Dopplerverzerrungen

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Ezeqiel
Inventar

#1 erstellt: 15. Feb 2009, 19:33

Die gängige Erklärung zu Dopplerverzerrungen bei Lautsprechern lautet in etwa, dass bei einer Membran, die wegen der Abstrahlung tiefer Frequenzen stark hubt, auf hohe Frequenzen, die von der gleichen Membran abgestrahlt werden, der Dopplereffekt wirkt, wie man ihn beispielsweise von vorbeifahrenden Krankenwagen oder vom rotverschobenen Licht sich entfernender Galaxien kennt . . .

Hermes schrieb in

diesem Thread dazu analog:

hermes schrieb:

Stell dir vor du hast ein 1000HZ Signal das du über die Membran abstrahlst. Dann ist der Hub nahezu null, die Signalquelle ist die Membran. Wenn du nun diese Membran mit einem 30-HZ-Basssignal um 1cm vor und zurückbewegst, dann tust du das selbe wie wenn du den Krankenwagen als Signalquelle bewegst. Was da dann passiert ist, dass dein 1000Hz-Signal mit der Frequenz des Basssignals höher und tiefer wird. D. h. es wechselt 30 mal die Sekunde zwischen z. B. 1010 und 990 Hz. Wie stark die Abweichung vom Originalton ist hängt von der Geschwindigkeit, sprich dem Hub des Basssignals ab.

Das ist ja auch alles einleuchtend. Meine Einwände lauteten dort:

Ich schrieb:

Vorab: Ich stehe auch auf grosse Lautsprecher

Aber kann mir mal einer was hierzu sagen?

TEKNOne schrieb:

- Große LS produzieren weniger Dopplerverzerrungen.

Das ist auch nicht richtig. Es wäre z.B. dann richtig, wenn man auf die Tieftonmemran einen Hochtöner kleben würde.

Ich weiss natürlich, was der Dopplereffekt ist, aber im Zusammenhang mit Lautsprechern habe ich ihn nie verstanden. Er wird hier ja so erklärt, dass eine tiefe Frequenzen abstrahlende Membran sich ja, naja, eben hin und her bewegt und so einen Hin-und-Her-Dopplereffekt auf hohe Töne, die durch die gleiche Membran abgestrahlt werden sollen, verursacht.

Wenn das aber so wäre, dann müsste der Effekt bei jeder Lautstärke stattfinden, weil sich bei gegebenem Musiksignal das Lautstärkeverhältnis zwischen hohen und tiefen Tönen ja nicht je nach Abhörlautstärke ändert, und man bräuchte zu seiner Vermeidung unwahrscheinlich viele Wege, nämlich so viele, wie es für den Menschen unterscheidbare Frequenzen gibt...

Ich muss darüber noch mal nachdenken, aber vielleicht kann ja jemand schonmal was sinnvolles dazu sagen.

Gruss,
Ezeqiel

und

Ich schrieb:

Aber nochmal: Das Lautstärkeverhältnis hoher und tiefer Frequenzen bleibt doch ungeachtet der Abhörlautstärke gleich. Wieso soll das dann nicht analog dazu auch für das Verhältnis der Membranhübe zueinander gelten?

Ich kann mir einen Einfluss nach Dopplermanier nur vorstellen, wenn tiefe Töne die Membran in den nichtlinearen Bereich katapultieren und so gewissermassen die Membrangeschwindigkeit von ihrem Soll abweicht.

Gruss,
Ezeqiel

Und beim so drüber Nachdenken kam mir noch folgendes in den Sinn:

Ich nehme mal einen Einweglautsprecher an, also den mutmasslichen Worst-Case Dopplerverzerrungen betreffend. Ausserdem nehme ich an, dass über ihn mit einem Mikrofon aufgenommene Musik abgespielt wird. Nach meinem Verständnis bewegt sich die Membran des Einweglautsprechers nun analog dazu, wie sich die Membran des Mikrofons bei der Aufnahme bewegt hat. Wenn es also sowas wie Dopplerverzerrungen gibt, müssten sie, ja wo, schon beim Machen der Musik entstanden sein?

Ich weiss, das klingt alles furchtbar naiv. Ich habe mir in einem Wave-Editor schon extrem eingezoomte Wellenformdarstellungen angesehen, um dahinter zu kommen, warum mir der Begriff Dopplerverzerrung im Zusammenhang mit Lautsprechern ein bisschen unsympathisch ist. Und im Internet ist zu der Frage ausser der üblichen Erklärung auch nicht viel zu finden.

Ein finde ich aufschlussreiches Bildchen habe ich dann hier im Forum doch gefunden. Es findet sich in

hier in einem Post von derBoxenmann.

Also, es darf diskutiert werden.

Gruss,
Ezeqiel

sakly
Hat sich gelöscht

#2 erstellt: 15. Feb 2009, 19:48

Nur mal als Denkanstoß zur Aufnahmeproblematik mit dem Mikrofon: schau mal nach, wie viel Hub das Mikrofon bei der Aufnahme von lauten Pegeln macht.

ton-feile
Inventar

#3 erstellt: 15. Feb 2009, 20:45

Hi,

Habe gerade einen AL130 unbeweicht ins Gehäuse geschraubt, um für den IMD-Thread was zu messen.

