Verständnisfrage zu Lautsprechern

Moin

mal ein Beispiel, um das bildlich zu veranschaulichen:


Quelle


In dem Signal siehst du zwei Sinus-Signale, die sich überlagern. Wenn dein Lautsprecher nun (3) wiedergibt, dann hörst du beide Sinus-Signale aus (1) und (2). Musik ist natürlich ungleich komplexer ist (jedes Instrument setzt sich aus unterschiedlichen Frequenzen mit verschiedenen Zeitstrukturen-/Abläufen zusammen), das Prinzip ist dasselbe.

Solange die Sinus-Signale in dem Frequenzspektrum liegen, die der Treiber wiedergeben kann, funktioniert das theoretisch. In der Praxis kommem nun vor allem die von dir genannten Breitbänder nicht wirklich mit komplexen Musikpassagen klar und matschen gern mal, wenn es etwas lauter wird. Die Lösung ist: Mehrweger bauen, die jeweiligen Frequenzen "Spezialsten" zuteilen, dann muss das einzelne Chassis einen geringeren Frequenzbereich abdecken, was es dann auch optimaler wiedergeben kann.

Grüße
Marius

Stichwort: Superpositionsprinzip.

Lautsprecher sind näherungsweise lineare, zeitinvariante Systeme (LTI), damit gilt es näherungsweise auch für sie.

Bei großen Hüben ist es i.d.R. mit der Linearität nicht mehr so weit her, was zur Entstehung allerlei nichtlinearer Verzerrungen (Harmonische und Mischprodukte) führt.

Danke, das ist zwar logisch, aber befriedigt mich noch nicht, respektive ich verstehe es noch nicht.

Das würde heissen, wenn gleichzeitig ein tiefer Paukenschlag und eine hohe Trompete gespielt wird, kommt aus dem Lautsprecher, ein mittlerer Ton, der wie ein Gemisch aus Pauke und Trompete tönt. Ich glaube aber, sowohl Pauke als auch Trompete deutlich zu hören und nicht ein arithmetisches Mittel.

Nachtrag: Dies bezieht sich auf die Erklärung von Marius_FR, bei der Antwort von audiophilanthrop verstehe ich als Nicht-Physiker nur Bahnhof.

Das Thema hat mich auch schon beschäftigt und kann die berechtigten Einwände des TE nachvollziehen. Aber irgendwie funktioniert es. Eine logische Begründung müßte es doch geben. Die gelieferten Antworten sind unbefriedigend


Gruß
PIP

Soeben ist mir aufgefallen, dass es bei meinen akustischen Rezeptoren genau gleich ist - die hören auch viele Töne gleichzeitig, obwohl es Einweg-Systeme sind (oder Mehrweg auf sehr engem Raum, aber das glaube ich nicht).

Somit kann man auch sagen, die gegenüberliegenden Systeme, Lautsprecher und Ohren arbeiten gleich. Trotzdem verstehe ich es nicht.

Und das mit dem Breitbänder ist ja nur das Extrembeispiel, auch bei Dreiwegsystemen überträgt jeses System viele Töne gleichzeitig.

Hallo,

ihr habt euch doch sicherlich schon einmal wav-Dateien von Musik oder Sprache in einem Editor angeschaut, oder? Wenn man ein wenig reinzoomt, also nur einen kleineren Zeitabschnitt betrachtet, sieht das nach wildem Gezappel aus. Ein Lautsprecher macht jetzt vereinfacht gesprochen nicht anderes, als dass die Auslenkung seiner Membran (wie weit sie sich aus der Ruheposition vor-/zurück bewegt) genau dem Verlauf des wav-Signals folgt. Die Membran weiß dabei nicht, ob das Signal, dem sie folgt, ein reiner Ton oder ein Gemisch ist. Die Schwingung der Membran wiederum erzeugt Schallwellen, entsprechend dem Eingangssignal des Lautsprechers. Diese Schallwellen wiederum hört ihr.

Das reduziert eure Fragestellung darauf wie sich verschiedene unabhängige Töne oder Geräusche über ein einziges Signal wiedergeben lassen. Und das haben Marius_FR und audiophilantrop beschrieben: Reine Töne (Sinuskurven wie in den Bildern von Marius_FR) lassen sich dabei genau so einfach addieren wie Geräusche ("zappelige" Kurvenverläufe). Der sich ergebende neue Kurvenverlauf sieht dann zwar anders aus, enthält aber alle addierten Signale gleichzeitig. In Luft -- sprich mit Schallwellen -- funktioniert die Addition verschiedener Geräusche vereinfacht gesprochen genauso.

