Hallo Nehmen wir an, man nimmt mit einem Mikrofon eine ganze Band live auf. Nun bringen hunderte eng beieinander sowohl auch weit auseinander liegende, sprich verdammt viele und unterschiedliche, Schwingungen die Membran zum Schwingen und das zur selben Zeit. Nun meine Frage: Wie kann eine Membran im selben Moment in verschiedene Hertz schwingen, das ist mir irgendwie unklar. Ich stell mir das wie bei einem gedehnten Gummiband vor...man zupft es an und es schwingt in einer bestimmten Hertzanzahl aber doch nicht in mehrere, oder wie oder was!? michi
Ich stell mir das wie bei einem gedehnten Gummiband vor...man zupft es an und es schwingt in einer bestimmten Hertzanzahl aber doch nicht in mehrere, oder wie oder was!?
Huch! Das mit dem Gummiband ist natürlich Blödsinn. Es wird ja nur von EINEM physikalischen Ereignis (dem Zupfer) angeregt im Vergleich zu den vielen Schwingungen der Musik. Aber wie schafft es die Membran nun wirklich so viele Schwingungen auf einmal zu bewältigen und noch dazu bei guten Mikros so schön unverfälscht umzuwandeln? michi
Hallo, erstmal hinkt der Gummibandvergleich total, weil das gummiband mit seiner Resonanzfrequenz schwingt. Eine Membrane schwingt aber mit einer 'erzwungenen' Schwingung, d.h. sie folgt den Schwankungen des Luftdruckes. Es gibt auch nur einen Schalldruckverlauf, der ist dann zwar nicht mehr schön sinusförmig aber doch nur eine Kurve. Und der folgt halt die Membran. Tomy
Hi! Frag mal dein Ohr, wie es das macht :-)?! Nee, is ganz einfach! Die Schwingungen addieren sich zu einer neuen. Wenn du zB 100Hz mit ner (fiktiven)Amplitude von 1 hast und addiertst 200 Hz mit ner Amplitude von 1/2 dann erhältst du ne Kurve von 100Hz Grundschwingung die mit 200 Hz um die Grundschwingung herumschwingt. Mhmmm...Klingt irgendwie dämmlich, nich wa? Als Bils wäre es glaube ich einfacher zu verstehen. Matze
Ahh... Danke, ich glaube ich verstehe. Das heißt wenn man sich die 200Hz zB als Gezitter bildlich vorstellt fängt eben dieses Gezitter bei zusätzlichen 100Hz in 100Hz zu schwingen an, so in der Art...aber wie ist das wenn man zB. zu einem 100Hz Sinuston einen 105Hz Sinuston dazugibt, da muß es doch irgendwie zu Schwierigkeiten bei der Membranschwingung kommen, zu Auslöschungen oder ähnliches? michi
Hallo Michi, also ich versuch es nochmal. Wenn du erst einen 100hz Ton hast, dann bewegt sich die Membrane in diesem Takt. Wenn jetzt noch 110hz dazukommen, gibt es eine resutierend Schwingung, die etwas seltsam ausschaut, und sicherlich kommt es dann auch zu Mischprodukten, wie 10 hz, 210hz etc. Aber die Entstehen nicht am Mikro sondern schon in der Luft. Die Membrane sollte diesem Schalldruckverlauf folgen. Wahrscheinlich stört das Wort Schwingen. Die Membrane soll nicht schwingen, sondern sich so bewegen wie die Luft und sonst nix. Wenn Du ein Gummiband anzupfst, dann schwingt es, und zwar mit seiner Eigenfrequenz, die nicht viel mit der Anregung zu tun hat. Aber gerade das soll ja eine Membran nicht. Daher legt man die Resonazfrequenz (die Frequenz, wo die Membrane 'frei' schwingen würde) außerhalb der Übertragungsbereiches oder dämpft sie so, dass sie eben nicht schwingt. Hat alles viel mit Physik zu tun (Stichworte Resonanz, gedämpft Schwingung, aperiodischer Grenzfall). Am besten, du besorgst Dir mal einen Oszi und schaust zwei Frequenzen überlagert an, da siehst Du nur eine Kurve. (Auch wenn der Herr Fourier sagt, das man die wieder in einzelne Sinusschwingungen zerlegen kann). Grüße Tomy
