Welcher Frequenzbereich ist sinnvoll ?

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abcddcba
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 27. Mrz 2010, 17:44
Hallo,
ich habe mir mal die Frequenzbereiche diverser Kopfhörer angeschaut. Die Der Anlagen bewegten sich meist im Bereich von 50-30000 Hz.
Die der Kopfhörer (z.B. Sennheisser HD600) von 12 - 39000 Hz
oder sogar von 6 – 51000 Hz (HD800).
Meine Frage nun:
Hört man das überhaupt ? Gerade unter 10Hz sieht man bei einem Subwoofer ja wie schön langsam sich die Membran bewegt aber man "hört" eigentlich nichts oder ?
Und wie sieht es in den extremen Höhen aus ?

Viele Grüße und Vielen Dank für Eure Hilfe !
Hörbert
Inventar
#2 erstellt: 27. Mrz 2010, 18:00
Hallo!

Wichtig ist bei Kopfhörern vor allem der der Frequenzbereich zwischen 40- und 16.000 Hz hier sollte er eine möglichst lineare Leistung bringen.

Oberhalb der Schwelle von 12000 Hz befinden sich nur noch einige Schwebungen die man im fortgeschrittenen Alter (40-50 Jahre) ohnehin gar nicht mehr wahrnehmen kann. Aber es ist trozdem wichtig das der KH hier noch korrekt arbeitet da sich ansonsten Verzerrungen in diesem Bereich (15.000-16.000 Hz) als Differenztonverzerrungen in den tieferen Frequenzbereichen bemerkbar machen können.

Wenn er darüber hinaus noch linear arbeiten Sollte ist das ganz sicher kein Fehler.

Aber Vorsicht, so sagt der absolute Übertragungswert an sich noch gar nicht aus. Wichtig ist hier inwieweit die Übertragung Linear erfolgt.

MFG Günther
das.ohr
Inventar
#3 erstellt: 27. Mrz 2010, 18:07
Hallo,

eigentlich ist es ganz einfach, doch die Werbung und die SCHNELLER-HÖHER-WEITER mentalität trägt ihre Früchte.
In der Musik ist der tiefste Ton das Subcontra C bei 16,3 Hz, aber nur wenige Instrumente spielen dort. Gängig ist in der Musik der Bereich ab 30 Hz und nach Oben begrenzt uns das Gehör bei ca. 18 kHz. Wird dieser Bereich sauber wieder gegeben, sollte es keine Probleme geben!

Frank
niclas_1234
Inventar
#4 erstellt: 29. Mrz 2010, 21:47
Nun ich bin auch der meinung zwischen 30 und 16000hz sollten die kopfhörer linear sein aber darüber oder darunter hinaus merkt man kaum noch
außerdem kann der frequenzgang noch so gut sein und er kopfhörer kann sich schlecht anhören
Hüb'
Moderator
#5 erstellt: 30. Mrz 2010, 08:18
Hi,

@abcddcba: vergiss die Daten. Sie sind nahezu ohne Aussagewert und dienen rein dem Marketing.

Grüße
Frank
SonicSL
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 30. Mrz 2010, 08:32
Bleibt abzuwarten, wann die Platin-Ohren-Fraktion auftaucht, um zu erklären, dass Ihre Ionen- oder Plasma-HT auch Frequenzen über 50 kHz wiedergeben...

Meine Erfahrung:

Ich habe im Selbstversuch mal probiert, wo meine Ohren aufgeben - das war bei knapp über 17 kHz. Also dachte ich, dass Musik, die darüber Signale liefert, keinen Unterschied zeigt, wenn man darüber einfach "abschneidet".
Aber komisch, denn wenn ich z.B. "Keith don´t go" von Nils Lofgren unbeschnitten abspiele, klingt es anders, als eine oberhalb von 18 kHz beschnittene Version - wohlgemerkt beides FLAC!!!
Warum das so ist... keine Ahnung... aber es "klingt" subjektiv anders... besser..?