Viele Grüße,
Buschel

Danke, so wird es wohl sein. Verstehen tue ich es trotzdem nicht.

Wenn ich solch eine Kurve einen definierten Zeitpunkt reduziere, dann bleibt noch genau ein Punkt übrig, der sich arithmetisch aus der Summe verschiedener Punkte ermittelt.

Nach meiner Logik müsste es aber doch eine Rolle spielen, aus welchen Tönen dieser Punkt entstanden ist. Es müsste doch anders tönen, ob dieser Punkt aus Pauke und Trompete entstanden ist oder aus zwei Stimmen.

Unterscheiden sich den Stimmen nur durch die Tonhöhe? Wenn ich doch A sage und du auf der gleichen Tonhöhe auch A sagst, dann tönt das doch anders, weil du wahrscheinlich einen anderen Dialekt sprichst. Daran erkennt man ja verschiedene Menschen. Oder ist das falsch?

Tönt jede Stimme und jedes Instrument auf der gleichen Tonhöhe gleich? Und wenn eine Tonhöhe durch Pauke und Trompete erzeugt wird, kann diese gleiche Tonhöhe durch keine andere Kombination erzeugt werden und wird somit klar definiert und erkannt...

Das tönt für mich unglaublich, aber irgendwie scheint es wohl zu stimmen.

buayadarat (Beitrag #8 ) schrieb:

Nach meiner Logik müsste es aber doch eine Rolle spielen, aus welchen Tönen dieser Punkt entstanden ist.

Nur ein einzelner Punkt macht keinen Ton. Der Höreindruck ergibt sich aus dem Verlauf über der Zeit.

buayadarat (Beitrag #8 ) schrieb:

Unterscheiden sich den Stimmen nur durch die Tonhöhe? Wenn ich doch A sage und du auf der gleichen Tonhöhe auch A sagst, dann tönt das doch anders, weil du wahrscheinlich einen anderen Dialekt sprichst. Daran erkennt man ja verschiedene Menschen. Oder ist das falsch?

Das zu erklären ist um einiges komplizierter: Stimmen -- selbst bei gleicher Tonhöhe -- unterscheiden sich in den Oberwellen, das sind die Vielfachen des Grundtons (z.B. Grundton 100 Hz -- Oberwellen sind 100, 200, 300 Hz usw.). Diese Unterschiede entstehen durch unterschiedliches Resonanzverhalten im Mund-/Nasenraum. Deine Stimme verändert sich z.B. auch, wenn du eine verstopfte Nase oder Nebenhöhlen hast.

buayadarat (Beitrag #8 ) schrieb:

Das tönt für mich unglaublich, aber irgendwie scheint es wohl zu stimmen. :?

Ja, das stimmt und funktioniert.

Buschel (Beitrag #9) schrieb:

Das zu erklären ist um einiges komplizierter: Stimmen -- selbst bei gleicher Tonhöhe -- unterscheiden sich in den Oberwellen, das sind die Vielfachen des Grundtons (z.B. Grundton 100 Hz -- Oberwellen sind 100, 200, 300 Hz usw.).

Danke. Jetzt beginne ich zu provozieren :

Wenn meine Stimme zu einem definierten Zeitpunkt einen Ton mit 100, 200 und 300Hz rauslässt, dann ist das Mittel davon 200Hz und im Frequenzgang (das habe ich jetzt gelernt) erscheint ein Punkt bei 200Hz.

Au weia, da habe ich mich auf etwas eingelassen.... Warum will ich das überhaupt verstehen?

buayadarat (Beitrag #10) schrieb:

Wenn meine Stimme zu einem definierten Zeitpunkt einen Ton mit 100, 200 und 300Hz rauslässt, dann ist das Mittel davon 200Hz und im Frequenzgang (das habe ich jetzt gelernt) erscheint ein Punkt bei 200Hz. :?

Nein, so funktioniert das nicht. Du bringst Zeit- und Frequenzbereich durcheinander, bzw. kennst möglicherweise diese zur weiteren Diskussion notwendigen Grundlagen der Signaltheorie nicht. Das ist nicht weiter schlimm, aber das jetzt grundlegend zu erklären, sprengt hier den Rahmen.... Von daher solltest du einfach weiter darauf vertrauen, dass es funktioniert.

Hi,

buayadarat (Beitrag #10) schrieb:

...Wenn meine Stimme zu einem definierten Zeitpunkt einen Ton mit 100, 200 und 300Hz rauslässt, dann ist das Mittel davon 200Hz und im Frequenzgang (das habe ich jetzt gelernt) erscheint ein Punkt bei 200Hz. :?...