Bei der Gelegenheit habe ich mal schnell quick and dirty einen Vergleich gestartet.
Blau=30Hz plus 5kHz und Rot=nur 5kHz.

Der Mikrofonabstand war so um die 43cm und der Pegel laut Pegelmesser bei der 5kHz-Messung 90dB.
Für die Zweitonmessung habe ich es dann so eingepegelt, dass sich die 5kHz im Diagramm obenrum decken.

Gruß
Rainer

P.Krips
Inventar

#4 erstellt: 15. Feb 2009, 21:06

Hallo,

bei tonfeiles Messungen kann man ja schön sehen, was passiert, nämlich Frequenzmodulation. Da passiert im Prinzip das gleiche, wie z.B. bei einem UKW-Sender.
Nur ist es beim Lautsprecher insofern schlimm, daß die modulierende Frequenz eine viel höhere Amplitude als die "Trägerfrequenz" (hier 5KHz) hat, die dann im Takt der modulierenden Frequenz vor- und zurückwandert.

Gruß
Peter Krips

hermes
Inventar

#5 erstellt: 15. Feb 2009, 21:54

@ Ezegiel

Entscheidend um den Dopplereffekt zu verstehen ist der Hub weil nur der die Bewegung der Signalquelle macht!

Ein Mikrofon hat so gut wie keinen Hub und deshalb auch so gut wie keinen Dopplereffekt.
Der Dopplereffekt ist dann umso stärker je stärker sich die Signalquelle bewegt, das kennst du ja auch vom Krankenwagen. Das bedeutet für den Lautsprecher je größer der Hub, desto mehr Doppler. Und viel Hub hat man entweder bei kleinen Membranen oder bei großem Pegel.

@ Tonfeile
Schöne MEssung. Hast du dir das auch ANGEHÖRT? Gaaanz wichtig, macht unglaublich Spass und macht die ganze Sache viel greifbarer.

Ich hab das übrigens mal mit dem Anhören durchgetestet. Beim AL 130 kannst du selbst bei 500 Hz + 18Hz problemlos den Dopplereffekt hören ab einem gewissen Pegel.

So wie das in der Messung aussieht weiß man nur dass es das gibt aber man hat keine Ahnung was es bedeutet. ICh kann es nur jedem dringend ans Herz legen, hört euch die Sachen an! Dann wisst ihr auch was die Messung bedeutet und was an der Theorie dran ist.

Grüße
Hermes

ton-feile
Inventar

#6 erstellt: 15. Feb 2009, 22:25

Hallo Hermes,

Hast du dir das auch ANGEHÖRT? Gaaanz wichtig, macht unglaublich Spass und macht die ganze Sache viel greifbarer.

Allerdings und es hat mir ohne 30Hz viel besser gefallen.

Gruß
Rainer

hermes
Inventar

#7 erstellt: 16. Feb 2009, 03:32

ton-feile schrieb:

Hallo Hermes,

Hast du dir das auch ANGEHÖRT? Gaaanz wichtig, macht unglaublich Spass und macht die ganze Sache viel greifbarer.

Allerdings und es hat mir ohne 30Hz viel besser gefallen.

Gruß
Rainer

Nieder mit dem Tiefbass...

Probiers mal mit 18 Hz, dann hörst du auch vom Bass nix mehr sondern nur noch Doppler.

Gruß
Hermes

ichgehmichmalfrischmach...
Hat sich gelöscht

#8 erstellt: 16. Feb 2009, 04:05

Wie ist die Frequenzachse auf dem Diagramm skaliert?

ton-feile
Inventar

#9 erstellt: 16. Feb 2009, 08:59

Hi,

ichgehmichmalfrischmachen schrieb:

Wie ist die Frequenzachse auf dem Diagramm skaliert?

Sorry, das habe ich vergessen hinzuschreiben.
3kHz bis 7kHz. Ein Teilstrich ist 1kHz.

Gruß
Rainer
Edit: Fehler,Fehler,Fehler,Fehler,

[Beitrag von ton-feile am 16. Feb 2009, 11:56 bearbeitet]

sakly
Hat sich gelöscht

#10 erstellt: 16. Feb 2009, 11:24

Sehr geeignete Darstellung

ton-feile
Inventar

#11 erstellt: 16. Feb 2009, 11:57

Hi,

Sorry, 3kHz bis 7kHz Habs auch oben ausgebessert.
War wohl noch zu früh für mich.

Gruß
Rainer

Ezeqiel
Inventar

#12 erstellt: 16. Feb 2009, 15:26

@ton-feile: Könntest du den Fall, in dem die 30 Hz beaufschlagt wurden, nochmal mit verschiedenen Absolutlautstärken durchmessen, sowohl niedrigere, als auch höhere?

