Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Bessere Darstellung des Zeitverhaltens
Hallo!
Herr Descartes hat die mathematische Funktion erfunden, um die Abhängigkeit einer von einer anderen Größe darzustellen. Das verwenden wir für Amplitudenfrequenzgänge, um einen Lautsprecher zu bewerten. (Das Abstrahlverhalten kann durch wenige zusätzliche Kurven, entweder Winkel- oder Paßmessungen, angedeutet werden. Sonogramme, also Bilder mit vollflächigen Farben, finde ich unnötig.) Auch Klirrfaktorfrequenzgänge helfen uns. (Oberwellenfrequenzgänge sind auch aufschlußreich. Intermodulation kann vielleicht aus Oberwellenfrequenzgängen und oder Klirrfaktorfrequenzgängen bei verschiedenen Pegeln abgeleitet werden.) Doch alldas sind statische Parameter, während echte Klänge dynamisch sind. Deshalb das Zeitverhalten.
Um das Großsignal-Zeitverhalten darzustellen, mißt man, was passiert, wenn man einen Nadelpuls auf den Lautsprecher gibt. Die Skalierung der X-Achse ist wichtig, um Überschwinger frequenzmäßig einordnen zu können. Ein Problem dieser Darstellung ist, daß Überschwinger bei verschiedenen Frequenzen, die sich um einen großen Faktor unterscheiden, nicht gleichzeitig kompakt dargestellt werden können. Man müßte die Nadelantwort in mehreren Zeitauflösungen zeigen, etwa im Dekadenabstand. Jedenfalls braucht man nur ein Oszilloskop und einen Fotoapparat.
Der Phasenfrequenzgang dient als Mittler zwischen Amplituden- und Gruppenlaufzeitfrequenzgang: Man kann aus der Amplitude eines minimalphasigen, also interferenzlosen Systems auf die Phase schließen, und aus der Phase eines minimalverzögernden Systems auf die Gruppenlaufzeit. Im Nahfeld eines Treibers, also ohne Schalllaufzeit, kann man den Phasenfrequenzgang analog messen, indem man das Meßsignal so groß wie das Originalsignal macht, und beide Signale mischt. Wird diese Summe zu null, muß Pi Phasenunterschied vorliegen. Wird sie zu zwei, muß Gleichphasigkeit vorliegen.
Man kann mithilfe von spezieller Analog- und einfacher Digitalelektronik auch den Gruppenlaufzeitfrequenzgang messen und darstellen, also herausfinden, wie schnell der Lautsprecher innerhalb dieser und jener Terz reagiert. Dazu wird ein Sinus auf den Lautsprecher gegeben, innerhalb weniger Perioden ausgeblendet und gemessen, wie lange es dauert, bis das gleichgerichtete und mit einer Zeitkonstante von wenigen Perioden gemittelte Signal um einen bestimmten Pegel abgefallen ist. (Zu schnelle Ausblendung, und die Frequenzauflösung wird zu schlecht. Zu langsame Ausblendung, und die Zeitauflösung wird zu schlecht. Natürlich muß man auch den Schallentstehungsort festlegen, um einen Bezugspunkt zu haben. Der Schallentstehungsort ist der Ort, für den die kleinstmögliche Laufzeit gemessen wurde.)
Da Resonanzen nicht nur das Zeitverhalten verschlechtern sondern meist auch nichtlineare Verzerrungen erzeugen, könnte es passieren, daß ein Lautsprecher erst dann zu klingeln beginnt, wenn der Pegel schon stark abgesunken ist. Wasserfalldiagramme wurden eingeführt, um das gesamte Zeitverhalten, Groß- wie Kleinsignal, in einem grafischen Objekt präsentieren zu können. Sie sind die Paradedisziplin des Computers, der aus der Antwort eines Lautsprechers auf ein bestimmtes Meßsignal die in verschiedenen Zeitfenstern auftretenden Amplitudenfrequenzgänge herausfiltert. Man kann in der Z-Achse entweder die Zeit oder die Periode angeben. Ich bevorzuge die Periode, weil man so leicht auf die Resonanzgüte schließen kann.
Ich wäre für periodische Wasserfalldiagramme, die so spartanisiert sind, daß sie zweidimensional werden: Nur sechs einzelne Kurven aber mit standardisierten Perioden von 3, 10, 31, 100, 316 und 1000 als Parameter. Man könnte so mithilfe der ersten Kurve sehen, was bei 16 Hz nach 200 ms und bei 4000 Hz nach 1,3 ms passiert, und mithilfe der letzten Kurve, was bei 4000 Hz nach 250 ms und bei 20 KHz nach 50 ms passiert. Die Y-Achse wäre auch standardisiert, und zwar bis -6 Bel gehend, so wie die Nachhallzeit ja auch mit -6 Bel definiert ist.
Außerdem wäre ich dafür, auch den Phasenfrequenzgang zu veröffentlichen. Allerdings sind viele veröffentlichte Phasenfrequenzgänge geschönt, was noch nicht einmal absichtlich geschehen sein muß. Es wäre also nicht nur bei den Lautsprechern sondern auch bei den Meßschrieben die Spreu vom Weizen zu trennen.
Uli
Tolle Idee, leider Lichtjahre zu spät: http://www.linkwitzlab.com/frontiers_2.htm#M
Vor gefühlten Jahrtausenden habe ich das auch mit dem Klirr gemacht. Also einen Wasserfall des Klirrspektrums.
..... Jedenfalls braucht man nur ein Oszilloskop und einen Fotoapparat......
(Speicher-)Oszis mit USB-Schnittstelle sind heutzutage Standard. Es gab sogar welche mit 3,5" Floppy-Disk (falls sich noch jemand daran erinnern kann, was eine Floppy -Disk ist...)
BTW: schon mal Gedanken dazu gemacht, was die Auflösung von erschwinglichen Oszilloskopen angeht, insbesondere wenn auf der anderen Seite "geschönte" Phasengänge angekreidet werden?
Ansonsten erspare ich mich Kommentare, da sich Uli von mir gleich wieder "persönlich" angegriffen fühlt.
Viele Grüße,
Christoph
Mir erschließt sich der Adressat des Themas nicht... was muss ich mit dem Thema jetzt anfangen, ausser das ich weiß, es wird etwas postuliert und gewünscht?
Soll das eine lose Sammlung werden oder gibt es ein Anliegen, Erkenntnisgewinn oder so?
Ich würde nämlich auch was beitagen, weiss aber nicht, auf welche Frage...
Diskus_GL
02.12.2015, 12:57
Hallo,
was ist das Ziel???
Was ist denn die gewünschte (zeitliche) Auflösung einer anderen Darstellung? 10Mikrosekunden, 1ms oder noch gröber???
Wenn man das zeitliche Verhalten mit FFT-Berechnungen (Frequenzbetrachtungen etc.) darstellt ist mal ja wieder bei (grob) zusammengefassten Zeitabschnitten,aus denenn man das zeitliche Verhalten analysieren will...eigentlich ein Wiederspruch in sich..
Es wäre ja schon mal ein Schritt, bei der Frequenzgangdarstellung nicht in logarithmischen Achsen zu arbeiten (gerade im Bereich über 500Hz... denn gerade diese Frequenzen representieren ja in der FFT-Darstellung grosse Amplitudenänderungen in kurzer Zeit (also die grossen Druckwechsel... das was man ja wohl mit einer "besseren" Darstellung des Zeitverhaltens erreichen will..oder??
Grüsse Joachim
Er redet letztlich vom Burst Decay. Das kann man ganz wunderbar durch Anwendung von Grundlagen der Signalverarbeitung berechnen. Da kommen auch mehrere FFTs zum Einsatz, was aber nichts macht. Die zeitlich Auflösung wird durch die Abtastrate vorgegeben, ist also grundsätzlich 1/Fs.
Die Idee von Grasso ist vollkommen richtig, nur halt... zu spät.
.....
Es wäre ja schon mal ein Schritt, bei der Frequenzgangdarstellung nicht in logarithmischen Achsen zu arbeiten (gerade im Bereich über 500Hz... denn gerade diese Frequenzen representieren ja in der FFT-Darstellung grosse Amplitudenänderungen in kurzer Zeit (also die grossen Druckwechsel... das was man ja wohl mit einer "besseren" Darstellung des Zeitverhaltens erreichen will..oder??
Grüsse Joachim
Hallo Joachim,
kannst Du bitte mal eine Zahl dafür nennen, was ein großer Druckwechsel (mit Einheit) für dich bedeutet?
Meinst Du mit "großem Druckwechsel" eher "steiler Druckanstieg" oder willst Du Dich mit dem Wort "großem Druckwechsel" vor dem Ausdruck "hohe Frequenzen" drücken?
Ich dachte immer die log. Darstellung wurde deshalb mal gewält, weil sie eher dem Hörempfinden entspricht:
100Hz und 200Hz lassen sich eindeutig unterscheiden 19900Hz und 20000Hz auch?
Viele Grüße,
Christoph
Diskus_GL
02.12.2015, 15:57
Hallo fosti,
Druckwechsel beinhaltet auch Druckabfall (nicht nur Anstieg)...deshalb die allgemeine Form...schliesslich ist Schall ein zeitlicher Druckwechsel.
Für die tonale Analyse des Schalls kommt eine logarithmische Darstellung der Hörwahrnehmung nahe..somit völlig ausreichend (wenns nur um die tonale Erkennung geht brauch ich aber auch keine Betrachtung des zeitlichen Verhaltens...).
Wenn ich aber z. B. das Transientenverhalten betrachten will, wird dies durch die hohen Frequenzen representiert... und kleinste Änderungen des Signalverlaufs werden durch viele hohe Frequenzen mit jeweils unterschiedlicher Amplitude dargestellt... und genau die werden zu m. M. n. sehr groben "Blöcken" in der Darstellung zusammengefasst... (durch die logarithmische Achse).. also optisch sind da in den Darstellungen kaum noch Unterschiede zu erkennen...
Grüsse Joachim
und kleinste Änderungen des Signalverlaufs werden durch viele hohe Frequenzen mit jeweils unterschiedlicher Amplitude dargestellt...
BS -> Before Science
Oder anders ausgedrückt: völlig neue Interpretation von Impulsantwort und Fouriertransformation
Hallo fosti,
Druckwechsel beinhaltet auch Druckabfall (nicht nur Anstieg)...deshalb die allgemeine Form...schliesslich ist Schall ein zeitlicher Druckwechsel.
Für die tonale Analyse des Schalls kommt eine logarithmische Darstellung der Hörwahrnehmung nahe..somit völlig ausreichend (wenns nur um die tonale Erkennung geht brauch ich aber auch keine Betrachtung des zeitlichen Verhaltens...).
Wenn ich aber z. B. das Transientenverhalten betrachten will, wird dies durch die hohen Frequenzen representiert... und kleinste Änderungen des Signalverlaufs werden durch viele hohe Frequenzen mit jeweils unterschiedlicher Amplitude dargestellt... und genau die werden zu m. M. n. sehr groben "Blöcken" in der Darstellung zusammengefasst... (durch die logarithmische Achse).. also optisch sind da in den Darstellungen kaum noch Unterschiede zu erkennen...
Grüsse Joachim
BTW ist mir das klar, ich hatte ja schon vermutest, das Du dich um das Wort Frequenz windest. Dir kommt es aber immer wieder um den steilsten Anstieg an, natürlich gibt es auch einen steilsten Abfall. Bei sinusförmigen Frequenzen finden man den steilsten Anstieg bekanntlich ja im positiven Nulldurchgang und den entgegengesetzt steilsten Abfall im negativen Nulldurchgang.
Deshalb meine Frage: Wie steil soll es denn werden?
D.h. also, wenn ich mit einem Gleitsinus gaaaanz langsam durchwobbele, meinetwegen bis weit über die Hörgrenze hinaus und dann den Frequenzgang über der Frequenz linear darstelle sehe ich dann, was den Manger zu einem konventionellen LS oder diesen zu jenem Kondensator im Bezug auf die Hörphysiologie ausmacht?
Diskus_GL
02.12.2015, 18:06
BTW ist mir das klar, ich hatte ja schon vermutest, das Du dich um das Wort Frequenz windest.
D.h. also, wenn ich mit einem Gleitsinus gaaaanz langsam durchwobbele, meinetwegen bis weit über die Hörgrenze hinaus und dann den Frequenzgang über der Frequenz linear darstelle sehe ich dann, was den Manger zu einem konventionellen LS oder diesen zu jenem Kondensator im Bezug auf die Hörphysiologie ausmacht?
...keineswegs... ich hab kein Problem mit Frequenzen...wenn kalr bleibt in welchen Bezug sie stehen...:D
Manger ist hier doch gar nicht das Thema... in dem Fall wäre ja ein Gleitsinus-Signal schon das falsche Messignal... um was zu erkennen (da kann ich auch bei logarithmischer Achse bleiben...)....m.M.n...:rolleyes:
Grüsse Joachim
.. in dem Fall wäre ja ein Gleitsinus-Signal schon das falsche Messignal... ... ....m.M.n...:rolleyes:
Grüsse Joachim
Kannst Du das begründen, wenn Du schon so abfällig mit den Augen rollst?
sonicfury
02.12.2015, 18:11
Was das Wesen der Zeit angeht, so haben sich schon schlaue Köpfe daran versucht. Platon oder Aristoteles ebensosehr wie Kant oder Leibniz.
Eine entscheidende Frage ist:
Wird die Zeit erst durch spezielle Anschauung im menschlichen Bewusstsein erschaffen, oder ist sie unabhängig davon objektiv gegeben?
Diskus_GL
02.12.2015, 19:23
Wird die Zeit erst durch spezielle Anschauung im menschlichen Bewusstsein erschaffen, oder ist sie unabhängig davon objektiv gegeben?
Interessanter Aspekt.. dann wären die "zeitlichen" Druckwechsel auch nur Einbildung.... womit wir bei der Psychoakustik wären...
@fosti: das "m.M.n." steht für meiner Meinung nach... und die Rolleyes waren auch nicht abfällig gemeint...
Für mich ist das Signalreproduktions-Verhalten eines Wandlers im Bereich von wenige ms wichtig... und zwar inwieweit ein System plötzliche Änderungen, die nicht periodisch sind, reproduzieren kann. Ein Gleitsinus ist da genau das gegenteilige Signal...
Denn m.M.n. besteht der an den Ohren ankommende Schall überwiegend aus solchen nichtperiodischen plötzlichen Druckänderungen.... ist aber nur meine Meinung... die muss man nicht teilen...:)
Grüsse Joachim
Denn m.M.n. besteht der an den Ohren ankommende Schall überwiegend aus solchen nichtperiodischen plötzlichen Druckänderungen.... ist aber nur meine Meinung... die muss man nicht teilen...:)
Grüsse Joachim
Deshalb sagte ich ja "weit über die Hörgrenze hinaus, da bekommt man Steilheiten hin, welche man noch nicht mal mehr hört, weil das Ohr dann zu träge ist
Ein Tieftöner gibt "Druckänderungen" je nach Trennfrequenz bis ~500Hz wieder, ein Mitteltöner bis ~2kHz und ein Hochtöner bis wegen mir 40 kHz....
Man bekommt problemlos Messsignale bis in den MHz und mit etwas Anstrengung auch in den GHz-Bereich hin....was meinst Du wie fein man damit bis 40kHz auflösen kann.
Man kann auch mit stochastischem Rauschen messen, na wenn da nicht Druckänderungen weit ab von sinusförmigen Frequenzen enthalten sind!
Deshalb frage ich Dich nach einem richtig anspruchsvollen Signal, mit richtig "heftigen" Druckwechseln mit womit man messen soll!?
Kripston
02.12.2015, 20:23
Hallo Joachim,
Für mich ist das Signalreproduktions-Verhalten eines Wandlers im Bereich von wenige ms wichtig... und zwar inwieweit ein System plötzliche Änderungen, die nicht periodisch sind, reproduzieren kann.
Ist dir bekannt, dass z.B. ein Rechtecksignal sich auch aus periodischen Sinussignalen "herstellen" lässt. Die erzielbare Flankensteilheit ist dann lediglich abhängig vom Frequenzumfang des Systems.
Dabei ist es völlig unerheblich, ob das System 40000 Hz oder mehr könnte, der Tonträger liefert ja nicht mehr als 20000 Hz, was die mögliche Flankensteilheit ja schon begrenzt.
Da aber der Hörbereich von mehr oder weniger betagten Menschen ohnehin nicht mehr bis 20000 Hz reicht, ist die empfindbare Flankensteilheit noch zusätzlich limitiert.
Und: Kannst du irgendwelche üblicherweise in Musikkonserven vorkommenden Klänge oder Geräusche benennen, die einem Rechtecksignal entsprechen ?
Ich finde es völlig daneben, als Qualitätsmasstab für die Beurteilung von Lautsprechern eine Verhalten bei Signalen zu fordern, die in üblichen Musikkonserven überhaupt nicht vorkommen.
Ausserdem ist die Sprungantwort kein eigenständiges Phaenomen, sondern lässt sich aus dem komplexen Frequenzgang berechnen und umgekehrt.
Sie ist also nur eine andere, aber offensichtlich -wie man hier ja sehen kann- schwerer zu interpretierende andere Darstellung des komplexen Frequenzverlaufes.
Gruß
Peter Krips
Diskus_GL
02.12.2015, 20:29
Das Problem eines Gleitsinus ist sein periodisches Verhalten... es kommt einem eingeschwungenen Zustand nahe, bei dem die Änderung von Schwingung zu Schwingung sehr gering ist. Es geht nicht um möglichst grosse Druckwechsel sondern um deren "Plötzlichkeit".
Ein solches Signal kommt Masse-Feder-Systeme zwar sehr entgegen, ich sehe nur keine Ähnlichkeit zur Charakteristik des Schall wie er beim Hören ans Ohr kommt.
Wenn man also etwas "erkennen" will, für das man kurzzeitige Signaländerungen mit plötzlichen Druckwechseln - die noch nicht mal gross sein müssen - verantwortlich macht, muss man ein ähnliches Signal nehmen ... Wie man das dann darstellt.. per FFT oder Amplitude über Zeit - ist eine andere Frage.
Für die Erfassung anderer Eigenschaften ist eine Gleitsinus durchaus sinnvoll - z. B. Tonalität oder Resonanzerscheinungen o. ä.
