Subharmonische Interferenz, Resonanz und Intermodulation

futurimperfekt · Gast

Hallo,

Folgende Logik:

A) Bei Inteferenzen kann man ja Schwebungen hören welche tiefer schwingen als die interferierenden Frequenzen.

B) Resonanzen an Körpern (bzw. im Raum) können Subharmonische erzeugen. Also eine hohe Frequenz versetzt einen Resonator in Schwingung, welcher dadurch auch tiefer, als die anregende Frequenz schwingt.

C) Bei einem hochpass-gefiltertem digitalen Audio-Signal werden z.B. Frequenzen außerhalb des Hörspektrums gefiltert ( z.B. 22 kHz)

D) Der Klang ist weniger komplex, es fehlen für Menschen wahrnehmbare Informationen.
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( A ∨ B ) ^ C = D

Wenn A oder und B und und C dann D

?? richtig ???

mal so ganz trocken und steril, ohne andere (wichtigere?) Faktoren.

Grüße!

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7242

Ja, das ist ein Argument vieler HiFi-Gurus und mp3-Feinde: auch wenn der Mensch z.B. 30kHz nicht hören kann, sollte eine Anlage diese Frequenz übertragen können, denn diese geheimnisvollen Subharmonischen könnten sonst nicht erklingen.

Kleines Beispiel: lass einen 30kHz-Sinus und einen 31-kHz-Sinus gleichzeitig erklingen. Das entspricht nach den Additionstheoremen einem 30,5-kHz-Sinus, der mit 1kHz an- und abschwillt.

Die hört man bei perfekter Übertragung nicht! Nun gibt es aber immer Nichtlinearitäten, im Ohr, aber, wie Du schreibst, auch im Raum. Und die wirken wie ein Demodulator, der die Hüllkurve hörbar macht.

Ein Sektglas, dessen Resonanz bei 1kHz liegt, könnte daher tatsächlich anfangen zu schwingen. Nur: ist deswegen der Klang komplexer? Es ist ja eigentlich eine Fehlreaktion.

Genauso kann es passieren, dass diese Demodulation im Ohr abläuft. Dann würdest Du in der Tat in einer Live-Aufführung mit perfekter PA diesen Ton hören, über eine mp3-Datei natürlich nicht. Aber willst Du das überhaupt? Ist es ästhetischer, wenn man diese Töne, die letztendlich durch Unzulänglichkeit entstanden sind, hört?

Falls ja, müsste man sich ohnehin noch mehr Gedanken über Hörgenuss machen. Bedenke, dass ein Geigenton von der Bühne nicht einfach so zu Dir kommt. Er wird immer mehrfach reflektiert, und je nach Aufführungssaal erreichen Dich mehr oder wenig viele Echos, die miteinander interferieren. Man kann auch das "Komplexität" nennen, aber im Grunde sind es Übertragungsfehler. Das ist der Grund, warum sich manche Leute nicht einfach ins Wohnzimmer setzen, wenn sie eine Sinfonie anhören, sondern im Keller ein ausgeklügeltes Studio aufgebaut haben, in dem der Gummibaum immer an derselben Stelle stehen muss, weil sonst der Equalizer mühsam neu kalibriert werden muss.

Für mich persönlich ist das Fazit: man kann's auch übertreiben. Ich kann Musik auch mit 128kBit/s genießen und brauche keine 10000-Euro-Lautsprecher, die mit einer Röhrenendstufe über bei Vollmond gezogene Kupferkabel angetrieben werden.

Viele Grüße
Steffen

futurimperfekt · Gast

danke for die Antwort!

WIe sieht es mit der Energie aus? Nimmt die Schallenergie zu den Höhen hin ab? Gibt es da einen Zusammenhang zwischen Schallenergie und Wellenlänge?

Besagte nicht-linearitäten treten ja schon auf der Lautsprecher-Membran auf!?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7242

Die Energie steigt zunächst natürlich mit der Frequenz, weil die Schallschnelle zunimmt. Ich nehme eher an, Du meinst, ob dieser Zusammenhang fest ist, oder?

Der Knackpunkt ist die Schallimpedanz, also der Quotient aus Schalldruck und Schallschnelle. Und die ist in der Tat frequenzabhängig und bekommt bei hohen Frequenzen sogar einen immer deutlicheren imaginären Anteil, womit sich dann die Phase zwischen Druck und Schnelle verschiebt.

Da Du schon von Tonstudio redest: Eberhard Sengpiel hat da ja viel zusammengeschrieben, vielleicht hilft's ein wenig.

futurimperfekt · Gast

Bedeutet das in Zahlen, dass die oben genannten Auswrirkungen der unhörbaren Frequenzen auf Hörbares absolut und vollkommen irrelevant sind? Oder Relativiert die Impedanz zumindest diese Auswirkungen?

Für Resonanzen spielt jedoch wiederum die Lautheit des Erregers ja eine untergeordete Rolle!?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7242

Ich habe sowas nie durchgerechnet, aber eine Relativierung gibt es bestimmt. Die Luft absorbiert Ultraschall jedenfalls deutlich mehr als hörbaren Schall. Aber auch hier habe ich gerade keine Zahlen.

Resonanzen müssen schon so gut wie keine Dämpfung aufweisen, wenn der subharmonische Ton hier deutlich aufgeschaukelt werden soll. Das gibt es aber eher selten.

futurimperfekt · Gast