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  • »hannoholgi« ist der Autor dieses Themas

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Mittwoch, 27. Dezember 2017, 15:38

Stroboskopformel?

Hallo,

ich würde mir gern nach dem Vorbild der Nagras eine Stroboskopscheibe auf die Beruhigungsrolle meiner Sony TC-510-2 kleben.

Nur stehe ich etwas auf dem Schläuchlein bezüglich der Berechnung der korrekten Anzahl von Strichen, die bei 50 Hz zum optischen Stillstand der Markierungen führen. Falls es überhaupt eine ganzzahlige Anzahl von Strichen ist. Bekanntlich haben z.B. Plattenspieler mit 50 Hz-Stroboskop bei 45 U/min eigentlich 45,15 Umdrehungen (oder so in der Größenordnung) drauf....

Hier sind die Angaben, die wahrscheinlich für die Berechnung nötig sind:

- Beleuchtungsfrequenz 50,00 Hz (das geht mit einer China-LED-Lampe super! Gestochen scharf!)
- Durchmesser der bandberührten Rolle (mit Mikrometer gemessen): 19,05 mm
- Soll-Bandgeschwindigkeit: 19,05 cm/s
- Drehzahl der Rolle bei 19,05 cm/s: 190,5 U/min (mit optischem Drehzahlmesser gemessen).



Ob das jetzt Zufall ist, dass alle Maße Vielfache der Bandgeschwindigkeit sind? Keine Ahnung. Klingt komisch, is aber so!

Vielleicht ist jemand von euch so nett und in der Lage, mir das mal auszurechnen, in Mathe hatte ich immer einen Koffer. ;) :S :whistling:

LG Holgi

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2

Mittwoch, 27. Dezember 2017, 16:20

Hallo Holger,
ich würde so rechnen : In der Minute 190,5 Umdrehungen bedeutet 190,5 x 360° = 68580°, das bedeutet pro Sekunde 68580°/60, also 1143°, in einer 50stel Sekunde sind es dann 22,86° Drehwinkel.Um diesen Winkel müßten sich 2 benachbarte Striche auf der Scheibe unterscheiden, d.h. man braucht 15,748.. Striche. Wenn man die Striche enger macht, z.B. die Anzahl vervierfacht, bräuchte man 62,99..., also 63(ist das genügend genau?) Striche, die jeweils um 5,715° versetzt sind. Ganz sicher bin ich mir über meine Überlegungen nicht,es wäre schön, wenn noch ein echter Kenner seine Idee darlegt.
LG,Raimund
Schöne Grüße,
Raimund

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Mittwoch, 27. Dezember 2017, 16:59

Ganz sicher bin ich mir über meine Überlegungen nicht,es wäre schön, wenn noch ein echter Kenner seine Idee darlegt.

Bist schon auf der richtigen Fährte :thumbup:

Die Stroboskopformel lautet:
n = f*x/N
n = Umdrehungsfrequenz, f = Lichtfrequenz, N = Strichzahl, x = 1, 2, 3 ...

umgestellt nach der Strichzahl:
N = f*x/n
Mit x = 1 ergibt sich wie von dir gerechnet 15,748 Striche
Mit x = 4 werden es 62,992 Striche
Bei 63 Strichen ergibt sich eine Abweichung von etwa 0,1%.

Eine Kleinigkeit kommt bei den angegebenen Messwerten nicht hin.
Daraus würde sich eine Bandgeschwindigkeit von 19,015 cm/s errechnen.
Für die Normbandgeschwindigkeit 19,05 cm/s müsste die Rolle einen Durchmesser von 19,1 mm besitzen.

Grüße, Peter

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Mittwoch, 27. Dezember 2017, 17:23

Wenn die gemessenen Zahlen so stimmen, dann ist die Frequenz 10/pi Hz, damit kommt man auf 62,83.. Striche oder knapp 0,3% Abweichung oder 19,00 cm/sec Bandgeschwindigkeit, was ja auch mit den Aufdrucken auf den meisten Geräten übereinstimmt (-;
Gerhard

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Mittwoch, 27. Dezember 2017, 19:30

Ich danke euch für die erhellenden Auskünfte! :thumbsup:

Kleine Ungenauigkeiten bei den gemessenen Größen sind natürlich möglich, besonders bei der Drehzahl. Ihr wisst ja: "Wer misst, misst Mist!"