Grüsse Joachim
Diskus_GL
02.12.2015, 20:59
Hallo Peter,
mir ist Fourier sehr wohl bekannt... aber die Zutaten eines Kuchens schmecken einzeln auch anders als wenn ich alle zusammen verzehre...
Wie sich ein Signal mathematisch zusammensetzen lässt, hilft nicht für alles was ich durch "messen" erkennen will.
Klar ist ein Rechtecksignal oder Sprungsignal ein extremes Signal, das in dieser Form nicht vorkommt...genausowenig wie ein Sinus oder gar Gleitsinus.
Es ist eben auch nur ein "Messsignal".
Ich nutze für manche Messungen auch eher ein Rampensignal mit steilerem Anstieg und flacherem Abfall - es muss eben nur eine gut wiedererkennbare Form haben. Man könnte auch einen Teil eines Musikstücks nehmen und dies vergleichen... ist halt nur aufwendiger und schwieriger...
Wenn ich mir Musikstücke z. B. in Audacity ansehe sieht dies in vielen Bereichen wenig "sinusförmig" aus... eher zackig mit vielen kleinen und plötzlichen nichtperiodischen Amplitudenwechseln.
Wie Du ja weisst, gehe ich bei der Hörwahrnehmung von mehr aus als der totalen Erkennung. Insofern ist die Messgrenze nicht die Hörbarkeit von Sinustönen (Auch Menschen mit Cochlea-Schäden, die Töne nicht mehr erkennen können, können Geräusche noch recht genau orten und z. T. auch noch bewerten...).
Ich gehe davon aus, daß viele Hörwahrnehmungen - speziell was den Ort, die Art und Grössenordnung von Hörereignissen anbelangt - über (Schall-)Mustererkennung und (Schall-)Mustervergleiche funktioniert.
Dies erfolgt durch Analyse rel. kurzer Signalabschnitte (<10ms)... längere Zeitabschnitte sind da unwichtig... die sind eher für die tonale Analyse interessant...da braucht das Gehör ja auch deutlich länger (>40ms) um Töne eindeutig zu erkennen.
Grüsse Joachim
Kripston
02.12.2015, 21:48
Hallo Joachim,
Dies erfolgt durch Analyse rel. kurzer Signalabschnitte (<10ms)... längere Zeitabschnitte sind da unwichtig...
Bist du da sicher ?
in 10ms legt der Schall 3,44 m zurück, das entspräche der Wellenlänge von 100 Hz, wenn man nur die Anstiegszeit von Null bis zum ersten Peak bei Lambda/4 betrachtet, geht es dann um eine Frequenz von 25 Hz, die eine Anstiegszeit von Null bis zur maximalen Auslenkung von 10 ms hätte.....
Gruß
Peter Krips
Wenn ich mir Musikstücke z. B. in Audacity ansehe sieht dies in vielen Bereichen wenig "sinusförmig" aus... eher zackig mit vielen kleinen und plötzlichen nichtperiodischen Amplitudenwechseln.
An genau dieser Stelle waren wir vor nicht allzu langer Zeit schonmal, und ich muss es dir nochmal sagen: Der Physik ist es egal was du meinst zu sehen..
Diskus_GL
02.12.2015, 22:16
Hallo Peter,
ich spreche von Mustererkennung und Mustervergleich... das hat nur sehr bedingt mit totaler Erkennung zu tun.
Der Theorie nach erfolgen solche Prozesse anhand des zeitlichen Signalverlaufs (also eher anhand der "Signalform" wie man sie in der Darstellung des Amplituden-Zeitverlaufs auch "sieht") und - bei schnelleren Druckwechseln - über die Hüllkurve (was dann eine tonale Analyse voraussetzt, aber nur für höhere Frequenzen).
Das ist - wie gesagt - nur eine Theorie und z. B. ist die Auflösung mt der die Signalform "erfasst" wird noch unklar. In den zugehörigen Versuchen konnte man aber erkennen, daß es Prozesse geben muss, die unabhängig von der tonalen Analyse ablaufen und offenbar auch parallel und die auch u. a. das Ergebnis der tonalen Analyse (im Nachhinein) beeinflussen (z. B. für Sprachverständlichkeit..sog. Cocktailparty-Effekt).
Ob 10ms oder länger ist noch nicht sicher...es können durchaus längere Zeitabschnitte sein, ist aber sicherlich unterhalb der Zeitspanne, die das Gehör für die tonale Erkennung benötigt (>40ms).
Grüsse Joachim
Joachim,
wie Du vielleicht schon mitbekommen hast fällt es mir nicht sehr schwer, unheimlich gehässige Formulierungen zu finden. Als Fürst der Finsternis ist das sozusagen eine Basiseigenschaft von mir.
Aber irgendwie ist mir den ganzen Abend zu Deinen Ausführungen nichts eingefallen, was Deine Ergüsse mit der nötigen Schärfe kontern könnte...
.....
Ich nutze für manche Messungen auch eher ein Rampensignal mit steilerem Anstieg und flacherem Abfall - .....
Würdest Du diese Rampensignal mit flachem Abfall auch preisgeben?
Diskus_GL
02.12.2015, 22:32
An genau dieser Stelle waren wir vor nicht allzu langer Zeit schonmal, und ich muss es dir nochmal sagen: Der Physik ist es egal was du meinst zu sehen..
Wie waren schon oft an solchen Stellen... und was ich sehe ist der Physik durchaus egal. Da Schall in der Luft physikalisch aus zeitlichen Luftdruckänderungen besteht kommt dem die grafische Darstellung eines Amplituden-Zeitverlaufs am nächsten.
Alles andere ist Mathematik und Modellvostellung... auch wenn das alles passt, stimmt oder man gut damit arbeiten kann....
Im Übrigen kenne ich nur die Möglichkeit den zeitlichen Lufdruckverlauf eines Schallsignals zu messen ... (Sinus-)Frequenzen konnte ich immer nur über FFT-Berechnungen (mit Betrachtung grösserer Zeitabschnitte) meines PCs "berechnen" lassen.... wenn Du da eine Möglichkeit kennst (Sinus-)Frequenzen zu messen..da wäre ich gespannt.
Grüsse Joachim
Diskus_GL
02.12.2015, 22:35
Joachim,
wie Du vielleicht schon mitbekommen hast fällt es mir nicht sehr schwer, unheimlich gehässige Formulierungen zu finden. Als Fürst der Finsternis ist das sozusagen eine Basiseigenschaft von mir.
Aber irgendwie ist mir den ganzen Abend zu Deinen Ausführungen nichts eingefallen, was Deine Ergüsse mit der nötigen Schärfe kontern könnte...
..wie schade... :(:(:(:( da hab ich glatt Mitleid mit Dir... ehrlich... ;)
....
Im Übrigen kenne ich nur die Möglichkeit den zeitlichen Lufdruckverlauf eines Schallsignals zu messen ... (Sinus-)Frequenzen konnte ich immer nur über FFT-Berechnungen (mit Betrachtung grösserer Zeitabschnitte) meines PCs "berechnen" lassen.... wenn Du da eine Möglichkeit kennst (Sinus-)Frequenzen zu messen..da wäre ich gespannt.
Grüsse Joachim
Wenn ich einen (Gleit-)sinussignal auf einen Lautsprecher gebe und mit einem Mikrofon, welches den Luftdruckverlauf aufnimmt, messe, was habe ich denn da?
Ich nehme eine entsprechend hohe Anzahl von schmalbandigen Resonatoren und messe ihre Anregung - et voila (da waren wir auch schonmal) die Druckänderungen bestehen physikalisch aus Sinusschwingungen, auch wenn du das noch so oft abstreitest..
...oder Nulldurchgänge des Mikrosignals mit der Messzeit auswerten. Sonst ist die FFT für den Diskus zu schlecht, weil nur eine "Modellvorstellung" (ist sie nicht) aber zum Bestimmen von Frequenzen ist sie ihm "gut genug"........
wenn Du da eine Möglichkeit kennst (Sinus-)Frequenzen zu messen..da wäre ich gespannt.
Mit einem Wort: bizarr.
Hmm, ich werde wieder besser...:)
Diskus_GL
02.12.2015, 22:56
Ich nehme eine entsprechend hohe Anzahl von schmalbandigen Resonatoren und messe ihre Anregung - et voila (da waren wir auch schonmal) die Druckänderungen bestehen physikalisch aus Sinusschwingungen, auch wenn du das noch so oft abstreitest..
WOW...damit könntest Du also die Sinusfrequenzen meins gesprochenes Wortes "Hallo" oder eines Pistolenschusses messen???
Naja, nur weil man mit einem Prüfmittel, dessen Funktionsweise von Rahmenbedingungen abhängt (länger andauerndes periodisches Signal), und somit nur in bestimmten Sonderfällen zu verwertbaren Ergebnissen kommt, bestimmte Eigenschaften überprüfen kann... naja...
Aber wie bereits gesagt...der Physik ist es egal was jeder wie sieht...
Grüsse Joachim
Diskus_GL
02.12.2015, 22:58
Mit einem Wort: bizarr.
Hmm, ich werde wieder besser...:)
..Anscheinend ja nicht... :rolleyes:
dommii hat ja zumindest eine Prüfmöglichkeit aus der Erinnerung gezaubert... :D
Kann es sein, dass sich der Diskus am Gibb's Effekt stört?
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1431&pictureid=24985
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1431&pictureid=24986
...der ist aber nur ein Artefakt des idealen Rechtecks....bei seinem Pistolenschuss passiert der Gibb's Effekt aber nicht!:prost:
länger andauerndes periodisches Signal
Klassischer Anfängerfehler, auch Resonatoren haben ein Zeitverhalten, und darüber lässt sich im Rahmen ihrer Frequenzauflösungen recht genau interpolieren, was da wann wie sinust, nix da von wegen länger andauernd und periodisch.
Und befragt man dann mal Wiki, kann man hier (https://de.wikipedia.org/wiki/Gibbssches_Ph%C3%A4nomen#Beschreibung) das lesen, was ich schon vor nicht allzu langer Zeit mal ausführlich beschrieb:
Da müssen wir wohl mal ganz vorne anfangen:
Jedes reale System kennt obere Grenzfrequenzen, und diese Grenzfrequenzen sind grundsätzlich Sinusse.
Die Begründung dafür ist auch verhältnismäßig simpel, denn ein reales System lässt nur begrenzte Änderungsgeschwindigkeiten zu. Nimmt man nun ein ideales Dreieckssignal, könnte man natürlich postulieren, das dort die Änderung endlich ist, denn der Betrag der ersten Ableitung ist immer konstant. Das Problem sind aber die Knickstellen, da kommt dann nämlich die Änderung der Änderung in's Spiel, sprich die zweite Ableitung. Und die ist bei einem Dreieckssignal in den Knicken unendlich. Noch schlimmer sieht es bei einem idealen Rechteck aus, da sind beide Ableitungen an den Flanken unendlich und ansonsten Null.
Das so etwas in der Realität nicht existieren kann sollte einleuchten, und damit gibt es keine realen Rechtecke, keine realen Dreiecke, keine realen Dirac-Impulse und keine realen Dirac-Sprünge.
Aber wieso landet man nun in der Realität grundsätzlich beim Sinus?
Das liegt in der Natur des Sinus, denn er beschreibt eine Kreisbewegung, die wiederum eine kontinuierliche Änderung in sämtlichen Ableitungen beschreibt. Und damit ist der Sinus die fundamentale Funktion, die reale zeitliche Änderungen in ihren kleinstmöglichen Teilen beschreibt.
EDIT: Und richtig spannend wird es dann, wenn man sich die Beziehung zwischen trigonometrischen und Exponentialfunktionen anguckt: https://de.wikipedia.org/wiki/Eulersche_Formel (https://de.wikipedia.org/wiki/Sinus_und_Kosinus#Beziehung_zur_Exponentialfunktio n) Denn auch Exponentialfunktionen besitzten kontinuierliche Änderungen in all ihren Ableitungen.
Ganz wichtig ist dabei das kleine Wort "unstetig"..
An der Stelle klinke ich mich dann auch aus der Diskussion aus, denn deine Überzeugung ist auf dem Niveau des geozentrischen Weltbildes - "ich sehe, also weiß ich"..
WOW...damit könntest Du also die Sinusfrequenzen meins gesprochenes Wortes "Hallo" oder eines Pistolenschusses messen???
Naja, nur weil man mit einem Prüfmittel, dessen Funktionsweise von Rahmenbedingungen abhängt (länger andauerndes periodisches Signal), und somit nur in bestimmten Sonderfällen zu verwertbaren Ergebnissen kommt, bestimmte Eigenschaften überprüfen kann... naja...
Aber wie bereits gesagt...der Physik ist es egal was jeder wie sieht...
Grüsse Joachim
So und noch mal nur für Dich Joachim aka Diskus_GL,
bleiben wir doch im Zeitbereich:
Die Impulsantwort oder Sprungantwort sind im Zeitbereich messbar und identifizieren einen Manger nicht als den besseren LS, weil er lange nicht am Ideal eines Bandpasses 20Hz-20kHz ist.
Man kann natürlich eine Art "reverse measuring" betreiben und ein Messignal generieren ("Deine Rampe"), welche der angebetete LS möglichst gut Pi mal Daumen wiedergeben kann...TOLL!!! (frei nach Frontal21)
...und noch etwas lieber Joachim:
nimm' Post #32 und #34 und ergänze zu "stetig" noch "knickfrei", dann sind wir bei natürlichen Signalen, die vom Wort "Hallo" bis zum "Pistolenschuss" mit der Fouriertransformation widerspruchsfrei vereinbar sind.
Lautsprecher sollen nicht die Erde drehen sondern dynamisch sein. Sie sollen nichts von Frequenzen wissen sondern nur der momentanen Amplitude gehorchen, wie Diskus GL richtig meint.
Das tun sie natürlich nicht vollständig. Man mißt Abweichungen, die man klassifiziert, um Vergleiche anstellen und Verbesserungen durchführen zu können. Sehr gebräuchliche Klassen sind Amplitude versus Frequenz und Klirrfaktor versus Frequenz.
Lautsprecher machen noch Fehler außerhalb dieser beiden Klassen, und zwar Zeitfehler. Es fragt sich, wie man diese Fehler gewichtet und darstellt.
Einfach zu messen und bei ausreichender Auflösung und Bereichsumfang für Amplitude und Zeit auch vollständig sind Nadel- oder Sprungantworten. In der Praxis mit DIN-A4 Blättern braucht man aber mehrere Schriebe, um alles zu sehen. Man kann die Daten aufbereiten, indem man Zeitfehler unterteilt:
Es gibt den Größtsignalzeitfehler namens Gruppenlaufzeit, der etwa durch Frequenzweichen höherer Ordnung hervorgerufen wird: Bei der Trennfrequenz ist die Wiedergabe verzögert.
Es gibt Kleinsignalzeitfehler, die etwa entstehen, wenn der Tieftöner bei einer Frequenz, die er nicht mehr mit vollem Pegel wiedergeben muß, weil der Hochtöner schon übernommen hat, resoniert. Dieser Fehler wird erst meß- und hörbar, wenn das Signal schon eine Weile abgeschaltet worden ist, und irgendwann die Resonanz hervortritt. Hierfür haben wir Wasserfalldiagramme.
Unterschiedliche Gewichtungen führen zu unterschiedlichen Darstellungen. Doch ich brauche ähnliche, zweidimensionale Darstellungen, um Vergleiche anstellen zu können.
.....
Unterschiedliche Gewichtungen führen zu unterschiedlichen Darstellungen. Doch ich brauche ähnliche, zweidimensionale Darstellungen, um Vergleiche anstellen zu können.
Sprung- und Impulsanwort im Zeibereich, sind eindeutig mit Ampltuden- ZUSAMMEN mit dem Phasenfrequenzgang (oder auch der Gruppenlaufzeit) verknüpft.
Worüber beschwerst Du Dich?
Diskus_GL
03.12.2015, 00:51
sind wir bei natürlichen Signalen, die vom Wort "Hallo" bis zum "Pistolenschuss" mit der Fouriertransformation widerspruchsfrei vereinbar sind.
Das habe ich ja auch ausdrücklich so geschrieben...
Ist schon interessant, was hier einem os alles hinzugedichtet und unterstellt wird...
Im Übrigen ist vom Manager oder dessen Verhalten hier gar keine Rede... weder von mir noch im Thema... eher schon, ob eine Fouriertransformierte Darstellung des Zeitverhaltens gut ist... und hier habe ich nur vorgeschlagen, statt einer logarithmischen Achse eine andere Auflösung zu wählen... daß die Fourietransformierte Darstellung die analysierte Zeitspanne des Signal praktisch hinreichend darstellt ist für mich auch keine Frage... warum auch.
Aber offenbar haben hier manche soviel Vorurteile und interpretieren ihre Gedankengänge in meine Texte, ...naja..ist schon spät :rolleyes:
..ausserdem will ich JFA nicht die Chance nehmen, seine "Schärfe" zu zeigen...:D
Grüsse Joachim
PS.: Laut Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Schall steht da bei Physikalischer Definition nichts, daß Schall aus Sinusfrequenzen besteht. Selbst unter der Rubrik Akustik ist von Sinusfrequenzen, aus denen der Schall bestehen soll nicht die Rede. Auch die Ossziloskopbilder der verschiedenen Schallformen zeigen Sinusfrequenzen nur als eine Sonderform... aber wikipedia ist ja auch keine quelle....
Sprung- und Impulsanwort im Zeibereich, sind eindeutig mit Ampltuden- ZUSAMMEN mit dem Phasenfrequenzgang (oder auch der Gruppenlaufzeit) verknüpft.
Worüber beschwerst Du Dich? Das Kleinsignalzeitverhalten wie von mir beschrieben (eine Resonanz, die erst beim Ausschwingen erkennbar wird) läßt sich nicht durch die Gruppenlaufzeit zeigen. Darum ja Wasserfalldiagramme.
Auch die Ossziloskopbilder der verschiedenen Schallformen zeigen Sinusfrequenzen nur als eine Sonderform... aber wikipedia ist ja auch keine quelle....
Einmal noch, weil's so schön ist: Ranzoomen mein junger Padavan, dann klappt es auch irgendwann nochmal mit dem Sinus.
Jeder reale Vorgang ist ein Sinus. Alles andere sind theoretische Idealisierungen. Nimm die klassische Physikaufgabe des schiefen Wurfs, ich werfe, das Teil schlägt auf, Geschwindigkeit schlagartig gleich null, fertig ist die Laube.
