vorhanden ist. Die Intermodulationsmessung (IM) erfordert allerdings spezielles Messequipment oder die Hilfe eines Spektrum-Analysators. Sie erfassen dann die durch Nichtlinearitäten entstandenen Verzerrungskomponenten um den hohen Ton herum und setzen deren Amplitudensumme ins Verhältnis zur Amplitude des hohen Tons.


Track 78: SMPTE-Intermodulations-Testsignal, 50Hz + 7000Hz (4:1), 0dB, 60 Sekunden

Das SMPTE-Verfahren zur Intermodulationsmessung ist gegenüber der DIN-Methode etwas einfacher zu realisieren. Es geht davon aus, dass der hohe Ton verzerrungsbedingt durch den sehr tiefen, vierfach lauten Ton in dessen Amplitude moduliert wird. Die Stärke der Modulation wird ins Verhältnis gesetzt zur Amplitude des hohen Tons. Erforderlich ist hierzu allerdings spezielles Mess-Equipment, wie es in auch unserem Labor eingesetzt wird.


Track 79: Differenzton-IM-Testsignal 19kHz + 20kHz, 0dB, 30 Sekunden

Achtung: Maximalpegel bei unhörbar hohen Frequenzen!!! Bei diesem speziellen Testsignal zeigt sich, ob Verstärker auch am oberen Ende des Audiobandes noch verzerrungsfrei arbeiten. Andernfalls erscheint ein Verzerrungsprodukt im gut hörbaren Bereich bei 1 Kilohertz (Differenz der beiden Töne). Weil Musik sich aus vielen Einzelfrequenzen zusammensetzt, würden Verstärker, die in dieser Disziplin schwächeln, im hörbaren Bereich weniger klar und sauber klingen.


Track 80: Multitonsignal, 21 Töne im Oktavabstand, 20Hz – 20kHz, -1dB, 10 Sekunden

Das ist der Härtetest für jeden Verstärker: Gleichzeitig 21 Töne sauber zu reproduzieren. Das ist dann der Fall, wenn in den Lücken zwischen den Einzeltönen bis auf den Rauschgrund geschaut werden kann - ohne Sumpf aus störende Mischprodukten. Auch für die zur Messung erforderlichen Spektrum-Analysatoren eine erhebliche Herausforderung.