Der Drehzahlmesser hat zwar eine Grundgenauigkeit von 0,03 %, aber er konnte sich während der Messung nicht so ganz für eine stabile Anzeige entscheiden. Er schwankte etwas um die 190,5 mit einer leichten Tendenz zu 191 U/min. Aber ich denke, damit kann ich versuchen, eine entsprechende Scheibe zum Aufkleben herzustellen. Aber ob ich tatsächlich 63 Striche auf 18 mm Durchmesser unterbringe, muss ich erst noch ausprobieren :huh:.

LG Holgi

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6

Mittwoch, 27. Dezember 2017, 19:39

Aber ob ich tatsächlich 63 Striche auf 18 mm Durchmesser unterbringe,

Vielleicht hilft es, für das Zeichnen der Einteilungen eine entsprechend größere Scheibe zu nehmen, die erst am Ende auf das benötigte Maß zurechtgestutzt wird?
Bestimmt gibt es auch einfache Excel-Makros oder Ähnliches, wo dann am Ende ein mehr oder weniger gestochen scharfer Ausdruck herauskommt.
Davon habe ich aber so gut wie keine Ahnung.

Grüße, Peter

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7

Mittwoch, 27. Dezember 2017, 20:20

Davon habe ich aber so gut wie keine Ahnung.

Ich leider auch nicht. ;)

Ich habe auch gerade gemerkt, dass ich keine Ahnung habe, wie man mit den bei mir vorhandenen Grafikprogrammen (PaintShop Pro 2018 und Windows Paint) strahlenförmige Linien in definierter Anzahl und bestimmtem Winkelversatz erstellen kann. Es wird dann wohl erst mal nichts mit meinem Vorhaben... :(

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Mittwoch, 27. Dezember 2017, 22:14

Bei einer Netzfrequenz von 50 Hz müste die Flackerfrequenz der Funzel doch 100 Hz betragen, oder?
Viele Grüße
Lukas

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Mittwoch, 27. Dezember 2017, 22:25

Das nehme ich auch an. Da sind bestimmt Brückengleichrichter drin.
Genaueres weiß sicher Mr.Bean.
Das Stroboskopen müßte doch auch noch gehen, wenn man ein paar Striche wegläßt oder ?
Wichtig sind die Winkel, ob dann aber jede Position besetzt sein muß ...
Hoffentlich sind keine Speicher-Cs drin. Darunter würde das Stroboskop leiden.
Das An/Aus-Verhältnis könnte aber auch ohne weit über 1:1 sein.

MfG Kai
PS: Man kann natürlich, falls nötig, eine einfache Diode davor legen. Dann sind es wieder 50Hz Halbwellen.

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Donnerstag, 28. Dezember 2017, 10:32

Ja, die Flackerfrequenz beträgt 100 Hz. Und die Markierungen, etwa beim Plattenspieler, sind extrem scharf zu erkennen! Schärfer als mit 'ner Glimmlampe. Also kein Kondensator.

Natürlich kann man auch die halbe Anzahl Striche nehmen, oder ein Viertel. Aber leider gibt das in diesem Fall eine unmögliche Zahl (nämlich 31,5 oder 15,75 Striche). Und bei Ab-/Aufrunden wird die Genauigkeit dann so, dass ich mir die Sache auch sparen kann.

Aber es wird nun am Druck bzw. dem zeichnerischen Entwurf scheitern. :(
Lassen wir's.

Gruß Holgi

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Donnerstag, 28. Dezember 2017, 10:55

Hallo,

richtig, in Retrofit-Leuchtmitteln werden meist einfach(st)e Brückengleichrichter verwendet.
Dazu kommen noch Glättungs-Kondensatoren, die aber keine grooße Kapazität aufweisen können wegen des geringen Raumangebots.

Nicht wirklich dramatisch zu sehen: Unsere Netzspannung und Netzfrequenz ist nicht stabil. Die Frequenz darf um bis zu +/- 800mHz schwanken (unter bestimmten Voraussetzungen - siehe hierzu z.B. http://www.netzfrequenzmessung.de/ ).
Normalerweise liegt sie aber im Bereich von +/- 150mHz. Das sollte sich nicht stark auf eine Messung der Bandgeschwindigkeit auswirken.