Wo hast du das mit dem Mittel her
Es findet keine Mittellung statt, die Einzelkomponenten überlagern = addieren sich zu einem Gesamtsignal,
welches tendenziell problemlos von Stimme - Mikrophon - Speichermedium - Verstärker - Lautsprecher - unserem Ohr verarbeitet wird,
und bei Bedarf auch wieder in die Einzelteile zerlegt werden kann.

Gruss,
Michael

Mwf (Beitrag #12) schrieb:

Wo hast du das mit dem Mittel her

Das habe ich aus der Zeichnung in Beitrag #2 falsch interpretiert.

Dabei bleibt es aber ein Punkt, nur an einem anderen Ort.

Mwf (Beitrag #12) schrieb:

...und bei Bedarf auch wieder in die Einzelteile zerlegt werden kann

Vielleicht ist das der entscheidende Satz. Das wird als Summe durch die ganze Kette gejagt und in meinen Ohren oder meinem Hirn wieder zerlegt...

Und woher weiss mein Hirn (oder meine Ohren) wieviele und welche Einzelteile es sind?

buayadarat (Beitrag #13) schrieb:

Und woher weiss mein Hirn (...) wieviele und welche Einzelteile es sind? :?

Sofern die akustischen Rahmenbedingungen optimal sind, kann das Gehirn auch entsprechend einfach die jeweiligen Tonanteile extrahieren.

Bezüglich Deiner Theorie, hör' Dir doch einfach das Geräusch mit einem Equalizer an und schau', wo die Ausschläge stattfinden.

buayadarat (Beitrag #13) schrieb:

Und woher weiss mein Hirn (oder meine Ohren) wieviele und welche Einzelteile es sind? :?

Das ist die Leistung, die unser Gehirn tagein tagaus vollbringt Und je besser die Wiedergabe (Raumakustik, LS usw) umso einfacher hat es unser Gehirn mit dem Trennen in Einzelteile und dankt es uns mit mehr Details bei der gleichen Aufnahme.

Grüße
Alex

Ich werde das jetzt wohl einfach so akzeptieren müssen. Verstehen tue ich es immer noch nicht, wie man aus einer Summe auf die Einzelteile schliessen kann.

Wenn meine Frau vom Einkauf kommt und mir erzählt, dass sie für EUR 53.65 eingekauft hat, kann mein Hirn aus dieser Zahl auch nicht die einzelnen Produkte und Beträge rausfiltern.

buayadarat (Beitrag #16) schrieb:

...Wenn meine Frau vom Einkauf kommt und mir erzählt, dass sie für EUR 53.65 eingekauft hat, kann mein Hirn aus dieser Zahl auch nicht die einzelnen Produkte und Beträge rausfiltern. :?

Das Beispiel passt nicht, weil dort über den Preis dem Produkt seine Identität genommen wurde...

Wenn du in den Einkaufswagen guckst (in die Musik reinhörst), erkennst du alle Einzelteile (mit etwas Erfahrung ;)),
auch wenn es nur Photos /Aufnahmen sind.

Und wenn nicht (weil Teile übereinander, verdeckt ...), dann hatte entsprechend der Komponist /Produzent das Ziel, die Klänge miteinander zu verschmelzen.

Es ist also ganz einfach , wo ist der Knoten in deinem Kopf....

Jahresprogramm (Beitrag #15) schrieb:

buayadarat (Beitrag #13) schrieb: Und woher weiss mein Hirn (oder meine Ohren) wieviele und welche Einzelteile es sind? :? Das ist die Leistung, die unser Gehirn tagein tagaus vollbringt Und je besser die Wiedergabe (Raumakustik, LS usw) umso einfacher hat es unser Gehirn mit dem Trennen in Einzelteile und dankt es uns mit mehr Details bei der gleichen Aufnahme. Grüße Alex

Hier habe ich zwei schöne Beispiele zu was unser Gehirn in der Lage ist.

Nehmen wir mal als Beispiel den Text von Alex...

Das ist die Leuinstg, die unser Gehrin tegain tgauas vlnbrlgoit Und je bsseer die Wdbreiagee (Rimaauukstk, LS usw) usmo eaenicfhr hat es unesr Gehrin mit dem Trenenn in Ellntiieeze und dnkat es uns mit mher Dltiaes bei der giecelhn Ahmnuafe.

Hier wird es noch ein wenig komplexer.