Gruß

Sascha aka. SonicSL
zuglufttier
Inventar
#7 erstellt: 30. Mrz 2010, 10:59
Wie hast du das getestet? Wusstest du jeweils welche Datei abgespielt wurde?
SonicSL
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 30. Mrz 2010, 22:03

zuglufttier schrieb:
Wie hast du das getestet? Wusstest du jeweils welche Datei abgespielt wurde?

Ganz einfach - beide Dateien in eine Playlist bei Foobar gepackt, dann auf "Shuffle tracks", und mit dem Scrollrad rechts/links weiter geswitcht.
Dabei dann noch den Bildschirm aus, und Essig ist´s mit dem Pfuschen...

Ansonsten geht´s auch unter Zuhilfenahme einer 2. Person, die die Bedienung übernimmt.


Gruß (auch an Harry - durch ihn bin ich auf Foobar aufmerksam geworden)

Sascha aka. SonicSL
Intraaural
Inventar
#9 erstellt: 30. Mrz 2010, 23:55
Einfach oberhalb von 18 kHz abschneiden ist auch nicht ganz so einfach. Wie sah die Flankensteilheit des Filters aus? Wieviel vom Bereich unterhalb der 18 kHz ist mit abgesenkt worden?

Ich möchte SonicSL's Klangempfindungen nicht in Zweifel ziehen, es sollte nur klar sein, welche Dateien verglichen wurden.


[Beitrag von Intraaural am 31. Mrz 2010, 00:00 bearbeitet]
audiophilanthrop
Inventar
#10 erstellt: 31. Mrz 2010, 17:23
In Foobar2k gibt es zu diesem Zweck übrigens auch den ABX-Vergleich (taucht normalerweise im Kontextmenü unter Utilities --> ABX two tracks auf).

Und wie gesagt, man sollte schon wissen, wie die Filterung aussah. FIR- oder IIR-Filter? Welche Ordnung? Welligkeit im Durchlaßbereich?

Interessant könnte auch die rein rechnerische Differenzbildung sein - z.B. beide Tracks in Audacity importieren, einen invertieren und dann das ganze zusammenmischen lassen.
peacounter
Inventar
#11 erstellt: 31. Mrz 2010, 17:40

Intraaural schrieb:
Einfach oberhalb von 18 kHz abschneiden ist auch nicht ganz so einfach. Wie sah die Flankensteilheit des Filters aus? Wieviel vom Bereich unterhalb der 18 kHz ist mit abgesenkt worden?

Ich möchte SonicSL's Klangempfindungen nicht in Zweifel ziehen, es sollte nur klar sein, welche Dateien verglichen wurden.


das ist das eine. darüber hinaus gibt es aber auch immer interferenzen zwischen frequenzen oberhalb und unterhalb von 18 khz (oder jeder anderen mittenfrequenz).
und diese sind dann eben wieder im hörbaren bereich. ob das allerdings in der praxis relevante auswirkungen hat oder dann lediglich theoretischer natur ist, ist mir nicht bekannt und sicher auch sehr abhängig von der jeweiligen musik.
es lassen sich aber auf jeden fall situationen herbeiführen in denen ein der musik zugefügter wobble im nicht mehr hörbaren bereich klare beeinträchtigungen des hörerlebnisses verursacht. das zumindest habe ich ausprobiert und kann es mit absoluter sicherheit behaupten.

wenig hilfreich, aber zumindest schön "kluggeschissen", oder

grüße,

P
abcddcba
Ist häufiger hier
#12 erstellt: 05. Apr 2010, 22:33
Hi,
vielen Dank für eure Antworten und entschuldigt bitte, dass ich mich so lange nicht gemeldet habe ! Der Hinweis auf die Linearität war sehr gut. Gibt es für alle Kopfhörer/LS entsprechende Diagramme ?

