Experimente für die Schule

    Liebe Gemeinde


    Für eine Projektwoche einer Schule möchte ich gerne den Kids (zwischen 9 – 15 Jahre alt) ein paar akustische Experimente vorführen. Ein paar Ideen habe ich schon. Vielleicht hat jemand Ergänzungen, Hinweise oder andere spannende Ideen, wie man das spannende Gebiet der Akustik ein wenig zeigen kann.


    Als Setup gedacht ist folgendes Equipment (ist teilweise im Raum fix installiert):


    2 Passivsubwoofer (2*15“)
    2 Passivtops (12“/1.4“)
    Controller
    Zuspieler (CD, Laptop mit Tonegenerator), Mixer
    1 Paar PC-Lautsprecher (Billigschrott)
    1 Hifi-Center (passiv)
    2 Surround-Boxen (aktiv)
    DVD Player mit 5.1 RCA Ausgang
    Beamer
    dB Messgerät




    Experiment 1


    Phasenlöschung. Die beiden Subs stehen genau nebeneinander, Tops laufen mit. Mit basslastiger Musik wird auf „hohe Zimmerlautstärke“ aufgedreht. Die Musik spielt eine kurze Zeit. Dann wird die Phase der Subs mit dem Controller um 180° gekehrt.


    --> ich habe den Versuch noch nie gemacht. Ich erhoffe mir einen deutlichen Unterschied mit gedrehter Phase. Wäre das auch mit den Tops eindrucksvoll oder wenigstens deutlich hörbar?



    Experiment 2


    Frequenz vs. Schallpegel. Mit dem Tonegenerator wird über die Subs eine tiefe Frequenz (z.B. 70Hz) wiedergegeben. Die Lautstärke wird erhöht, bis die Schüler sie als „angenehm“ empfinden. In der gleichen Lautstärke wird schliesslich ein 4000 Hz Ton abgespielt.


    --> Natürlich würde ich im Vorfeld die PA so abstimmen, dass die Töne gleich laut gespielt würden. Es müsste sich der Effekt einstellen, dass der 4kHz Ton als viel lauter und sehr unangenehm wahrgenommen würde, während der gleich laute 70Hz Ton als angenehm empfunden wurde. Ich hab das auch noch nie gemacht – müsste aber funktionieren?!



    Experiment 3


    Klangbild. Über den Controller würden die PC Lautsprecher angefahren. Nach ca. einer Minute würde der Kanal gemutet und das Signal auf die Subs gegeben. Nach weiteren 30 Sekunden werden die PC-Lautsprecher wieder dazugeschaltet.


    --> Subs und PC-Lautsprecher wurden zuerst als eher leise wahrgenommen. Zusammen wirken sie als ganzes Klangbild sehr viel lauter und qualitativ besser klingend.


    Experiment 4


    Kammfilter. Musik wird über die PA gespielt. Ein Stack steht am Boden, das andere Stack ist auf einen kleinen Wagen geschnallt. Während die Musik spielt wird der Wagen bewegt. Je nach Positon der Stacks und Position im Raum sollten auf den verschiedenen Frequenzen massive Kammfilter entstehen.


    --> Um grösstmögliche Kammfilter zu provozieren, dachte ich mir, dass man die Stacks am Ende 180° zueinander stellen könnte. Das mobile Stack würde in einer Kreisbewegung verschoben.



    Ausser den Experimenten werden DVD Sequenzen gezeigt, wo man die 5.1 Effekte speziell gut hören kann, also ein Vergleich zwischen 2-Kanal Stereo ond 5.1. Dazu habe ich an die „the Corrs Unplugged“ gedacht (legendäre Aufnahme!), eine Sony-Demo DVD und vielleicht Ausschnitte aus „das fünfte Element“ (Vorführung der Waffen), „Gladiator“ (Angriff mit den Katapulten).



    Für weitere Ideen und Anregungen bin ich sehr dankbar!

    Der Ton macht die Musik.

    Zu 1:
    Bei den Tops wird der Effekt nicht so sehr zu bemerken sein, wie im Tieftonbereich, auf jeden Fall aber sinnvoll, die mitlaufen zu lassen, da man dann die Qualitätseinbußen in einem Titel besser wahrnimmt als nur im Tieftonbereich, da könnte der zweifelde Schüler auch sagen "Der hat leiser gedreht"


    Zu 2:
    Klappt auf jeden Fall, habe es selber schon mitgemacht bei einem Seminar "Lärm macht krank"


    Zu 3:
    Klingt logisch, habs so aber noch nicht ausprobiert, sollte passen.


    Zu 4:
    Wenn es irgendwie möglich ist würde ich das ganze im Freien probieren, ohne die Reflektionen im Raum sollte der Kammfilter deutlicher werden.


