Lautsprecher bis 50khz. Sinn oder Unsinn?!

[der onk]

Worauf beruht diese Aussage?

Auf Hirnschmalz.
Komm, schmeiß das Oszi an!

der onk


Edith: ... der Herr 00Schneider editiert so fix, daß man fast schon die eigenen Antworten während des Scheibens umarbeiten muß!

 

[EDE-WOLF]

Naja, das es Toni's gibt die bis 40khz hören sollte ja wohl allen bekannt sein
Allerdings sind diese relativ rahr, dafür haben sie ihre Konsolen im Griff...

wenn dann würden sie beim CD hören das grobe kotzen bekommen!

schonmal dran gedacht was da für aliasing effekte auftreten??

hatte mal ein beispiel gemacht mit 22er samplingrate! muss es nochmal suchen!

sollten diese leute bis 40khz hören würden sie eine einzige digitalverzerrung hören!

 

[der onk]

@onk, ja dann wirds eckig!

na und?

da hört man keinen unterschied mehr!

Naja, eckig wird's schon viel früher. Wenn man z.B für einen 4kHz-Ton noch 10 Abtastpunkte hat, ist man ja auch schon ganz schön weit von der "Wahrheit" weg. In wie weit man diese grobe Auflösung zu den Höhen hin dann wirklich als solche wahrnimmt oder den Sound als rauh oder (ganzganzböse) "digital" empfindet, steht auf einem anderen Blatt...

der onk mit Gruß

 

[EDE-WOLF]

natürlich aber ob eckig oder rund interessiert ja im grunde nur wenn die entstehenden harmonischen im hörbereich liegen, und das tun sie mit 44.1er sampling rate (in ausnahmefällen so gut wie) nicht

 

[00Schneider]

was du meinst ist gruppenlaufzeit!

Jein. Wenn man jetzt den Signalweg als Ganzes ansieht, AD-Wandlung, Bearbeitung und DA-Wandlung, habe ich durch durch die zweimalige Wandlung eine Grundlaufzeit. Und die Gesamtlaufzeit (Grundlaufzeit +X ) kann sich durch die Bearbeitung weiter erhöhen. Deshalb sagte ich Grundlaufzeit.
Edith: Auch durch nur einmalige Wandlung in den Rechner. Klar hängt die von der Gruppenlaufzeit ab, Grundlaufzeit ist aber verständlicher für die meisten hier.


@onk: Das ist halt das doofe am Gehirn, das rechnet öfter, kann aber zu verschiedenen Ergebnissen kommen... ;-)

 

[EDE-WOLF]

Jein. Wenn man jetzt den Signalweg als Ganzes ansieht, AD-Wandlung, Bearbeitung und DA-Wandlung, habe ich durch durch die zweimalige Wandlung eine Grundlaufzeit. Und die Gesamtlaufzeit (Grundlaufzeit +X ) kann sich durch die Bearbeitung weiter erhöhen. Deshalb sagte ich Grundlaufzeit.
Edith: Auch durch nur einmalige Wandlung in den Rechner. Klar hängt die von der Gruppenlaufzeit ab, Grundlaufzeit ist aber verständlicher für die meisten hier.

naja grundlaufzeit hängt von der gruppenlaufzeit nicht ab, das sind einfach zwei völlig verschiedene größen!

die "grundlaufzeit" wie du sie nennst, hat aber nichts mit den filtern in den wandlern zu tun!

 

[00Schneider]

naja grundlaufzeit hängt von der gruppenlaufzeit nicht ab, das sind einfach zwei völlig verschiedene größen!

die "grundlaufzeit" wie du sie nennst, hat aber nichts mit den filtern in den wandlern zu tun!

Dann meinte ich also wohl doch immer nur die Grundlaufzeit, und nicht die Gruppenlaufzeit? ;-)

Jetzt hab ich den einen Artikel auch wieder gefunden. Scheint sich leider nur im Cache zu finden:

http://209.85.129.104/search?q=cache:IAbTS1jH_CwJ:www1.production-partner.de/themen/0599/technik.htm

Und bei der RWTH Aachen finden sich auch recht viele interessante Arbeiten dazu.