Zu dem Beispiel mit dem "abschneiden":
Ich habe am PC mit einem Sennheisser PC151 Heaset!! mal eine MP3 und dann eine FLAC gehört. Der Unterschied war deutlich zu hören obwohl ich ja nicht die richtige "Hardware" habe.
Jedoch hängt es auch stark vom Lied ab bzw. vom Genre der Musik. Wenn man jetzt tonmäßig eher dunkle Lieder anhört fallen wenig Unterschiede auf. Bei hellen Gitarren oder Stimmen (sowie Becken, Rasseln usw ) hört man es doch sehr gut =) Weil MP3 "cuttet" ja auch von "oben nach unten" wenn ich das richtig verstanden habe ?!
Und insgesamt finde ich hört sich die Musik bei CD-Qualität einfach voller, komplementärer und harmonischer an =)

Zum Hörbereich des Menschen:
Wenn man jung ist geht er ja sogar über 20kHz hinaus. Allerdings muss man dann schon gut hören.
Aber jetzt zu den noch höheren Frequenzen.
Kann es da eventuell sein, dass man sie zwar physikalisch gesehen nicht hört (also vom Ohr aus wahrnehmen kann), aber trotzdem wahrnimmt ? Z.b. über Knochen o.ä. ?

Viele Grüße

abcddcba
audiophilanthrop
Inventar
#13 erstellt: 06. Apr 2010, 18:55

abcddcba schrieb:
Zu dem Beispiel mit dem "abschneiden":
Ich habe am PC mit einem Sennheisser PC151 Heaset!! mal eine MP3 und dann eine FLAC gehört. Der Unterschied war deutlich zu hören obwohl ich ja nicht die richtige "Hardware" habe.

Zum Hören vom Kompressionsartefakten braucht man ganz und gar keine perfekten Wiedergabegerätschaften, ganz im Gegenteil können z.B. fiese Höhenpeaks im Frequenzgang diese noch extra betonen (und nachdem Kopfhörer meist nur recht geringe Intermodulationsverzerrungen aufweisen, werden solche Sachen nicht so schnell überdeckt). Frequenzgangmessungen von Kopfhörern gibt es zwar, sie sind aber meist nur innerhalb des gleichen Meßaufbaus vergleichbar.
Der Extremfall sind Menschen mit bestimmten Hörschäden, bei denen z.B. manche Frequenzbereiche ausgefallen sind; die hören sowas besonders gut. Jegliche Art von Psymodel (Gehörmodell im Encoder) geht immer von einem durchschnittlichen gesunden Gehör und etwa linearer Wiedergabe aus.

abcddcba schrieb:
Jedoch hängt es auch stark vom Lied ab bzw. vom Genre der Musik. Wenn man jetzt tonmäßig eher dunkle Lieder anhört fallen wenig Unterschiede auf. Bei hellen Gitarren oder Stimmen (sowie Becken, Rasseln usw ) hört man es doch sehr gut =) Weil MP3 "cuttet" ja auch von "oben nach unten" wenn ich das richtig verstanden habe ?!

Da kommen aber noch ganz andere Faktoren mit rein, und man muß schon sehr aufpassen, daß man keine Mischobstvergleiche anstellt.

Punkt 1: Typ und Einstellungen des Encoders, sowie Eigenheiten des Formats.

Daß mit einem Uralt-Encoder bei 128 kbit/s CBR kein Blumentopf zu gewinnen ist, sollte eh klar sein, was modernes mit VBR ist angesagt. Bei Material mit starken Höhenanteilen (siehe auch Punkt "Clipping") kommt noch eine Eigenheit von MP3 dazu: Das SFB21-Problem. Scale factor band #21 ist für den Frequenzbereich ab 16 kHz zuständig und kann die Datenrate stark in die Höhe treiben, im Zweifelsfall auch auf Kosten der weit wichtigeren Frequenzbereiche darunter (deswegen gibt es bei LAME die Option -Y).

Punkt 2: Pegelabgleich.

Es hat sich in der Vergangenheit gezeigt, daß für einen sinnvollen Vergleich die Wiedergabelautstärke auf ca. 0,1 dB gleich sein muß. Auch wenn sich FLAC und MP3 in Sachen Replaygain normalerwise nicht groß unterscheiden sollten, sollte man im Zweifelsfall nachsehen und ggf. manuell anpassen.

Punkt 3: Clipping.