Ja ist sie denn wirklich fertig? In der Realität nicht, denn diese schlagartige Änderung !kann es nicht geben! Das ganze schwingt als gedämpfte Schwingung beim Aufschlagen aus, et FoKuHiLa, wir haben mal wieder ein paar hübsche kleine Sinusse.
Alles Reale um uns herum sind Sinusse, sämtliche anderen Annahmen sind reintheoretische Vereinfachungen, also gerade das was du eigentlich nicht haben willst, und das ist Realität, ob sie dir gefällt oder nicht.
...und noch etwas lieber Joachim:
nimm' Post #32 und #34 und ergänze zu "stetig" noch "knickfrei", dann sind wir bei natürlichen Signalen, die vom Wort "Hallo" bis zum "Pistolenschuss" mit der Fouriertransformation widerspruchsfrei vereinbar sind.
Das habe ich ja auch ausdrücklich so geschrieben...
Ist schon interessant, was hier einem os alles hinzugedichtet und unterstellt wird... ....
PS.: Laut Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Schall steht da bei Physikalischer Definition nichts, daß Schall aus Sinusfrequenzen besteht. Selbst unter der Rubrik Akustik ist von Sinusfrequenzen, aus denen der Schall bestehen soll nicht die Rede. Auch die Ossziloskopbilder der verschiedenen Schallformen zeigen Sinusfrequenzen nur als eine Sonderform... aber wikipedia ist ja auch keine quelle....
Interessant......
(...und dass Du das Überlagerungsprinzip [auch] nicht verstanden hast erklärt Deine Widersprüchlichkeit)
Ist egal....wenn Du die allgemein anerkannte Theorie widerlegt hast, können wir wieder diskutieren, denn so ist das sinnlos wenn Du nur etwas vermutest ;)
Hiermit kannst Du anfangen: https://www.uni-koblenz.de/~physik/informatik/DSV/Faltung.pdf
Es gibt den Größtsignalzeitfehler namens Gruppenlaufzeit, [...]
Es gibt Kleinsignalzeitfehler, [...] Dieser Fehler wird erst meß- und hörbar, wenn das Signal schon eine Weile abgeschaltet worden ist, und irgendwann die Resonanz hervortritt.
Diese "Kleinsignalzeitfehler" erscheinen grundsätzlich auch in der Gruppenlaufzeit.
Diskus_GL
03.12.2015, 09:08
Hiermit kannst Du anfangen: https://www.uni-koblenz.de/~physik/informatik/DSV/Faltung.pdf
Hallo Fosti... da reicht ja schon die Einleitung um zu bestätigen was ich bisher geschrieben habe:
"Faltung und Korrelation gehören zu den grundlegenden Operationen der Signalverarbeitung. Es handelt sich um mathematische Methoden der Kombination zweier Signale, um ein drittes Signal zu erzeugen.
Die Faltung ermoglicht es, jedes Ausgangssignal eines Systems zu bestimmen, wenn ein bestimmtes Signal bekannt ist."
Operationen, Signalverarbeitung, mathematischen Methoden...
Ich schreibe von der Physik..nicht der Mathematik oder der Signalverarbeitung oder gar der Signaltheorie... auch wenn man das eine (dke Physik) mit Hilfe der anderen (Mathematik, Signalverarbeitung u. v. m.) erklären, verdeutlichen oder darstellen kann... das steht für mich ausser Frage... nur davon schreibe ich nicht.
Grüsse Joachim
PS.: Ich vermute mal mit "die annerkannte Theorie" meinst Du das Modell, daß man einen Signalverlauf als Summe von Sinusfrequenzen darstellen kann (Fourier-Transformation)...das ist Mathematik (und Fourier hat bewiesen daß sie funktioniert...also keine Theorie mehr)....wovon ich ja nicht rede...
Man kann natürlich ein Signal (technisch) auch durch mehrere Sinusgeneratoren erzeugen deren Signalverläufe man (wie auch immer ...elektrisch, mechanisch durch mehrere LS etc...) überlagern kann.
Und klar kommen dann (wenn man mal vom ideal ausgeht) bei der Fouriertransformation genau die Sinusfrequenzen raus, die an der (technischen) Überlagerung beteiligt waren... dasverdeutlicht nur das Überlagerungsprinzip und die Fouriertransformation... nicht das Schall, physikalisch aus Sinusfrequenzen besteht (Das Wort "bestehen" bedeutet, daß etwas aus Komponenten zusammengesetzt sind, die auch physikalisch - da wir hier von Physik reden - als solche vorhanden sind).
Das was an Ohr kommt (oder dem Mikro...bzw. was auch auf der Schallplatte, dem Tonband oder der CD ist) ist physikalisch gesehen "nur" ein zeitlicher Signalverlauf...
nur davon schreibe ich nicht.
Statt dessen schreibst Du von der Realität in Deinem Dir eigenen Paralleluniversum.
Diese "Kleinsignalzeitfehler" erscheinen grundsätzlich auch in der Gruppenlaufzeit.
Ich nenne ersteres ab sofort das Ausschwingverhalten, während die Gruppenlaufzeit das Einschwingverhalten kennzeichnet. Das Ausschwingverhalten kann man nicht wirklich aus der Gruppenlaufzeit herauslesen, denn eine richtige Ausschwingresonanz (mit sehr kleinem Pegel und sehr großer Güte) wird sich in der Gruppenlaufzeit nur als Pickelchen abzeichnen, das man leicht übersieht. Im Diagramm "Pegel 100 Perioden nach Ausschalten" wird diese Resonanz aber unübersehbar sein.
Diskus GL, wenn Schall nicht aus Einzelfrequenzen bestünde, könnte er sich nicht wellenförmig ausbreiten.
sonicfury
03.12.2015, 10:50
>>Statt dessen schreibst Du von der Realität in Deinem Dir eigenen Paralleluniversum.
Interessant Jochen. Wenn Zeit erst durch bewußte Wahrnehmung und Interpretation des Verstandes entsteht, dann ist es tatsächlich denkbar bzw. ist wahrscheinlich der Fall, dass es Milliarden Realitäten gibt- jeder erschafft seine eigene.
Das passt nicht zu eurem eigentlichen Thema, aber irgendwie wieder doch.
Ich nenne ersteres ab sofort das Ausschwingverhalten, während die Gruppenlaufzeit das Einschwingverhalten kennzeichnet.
Das ist Unsinn, weil in der GLZ auch das Einschwingen mit drin ist. Es bringt also nichts, hier eine Definition zu verwenden, die missverständlich ist.
Aber das:
Das Ausschwingverhalten kann man nicht wirklich aus der Gruppenlaufzeit herauslesenist nicht ganz falsch. Es gibt für transiente Vorgänge bessere Darstellungsformen als Amplituden-/Phasen-/GLZ-Gang, auch wenn man mit Erfahrung natürlich manche Dinge schon daraus lesen kann.
1) Statt GLZ nimmt man die GLZ-Verzerrung, also letzlich d(GLZ)/df. Denn eine hohe GLZ an sich ist ja nichts schlimmes, doof ist es erst wenn die schwankt
2) Die Wasserfalldarstellung. Das altbekannte CSD ist Murks, weil es zu viele Fehler verursacht. Das CBSD, wie z. B. in ARTA implementiert, ist viel besser.
@sonicfury: Dazu bin ich neulich auf etwas gestoßen
Das übrige hat mir alles sehr wohl gefallen, was er sagt, daß, was jedem scheint, für ihn auch ist; nur über den Anfang seiner Rede wundere ich mich, daß er nicht gleich seine »Wahrheit« so beginnt, das Maß aller Dinge sei das Schwein oder der Affe, oder was man noch unter allem, was Wahrnehmung hat, Unvernünftigeres nennen könnte, damit er recht hochsinnig und herabwürdigend begönne zu uns zu reden, indem er zeigte, daß wir zwar ihn bewunderten als einen Gott seiner Weisheit wegen, er aber doch nichts besser wäre an Einsicht als ein halberwachsener Frosch, geschweige denn als irgend ein anderer unter den Menschen. [...] Denn wenn einem jeden wahr sein soll, was er mittelst der Wahrnehmung vorstellt, und weder einer den Zustand des andern besser beurteilen kann, noch auch die Vorstellung des einen der andere besser imstande ist in Erwägung zu ziehen, ob sie wahr oder falsch ist, sondern, wie schon oft gesagt ist, jeder nur seine eignen Vorstellungen hat und diese alle richtig und wahr sind: wie soll denn wohl, o Freund, nur Protagoras weise sein, so daß er mit Recht auch von andern zum Lehrer angenommen wird, und das um großen Lohn, wir dagegen unwissender, so daß wir bei ihm in die Schule gehn müssen, da doch jeder Mensch das Maß seiner eignen Weisheit ist? Und wie sollen wir nicht glauben, daß Protagoras dies bloß im Scherz vorbringt? [...] Denn gegenseitig einer des andern Vorstellungen und Meinungen in Betrachtung ziehen und zu widerlegen suchen, wenn sie doch alle richtig sind, – ist das nicht eine langweilige und überlaute Kinderei, wenn anders die »Wahrheit« des Protagoras wirklich wahr ist und nicht nur scherzend aus dem verborgenen Heiligtum des Buches herausgeredet hat?
Diskus_GL
03.12.2015, 17:34
Diskus GL, wenn Schall nicht aus Einzelfrequenzen bestünde, könnte er sich nicht wellenförmig ausbreiten.
Die physikalische Definition einer Welle gibt das nicht her:
https://de.wikipedia.org/wiki/Welle
Demnach kann sich auch eine Störung (die ja nicht sinusförmig sein muss) einer ort und zeitabhängigen Physikalischen Größe räumlich und zeitlich ausbreiten... und auch einen nicht sinusförmigen Wellenverlauf haben.
Grüsse Joachim
Ich wünsche Dir viel Spaß beim Lösen der Wellengleichung ohne Hilfe von Sinusfunktionen.
Das wird ja immer abstruser hier...
Vor allen Dingen: Woher weiss die Druckluftschwankung, ob sie "synthetisch" aus einer Überlagung von Sinussignalen enstanden ist oder nicht .............
..........und wie bringt sie das dann dem Hörapparat bei?
Das ist Unsinn, weil in der GLZ auch das Einschwingen mit drin ist. Es bringt also nichts, hier eine Definition zu verwenden, die missverständlich ist. Mit Einschwingvorgang meine ich die Antwort auf einen Nadelimpuls oder einen Sprung von 1 nach -1. Diese Antwort ist vor allem --sofern der Amplitudenfrequenzgang stimmt, und nichts klirrt-- von der Gruppenlaufzeit bestimmt. Hingegen ist der Ausschwingvorgang in meiner Vorstellung das, was passiert, nachdem 10 Sekunden langes rosa Rauschen abgeschaltet wurde. In dieser Zeit konnten sich Resonanzen aufschwingen. Diese Resonanzen hört man nachklingen.
1) Statt GLZ nimmt man die GLZ-Verzerrung, also letzlich d(GLZ)/df. Denn eine hohe GLZ an sich ist ja nichts schlimmes, doof ist es erst wenn die schwankt. Ja. Nach Herrn Blauert erkennt unser Hörsinn von 500 bis 4000 Hz relative Verzögerungen in Mono von 3ms bei 500Hz und 400us bei 4000 Hz, also stets 3Pi. Ein Linkwitz-Riley-Filter vierter Ordnung macht übrigens die Hälfte davon.
2) Die Wasserfalldarstellung. Das altbekannte CSD ist Murks, weil es zu viele Fehler verursacht. Das CBSD, wie z. B. in ARTA implementiert, ist viel besser. Ich würde nur wenige Kurven darstellen, mit ihren Gewichtungsmittelpunkten bei, wenn man genau ist, 3, 10, 31, 100, 316 und 1000 Perioden, während für Hobbiisten 3, 10 und 30 reichen sollten.
Diskus_GL
03.12.2015, 19:16
Ich wünsche Dir viel Spaß beim Lösen der Wellengleichung ohne Hilfe von Sinusfunktionen.
Ich rede doch gerade NICHT von mathematischen Beschreibungen (des Schalls)... für die Lösung von Gleichungen - und z. B, Transformationen (was ja ebenfalls Mathematik ist) - sind Sinusfrequenzen nötig...keine Frage!
Aber nur weil ich Sinusfrequenzen für die Lösung von Gleichungen der mathematischen Beschreibungen eines Physikalischen Vorgangs benötige heißt das doch nicht, daß dieser Physikalische Vorgang aus Sinusfrequenzen besteht... also im Sinne daß tatsächlich im Medium Luft gleichzeitig mehrere Sinusfrequenzen als separate Schallschwingungen vorhanden sind.... das ist abstrus... und just am Ohr oder Mikro (mal so als Punkt betrachtet) sollen sie sich dann überlagern???.. Umgekehrt macht das Sinn:
Ein beliebiger zeitlicher Luftdruckverlauf kann mit Hilfe mathematischer Operationen als eine Summe (Überlagerung) von Sinusschwingungen dargestellt werden... auf einem PC, einem Blatt Papier oder sonst was... eben eine DARSTELLUNG...
@fosti... Du hast es erfasst... es ist unwichtig wie die Druckluftschwankung entstanden ist , da ja am Ohr keine Sinussignale ankommen... es wird die Druckluftschwankung analysiert...
Wie der Schall entsteht - bei Instrumenten, synthetisch oder Sprache - ist ein völlig anderes Thema. Hier reicht das Signal auf Schallplatte, Tonband, CD oder eben am Ohr (also der Ohrmuschel) zu betrachten, weil der analysiert wird.
Wie da gibts ja genügend Literatur...sollte ja bekannt sein...das ist auch ein völlig anderes Thema...
Grüsse Joachim
es ist unwichtig wie die Druckluftschwankung entstanden ist , da ja am Ohr keine Sinussignale ankommen... es wird die Druckluftschwankung analysiert...
Und wie macht das Ohr das?
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Akustik_Basilarlen2mel2hz.jpg
Kripston
03.12.2015, 19:58
Hallo Joachim,
manchmal wäre es besser, nichts zu sagen....
Aber nur weil ich Sinusfrequenzen für die Lösung von Gleichungen der mathematischen Beschreibungen eines Physikalischen Vorgangs benötige heißt das doch nicht, daß dieser Physikalische Vorgang aus Sinusfrequenzen besteht... also im Sinne daß tatsächlich im Medium Luft gleichzeitig mehrere Sinusfrequenzen als separate Schallschwingungen vorhanden sind....
Auch wenn du das noch so oft abstreitest: Genau das bedeutet das, dass solche Signale durch mehrere Sinusfrequenzen unterschiedlicher Frequenz und Pegel zusammengesetzt sind.
Filtert man aus einer so entstandenen Druckschankung, wie du es nennst, eine oder mehrere der konkret darin enthaltenen Sinusfrequenzen steilflankig aus, ändert sich sowohl die Form der Druckschankung als auch der Klang.
@fosti... Du hast es erfasst... es ist unwichtig wie die Druckluftschwankung entstanden ist , da ja am Ohr keine Sinussignale ankommen... es wird die Druckluftschwankung analysiert...Du hast aber schon mal davon gehört, dass das Ohr die Druckschwankungen nach der Frequenz "zerlegt" und je nach Frequenz in der Schnecke an anderen Orten die Haarzellen angeregt werden ?
Das Ohr macht nämlich salopp gesprochen eine Fourieranalyse und die Summe der angeregten Haarzellen bei unterschiedlichen Frequenzen ergibt dann den Klang/den Höreindruck.
Gruß
Peter Krips
P.S. Siehe die Graphik in Jogis Post 54
Danke Jogi, das Bild ist super :ok:
Diskus_GL
03.12.2015, 20:12
Wie das Ohr das macht ist ein völlig anderes Thema... sicherlich auch sehr interessant... und m.M.n. auch sehr wichtig wenn man Boxen etc. entwickelt...
Nur so auf die Schnelle (Literatur darüber umfasst ja meist mehrere Seiten... dafür ist hier nicht der Platz):
Zum Einen wird der ankommende zeitliche Luftdruckverlauf über die Cochlea spektral analysiert.
Mal so aus Wikipedia (https://de.wikipedia.org/wiki/Hörschnecke):
"Tritt der Schall in das Innenohr ein, erzeugt er dort eine Welle, die durch das Innenohr wandert. Man spricht von der Wanderwelle. Sie lenkt mittels der Tektorialmembran die Sinneshärchen (Stereozilien) der äußeren Haarzellen aus, nicht jedoch die der inneren Haarzellen (diese haben, im Gegensatz zu den äußeren, keinen Kontakt zur Tektorialmembran)."
Womit ja schon klar ist, daß nicht viele Sinuswellen durch das Innenohr wandern... sondern eine (1) Welle, die dann - mittels einer Transformation - spektral zerlegt wird. Das ist der Fourier-Transformation ähnlich - nur eben auf hydromechanischer Weise (mechanisches Resonatorsystem)... aber das passiert im Ohr (im Übrigen auch in einem anderen Medium..nicht mehr Luft).
Am Ohr - bzw. dem Trommelfell kommen nur zeitliche Lufdruckschwankungen an.
Zum Anderen ist das nur eine Form der Analyse... andere Analysenprozesse funktionieren offenbar ohne die spektrale Zerlegung (z. B. mittels der steilen Druckanstige)... weshalb ja auch die Betrachtung des zeitlichen Verhaltens des Luftdrucks von Interesse ist...
Aber Du willst mir ja darlegen, daß Schall physikalisch aus vielen, separaten, gleichzeitig im Medium Luft übertragenen Sinusfrequenzen besteht (also im Sinne das sie physikalisch existieren... also keine Darstellungsform sind oder ein mathematisches Modell oder aufgrund von mathematischer Transformationen erst ins Spiel kommen....)...
Grüsse Joachim
Aber Du willst mir ja darlegen, daß Schall physikalisch aus vielen, separaten, gleichzeitig im Medium Luft übertragenen Sinusfrequenzen besteht (also im Sinne das sie physikalisch existieren... also keine Darstellungsform sind oder ein mathematisches Modell oder aufgrund von mathematischer Transformationen erst ins Spiel kommen....)... Eine reine Schwingung, den Sinus gibt es nur dann, wenn man die Unendlichkeit zuläßt. Verändert man etwas, erzeugt man neue Sinusse. Was aber nicht möglich ist, weil Sinusse unendlich sind. Das ist das Fourier-Paradox.