    Sehr gut zum Aufzeigen von Surround eignen sich die "Dolby Digital"-Intros, die auf sehr vielen DVDs zu finden sind, z.B. der vorbeifahrende Zug oder auch das "Glockenspiel, welches im Uhrzeigersinn über Sats und Center läuft. Habe mel bei einem Billig-DVD-Player (ich glaube von Lidl war der) eine Test-DVD von Burosch AV-Technik mitbekommen, da gibt es einen Track, der sich "Dolby Sommerwiese" nennt, ein Sprecher erläutert die Verschiedenen Kanäle und step by step wird dann das Verfahren von Momo auf Stereo, dann auf Dolby Surround und letztendlich auf Dolby Digital geändert. Begleitet wird das von einem 6-Band Analyzer auf dem Bildschirm, der die Aussteuerung der Kanäle offenbart (auch wenn die Latenzen nicht gerade prickelnd sind *g*)

    Zitat von "zegi"

    Experiment 1


    Phasenlöschung. Die beiden Subs stehen genau nebeneinander, Tops laufen mit. Mit basslastiger Musik wird auf „hohe Zimmerlautstärke“ aufgedreht. Die Musik spielt eine kurze Zeit. Dann wird die Phase der Subs mit dem Controller um 180° gekehrt.


    --> ich habe den Versuch noch nie gemacht. Ich erhoffe mir einen deutlichen Unterschied mit gedrehter Phase. Wäre das auch mit den Tops eindrucksvoll oder wenigstens deutlich hörbar?


    Das funktioniert auch ganz gut mit zwei Abhörmonitoren, die man aufeinander stellt. Man zieht den oberen Monitor langsam nach hinten um Auslöschungen zu erzeugen. Besonders gut funktioniert es, wenn man eine Box auf den Kopf stellt - also Hochtöner zu Hochtöner oder Woofer zu Woofer. Das Musikmaterial muss man etwas mit Bedacht wählen, denn man hat ja nur wenige Zentimeter Spiel und da muss dann auch was passieren. :wink:



    Gruß aus Würzburg

    Zitat von "Tobias Niedenthal"


    Das funktioniert auch ganz gut mit zwei Abhörmonitoren, die man aufeinander stellt. Man zieht den oberen Monitor langsam nach hinten um Auslöschungen zu erzeugen. Besonders gut funktioniert es, wenn man eine Box auf den Kopf stellt - also Hochtöner zu Hochtöner oder Woofer zu Woofer. Das Musikmaterial muss man etwas mit Bedacht wählen, denn man hat ja nur wenige Zentimeter Spiel und da muss dann auch was passieren. :wink:



    Gruß aus Würzburg


    Das zeigt auch sehr gut die verschiedenen Laufzeiten der einzelnen Frequenzen auf.

    „Wo kämen wir hin, wenn jeder sagte, wo kämen wir hin und keiner ginge, um zu sehen, wohin wir kämen, wenn wir gingen.“

    Beim ersten Experiment würde ich keine Musik sondern einen Sinuston nehmen. Am eindrucksvollsten ist es, wenn man die Boxen dabei Gesicht zu Gesicht aufeinander zu schiebt. Wenn sich die Gitter berühren, ist der Ton nämlich nahezu vollständig weg (egal wie man zu den Lautsprechern steht).


    Am Rande: Du solltest nicht von 180° Phasenverscheibung sprechen sondern von Polaritätsumkehr. Und am Beseten gleich erklären, worin der Unterschied besteht. :wink:

    Experiment 4, den Kammfilter, würde ich erst mit Rauschen und dann mit Musik vorführen. Dann ist der Effekt auch mit ungeübten Ohren leichter auszumachen.


    es grüßt


    derautor

    Immer schön vorm Soundcheck herverkabeln.....

    Ich möchte mich für die tollen Vorschläge vielmals bedanken! Super Sache!


    PMN-Concepts: Danke für den Tip mit den Intros. Irgendwo habe ich noch ein THX-Intro mit der "Kuhdose" und eines mit dem "Mechaniker".


    @ Tobias Niedenthal: Je nach Zeit und Versuchsreihe könnte ich die Schüler den Versuch mit den Monitoren wiederholen lassen. Ich behalte es im Hinterkopf.


    @ bemi: könntest du den Versuch genauer beschreiben? Geht das mit zwei Subs?


    @ acoio: grosses Kino! Das werde ich ganz sicher einbauen! Ich wusste bisher gar nicht, dass es auch "akustische Täuschungen" gibt.


    @ Volker Holtmeyer: da steh' ich entweder auf dem Schlauch oder weiss zu wenig. Was ist der Unterschied zwischen 180° Phasenverschiebung und Polaritätsumkehr?


    @ derautor: Rauschen ist notiert :D


    @ jan zipper: könntest du den Versuch des Dopplereffektes kurz beschreiben? Wie kann man den Dopplereffekt ohne Rettungswagen zeigen (der Effekt wäre schon toll zu zeigen)? :wink:
    Die Schwebung ist auch klasse und wird eingebaut!


    @ all: ich werde dann natürlich berichten, wie die Sache über die Bühne ging. Je nach Interesse der Schüler ist es sicher eindrucksvoller oder weniger...
    Zumindest ich und der Kollege Musiklehrer freuen uns auf diese Projekttage :D

    Der Ton macht die Musik.

