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Gedankenspiel: Klingt jeder Lautsprecher mit gleichem Frequenzgang gleich?

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Beitrag
M.bo
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 22. Nov 2012, 13:07
Hallo Leute,

der Titel sagt eigentlich schon alles über meine Frage aus:

Würde jeder Lautsprecher in jeder Bauweise (BR, CB, 2-Wege, 3-Wege, Horn usw.) theoretisch gleich klingen, wenn sie den identischen Frequnezverlauf hätten, oder tragen noch andere Faktoren zum Klangergebnis eines Lautsprechers bei???

Man liest ja auch immer wieder Sätze wie "dieser Lautsprecher löst in den Höhen/Mitten besser auf als jener" => Kann man pauschalisiert sagen, dass ein "besser Auflösen" einfach durch einen im Vergleich zur "nicht so gut auflösenden Box" korrekteren Frequenzgang entsteht (also kein Loch oder Abfall in den Mitten oder Höhen)?

Was meint Ihr?

Gruß


[Beitrag von M.bo am 22. Nov 2012, 14:12 bearbeitet]
Markus_Pajonk
Gesperrt
#2 erstellt: 22. Nov 2012, 13:16
Hallo,
nein. Oftmals ist der Frequenzverlauf prinzipbedingt schon anders als bei einer anderen Konstruktion. Hinzu kommt immer das Wort exakt...exakter Frequenzverlauf ist schon ultraschwer. Sogar bei höchstselektierten Lautsprechern kommt es zu Serienschwankungen, die auf exakt einen Einfluss haben, aber auf "hörbar" eher weniger, sofern es eine geringe Schwankungstoleranz ist.
Markus
Sirvolkmar
Inventar
#3 erstellt: 22. Nov 2012, 13:16
Dazu kann ich nur sagen NEIN.
Es kommt doch auch auf den Bau des Resonanzkörper darauf an wie groß der ist.
Welch Weichen werden benutzt und natürlich die Kraft in Watt also 60Watt oder 120Watt usw.
Die Ansteuerung der Box , ob Einstufen oder Verstärker.
Interessanter würde sein wie klingen alle Boxen an eine Anlage.


[Beitrag von Sirvolkmar am 22. Nov 2012, 13:17 bearbeitet]
christof-kr
Ist häufiger hier
#4 erstellt: 22. Nov 2012, 13:30
Wenn man das Ganze als Gedankenexperiment auslegt und davon ausgeht, dass die Regeln der Physik gültig sind, dann stellt man zunächst fest, dass das Experiment schon mal nicht vollständig beschrieben ist. Wie ist der Aufbau, wie definiert man "gleich"?

Ein angeregter Lautsprecher interagiert mit seiner Umwelt auf eine gewisse sehr komplizierte Art und Weise. Die Messung des Frequenzganges ist nur eine Projektion davon. Zwei Lautsprecher mit als "gleich" gemessenen Frequenzgang werden in der Regel dennoch anders mit der Umwelt interagieren. Als Veranschaulichung: Ich kann mit einer Lampe und unterschiedlichen Gegenständen den gleichen Schattenwurf auf eine Wand hinbekommen.

Kurz: Der Frequenzgang ist allein von der theoretischen Betrachtung bei Weitem nicht genug, um einen Lautsprecher in seiner Gänze zu beschreiben. Und um sowas wie "klingt gleich" näher zu beschreiben, müssen wir das "System" Lautsprecher auch noch in das "System" Raum bringen und dort beobachten. Und dann kommt noch hinzu, dass die Eingabe in das System Lautsprecher normalerweise auch kein reiner Sinuston ist.
cr
Moderator
#5 erstellt: 22. Nov 2012, 13:30
Nein, weil das nur ein notwendiger, aber kein hinreichender Grund ist.

Weitere notwendige Gründe wären

das selbe Klirrverhalten über den ganzen Frequenz- und Schalldruckbereich
(damit wäre eingeschlossen, dass sie gleich kräftig sein müssen, sonst geht das nicht)

dasselbe Abstrahlverhalten

damit kämen wir der Sache schon näher, aber es wird wohl noch ein paar notwendige Bedingungen geben
cr
Moderator
#6 erstellt: 22. Nov 2012, 13:34

Die Ansteuerung der Box , ob Einstufen oder Verstärker.
Interessanter würde sein wie klingen alle Boxen an eine Anlage.