Gruss,
Ezeqiel

mm2
Stammgast

#13 erstellt: 16. Feb 2009, 18:19

ton-feile schrieb:

...
Habe gerade einen AL130 unbeweicht ins Gehäuse geschraubt, um für den IMD-Thread was zu messen.

Bei der Gelegenheit habe ich mal schnell quick and dirty einen Vergleich gestartet.
Blau=30Hz plus 5kHz und Rot=nur 5kHz. ...

Hallo ton-feile,

interessante Messung, was meinst wie würde das Ergebnis bei einem Koax ausfallen ? habe leider gerade keinen da, sonst würde ich es selbst messen.

Wie hört sich der Dopplereffekt an ?
Ist der Unterschied Blintest sicher ?
Können da noch andere Ursachen im Chasis dahinter stecken ?

Grüße
mm²

w1ldb0y
Stammgast

#14 erstellt: 16. Feb 2009, 18:42

mm2 schrieb:

Wie hört sich der Dopplereffekt an ?

Tja, da ist wohl der einfachste Weg, selber ausprobieren -> anhöhren

Der eingebaute HT beim Koax ist fest, der schwingt nicht mit! Wie es sich äußern würde, kommt auf die Frequenz und Fabrikat an, ob die hohe Frequenz nun der dicke Konus außen spielt oder der HT.

[Beitrag von w1ldb0y am 16. Feb 2009, 18:43 bearbeitet]

mm2
Stammgast

#15 erstellt: 16. Feb 2009, 18:48

w1ldb0y schrieb:

...
Der eingebaute HT beim Koax ist fest, der schwingt nicht mit! ...

genau, aber die Konusmembran wirkt fast immer als Horn/Trichter der sicht bewegt.

Es gibt da Gerüchte

dass sich darüber auch Dopplereffekte ergeben.

Gnubeatz
Inventar

#16 erstellt: 16. Feb 2009, 18:53

Hi!

Gibt es denn irgendwelche Maßnahmen den Doppelereffekt wirksam zu verhindern/minimieren?

Eigentlich müsste man doch nur die Teftöner so trennen das der Dopplereffekt unhörbar wird, oder wirkt sich das auch auf niedrigere Frequenzen aus?

Ab wann wird es denn hörbar?

Fragen über Fragen.

Gruß GnuBeatz!

w1ldb0y
Stammgast

#17 erstellt: 16. Feb 2009, 19:15

Gnubeatz schrieb:

Hi!

Gibt es denn irgendwelche Maßnahmen den Doppelereffekt wirksam zu verhindern/minimieren?

Große Membran(!), die wenig hubt gegen tiefe Frequenzen, je mehr Membran, desto weniger Hub!

mm2
Stammgast

#18 erstellt: 16. Feb 2009, 19:15

Gnubeatz schrieb:

Gibt es denn irgendwelche Maßnahmen den Doppelereffekt wirksam zu verhindern/minimieren?

Eigentlich müsste man doch nur die Teftöner so trennen das der Dopplereffekt unhörbar wird, oder wirkt sich das auch auf niedrigere Frequenzen aus?

Mehrweg ist die wirksamste Methode, ist aber auch nicht ohne andere Nebenwirkungen

die gerade unter den Breitbänder Fans unbeliebt sind.

Da der Dopplereffekt von der Geschwindigkeit ( des Hörers oder ) der Schallquelle abhängt, diese beim LS aber mit der Frequenz steigt ist die Frage nach der/den Trennfrequenz(en) gar nicht so leicht zu beantworten.

Viel Membranfläche würde bei gleichen Pegel und Frequenz auch helfen den Hub und damit die Geschwindigkeit zu reduzieren.

Ab wann wird es denn hörbar?

Tja, gute Frage, ist der Dopplereffekt bei einem 2-Wege System überhaupt hörbar ?
1Khz zu 50Hz wäre ein interessantes Beispiel das auch bei 2-Wege noch vorkommt.

Grüße

[Beitrag von mm2 am 16. Feb 2009, 19:17 bearbeitet]

sakly
Hat sich gelöscht

#19 erstellt: 16. Feb 2009, 21:15

Bei Einzeltönen, die über die gleiche Membran abgestrahlt werden, wird man das bei hohen Pegeln sicher hören können.
Wenn aber ein gesamtes Musikgeschehen darüber wiedergegeben wird, dann wird es deutlich schwerer fallen diese Dopplereffekte wahrzunehmen.

kleinhorn
Stammgast

#20 erstellt: 16. Feb 2009, 21:39

Mehrweg ist die wirksamste Methode

Simmt ! Zitat: Maßgeblichfür den Doppler-Effekt ist die Relation zwischen Membranschwelle und Schallgeschwindigkeit... nach Herrn Stark

Die Frage wäre, ob der Effekt immer hörbar ist, da er sich durchaus in einem engen Frequenzband abspielen kann.
Da weiß ich keine Antwort.

