16 Hertz wiedergeben

[Grasso]

Hallo!

Wie kann man 16 Hz mit analoger Technik wiedergeben? Wer tut das? Ich frage, weil ich einen Verstärker plane und wissen möchte, wie das Subsonicfilter auszulegen ist.

Bei Magnettonbandgeräten sollte das Verhältnis von Kopfbreite zu Bandgeschwindigkeit möglichst groß sein, damit die Kopfspiegelresonanzen möglichst tief liegen. Bei guten Geräten liegt die erste Resonanz bei 40Hz, darunter fällt der Pegel wohl --ich glaube-- mit 12dB/Oktave, also minus 16dB bei 16 Hz.

Bei Plattenspielern gibt es die aus der Masse des Tonarms und der Nachgiebigkeit des Nadelträgers gebildete Tonarmresonanz, unterhalb der der Pegel mit 12dB/Oktave fällt. Das ist auch gut so, weil ansonsten das Rumpeln den Tonabnehmer übersteuern würde. (Übrigens ist die Platte im Bass Mono, schwingt also nur auf und ab und nicht seitlich.)

Es gibt Platten, die sehr gerade sind und somit kaum rumpeln, meist eher schwere Pressungen, und andere, die so wellig sind, daß man selbst mit einem elektrischen 25 Hz-Hochpaß zweiter Ordnung noch den Schwingkolben wandern sieht, wenn man laut aufdreht. So ein elektrisches plus das gleiche Tonarmfilter ergäben zusammen etwa minus 17dB bei 16 Hz.

Man muß also mit ein bis zwei Bel elektrischem Pegelverlust bei 16Hz rechnen. Ich habe die Erfahrung gemacht, daß geschlossene Lautsprecher mit fc=60Hz mit solchen Vorgliedern auch bei hohen Pegeln klarkommen. Sofern man nicht in einer Halle hört, ist der Frequenzgang wegen der Raumresonanzen stärker gemittelt dann zumindest bis zum Kontra-E gerade, und auch das Subkontra-H ist noch zu hören. Tiefer habe ich nicht gefischt.

Uli

[Grasso]

Ja, aber auf der Rückseite, und zwar getrennt für Lautsprecher und Kopfhörer jeweils schaltbar 1.O 40Hz und noch einmal schaltbar 1.O 16Hz. 2.O 25Hz finde ich zu abrupt, gerade wenn noch der gleiche Hochpaß des Abtastsystems hinzukommt.

Ein geschlossener Tieftöner muß wohl ein fc von höchstens 40Hz und 0,002m^2 Abstrahlfläche je Kubikmeter Hörraum haben, damit man 16Hz sicher hören kann. Also ein 30er je Seite in einem schönen Zimmer.

Dort herrschen bei 16Hz Druckkammerverhältnisse. Wenn der Plattenspieler nur einen leichten Teller hat, sollte sein Chassis belüftet sein, damit kein Druckunterschied entsteht und den Teller schwingen läßt.

Hat man schon 16Hz bewußt in Vinyl gepreßt?

[Eismann]

hi Grasso,

wozu brauchst Du denn 16Hz in hoher Qualität, wenn ich mal provokativ fragen darf?
es gibt zwar ein paar wenige Musikinstrumente und Synthis, die 16Hz in ihrem Tonumfang vorweisen. Darunter Kirchenorgel und Kesselpauke. Ein Piano hingehen nicht mehr. Elektrobässe und Kontrabässe gehen bis 41Hz. bei 5- und 6-Saitern noch etwas tiefer.
Allerdings sind das dann keine reinen 16Hz-Sinus Schwingungen.

Grus Eismann

[Grasso]

Hi, es geht mir um den Spaß an der Freud. Wieso soll man die unterste Oktave nicht hörbar machen?

[Quongelvis]

Ich hatte bei den ganz tiefem Frequenzen das Problem ständig den Pegel nachzuregeln, die Intensität ist je nach Platte sehr unterschiedlich. Mittlerweile höre ich ohne Sub, bei 40 Hz ist Schluß und das reicht mir.

ok, ist vielleicht OT

Gruß Carsten

[Gabrie]

Hi, wenn man mal "fertige" Verstärker untersucht, stellt man oft fest, das der untere feste Filter auf < 8 Hz ausgelegt ist. Auch dann wird man natürlich schon einen leichten Pegelabfall, im hörbaren Spektrum, messen können. Die, damit einhergehende Phasenverschiebung, wird dann, unter Umständen, schon deutlich hörbar!
Um 16 Hz sauber wiedergeben zu können, muss man den Filter im Verstärker, schon auf ~ < 2 Hz aus legen, was technisch aber kein Problem darstellt.
Der zuschaltbare Subsonicfilter wirkt dagegen schon oft bei 30 - 50 Hz, was aber eher praxisgerecht ist :D
Gruß Gabriel

[Grasso]

