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Ton kommt "von aussen" - wie funktioniert das?

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Epsilon
Inventar
#1 erstellt: 29. Jan 2005, 14:02
Normalerweise habe ich beim Musikhören den Eindruck, dass die Musik von da kommt, wo die LS stehen, d.h. nicht von rechts oder links ausserhalb. Allerdings habe ich jetzt bei einem Lied einen Abschnitt, wo ein seltsamer Klang von weit links, wo gar keine Box steht, wie eine Wolke in den Raum "hereinschwebt" (sorry für die blumige Sprache) und dann nach rechts wechselt und verschwindet. Wie geht das? Mit einem (billigen) Kopfhörer habe ich diesen Effekt nicht.
Ist das ein Trick der Aufnahmetechnik? Schliesslich nehme ich keine Drogen und die Anlage ist soweit auch in Ordnung... Weiss da jemand was?


[Beitrag von Epsilon am 29. Jan 2005, 18:39 bearbeitet]
richi44
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 29. Jan 2005, 14:33
Dieser Effekt ist bekannt und tritt dann auf, wenn die Lautsprecher gegenphasig angesteuert werden.
Wenn Du bei Mono oder Stereo die Lautsprecher falsch anschliesst, also EINEN verpolst (+ und - vertauschen), dann ist die Ortung nur noch möglich, wenn nur ein Lautsprecher angesteuert wird, also ganz L oder ganz R, sonst ist die Ortung indifferent.
Wenn man dem linken Signal etwas R, aber phasenverkehrt zuführt (-R) und dem R etwas -L, wird quasi die Stereo-Basis verbreitert. Das wendet man bei Fernsehern an, um die Lautsprecher akustisch weiter auseinander zu bekommen, als sie gehäusebedingt entfernt sind.
Was beim Fernseher noch vernünftig klingt, kann auf der Stereoanlage unter Umständen seltsam klingen, ausser es werde wie im vorliegenden Fall bewusst als Effekt genutzt.
Auf dieser teilweisen Phasendrehung basiert auch das Surroundsystem Prologic von Dolby. Signale, die gegenphasig auf den 2 Kanälen vorhanden sind, werden als Rücksignale abgestrahlt. Würdest Du diese Aufnahme über eine Surround-Anlage abhören, würde das Signal von hinten erscheinen, um Dich wandern und wieder hinten verschwinden.
Epsilon
Inventar
#3 erstellt: 30. Jan 2005, 09:24
Interessant... aber wie erklärt sich das hinsichtlich der Wahrnehmung? Die Signale kommen ja immer noch aus den Lautsprechern. Wie kommt diese Täuschung zustande?
richi44
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 30. Jan 2005, 11:17
Fangen wir bei Mono an. Da werden beide Lautsprecher mit dem selben Signal, also gleicher Ton, gleiche Stärke und gleiche Phase, betrieben. So hast Du den Ton in der Mitte, also Mono.
Nehmen wir halb links. Da hast Du den selben Ton und die selbe Phase, aber eine Pegeldifferenz, sodass der linke Lautsprecher lauter spielt als der rechte.
Links ist klar, nur ein Signal am linken Lautsprecher.
Links PLUS, also erweiterte Basis lässt sich aus dem bisherigen ableiten. Es müssen wieder beide Lautsprecher mit dem gleichen Ton betrieben werden und der linke Lautsprecher muss lauter sein als der rechte. Bei gleicher Phase ergäbe das halb links. Wird die Phase eines Lautsprechers gedreht, kommt es zu diesem Effekt.
Wie entsteht der Effekt:
Selbst wenn nur der linke Lautsprecher tönt, bekommen beide Ohren ein Tonsignal und zwar einmal durch Raumreflexionen und zweitens weil sich ja beide Ohren im selben Raum befinden. Beim Kopfhörer wäre das anders. Ausserdem befinden sich die Lautsprecher ja vor uns und nicht voll seitlich. Es ist daher klar, dass das linke Ohr den Ton lauter hört als das rechte, aber der Ton ist auf beiden Ohren da.
Wird nun dem rechten Lautsprecher ein Signal zugeführt, das leiser ist als das linke und phasengedreht, so hebt dieser Schall das Signal mehr oder weniger auf, das vom linken Lautsprecher ans rechte Ohr gelangt. Damit hat man eine art Kopfhörergefühl, wo der Ton ja von der Seite und nicht von schräg vorn eintrifft. Man hört also den Ton quasi von weiter links, als der Lautsprecher aufgestellt ist.
Soll der Effekt in Stereo "natürlich" klingen, sollte zusätzlich die Laufzeit des linken Signals zum rechten Ohr berücksichtigt werden. Weiter sollte auch der Frequenzgang des "falschen", also rechten Ohrs nachgebildet werden. Man muss also das phasengedrehte rechte Signal verzögern (Ohrdistanz) und im Frequenzgang anpassen. Dann sagt die Signalstärke dieses Kompensationssignals (rechter Kanal), wie viel vom linken Lautsprecher auf dem rechten Ohr noch gehört wird.
Ob das dann bei Dolby Prologic so auch noch funktioniert, kann ich nicht mit Sicherheit sagen, ich vermute aber schon, sodass da dann wieder der Ton um den Kopf wandern könnte, wobei natürlich die Verzögerung und die Frequenzgangbeeinflussung richtungsabhängig verändert werden müsste.
Peter_H
Inventar
#5 erstellt: 30. Jan 2005, 11:55
Sehr schön erklärt!