CDs der letzten 10-15 Jahre können laut sein, sehr laut. Nachdem aber die Maximallautstärke durch den Wertebereich der Samples begrenzt ist, muß ein Kompressor und Limiter eingesetzt werden. Im Endeffekt krebst das Signal u.U. längere Zeit nur knapp unter Vollaussteuerung rum, und es gibt jede Menge abgeschnittene Peaks (Clipping). Was von Replaygain einen Track-Gain von ca. -10 dB abwärts bescheinigt bekommt, zeigt dergleichen aller Wahrscheinlichkeit nach reichlich.

Dieses Clipping kann gleich auf mehrere Arten Ärger machen:
1. SFB21-Problem bei MP3 wegen der starken Höhenanteile, s.o.
2. Im Frequenzbereich mit mehreren Bändern arbeitende verlustbehaftete Kompressionsformate (dazu gehört auch MP3) neigen zu einer Vergrößerung der Peak-Amplituden durch das Gibbssche Phänomen. Dadurch kann es bei Verwendung eines "dummen" Decoders (Integer-Output ohne Zusatz-Headroom) bei der Wiedergabe zu zusätzlichem Clipping kommen. In Foobar2000 wird das besser gelöst: Da wird alles in einem Gleitkommaformat (float) dekodiert und bearbeitet und erst zum Schluß in int gewandelt, womit man leicht z.B. Replaygain einschleifen und Clipping vermeiden kann. Wenn man wissen will, was das Format wirklich kann, kommt man um eine derartige Architektur bei der Wiedergabe nicht herum.
3. In Interpolationsfiltern der nachfolgenden Wiedergabekette (Resampler oder DACs) kann es bei gehäuft auftretendem Clipping zu Überläufen und damit zu einer effektiven Einschränkung der Dynamik kommen, siehe Thema "Intersample-Overs".

Punkt 4: Art des Vergleichs.
Es sollte schon ein "verblindeter" Test sein, z.B. ABX (wie etwa seit Jahr und Tag mit Foobar2000 praktiziert - gegeben Samples A und B sowie die gleichen zufällig verwürfelt als X und Y, und jetzt who is who?).
bossa
Stammgast
#14 erstellt: 07. Apr 2010, 01:13

SonicSL schrieb:
Bleibt abzuwarten, wann die Platin-Ohren-Fraktion auftaucht, um zu erklären, dass Ihre Ionen- oder Plasma-HT auch Frequenzen über 50 kHz wiedergeben...

Meine Erfahrung:

Ich habe im Selbstversuch mal probiert, wo meine Ohren aufgeben - das war bei knapp über 17 kHz. Also dachte ich, dass Musik, die darüber Signale liefert, keinen Unterschied zeigt, wenn man darüber einfach "abschneidet".
Aber komisch, denn wenn ich z.B. "Keith don´t go" von Nils Lofgren unbeschnitten abspiele, klingt es anders, als eine oberhalb von 18 kHz beschnittene Version - wohlgemerkt beides FLAC!!!
Warum das so ist... keine Ahnung... aber es "klingt" subjektiv anders... besser..?

Gruß

Sascha aka. SonicSL

An dieser Stelle würde ich gern mal kurz ansetzen.

Ich hatte irgendwann mal für mich folgende These aufgestellt:
Wenn mein Kopfhörer (oder allgemein Wandler) bis sagen wir 18kHz linear arbeitet, heißt das doch, dass er 18 kHz bei voller Amplitude sauber bringt. Diese 18kHz bei voller Amplitude haben eine gewisse "Flankensteilheit". In 1/4 von einer 18.000el Sekunde kann der Wandler von Mittelposition auf maximale Auslenkung, ohne zu zerren (bzw. in bestimmten Toleranzen).

Okay, so weit so gut und hoffentlich bis hierhin für jedermann verständlich.

Nun stelle ich mir ein komplexes Signal vor. Zu einem 18kHz-Ton gesellt sich (mal angenommen ein phasengleich gestarteter Sinuston) eine zweite und eine dritte Frequenz. Meinetwegen 17kHz und 16kHz. Die 3 Schwingungen überlagern sich am Anfang. Also ist der Anstieg am Anfang steiler, als bei einem einfachen 18kHz-Ton. Mal um die Ecke gedacht entspräche der Anstieg der 3 überlagerten Frequenzen bei voller Amplitude dem Anstieg eines (ausgedacht) meinetwegen 25kHz-Sinustones bei voller Amplitude.