Pedda

ton-feile
Inventar

#21 erstellt: 16. Feb 2009, 23:38

Hi,

Ezeqiel schrieb:

@ton-feile: Könntest du den Fall, in dem die 30 Hz beaufschlagt wurden, nochmal mit verschiedenen Absolutlautstärken durchmessen, sowohl niedrigere, als auch höhere?

Gruss,
Ezeqiel

Klar, mache ich gerne. Leider bin ich zu spät nach Hause gekommen und kann keinen Lärm mehr machen, aber ich hoffe es morgen zu schaffen.

mm2 schrieb:

Ab wann wird es denn hörbar?

Tja, gute Frage, ist der Dopplereffekt bei einem 2-Wege System überhaupt hörbar ?
1Khz zu 50Hz wäre ein interessantes Beispiel das auch bei 2-Wege noch vorkommt.

Das ist auch eine Messung wert, wobei ich für 2kHz wäre, weil das schon eine recht unangenehme Frequenz sein kann, die auch bei vielen Zweiwegerichen noch vom Bassmitteltöner bestritten wird.

Bei der 5kHz Messung klang es mit dem 30Hz Sinus zusammen metallisch und ausgefranst, jedenfalls sehr unangenehm.
Aus dem Ton wurde gewissermaßen immer mehr ein Geräusch.

Gruß
Rainer

Gnubeatz
Inventar

#22 erstellt: 17. Feb 2009, 00:07

Aber 30hz und 5khz von einem Chassis sind doch kaum Praxistauglich. Außer bei Breitbändern. Aber wenn man die außer acht lässt, dann gibt es doch bestimmt nicht allzuviele Kombis wo das ein Chassis übernimmt.

Gruß GnuBeatz!

DasOundA
Hat sich gelöscht

#23 erstellt: 17. Feb 2009, 02:00

mm2 schrieb:

Mehrweg ist die wirksamste Methode, ist aber auch nicht ohne andere Nebenwirkungen

die gerade unter den Breitbänder Fans unbeliebt sind.

Gut, dass das Thema hier mal wieder angesprochen wird. Ich höre hiermit ab ca. 150hz:

O.A. L 8
Als Fan von Breitbändern wohl immer ein Thema, der Doppler-Effekt. Gerade bei kleinen BB's sollte das wohl schnell zum Tragen kommen, wenn man sie Fullrange betreibt. Ähnlich sollte es wohl bei breitbandig eingesetzten TmT's aussehen, also z.b. 13er Tmt+Magnetostat u.Ä., da ist die Trennfrequenz schon mal im 4-5khz Bereich.

ichgehmichmalfrischmach...
Hat sich gelöscht

#24 erstellt: 17. Feb 2009, 02:07

Hier werden Dopplereffekt und andere Modulationsverzerrungen in einen Topf geworfen

Amplitudenmodulationsvezerrungen sind üblicherweise um ein Vielfaches größer.
Wie kann man AM-Verzerrung und Doppler von einander unterscheiden?
Und: Wie sind die bislang ermittelten Hörschwellen für Dopplereffekt? Bei welcher Frequenz ab wie viel Pegel und ab wie viel Frequenzabweichung?

ton-feile
Inventar

#25 erstellt: 17. Feb 2009, 09:27

Hi,

ichgehmichmalfrischmachen schrieb:

Da habe ich vielleicht etwas überlesen, aber von Amplitudenmodulation war nicht die Rede.
P.Knips hat was von Frequenzmodulation geschrieben und das fand ich recht schlüssig.

Wir werden den Dopplereffekt bei Lautsprechern hier kaum nach wissenschaftlich befriedigenden Maßstäben behandeln können.
Dann müsste man sich einen standardisierten Hörtest ausdenken, den mit vielen Leuten durchziehen und die Ergebnisse mitteln.

Es geht hier imO eher darum, sich spielerisch empirisch dem Thema zu nähern und es so etwas griffiger zu machen.

Hermes hat meiner Meinung nach völlig recht mit seiner Aussage, nicht nur zu messen, sondern sich die Sache auch anzuhören, um ein Gefühl dafür zu bekommen, wie die Messung zu bewerten ist.

Dass es den Dopplereffekt bei Lautsprechern gibt, liegt ja auf der Hand. Mal sehen, was wir hier noch über die praktische Bedeutung herausfinden können.

Gruß
Rainer

hermes
Inventar

#26 erstellt: 17. Feb 2009, 14:02

sakly schrieb:

Leute spekuliert doch nicht so viel sondern hört es euch an. Selbst 20Hz/500 Hz kann man an einem 13er problemlos hören.

Und nein es ist nicht schwerer wahrzunehmen wenn Musik darüber läuft. Einfacher Test: Gesangssolo einlegen und gleichzeitig ein 20 Hz-Signal drunter legen. Ekelig...

Wenn man Musik hört ist der Dopplereffekt nicht mehr so klar zu identifizieren aber man kann trotzdem leicht hören dass die Widergabe leidet.

mm2 schrieb:

Tja, gute Frage, ist der Dopplereffekt bei einem 2-Wege System überhaupt hörbar ?
1Khz zu 50Hz wäre ein interessantes Beispiel das auch bei 2-Wege noch vorkommt.