Kripston
03.12.2015, 20:28
Hallo,
hier mal die Darstellung der Überlagerung von zunächst zwei Sinusfrequenzen, die aber schon eine dem Rechtecksignal ähnliche resultierenden Druckverlauf ergeben.
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1452&pictureid=24814
Nimmt man alle beteiligten Frequenzen bis zur 13fachen Grundfrequenz dazu, ergibt sich folgender resultierender "Druckverlauf":
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1452&pictureid=24811
Die Signalform IST also eine Überlagerung unterschiedlicher (passender) Sinusfrequenzen mit passender Amplitude.
Verstehe nun nicht wirklich, was es da rumzueiern gibt.
Gruß
Peter Krips
Lieber Joachim,
red' Dich jetzt nicht um Kopf und Kragen. Dommi hast Du ausgelacht wegen seines Vergleichs mit den Resonanzzungen:
Jogis Bild, Peters Erklärung und auch diese Quelle (ich sag's mal vorsicht) "deuten" darauf hin, dass das Ohr eine Art Spektralanalyse/Fouriertransformation macht:
Unser Innenohr: Ein komplexes, bewundernswertes System, das es schafft, „online“ jedes Geräusch (quasi „Schall-Wörter“) in seine „Schall-Buchstaben“ (Sinusschwingungen) zu zerlegen und in Form von elektrischen Aktionspotenzialen zu codieren.
...
Das Innenohr als „Mikrophon“ zu bezeichnen, müsste die Natur eigentlich als Beleidigung empfinden!Quelle: http://www.hno-vahle.de/das-innenohr-nur-ein-mikrophon/
Viele Grüße,
Chrstoph
Mit Einschwingvorgang meine ich die Antwort auf einen Nadelimpuls oder einen Sprung von 1 nach -1. Diese Antwort ist vor allem --sofern der Amplitudenfrequenzgang stimmt, und nichts klirrt-- von der Gruppenlaufzeit bestimmt. Hingegen ist der Ausschwingvorgang in meiner Vorstellung das, was passiert, nachdem 10 Sekunden langes rosa Rauschen abgeschaltet wurde.
Das ist mathematisch das gleiche.
Ich würde nur wenige Kurven darstellen, mit ihren Gewichtungsmittelpunkten bei, wenn man genau ist, 3, 10, 31, 100, 316 und 1000 Perioden, während für Hobbiisten 3, 10 und 30 reichen sollten.
Für Lautsprecher braucht es nur wenige Perioden, vielleicht 10. So hohe Güten hat man da nicht, alles das man mehr bräuchte.
@Joachim: die mathematische Beschreibung der Welle (die DGL) ist nur mit Hilfe von Sinusschwingungen lösbar. Das heißt nichts anderes, als das diese Welle aus solchen Schwingungen besteht.
Aber, und eventuell kommt dir das etwas entgegen, es gibt für manche reale Vorgänge besser geeignete Transformationen; sind aber meistens auch aus der FT ableitbar, nur das Ergebnis ist vielleicht...besser verkraftbar
Das Problem ist wirklich, daß es eine reine Schwingung nur in der Unendlichkeit gibt. Wenn man eine Fourieranalyse durchführt, muß man ein Zeitfenster wählen. Je länger man das Zeitfenster wählen kann, desto reiner werden die ausgerechneten Sinusschwingungen. Das Ohr und der Computer haben bei impulsiven Ereignissen aber keine Zeit -- das Zeitfenster muß klein bleiben, wenn sie schnell reagieren sollen.
Das ist mathematisch das gleiche. Die grafische und psychoakustische Darstellung sieht für das Ein- und das Ausschwingen aber ganz verschieden aus.
Für Lautsprecher braucht es nur wenige Perioden, vielleicht 10. So hohe Güten hat man da nicht, als daß man mehr bräuchte. Im von Dir verlinkten Artikel hat Herr Linkwitz bei einem Hochtöner eine Güte von über 30 gemessen, weil das ringförmige Gitter vor der Kalotte mit letzterer und der Luft dazwischen einen Wabbel gemacht hat. Eine noch höhere Güte gab es beim Hochtöner in den Sonabs aus den Siebzigern, zwar erst bei 20 KHz, aber klanglich doch nachteilig.
Die grafische und psychoakustische Darstellung sieht für das Ein- und das Ausschwingen aber ganz verschieden aus.
Wie würdest Du denn das Verhalten bei einem Rechteck beschreiben?
Im von Dir verlinkten Artikel hat Herr Linkwitz bei einem Hochtöner eine Güte von über 30 gemessen,
Huch, tatsächlich. Wo hat er den denn aufgetrieben?
Wie würdest Du denn das Verhalten bei einem Rechteck beschreiben? Mit einem Tiefpaß verändert sich die An-, aber nicht die Abstiegsflanke. Nur mit einem Allpaß bildet sich symmetrisches Überschwingen.
Huch, tatsächlich. Wo hat er den denn aufgetrieben?Dabei ist der Amplitudenfrequenzgang eher unauffällig.
Mit einem Tiefpaß verändert sich die An-, aber nicht die Abstiegsflanke.
Uhm, die Meinung hast Du aber eher exklusiv.
Dabei ist der Amplitudenfrequenzgang eher unauffällig.
Ja, das stimmt. Kommt man so nicht drauf.
Uhm, die Meinung hast Du aber eher exklusiv. Du verstehst mich nicht. Die Anstiegsflanke ist das, was in die Waagrechte übergeht. Da gibt es nach einem Tiefpaß Verrundungen und oder Überschwinger. Die Abstiegsflanke ist aber das, was aus der Waagrechten herausspringt. Und die ist nach Tiefpässen völlig rechtwinklig. Erst wenn ein Allpaß ins Spiel kommt, das System also nicht mehr minimalphasig ist, wird auch die Abstiegsflanke verzerrt.
Slaughthammer
03.12.2015, 23:55
Wie kann ein Hochpass an- und absteigende Flanken denn auseinander halten? Was passiert denn, wenn man das Signal invertiert oder Rückwärts abspielt?
Gruß, Onno
Du verstehst mich nicht. Die Anstiegsflanke ist das, was in die Waagrechte übergeht. [...]Die Abstiegsflanke ist aber das, was aus der Waagrechten herausspringt. Und die ist nach Tiefpässen völlig rechtwinklig.
Kannst Du das mal bitte aufzeichnen? Denn im Moment würde ich mit einem kategorischen "Nein" antworten, bin mir aber nicht sicher, ob wir das gleiche meinen.
Wir sollten Joachim einfach liegen lassen, entweder er ist tatsächlich so tief in seinem Paralleluniversum gefangen, das wir da nicht's mehr ausrichten können, oder er ist ein ziemlich ausgefuchster Troll, der nach seiner letzten Eskapade im Biegewellen-Thread hier eine neue Bühne gefunden hat.
Das sich Schall nach den Gesetzen der Wellenlehre verhält, und eine Welle per Definition Frequenzen enthält, ist seit gefühlten Äonen unumstößich erwiesen.
Er hingegen pickt sich hier aus oft rein theoretischen, teilweise arg vereinfachten und von ihm offensichtlich nicht verstandenen Modellanschauungen das was ihm gerade gefällt und vermengt es zu einem kruden Gebilde das mit der Realität nichts zu tun hat. Und dafür sollten wir ihm hier keine weitere Bühne bieten, denn die Erfahrung sollte gezeigt haben, das es bei ihm wirklich absolut keinen Sinn macht.
Diskus_GL
04.12.2015, 10:31
Das sich Schall nach den Gesetzen der Wellenlehre verhält, und eine Welle per Definition Frequenzen enthält, ist seit gefühlten Äonen unumstößich erwiesen.
Er hingegen pickt sich hier aus oft rein theoretischen, teilweise arg vereinfachten und von ihm offensichtlich nicht verstandenen Modellanschauungen das was ihm gerade gefällt und vermengt es zu einem kruden Gebilde das mit der Realität nichts zu tun hat. Und dafür sollten wir ihm hier keine weitere Bühne bieten, denn die Erfahrung sollte gezeigt haben, das es bei ihm wirklich absolut keinen Sinn macht.
Ich hab den Eindruck, wir schreiben so aneinander vorbei ...oder lesen nicht richtig...
"Das sich Schall nach den Gesetzen der Wellenlehre verhält" sehe ich genauso..war nur nie mein Thema (und hab dem ja auch nicht wiedersprochen)... Genausowenig wie bei all den hier erwähnten Modellanschauungen aber auch die waren in diesem Zusammenhang nie mein Thema - mir gings um das, was physikalisch am Ohr ankommt... und eben nicht mit Modellanschauungen erklärt (die ja alle durchaus passen und funktionieren... keine Frage)... ist nur nie mein Thema gewesen...
Aber ich denke auch wir können die Bühne mit diesem Thema hier verlassen....
Grüsse Joachim
Es sind keine einfachen Modellanschauungen, sondern in der Realität beobachtbare Effekte.
Lassen wir es einfach gut sein..
und eben nicht mit Modellanschauungen erklärt
Du verstehst einfach nicht, dass Du diese "Modellanschauungen" und die Physik nicht trennen kannst. Ohne diese "Modelle" ist die Physik nicht erklärbar. Das bedeutet "Lösung der Wellengleichung".
Joachim kann es offensichtlich nicht begreifen:
Vor allen Dingen: Woher weiss die Druckluftschwankung, ob sie "synthetisch" aus einer Überlagung von Sinussignalen enstanden ist oder nicht .............
..........und wie bringt sie das dann dem Hörapparat bei?
EDIT: damit er nicht wieder mit der gleichen Leier antwortet: mit "synthetisch" meine ich "aus einer Überlagerung von Sinussignalen"!!! steht zwar oben, aber er hat wohl nur "synthetisch" gelesen
Kannst Du das mal bitte aufzeichnen? Denn im Moment würde ich mit einem kategorischen "Nein" antworten, bin mir aber nicht sicher, ob wir das gleiche meinen.
http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/Tektronix/Tektronix_7000_series_special/rechteck/2.png
Dieses Bild stammt aus Rechteckübertragung (http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/Tektronix/Tektronix_7000_series_special/rechteck/Rechteck%FCbertragung.html). Hier gibt es nur Nachschwingen. Erst wenn das System die Minimalphasigkeit verläßt, zum Beispiel durch eine akustische Spiegelung, die sich mit dem Direktschall mischt, oder durch ein FIR-Filter, tritt Vorschwingen wie in Peters Beispielen auf.
Da fehlen vorallem die parasitären Induktivitäten.
3eepoint
04.12.2015, 20:39
Da fehlen vorallem die parasitären Induktivitäten.
Was grade bei der hier vorliegenden Frequenz im MHz Bereich nicht gerade zu vernachlässigen ist.......
Kripston
04.12.2015, 20:48
Hallo Grasso,
was soll uns diese Kurve eigentlich sagen ?
http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/Tektronix/Tektronix_7000_series_special/rechteck/2.png
Dieses Bild stammt aus Rechteckübertragung (http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/Tektronix/Tektronix_7000_series_special/rechteck/Rechteck%FCbertragung.html). Hier gibt es nur Nachschwingen. Erst wenn das System die Minimalphasigkeit verläßt, zum Beispiel durch eine akustische Spiegelung, die sich mit dem Direktschall mischt, oder durch ein FIR-Filter, tritt Vorschwingen wie in Peters Beispielen auf.
Laut der verlinkten HP ist dem Eingangs-Rechtecksignal deines gezeigten Diagramms ein 6 dB Tiefpass nachgeschaltet, der, welch ein Wunder aber auch, das Ein- und Ausschwingverhalten verändert.
Die auf der Seite auch zu findenden Diagramme mit anderer Schaltung ohne den 6 dB Tiefpass sehen dann aber schon deutlich nach Rechtecksignalen aus.
Also nochmals die Frage: Welche Aussage liefert das Verhalten eines mit 6 dB gefilterten Rechtecksignals für die hier besprochenen Themen ?
Gruß
Peter Krips
Grasso,
ich glaube, Du hast da Einschwingen, Vorschwingen und Ausschwingen im Schleudergang.
Zeig doch bitte, was Du meinst an Hand von Peters Bild.
Ich beschreibe im folgenden den Unterschied zwischen der analogen und digitalen Welt.
Ein analoges minimalphasiges Filter, also etwa ein klassischer Tiefpaß erster Ordnung, so wie man ihn früher machte, und der auch heute noch unverzichtbar ist, ein einfaches RC-Glied zeigt eine Signalantwort wie im von mir gezeigten Bild. Sie ist zeitlich (in der X-Achse) unsymmetrisch. Der Ausgang reagiert auf den Eingang, und zwar sofort aber mit begrenzter Anstiegsgeschwindigkeit.
Ein FIR-Tiefpass so wie von Peter gezeigt ist nur mit einem System mit diskreter Zeitauflösung, also Eimerketten und Computern machbar. Dieser Tiefpaß sieht zeitlich symmetrisch aus, fängt also schon an, das Signal zu verändern, obwohl er eigentlich noch gar nicht wissen kann, daß bald ein Sprung stattfindet. Er verzögert das gesamte Signal, sodaß er demjenigen, der nicht auf das Original umschalten kann, vorgaukeln kann, er könne vorausschauend handeln.
Diskus_GL
05.12.2015, 00:18
Ich beschreibe im folgenden den Unterschied zwischen der analogen und digitalen Welt.
Ein analoges minimalphasiges Filter, ...zeigt eine Signalantwort wie im von mir gezeigten Bild. Sie ist zeitlich (in der X-Achse) unsymmetrisch. Der Ausgang reagiert auf den Eingang, und zwar sofort aber mit begrenzter Anstiegsgeschwindigkeit.
Ein FIR-Tiefpass so wie von Peter gezeigt ist nur mit einem System mit diskreter Zeitauflösung, also Eimerketten und Computern machbar. Dieser Tiefpaß sieht zeitlich symmetrisch aus, fängt also schon an, das Signal zu verändern, obwohl er eigentlich noch gar nicht wissen kann, daß bald ein Sprung stattfindet. Er verzögert das gesamte Signal, sodaß er demjenigen, der nicht auf das Original umschalten kann, vorgaukeln kann, er könne vorausschauend handeln.
Für mein Verständnis wäre es schön, wenn Du das jetzt mal nicht anhand der von mir (für solche Betrachtungen) favorisierten Darstellungen zeigen würdest, sondern in der Amplituden-Frequenz-Darstellung... also aus welchen Sinusfrequenzen diese zwei unterschiedlichen Verhaltensweisen so "bestehen"...bzw. wie man im Frequenzgang solche Unterschiede erkennen kann... vielleicht verstehe ich ja dann was Schall ist...
Grüsse Joachim
Kripston
05.12.2015, 09:04
Hallo,
Ein FIR-Tiefpass so wie von Peter gezeigt
Wo bitte habe ich hier einen FIR-Tiefpass gezeigt ?????
Gruß
Peter Krips
Peter, Du hast die Zusammensetzung eines Rechtecks gezeigt, indem Du die Oberwellen Welle für Welle weggelassen hat. Das geht aber nur mit FIR-Tiefpässen, denn IIR-Tiefpässe (analoge Tiefpässe) verzerren auch die Phase der noch vorhandenen Oberwellen, sodaß sich ein unsymmetrisches Zeitverhalten ergibt.
Joachim, in der Amplituden/Frequenz-Darstellung kann man ein wertediskretes System nur durch die harte Begrenzung der Bandbreite entlarven. Du kannst aber am Phasengang sehen, ob jenes System spätere Daten früher wieder einfügt, also die Zeit innerhalb eines bestimmten Zeitfensters ansatzweise umdreht.
Kripston
05.12.2015, 16:39
Hallo,
Peter, Du hast die Zusammensetzung eines Rechtecks gezeigt, indem Du die Oberwellen Welle für Welle weggelassen hat. Das geht aber nur mit FIR-Tiefpässen, denn IIR-Tiefpässe (analoge Tiefpässe) verzerren auch die Phase der noch vorhandenen Oberwellen, sodaß sich ein unsymmetrisches Zeitverhalten ergibt.
Entweder hast du mein Post nicht richtig gelesen oder die Simus nicht verstanden.
Die Simus sind genau umgekehrt entstanden:
Bei der einen rechten Simu (die nur zwei Frequenzen überlagern kann) sind nur die ersten zwei der bei einem Rechteck beteiligten Frequenzen überlagert worden, bei der linken im anderen Prog ebenfalls.
Da ist nix gefiltert, sondern Frequenz nach Frequenz dazugeschaltet worden.
Im unteren linken Beispiel also Grundwelle plus Oberwellen bis zur 13fachen Frequenz der Grundwelle.
Beim Rechtecksignal sind ohnehin nur neben der Grundwelle ungradzahlige Vielfache beteiligt, mit folgender Gesetzmäßigkeit: 3-fache Frequenz 1/3 Pegel der Grundwelle, 5-fache Frequenz 1/5 Pegel etc.
Gruß
Peter Krips
Diskus_GL
05.12.2015, 22:13
Hallo Grasso und Peter...
mal ganz ehrlich..wenn ich die zwei letzten Beiträge lese, verliert ihr Euch in Modellen, Beschreibungen und Systemen... dabei ist das, wovon ihr beide sprecht, in der Amplituden-Zeitdarstellung problemlos zu erkennen... (es scheint ja auch so, daß Grasso dachte Peters mathematische Simulation wäre ein gemessenes Signal... dazu muss ich ja wohl nichts mehr sagen).
Da ihr (u. a. ) so vehement alles mit Modellen und Mathematik darstellen wollt, wäre es doch konsequent - z. B. diese zwei Schallverläufe - im Amplituden-Frequenzgang zu verdeutlichen (wie gesagt..ich weiss wie es geht..daß es mathematisch völlig passend und gut ist).
Ich halte eine Amplituden-Frequenz-Darstellung für eine Betrachtung des Signalverhaltens kurzer Zeitabschnitte nicht für so deutlich (und wie ich erwähnte speziell nicht mit logartihmischer Frequenz-Achse...).
@Peter: Dein Zitat:"...dass Du diese "Modellanschauungen" und die Physik nicht trennen kannst. Ohne diese "Modelle" ist die Physik nicht erklärbar. Das bedeutet "Lösung der Wellengleichung"." stimmt ja und das weiss ich auch...aber wozu brauche ich eine Erklärung des Schalls? Das Ohr kennt nicht das Modell und auch nicht die Wellengleichung - das Ohr erkennt den sich zeitlich wechselnden Luftdruck... auch eine Box kennt nicht die DGL, sie erzeugt einen zeitlichen Luftdruckverlauf... (daß das Ohr auch eine spektrale Zerlegung macht also prinzipiell etwas ähnliches wie eine Fouriertransformation, ist ja etwas völlig anderes..das sind zudem nicht die einzigen Prozesse des Hörens... die anderen haben mit Sinusfrequenzen so gut wie gar nichts zu tun...).
