Stoffsammlung: Residualtöne - Ein Grund warum auf Dauer auch kleine Boxen gut klingen?

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FloGatt
Inventar
#1 erstellt: 16. Jul 2007, 21:44
Hallo...


Wikipedia schrieb:
Residualtöne
Das menschliche Hörzentrum ist in der Lage, zu einem (auch nur teilweise) erklingenden Obertonspektrum die Grundfrequenz wahrzunehmen, auch wenn diese nicht erklingt. Diesen „hinzugefügten“ Grundton bezeichnet man auch als Residualton.

Diese Technik wird eingesetzt, um auf Lautsprechersystemen Bässe zu simulieren, die diese rein technisch überhaupt nicht wiedergeben könnten. So erkennt man im Kofferradio die gespielte Tonhöhe eines Kontrabasses, obwohl die Frequenz von den kleinen Lautsprechern nicht wiedergegeben werden kann.

Auch beim Telefonieren entsteht dieser Effekt: Der Grundton der menschlichen Stimme wird über das Telefon nicht übertragen, der Frequenzbereich des Telefons ist zu schmal, die Stimmübertragung beginnt erst oberhalb. Aber das Gehirn nimmt den Grundton wahr.

Dieses Phänomen wird auch traditionell im Orgelbau ausgenutzt: Bei gleichzeitigem Einsatz des 8-Fuß und des 51/3-Fuß, der eine Quinte darüber liegt, hört man den 16-Fuß, also eine Oktave unter dem 8-Fuß.

Hintergrund ist, dass das Gehör nicht nur das Obertonspektrum, sondern auch die Periode des akustischen Zeitsignals auswertet. Bei einem harmonischen Obertonspektrum bleibt aber die Periode des Zeitsignals erhalten, selbst wenn der Grundton entfernt wird.


Klingt recht interessant für mich, zumal ich darüber sehr wenig weiß. Kann man das auch auf den Hochtonbereich übertragen?
Hat dieses Phänomen größere Auswirkungen auf unser Hobby Hifi? Ihr habt bestimmt alle schonmal von dem Thema gehört, lasst uns an eurem Wissen teilhaben, dieser Threat soll eine kleine Stoffsammmlung werden. Vielleicht werden jetzt manche Denken "Is doch schon lange Durch, das Thema", ich finde es hochinteressant.

Ich fang mal an:

http://de.wikipedia.org/wiki/Oberton

http://de.wikipedia.org/wiki/Residualton

http://www.kuhblume.de/Magisterarbeit.pdf

http://www.visaton.d...did=15223&perpage=31

http://www.apfeltalk.de/forum/der-residualeffekt-t81541.html

Was haltet ihr davon?

Jetzt ihr...

Gruß,
Florian
Gelscht
Gelöscht
#2 erstellt: 16. Jul 2007, 22:16
Residualhören, denken; toller psychoakustischer Effekt.

dürfte dann aber kein HiFi mehr sein, denn es werden Töne gedacht die im Original garnicht vorhanden sind,

Witzig ist, bei meinen Doppelhörnern entsprechen die
Hornlängen etwa dem Orgelbeispiel, in den Einzelsimus
ist unter 70 Hz kaum etwas zu erwarten und bei realler Systemmessung war doch tatsächlich eine Oktave tiefer
noch voller Schalldruck zu hören.
Dennoch wird in meinem Fall die Basshornmunddistanz und
Membranbewegungsverschränkung mit dem Raum den Höreindruck
erklären.

Man könnte Musik komponieren und die PA klein machen
in dem man die Residualeffekte nutzt, etwas sehr verkürzt:-)
Frank_HB
Hat sich gelöscht
#3 erstellt: 16. Jul 2007, 22:22
Ja, das stimmt. Das Ohr hat diese Fähigkeit aber das nimmt auf gut deutsch gesagt Rechenleistung vom Gehirn weg die dann für andere Sinneseindrücke nicht mehr zur Verfügung steht. Das Hören wird dadurch im wahrsten Sinne anstrengender.