Das ist aber weniger das Problem und auch nicht die Fragestellung, ein vernünftig konstruierter Verstärker bringt das schon hin.


Es kommt doch auch auf den Bau des Resonanzkörper darauf an wie groß der ist.


Das wäre mit meinen obigen Zusatzbedingungen aber erfasst......
anhaefr
Ist häufiger hier
#7 erstellt: 22. Nov 2012, 13:41
Nein, der Klang wir nicht nur durch den Frequenzgang beschrieben. Membranmaterial, Klirr, sogar das Material des Gehäuses tragen zum dem Gesamtergebnis "Klang" mit bei. Klang ist meines erachtens nicht messbar.

Viele Grüße
Frank


[Beitrag von anhaefr am 22. Nov 2012, 16:16 bearbeitet]
Vinuel
Stammgast
#8 erstellt: 22. Nov 2012, 13:52
Klang ist schon deshalb nicht messbar, weil er nicht definiert ist. Ist Klang der Frequenzgang, oder die Möglichkeit unverzerrt laut zu spielen, oder das Abstrahlverhalten? Da gibts doch zig Sachen, die man messen kann und der subjektive Gesamteindruck, das ist dann der Klang.

Beim stark ähnlichen Frequenzgang werden zwei Lautsprecher sich zwar ähnlich anhören denke ich, aber damit ist es noch lange nicht gesagt, dass gar keine Unterschiede hörbar werden.
bossa
Stammgast
#9 erstellt: 22. Nov 2012, 13:53
Nein, da der Frequenzgang den Lautsprecher schon überhaupt nur im eingeschwungenen Zustand zeigt. Er sagt nichts über das Impulsverhalten aus.


Die Abstrahlcharakteristik würde ich hier nur bedingt anführen, da sie ja Aussage darüber macht, wie sich der Frequenzgang in welcher Hörposition verhält. Wenn wir den FG als gleich annehmen ist die Abstrahlcharakteristik nicht in Betracht gezogen.


Aber es gibt halt größen wie Klirr und Laufzeiten/Phasen. Auch das wird im Frequenzgang nicht gezeigt.

Wenn du nah vor einem großen Lautsprecher sitzt kann der Frequenzgang so exakt sein wie er will, du wirst trotzdem nie die räumliche Lokalisation hören wie bei einem kleinen oder gar coaxialen Lautsprecher.



Es gab mal eine Diplom- oder Masterarbeit von nem Berliner TU-Akustiker, die hier hin und wieder mal verlinkt wurde. Da wurden unterschiedliche Hochtöner mittels FIR angeglichen. Da wurde wohl kein Unterschied mehr gehört. Aber im Detail fand ich die Testmethode auch nicht perfekt. Ich such mal den Link...
christof-kr
Ist häufiger hier
#10 erstellt: 22. Nov 2012, 13:54

anhaefr schrieb:
Nein, der Klang wir nicht nur durch den Frequenzgang beschrieben. Membranmaterial, Klirr, sogar das Material des Gehäuses tragen zum dem Gesamtergebnis "Klang" mit bei. Klang ist meines erachtens nicht messbar.

Viele Grüße
Frank

Nun, das ist ist eine Frage des Aufwands und der Definition von "Klang". Ein Ohr ist auch nur ein Messinstrument. Für den Bassliebhaber kommt noch der restliche Körper mit dazu. Rein theoretisch kannst du natürlich schon ein Messinstrument mit zwei verschiedenen Lautsprechern testen. Was du wissen musst ist die Ungenauigkeit in deinem Messaufbau und ein Kriterium für "Gleichheit".

Was aber stimmt: Du kannst eine eventuell festgestellte Gleichheit nicht direkt auf die Lautsprecher an sich übertragen. Es ist immer das Gesamtsystem, was in der Messung gemessen wird. Lautsprecher B kann schon ganz anders klingen als Lautsprecher A, wenn er 2 cm weiter nach hinten verschoben wird.
Passat
Moderator
#11 erstellt: 22. Nov 2012, 14:01
Auch das Impulsverhalten spielt eine Rolle.
Der Frequenzgang wird ja in eingeschwungenem Zustand gemessen.
Wie schnell aber ein Lautsprecher auf einen Impuls reagiert oder wie schnell er nach Ende des Signals wieder zur Ruhe kommt, sagt ein Frequenzgang nicht aus.