Danke nochmals! Ich kann es mir jetzt so ungefähr vorstellen. Apropro, das ist eine gute Idee mit dem Oszillator, sowas würde mich interessieren. Nun, wer stellt den sowas her und um wieviel müßte ich da den Sparstrumpf kürzen? Wird dieses Gerät nur zum analysieren o.ä. verwendet oder hat der auch noch andere Zwecke? Ich hoffe ich nerv dich nicht zu viel... michi
Hallo, schau doch mal unter http://www.sumueller.de/audiotester.htm da gibt es sowas für den PC, als Demo erst mal kostenlos. Ich bin mir nicht ganz sicher, ob der Link richtig ist, falls nicht, schau mal auf meiner Hompage unter Links -> Audiotester. Tomy
mit einem oszilloskop (ein oszillator ist z. b. ein schwingkreis, also was, was anfängt zu schwingen, wenn man spannung dranlegt) kann man den verlauf einer spannung grafisch darstellen. nicht mehr und nicht weniger. ist ein ziemlich wichtiges messgerät in der elektronik... preis: von ca. 900 DM neu (geht so bis 30 MHz, reicht also für NF technik aus)bis sehr viel (das brauchst du dann aber alles nicht, wenn du nur NF machen willst...) schaff dir doch einfach ein gebrauchtes an! Jonny
Danke nochmals! Ich kann es mir jetzt so ungefähr vorstellen. Apropro, das ist eine gute Idee mit dem Oszillator, sowas würde mich interessieren. Nun, wer stellt den sowas her und um wieviel müßte ich da den Sparstrumpf kürzen? Wird dieses Gerät nur zum analysieren o.ä. verwendet oder hat der auch noch andere Zwecke? Ich hoffe ich nerv dich nicht zu viel... michi
100Hz Sinuston einen 105Hz Sinuston dazugibt, da muß es doch irgendwie zu Schwierigkeiten bei der Membranschwingung kommen, zu Auslöschungen oder ähnliches?
Auslöschung (und natürlich auch verstärkung) ja, man nennt so was schwebung. Die Frequenz der Schwebung beträgt hier z.B. 5Hz (größter gemneinsamer Teiler...). Aber schwierigkeiten bereitet das dem Membran -im allgemeinen - nicht. Richtig lustig wird es wenn Nichtlinearitäten (->nichtlin. Verzerrungen) ins Spiel kommen. Was bei einem Ton zu zusätzlichen Oberwellen führt, ergibt bei zwei oder mehr Tönen ein richtig schönes Frequenzgemisch (summen- und differenztöne). So ist auch eine Gitarre die ein tiefes E (ca. 80Hz Grundschwingung) plus die Quitnte dazu( H mit ca. 120Hz) in der Lage (durch die Verzerrung) tiefere Frequenzen (40Hz - Bass E) zu produzieren.... Lautsprecher haben da eher Probleme. Bei grossen Membranen (z.B.15") ist die Wellenlänge von hohen Frequnzen (Innerhalb des Menbrans, also Körperschall) kleiner als der Membrandurchmesser, das führt dann tatsächlich zu Auslöschungen und zu Dopplereffekten. Ich hab mal gelesen, daß bei der Simulation von Membranschwingungen bei komplexer Musik alle mathematischne Berechnungen versagen....