 

[joe-gando]

Bevor sich jetzt hier die wirkliche Boardkompetenz noch Gedanken um meinen Verstand macht. Das mit den 40kHZ war eher auf mein neues Benutzerbild gemünzt...Auch wenn Tobse das eigentlich schon klargestellt hat

 

[Gast 23432]

Bevor sich jetzt hier die wirkliche Boardkompetenz noch Gedanken um meinen Verstand macht. Das mit den 40kHZ war eher auf mein neues Benutzerbild gemünzt...Auch wenn Tobse das eigentlich schon klargestellt hat

Womit wir ja wieder zu Thema: 'Lautsprecher bis 50kHz' zurückkehren könnten, sonst muß Tobse mir mal sagen, wie der Thread nochmal geteilt werden kann...

Hab grad festgestellt, daß ich den Text (ohne Grafiken) von der pdf kopieren kann...
Kopie von:

[FONT=Arial,Bold]WHITE PAPER - WIDEBAND[/FONT]
[FONT=Arial,Bold]HIGH FREQUENCY BANDWIDTH – THE BENEFITS OF A[/FONT]
[FONT=Arial,Bold]TANNOY SUPERTWEETER[/FONT]
Dr Paul Mills, Engineering Director, Residential Audio Division, Tannoy Limited.
[FONT=Arial,Bold]INTRODUCTION[/FONT]
We are all used to the concept of a subwoofer, used to extend the low
frequency response of a loudspeaker system for added realism. A Tannoy
SuperTweeter in effect does the same thing, but at the other end of the
audible spectrum, extending the frequency range of the loudspeaker several
octaves above the accepted limit of human hearing. The result is increased
tonal accuracy of instruments and improved transient response, with
perceived benefits even at bass frequencies. These effects have been
apparent to all listeners to the Tannoy SuperTweeter so far, but the sceptical
may wish to ask a number of questions:​

• Is there any musical information above 20kHz, the accepted upper limit

to human hearing?​

• If so, is this energy perceptible?
• How can the Tannoy SuperTweeter improve reproduction of the whole
audio band, even low frequencies?

• Does it benefit all source material?​

To address these questions amongst others, we will first look at the energy

spectrum of some musical instruments, before considering the effect of
bandwidth on phase response and harmonic relationships. We will then
examine some aspects of the human hearing mechanism.

[FONT=Arial,Bold]THE NATURE OF MUSICAL INSTRUMENTS[/FONT]
Fig. 1 shows the accepted frequency range of musical instruments. In addition
to the fundamental frequency, a higher bandwidth is required to reproduce the
overtones or harmonics. It is these harmonics that give instruments their
character. Without them, all instruments would sound like a sine wave test
signal. There is also a family of pitchless instruments, such as the cymbal or
triangle. In all cases, energy is seen to extend to 15kHz. This ties up neatly
with work done by Snow in 1931 [1], which showed that the perfect
reproduction of orchestral music required an upper frequency limit of 14kHz.
[FONT=Arial,Bold]Fig. 1 The Frequency Range of Musical Instruments[/FONT]
That was accepted wisdom then, and identical information is still being
reproduced in many modern text books. A quick measurement with a
spectrum analyser shows that this is clearly not the case, but few researchers
have considered the true bandwidth of musical instruments or investigated the
in depth mechanism of human hearing at high frequencies.
The most thorough investigation into spectra we cite is that of Boyk [2], and
we reproduce some of his figures with permission. Fig. 2 shows the spectral
content of a trumpet, with a particular type of mute. There is considerable
energy above 20kHz, as can be seen, the level of which does not drop into
the noise floor until 100kHz. A similar result is found with instruments from the
other musical families, with the violin and oboe showing energy above 40kHz.
Even sibilants in speech were found to have energy above 40kHz.
It is the pitchless instruments, such as members of the percussion family that
generate the greatest amount of ultrasound. The cymbal crash (Fig. 3) gave
40% of its energy above 20kHz, while the triangle was found to have a
healthy output at 100kHz (Fig. 4).
[FONT=Arial,Bold]Fig. 2 Spectral Energy from Trumpet[/FONT]
[FONT=Arial,Bold]Fig. 3 Spectral Energy from Cymbals[/FONT]
Amplitude 54kHz
Amplitude 54kHz
Phase 20kHz
Phase 54kHz
[FONT=Arial,Bold]Fig. 4 Spectral Energy from Triangle[/FONT]
The addition of a SuperTweeter, will reduce the high frequency phase error by
moving the low pass roll off point much higher, typically –6dB @ 54kHz, -
18dB @ 100kHz. So even if we ignore for now the perception of sound above
20kHz, the addition of a SuperTweeter will better preserve the harmonic
relationship between instruments. To illustrate this, Fig. 5 shows the phase
error with both a 20kHz roll off and a 54kHz roll off. There is clearly less
phase error not just at high frequencies, but as low as 5kHz also.
[FONT=Arial,Bold]Fig. 5 Addition of SuperTweeter Gives Less Phase Error[/FONT]

