Physik von Pressluft-Tröten (Tiefbass-Mini-Hörnchen)

Zitat von "Hörnli"

... wenn der Grundton zwar wiedergegeben wird aber in seinem zeitlichen Verlauf nicht dem Original entspricht und somit nicht mehr zu den Obertönen passt?? (Einschwingvorgang, Phasenlage, Gruppenlaufzeit) Dann ist das ein neuer Ton, mit seinen eigenen (Klirr-) Harmonischen. welche wiederum nichts mit dem zeitlichen Verlauf der Original- Harmonischen zu tun haben?

... mit "isoliert" meintest Du also "nicht gleichzeitig" ?

Das hängt dann sicher von der Größe des "zeitlichen Versatzes" (bei tiefen Frequenzen ist die Toleranzschwelle dann sicher auch größer) ab.

In eingeschwungenem Zustand dürfte dies weniger stark hörbar sein als beim "Toneinsatz" (d.h. beim Anschlagen einer Saite, oder beim Anblasen eines Blechblasinstrumentes ...).

Wenn obertonreiche Klänge eines Instrumentes nicht zeitgleich wiedergegeben werden (z.B. bei einer Orchesteraufnahme), kann die Ortbarkeit des Instrumentes leiden.

Zitat von "Sound-Klinik"

Das hängt dann sicher von der Größe des "zeitlichen Versatzes" (bei tiefen Frequenzen ist die Toleranzschwelle dann sicher auch größer) ab.

In eingeschwungenem Zustand dürfte dies weniger stark hörbar sein als beim "Toneinsatz" (d.h. beim Anschlagen einer Saite, oder beim Anblasen eines Blechblasinstrumentes ...).

Wenn obertonreiche Klänge eines Instrumentes nicht zeitgleich wiedergegeben werden (z.B. bei einer Orchesteraufnahme), kann die Ortbarkeit des Instrumentes leiden.

Da wäre meine Frage wieviel Toleranz der zeitliche Versatz im Bass verträgt, meint: wieviel später darf der vorher fehlende Grundton einsetzen, ohne als weiterer Ton wahrgenommen zu werden.

Gruß

Zitat von "Hörnli"

Da wäre meine Frage wieviel Toleranz der zeitliche Versatz im Bass verträgt, meint: wieviel später darf der vorher fehlende Grundton einsetzen, ohne als weiterer Ton wahrgenommen zu werden.

... im eingeschwungenen Zustand können es durchaus auch mehrere (ganze) Perioden sein.

Interessant wäre, was passiert, wenn der Grundton gegenüber der ersten und zweiten Harmonischen genau um eine halbe Periodendauer verzögert wäre (... und welche Auswirkungen dies dann auf das Zeitsignal der Oberwellen hat, in denen sonst ja die - fehlende - Grundschwingung "wiederzufinden" ist).

Bei einer "natürlichen" Tonerzeugung - z.B. bei einer schwingenden Seite - tritt eher kein Versatz zwischen Grund- und den Oberschwingungen auf, weil an den Enden einer Saite keine Auslenkung stattfindet (denn: dort liegt die Seite auf !).

Bei einer Verzögerung der Grundschwingung mit weniger als einer halben (bzw. mehr - aber weniger als einer ganzen ...) Periodendauer müßte es zu einer Schwebung kommen.

Zitat von "Hörnli"

Da wäre meine Frage wieviel Toleranz der zeitliche Versatz im Bass verträgt, meint: wieviel später darf der vorher fehlende Grundton einsetzen, ohne als weiterer Ton wahrgenommen zu werden.
Gruß

Du gehst davon aus, bei einem Instrument würden die einzelnen Harmonischen zeitgleich abgestrahlt, das ist aber sozusagen nie der Fall. Weder die Ein- und Ausschwingphasen noch die stationären Phasen der einzelnen Töne sind in irgend einer Hinsicht zeitlich "synchronisiert". Andernfalls würde eine Geige nicht mehr nach Geige und eine Flöte nicht mehr nach Flöte klingen (gut, es gibt natürlich noch eine Reihe von weiteren Kriterien). Folglich kann man auch nicht allgemeingültig definieren wann ein Grundton zeitlich gesehen zu seinen Obertönen passt und wann nicht.