Ich halte es eher für komplizierter die Funktionsweise des Gehörs (für die es ja auch nur Modellhafte Vorstellungen gibt) mit der Modellanschauungen des Schall zu kombinieren - und auch für unnötig... da kommen dann zu leicht solche "Verwechslungen" wie o. a. vor....
Grüsse Joachim
FoLLgoTT
05.12.2015, 22:33
Habt ihr eigentlich bedacht, dass unser Gehör zeitlich integriert und z.B. der Phasenverlauf klanglich nahezu keinerlei Bedeutung hat, dafür aber riesige Auswirkung auf die zeitliche Darstellung des Signals?
Ist ja ganz einfach zu testen. Einfach eine Phasenverzerrung reinfalten und hören. Ergebnis: kein Unterschied. Schaut man sich die Signale an, würde sie niemand als gleich erkennen. So unterschiedlich sehen sie dann aus.
20 Hz - 1 kHz machen 60% der hörbaren Oktaven aus, sind in der Impulsantwort aber nur mit 5% an der Form beteiligt. Jetzt möge mir bitte noch mal jemand die Relevanz der Impulsantwort für den Klang erklären. ;)
Nils, lasse denjenigen, die die Zeitantwort verbessern wollen, doch einfach ihren Spaß! Du darfst ja auch schöne Lautsprecher bauen. Peter, sicherlich kann man ein Rechteck aus einer Mischung von synchronisierten Sinussen annähern, so wie in dem von Dir gebrachten mathematischen Modell. Nur ist das in der Natur nicht der Regelfall. Hier sehen die Flanken oft wie die eines perfekten Rechtecks, das durch analoge Filter geschickt wurde, aus, also zeitlich unsymmetrisch, mit Nach- und ohne Vorschwingen. Mehr Vor- als Nachschwingen kam so selten vor, daß man es als Rückwärtseffekt (Tonband falschrum drauf) eingesetzt hat. Diskus_GL, an irgendwas muß man sich beim Lautsprecherbau halten, deshalb auch Messungen.
Nur ist das in der Natur nicht der Regelfall. Hier sehen die Flanken oft wie die eines perfekten Rechtecks, das durch analoge Filter geschickt wurde, aus, also zeitlich unsymmetrisch,Hast Du eine - möglichst kurze, einleuchtende - Erklärung dieses Phänomens?
Detlef
Man hat es in der Natur m.W.n. aber immer mit Bandpässen oder auch bandbegrenzten Phänomenen zu tun.
Viele Grüße,
Michael
*edit*:
Weil vielleicht nicht klar ist, was ich damit sagen will: ich meine, dass es kein perfektes Rechteck gibt. Dafür wäre unendlich viel Energie nötig, wie auch für die perfekte praktische Ausführung eines Dirac-Impulses.
Außerdem hoffe ich mal, dass ich mich nicht zu weit aus dem Fenster lehne......:eek::D
Weil viielleicht nicht klar ist, was ich damit sagen will: ich meine, dass es kein perfektes Rechteck gibt. Dafür wäre unendlich viel Energie nötig, wie auch für die perfekte praktische Ausführung eines Dirac-Impulses.
Realisierbare Signale sind:
- reell
- stückweise stetig
- nehmen in endlicher Zeit nur begrenzte Werte an*
Ein Rechteck ist reell, stückweise stetig (Sprünge sind erlaubt, aber keine Polstellen oder "Lücken"), und die Werte sind im hier und jetzt begrenzt. Also ist es realisierbar.
In der Praxis ist das natürlich etwas schwierig umzusetzen, weil man es zu häufig mit nicht idealen Bauteilen zu tun hat (man könnte ja sonst einfach einen Schalter nehmen), aber es ist nicht unmöglich (das heißt "realisierbar").
Andere Beispiele:
- e^jwt ist komplex, also nicht realisierbar
- Re(e^jwt)=cos(wt) ist reell, stetig, und begrenzt => realisierbar
- e^kt ist reell, stetig, und in endlicher Zeit begrenzt => realisierbar
*das kann man übersetzen in "endliche Leistung", nicht aber in "endliche Energie". Und ganz wichtig: die Sache mit der endlichen Zeit; was in unendlicher Zeit passiert interessiert niemanden
Es ist noch früh am Tag und ich bin mir nicht sicher, ob das nun Widerspruch oder Bestätigung ist.....:eek::confused::)
Viele Grüße,
Michael
Beides :D
Theoretisch ist es möglich, auch praktisch ein Rechtecksignal zu erzeugen (das bedeutet "realisierbar").
Allerdings hat von Euch wahrscheinlich abseits von einem Blatt Papier niemand ein echtes Rechtecksignal gesehen, denn obwohl es theoretisch möglich ist, eines praktisch zu erzeugen, ist es praktisch nahezu unmöglich.
Diskus_GL
06.12.2015, 14:42
Hallo,
ist doch eigentlich - für eine Betrachtung der möglichen Auswirkungen auf unser Hörempfinden oder dem Verhalten einer Box - völlig egal, wie "perfekt" das Signal letztendlich ist.
Es reicht ein Signal mit einem steilen Anstieg (von 0 bis ca. 75% Maximalpegel in ca. 5 Mikrosekunden) und einer optisch klar erkennbaren "Form" im Amplituden Zeitverlauf (für die Fans der Amplituden-Frequenzdarstellung müssten es eben entsprechend viele hohe Sinusfrequenzen sein... so bis ca. 30kHz...wobei da noch zu definieren wäre, welchen Zeitabschnitt man betrachtet....sollten jedenfalls keine Millisekunden sein, man will ja das zeitliche Verhalten analysieren)....
Damit kann man dann recht schnell sehen wie sich z. B. eine Box verhält... allein durch optischen Vergleich der beiden Amplituden-Zeitdarstellungen - bei der Amplituden-Frequenzdarstellung mit logarithmischer Achse hab ich - wie bereits erwähnt - meine Zweifel das man da etwas verwertbares sieht...
Grüsse Joachim
Joachim kämpft ja wie gegen Windmühlen und keiner kapiert was er eigentlich meint.
Ich denke für ihn sind die mathematischen Erklärungen nicht mehr und nicht weniger als "Simulationen" um sich physikalische Ereignisse zu erklären. Meiner Meinung nach ist er da nicht ganz auf dem Holzweg. All diese Mathematik versucht in der Welt auftretende Phänomene zu erklären und abzubilden. Das ist immer so genau wie die Wissenschaft gerade ist. Und es gibt immer noch genug was man nicht erklären kann und darum gibt es z.B. Cern.
In meiner Studienzeit habe ich bei Lösungen von Differentialgleichungen oder Integralen immer wieder den Satz gehört - da müssen wir annehmen, dies und das müssen wir so setzen oder die und die Randbedingung gilt, usw..
Das ist immer ein Zeichen dafür das man halt simuliert und man sich hinterher darüber freut das was der Wirklichkeit ähnliches dabei heraus kommt.
Vielleicht ist das die Diskrepanz des Denkens. Einige meinen die Formeln beschreiben die reale Welt und andere meinen die Formeln simulieren sie nur. Übrigens ist Mathematik eine menschliche Erfindung und bestimmt nicht die ultima Ratio. Darum gilt eher das Statement der Simulation.
Seit Einstein und Max Planck weiß man schon das 1+1 nicht immer 2 sein muß und die kürzeste Verbindung zwischen 2 Punkten nicht unbedingt eine Gerade ist.
Mal drüber nachdenken!
Oder mal ein anderes Beispiel. Da lauf ich durch den Wald und trete auf einen Ast. Der knackt durch und gibt entsprechend ein Geräusch von sich. Dieses Geräusch kann um es auszuwerten in zig Sinusse zerlegt werden damit es diesen Klang ergibt. Der Ast und mein Fuß hat sich darum keine Gedanken gemacht. Das hat sich dann so ergeben. Ich glaube das will Joachim damit sagen und er hat eigentlich recht!
Ich habe heute gemessen, daß meine Zwei-Wege-erster-Ordnung-Schreibtischboxen vom Grundton an bis zur Hörgrenze tatsächlich halbwegs erkennbare Rechtecke erzeugen. Nur die linke Box, die auf dem Tisch steht, macht in der Mikrofonposition nahe der Box bei einer Grundwelle um die 1000Hz Unfug, weil es eine stehende Welle zur Decke hin gibt. Wenn man es so einfach messen kann, sollte man es auch hören können. Es ist doch wie ein Schlagzeuger, der Bum Bum Tschack Pause, Bum Bum Tschack Pause macht. Wenn das Tschack phasenverschoben wird, geht es Bum Tschak Bum Pause, Bum Tschack Bum Pause, also anders. Das soll man nicht hören können? Eh?
Damit kann man dann recht schnell sehen wie sich z. B. eine Box verhält... allein durch optischen Vergleich der beiden Amplituden-Zeitdarstellungen
Was willst Du denn dabei erkennen?
All diese Mathematik versucht in der Welt auftretende Phänomene zu erklären und abzubilden.
Dir ist aber schon klar, dass die Mathematik auch Dinge vorhersagt, die dann erst durch physikalische Experimente bestätigt werden müssen? Das von Dir als Beispiel angeführte CERN bzw. das dort gesuchte Higgs-Boson ist so ein Fall. In der Mathematik führt es zu einer Lösung der Gleichungen. Stellt man durch Experimente fest, dass es das Teilchen nicht gibt, ist diese Lösung Murks - es gibt aber etliche andere. Letzteres ist übrigens ein gewaltiger Unterschied zur Wellengleichung, dort gibt es exakt eine Lösung.
In meiner Studienzeit habe ich bei Lösungen von Differentialgleichungen oder Integralen immer wieder den Satz gehört - da müssen wir annehmen, dies und das müssen wir so setzen oder die und die Randbedingung gilt, usw..
Natürlich werden da Sachen angenommen. Die Studenten sollten ja auch mal fertig werden. Denn größere Gleichungssysteme brauchen ziemlich lange um gelöst zu werden. Manche lassen sich sogar nur dann lösen, wenn Randbedingungen vorhanden sind. Deswegen sind die noch lange nicht falsch oder unvollständig.
Teilweise ist das auch nur numerisch möglich. Deswegen setzt man dazu Computer ein.
Unterschied zur Wellengleichung: diese ist algebraisch lösbar (mit herzlichem Dank an Sinus und Cosinus).
Seit Einstein und Max Planck weiß man schon das 1+1 nicht immer 2 sein muß und die kürzeste Verbindung zwischen 2 Punkten nicht unbedingt eine Gerade ist.
Zeigen! Ansonsten fällt es unter Polemik.
Der Ast und mein Fuß hat sich darum keine Gedanken gemacht. Das hat sich dann so ergeben.
Ja und? Warum müssen die sich darüber Gedanken machen? Ist genauso seltsam wie die Frage: gibt es ein Geräusch, wenn es keiner hört?
Ich glaube das will Joachim damit sagen und er hat eigentlich recht!
Joachim möchte hier seine bizarren Theorien über Physik und Hörwahrnehmung des Menschen verbreiten.
Für mich sind die nicht bizarr sondern resultieren daraus das er nicht glaubt das mathematische Ableitungenen die alleinige Wahrheit sind sondern nur versuchen zu erklären.
Ich verstehe garnicht wie man von Menschen erfundenen Mechanismen oder Formeln Allgemeingültigkeit gegenüber physikalischen oder auch chemischen Gegebenheiten darstellen kann. Es sind schon zig Arten auf unserem Planeten ausgestorben, wir wissen nicht was es sonst so gibt und maßen uns an erklären zu wollen was seit zig Millionen von Jahren entstanden ist und auch in uns schlummert.
Um mal wieder zurück zu kommen - jeder hört individuell.
Gruß Frank
Kripston
06.12.2015, 19:12
Hallo Joachim,
Hallo Grasso und Peter...
mal ganz ehrlich..wenn ich die zwei letzten Beiträge lese, verliert ihr Euch in Modellen, Beschreibungen und Systemen... dabei ist das, wovon ihr beide sprecht, in der Amplituden-Zeitdarstellung problemlos zu erkennen... (es scheint ja auch so, daß Grasso dachte Peters mathematische Simulation wäre ein gemessenes Signal... dazu muss ich ja wohl nichts mehr sagen).
In einem Punkt wird da tatsächlich eine "Modellierung" gemacht, statt der sich tatsächlich in der Luft ausbreitenden Longitudinalwelle, wird es als Transversalwelle dargestellt, weil es für Normalsterbliche eben leicher interpretier- und verstehbar ist.
Die eine gezeigte Simu habe ich nun mal als Longitudinalwelle dargestellt:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1452&pictureid=24996
Wie man erkennen kann, erkennt man da eigentlich nichts, in der angehaltenen Form schon garnicht.
Da ihr (u. a. ) so vehement alles mit Modellen und Mathematik darstellen wollt, wäre es doch konsequent - z. B. diese zwei Schallverläufe - im Amplituden-Frequenzgang zu verdeutlichen (wie gesagt..ich weiss wie es geht..daß es mathematisch völlig passend und gut ist).
Ich halte eine Amplituden-Frequenz-Darstellung für eine Betrachtung des Signalverhaltens kurzer Zeitabschnitte nicht für so deutlich (und wie ich erwähnte speziell nicht mit logartihmischer Frequenz-Achse...).Man sollte auch den komplexen Frequenzgang betrachten, also Amplitudenverlauf plus Phasenverlauf.
Dann beinhalten die anderen Darstellungsformen, die aus dem komplexen Frequenzgang hergeleitet werden können und umgekehrt, genau die gleichen Informationen über das Systemverhalten.
@Peter: Dein Zitat:"...dass Du diese "Modellanschauungen" und die Physik nicht trennen kannst. Ohne diese "Modelle" ist die Physik nicht erklärbar. Das bedeutet "Lösung der Wellengleichung"."Die zitierte Passage stammt nicht von mir.
stimmt ja und das weiss ich auch...aber wozu brauche ich eine Erklärung des Schalls? Das Ohr kennt nicht das Modell und auch nicht die Wellengleichung - das Ohr erkennt den sich zeitlich wechselnden Luftdruck... auch eine Box kennt nicht die DGL, sie erzeugt einen zeitlichen Luftdruckverlauf... (daß das Ohr auch eine spektrale Zerlegung macht also prinzipiell etwas ähnliches wie eine Fouriertransformation, ist ja etwas völlig anderes..das sind zudem nicht die einzigen Prozesse des Hörens... die anderen haben mit Sinusfrequenzen so gut wie gar nichts zu tun...).Das wird auch durch mehrfache Wiederholung nicht richtiger.
Diese "Druckschwankungen" resultieren nun mal aus der Überlagerung diverser Sinusfrequenzen, und das Ohr zerlegt beim Hörprozess die konkrete Druckschwankung wieder in seine Frequenzbestandteile, wie bereits beschrieben.
Ich halte es eher für komplizierter die Funktionsweise des Gehörs (für die es ja auch nur Modellhafte Vorstellungen gibt) mit der Modellanschauungen des Schall zu kombinieren - und auch für unnötig... da kommen dann zu leicht solche "Verwechslungen" wie o. a. vor.... Wieso denn das ?
Schall sind Druckänderungen und das Ohr ist ein Druckempfänger, das die am Druckverlauf beteiligten Einzelfrequenzen wieder auseinanderdröselt.
Gruß
Der Oberlehrer
Peter Krips
Kripston
06.12.2015, 19:25
Hallo Frank,
Um mal wieder zurück zu kommen - jeder hört individuell.
Nehmen wir mal an, es sei so.
Nehmen wir weiterhin an, der Aufnahmetechnik gelänge es, ein Originalereignis zu 100% korrekt aufzunehmen.
Nun hört der "Individualhörer" ein Originalereignis auf seine individuelle Art.
Wie müsste deiner Meinung nach ein Lautsprecher beschaffen sein, der es dem "Individualhörer" ermöglicht, bei obiger Aufnahme das Gleiche zu hören wie beim Originalereignis ?
Nun nähren wir uns der Realität und stellen fest, dass die Stereotechnik kein 100%iges Abbild der Realität liefern kann.
Nun wird die vorliegende Aufnahme zum Original.
Wie müsste deiner Meinung nach ein Lautsprecher beschaffen sein, der es dem "Individualhörer" ermöglicht, das Original, nämlich den Tonträgerinhalt, korrekt zu hören ?
Gruß
Peter Krips
Ganz einfach - den gibt es nicht.
Hallo Peter,
du kannst mir gerne mal eine Spec Liste schicken wie so ein Lautsprecher beschaffen sein soll. Ich kann die gerne prüfen und wenn für ok befunden auch bauen lassen.
Glaubst Du allen ernstes das dann damit Diskussionen bezüglich des Baus von Lautsprechern vorbei sind.
Gruß Frank
Diskus_GL
06.12.2015, 21:40
Diese "Druckschwankungen" resultieren nun mal aus der Überlagerung diverser Sinusfrequenzen, und das Ohr zerlegt beim Hörprozess die konkrete Druckschwankung wieder in seine Frequenzbestandteile, wie bereits beschrieben.
Schall sind Druckänderungen und das Ohr ist ein Druckempfänger, das die am Druckverlauf beteiligten Einzelfrequenzen wieder auseinanderdröselt.
Hallo Peter,
Hier kommen wir uns ja doch schon näher... "die konkrete Druckschwankung"...und "Schall sind Druckschwankungen": das ist es wovon ich die ganze Zeit rede...
Für die Betrachtung der Vorgänge im Ohr/Gehör/Gehirn ist es völlig egal, wie man sich - modellhaft oder mit Hilfe der Mathematik oder als DGL etc. - Schall vorstellt.
Bei dem was das Gehör/Gehirn dann mit diesen "konkreten Druckschwankungen" so macht, gehen unsere Ansichten auseinander. Daß die Druckschwankungen nur in ihre spektralen Anteile zerlegt werden (was prinzipiell einer Fouriertransformation ähnlich ist) wird auch nur noch in wenigen Modellen so gesehen. Weitergehende Modelle der Hörhwahrnehmung - von denen z. B. auch Blauert oder Toole) ausgehen - legen nahe, daß hier noch deutlich mehr Prozesse ablaufen und die auch nur den zeitlichen Druckverlauf analysieren (also ohne spektrale Zerlegung). Hierzu zählen z. B. Prozesse für Lokalisation, Erkennung, Klassifizierung die u. a. über Mustererkennung/Mustervergleiche funktionieren.