Die Spannung darf um +/- 10% schwanken, also zwischen 207 und 253 Volt, bei 50Hz.

Gruß,
Klaus

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Donnerstag, 28. Dezember 2017, 11:45

Hallo Holger,

das hatte ich anders gemeint:
Nicht round(63/N), (N:ganze Zahl) Striche mit entsprechendem Winkel-Inkrement machen, sondern für 63 Striche planen, aber nicht bei jedem dazugehörigen Winkel tatsächlich einen Strich malen.

MfG Kai

13

Donnerstag, 28. Dezember 2017, 16:26

bei 63 ist ist alles moeglich das durch 7 teilbar ist, bei einer Scheibe von 18mm waehre wohl 21 markirungen mit 17,14285714285714° Winkelabstand am sinnvollsten...
Ich putze hier nur...

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14

Donnerstag, 28. Dezember 2017, 17:12

63 hat die Primzahl-Zerlegung 3*3*7.
An regelmäßig besetzten Kreis-Teilungen gehen also alle Zahlen, die durch Weglassen von 1 bis 2 Ziffern in dem Produkt entstehen.

MfG Kai

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Donnerstag, 28. Dezember 2017, 22:09

Aber der Blitz muß ja auch zur richtigen Zeit kommen, um ein stehendes Bild zu erhalten. Ich denke, nur ein Viertel von 63 oder die Hälfte von 63 wäre möglich, der Knopf muß ja in der nächsten 50stel-Sekunde wieder einen Balken erwischen.

ODER?

Schöner Gruß,
Raimund
Schöne Grüße,
Raimund

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16

Donnerstag, 28. Dezember 2017, 23:50

Nein,

nach der Regel in Beitrag #14 werden ja nur Striche eines bei 50Hz stehen 63-Musters weggelassen.
Dadurch ändert sich nichts dem Zustand des scheinbaren Stehens des Bildes.
Möglich sind also 3, 7, 9, 21 & 63 Striche.
Eine andere Frage ist, ob es Mehrdeutigkeiten gibt, also bei welchen anderen Frequenzen das Muster auch zu stehen scheint.

MfG Kai
nachtrag: eben kamen mir doch zweifel, ob das überhaupt stimmt. hab deshalb versucht, schön ruhig horizontal drüber nachzudenken. qintessenz: bei 100hz beleuchtungsfrequenz komme ich auf das halbe winkel- inkrement bzw die doppelte strichzahl von dem, was du in einem der ersten beitrâge für 50hz genannt hattest. sind dann wohl um 31,5 striche, was nach peter's hinweis dann wieder auf 63 führt. was passiert nun, wenn man die 63 winkelpositionen nicht voll besetzt ? auf jeden fall hat sich nach 10 ms die scheibe um eine winkelrasterposition weitergedreht, aber wenn nicht alle positionen mit strichen belegt sind, sehe ich striche an sich nicht bewegenden rasterpositionen erscheinen oder verschwinden. das ist zwar vom kontrast her suboptimal, hat aber auch stroboskop-typische stillstandsfunktion
oder ?

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »kaimex« (29. Dezember 2017, 00:41)


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17

Freitag, 29. Dezember 2017, 00:34

Ich meine, wenn der nächste Blitz kommt, muß sich wieder ein Strich an der gleichen Position befinden. Um welchen Winkel dreht sich das Knöpfchen in der nächsten 50stel-Sekunde ?