DIESE MITTEILUNG
DIENT ALS BEWEIS
DAFÜR, WAS FÜR
ERSTAUNLICHE DINGE
UNSER VERSTAND
LEISTEN KANN!
BEEINDRUCKEND!
AM ANFANG WAR'S
SCHON SCHWER, ABER
JETZT, IN DIESER
ZEILE LIEST ES DEIN
GEHIRN AUTOMATISCH
OHNE DARÜBER
NACHZUDENKEN
SEI STOLZ DARAUF!
NUR BESTIMMTE
MENSCHEN
KÖNNEN DAS LESEN.
WENN DU DAZU
GEHÖRST DANN
TEILE DIES BITTE!

Mit gehörtem läuft es nicht viel anders, fehlendes wird ersetzt und störendes ausgeblendet.

Natürlich funktioniert das nur in einem gewissen Rahmen.

Gruß

MicroMagic

MicroMagic (Beitrag #18) schrieb:

Hier habe ich zwei schöne Beispiele zu was unser Gehirn in der Lage ist. Nehmen wir mal als Beispiel den Text von Alex... Das ist die Leuinstg, die unser Gehrin tegain tgauas vlnbrlgoit Und je bsseer die Wdbreiagee (Rimaauukstk, LS usw) usmo eaenicfhr hat es unesr Gehrin mit dem Trenenn in Ellntiieeze und dnkat es uns mit mher Dltiaes bei der giecelhn Ahmnuafe.

COOl! Ich muss nie wieder auf Rechtschreibung achten, denn man kann sogar Zahlen als Buchstaben verbuchseln

Das zweite Beispiel kenne ich und es ist schon erstaunlich, dass das Lesen der Zahlen als Buchstaben nach der 2 bzw. 3 Zeile tatsächlich "automatisch" geht.

Wie heißt die Kunst nochmal: Visuelles Erfassen!?

Grüße
Alex

Ja, das ist erstaunlich.

Aber würdet ihr es auch verstehen, wenn anstelle von D1353 D12 stehen würde?

Wer würde von D12 auf DIESE schliessen?

Und wie ich verstanden habe, ist es doch so bei der Akustik - es wird die Summe dargestellt und unser Hirn kann daraus die einzelnen Summanden entschlüsseln. Das ist doch noch viel erstaunlicher.

Hallo Alex,
das ist wohl auch der Grund warum viele mittelprächtige Lautsprecher nicht langzeithörtauglich sind.
Das Gehirn läuft auf Hochtouren und das strengt auf Dauer extrem an.
Mit anständigen Lautsprechern und gescheiter Raumakustik sieht die Sache schon erheblich entspannter aus.
Wenn beides stimmig ist (Lautsprecher u. Raumakustik) dann spielt die Anlage auch herrlich lässig.

Gruß

MicroMagic

Hallo,

buayadarat (Beitrag #20) schrieb:

...Wer würde von D12 auf DIESE schliessen?

Nimm das entweder als gegeben hin oder recherchiere nach dem Thema Psychoakustik. Es gibt noch viel mehr interessante Eigenschaften unseres Gehörs z.B. Der Cocktailparty-Effekt

Eins sollte klar sein, unsere Sinne bzw. Wahrnehmung ist nicht objektiv und stellt nur eine Interpretation des tatsächlich Wahrgenommenen dar. Z.B. ein Teller aus Porzelan fühlt sich bei 22°C (Zimmertemperatur) kalt an. Ein Korkstück fühlt sich bei 22°C hingegen ganz warm an.

Es ist einfach so, dass unsere Organe zur Wahrnehmung nicht ideal sind und die Signale, die diese Organe liefern, in unserem Gehirn aufbereitet/verarbeitet/verwertet werden und zwar so, wie es die Evolution vorgegeben hat. Du guckst ja auch mit zwei Augen, siehst aber nur ein Bild, oder!?

MicroMagic (Beitrag #21) schrieb:

Wenn beides stimmig ist (Lautsprecher u. Raumakustik) dann spielt die Anlage auch herrlich lässig.

Ja, nicht nur lässig, sie kann auch lauter ohne unangenehm zu werden. Hier ist meine noch nicht ganz fertige Abhörsituation ein bisschen beschrieben. So lässt sich schon ganz gut hören.

Grüße
Alex

Ja, nicht nur lässig, sie kann auch lauter ohne unangenehm zu werden.

,

Das kann ich voll bestätigen, meine Gäste wundern sich auch wie laut man hören kann ohne das es einen auf den Nerven geht.

Jahresprogramm (Beitrag #22) schrieb:

Ja, nicht nur lässig, sie kann auch lauter ohne unangenehm zu werden. Hier ist meine noch nicht ganz fertige Abhörsituation ein bisschen beschrieben. So lässt sich schon ganz gut hören.

Und am besten schliesst man die Augen dabei...