Wir sprechen hier im Übrigen von Hörprozessen, die - sagen wir mal - etwas schwieriger zu "erkennen" sind. So einfach, wie im tonalen Bereich, wo man Unterschiede meist recht gut und schnell durch AB-Vergleiche innerhalb von wenigen Minuten erkennen kann, sind die Einfüsse dieser Hörprozesse nicht.
Hier gehts z. B. darum, ob man Musik längere Zeit als nervend oder eben nicht empfindet... ob Sprache deutlicher und "leichter" erkannt wird... ob man eher einen Eindruck von "Livehaftigkeit" hat oder eben nicht...es sind eher die "subtilen" Wahrnehmungen, die zudem erst wahrnehmbar sind, wenn auch die Anlage bereits ein gewisses Qualitätsniveau hat und meist auch erst nach einer gewissen "Einhörzeit"... also wir sprechen hier über das Pünktchen auf dem i...
Manches - wie z. B. Lokalisation oder Räumlichkeit - sind zwar leichter zu erkennen, aber die hängen auch noch von anderen Einflüssen ab (z. B. dem Reflexionsbild im Raum - diese Hör-Analyse-Prozesse funktionieren da eher mittelbar..was heisst, daß sie erst zur Geltung kommen, wenn ein entsprechendes Reflexionsbild im Raum vorhanden ist...wenn nicht merkt man auch Verbesserungen z. B. bei der Signalreproduktiontreue der Boxen kaum...).
Man muss an solche weitergehende Modelle der Hörwahrnehmung nicht glauben... dann braucht man sich auch nicht mit Verbesserung der Signalreproduktionstreue beschäftigen (wofür ja eine Verbesserte Darstellung des Zeitbereichs hilfreich ist).
Interessanterweise erklären einige der Studien und Versuche, die im Rahmen dieser Modellvorstellung gemacht wurden (bzw. aufgrund derer man zu diesen Modellen kommt) recht gut einige Höreindrücke, die sich mit der Vorstellung, das Gehör würde nur über die spektrale Zerlegung funktionieren, nicht erklären lassen.
Nochmal eine Anekdote, warum ich in Bezug auf den Schall so auf Begriffe wert lege... (oder eben drauf rumreite).
Vor kurzem war ein Bekannter bei mir, der sich auch mit Boxenbau und Anlagen beschäftigt. Und er sagte mir dann, daß er sich schon immer fragte wie all die Frequenzen, die man ja im Frequenzgang einer Box oder eines Verstärkers sieht, aus den paar Chassis komme... und über die zwei Kabel und auf der CD und in der einen Rille der Schallplatte... und auch sein Ohr habe ja eigentlich eine sehr kleine Öffnung... Für ihn besteht Schall aus Frequenzen.
Ich hätte ihm jetzt was von Fourier-Transformation und Superposition oder gar der Wellengleichung erzählen können... aber eine einfache Aufnahme am PC mit Audacity und dem anschliessenden "Ansehen" der Amplituden-Zeit-Darstellung (mit immer wieder mal Wiedergeben eines Zeitabschnittes) führte bei ihm (der nicht so technisch mathematisch bewandert ist) zum Verständnis ...was in Rille der Schallplatte ist, was der Verstärker verstärkt und auch was die Membrane einer Box macht... und auch sowas wie "Laufzeitunterschiede" zwischen den Chassis wurden verständlicher (mit dem Begriff der Phase konnte er bis dahin im Übrigen auch nicht so viel anfangen). In Audacity konnte ich ihm dann auch schön zeigen wie der Frequenzgang "entsteht"... und wovon die Darstellung so abhängt... jetzt versteht er auch dieses ...und auch was Phase ist.
In meinem Bekanntenkreis - auch der, die Boxen bauen - stosse ich immer wieder auf solche Menschen. Und ich bin sicher auch bei den Leser hier im Forum sind da nicht wenige...
Deshalb versuche ich Physik und Model oder Mathematik - auch durch klare Verwendung von Begriffen - auseinander zu halten... (Verstehen eines Textes fängt bei der möglichst eindeutigen Verwendung von Wörtern und Begriffen an...)
Grüsse Joachim
Lokalisation, Erkennung, Klassifizierung
Über welche Zeitintervalle reden wir denn bei diesen Vorgängen?
Vor allen Dingen: Woher weiss die Druckluftschwankung, ob sie "synthetisch" aus einer Überlagung von Sinussignalen enstanden ist oder nicht .............
..........und wie bringt sie das dann dem Hörapparat bei?
Hallo Joachim,
sorry, aber Deine superlangen Texte bringen mich nicht davon ab, den Finger in die Wunde zu legen :bye:
Diskus_GL
06.12.2015, 22:15
@fosti: ..hatten wir doch schon alles... nach welchen Modellvorstellungen der "Hörapparat" so funktioniert kann man in Büchern nachlesen... wäre hier sowieso zu lang :D
Ich vermute ohnehin, daß Du da andere Bücher liest als ich.... macht aber nichts... bleibt jedem überlassen, was man glaubt.
@JFA: Soweit ich mich erinnere, gabs da keine konkrete Zeitvorstellung (werde aber nochmal recherchieren). Mustererkennung und auch Kreuzkorrelationsprozesse vermutet man über direkte Analyse des zeitlichen Signalverlaufs als auch (bei steileren Anstiegen) über die Hüllkurve. Dies wir sicherlich in kürzerer Zeit erfolgen, als z. B. die tonale Erkennung. Für eine Erkennung der Tonhöhe (eines oder weniger Sinusfrequenzen) benötigt das Gehör mind. 40 bis 80 ms. Die Richtung, Art und Charakteristik eines Geräusches wird bereits bei einer Schallereignisdauer von weniger als 10ms recht gut erkannt... somit dürften auch Prozesse der Mustererkennung und die für Kreuzkorrelation notwendigen Zeitabschnitte kürzer sein.
Grüsse Joachim
Vor allen Dingen: Woher weiss die Druckluftschwankung, ob sie "synthetisch" aus einer Überlagung von Sinussignalen enstanden ist oder nicht .............
..........und wie bringt sie das dann dem Hörapparat bei?
Solange du das nicht widerlegst, bleibt Deine Argumentation ziemlich "hohl" :joke:
Und wir reden von
a) einfacher Lokalisation
oder
b) Lokalisation bei Mehrkanalwiedergabe?
Diskus_GL
06.12.2015, 23:33
Lokalisatin in Räumen... Da wo meistens Boxen gehört werden
Also Mehrkanal-Wiedergabe (> 1 Kanäle). Dir ist aber schon bewusst, dass dann Interchannel-Differenzen für die Lokalisation maßgeblich sind, gell? Warum sollte man dann die zeitliche Wiedergabe eines Lautsprechers optimieren?
Hier gehts z. B. darum, ob man Musik längere Zeit als nervend oder eben nicht empfindet... ob Sprache deutlicher und "leichter" erkannt wird...
Ja, das gibt es. Und hier gibt es auch definitiv Potential. Aber: wir reden hier nicht von den zeitlichen Mängeln durch Mehrwege-Lautsprecher, sondern von Reflexionen. Also an Begrenzungsflächen, aber auch an Gehäusekanten*. Der jeweilige Treiber hat nur durch seine Bündelungseigenschaften Einfluss darauf, nicht durch sein eigentliches Zeitverhalten. Lösung: Reflexionen verringern, durch stärkere Bündelung, mehr Absorption, verrundete Gehäusekanten.
Diskus_GL
07.12.2015, 08:55
Hallo JFA,
da verfolge ich einen anderen Ansatz: Ich will (bestimmte) Reflexionen (zumal ich auch mein Wohnzimmer nicht zu sehr der Akustik unterordnen will..und das geht ja auch recht gut).
Wie ich bereits (mehrmals) geschrieben habe gehe ich von den Hörmodellen aus, die Mustererkennung und Mustervergleich (also auch Kreuzkorrelation - oder im Denglischen "Interchannel-Differenzen" - anhand des Musters) als Prozesse beinhalten.
Nach diesen Modellen wird der Luftdruck-Zeitverlauf und bei steileren Druckanstiegen die Hüllkurve dieses Luftdruck-Zeitverlaufs analysiert. Somit ist es schon von Bedeutung wie dieser Luftdruck-Zeitverlauf von der Box reproduziert wird... also, ob z. B. zusätzliche Druckwechsel (gegenüber dem elektrischen Eingangssignal) erzeugt werden (ich verwende dafür den Begriff "Signalreproduktionstreue"). Und es ist auch interessant, wie die Signalreproduktionstreue ausserhalb der Direktschallachse der Box ist, wobei ich - bei der kurzen Zeitspanne, die (vermutlich) für die Mustererkennung benötigt wird - eben nur die Signalreproduktionstreue innerhalb von ca. 10ms bis vielleicht 40ms als bedeutend ansehe.
Grüsse Joachim
FoLLgoTT
07.12.2015, 09:07
@Joachim und Grasso
Über welche Zeitfehler redet ihr denn eigentlich?
1. Phasendrehungen innerhalb des Frequenzganges (die typischen eines Mehrwegers)
2. Resonanzen
3. Reflexionen
1. bestimmen fundamental die Form der Impulsantwort, haben aber für den Klang praktisch keine Relevanz. Deswegen kann ja die Impulsantwort so fehlleitend sein. Ich empfehle wirklich jedem, mal ohne und mal mit Phasenentzerrung zu hören. Das lässt sich ja mit Foobar oder irgendeinem anderen Software-Convolver sehr leicht einrichten. Ich höre zumindest keine Unterschiede bei einem 3-Weger, selbst mit Filtersteilheiten von 48 dB/Okt.
2. kann man wunderbar im Abklingspektrum sehen, benötigt dafür aber eine reflexionsfreie Messumgebung. Sonst treten Fehler im Diagramm auf, die in die Irre führen.
3. sieht man in der Tat recht gut in der Impulsantwort (oder ETC), wenn sie einen gewissen Abstand zur ersten Wellenfront haben. Aber auch hier kann die Form in die Irre führen, weil die hohen Frequenzen sie spitz machen. Filtert man sie, wird die Reflexion nahezu unsichtbar, ist aber im Mittelton noch vorhanden. Eine Bedämpfung mit dünnem Teppich ist ein gutes Beispiel dafür.
da verfolge ich einen anderen Ansatz:
Tust Du nicht. Ich habe ja nicht von Vermeidung von Reflexionen gesprochen. Ich habe auch meinen Toole gelesen.
Nach diesen Modellen wird der Luftdruck-Zeitverlauf und bei steileren Druckanstiegen die Hüllkurve dieses Luftdruck-Zeitverlaufs analysiert.
Definiere die Frequenzbereiche. Ja nun, ist scheiße, aber wenn Du von "steileren Anstiegen" schreibst, dann müssen die auch charakterisiert werden, und das geht am besten, wenn man mit Frequenzen arbeitet.
Somit ist es schon von Bedeutung wie dieser Luftdruck-Zeitverlauf von der Box reproduziert wird... also, ob z. B. zusätzliche Druckwechsel (gegenüber dem elektrischen Eingangssignal) erzeugt werden (ich verwende dafür den Begriff "Signalreproduktionstreue").
Ist es nicht. Warum denn auch? Die Kreuzkorrelation juckt es nicht.
eben nur die Signalreproduktionstreue innerhalb von ca. 10ms bis vielleicht 40ms als bedeutend ansehe.
Womit der Lautsprecher nur noch wenig zu tun hat...
Diskus_GL
07.12.2015, 09:21
Hallo Nils,
also wenn Du es unbedingt wieder mit Schall-Modell-Vorstellungen haben willst, sind es Phasendrehungen und Veränderungen der Amplitude (also Änderungen die sich bei der Fourier-Transformation durch Unterschiede der Amplituden hoher Frequenzen bemerkbar machen... wenn man sie denn bei logarithmischer Achse sehen kann...was ich ja bezweifle).
Was die Hörbarkeit anbelangt hab ich ja auch schon was geschrieben... und m. E. n. wäre ein Dreiweger dafür nicht so geeignet Auwirkungen zu hören (u. a. da die Signalreproduktionstreue - für Zeitabschnitte <40ms - ausserhalb der Direktschallachse sich deutlich von der Signalreproduktionstreue auf Achse unterschieden...was u. a. den Mustervergleich der "Interchannel-Differenzen" und der "Direct-Reflection-Differenzen" zumindest sehr erschrwert (um mal im Denglischen zu bleiben).
Grüsse Joachim
Diskus_GL
07.12.2015, 09:29
Tust Du nicht. Ich habe ja nicht von Vermeidung von Reflexionen gesprochen.....
Sorry, dann hab ich Deinen Satz: "Lösung: Reflexionen verringern, durch stärkere Bündelung, mehr Absorption, verrundete Gehäusekanten." falsch verstanden.
Definiere die Frequenzbereiche. Ja nun, ist scheiße, aber wenn Du von "steileren Anstiegen" schreibst, dann müssen die auch charakterisiert werden, und das geht am besten, wenn man mit Frequenzen arbeitet.
Bis ca. 1,6kHz Amplituden-Zeitverlauf, über ca. 1,6kHz Hüllkurve.
Womit der Lautsprecher nur noch wenig zu tun hat...
Warum soll ein Lautsprecher nur noch wenig damit zu tun haben? Die Auflösung einer Box liegt m. W. schon bei <0,02ms und auch die auflösung des Gehörs liegt in diesem Bereich....
Grüsse Joachim
Ist es möglich, dass zuweilen die Funktion des Ohrs (rein der Detektor für Druckschwankungen) und die des Gehirnes (verarbeitet die Daten, die der o.g. Detektor) zumindest für die Betrachtungen hier unzulässigerweise nicht auseinandergehalten werden?
Die Funktion des Ohres (des Detektors) ist in der Tat sehr gut beschrieben: Es empfängt Druckschwankungen und zerlegt das ankommende Frequenzsammelsurium - ein bisschen vereinfacht ausgedrückt - schon durch die Anordnung der Sinneshärchen in der Gehörschnecke wieder in seine Einzelfrequenzen. Alles was in diesem Bereich passiert, ist tatsächlich sehr gut beschrieben und erforscht. Es ist schließlich keine Raketenwissenschaft und Vergleiche mit dem CERN führen da aus mehreren Gründen m.E.n. nicht weiter.
Alles, was aber dann an Datenverarbeitung im Gehirn folgt, ist hingegen schwieriger zu erforschen, da es in der Tat sehr individuell sein kann.
Ein Beispiel: Das jemand, der Maße falsch einschätzt, schlecht sieht, ist nicht gesagt. Wahrscheinlicher ist, dass die Datenverarbeitung dahinter nicht so richtig funktioniert, es fehlt so jemandem vielleicht an räumlichen Vorstellungsvermögen. Das liegt aber oft nicht am Auge (Detektor, dessen Funktionsweise auch gut erforschbar und erforscht ist), sondern an der anschließenden Verarbeitung der vom Auge angelieferten Daten im Gehirn (das wegen seiner Komplexität und seines individuellen Charakters weit schwieriger zu erforschen ist).
Das hier (möglicherweise?) auch schon mal Interchannel-Differenzen mit der "Zeitrichtigkeit" eines Lautsprechers in einen Topf geworfen wurden, zeigt m.E.n. recht schön, dass man in solchen Diskussionen manchmal dazu neigt, die Dinge nicht mehr sauber zu trennen.
Viele Grüße,
Michael
FoLLgoTT
07.12.2015, 09:37
Hallo Joachim,
also wenn Du es unbedingt wieder mit Schall-Modell-Vorstellungen haben willst, sind es Phasendrehungen und Veränderungen der Amplitude (also Änderungen die sich bei der Fourier-Transformation durch Unterschiede der Amplituden hoher Frequenzen bemerkbar machen... wenn man sie denn bei logarithmischer Achse sehen kann...was ich ja bezweifle).
Das verstehe ich nicht ganz. In welcher Domäne befindest du dich jetzt?
Und es ist ja nicht nur ein Modell, das ich da beschreibe. Man kann die Phase mit Hilfe der Faltung entzerren. Dahinter steckt zwar das mathematische Modell, aber es lässt sich auf die Praxis anwenden. Die gemessene Impulsantwort ist nach der Entzerrung wieder "schön". Genauso jedes andere zeitlich dargestellte Signal.
Was die Hörbarkeit anbelangt hab ich ja auch schon was geschrieben... und m. E. n. wäre ein Dreiweger dafür nicht so geeignet Auwirkungen zu hören (u. a. da die Signalreproduktionstreue - für Zeitabschnitte <40ms - ausserhalb der Direktschallachse sich deutlich von der Signalreproduktionstreue auf Achse unterschieden...
Wie meinst du das? Wenn der Mehrweger (möglichst) konstant abstrahlt ist das doch gar nicht so.
Kripston
07.12.2015, 09:37
Hallo,
Also Mehrkanal-Wiedergabe (> 1 Kanäle). Dir ist aber schon bewusst, dass dann Interchannel-Differenzen für die Lokalisation maßgeblich sind, gell? Warum sollte man dann die zeitliche Wiedergabe eines Lautsprechers optimieren?
Es ist sogar noch ein wenig komplizierter:
Die Lokalisation durch interchannel-Phasendifferenzen findet ohnehin nur in einem engen Frequenzband von 200 bis ca. 1000 Hz statt, je nach Quelle auch bis max 2000 Hz, wenn auch Hüllkurven "ausgewertet" werden. Darüber funktioniert die Lokalisation nur noch durch interaurale Pegeldifferenzen und darunter (<200 Hz) garnicht.
Gruß
Peter Krips
Diskus_GL
07.12.2015, 09:56
Hallo Michael,
da hast Du sicherlich recht.. nur für das, was ich "höre" - im Sinne von Wahrnehmen - ist eine Trennung zwischen Detektor und "Prozessor" uninteressant...denn ich kann es nicht bewusst (und auch nicht unbewusst) trennen...und wir beschäftigen uns doch hier mit Boxen, die wir in Räumen (oder im Freien) als Mensch hören wollen... also zählt, das, was man wahrnimmt (im weitesten Sinne).