Ich hatte bei den ganz tiefem Frequenzen das Problem ständig den Pegel nachzuregeln, die Intensität ist je nach Platte sehr unterschiedlich. Mittlerweile höre ich ohne Sub, bei 40 Hz ist Schluß und das reicht mir.

ok, ist vielleicht OT

Gruß Carsten
Gar nicht, sehr hilfreich! Dir hat es also bei manchen Platten zu sehr gerumpelt. Ich nehme an, daß das nicht nur an der Varianz verschiedener Aufnahmen sondern auch an einer gewissen Nichtlinearität Deiner Kette lag. Angesichts der möglichen Klingeltöne von Tonabnehmer+Tonarm, Plattenteller und Raum sollte man die ganze Kette gründlich durchrechnen (wo stelle ich den Plattenspieler hin, wo die Boxen?) und das Ergebnis vielleicht mittels Meßschallplatte überprüfen.

Gabrie, 16 Hz werden nie sauber sondern immer verschmiert sein, ist halt am unteren Ende des Übertragungsbereich. Aber dennoch und gerade deshalb sollten 16 Hz noch da sein.

[Eismann]

In der elektronik (analog- und verstärkertechnisch kenne ich mich nun nicht so aus.
Beim Thema Raum und Schallwandlung würde ich dann eine DBA -Prinzip anvisieren. Denn in die meisten Räume passt eine 16-Hz-Welle nicht rein. Grasso, Du hast das auch richtigerweise mit Druckkammerverhältinisse formuliert. Stehende Wellen sind dann möglicherweise weg.
Aber dann machen leider die höheren Frequenzen wieder Ärger. Und es kommen solche Sachen heraus wie bei 30 Hz Trennen zum nächsten Töner. Mag ich persönlich nicht so.
Bei diesem Mehrwege Aufwand könnte man doch eher ein DBA bauen, der natürlich einen dafür dedizierten Raum verlangt. Der ist aber von seiner Größe weniger kritisch. Es muss halt ein Stereodreieck reinpassen (wegen der sonstigen Klanganforderungen)
Man baut also auf 2 gegenüberligenden Wänden je eine "Boxenwand" auf, die aus je 2-4 Basschassis besteht. Diese sollten von sich aus mit viel Hub und Membranfläche gesegnet sein. Und dann kommen die halt in entsprechend große geschlossene Kammern. Dem Raum werden dadurch einige qm genommen und man erhält eine ebene Wellenfront, die auch übergroße Wellen authentisch abbildet.
Wahrscheinlich muss das System oder zunmindest der Bassbereich aktiv entzerrt werden.
für die Auswahl der Chassis gilt diese Formel:
SPL-max(f) = 20 x LOG (0,37 x Sd x Xmax x f²)
Angenommen wir benötigen eine SPL von 70dB und 16 Hz, dann sieht die Formel so aus:
70dB=20x log(0,37*SD*xMax *16²)

Das ganze muss nun nach SD*xmax aufgelöst werden. :denk:

Mal so ins Blaue: ich drehe die Formel um:
log(0,37*16² * SD *xmax) = 70dB/20
die beiden konkreten Zahlen kann man ausrechnen: 0,37*16*16 = 94, 72 . also
log(94,72 * SD *xmax) = 70dB/20

Wenn ich jetzt nicht voll daneben liege... dann kann man die log Klammer so auseinander nehmen:
log(94,72 ) + Log(SD *xmax) = 70dB/20

und dann bringe alle unbekannte nach links:

Log(SD *xmax) = 70dB/20 +log(94,72 )

Jetzt nutze ich den Taschenrechner und rechne auf der rechten Seite alles aus:

Log(SD *xmax) = 36,97644

da ich jetzt mit meinen Algebra-Kenntissen am Ende bin, probiere ich für die linke Seite mal aus...
8 *15 " Bässe mit 30mm Hub. Das muss als erstes in m und m² ungerechnet werden.
ein 15" hat typischerweise 850cm². Bei 8 Stück und der Umrechnung sind das 0,68m². Der Hub in m ist dann 0,03m. Das macht 0,68*0,03=0,0204
log (0,0204) = -1,690

Wir liegen also noch einige Zehnerpozenzen vom Ziel entfernt. Ich halte das Unternehmen daher für recht unrealistisch.

Mit freundlichen Grüßen :D
Eismann

[Kripston]

Hallo,

ich komme bei 8 X 15" und 30 mm Hub Spitze/Spitze auf 117 dB
bei 16,33 Hz...
Da ist noch kein Roomgain dabei....

Gruß
Peter Krips

[Eismann]

ok Peter, möglicherweise habe ich beim Umformen Fehler drin. Möchtest Du Deinen Rechenweg mal posten?

[Grasso]

Du hast etwas unterschlagen, Eismann. :) SPL-max(f) = 112dB - 20 x LOG (0,37 x Sd x Xmax x f²).