Nehmen wir einmal das Abklingverhalten:
Das menschliche Gehör hat die Eigenschaft, Töne mit längerer Dauer als lauter zu empfinden.
Haben ich z.B. einen Ton mit 1 kHz und 80 dB Pegel und lasse diesen ein mal 20 ms lang ertönen und ein zweites mal 30 ms lang, so wird das menschliche Gehör den 30 ms-Ton als lauter empfinden als den 20 ms-Ton, obwohl beide exakt gleich laut sind.

Hat nun ein Lautsprecher z.B. einen linealgeraden Frequenzgang, aber im Hochtonbereich ein verzögertes Ausschwingverhalten, so wird er höhenbetont klingen, obwohl davon im Frequenzgang nichts zu sehen ist.

Auch das Abstrahlverhalten spielt eine Rolle.
Ich kann z.B. zwei Lautsprecher mit absolut identischem Frequenzgang bauen, wovon einer den Hochtonbereich rel. gebündelt abstrahlt und der andere den Hochtonbereich rel. breit.
Stelle ich beide in einem Raum auf, wird der breit abstrahlende Lautsprecher höhenbetonter klingen als der gebündelt abstrahlende Lautsprecher.
Grund dafür:
Die Frequenzgangmessung erfolgt im Schalltoten Raum auf Achse, Schallreflektionen von den Wänden spielen da daher keine Rolle.
Der breit abstrahlende Lautsprecher strahlt aber rel. viel Energie außerhalb der Achse ab. Die wird von den Wänden reflektiert und gelangt ans Ohr des Zuhörers. Und der hört natürlich die Summe aus direkt abgestrahltem Signal und den Wandreflektionen.

etc. etc.

Der Frequenzgang ist nur einer von vielen klangbestimmenden Parametern.

Grüße
Roman
M.bo
Ist häufiger hier
#12 erstellt: 22. Nov 2012, 14:06
Hi Leute,

ok ich präzisiere meine Fragestellung nochmal:

Die Fragestellung schließt explizit Raumverhältnisse und auch das Verhalten im Raum sowie den Verstärker etc. aus.

Die Lautstärke entspreche einem "Referenzpegel" von +/- 87dB. (oder wie auch immer, auf jeden Fall keine Extreme die bestimmte Bauarten bevorzugen oder benachteiligen könnten).

WENN es einen in dem Sinne "idealen" Lautsprecher gäbe, dessen Frequenzgang perfekt linear wäre, dessen Klirr so gut wäre, dass er/es (?) nicht wahrnehmbar gut oder schlecht wäre, dann meint Ihr also, dass es noch andere Faktoren wie Phase/Gruppenlaufzeiten, "räumliche Lokalisation", Volumen des Lautsprechers und "Gehäusematerial" zum Klangeindruck beitragen?!
Interessant!

Aber wäre man dann nicht schon fast auf der Vodoo-Schiene, dass man behaupten könnte durch beispielsweise unterschiedliche Gehäusematerialien Klangnuancen zu erzeugen die aber mittels Frequenzverlauf zumindest in Anlehnung an mein Gedankenexperiment nicht messbar wären?

mfG


[Beitrag von M.bo am 22. Nov 2012, 14:23 bearbeitet]
Passat
Moderator
#13 erstellt: 22. Nov 2012, 14:21
Ja.

Verschiedene Gehäusematerialen haben unterschiedliche Abklingverhalten.
Das kann man schon mit dem Klopftest feststellen:
Bestimmte Gehäuse klingen nach Anregung kürzer nach als andere.
Andere Gehäuse dämpfen den Schall stark, andere rel. schwach.
Ideal wäre ein Gehäuse mit extrem kurzer Abklingzeit und starker Schalldämpfung.
Das sind aber 2 widersprüchliche Eigenschaften.

Und der Frequenzgang ist da der eingeschwungene Zustand, d.h. das Abklingverhalten sieht man da nicht.

Für so etwas gibts z.B. das sog. Wasserfalldiagramm.

Grüße
Roman
bossa
Stammgast
#14 erstellt: 22. Nov 2012, 14:26
Also Phasen und die bestechend präzise Lokalisation kleiner oder coaxialer (oder Manger und was es sonst noch für Formen gibt) Lautsprecher ist doch jenseits jedes Frequenzganges deutlich wahrzunehmen.


Vergleicht man jetzt eine kleine coaxiale im Nahfeld mit einer großen, die aber richtig weit weg steht und blendet dann jeden Raumeinfluss aus (macht den Test also im Schalltoten Raum der TU Berlin beispielsweise), dann sieht die Sache schon anders aus.