Bis morgen, gute Nacht

Raimund
Schöne Grüße,
Raimund

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Freitag, 29. Dezember 2017, 00:46

da haben wir wohl fast gleichzeitig gedichtet, siehe meinen nachtrag zu #16

mfg kai

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Freitag, 29. Dezember 2017, 01:10

Ja, okay, es geht nicht um die Primfaktorzerlegung von 63, sondern zur 63 kommt man, weil damit das Vierfache der eigentlich notwendigen Strichanzahl gut genähert an eine ganzzahlige Zahl geführt wird. Von diesen 63 Strichen könnte ich wahlweise die Hälfte oder auch jeden Vierten weglassen, was dann natürlich zu leichten Ungenauigkeiten führt.Mit Geogebra, einem kostenlosen Mathematik-Programm kann man sehr leicht das 63-Eck in einem Kreis zeichnen und nach entsprechender Anpassung des Radius ausdrucken. Bei d= 1,8cm sind allerdings die 63-Eckpunkte praktisch "total nebeneinander liegend".Also dann vielleicht besser mit einem 32-Eck arbeiten

Habe jetzt genug für heute, Gute Nacht
Raimund
Schöne Grüße,
Raimund

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Freitag, 29. Dezember 2017, 07:24

ich versuchs nochmal anders:
peter's stroboskopformel funktioniert nicht nur mit ganzen zahlen x, sondern auch mit rationalen zahlen.
zb: x=2/3. dann werden aus den für 100hz beleuchtung berechneten 31,5 strichen die mehrfach genannten 21. das führt auch zu einem nicht rotierenden bild, es sind aber nicht nach jedem 10ms schritt alle 63 strichpositionen besetzt, sondern erst über 3 schritte. das muster dreht nicht, sondern substrichmuster pulsieren an/aus. das sollte genug stroboskopeffekt sein, um damit die geschwindigkeit auf sollwert trimmen zu können.

mfg kai
nachtrag: kleine einschränkung: wenn man nicht langsam genug guckt :D , könnte es so aussehen, als würde das speichenrad in drittelschritten rückwärts drehen ;( (mit 30ms periode bzw 33hz). wenn man das nicht berücksichtigt, besteht gefahr, daß man die geschwindigkeit 3/2 zu hoch einstellt.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »kaimex« (29. Dezember 2017, 07:48)


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Freitag, 29. Dezember 2017, 09:25



Mit z. B. Excel lässt sich so eine Strobo-Scheibe aus 21+21 Segmenten in einem Ringdiagramm darstellen.

Gruß Bernd


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22

Freitag, 29. Dezember 2017, 10:04

Mit z. B. Excel lässt sich so eine Strobo-Scheibe aus 21+21 Segmenten in einem Ringdiagramm darstellen.

Erzähl doch mal, wie du das machst. Wie gesagt, davon habe ich kaum Ahnung.

Grüße, Peter

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Freitag, 29. Dezember 2017, 10:24

Ja, das würde mich auch mal interessieren! ^^

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Freitag, 29. Dezember 2017, 11:47

Noch'ne Möglichkeit:

Alexander der Große würde die Rolle von einem befreundeten Feinmechaniker auf einen Durchmesser D = 18,19 mm abdrehen und polieren lassen.
Dann braucht die Scheibe genau 15 diagonale Striche oder 30 gleich große Winkelsegmente.
Geht nach der Formel

D = 2 v N /(pi*f) mit v: Bandgeschwindigkeit in mm/s, N: Anzahl diagonaler Striche, f: Beleuchtungsfrequenz (hier 100 Hz Halbwellen).

(Dies ist eine private Formel ohne Rückgaberecht Garantie)

MfG Kai
Nachtrag zu der Scheibe in #21:
Da das tatsächliche Winkel-Inkrement bei der Original-Rolle nur etwa 2/3 der Segmentwinkel einer 21er-Scheibe beträgt, würde sich über 30 ms gemittelt geguckt ein annähernd gleichmäßig grauer Eindruck ergeben. Um das zu verhindern, müssen die schwarzen Segmente deutlich schmaler angelegt werden, so daß es bei einfacher und dann zweifacher Drehung um ein Drittel von 180/21° nicht zum Überlapp kommt und noch weiße Zonen übrig bleiben. Es soll schließlich so ausehen wie bei einer 63er-Scheibe.

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »kaimex« (29. Dezember 2017, 12:11)


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25

Freitag, 29. Dezember 2017, 12:06

Also gut, ohne ein Makro oder s. ä auf "manuelle Art":

- Excel (bei mir Version 2007) öffnen
- Zelle A1 mit beliebiger Zahl z. B. 1 belegen
- Zelle A1 kopieren
- Zellen A2 - A42 markieren und mittels Einfügen Inhalt von A1 einfügen
- Menue -> Einfügen -> Andere Diagramme -> Ring auswählen

Das Ring-Diagramm müsste nun zu sehen sein, leider jedoch mit diversen nicht brauchbaren Farben.