Zitat von "Sound-Klinik"

Bei einer "natürlichen" Tonerzeugung - z.B. bei einer schwingenden Seite - tritt eher kein Versatz zwischen Grund- und den Oberschwingungen auf

Doch. Alleine schon wegen der Dispersion (unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Frequenzen)

Zitat von "Sound-Klinik"

Bei einer Verzögerung der Grundschwingung mit weniger als einer halben (bzw. mehr - aber weniger als einer ganzen ...) Periodendauer müßte es zu einer Schwebung kommen.

Nein. Denk nochmal drüber nach.

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Zitat von "MarkusZ"

Doch. Alleine schon wegen der Dispersion (unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Frequenzen)

... bei einer schwingenden Seite hast Du an den Enden fast feste Randbedingungen (Knoten) - dto in einem Rohr mit schallharten Enden. Bei der Grundschwingung und den ersten Harmonischen schlagen unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeiten noch nicht so gravierend zu ... für die Klangfarben "richtiger" Naturinstrumente spielen solche Effekte dagegen (besonders mit höherer Ordnung ...) schon eine gravierendere Rolle ...

Zitat von "MarkusZ"

Nein. Denk nochmal drüber nach.

... blöd ausgedrückt: wenn die Zeitverzögerung KOSTANT bleibt, überlagern sich (verzögerte ...) Grundschwingung mit den Harmonischen und es treten - je nach Größe der Verzögerung - unterschiedliche Zeitsignale auf (die bei konstanter Verzögerung stationär sind ... d.h. keine Schwebung).

Was ich meinte (aber nur gedacht und nicht geschrieben habe): Wenn die Frequenz konstant bleibt ABER der zeitliche "Versatz" der Grundfrequenz sich ändern würde, müßte sich die Amplitude der Grundfrequenz im Zeitsignal mit der Verzögerung verändern.

"Richtige" Schwebung tritt natürlich bei zwei leicht zueinander "verstimmten" Freequenzen auf ...

Mit einem alten Anlogsynthi müßte man solche Dinge gut zeigen können.

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Zitat von "Inspiron"

Dem menschlichen Gehör empfindet immer das Gleichen, egal welcher Phasenunterschied zwei sin-Signale zu einander haben.

Achtung! Das trifft lediglich auf stationäre Signale zu. Bei einem realen Instrument sind die Phasen und die Amplituden der einzelnen Teiltöne keineswegs konstant sondern ständigen Änderungen unterworfen, welche auch hörbar sind!

Zitat von "Inspiron"

Der charakteristische Klang eines Instrumentes entsteht durch verschiedenes Ein- Ausschwingen. Nicht wie hier fälschlicherweise angenommen durch verzögerte Oberschwingungen

Ich nehme gar nichts fälschlicherweise an; du musst mich verwechseln . Zum besseren Verständnis eine Grafik von Goldstein, welche einen Trompetenklang darstellt. Ich sehe da sehr wohl verzögerte Obertöne, einzelne von ihnen haben einen zeitlichen Versatz von mehr als 30 ms!

Ich sage es gerne noch einmal: Dieses Verhalten zeigt jedes natürliche Instrument und man sollte bei solchen Diskussionen tunlichst nicht vom Verhalten künstlicher und womöglich noch stationärer Sinus-Konstrukte ausgehen! Das führt nämlich geradewegs in die Irre.

(Quelle: Bruce E. Goldstein, Wahrnehmungspsychologie)

Goldstein beschreibt in seinem Buch, wie Risset und Mathwes auf die diese Darstellung zurückgeht, einen Trompetenklang synthetisierten indem sie die gewonnen Erkenntnisse auf diesen anwandten. Probanden waren nach dieser Bearbeitung nicht mehr in der Lage den künstlichen vom echten Trompetenton zu unterscheiden. Die zeitlichen Differenzen der einzelnen Teiltöne sind folglich nicht nur vorhanden, sondern sie haben darüber hinaus einen ganz wesentlichen Einfluss auf unsere Wahrnehmung und die Qualität eines Klangs!