Schlussfolgerung: Wandler, die höhere (nicht hörbare Sinuston-)Frequenzen linear wiedergeben können, können auch starke Transienten von überlagerten hörbaren Frequenzen klarer wiedergeben.


War das verständlich erklärt?



Jedenfalls war das mal so eine Theorie von mir. Ist daran was falsch? Wenn ja, fänd ich eine kurze niederschmetternde Erklärung ganz toll!
peacounter
Inventar
#15 erstellt: 07. Apr 2010, 10:52
grundsätzlich klar, aber kurz und prägnant ist eher nicht meine stärke und da fällt mir in diesem fall erst recht nix ein.

grundsätzlich schlagen wir aber wohl in die selbe kerbe...:
s.o.

grüße,

P
bossa
Stammgast
#16 erstellt: 07. Apr 2010, 14:13

peacounter schrieb:
grundsätzlich klar, aber kurz und prägnant ist eher nicht meine stärke und da fällt mir in diesem fall erst recht nix ein.

grundsätzlich schlagen wir aber wohl in die selbe kerbe...:
s.o.

grüße,

P

Danke!
Das leuchtet auch sehr ein. Interessant daher die Frage, ob ein Frequenzgang eines Wandlers, der möglichst NICHT weit über 18kHz geht, daher "besser" ist, da er hochfrequentes, was eventuell interferieren kann, gar nicht wiedergibt.




Ansonsten:
Zügel dich nicht mit umfangreichen Abhandlungen, um meine Frage zu beantworten . Ich für meinen Teil würde es begrüßen!
peacounter
Inventar
#17 erstellt: 09. Apr 2010, 10:40

bossa schrieb:

peacounter schrieb:
grundsätzlich klar, aber kurz und prägnant ist eher nicht meine stärke und da fällt mir in diesem fall erst recht nix ein.

grundsätzlich schlagen wir aber wohl in die selbe kerbe...:
s.o.

grüße,

P

Danke!
Das leuchtet auch sehr ein. Interessant daher die Frage, ob ein Frequenzgang eines Wandlers, der möglichst NICHT weit über 18kHz geht, daher "besser" ist, da er hochfrequentes, was eventuell interferieren kann, gar nicht wiedergibt.




Ansonsten:
Zügel dich nicht mit umfangreichen Abhandlungen, um meine Frage zu beantworten . Ich für meinen Teil würde es begrüßen!



nein, mit wirklich praktisch nutzbaren infos kann ich nicht dienen.
was ich geschrieben habe, sollte nur rein theoretisch beleuchten, ob frequenzen oberhalb des wahrnehmbaren spektrums einen einfluß auf den hörbaren bereich haben können.
das können sie tatsächlich, aber ob dieser umstand wirklich einen signifikanten einfluß im hifi-alltag hat, hängt von weiteren faktoren ab:
so sind bei vielen aufnahmen die hörbaren interferenzprodukte ja schon "auf band" und werden daher auch von wandlern wiedergegeben, die eben nicht über den wahrnehmbaren bereich hinaus arbeiten.
außerdem sind die einflüsse wahrscheinlich oftmals auch zu gering. in einer laborsituation kann man hörbare unterschiede provozieren, aber ob das in der praxis vorkommt steht auf einem anderen blatt.

grundsätzlich denke ich aber, dass man besser bedient ist mit einem wandler, der auch oberhalb des hörbaren bereiches noch ein stückchen weiter linear und verzerrungsarm arbeitet.
das stellt keine größe dar, die existentiell wichtig ist und viele andere faktoren sind sicherlich bedeutender, aber zumindest im high-end-bereich tut man sicherlich gut daran, die grenzen der menschlichen wahrnehmung immer ein bischen zu überschreiten (und das nicht nur in sachen frequenzgang, sondern auch in anderen bereichen wie pegel, rauschabstand, kanaltrennung, klirrfaktor etc.)

grüße,

P
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