Ähnlich verhält sich das Ohr auch bei Schwankungen im Frequenzgang. Schmalbandige Senken werden vom Gehör sehr gut interpoliert und fallen dadurch kaum ins Gewicht. Anders ist es bei Peaks da sich das Ohr an den höheren Lautstärkepegeln orientiert und in deren Richtung interpoliert. Daher ist ein Peak klangmäßig deutlich schlechter zu bewerten als eine Senke.
Channel_Two
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 17. Jul 2007, 11:08
Das Residuumhören nutzen Orgelbauer, wenn der Auftraggeber keine Knete hat für richtig dicke, lange Pfeifen.

Das Wiederkennen von Stimmen über Klangzerstörer wie z.B. das Telefon hat jedoch NICHTS mit dem Residuumhören zu tun, sondern mit dem Einschwingen. Auch beim Telefon bleibt das charakteristische Einschwingverhalten der jeweiligen Stimme halbwegs erhalten.

Geht man soweit, und schneidet denn Einschwingvorgang von Instrumenten ab, können wir das Instrument nicht mehr identifizieren.

Je impulstreuer ein Lautsprecher also schwingt, desto mehr Information bekommt das Gehirn zur Erkennung von Instrumenten. Erst so wird relaxtes Dauerhören möglich.

Dynaudio hat in der Vergangenheit damit geworben, daß ihre Chassis Impulse von 500 Watt und mehr klaglos verarbeiten können. Recht hatten Sie!

Gruß,
C2


[Beitrag von Channel_Two am 17. Jul 2007, 11:12 bearbeitet]
280SL
Hat sich gelöscht
#5 erstellt: 17. Jul 2007, 11:31

Frank_HB schrieb:
Ja, das stimmt. Das Ohr hat diese Fähigkeit aber das nimmt auf gut deutsch gesagt Rechenleistung vom Gehirn weg die dann für andere Sinneseindrücke nicht mehr zur Verfügung steht. Das Hören wird dadurch im wahrsten Sinne anstrengender.

Ähnlich verhält sich das Ohr auch bei Schwankungen im Frequenzgang. Schmalbandige Senken werden vom Gehör sehr gut interpoliert und fallen dadurch kaum ins Gewicht. Anders ist es bei Peaks da sich das Ohr an den höheren Lautstärkepegeln orientiert und in deren Richtung interpoliert. Daher ist ein Peak klangmäßig deutlich schlechter zu bewerten als eine Senke.


1) Stimmt, im Endteil. Deswegen "gehen" NXT-Panels so gut, weil die Störungen nur aus sehr schmalen Senken bestehen - wie sie übrigens im Hörraum durch Refleksion sowieso erzeugt werden und. Beide Boxen stereo strahlen frequenzmäßig in etwa das gleiche ab. Also kommt es zu Interferenzen, die sich genau in solchen Kammfiltereffekten mit tiefen scharfen Senken äussern. Wären solche Senken schädlich für die Dauerwelle, gäbe es nix stereo! Weil der Kammfilter ist elementarer Bestandteil des Stereoprinzips, meine Damen! Nur und eben(!) durch Kopfhörer zu vermeiden, und das ist dann andersherum schädlich für die Frisur.

2) Bei Residuumhören bleibt die Lautheit des Grundtons unbestimmt. Aus der Reihe der Oberwellen kann auf diese nicht zweifelsfrei zurückgeschlossen werden. Deshalb fehlt der hörsinnlichen Wahrnehmung eine Einschätzung über die Intensität des gehörten Ereignisses. Das verunsichert. Meine "Rechenleistung" reicht jedenfalls allemal.

boi
FloGatt
Inventar
#6 erstellt: 17. Jul 2007, 16:20

hm schrieb:
Residualhören, denken; toller psychoakustischer Effekt.