[FONT=Arial,Bold]HUMAN PERCEPTION OF ULTRASOUND[/FONT]
So far we have considered how the incorporation of a Tannoy SuperTweeter
improves the phase and transient performance of a loudspeaker in what is
traditionally known as the audible band up to 20kHz. We know that musical
instruments have energy up to and beyond 100kHz, but can we perceive it?
Japanese researchers Oohashi et al [5] conducted experiments with wide
bandwidth material to 60kHz, whereby a SuperTweeter could be either
switched in or out. By monitoring the subjects’ brainwave activity and noting
subjective scores under blind conditions, they concluded that the listeners
were indeed responding to the ultrasonic components in the music.
A further paper [6], concluded that profoundly deaf subjects relied on
ultrasonic detection in their discrimination of speech and tones. They
concluded the mechanism was through bone conduction, probably to a small
organ in the inner ear called the saccule, which is effectively wired to the
cochlea, the organ responsible for hearing as we know it.
During development of the Tannoy SuperTweeter, an interesting result was
noted. We were trying to cancel a 10dB peak in the response at 30kHz,
electrically in the crossover network. For the measurements, we used a
pseudo-random digital noise sequence, with 100kHz bandwidth. The
presence or absence of this peak could readily be discriminated by listeners,
even under blind conditions. There was however no change in the measured
frequency response below 28kHz, further supporting the above research.

[FONT=Arial,Bold]CONCLUSIONS[/FONT]
In this White Paper we have shown that musical instruments produce energy
well above the generally considered limit of human hearing. Research has
shown that we are capable of responding to this energy, justifying the addition
of a SuperTweeter where wide bandwidth sources are used. Even with
conventional CD sources, the addition of a Tannoy SuperTweeter reduces
phase error and improves transient performance significantly below 20kHz.
This leads to increased tonal accuracy at all frequencies, as the harmonics of
instruments are not distorted in time.
We expect our source material and audio electronics to be of wide bandwidth
and have excellent tonal and transient accuracy. There is now no reason for
the loudspeaker to be considered the weak link in the chain in this respect.

[FONT=Arial,Bold]ACKNOWLEDGEMENTS[/FONT]
The Author is grateful to James Boyk, Pianist in Residence, The Music Lab.,
California Institute of Technology, for his interest and allowing some of his
measurements to be reproduced.

[FONT=Arial,Bold]REFERENCES[/FONT]
[1] W. B. Snow, Jour. Acous. Soc. Amer., Vol. 3, No. 1, Part 1 (1931).
[2] J. Boyk, There’s Life Above 20kHz- A Survey of Musical Instrument
Spectra to 102.4kHz, http://www.cco.caltech.edu/~boyk.
[3] D. Jensen, High Frequency Phase Specifications- Useful or Misleading?
JAES, Vol. 36, No. 12 (Dec. 1988).
[4] W. Marshall Leach JR, The Differential Time Delay Distortion and
Differential Phase-Shift Distortion as Measures of Phase Linearity, JAES, Vol.
37, No. 9 (Sept. 1989).
[5] T. Oohashi et al, High-Frequency Sound Above the Audible Range Affects
Brain Electric Activity, AES Preprint No. 3207 (91st Convention, New York).
[6] M. Lenhardt et al, Ultrasonic Speech Perception, Science, Vol. 253 (July
1991).​

​

 

[RaumKlang]

Morjen,

ich bin soeben über das Thema gestolpert und würde dazu gerne den ein oder anderen Einwurf von mir geben:

Even with conventional CD sources, the addition of a Tannoy SuperTweeter reduces

phase error and improves transient performance significantly below 20kHz.
This leads to increased tonal accuracy at all frequencies, as the harmonics of
instruments are not distorted in time.​

Das Whitepaper will mir also sagen, dass sie etwas wiedergeben wollen, das auf dem Tonträger garnicht vorhanden ist?
Oder andersherum aufgezäumt: _Wenn_ da etwas wäre, was sich oberhalb von 20kHz abspielt, müsste sich das irgendwo auf dem Weg zwischen der CD und ihrer Abtastung, Wandlung und Verstärkung eingeschlichen haben, sprich, es würde sich um Klirrprodukte der Wiedergabekette handeln, die man ja wohl eher loswerden will.

