E-Lok Steuerung: Wieso Tonleiter bei PWM ?

[Ahnungsloser (Gast)]

Hallo,

eben zufällig bei Youtube gefunden:
https://www.youtube.com/watch?v=yjfFsuBzFm8
Bei 1:30 und 5:35 Min.

Das Durchfahren der Tonleiter scheint nur bei niedrigen Drehzahlen 
erforderlich zu sein. Hat jemand eine Erklärung dafür?

Der Ahnungslose

[Jan H. (j_hansen)]

Das ist nicht erforderlich, sondern ein (ich finde netter) Gag.

[Jens M. (schuchkleisser)]

PFM zur Leistungsstellung?

[Name! (Gast)]

Vielleicht als zusaetzliches Signal an den Fahrer bzw. weiteres Personal 
in der Naehe? Man erkennt schliesslich sehr intuitiv und feinfuehlig die 
aktuelle (negative) Beschleunigung des Zuges und kann deren Aenderung 
auch gut abschaetzen. Ein harter technischer Grund fuer genau diese 
Tonfolge wuerde mich verwundern.

[Paule, Bademeister (Gast)]

Jan H. schrieb:
> Das ist nicht erforderlich, sondern ein (ich finde netter) Gag.

Ich denke schon, daß es erforderlich war, wenn auch nicht aus 
technischer Sicht. Offenbar ist das Geräusch nicht gerade leise. Nun 
stell dir das mal in nem vollen Bahnhof vor, mit schiefen Tönen...da 
krempeln sich den Fahrgästen die Fußnägel hoch.

[mukel (Gast)]

Bei langsamem Motordrehzahlen wird die Schaltfrequenz der Treiberstufen 
für eine bessere Effizenz heruntergeregelt.

Das dabei eine Tonleiter herumkommt, ist ein netter Gag der Entwickler.

[Servo (Gast)]

Hallo,

die Tonfolge ist vermutlich Zufall. Da verursacht irgendeine PWM eine 
Schwingung im hörbaren Bereich. Ich habe das mal in Frankreich in einem 
Hotel an einem alten Aufzug gehört. Da produzierte der Elektromotor für 
die Türschließung auch eine Tonfolge. War sicher keine Absicht und war 
genauso schlecht intoniert wie dieser Zug hier. :-)

Viele Grüße,
Servo

[Walter T. (nicolas)]

Naja, wenn man die Frequenz geometrisch gestuft mit 8 
Stufen/Verdoppelung anpasst, ergibt sich zwangsläufig eine Tonleiter.

Übrigens keine besonders harmonische, wie man im Video hört. Bei den 
harmonischen Tonleitern sind die Stufen nicht exakt gleich, sondern die 
Terzen haben einen leicht unterschiedlichen Abstand.

[Martin S. (led_martin)]

Bei diesen Drehstrom-Fahrzeugantrieben, über Umrichter, muß man damit 
umgehen, daß die Spannung über dem Motor, bei kleinen Drehzahlen sehr 
klein ist. (Gleichzeitig ist die Stromstärke hoch) Die PWM-Pulse sind 
dann sehr schmal, da werden dann, bei höherer PWM-Frequenz 
Minimalzeiten, für die Schaltvorgänge, unterschritten. Lösung ist, mit 
geringerer PWM-Frequenz anzufahren, das machen so ziemlich alle 
Eisenbahnfahrzeuge, auch bei Straßenbahnen kann man das beobachten. Wie 
man den Wechsel zur normalen PWM-Frequenz, bei steigender 
Geschwindigkeit, gestaltet, ist dem Konstrukteur des Umrichters 
überlassen. Da sind unterschiedliche Varianten in Gebrauch. Da gibt es 
alles mögliche, vom umschalten in einem Rutsch, über langsam, per Rampe, 
hochziehen, bis zu dem netten Gag mit der Tonleiter. Die PWM wird ja 
üblicherweise von einem Mikrocontroller gesteuert, da sind die 
Möglichkeiten fast grenzenlos.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

[Jan H. (j_hansen)]

Servo schrieb:
> die Tonfolge ist vermutlich Zufall

Nein, ist sie nicht. Das ist bewusstes Sounddesign.

[Paule, Bademeister (Gast)]

Servo schrieb:
> die Tonfolge ist vermutlich Zufall

Nie im Leben. Schau dir mal die krummen Frequenzen einer Tonleiter an...

Die Lok da macht mehr als ne ganze Oktave, das ist kein Zufall.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Die Tonleiter scheint ein spezieller Gag dieses Lokomotivtyps zu sein:

  https://de.wikipedia.org/wiki/Siemens_ES64U2

Das Nachfolgemodell war nicht mehr so musikalisch:

  https://de.wikipedia.org/wiki/Siemens_ES64U4

Hier spielt ein ICE die deutsche Nationalhymne, wenn auch etwas falsch:

  https://www.youtube.com/watch?v=PV2E66JNKpU

[Fabian F. (fabian_f55)]

Die Melodie ist kein Zufall. Da kahm damals ein Bahn-manager und meinte 
bei der Abnahme der Lok, dass das Geräusch furchtbar klingt. Daraufhin 
wurde für viel Geld die Tonleiter nachprogrammiert.
Bei der U4 gabs den Bahn-manager nicht mehr.

[Rainer U. (r-u)]

Servo schrieb:
> die Tonfolge ist vermutlich Zufall.

Zufall mit Ganz- und Halbtönen? Wenn alles Halbtöne gewesen wären, hätte 
man es noch denken können, aber das ist Absicht.

In der Berliner UBahn sind es 3 Oktaven (jeweils doppelte Frequenz) - 
das mag Zufall sein.