Wir testen doch hier die ganze Zeit mit 13ern. Selbstverständlich ist der Doppler in Zweiwege hörbar. Probiers doch aus.
Übrigens wirkt der Dopplereffekt auch wenn dein Böxchen schon bei 60 Hz abfällt. Eine Bassreflexbox hubt unterhalb der Tuningfrequenz enorm und wenn da irgendwelche Signale vonder Aufnahme kommen, dann hörst du zwar nix von dem Bass aber Doppler hast du erst recht weil die kleine Membran riesen Sprünge macht. Auch hier: Anhören...

Grüße
Hermes

20Hertz
Stammgast

#27 erstellt: 17. Feb 2009, 15:10

Hallo,

wie wollt Ihr eigentlich den Dopplereffekt von den Intermodulationsverzerrungen unterscheiden? Ich fürchte, daß Letztere bei einem (nicht idealen) Lautsprecher deutlich ausgeprägter sind als der Dopplereffekt. Ton-feile hat weiter oben ja ein schönes Beispiel für IMD präsentiert.

Grüße
Matthias

[Beitrag von 20Hertz am 17. Feb 2009, 15:14 bearbeitet]

hermes
Inventar

#28 erstellt: 17. Feb 2009, 15:33

Mehrere Möglichkeiten:

Ich glaube generell ist das Ohr besser geeignet eine Frequenzmodulation zu hören als ein Spektrumdiagramm. Denn die Frequenzmodulation wird von den Peaks der IMD teilweise überlagert.

Wenn du eine sehr gute Software hast, dann siehst du neben dem Hauptpeak auf beiden Seiten eine glatte abfallende Kante, das ist der Doppler und auf dieser Kante sitzen einzelne Nebenpeaks, das sind die anderen IMD.

Je nach dem wie sparsam das Programm rechnet verschmieren aber diese Effekte und man sieht nur eine abfallende Flanke wo beides drin steckt.

Gruß
Hermes

sakly
Hat sich gelöscht

#29 erstellt: 17. Feb 2009, 19:12

hermes schrieb:

sakly schrieb:

Ic redete von Musik, nicht von extra dafür angefertigten Signalen. Wenn ich meine Zweiweger (getrennt bei 1,8kHz) mit 2x6,5"/1" entzerre und dann Vollgas gebe, huben die Dinger schonmal locker 4mm in jede Richtung. Da kann ich keine Modulationsverzerrungen heraushören, wenn da normales Musikprogramm läuft. Wenn ich nur Bässe habe, wo ein Hochton drüber läuft, dann hört das sicher jeder. Es ging mir um das Frequenzgemisch bei normalem Musikprogramm.

w1ldb0y
Stammgast

#30 erstellt: 17. Feb 2009, 19:21

sakly schrieb:

Es ging mir um das Frequenzgemisch bei normalem Musikprogramm.

Durch viel so kleines Gewurschtel, das du bei Musik zwar nicht raushörst, aber da ist, wird die Soundqualität des LS schlechter.

sakly
Hat sich gelöscht

#31 erstellt: 17. Feb 2009, 19:26

Natürlich wird sie das. Weil Du es weißt.
Hörst Du es?

hermes
Inventar

#32 erstellt: 17. Feb 2009, 19:50

w1dbüy hat Recht. Du kannst es nicht mehr selektiert identifizieren und deshalb merkst du es weniger wenn die Musik läuft aber wenn du mal neben dran einen LS stehen hast der dieses Probleme nicht oder kaum hat, dann merkst du sofort den Unterschied.

Das blöde daran ist eben, dass du dann nur wahrnimmst: "Die Musik wird klarer, greifbarer usw." du kannst aber nicht zuordnen wieso. Leider ist es auch so dass der andere Lautsprecher immer noch tausend andere Dinge anders macht und man schiebts dann eben auf Klirr, Frequenzgang, Abstrahlverhalten oder was weiß ich weil man sich da eben gut auskennt und das leicht messen kann. Leichte Messbarkeit und Verständlichkeit eines Fehlers heißt aber nicht dass er relevanter ist.

Doppler wird übrigens nicht von der Musik irgendwie überdeckt. Je mehr Musik, desto mehr Doppler...

Es gibt übrigens auch ganz normale Musik wo man es den Doppler identifizieren kann. Z. B. der Track Never Ever Land von Infected Mushroom. Da ist ein Haufen Tiefstbass drin und oben rum wenige klare Gitarren und ähnliches. Bei kleinen Zweiwegern hört man vom Bass nix aber immer da wo der Bass sein sollte fängt das restliche Klangbild an ein leichtes Vibrato zu zeigen.

Dieser Vibratoeffekt fehlt auf großen Boxen...