Bleibt aber immer noch festzuhalten, dass Frequenzgang den eingeschwungenen Zustand beschreibt. Nicht das Impulsverhalten. Und das kann sich ENORM unterscheiden und in der Regel hört man das auch. Trotz nicht idealer Räume.



Man kann Lautsprecher ganz gut an vielen technischen Größen beschreiben und ich bin der Meinung, dass man in den meisten Fällen diese Größen auch raushört. Man muss nur unterscheiden, welche Größe was genau beschreibt und was nicht. Und der Frequenzgang beschreibt eben nicht einen kompletten Lautsprecher.
Benares
Inventar
#15 erstellt: 22. Nov 2012, 14:37
Eine sehr interessante Fragestellung!

Um die Frage wirklich fundiert zu klären, müsste man mal einen Blindtest mit verschiedenen Modellen unter nivellierten Bedingungen veranstalten, sofern das möglich wäre. Allerdings wäre so etwas wohl nur bei DIY-Modellen möglich, da es ansonsten wohl keine zwei Modelle gibt, die in ihren Bauweisen, Eigenschaften, Abmessungen, Leistungsfähigkeit und Frequenzgängen exakt gleich sind.

Mein Tipp lautet: Es wird trotzdem nicht exakt gleich klingen. Das Hörempfinden ist von so vielen unterschiedlichen und sich teilweise gegenseitig beinflussenden Faktoren abhängig, dass selbst bei gleicher Bauweise und identischem Frequenzgang kein exakt gleiches Hörempfinden entsteht.
thewas
Hat sich gelöscht
#16 erstellt: 22. Nov 2012, 15:49
Man wird nie schaffen dass zwei unterschiedliche Chassis oder Gehäuse gleichzeitig das gleiche Zeit-, Abstrahlungs-, Frequenz- und Klirrverhalten haben, von daher ist die Frage vor rein theoretischer Natur. Auch wenn man die Chassis im niedrigen (unter der Hörschwelle) Klirrbereich betreibt und den Frequenzgang auf einer Achse per DSP angleicht, ist das Abstrahlverhalten und somit der Frequenzgang bei anderen Winkeln unterschiedlich. Wenn diese alle fast gleich wären (so wie bei 2 gleichen LS mit sehr niedrigen Toleranzen) und man würde sie auf der gleichen Position positionieren würde man am Ohr keinen Unterschied hören, da von allen Raumrichtungen die jeweils gleichen Zeitsignale der Druckschwankungen auftreten.

Hier die Arbeit mit dem Hochtönervergleich, Zusammenfassung ist auf Seite 89: http://www2.ak.tu-be...tterAndreas_MagA.pdf
Endergebnis war dass wenn man die verschiedenen Hochtöner gleich entzerrt und den Diffusschalleinfluss minimiert (der er ist ja unterschiedlich da verschiedene Typen unterschiedlich breit abstrahlen) die Hörunterschiede verschwanden, also ein Bändchen keineswegs "schneller" als eine Kalotte klingt.
Übrigens, die Arbeit wurde in Kooperation mit der ADAM Professional Audio GmbH durchgeführt und Betreuer was Prof. Dr.-Ing. Anselm Goertz, einer der bekanntesten Akustiker.

Auch Günther Nubert hatte früher mal eine DSP entzerrten Prototyp einer Nuwave 125 in einen reflexionsarmen Raum (RAR) gestellt und mit hochwertigem Messmikro aufgenommen und man hatte Schwierigkeiten beim Umschalten zwischen direkter Verbindung und dem Umweg über Lautsprecher und Mikro den Unterschied zu hören, also haben sich die beiden Wandler ähnlich wie "straight wire" also Übertragungsfunktion 1 verhalten. Sowas geht aber wie gesagt nur wenn man die Raumakustik ausblendet.


[Beitrag von thewas am 22. Nov 2012, 15:52 bearbeitet]
cr
Moderator
#17 erstellt: 22. Nov 2012, 19:11

Die Abstrahlcharakteristik würde ich hier nur bedingt anführen, da sie ja Aussage darüber macht, wie sich der Frequenzgang in welcher Hörposition verhält.


Keineswegs, denn das wäre nur im schalltoten Raum egal. Im reflektierenden realen Raum bestimmt das Rundstrahverhalten bzw. die Bündelung den Klang stark mit......
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