Ok...


hm schrieb:
dürfte dann aber kein HiFi mehr sein, denn es werden Töne gedacht die im Original garnicht vorhanden sind,


Das war mir klar...



hm schrieb:
Witzig ist, bei meinen Doppelhörnern entsprechen die
Hornlängen etwa dem Orgelbeispiel, in den Einzelsimus
ist unter 70 Hz kaum etwas zu erwarten und bei realler Systemmessung war doch tatsächlich eine Oktave tiefer
noch voller Schalldruck zu hören.
Dennoch wird in meinem Fall die Basshornmunddistanz und
Membranbewegungsverschränkung mit dem Raum den Höreindruck
erklären.


Interessante Sache, erzähl mehr.



hm schrieb:
Man könnte Musik komponieren und die PA klein machen
in dem man die Residualeffekte nutzt, etwas sehr verkürzt:-)






Frank_HB schrieb:
Ja, das stimmt. Das Ohr hat diese Fähigkeit aber das nimmt auf gut deutsch gesagt Rechenleistung vom Gehirn weg die dann für andere Sinneseindrücke nicht mehr zur Verfügung steht. Das Hören wird dadurch im wahrsten Sinne anstrengender.


Das hatte ich fast erwartet, da ich den Vergleich Computer <-> Ohr kannte und mir da durchaus Sorgen gemacht habe...




Frank_HB schrieb:
Ähnlich verhält sich das Ohr auch bei Schwankungen im Frequenzgang. Schmalbandige Senken werden vom Gehör sehr gut interpoliert und fallen dadurch kaum ins Gewicht. Anders ist es bei Peaks da sich das Ohr an den höheren Lautstärkepegeln orientiert und in deren Richtung interpoliert. Daher ist ein Peak klangmäßig deutlich schlechter zu bewerten als eine Senke.


Ja, von diesen Einflüssen habe ich schon vor einiger Zeit hier gelesen. Gut, dass du diese jetzt nochmals untermauerst.



Channel_Two schrieb:
Das Residuumhören nutzen Orgelbauer, wenn der Auftraggeber keine Knete hat für richtig dicke, lange Pfeifen.







Channel_Two schrieb:
Das Wiederkennen von Stimmen über Klangzerstörer wie z.B. das Telefon hat jedoch NICHTS mit dem Residuumhören zu tun,


Kannst du den Unterschied zum Residuumhören nochmals genauer erklären?



Channel_Two schrieb:
...sondern mit dem Einschwingen. Auch beim Telefon bleibt das charakteristische Einschwingverhalten der jeweiligen Stimme halbwegs erhalten.

Geht man soweit, und schneidet denn Einschwingvorgang von Instrumenten ab, können wir das Instrument nicht mehr identifizieren.


Klingt logisch.



Channel_Two schrieb:
Je impulstreuer ein Lautsprecher also schwingt, desto mehr Information bekommt das Gehirn zur Erkennung von Instrumenten. Erst so wird relaxtes Dauerhören möglich.


Der Einschwingvorgang sollte also möglichst sauber sein? Zeitrichtiges Hören? Linearphasige Lautsprecherboxen?



280SL schrieb:

Frank_HB schrieb:
Ja, das stimmt. Das Ohr hat diese Fähigkeit aber das nimmt auf gut deutsch gesagt Rechenleistung vom Gehirn weg die dann für andere Sinneseindrücke nicht mehr zur Verfügung steht. Das Hören wird dadurch im wahrsten Sinne anstrengender.

Ähnlich verhält sich das Ohr auch bei Schwankungen im Frequenzgang. Schmalbandige Senken werden vom Gehör sehr gut interpoliert und fallen dadurch kaum ins Gewicht. Anders ist es bei Peaks da sich das Ohr an den höheren Lautstärkepegeln orientiert und in deren Richtung interpoliert. Daher ist ein Peak klangmäßig deutlich schlechter zu bewerten als eine Senke.