So, und jetzt noch eine einfache Quiz-Frage, für alle denen langweilig ist und die noch nicht genug haben: Wenn doch die einzelnen Instrumente solche doch recht bedeutende Zeitversätze verursachen, weshalb soll man dann überhaupt noch ein zeitlich sauber abgestimmtes Mehrwegsystem als PA verwenden? Ist das nicht ein Widerspruch? (Es gibt bei diesem Quiz leider nicht zu gewinnen; ausser vielleicht etwas Ehre und Ansehen :P)

Zitat

Komplett egal, da díese zeitlich Betrachtung wie in Wikipedia gemacht, nicht richtig ist. Du analysierst sehrwohl das reele Spektrum,... welches ja nur das Zeitsignal ohne Phaseninformation enthält (die man ohnehin nicht wahrnimmt)

... d.h. dann aber, daß die Klangfarbe (... eingeschwungener Zustand ...) - wiedergegeben von einem Mehrwege-LS-System mit "manierlichem" Schallpegelfrequenzverlauf - unabhängig vom zeitlichen Eintreffen der von den einzelnen Wegen abgestrahlten Teilbereiche eines "Gesamtklangs" ist.

Unterschiede (durch unterschiedliches Eintreffen) ließen sich dann erst bei transienten Ereignissen (d.h. anhand der "Hüllkurve" beim Anschlagen oder Anstreichen einer Saite usw.) ausmachen ...

Zitat von "MarkusZ"

Wenn doch die einzelnen Instrumente solche doch recht bedeutende Zeitversätze verursachen, weshalb soll man dann überhaupt noch ein zeitlich sauber abgestimmtes Mehrwegsystem als PA verwenden? Ist das nicht ein Widerspruch? (Es gibt bei diesem Quiz leider nicht zu gewinnen; ausser vielleicht etwas Ehre und Ansehen :P)

... ein Grund wäre, weil es auch noch das Anschlagen z.B. einer Saite (einer Triangel, einer kleinen Trommel ...) gibt - und nicht nur das (Aus-) Klingen nach dem Anschlagen.
Die Ortbarkeit der Instrumente bei einer Orchesteraufnahme (z.B. mit M/S- oder OSS) leidet, wenn der komplexe Klang einzelner Instrumente einer Aufnahme nicht "in einem Stück" - d.h. gleichzeitig - ankommt. Ein einzelnes Instrument strahlt seinen "Frequenzbereich" komplett selbst ab - eine Lautsprecherbox verteilt diesen auf mehrere Lautsprecherchassis.

Außerdem würde man im Bereich der Trennfrequenz einige "Probleme" mit dem Amplitudenfrequenzverlauf und ein "interessantes" Abstrahlverhalten (durch Interferenz) in den Raum bekommen.

Moin,

Inspiron: >> Du analysierst sehrwohl das reele Spektrum,... welches ja nur das Zeitsignal ohne Phaseninformation enthält (die man ohnehin nicht wahrnimmt) <<

Naja, eine gewisse zeitliche Zuordnung ist schon nötig, im Bereich einer Halbwelle geht, doch oft ist es mehr... Wenn der Grundton verspätet kommt ist die Residuum Illusion dahin, oder der verspätete Grundton wird gar als eigenständiger Ton mit eigenen Harmonischen aus Lautsprecherklirr oder dem klappernden Nummernschild gehört.

So mancher Bandpass kommt wirklich zu spät, aber immerhin ohne Klirr.

Gruß

Zitat von &quot;Hörnli&quot;

So mancher Bandpass kommt wirklich zu spät, aber immerhin ohne Klirr.

... steck mal das Messmikro tief genug ins Loch ... :wink:

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Interessante Eigenversuche kann man hier machen:

http://www.hydrogenaudio.org/forums/index.php?showtopic=40690
Scheinbar ist man auch verschieden "begabt" fürs Residualhören.

So siehts aus:

oben der Grundton. z. B. 500Hz
Der untere Klang setzt sich zu gleichen Teilen zusammen aus 10 höheren Frequenzen, die jedoch alle um 500 Hz differieren:
1500 Hz
2000 Hz
2500 Hz
usw.

Der Grundton bleibt weiterhin deutlich erkennbar...man kann ihn mitsummen, obwohl er im unteren Klang definitiv nicht enthalten ist. Wenn man das Signal durch einen Tiefpass jagt (1 kHz) bleibt nix über.

Wir hören, dass der Topfdeckel im Rhythmus von 50 Hz klappert, auch wenn der Klapperdeckel diese wirklich nicht produzieren kann.
Das ist sogar noch erahnbar, wenn man die 500 Hz erst ab 7kHz darstellt. Das klingt allerdings so, als wollte eine Mücke Kontrabass spielen.