Hallo Thomas, Ähnliches hatte ich auch in meinem Posting weiter unten in diesem Thread geschrieben. Ergänzend möchte ich noch dazu bemerken, daß die HARMONISCHEN als ganzzahlige Vielfache des Grundtons noch nicht einmal das Schlimmste sind, d.h. der Klirrfaktor ist nicht der eigentliche Übeltäter, sondern die Summen- und Differenztöne, da diese unharmonisch zum Grundton sind und nicht die Gesetze der Harmonielehre erfüllen. Daß allerdings Töne entstehen sollen die unterhalb des Grundtons liegen, also in Deinem Beispiel die Oktave nach unten stimmt nicht, sondern hier haben wir es mit dem Phänomen des Residuumhörens zu tun, was ganz einfach besagt, daß das Ohr sich einen Grundton slebst bildet wenn die Obertonreihe - in erster Linie die Oktave und die Quinte - vorhanden sind. Dies wird ja auch oft genutzt beim "akustischen 32-Fuß" bei der Orgel indem man einen 16' und einen 10 2/3' zusammenmischt. Das Ohr bildet dann den 32'-Grundton selbst. Die Mathematischen Methoden versagen deshalb, weil die für die Berechnung erforderlichen Parameter so zahlreich sind, daß eine Lösung einfach nicht mehr möglich ist.
[Oszillator kaufen] Für Deine Zwecke: Cool Edit (wenn du Win benutzt), beliebige wave-Datei laden und Lupenfunktion benutzen. Dann siehst Du's. Man kann IIRC auch Wellen generieren. Gruss, Piet
Deinem Beispiel die Oktave nach unten stimmt nicht, doch! Differnzton zwischen 120Hz und 80Hz. Rechne mal mit einer quadratischen Kennlinie (zum Beispiel, da wirds einfacher, phasenlage auch = 0): Ures =( U1*sin(w1*t) + U2*sin(w2*t) ) hoch 2 w (omega) = 2PI * f Tafelwerk mit Additionstheoremen macht sich dann ganz gut.
sondern hier haben wir es mit dem Phänomen des Residuumhörens zu tun, daß das Ohr sich einen Grundton slebst bildet
das kommt dazu. wohl eher das gehirn. Aber interressant ist das schon. Ich denke man kann die ganze Harmonielehre daruf zurückführen.
Hallo Thomas aufwachen !!!! eine quadratische Kennlinie ist z.B. eine Diodenkennlinie (s. Rainers posting) Akusik und Nachrichtentechnik sind eben doch etwas verschieden !!! Joerg
Hi Thomas, Einer meiner Dozenten während meines Studium sagten schon zu mir: "Sie suchen immer nach Haaren in der Suppe!". Stimmt! Im Ernst, ich bin da sehr genau drin!. :-). Denn wir wollen ja den Leuten hier keine physikalisch falschen Dinge erzählen. ich glaube Du hast nicht ganz verstanden was ich meinte: Ich meinte SUBHARMONISCHE! das heißt: ganzzahlige Teile eines Grundtons als 1/2 f, 1/3 f, 1/4 f u.s.w. Diese Töne entstehen definitiv nicht, sondern immernur ganzahlige Vielfache, also 2f, 3f, 4f u.s.w. Was Du hier anführst, sind Differenztöne und diese müssen nicht harmonisch zum Grundton sein. In Deinem Beispiel sind sie es zufällig, weil 40 ja das kleinste gemeinsame Teil von 80 und 120 ist. Als Gegenbeispiel sei Dir folgender Fall genannt: Ich besitze eine CD für Meßzwecke wo diverse Frequenzen darauf sind. Und zwar für Differenztonmessungen (11 kHz + 7 kHz). Die Kombinationstöne wären dann 18 kHz und 4 kHz. Wie Du sehen kannst, sind diese nicht harmonisch zu den Ausgangstönen. Nebenbei: Wenn ich nicht gerade den "Bronstein-Semendjajew" in greifbarer Nähe habe, rechne ich mit die Additionstheoreme der Winkelfunktionen über die e-Funktion aus. Geht ohne weiteres. MfG Rainer
eine quadratische Kennlinie ist z.B. eine Diodenkennlinie (s. Rainers posting) Akusik und Nachrichtentechnik sind eben doch etwas verschieden !!!
Wer bezeifelt das denn? Es ging nur mal kurz darum, eine nichtlineare Kennlinie zum schnell mal durchrechnen vorzuschlagen. Die Aussage dieses Satzes entzieht sich mir. Willst du sagen, daß Elektrotechniker zu blöd(d.h. zu unwissend) sind, sich mit Akustik auseinanderzusetzen oder das man die Gesetze (signalübertragung etc. ) nicht mit den elektrischen Vorgängen vergleichen kann. Letzteres kann man jedoch sehr gut. Ersteres ist insofern problemtischer, da bei Akustik auch psychologische Effekt ins Spiel kommen. Thomas
Erstmal volle Zustimmung. Allerdings ist hier kein Widerspruch zu meinen Aussagen.