    Naja. Als erstes würde mir einfallen das Du Deine Box wie mit einem Lasso am Speakon Kabel durch den Raum kreisen lässt. :D


    Wenn Dich die Variante nicht überzeugt, würde mir einfallen an einer Schallquelle vorbei zu laufen oder tatsächlich eine Schallquelle an sowas wie einer Seilbahn langfahren zulassen. Das muss ja nicht unbedingt eine Lautsprecherbox sein. Möglich wären hier zum Beispiel Klangkörper wie man sie vom Ohrenarzt kennt.


    Liebe Grüße,
    Jan Zipper


    Edith findet das Ruben'She Flammenrohr sehr imposant.
    Lässt einen die Longitudinale Wellenform des Schalls aber unter Umständen mißverstehen.

    Was gemeinhin als "180°-Phasendrehung" bezeichnet wird ist in der physikalischen Wirklichkeit lediglich ein Vertauschen der beiden Signalleiter, ein Polaritätswechsel. Es wird in keinster Weise der Phasenfrequenzgang des Signals verändert.

    Laufzeitunterschiede / Ortung
    Funktion Ortung der Ohren
    Verzögerung: durch verschieben und dann elektronisch / Frage nach welcher "kommt" zuerst (RosaRausch / Impulsantwortdarstellung (das macht auch mit übermüdeten Ton-Techniker Spaß)
    Reflexionen im Raum ( Ort Quelle / Höreindruck )
    Lsp vor Kinder aus dem die ganze Zeit Signal kommt, dann umschalten auf Lsp hinter unter neben Kinder und fragen von wo die Musik kommt (klappt auch mit Erwachsenen, hehe)
    auf einer Seite ne LED Wand (also Bildschirm) und auf der anderen Seite en Linearray (also hier Lsp) und nach Ortung fragen (klappt auch mit Erwachsenen)


    Thema Lautstärke und Gesundheit
    Sensibisilierung für die Gefahren Pegel, Kopfhörer, Dosierung


    Wellendings
    http://www.falstad.com/ripple/


    Kammfilterenstehung
    früher auf Folien: je Folie ein Punkt mit konzentrischen Kreisen ; dann Folien gegeneinander verschieben (ne nicht das M sound Logo )


    ein aufgesägtes Chassi
    zeigen wo alles passiert


    Fähigkeit versch Geräusche im Blindtest zu unterscheiden und nach "Tonhöhe" wie bassig hissig oder so
    wenn das nicht klappt, dann wäre die ganze Mühe für die Miez (Lesen die den Beipackzettel oder fragen Sie den Musiklehrer)
    1khz, Kammerton, 50hz
    Livespektralanalyse (RTA oder besser) von im Alltag gebräuchlichen Geräuschen


    Einfluß Schlafmangel, Stress auf die Warnehmung von Geräuschen und vice versa


    Doppler Effect : http://www.youtube.com/watch?v=Y5KaeCZ_AaY
    http://www.youtube.com/watch?v=J43lAESftPs


    http://www.youtube.com/watch?v=SvYje3L57zY >the acoustic sweet spot<
    ( :D )

    Hat auch jeder von euch den ersten Satz gelesen? In dem Alter wissen viele noch nichteinmal, was Frequenz in Bezug auf Schall bedeuted.

    was bei mir in der Schule immer gut ankam war Schwingung....


    Dinge im Raum geraten in Schwingung wenn Musik (oder Sinus) abgespielt wird.....


    kann man einfach gestalten (Bass aufdrehen und an Tischen/Schränken fühlen) oder komplizierter mit verschiedenen Platten in verschiedenen Größen und Sand drauf etc....


    Auch Körpererfahrung ist spannend ("den Bass im Bauch spüren"), ev. kann man auch ein "Klangbett" improvisieren (kenne ich aus ner G-Schule, Wasserbett und Shaker dran)....


    Bei welchen Frequenzen schwingt ne Stimmgabel mit, nen Schlagzeug-Becken, verschiedene Trommeln....


    ergeben sich Muster wenn man Sand oder Mehl auf den Flächen hat, welche ergeben sich...


    Wasser in Schwingung versetzen, dann Tinte dazuschütten....

    Kammfilter würde ich mit Mikrophonen demonstrieren, da muss man weniger bewegen.
    Dabei könnte man gleich noch die kugelförmige ausbreitung und das daraus folgende verhalten bei entfernungsvergrößerung demonstrieren.


    Wenn ich mich richtig erinnere war beim ersten "Herr der Ringe" Film eine Szene mit nettem Surround: Irgend ein großes Wesen schwingt eine Kette.
    Bei "das fünfte Element" ist die szene in der oper auch ganz nett, stimme center und nachhall von den anderen lautsprechern.




    Ein paar Takte über Gehörschäden würde ich noch einfließen lassen.


    Z.b zeigen, wie "leise" doch die 90dB sind, die bei längerer einwirkung schon Schäden verursachen
    (mp3-player problematik)
    Einfach mal demonstrieren wie sich eine 40 dB c4 senke auf die Sprachverständlichkeit auswirkt,
    oder noch extremer: einen tiefpass immer weiter nach unten ziehen