Audio-Notchfilter sind nicht nur ein alter Analogtrick – sie sind nach wie vor eine praktische Methode, um Klirrfaktormessungen lesbarer zu machen, wenn der fundamentale Testton deutlich größer ist als die Oberwellen, die man eigentlich untersuchen möchte. In diesem Elektor-TV-Clip erklärt Stammautor und Audioexperte Alfred Rosenkränzer das Prinzip im Kontext von Niederverzerrungsmessungen, im Anschluss an verwandte Elektor-Beiträge zu Bench-Audiomessungen und praktischen Analyseaufbauten wie dem kompakten Instrument mit symmetrischem Eingang, das von vielen ernsthaften Hobbyisten und kleinen Laboren verwendet wird.

Was Audio-Notchfilter eigentlich tun

Bei einem einfachen Klirrfaktortest speist ein Audiogenerator eine Sinuswelle in das zu prüfende Gerät ein. Der Analysator betrachtet dann das Ausgangsspektrum und versucht festzustellen, was neben dem ursprünglichen Ton noch vorhanden ist. Das Problem ist der Maßstab. Ein sauberes 1 kHz-Testsignal kann viel größer sein als die zweite, dritte oder höhere Oberwelle, die von dem gemessenen Verstärker, Filter, DAC, Vorverstärker oder einer anderen Schaltung erzeugt wird.

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Ein Notchfilter löst dieses Problem, indem er die Grundfrequenz stark dämpft, bevor der Spektrumanalysator oder der Messeingang das Signal verarbeiten muss. Sobald der Hauptton unterdrückt ist, werden die verbleibenden Verzerrungsprodukte und das Rauschen leichter erkennbar. Das ist besonders nützlich, wenn das Messsystem selbst einen begrenzten Dynamikbereich hat oder wenn die Oberwellen so weit unterhalb des Testtons liegen, dass sie sonst verdeckt würden.

Audio-Notchfilter in der praktischen Laborarbeit

Alfred Rosenkränzer hat für Elektor ausführlich über praktische Audio- und Messtechnik geschrieben, darunter analoge Audiogeneratoren, Filter, USB-Messwerkzeuge und den QuantAsylum QA403. In seinem früheren QA403-Test verglich er das Gerät mit dem Audio Precision APx555 und beleuchtete die Realität des Einsatzes semiprofessioneller Instrumente gegenüber der ausschließlichen Nutzung von PC-Soundkarten.

Es geht nicht darum, dass jeder Laborplatz ein Rack voller High-End-Audiohardware benötigt. Die wichtigere Erkenntnis ist, dass die gesamte Messkette zählt. Eine gute Signalquelle, sinnvolle Eingangspegel, Abschirmung gegenüber PC-Störgeräuschen, Dämpfung wo nötig und ein gut konstruierter Notchfilter können den Unterschied zwischen einer sauberen Messung und einer Darstellung ausmachen, die hauptsächlich die Grenzen des Testaufbaus zeigt.

Eine nützliche Lektion für Audio-DIY

Für alle, die Audiogeräte bauen oder reparieren, erinnern Audio-Notchfilter daran, dass Messen nicht nur bedeutet, einen Analysator zu besitzen. Es geht darum zu verstehen, was der Analysator messen soll. Wenn der Grundton den Bildschirm dominiert, könnten sich interessante Fehler darunter verbergen. Wird dieser Ton entfernt oder reduziert, beginnen die kleineren Fehler ihre Geschichte zu erzählen.

Das macht diesen kurzen Beitrag sehenswert für Audio-DIYer, Verstärkerbauer und Ingenieure, die ihren Arbeitsablauf bei Klirrfaktormessungen verbessern möchten, ohne die Spektrumsanzeige als Zauberei zu betrachten. Die eigentliche Kunst liegt im Messaufbau. Und gelegentlich darin, einen tadellosen 1 kHz-Sinus nicht alles andere im Raum übertönen zu lassen.