Differenztöne und diese müssen nicht harmonisch zum Grundton sein. In Deinem Beispiel sind sie es zufällig, weil 40 ja das kleinste gemeinsame Teil von 80 und 120 ist. Nebenbei: Wenn ich nicht gerade den "Bronstein-Semendjajew" in greifbarer Nähe habe, rechne ich mit die Additionstheoreme der Winkelfunktionen über die e-Funktion aus. Geht ohne weiteres.
Stimmt. Behauptet aber auch niemand. Das ist aber kein Zufall! Denn die Frequenzen sind nicht zufällig gewählt, sondern harmonische zueinander (quinte). Und das nicht zufällig. Sondern sie sind genau deswegen harmonisch zueinander, weil ihre Überlagerungsprodukte hormonisch zu beiden Ausgangstönen sind. Man überlege sich das auch für einen Dreiklang oder andere Akkorde. Speziell warum besagte Dur-Tonika auf Klavier (also relativ hoch) gespielt recht annehmbar klingt aber auf meinem Bass ganz tief gespielt (C-E-G) eine schöne Schwebung ergibt. Ja das geht natürlich auch. Aber ehrlich rechnest du das wirklich per Hand aus? Wozu braucht man das? Außer um mehr oder weniger akademische Fragen wie diese hier zu klären? Thomas
In Deinem Beispiel sind sie es zufällig, weil 40 ja das kleinste gemeinsame Teil von 80 und 120 ist.
Das ist aber kein Zufall! Denn die Frequenzen sind nicht zufällig gewählt, sondern harmonische zueinander (quinte). Und das nicht zufällig. Sondern sie sind genau deswegen harmonisch zueinander, weil ihre Überlagerungsprodukte harmonisch zu beiden Ausgangstönen sind. Man überlege sich das auch für einen Dreiklang oder andere Akkorde. Speziell warum besagte Dur-Tonika auf Klavier (also relativ hoch) gespielt recht annehmbar klingt aber auf meinem Bass ganz tief gespielt (C-E-G) eine schöne Schwebung ergibt.
Nein Thomas! Auch hier unterliegst Du einem Irrtum. Schwebungen gibt es nur bei Frequenzen die nur um wenige Hertz auseinanderliegen, also z.B. 40 Hz und 45 Hz. Wo aber eine ganze Oktave dazwischen ist tritt keine Schwebung auf. Auch kein Differenzton. Wenn also beim Anzupfen Deines E-Baß bei C-E-G ein Differenzton auftritt, liegt bereits eine nichtlineare Verzerrung im Übertragungsweg vor. Summen- und Differenztöne bei Akkordverbindungen treten definitiv nicht auf. Bei einer Untersuchung dieses Falles im Spektrumanalysator wird der von Dir besagte 40 Hz-Ton nicht zu sehen sein. Um mal bei dem berühmten Beispiel zu bleiben das die Hifideliker immer wieder anfürhen, wenn sie "beweisen" wollen daß der Mensch auch Töne oberhalb 20 kHz hören könne nehmen wir mal an, die Obertöne zweier Grundtöne im hörbaren Bereich liegen bei 28 kHz und 29 kHz. Dann müßte nach dieser Theorie ein Differenzton von 1 kHz hörbar sein. Dies aber ist nicht der Fall. Beim natürlichen Hören ohne Elektroakustische Hilfsmittel auf keinen Fall und mit derartigen Hilfsmitteln DARF es nicht auftreten, sonst wären nichtlineare Verzerrungen im Spiel. "Überlagerungsprodukte" dürfen also nicht auftreten! Wen Du allerdings extrem laut spielst und hörst solche Überlagerungsprodukte, dann denke bitte daran, daß auch das menschliche Ohr nichtlineare verzerrungen produziert, die bei hohen Lautstärken nicht mehr vernachlässigbar sind.