1) Stimmt, im Endteil. Deswegen "gehen" NXT-Panels so gut, weil die Störungen nur aus sehr schmalen Senken bestehen - wie sie übrigens im Hörraum durch Refleksion sowieso erzeugt werden und. Beide Boxen stereo strahlen frequenzmäßig in etwa das gleiche ab. Also kommt es zu Interferenzen, die sich genau in solchen Kammfiltereffekten mit tiefen scharfen Senken äussern. Wären solche Senken schädlich für die Dauerwelle, gäbe es nix stereo! Weil der Kammfilter ist elementarer Bestandteil des Stereoprinzips, meine Damen! Nur und eben(!) durch Kopfhörer zu vermeiden, und das ist dann andersherum schädlich für die Frisur.


Auch dir danke für die Untermauerung.




280SL schrieb:
2) Bei Residuumhören bleibt die Lautheit des Grundtons unbestimmt. Aus der Reihe der Oberwellen kann auf diese nicht zweifelsfrei zurückgeschlossen werden. Deshalb fehlt der hörsinnlichen Wahrnehmung eine Einschätzung über die Intensität des gehörten Ereignisses. Das verunsichert. Meine "Rechenleistung" reicht jedenfalls allemal.


Was meinst du damit?

Auch interessiert mich, ob man diesen Effekt auf den Hochtonbereich übertragen kann.



280SL schrieb:
boi


Dito.
mrlongie
Stammgast
#7 erstellt: 17. Jul 2007, 16:41
FloGatt
Inventar
#8 erstellt: 17. Jul 2007, 16:49
Oha, das klingt ja echt interessant. Würde mich jetzt auch mal interessieren in wie weit das stimmt...
SRAM
Inventar
#9 erstellt: 17. Jul 2007, 17:47
SRS TRue Bass ist im Prinziep ein K2 / K3 Generator für den Bassbereich. Macht also elektronisch das, was ein überlastetes Basschassis auch vollbringt. Vorallem wenn es an der Hubgrenze betrieben wird.

Das Gegenteil ist eine boom box wie die dbx 120A: diese synthetisiert aus im Signal enthaltene Bassfrequenzen die Grundfrequenz. Also z.B. wird ein 60 Hz Ton als K2 interpretiert und das Signal mit einem harmonischen (!) 30 Hz Ton gleicher Hüllkurve angereichert. Haben wir gerne in den 80-ern in Diskos genutzt.....

Gruß SRAM
teite
Stammgast
#10 erstellt: 17. Jul 2007, 18:06
Moin,

Gibt es eine physikalische Erklärung dafür, warum Musik aus kleineren Lautsprechern (Strahlerfläche) bei gleicher Lautstärke weniger physisch, also das was man im allgemeinen unter gefühltem Druck oder Punch (vom Bass bis Grundton) versteht, erlebt wird?

cu


[Beitrag von teite am 17. Jul 2007, 18:09 bearbeitet]
mrlongie
Stammgast
#11 erstellt: 17. Jul 2007, 18:30
Sicherlich weil die abgestrahlte Schallenergie zu tiefen Frequenzen hin sehr viel weniger ist als bei großen Lautsprechern, die ja viel mehr Luft schaufeln können.
ukw
Inventar
#12 erstellt: 17. Jul 2007, 20:29
Meine Edirol MA 150D Mini Monitore machen das auch...


Roland schrieb:
What is the Bass Enhancer?The Bass Enhancer found in the EDIROL MA-15D Stereo Monitors lets the user hear bass frequencies not normally audible through speakers this size. The Bass Enhancer is a DSP chip programmed using psychoacoustic principles that converts low frequencies into a series of overtones which the human ear cannot distinguish from the original low frequencies. This allows the listener to perceive bass frequencies outside of the normal range of the speaker cone, without over-driving the woofer. With the Bass Enhancer, the MA-15D Stereo Monitors offer a strong low-end in a very compact set of reference monitors.