Gruß
Hermes

sakly
Hat sich gelöscht

#33 erstellt: 17. Feb 2009, 19:56

Mir ist scho klar, dass dieser Effekt auch bei jeder Musik auftritt. Die Frage ist docha ber wie stark unser Gehör diesen effekt wahrnimmt.
Wenn ich meine entzerrten Boxen höre, kann ich praktisch mit eiem Klick auf 3-Weg umstellen und reduziere danmit den Hub um bestimmt ein Viertel. Klar klingt das dannauch besser, aber schon allein dadurch,d ass jetzt der Bassbereich ganz anders abgedeckt wird. Also selbst mit dem gleichen Lautsprecher,der nur den Bass nicht mehr mit wiedergeben muss, ist ein Vergleichshören schon schwierig. Liegt aber sicher auch daran, dass ich es nicht direkt am Hörplatz umschalten kann.

20Hertz
Stammgast

#34 erstellt: 17. Feb 2009, 20:15

hermes schrieb:

Wenn du eine sehr gute Software hast, dann siehst du neben dem Hauptpeak auf beiden Seiten eine glatte abfallende Kante, das ist der Doppler und auf dieser Kante sitzen einzelne Nebenpeaks, das sind die anderen IMD.

Je nach dem wie sparsam das Programm rechnet verschmieren aber diese Effekte und man sieht nur eine abfallende Flanke wo beides drin steckt.

ARTA kann alles.

Zwomal das gleiche, nur andere FFT-Größe:

Wo ist jetzt der Doppler?

Grüße
Matthias

ton-feile
Inventar

#35 erstellt: 17. Feb 2009, 20:25

Hi,

20Hertz schrieb:

wie wollt Ihr eigentlich den Dopplereffekt von den Intermodulationsverzerrungen unterscheiden? Ich fürchte, daß Letztere bei einem (nicht idealen) Lautsprecher deutlich ausgeprägter sind als der Dopplereffekt. Ton-feile hat weiter oben ja ein schönes Beispiel für IMD präsentiert.

Dank Dir für den Einwand!

Matthias hat ganz recht. Das war mein Fehler, weil die untere Frequenz zu tief lag.
Ich habe die kleinen Zacken in meiner Messung nicht beachtet.

Sie liegen bei:
f1+f2=5030
f1-f2=4970
f1+2xf2=5060
f1-2xf2=4940
usw...

Die Frequenz, die für die Membranauslenkung sorgt, müsste also höher sein, damit der Abstand der ersten IM Spitzen auf der Frequenzachse von der oberen Anregungsfrequenz weit genug weg ist.
Anderenfalls verschmelzen sie wie in meinem Fall und es ist nichts gescheites zu sehen.

Edit: Hier habe ich nochmal in der höchsten Auflösung die ich noch hinbekomme gemessen. 5kHz alleine und 30Hz + 5kHz.

Kein Doppler weit und breit zu sehen.
Nur die beiden IM-Spitzen bei 4970Hz und 5030Hz.

Das was wir da hören sind ganz offensichtlich IMDs.

Gruß
Rainer

[Beitrag von ton-feile am 17. Feb 2009, 21:07 bearbeitet]

Ezeqiel
Inventar

#36 erstellt: 17. Feb 2009, 21:19

20Hertz schrieb:

Wo ist jetzt der Doppler?

Das frage ich mich auch . . .

Gruss,
Ezeqiel

w1ldb0y
Stammgast

#37 erstellt: 17. Feb 2009, 21:25

Blöde Frage, sorry, was sind IMDs?
Intermodulation Dissortions, sprich Intermodulationsverzerrungen?

hermes
Inventar

#38 erstellt: 17. Feb 2009, 22:44

Ich sag euch wo der Doppler ist! In dem großen Peak. Die Auflösung von Arta reicht nicht aus das anzuzeigen.

Ich hab grade mal ein wenig gerechnet:
Bei 30 Hz und +-1cm Hub bewegt sich die Membran mit ca. 1,4m/s an der schnellsten Stelle. Setzt man das in die Formel für den Doppler ein ergibt sich für ein 1000Hz-Signal eine Verschiebung auf 1004 Hz und 906 Hz. Da das aber nur die Maximalgeschwindigkeit der Membran ist und die Membran von null bis 1,4 m/s auch alle anderen Geschwindigkeiten durchmacht tritt der Doppler nicht als Peak auf sondern die Energie wird von 906Hz bis 1004 Hz verteilt. In einem Spektrumanalyzer der nur die höchsten Peaks zeigt ist das dann kaum zu sehen und wird vom Hauptpeak überdeckt. Was wir da sehen sind tatsächlich IMD und ich frage mich ob wir nicht auch IMD hören. Peinlich...

Der Dopplersollte aber kräftiger werden wenn ihr bei selbem Hub die Frequenz erhöht. Ihr könnt ja mal versuchen ob ihr bei 100 Hz und 1cm Hub was messt. Da geht der Doppler immerhin schon von ca. 1013 Hz bis 9987 Hz. Viel sehen sollte man nicht außer dass der Hauptpeak breiter und dafür flacher wird innerhalb des berechneten Bereichs.

Grüße
Hermes

ton-feile
Inventar

#39 erstellt: 17. Feb 2009, 23:54

Hallo hermes,

für meine letzte Messung habe ich den armen Al gewaltig huben lassen.