War lustig, damit herumzuspielen. Ich meine, dass es noch nichtmal Oberwellen des zu reproduzierenden Tones sein müssen:

hier habe ich versucht,die genauen Obertöne zu meiden
333 Herz werden hier dargestellt durch:

500
833
1166
1499
1832 usw.

Hierbei entsteht die Vorstellung eines Grundtones, der noch tiefer als 333 Hz liegt, nämlich bei 166 Hz. Das entspricht auch der Periodizität, wie man am Bild sieht. Und das hört man auch.

Zusätzlich wabert das ganze noch sehr langsam, so dass der Ton nach einer Sekunde so aussieht:

Interessanter Weise hört man diesen Wechsel überhaupt nicht. Ein wahres Wunder:
Gleicher Höreindruck bei unterschiedlicher Kurvenform-- Und der Pegel schwankt dabei um fast 2 db und man hört keine Lautstärke-Änderung.
Masterenginieers aufgepasst! Da geht noch was. Obs allerdings einer Bassdrum bekommt, wenn das Tick nach dem Bumm kommt.....
Jedenfalls scheint dieser Wunderton der Beweis zu sein, dass das Gehör eben keine Phasenunterschiede wahrnimmt. Jedenfalls nicht bei konstanten Tönen.

wers nich glaubt, kann ihn runterladen (Mono mp3) http://www.paforum.at/daten/images/Ton_Opa/wunderton/
schade, der server lässt wohl einen mp3 download nicht zu?
edit: also muss doch wieder die werbeverseuchte Seite ran: http://www.ton-opa.freehomepage.com/Wunderton.html

und was hat das mit der Tröte zu tun?
keine Ahnung. Ich meine schon, dass die sehr Grundtönig klingen also durchaus auch tiefe Frequenzen erzeugen. Aber - wie der Name schon sagt, stecken bei solchen Hörnern immer Kompressoren oder Druckluftflaschen dahinter - Damit ist es wohl einfacher hohe Drücke mit hoher Geschwindigkeit freizulassen, als zu versuchen das durch Wackeln mit einem Stück Pappe zu erreichen - ziemlich lächerliche Idee.

Grüße
Opi

Zitat

Interessante Eigenversuche kann man hier machen:

http://www.hydrogenaudio.org/forums/index.php?showtopic=40690
Scheinbar ist man auch verschieden "begabt" fürs Residualhören.

Da steht ja was davon, dass man entweder eine aufsteigende oder eine abfallende Tonfolge hört, je nachdem, ob man ein "fundamental hearer" oder ein "overtone hearer" ist...

Nun, ich hab mir das jetzt ein paar mal angehört, ich habe den Eindruck, dass dort immer zwei Tonfolgen auf einmal abgespielt werden.
Eine tiefe und eine hohe, und zwar immer entgegengesetzt.

Zitat von &quot;Ton_Opa&quot;

Interessanter Weise hört man diesen Wechsel überhaupt nicht. Ein wahres Wunder: Gleicher Höreindruck bei unterschiedlicher Kurvenform [...]

Ich glaube nicht an Wunder und es ist in diesem Falle auch ganz sicher keines, sondern liegt ganz einfach in der Trägheit des menschlichen Gehörs begründet. Die Pegeldifferenz ist lediglich optisch und messtechnisch existent. Wäre das anders würde man auch einen tieffrequenten Sinuston an- und abschwellen hören - auch das ist nicht der Fall, weil das Gehör über einen viel längeren Zeitraum hinweg integriert, als es der Wechseldruckschwankung selbst tiefster Töne entspricht.

Deshalb ist es auch gar nicht weiter erstaunlich, dass bei stationären Signalen auch unterschiedlicheste Phasenbeziehungen zwischen den einzelnen Teiltönen keinerlei Änderungsempfindung auslösen können. Eine Ausnahme entsteht lediglich dann, wenn zwei Töne nur ganz geringfügig (wenige Hertz) auseinanderliegen: dann wird die Amplitudenmodulation so langsam, dass sie oberhalb der Intergrationszeit liegt und deshalb hörbar wird; man erlebt dann eine Schwebung.

Interessant sind solche Versuche natürlich allemal! Und wenn ich es mir recht überlege, ist es eigentlich auf eine Art durchaus auch ein Wunder