Hier zu lesen: http://www.roland.com/products/en/MA-15D/index.html

man kann auch sehr leise Filme angucken und bekommt den tieffrequenten Inhalt trotzdem und ohne Sub deutlich mit.

Es ist aber eine Notlösung und kein auf Dauer befriedigender Bass Ersatz. Darum kann man diesen "Enhancer" auch abschalten


[Beitrag von ukw am 17. Jul 2007, 20:55 bearbeitet]
Spatz
Inventar
#13 erstellt: 17. Jul 2007, 20:35
Könnte man also sagen, dass unter Umständen bei kleinen Lautsprechern ein erhöhter Klirr unterhalb der f3 klanglich von Vorteil sein kann? Oder andersrum gesagt eine Box mit hohem Tieftonklirr bassgewaltiger wirkt?


[Beitrag von Spatz am 17. Jul 2007, 20:36 bearbeitet]
ukw
Inventar
#14 erstellt: 17. Jul 2007, 21:21
Ja, das kann man so sagen und dieser Effekt wird auch so genutzt. (Es gibt im PA Bereich z.B. bestimmte Verstärker (Crown Macrotech) die darum als besonders bassstark gelten)

Das ist - per Definition - alles Klirr, (Klirr, weil so nicht im ursprünglichen Musiksignal enthalten) Auch bei einer im Grenzlastbereich betriebene "kotzende" Bassbox mit heißem Voicecoil hört sich der Bass viel fetter an . Der Bass Enhancer (Edirol, dbx) ist vom Gehör nicht (bzw nicht so leicht) als Klirr zu entlarven. Es klingt erstmal "sauber" .

Wenn Du einer guten Box bei zivilem Pegel) fehlenden Tiefbass bescheinigst, gibt es dafür zwei mögliche Erklärungen. Entweder hat sie tatsächlich keinen Bass/Tiefbass oder sie hat einen sehr sauberen und klirrarmen Bass/Tiefbass.

Bei höherem Pegel spürst Du nur die Druckwellen aber Du "hörst" keinen Bass. (ebenso kein Membran Geschepper oder "Lochartefakte")
Es bleibt genug Platz für die tatsächlich enthaltenen Musikinformationen. Mängel im Grundton - Midbass treten viel deutlicher hervor.
fehlermeldung_2000
Inventar
#15 erstellt: 17. Jul 2007, 23:06
irgendwie muss ich gerade an Badesalz "unplugged" denken....
hallo,_wie_gehts?
Hat sich gelöscht
#16 erstellt: 23. Jul 2007, 00:55
Noch ein kleiner aber interessanter Test bezüglich Residualhören:

Hört mal nur einen Hochtöner ab. Dieser kann ruhig mit einer Weiche beschalten sein, um Intermodulationsverzerrungen als zusätzlicher Basshörbarmacher auszuschließen.

Bei moderner Pop-Musik meint man, dass der Hochtöner Bass abspielen kann! Viele Lieder haben einen stark verklirrten Bass (Oberwellen, Residual) - eben um Bass auch über kleine Lautsprecher nicht fehlen zu lassen. Nicht zuletzt werden auch durch die gnadenlose Übersteuerung ("loudness race") höhere Töne intermoduliert, wodurch der Bass (trotz seines Fehlens in der Wiedergabe durch die Klein-Box) auch suggeriert werden kann.

Macht's mal und berichtet...
FloGatt
Inventar
#17 erstellt: 23. Jul 2007, 07:58

hallo,_wie_gehts? schrieb:
Macht's mal und berichtet...


Gleiches Phänomen: "Musik" über Handylautsprecher.

Gruß,
Florian
ukw
Inventar
#18 erstellt: 29. Jul 2007, 13:07
Ein schöner Thread
Klasse, daß hier im Forum so viele gute Leute versammelt sind.

FloGatt
Inventar
#19 erstellt: 29. Jul 2007, 13:13
Find ich auch!

Gruß,
Florian
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