Im Übrigen gibt es Untersuchungen (aus dem Beriech der Hörimplatat-Froschung) die darlegen, daß im vorrderen Bereich der Cochlea deutlich mehr Haarzellen sind, die zudem eine höhere Feurungsrate zulassen (auch durch die vermehrte Bereitstellung des Calziums) als im weiteren Verlauf. Es hat sich auch gezeigt, daß diese vorrderen Haarzellen bereits Signale liefern, bevor die Wanderwelle die Haarzellen (im weiteren Verlauf der Cochlea) anregt... somit offenbar Signale erzeugt, die nicht von der spektralen Zerlegung durch die Wanderwelle kommen...
Das passt übrigens recht gut zu den Hörmodellen mit Mustererkennung...womit das ganze Maodell wieder etwas "schlüssiger" wird...aber wie gesagt, es ist ein Modell - letztendlich eine Vermutung...
Grüsse Joachim
So wie ich das in Erinnerung habe, sind die vorderen Haarzellen für hohe Frequenzen zuständig. Außerdem bedeutet eine höhere Feuerungsrate das Empfinden einer höheren Lautstärke bei der Frequenz, für die die betreffende Haarzelle zuständig ist. Die Verteilung der Haarzellen bezüglich ihrer "Frequenzzuständigkeit" kommt einer logarithmischen Verteilung m.E.n. übrigens weitaus näher, als einer linearen.
Nochmal zur Wahrnehmung: Ich halte es schon für sinnvoll, Detektor und Datenverarbeitung zu trennen. Egal wie die Datenverarbeitung später funktioniert, und das wird sie wie gesagt bei jedem Menschen anders tun: Das Brüllen eines Löwen bleibt an jedem Ohr erstmal das Brüllen eines Löwen, egal ob es sich beim Hörenden nun um einen Dompteur oder um das potentielle Mittagessen des Löwen handelt.
Darum denke ich schon, dass sich schon recht allgemeingültige Anforderungsprofile für die Schallreproduktion formulieren lassen. Wenn wir hingegen vom persönlichen Geschmack reden, dann ist das eine Sache der anschließenden Datenverarbeitung, worum ja grundsätzlich nicht gestritten werden kann. Nur hat das m.E.n. nicht immer mehr was mit möglichst akkurater Schallreproduktion zu tun.
Viele Grüße,
Michael
*edit*:
Ich habe mich vertan. Die Vorderen Haarzellen sind für hohe Frequenzen zuständig. Ich habe das in rot korrigiert.
Diskus_GL
07.12.2015, 10:36
Hallo Michael,
mit vorrderen Haarzellen meine ich die, die nahe dem Trommelfell sind (die als erstes "beaufschlagt" werden). Im Übrigen gibts auch Untersuchungen - z. B. von Kunchur - die ebenfalls nahelegen, daß es Analysen getrennt von der spektralen Zerlegung gibt - somit auch unabhängig von der "Frequenzzuständigkeit".
Ich hab es ja auch schon mal erwäht, daß die Einflüsse die die "Signaltreue" (des am Ohr eintreffenden Schalls) haben nicht so "ohrenfällig" sind. Das von mir besagte Hörmodell, lässt im Übrigen durchaus Trainig und Lernen zu - also was z. B. die Charakteristik und Art anbelangt (z. B. das Brüllen des Löwen ..wobei das für diese denkbaren Einflüsse ein sehr "grobschlächtiges" Beispiel ist. Ich würde hier eher an Anschlaggeräusche eines Klaviers, Signalmodulationen bestimmter Laute menschlicher Sprache und ähnliche "feineren" Transienten denken). Also was die Trennung von Detektor und Prozessor anbelangt sehe ich das anders... was zählt ist das was ich wahrnehme... das ist sicherlich deutlich schwieriger und komplexer, aber m. M. n. ist eine Betrachtung der Signalreproduktionstreue ohnehin nur noch "der Punkt auf dem i" ...also nicht mehr im (groben) Bereich einfacher tonaler Wahrnehmung oder einfacher Loakalisiation durch Pegel- und Laufzeitunterschiede...
Grüsse Joachim
Vorweg: Ich habe meinen vorigen Post korrigiert, wodurch sich aber an meiner Grundaussage denke ich nichts ändert.
@Joachim:
Das ist wohl die Frage, an der sich die Geister in (nicht nur diesem) Thread scheiden: Für die einen (und auch für mich) ist die Schallreproduktion eine eher technische Angelegenheit, die sich durchaus objektiv betrachten und untersuchen lässt, und für die anderen (und wenn ich das richtig verstanden habe, auch für dich) eine, die die Komplexität der "Datenverarbeitung" zusätzlich berücksichtigt wissen will.
Bis weitere bahnbrechende Entwicklungen in den Neurowissenschaften eintreten wird wohl kein Konsens herzustellen sein und das Thema bleibt beliebig kompliziert....:o
Viele Grüße,
Michael
Bis ca. 1,6kHz Amplituden-Zeitverlauf, über ca. 1,6kHz Hüllkurve.
Ich dachte das wären keine Sinusse, da passt jetzt aber was ganz gewaltig nicht. :rtfm:
Diskus_GL
07.12.2015, 11:44
Ich dachte das wären keine Sinusse, da passt jetzt aber was ganz gewaltig nicht. :rtfm:
...ertappt...:eek:
...ist natürlich - augfgrund des Wunsches von JFA... bezogen auf die Modell - oder Transformationsdarstellung... :ok:
Gruss Joachim
Naja, ich hoffe mal irgendwann wirst du das noch selber merken.. :rolleyes:
Bis ca. 1,6kHz Amplituden-Zeitverlauf, über ca. 1,6kHz Hüllkurve.
Das sind ja beeindruckend hohe Frequenzen. Wie sieht es so bei 20 kHz aus?
Die Auflösung einer Box liegt m. W. schon bei <0,02ms
???
und auch die auflösung des Gehörs liegt in diesem Bereich....
Mono- oder Biaural?
Im Übrigen gibts auch Untersuchungen - z. B. von Kunchur
Ist das der Kunchur, der auch für die Forderung nach hohen Samplingraten herangezogen wird, weil er sein eigenes Experiment und erst recht digitales Audio nicht verstanden hat?
Diskus_GL
07.12.2015, 12:53
Ist das der Kunchur, der auch für die Forderung nach hohen Samplingraten herangezogen wird, weil er sein eigenes Experiment und erst recht digitales Audio nicht verstanden hat?
Ja, genau der:
Milind N. Kunchur
Professor
Department of Physics and Astronomy
University of South Carolina
Aber sorry, daß ich einer Koryphäe wie Dir mit so einem Professor daherkomme... der kann ja nichts verstanden haben... ist der viel zu dumm für... und soviel Zeit un Budget für Studien, Untersuchungen wie Du kann der an so ner Universität auch nihct haben....:danke::danke::danke:
Sorry...nochmal
Joachim
PS.: Für alle, die nicht wissen worum es geht: http://boson.physics.sc.edu/~kunchur/papers/FAQs.pdf
Das Problem an der Sache ist, das Kunchur was die Samplingfrequenzen angeht kompletten Unfug verbreitet, er hat es einfach nicht verstanden. Den Rest müsste ich mir mal in Ruhe begucken, aber deine Polemik kannst du dir sparen, er wäre immerhin nicht der erste Prof, von dem sich sogar die eigene Uni in manchen Gefilden distanziert, passiert auch ganz gerne mal bei noch amtsinhabenden.
Diskus_GL
07.12.2015, 13:52
Das Problem an der Sache ist, das Kunchur was die Samplingfrequenzen angeht kompletten Unfug verbreitet, er hat es einfach nicht verstanden. Den Rest müsste ich mir mal in Ruhe begucken, aber deine Polemik kannst du dir sparen, er wäre immerhin nicht der erste Prof, von dem sich sogar die eigene Uni in manchen Gefilden distanziert, passiert auch ganz gerne mal bei noch amtsinhabenden.
Wir reden hier ja nicht von Samplingfrequenzen..
Man kann und sollte Studien oder Untersuchungen durchaus kritisch sehen... ich würde mir aber nicht so schnell anmaßen eine andere Person und deren "Ansichten" so einfach und arrogant abzutun...
Mache ich ja mit den hier verbreiteten Ansichten auch nicht...auch wenn ich die nicht so sehe... ich halte mich aber nicht für einen "Allwissenden"...
Grüsse Joachim
Weißt Du, ich muss nicht vor jemandem den Kotau machen, nur weil er einen Titel trägt. Wenn er Unsinn verzapft, bleibt es Unsinn.
Nehmen wir dieses hier: http://boson.physics.sc.edu/~kunchur/temporal.pdf
1) er will mir allen Ernstes was von hoher Abtastrate (hoher Bandbreite wie er im FAQ klarstellt) erzählen, nutzt aber einen Kopfhörer, der nur bis 30 kHz geht? Was sich im Graph des wiedergegebenen Rechteck wunderbar zeigt? Oh bitte!
2) Hat er denn mal getestet, was passiert, wenn man die Bandbreite wie bei CD begrenzt? Als Falsifizierung? Ich lese nichts davon. *
3) Und, ganz wichtig: Mit normaler CD-Abtastrate ist es problemlos möglich, Zeitunterschiede kleiner als die Samplingperiode zu erfassen bzw. wieder zu geben. Beispiel: Cosinusburst bei 1kHz, analog erzeugt, mit 44.1 kHz abgetastet. Der wird in der digitalen Welt anders aussehen, wenn er nur minimal verzögert wird, als ohne Verzögerung. Und wenn dann wieder zurückgewandelt wird, dann erhalte ich wieder zwei Bursts, die leicht zeitlich verschoben sind. Das ist Nyquist-Shannon. Das heißt, seine Forderung nach hoher zeitlicher Auflösung ist erfüllt. Was nicht erfüllt ist, dass ist die saubere Wiedergabe eines Rechtecks bei 7 kHz.
4) Beim nochmaligen Durchlesen noch auf Tabelle 2 gestoßen. Hallo? Warum zur Hölle gleicht man den Pegelunterschied nicht aus?
Tut mir leid, das Experiment ist gut gemeint, aber wie ich immer wieder betone, ist "gut gemeint" der natürlich Feind von "gut gemacht".
Da hilft auch die Professur nicht.
* man könnte z. B. einfach mal einen 7 kHz-Ton nehmen und den Test wiederholen. Oder den 7 kHz-Ton auch weglassen. Ich lese was von 22 kHz Rechteck, um das Umschalten (Gating?) zu testen.
@Joachim und Grasso
Über welche Zeitfehler redet ihr denn eigentlich?
1. Phasendrehungen innerhalb des Frequenzganges (die typischen eines Mehrwegers)
2. Resonanzen
3. Reflexionen Schon die Phasendrehung von Linkwitz-Riley zweiter Ordnung stört das Zeitverhalten: Ein Rechteck (mit einer Grundwelle zwischen einem Drittel der Trennfrequenz und der Trennfrequenz) ist nicht mehr als solches zu erkennen. Das ist das grundsätzliche Allpaß-Problem, eine breitbandige Verschlechterung des Zeitverhaltens.
Weichen und andere Allpässe höherer Ordnung, etwa Butterworth 3. Ordnung, Teilschwingungen des Schwingkolbens, akustisch unvollständig angepaßte Trichter und stehende Wellen im Gehäuse führen zu Resonanzen, die das Zeitverhalten auch verschlechtern. Die Resonanz ansich stört den Phasengang nur schmalbandig, stört aber die Gruppenlaufzeit.
Spiegelungen (an Wänden) verändern das Zeitverhalten auch, gehören aber in die Raumakustik.
Habe heute mal wegen Mathematik und deren Geschichte nachgeforscht.
Im Wikipedia Artikel ist mir ein Link aufgefallen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Mathematik
Und das hier von einem Mathematiker in einem Interview gesagt.
Der Mathematiker Claus Peter Ortlieb kritisiert die – seiner Ansicht nach – zu wenig reflektierte Anwendung der modernen Mathematik:
„Man muss sich bewusst machen, dass die Erfassung der Welt durch Mathematik Grenzen hat. Die Annahme, sie funktioniere allein nach mathematischen Gesetzen, führt dazu, dass man nur noch nach diesen Gesetzen Ausschau hält. Natürlich werde ich sie in den Naturwissenschaften auch finden, doch ich muss mir im Klaren darüber sein, dass ich die Welt durch eine Brille hindurch betrachte, die von vornherein große Teile ausblendet. […] Die mathematische Methode ist längst von Wissenschaftlern fast aller Disziplinen übernommen worden und wird in allen möglichen Bereichen angewandt, wo sie eigentlich nichts zu suchen hat. […] Bedenklich sind Zahlen immer dann, wenn sie zu Normierungen führen, obwohl niemand mehr nachvollziehen kann, wie die Zahlen zustande gekommen sind.“[3] (https://de.wikipedia.org/wiki/Mathematik#cite_note-3)
Hier das ganze Interview
http://www.brandeins.de/archiv/2011/rechnen/die-welt-laesst-sich-nicht-berechnen/
Tolles Interview: ein Mathematiker, der in der Mathematik keine Zukunft sieht. Beruf verfehlt?
Eine Passage ist mir hängen geblieben:
Das erste Gesetz von Newton zum Trägheitsprinzip etwa besagt, dass ein Körper, der sich in einem kräftefreien Raum bewegt, seine Geschwindigkeit aufrechterhält und diese nicht ändert. Die Annahme eines kräftefreien Raumes ist eine reine Fiktion. Ein solcher Raum existiert nicht.
Das ist entweder falsch wiedergegeben, oder es offenbart wunderbar, warum bei dem Herrn etwas hakt.
1.) Was bestimmt, dass es keinen kräftefreien Raum gibt?
2.) Wenn es keinen kräftefreien Raum gibt, ist das Gesetz dann falsch?
Antworten:
1) die Physik, dargestellt durch die Mathematik
2) Nein, es ist richtig. Es ist lediglich durch Einstein erweitert worden. Und mit was? Mit Mathematik!
Wir müssen auch mal die Kirche im Dorf lassen. Die Wellengleichung ist ziemlich alt, und bisher hat sich da nichts dran getan. Sie ist gelöst, mehrfach bestätigt, und allgemein anerkannt. Als Gläubiger einer höheren Macht bist Du gerne eingeladen, die Wellengleichung zu erweitern. Du solltest nur aufpassen, dass Du dabei keine Mathematik verwendest.
Ähem, Franky, kann es sein, dass sich das sich die Kritik des Kollegen Ortlieb eher auf die zu unbedachte "Anwendung" der Mathematik auf gesellschaftliche und ökonomische Abläufe bezog?
Hier mal ein positives Beispiel und dazu noch sehr gut erklärt: http://www1.wdr.de/fernsehen/wissen/quarks/sendungen/uebersicht-einstein-100.html
Diskus_GL
07.12.2015, 22:00
Soweit ich mich erinnere, kann man physikalische Vorgänge erfassen um sie dann mit Mathematik zu beschreiben...umgekehrt geht nicht (Mathematik hat m. W. keine erfassbaren Grössen) ...
Ich hab manchmal den Eindruck manche Zeitgenossen sind bereits in der Matrix und beim dritten Bootvorgang stehengblieben....die kennen gar keine realen Vorgänge....:D
Grüsse Joachim
Na, habs ja nicht anders erwartet. Vielleicht liegts auch am Alter das man Sachen etwas anders sieht wie in jüngeren Jahren. Vor 20 Jahren habe ich auch noch anders gedacht. Ich denke das ist alles gut so!
FoLLgoTT
07.12.2015, 22:05
Ich hab manchmal den Eindruck manche Zeitgenossen sind bereits in der Matrix und beim dritten Bootvorgang stehengblieben....die kennen gar keine realen Vorgänge....:D
Also ich benutze reine Mathematik (Faltung), um die Realität zu verändern. Bin ich nun der Auserwählte? :D
Ähem, Franky, kann es sein, dass sich das sich die Kritik des Kollegen Ortlieb eher auf die zu unbedachte "Anwendung" der Mathematik auf gesellschaftliche und ökonomische Abläufe bezog?
Hier mal ein positives Beispiel und dazu noch sehr gut erklärt: http://www1.wdr.de/fernsehen/wissen/quarks/sendungen/uebersicht-einstein-100.html
Ja, da hast Du recht aber vieles dürfte er allgemein gültig gesehen haben.
Sehe ich übrigens auch so. Ich frage mich oft was sich manche einbilden die Weisheit gepachtet zu haben. Irgendwann kommt wieder was was alles in Frage stellen kann.
Wir sind ein nicht mal Bazillus in einem riesigen Kosmos und malen uns mit einer Wellentheorie umfassendes Wissen an. Ich kann da kein rationales Denken hinter vermuten.
Wir wissen so wenig und denken wir können so viel erklären. Das Leben an sich ist einfach fantastisch und allein unser Gehirn ist sowas von Komplex das da noch Generationen von Wissenschaftlern dran studieren können.
Diskus_GL
07.12.2015, 22:20
Also ich benutze reine Mathematik (Faltung), um die Realität zu verändern. Bin ich nun der Außerwählte? :D
Irgendwie schon tragisch... der "Auserwählte" merkt schon gar nicht mehr, daß er mit seiner Faltung physikalische Größen (in diesem Fall wohl elektrischen Strom...oder im digitalen Beriech den Wert des Bits) verändert...
Die Realität ist der elektrische Strom..nicht die Faltung (die ist nur ein Regelwerk um die Größe des elektrischen Stroms durch Diskrete Bauteile o. ä. zu verändern...)...
So sehr in der Matrix... unglaublich
Grüsse vom Unwissenden Joachim
PS.: Wahrscheinlich glaubt der Auserwählte ja auch wenn er sein Mikro an den PC anschliesst und sein PC nach diversen schnell ablaufenden Rechenoperationen ihm einen Frequenzgang anzeigt, daß dies dann die "Realität" ist und merkt nicht daß es das Ergebnis einer Berechnung ist...weil es ja so schnell angezeigt wird...
Diskus_GL
07.12.2015, 22:26
..vielleicht kann mir der Auserwählte auch die Einheit der Faltung nennen...
Ich denke der Begriff "der Einfältige" passt besser....:D
gelöscht wegen Überreaktion
Diskus_GL
07.12.2015, 22:47
Vielleicht hilft ja ein Beispiel um den Unterschied zwischen Physik und Mathematik zu begreifen:
Wenn also der Auserwählte z. B. unter einem hohen Haus steht und von Dach des Hauses ein Stein auf seinen Fuß fällt, wird er danach einen kaputten Fuß haben.