Als Ergänzung zu dem Phasenspiel:

Wenn Du zwei Schallquellen hast und beide den selben Ton abspielen, dann kann man, in dem man das Signal der einen Quelle um 180 Grad in der Phase dreht dafür sorgen, daß sich die Singale gegenseitig auslöschen (theoretisch, in der Praxis ist es etwas komplizierter wegen vorhandener Reflektionen) - Also der Ton wird zwar gespielt, ist aber nicht mehr hörbar.

Dies wird bereits im Kfz-Bau versucht zu verwenden, um die Fahrzeuginnenräume leise zu bekommen. Man (primitiv erklärt) nimmt quasi die Innengeräusche mit einem Mikrofon auf und versucht sie Zeitgleich phasenverschoben über einen Lautsprecher wiederzugeben - sie löschen sich somit gegenseitig aus und es wird im Innenraum leise.

Im Gesamtkonzept ist das natürlich komplizierter, denn nach der einfachen Erklärung würden somit auch alle Gespräche der Fahrgäste verstummen (was sicherlich manchmal von Vorteil wäre)...
Onkelmaus
Schaut ab und zu mal vorbei
#6 erstellt: 30. Jan 2005, 13:07
Sterereo.....

Ich habe das auch mal sehr eindrucksvoll hören können. Die Wirkungs- und Funktionsweise dieses Effekts ist klar, aber ich fand das besonders eindrucksvoll: Ich habe mir vor vielen Jahren meinen ersten Stereo- Fernseher gekauft, Marke "UNIVERSUM" in Monitorform mit 2 kleinen Ovallautsprechern rechts und links unter der Bildröhre. Ich saß ca. 3,5 meter von dem Fernseher entfernt, und habe plötzlich verwundert nach links geschaut, weil von da ein Hubschrauber angeflogen kam. "Verkackduselt", dachte ich, das war nur der gerade laufende Spielfilm. Der Hubschrauber kam wirklich aus der anderen Raumecke, obwohl die Lautsprecher noch keine 50cm voneinander entfernt waren.

Grüße
André
Epsilon
Inventar
#7 erstellt: 30. Jan 2005, 16:24
@richi44: danke, eine gute Erklärung!

@Onkelmaus: erstaunlich, dass der Effekt noch funktioniert, wenn beide Lautsprecher so nah zusammen sind. Nach der Erklärung von richi44 hätte ich erwartet, dass das Gehör beiden Boxen dafür eindeutig einen Platz zuweisen können muss... naja, vielleicht kann es das ja besser als ich dachte.
Gullideckelhasser
Stammgast
#8 erstellt: 01. Feb 2005, 08:59
... erstmal.. fünf Daumen hoch für richi .. super Erklärung !!!

Und von wegen "eigentlich müßte das Ohr ja zuordnen können, wo der Ton herkommt" ... vergiss es ;-)))) .. bei einem guten Stereo-setup (zwei Boxen, richtig gestellt, plus Elektronik) ist ja gerade angestrebt, daß man die Boxen nicht mehr als Klangquelle orten kann, sondern eine virtuelle Bühne entsteht, wo man z.b. den Sänger aus der Mitte (und nur von da, weil er eben da steht), leicht rechts von ihm z.b. die Lead-Gitarre, dahinter vielleicht das Schlagzeug und am äußersten linken Rand die Rhytmusgitarre lokalisieren/hören/orten kann.

Wenn man die Boxen hört und akustisch im Raum finden kann, passt was nicht.. (hab ich auch erst mit großen Augen und teilweise immer noch offenem Mund lernen müssen ;-)))) Wenn man z.B. einen Center in der Mitte stehen hat und im reinen Stereo-betrieb nicht ums verrecken glauben will, daß der wirklich aus ist (mehrfaches Aufstehen und ungläubiges per Finger testen .. "jupp, er is wirklich aus..." ), passts ...

Hab mal nen Kollegen voll reinlaufen lassen ... Stereo - CD rein, mal a bisserl laufen lassen und ihm dann im Brustton der Überzeugung erklärt "Siehste.. deswegen ist ein guter Center die halbe Miete.. klingt doch geil, oder.. ganz anders als die billigen Rülpsbüchsen, die bei manchen Sub-Sets als Center dabei sind..." Wie er dann andächtig genickt hat und meinte "Hast recht.. der klingt richtig schön sauber und produziert auch einen schönen trockenen Bass und gute Höhen "(jaaa auch die sind nicht mehr den Boxen zuzuordnen ) hab ich ihn mal aufstehen lassen und an die Membran langen lassen.. selten sooo große Augen gesehen, wie seine, als er merkte, daß der Center gar nicht mitlief... MUAHAHAAAHAA...
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