Wenn ich mal ganz nassforsch Deine 1,4m/s zugrunde lege, hätte ich bei 5000Hz eine Schwankung von +-28Hz.
Bei halber Geschwindigkeit wären es immer noch +-14Hz.

Das nichts zu sehen ist, liegt wohl wirklich daran, dass die maximale Frequenzverschiebung nur so kurz beim Nulldurchgang der Membrane erreicht wird.

Wir sind also nicht wirklich weitergekommen, weil eine unzureichende Messmethode imO noch keinen Rückschluss auf die Hörbarkeit zulässt.

Gruß
Rainer

Ezeqiel
Inventar

#40 erstellt: 18. Feb 2009, 00:59

@20Hertz: Kannst du nur mal kurz was zu den Messbedingungen sagen?

Gruss,
Ezeqiel

hermes
Inventar

#41 erstellt: 18. Feb 2009, 11:40

Die Messbedingungen würden mich auch interessieren. Kann eigentlich jemand von euch eine zeitlich gewichtete Geschwindigkeitsverteilung für einen Sinus ausrechnen?

Wenn man sich die Sinusfunktion anschaut, dann ist die Geschwindigkeit von einem Peak zum nächsten zumindest über die Hälfte der Zeit nahezu konstant, also beim Nulldurchgang meine ich. Das würde nahelegen dass sich beim Doppler keine gleichmäßie Flanke bildet in der Messung sondern zwei Hügel neben dem Hauptpeak.

Könnte es denn sein, dass die beiden Hügel in der rechten Messung von 20 Hertz den Doppler zeigen? Dazu müsste man die Messbedingungen kennen...

20Hertz
Stammgast

#42 erstellt: 18. Feb 2009, 12:06

Moin,

Ezeqiel schrieb:

@20Hertz: Kannst du nur mal kurz was zu den Messbedingungen sagen?

Prüfling: Peerless 13er OEM (den's derzeit bei eBay gibt)
Messabstand: ca. 5 cm
Einbaubedingungen: FreeAir (keine Schallwand, nur Chassis)
Angeregt mit: 20 Hz + 5.000 Hz (Amplitudenverhältnis 4:1)
Generatorspannung: keine Ahnung, der 13er hat mit vielleicht +/- 4 mm gehubt
FFT-Größe: muß ich nachgucken
Messfenster: Kaiser5

BTW, mir fällt auf, daß der AL130 von ton-feile fast keine IMD produziert?!

Grüße
Matthias

ton-feile
Inventar

#43 erstellt: 18. Feb 2009, 12:26

Morgen,

Nachdem ich etwas herum überlegt hatte, wie das Phänomen darzustellen wäre, bin ich die Sache mal "tontechnisch" angegangen.

Als erstes habe ich mir im ProTools zwei Spuren mit einem 60Hz und einem 2kHz Sinus gebastelt.

Der 2kHz Sinus ist 10dB leiser, als der 60Hz-ler, weil das imO praxisnäher ist.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Über den unbeweichten AL130 habe ich dann den Sound laufen lassen und mit dem PC und Audacity aufgenommen.

Der Microabstand war 30cm und die Auslenkung des ALs ca.+-0,5cm. Es war schon schön laut, aber noch im grünen Bereich.

Danach habe ich eine neue Spur generiert und den aufgenommenen Ton rüberkopiert.
Als Darstellungsform für die untere Spur habe ich die gewohnte Waveform gewählt, für die obere eine Tonhöhendarstellung.
Da ist was zu sehen!

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Dann habe ich selektiv die Bereiche mit einem Tonhöhen-Maximum bzw -Minimum herausgeschnitten und als WAV-Files exportiert.

fmin 0-90Grad:

fmax 90-180Grad:

fmin 180-270Grad:

fmax 270-360Grad:

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Die entstandenen WAV-Files habe ich dann in ARTA importiert und ausgewertet:

Sieht so aus, als gäbe es den Dopplereffekt.

Gruß
Rainer

Ezeqiel
Inventar

#44 erstellt: 18. Feb 2009, 12:28

hermes schrieb:

Die Frequenz wird doch auf Diagrammen nicht ohne Grund logarithmisch aufgetragen. Die höheren Zahlenwerte für die Differenzen vom Signalton verlieren so an Bedeutung, denke ich, oder?

hermes schrieb:

Wenn man sich die Sinusfunktion anschaut, dann ist die Geschwindigkeit von einem Peak zum nächsten zumindest über die Hälfte der Zeit nahezu konstant, also beim Nulldurchgang meine ich. Das würde nahelegen dass sich beim Doppler keine gleichmäßie Flanke bildet in der Messung sondern zwei Hügel neben dem Hauptpeak.

Könnte es denn sein, dass die beiden Hügel in der rechten Messung von 20 Hertz den Doppler zeigen? Dazu müsste man die Messbedingungen

Ich denke, dazu müssten die beiden Hügel nach aussen eine steilere Flanke haben.