Der Fall des Steins ist ein physikalischer Vorgang, ebenso wie die Zertrümmerung seines Fußes… es ist keine mathematische Gleichung, die seinen Fuß zertrümmert hat…es ist der durch seinen Fuß abrupt abgebremste Stein.
Der Auserwählte kann jetzt natürlich mit Hilfe der Mathematik berechnen, welche Kraft dieser Stein auf seinen Fuß ausgeütbt hat…wenn er gut ist, wird er auch noch die Verformung seinen Fußes mit Hilfe der Mathematik berechnen können…aber ich vermute mal dazu wird er dann weder Lust noch Zeit haben..er wird wohl schreien… das aber wahrscheinlich mathematisch…
Grüsse Joachim
..vielleicht kann mir der Auserwählte auch die Einheit der Faltung nennen...
Ich denke der Begriff "der Einfältige" passt besser....:D
Hübsch eingebildet.....
die Physik wird nun mal in der Spräche der Mathematik erzählt/erklärt. Nur so kamen und kommen Einstein, Feynman, Hawking Co. zu den Erkenntnissen und Erklärungen der Zusammenhänge in der Welt.
Du meinst ein Gefühl für die Physik zu haben und erklärst andere für einfältig... jeder hat halt andere Stärken. Sich der Mathematik zu verschließen hat auch seine Vorteie: So kann man auch schön schwammig bleiben. Einstein hatte auch so seine Probleme mit der Quantenphysik.....aber er hat Heisenberg auch nicht gleich für einfältig erklärt.
Vielleicht hilft ja ein Beispiel um den Unterschied zwischen Physik und Mathematik zu begreifen:
Wenn also der Auserwählte z. B. unter einem hohen Haus steht und von Dach des Hauses ein Stein auf seinen Fuß fällt, wird er danach einen kaputten Fuß haben.
Der Fall des Steins ist ein physikalischer Vorgang, ebenso wie die Zertrümmerung seines Fußes… es ist keine mathematische Gleichung, die seinen Fuß zertrümmert hat…es ist der durch seinen Fuß abrupt abgebremste Stein.
Der Auserwählte kann jetzt natürlich mit Hilfe der Mathematik berechnen, welche Kraft dieser Stein auf seinen Fuß ausgeütbt hat…wenn er gut ist, wird er auch noch die Verformung seinen Fußes mit Hilfe der Mathematik berechnen können…aber ich vermute mal dazu wird er dann weder Lust noch Zeit haben..er wird wohl schreien… das aber wahrscheinlich mathematisch…
Grüsse Joachim
Sorry, wie polemisch und lächerlich. Was Du Dir so zutraust über andere auszusprechen. Charakter ist wohl ein Fremdwort ...hat ja auch keine Einheit :thumbdown:
P.S.: und der von Dir favorisierte MSW, der ja angeblich viel näher am "physikalischen"/"natürlichen" Hören sei macht schon von vornherein so viele Fehler, was die mir zur Verfügung stehende und nach Deiner Meinung unzulängliche Messtechnik seit 35 Jahren zeigt, nur die tollen Eigenschaften angeblich nicht, die an der "Cochlea" alles wieder wett machen.....Junge, Junge, Junge....auch ohne Mathematik ist das von der Argumentation eher schwach....
Mathematik will eine widerspruchsfreie Symbolik sein. Früher war das Wort (logos) das wichtigste Mittel der Wissenschaft, heute ist es das ? (mat*, wie auch in Automat). Halt das, worin gedacht wird. Alles ist Kunst, selbst Zerstörung und Folter, nur bringt einen manche weiter und befriedigt mehr als andere.
Da haben sich ja wirklich drei gefunden. Offensichtlich das Thema nicht so wirklich verstanden, aber immer druf da in einer polemischen, provokativen, selbstgefälligen und auf persönlicher Ebene beleidigenden Art die mir die Fußnägel rauszieht. Komischerweise sind das dann aber auch genau die, die sich des öfteren über die Diskussionskultur ihrer "Gegner" echauffieren.
Es ist traurig, aber auch bezeichnend, das Diskussionen mit Gläubigen immer wieder genau an dieser Stelle landen. Da kommen dann Sachen wie das Galileo-Gambit und die gesamte Schoppenhauer-Liste wird feinsäuberlich abgearbeitet, aber man selbst ist ja der Gute, weil man das Gefühl hinter sich zu wissen glaubt.
FoLLgoTT
08.12.2015, 06:50
So sehr in der Matrix... unglaublich
Dem Smily hast du aber schon gesehen? Oder kennst du den Film "Matrix" gar nicht und hast den Witz mit dem Auserwählten nicht verstanden? Meine Güte. :confused:
Natürlich weiß ich, dass der PC physikalisch funktioniert, ich bin doch nicht blöd (und dazu noch Technischer Informatiker). Nur wäre diese Realitätsveränderung ohne die Mathematik gar nicht möglich. Du könntest in diesem Forum ohne Mathematik auch gar nicht schreiben. Das gäbe es nämlich gar nicht. Das nur nebenbei.
Denn eine hohe GLZ an sich ist ja nichts schlimmes, doof ist es erst wenn die schwankt
Bei Kopfhörern sollte die Verzögerungszeit kleiner als eine Periode von 20 KHz sein. Das ist die Höchstforderung. Bei Lautsprechern ist eine größere Verzögerungszeit zulässig, weil die Schalllaufzeit hinzu kommt. Sie sollte aber viel kleiner als letztere sein, sagen die PA-Leute. Außerdem sollte sie nicht moduliert sein. Wie stark die frequenzabhängigen Schwankungen der Gruppenlaufzeit sein dürfen, weiß ich nicht. Ich erinnere mich daran, wie ich das erste Mal mit einem Sinusgenerator, Mikrofon und Voltmeter Frequenzgänge gemessen habe. Selbst im Nahfeld waren die Schwankungen von Cent zu Cent so groß, daß das Gefühl von Chaos größer als das von Kosmos war. Erst nachdem ich den Sinus gewobbelt (und später das Voltmeter auf Effektivwertmessung umgebaut) habe, konnte ich "ernsthaft" Lautsprecher bauen.
sagen die PA-Leute
Kannst du das irgendwie untermauern? Das höre ich gerade zum ersten mal, und ich bin schon recht gut rumgekommen..
Irgendwie komme ich langsam dahinter, warum in Deutschland die Mathematik so... unterentwickelt ist.
-----
Bei Kopfhörern sollte die Verzögerungszeit kleiner als eine Periode von 20 KHz sein.
Hm? Warum? Ich kann die Forderung nach geringer Latenz ja durchaus verstehen, aber 50us? Bzw. 1,7 cm?
Kripston
08.12.2015, 07:46
Hallo,
vielleicht sollte man einem bestimmten Herren hier mal den Unterschied zwischen (konstanter) Latenz und (möglicherweise schwankenden) Gruppenlaufzeitverzerrungen erklären....
Bei reiner Stereowiedergabe ist eine Latenz völlig egal, bei PA oder Heimkino sieht es dann anders aus.
Gruß
Oberlehrer
Peter Krips
FoLLgoTT
08.12.2015, 08:45
Vielleicht hilft ja ein Beispiel um den Unterschied zwischen Physik und Mathematik zu begreifen:
Je öfter ich deine letzten Beiträge lese, desto mehr ärgere ich mich über sie. Denkst du, ich bin ein Idiot? Hast du keinen Sinn für Ironie?
Unglaublich. Auf so was habe ich wirklich keine Lust.
Und jetzt erkläre ich dir mal was: die Faltung und die ganzen Algorithmen, die davor und dahinter hängen sind reine angewandte Mathematik. Man könnte den gesamten Ablauf der Software theoretisch auf Papier aufschreiben und das Ergebnis wäre identisch (da auch die Rundungsfehler und Bitgenauigkeiten bekannt sind). Einzig das Timing und die D/A-Wandlung am Ende beschreibt die Transformation, die aus den diskreten Signalen (=Zahlenwerte pro Zeit) ein stetiges analoges macht.
Die physikalische Grundlage des Prozessors spielt für das Ergebnis überhaupt keine Rolle. Der könnte auch ganz anders funktionieren (z.B. ohne elektrischen Strom) und das Ergebnis wäre trotzdem identisch (solange Wandler und Taktgeber gleich sind).
Theoretisch könnte das ein Superhirn auch im Kopf rechnen und dann per Batterie und ultraschneller Handbewegung den DAC füttern. :rolleyes:
Es gibt einen großen Unterschied zwischen der Erzeugung eines Rechenergebnisses und der Transformation dieses Ergebnisses in eine reale physikalische Größe.
Diskus_GL
08.12.2015, 10:19
Hallo Nils,
vorweg: Ich halte Dich nicht für einen Idoten – eher das Gegenteil. Und Deine Anspielung auf Matrix habe ich in der Tat falsch verstanden… das tut mir Leid und ich wollte dich damit nicht beleidigen oder kränken…es war etwas überreagiert…Sorry.
Dein letzter Satz zeigt im Übrigen ganz gut, wo die Diskrepanzen liegen.
Es gibt einen großen Unterschied zwischen der Erzeugung eines Rechenergebnisses und der Transformation dieses Ergebnisses in eine reale physikalische Größe.
In der Informatik mag es eher so sein, daß man zuerst eine mathematische Lösung entwickelt um sie dann in reale physikalische Größen zu transformieren.
In der Physik ist es genau umgekehrt. Man hat physikalische Vorgänge, die man beobachten und deren realen physikalichen Größen erfassen kann (z. B. einen zeitlichen Lufdruckverlauf). Diesen (beobachteten/erfassten) realen physikalischen Vorgang kann man dann mit Hilfe der Mathematik in eine andere Darstellung oder gar beschreibende Gleichung transformieren (bei den zeitlichen Luftdruckschwankungen kann man diesen z. B. mit Hilfe der Fourier-Transformation in eine Amplituden-Frequenzdarstellung transformieren).
Mir geht es hier immer nur um eine klare Differenzierung zwischen der realen Größe (den zeitlichen Luftdruckschwankungen, also der beobachtbaren Ursache) und deren mathematischen Darstellung z. B. durch Sinusfrequenzen (also der Darstellung bzw. dem mathematischen Modell).
Ich hatte ja mal ausgeführt, warum ich möglichst eindeutige und klare Formulierungen bevorzuge. Es hilft Missverständnisse zu vermeiden und – vor Allem bei denen, die nicht so bewandert sind in Systemtheorie, DGLs, Modellen oder Transformationen – hilft es die beobachtbaren physikalischen Vorgänge besser zu verstehen (wie gesagt, ich kenne viele, die Schwierigkeiten haben zu verstehen wie all die vielen Sinusfrequenzen in der einen Rille einer Schallplatte Platz finden… Klarer Fall einer Verwechslung von Ursache und Darstellung).
Mir ist auch klar, daß oft die mathematische Darstellung oft hilft etwas zu verstehen..aber es muß klar bleiben, das es sich dann um eine mathematische Darstellung handelt… und das sollte in der Verwendung von Begriffen und Wörtern zum Ausdruck kommen… deshalb reagiere ich bei Sätzen wie „Schall besteht aus Sinusfrequenzen“ etwas „allergisch“ (ich kenne einfach zu viele, die glauben, das wäre physiklaisch wirklich so..das wäre „real“)…
Grüsse Joachim
Dein letzter Beitrag zeigt sehr deutlich, was du nicht verstanden hast. Genau wie unser Organismus aus Atomen besteht, besteht die vierdimensionale reale Welt die uns umgibt aus Sinusschwingungen, und wenn man genau genug hin sieht, sieht man das völlig ohne Transformationen, genau wie mit den Atomen.
FoLLgoTT
08.12.2015, 11:24
vorweg: Ich halte Dich nicht für einen Idoten – eher das Gegenteil. Und Deine Anspielung auf Matrix habe ich in der Tat falsch verstanden… das tut mir Leid und ich wollte dich damit nicht beleidigen oder kränken…es war etwas überreagiert…Sorry.
Schon vergessen. Im Internet entstehen schnell mal Missverständnisse. :prost:
Ich mache deswegen bewusst Smilys hinter Sätze, die man nicht ganz ernst nehmen sollte.
In der Informatik mag es eher so sein, daß man zuerst eine mathematische Lösung entwickelt um sie dann in reale physikalische Größen zu transformieren.
In der Physik ist es genau umgekehrt. Man hat physikalische Vorgänge, die man beobachten und deren realen physikalichen Größen erfassen kann (z. B. einen zeitlichen Lufdruckverlauf). Diesen (beobachteten/erfassten) realen physikalischen Vorgang kann man dann mit Hilfe der Mathematik in eine andere Darstellung oder gar beschreibende Gleichung transformieren (bei den zeitlichen Luftdruckschwankungen kann man diesen z. B. mit Hilfe der Fourier-Transformation in eine Amplituden-Frequenzdarstellung transformieren).
Ich verstehe, was du meinst. Da sich aber Software und Physik problemlos koppeln lassen und das in unserer Zeit praktisch alles bestimmt (fast überall ist Software drin), halte ich diese Differenzierung gar nicht für so relevant. Oder anders: mir ist es egal, wie ich mein Ziel erreiche. Die mathematischen Modelle helfen mir aber enorm, die richtigen Anfasser zu finden. Sie lassen mich die realen Größen so formen, wie ich sie haben will.
Ob Wellen wirklich aus Sinüssen bestehen oder nicht, ist mir eigentlich egal. Da bin ich ganz Ingenieur. Wichtig ist mir, was in der Praxis Relevanz hat und wie es sich so verändern lässt, wie ich es haben will. :)
Zu den Zeitanforderungen, Dommii und JFA: Man sieht und hört die Musiker auf der Bühne gleichzeitig und schätzt unbewußt die Entfernung ein. Nicht nur anhand der Optik sondern auch akustisch, nämlich anhand von akustischen Spiegelungen, mitsingenden Fans in der ersten Reihe, durchkommendem Direktschall von den Saitenverstärkern, Trommeln, Monitoren und so weiter. Wenn das nicht zusammenpaßt, klingt es nicht. Es gibt zwar auch bei sehr großen Konzerten den Fall, daß der Techniker das Signal vorne künstlich verzögert, damit es sich zeitgleich mit weiter hinten aufgestellten Lautsprechern mischt, doch ist das eher Satellitenfernsehen als live. Verzögerungen sind live immer lästig. Kopfhörer berühren die Ohren, sind also wesentlich aufdringlicher als Lautsprecher, so wie eine Fliege. Heutzutage muß man mit allem rechnen, da sollte wenigstens die Verzögerung unschädlich sein. Daß das Computer nicht können, ist nur ein weiterer Grund dafür, es ohne sie zu versuchen. Mag extrem scheinen, aber extrem ist in Wirklichkeit nur der heutige Stand der Technik.
Es gibt zwar auch bei sehr großen Konzerten den Fall, daß der Techniker das Signal vorne künstlich verzögert, damit es sich zeitgleich mit weiter hinten aufgestellten Lautsprechern mischt
Es ist gerade umgekehrt: Wenn bei einem sehr großen Konzert die hinteren Zuschauer auch noch was mitbekommen sollen, wird weiter hinten im Saal - vielleicht auf halber Tiefe - ein nach hinten gerichtetes weiteres Lautsprecherpaar aufgestellt. Das dort abgespielte Signal wird mit einem Delay beaufschlagt, dass der Schalllaufzeit der Bühnenboxen bis zum hinteren Lautsprecherpaar entspricht.
Das Stichwort hierfür ist "Delay-Line".
Viele Grüße,
Michael
Verzögerungen sind live immer lästig.
Ja aber doch nicht 50us!
Wie waren nochmal die Grenzwerte bei Lip-Sync? Die müssten doch hier auch anwendbar sein, ist doch im Grunde das gleiche (Synchronisation auditorisches und visuelles System)
Kripston
08.12.2015, 20:08
Hallo,
Es ist gerade umgekehrt: Wenn bei einem sehr großen Konzert die hinteren Zuschauer auch noch was mitbekommen sollen, wird weiter hinten im Saal - vielleicht auf halber Tiefe - ein nach hinten gerichtetes weiteres Lautsprecherpaar aufgestellt. Das dort abgespielte Signal wird mit einem Delay beaufschlagt, dass der Schalllaufzeit der Bühnenboxen bis zum hinteren Lautsprecherpaar entspricht.
Das Stichwort hierfür ist "Delay-Line".
Es ist praktisch noch ein wenig pfiffiger, die Raumlautsprecher weden noch ca. 5 ms mehr verzögert als die reine Laufzeit. Dann greift nämlich der Präzedenzeffekt: Für den Hörer kommt dann der Klang und die Ortung immer noch von der Bühne und die Raumlautsprecher erhöhen letzlich nur den Pegel, werden aber nicht als eigene Schallquellen wahrgenommen.
Latenzen sind bei PA in der Tat ein Thema, die sind aber unbedenklich, wenn die innerhalb bestimmter Grenzen bleiben.
War mal bei einem Vortrag von Prof. Anselm Görtz an der Uni Stuttgart dabei.
Die Latenzen können aber gerade im Bassbereich mit FIR Filterung / Entzerrung nicht mehr tolerable Werte annehmen, daher ist es dort Standard nur "obenrum" mit FIR zu filtern, "untenrum" aber mit IIR, dann bleibt die Gesamtlatenz gering.
Gruß
Peter Krips
Es ist praktisch noch ein wenig pfiffiger, die Raumlautsprecher weden noch ca. 5 ms mehr verzögert als die reine Laufzeit. Dann greift nämlich der Präzedenzeffekt: Für den Hörer kommt dann der Klang und die Ortung immer noch von der Bühne und die Raumlautsprecher erhöhen letzlich nur den Pegel, werden aber nicht als eigene Schallquellen wahrgenommen.
Scheinbar gibt es unter PA'lern da eine gewissen Uneinigkeit. Auf dieser (http://www.beschallungs-tipps.de/html/delay-line.html)Webseite steht Folgendes:
Manche Leute stellen die Verzögerungszeit gerne etwas länger ein.
Dadurch wird die Ortung verbessert.
Das heisst, die Zuhörer erkennen die Richtung als <von vorne> etwas besser. Nachteil:
Der Sound verwischt, die Verständlichkeit sinkt.
Das ist meiner Meinung nach nicht in Ordnung.
Viele Grüße,
Michael
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