Also weiter ...

- Ringdiagramm auswählen -> Rechtsklick -> Datenreihe formatieren -> O Einfarbige Füllung - Farbe: Schwarz anklicken
- Aus dem Ringdiagramm einzelnes Segment auswählen-> Rechtsklick -> Datenreihe formatieren -> O Einfarbige Füllung - Farbe: Weiss anklicken
- Dies so oft wiederholen, bis alle Segmente Schwarz/Weiss dargestellt werden
- Gesamtes Diagramm kopieren und mittel Einfügen in ein Bildbearbeitungsprogramm der eigenen Wahl unnütze Teile entfernen, skalieren und fertigstellen

oder so

Gruß Bernd


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Freitag, 29. Dezember 2017, 12:12

die Rolle von einem befreundeten Feinmechaniker auf einen Durchmesser D = 18,19 mm abdrehen und polieren lassen.

Auch schön, wird nur schwierig für diejenigen, die sich aus Holgis Idee heraus gerne was nachbauen möchten, aber mit anderen (mehr oder weniger beliebigen) Rollendurchmessern.

Manche Zählwerksrollen sind gummibelegt, auch in solchen Fällen wird's komplizierter.

Gerade Bernds Arbeitsanweisungen befolgt => klappt :thumbup:
Danke! Wieder was dazugelernt ...

Grüße, Peter

PS. In Excel 2010 gibt es die Option "explodiertes Ringdiagramm", damit geht's noch schneller.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Peter Ruhrberg« (29. Dezember 2017, 12:39)


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Freitag, 29. Dezember 2017, 12:31

Ich werde mir jetzt das Excel-Strobo mal ausdrucken, zuerst mit dem Etikettendrucker auf ein Klebeetikett drucken und austesten. Sollte es meine Ansprüche befriedigen, wird es danach noch mit Laser auf Folie gedruckt.

LG Holgi

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28

Freitag, 29. Dezember 2017, 13:25

So, die Ergebnisse liegen uns jetzt vor. ;)

Die 21-Striche-Scheibe funktioniert leider überhaupt nicht. Keinerlei stehende Markierungen zu erkennen!

Die 63-Striche-Scheibe von Peter hingegen funktioniert im Prinzip erstklassig, allerdings sind die Markierungen eindeutig zu fein und dünn. Die Strichstärke müsste also etwa verdoppelt werden. Die Anzahl der Markierungen jedenfalls ist mit 63 offenbar haargenau getroffen. Ich hatte die Bandgeschwindigkeit mit einem 3 kHz-Testband von Pievox einjustiert und die Stroboskopmarkierungen stehen praktisch. Gut, es ist eine Bewegung von ca. 1 Strich in 10 Sekunden im Gegenzeigersinn zu erkennen... Wenn ich die Pitchfunktion der Sony aktiviere, darf ich das zugehörige Poti nur einen halben Millimeter nach Plus drehen, dann stehen die Striche.
Die Maschine hat ja keine Quarzregelung.

Aber eine 63-Markierungen-Scheibenversion mit etwas dickeren Strichen würde mich wunschlos glücklich machen! :thumbup:

LG Holgi

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »hannoholgi« (29. Dezember 2017, 14:43)


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Freitag, 29. Dezember 2017, 14:06

Die beste Lösung wird eine sein mit der Winkel-Teilung für x=1, trotz der sich ergebenden ~31,5 Striche.
Aus der Zwickmühle der Nichtganzzahligkeit kommt man heraus, indem man nur 31 oder 30 Segmente zeichnet und den Rest frei läßt.
Die Folge ist dann, daß man ein stehendes Segmentmuster bekommt, in dem das frei gelassene Feld als kleine Störung mit etwa 3 Hz rotiert.

MfG Kai

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Freitag, 29. Dezember 2017, 14:16

Dann vielleicht doch 16 Striche, da die Nähe zu 15,74.. doch etwas besser ist als von 31,5 zur nächsten Ganzzahl

Raimund
Schöne Grüße,
Raimund