Gruss,
Ezeqiel, auf der Suche nach den Dopplerverzerrungen . . .

*edit*:
@ton-feile: Uups, deinen Post habe ich zu spät gesehen. Das werde ich mir auf jeden Fall später mal angucken.

[Beitrag von Ezeqiel am 18. Feb 2009, 12:32 bearbeitet]

mm2
Stammgast

#45 erstellt: 18. Feb 2009, 13:13

ton-feile schrieb:

für meine letzte Messung habe ich den armen Al gewaltig huben lassen.

Hallo Ton-feile,

welchen Pegel hatten die 30Hz und die 5KHz

In Deinem Messdiagramm sieht man dass die TIM Verzerrungen ca. 50dB unter den 5KHz liegen.
Kann man daraus die TIM in % ausrechnen ?

Wie Doppler entstehen ist klar auch dass dieser Effekt bei LS auftritt.

Aber wie enstehen IMD bei einem LS ? Wie addiert
bzw. Subtrahiert ein Chasis Frequenzen ?

Grüße
mm²

[Beitrag von mm2 am 18. Feb 2009, 13:17 bearbeitet]

ton-feile
Inventar

#46 erstellt: 18. Feb 2009, 14:20

Hi,

Die IMD habe ich ja gewissermaßen aus Versehen gemessen.
Nach meinem Verständnis liegt ihnen Amplitudenmodulation zu Grunde, dh die IMD sind der Hüllkurve aufgeprägt.

Es gab schon mal einen ausführlichen Thread zum Thema IMD.

IMD - wer kanns erklären?

Eigentlich geht es hier um Dopplerverzerrungen, die imO durch Frequenzmodulation entstehen.

Vielleicht wäre es besser, die beiden Themen getrennt zu diskutieren.

Gruß
Rainer

mm2
Stammgast

#47 erstellt: 18. Feb 2009, 14:40

ton-feile schrieb:

...
Die IMD habe ich ja gewissermaßen aus Versehen gemessen.
..

auf die Art sind schon viele Dinge entdeckt worden

danke für den Link, dort steht z.B.

...dann ist z.B. die Dopplerverzerrung eine klassische IMD....

Doppel und IMD scheinen also zu mindenst verwandt zu sein

Grüße

ton-feile
Inventar

#48 erstellt: 18. Feb 2009, 15:22

Hallo mm2,

Du hast recht und ich habe Blödsinn geschrieben.
Der Dopplereffekt gehört natürlich auch zu den Intermodulationsverzerrungen.

Er ist aber wohl ein Sonderfall, weil er zu einer Frequenzschwankung führt, wogegen die anderen IM-Verzerrungen zu "neuen" Tönen führen.

Also vergiss bitte mein doofes Posting.

(abgesehen davon, dass es hier speziell um Dopplerverzerrungen geht.)

Gruß
Rainer

sonicfurby
Stammgast

#49 erstellt: 18. Feb 2009, 15:48

Ich schliesse mich vorbehaltlos der Feststellung von 20Hz (Matthias) an. Doppler isch do foi keiner un Doppler han isch noch nie jehört. Un... die Froche is eh "Hörschd du nur Sinus oder hörschd du schon Musik?"

mm2
Stammgast

#50 erstellt: 18. Feb 2009, 17:43

Hallo Ton-Feile,

ich finde postiv dass man Dinge leicht hören kann, die messtechnisch ziehmlich schwierig zu erfassen sind.

Aber was hört man da nun ? Doppler, IMD und/oder noch weitere Effekte/Verzerrungen ?

Zum Doppler, da er physikalisch bedingt ist, kann man ihn nicht vermeiden nur in engen Grenzen reduzieren
( mehr Mehrweg

mehr Membranfläche alles nicht ohne Nebenwirkungen ).

Das heißt man müsste zwei Dinge herausfinden:
- die anderen Effekte am Gehörten ausschließen
- wann ( Hub, Frequenzumfang, ... ) der Doppler wirklich zu Klangbeeinträchtigungen führt.

Wie sieht es eigentlich bei einem Mono Sub aus ?
Der müsste doch auch erheblich unter dem Doppler leiden,
da linker und rechter Kanal sich gegenseitig modulieren ?

Grüße
mm²

hermes
Inventar

#51 erstellt: 18. Feb 2009, 18:20

Sehr interessante Messung Tonfeile!

Da du da offenbar etwas bewandert bist kam mir grade so ne Idee:

Meinst du du könntest mal einen doppler im Synthesizer herstellen?

Ich meine ein 1000 Hz-Signal Frequenzmodulieren sodass es der Modulation durch ein Sinusförmiges Bassignal entspricht?

Wenn man sich das dann anhört sollte es möglich sein Doppler ohne IMD hören zu können und dann kann man wohl auch klarer sagen welche Bedeutung der Doppler hat. Da es sich bei diesem Sample ja um einen Einzelton handelt sollte als zusätzliche Verzerrung eigentlich nur noch Klirr auftreten und der dürfte beim AL 130 ja unter der Hörschwelle bleiben.

Grüße
Hermes