Viele Funkamateure besitzen zuhause einen klassischen Funktionsgenerator. Doch unterwegs oder im Feld reicht oft das Smartphone – ein einfacher Generator im Browser ersetzt viele Geräte zumindest grundlegend. Dieser Generator erzeugt Tonsignale in Sinus-, Rechteck-, Dreieck- oder Sägezahnform mit einstellbarer Pulsweite (Duty). Aus Effizienzgründen wird keine Oszilloskop-Darstellung angezeigt.
Funktionen des Generators
- Auswahl von Wellenform: Sinus, Dreieck, Sägezahn oder Rechteck mit einstellbarer Pulsweite.
- Pulsweitenanpassung im Rechteckmodus von 0 bis 100 Prozent.
- Zwei Betriebsarten: fixierte Frequenz (Single-Ton) und Sweep-Modus mit sanfter Frequenzvariation.
- Anpassung der Signalamplitude (Lautstärke) über Prozentwerte.
- Dynamische Parameteränderung im laufenden Betrieb ohne Unterbrechung möglich.
Anleitung zur Bedienung
- Wählen Sie zuerst den Betriebsmodus: Single (konstant) oder Sweep (Frequenzvariation).
- Bestimmen Sie die Wellenform. Bei Rechteck erscheint ein Steuerfeld für die Pulsweite.
- Im Einzeltonmodus geben Sie Frequenz in Hertz und Amplitude in Prozent ein.
- Im Sweep-Modus legen Sie untere und obere Frequenz, Sweep-Rate und Amplitude fest.
- Per Knopfdruck starten oder stoppen Sie das Audiosignal.
Generierung von Rechteck mit variabler Pulsweite
Ein Rechtecksignal mit beliebiger Duty-Rate D (0 bis 1) entsteht durch Summation vieler Harmonischer. Die n-te Komponente erhält den Koeffizienten
$$
b_n = \frac{2}{n\pi}\,\sin(n\pi D)
$$
In der Praxis werden bis zu 255 Harmonische genutzt, um eine hochwertige Wellenform zu erreichen.
Sweep-Modus: Gleitende Frequenzvariation
Die Basisfrequenz verändert sich sinusförmig gemäß
$$
f(t) = f_c + A \sin(2\pi f_m t)
$$
- fc = (f_high + f_low)/2 – Mittlere Frequenz
- A = (f_high – f_low)/2 – Amplitude der Frequenzmodulation
- fm – Modulationsfrequenz – Geschwindigkeit der Frequenzvariation
Mit dieser Technik entstehen sanfte Übergänge, ideal für Audiotests oder Soundeffekte.
Wellenform-Vergleich
| Form | Klang | Typische Nutzung |
|---|---|---|
| Sinus | reiner, weicher Ton | Messtechnik, Hörtests |
| Rechteck | kantig mit Oberwellen | Digitaltests, Impulstechnik |
| Dreieck | weiche Spitze | Synthesizer, Modulation |
| Sägezahn | hell, voller Obertonanteil | Musik, Effekte, Sirenen |
Technische Hinweise und Empfehlungen
- Frequenzen in Hertz angeben, Amplituden in Prozent.
- Pulsweite in Prozent von 0 % (sehr schmal) bis 100 % (quasi Dauerstrom).
- Im Sweep-Modus muss f_high größer sein als f_low, sonst erfolgt keine gültige Modulation.
- Der Generator arbeitet mit Web Audio API für minimale Latenz und gute Klangqualität.
- Parameteränderungen erfolgen kontinuierlich ohne Unterbrechung, um Störgeräusche zu vermeiden.
- Für optimale Kontrolle nutzt man Kopfhörer oder hochwertiges Wiedergabesystem.
Steuerelemente im Interface
| Bedienelement | Funktion |
|---|---|
| Moduswahl (Single / Sweep) | Wechselt Tonmodus oder Frequenzvariation |
| Wellenform-Auswahl (Radio) | Wählen zwischen Sinus, Rechteck, Dreieck oder Sägezahn |
| Regler & Eingabefelder | Frequenz, Amplitude, Duty, Sweep-Parameter |
| Start/Stop-Button | Aktiviert oder deaktiviert das Signal |
- Test von Audiogeräten und Mikrofonen.
- Erzeugung von Klangeffekten und experimentellen Sounds.
- Verständnis und Demonstration von Wellenformen und Modulationsprinzipien.
Tonfrequenzen in Oktaven
| Note | Frequenz | Oktave |
|---|---|---|
| C0 | 17,32 Hz | 0 |
| D0 | 19,45 Hz | 0 |
| E1 | 69,30 Hz | 1 |
| G3 | 392 Hz | 3 |
| A4 | 880 Hz | 4 |
| C5 | 1046,5 Hz | 5 |
| F5 | 1396,9 Hz | 5 |
| B5 | 1975,5 Hz | 5 |
Fazit
Dieser Browser-Generator ist ein kompaktes, praktisches Werkzeug zur Erzeugung und Analyse von Tonsignalen. Mit Sweep-Funktion, Wellenmischung und Echtzeit-Steuerung ist er hilfreich für Tests, Lehre und kreative Audioanwendungen. Für professionelle Einsatzszenarien empfiehlt sich zwar ein Hardware-Generator, doch diese Lösung bietet bereits erstaunliche Flexibilität.
Spezialisiert auf Schaltungsanalyse und HF-Technik mit über 30 Jahren Erfahrung. Andreas prüft die mathematische Präzision aller Elektronik-Tools bei RechnerLab.