Jeder Lautsprecher wird Klirr oberhalb von 20kHz von sich geben, dieser entsteht aber erst bei der eletromechanischen Wandlung (Schallerzeugung) am Lautsprecher selbst, kann also nicht in nennenswertem Anteil im elektrischen Signal, das dem "Super Tweeter" zugeführt wird, vorhanden sein, wenn die weiteren Komponenten der Wiedergabekette keine größeren Defekte aufweisen.

Sollte das Ding tatsächlich der Reproduktion von Schall oberhalb 20kHz dienen, der bei der Erstellung der Aufnahme vorhanden war (ich unterstelle, dass dieser vorhanden ist):
Auf welchem Medium sollte er transportiert worden sein?
Mit welchem Mikrofon sollte er aufgenommen worden sein?
Abgesehen von Messmikrofonen wäre mir kaum ein Mikrofon bekannt, das
a) oberhalb von ~25kHz überhaupt noch in der Lage ist, irgendetwas sinnvolles von sich zu geben
b) in diesem Bereich (und bis meinetwegen 50 oder 80kHz) auch nur halbwegs linear arbeiten würde.

Die Frage nach dem Medium stellt sich nicht nur beim Endprodukt (CD), sondern bereits bei der Aufnahme. Analoge Maschine scheidet aus - wäre die nächste Frage die nach einer DAW mit entsprechenden Fähigkeiten.
Spätestens, wenn das Ganze zwischendurch mal auf DAT gelandet sein sollte, hat es sich dann aber auch schon wieder erledigt...

 

[Tobse]

Womit wir ja wieder zu Thema: 'Lautsprecher bis 50kHz' zurückkehren könnten, sonst muß Tobse mir mal sagen, wie der Thread nochmal geteilt werden kann...

Finde ich nichtmal. Das ganze hat sich ja aus der Ursprünglichen Diskussion heraus entwickelt und ist doch deutlich interessanter und realistischer
Ich verfolge das ganze mit großem Interesse von mir aus kanns gern weitergehen

 

[00Schneider]

Japanese researchers Oohashi et al [5] conducted experiments with wide bandwidth material to 60kHz, whereby a SuperTweeter could be either switched in or out. By monitoring the subjects’ brainwave activity and noting subjective scores under blind conditions, they concluded that the listeners were indeed responding to the ultrasonic components in the music.

http://jn.physiology.org/cgi/content/full/83/6/3548

Hab das nur mal schnell überflogen, aber soweit ich das gelesen habe geht dieser Test nur über die Hirnaktivität (gemessen per EEG). Dass man diese Frequenzen hört wurde nicht geschrieben, sie gehen dort auch von der Hörgrenze mit 20 kHz aus. Die gesteigerte Hirnaktivität ist aber auch nur beim Gesamtsignal, bei hohen Frequenzen alleine war die Aktivität nicht anders als die Grundaktivität.

Tja, jetzt müsste man noch Mediziner sein um den Test richtig zu interpretieren... ;-)

 

[Tobse]

Bei meinen kleinen Herz Problemen nach dem Stromschlag im Sommer hatte ich mit einem Notarzt einen Smalltalk. Er erzählt des es z.b. gelegentlich mal vorkommt das sie Leute von Techno Veranstaltungen abholen (keine Drogen, keine Dehydration) die Herz Rhytmus Probleme bekommen. Wohl zurückzuführen auf extrem Laute Bassschläge mit einer bestimmten bpm Zahl gepaart mit Anstrungung (Tanzen) über einen langen Zeitraum. Das extrem laute, rhytmische Pumpen würde die Herzfrequenz beeinflusse......

Gelegentlich erfährt man ja auch von Besuchern die Magenprobleme bei extremen Einsatz von Infra Subs bekommen (nein, ich mein keinen brauenen Ton oder ähnliches, sondern einfach nur "mir is schlecht") da wohl auch hier Frequenz und Lautstärke in einer bestimmten Kombi den Körper in irgendeiner Art beeinflussen.

Vllt könnte das ja auch hier der Fall sein. Unser Hirn hat ja auch eine gewisse "Taktfrequenz" wenn ich richtig mitdenke. Wäre doch evtl möglich das es da auch auf bestimmte vielfache dieser Frequenz (also auch frequenztechnisch gesehen sehr hohe) reagiert, wenn diese in einer bestimmten Lautstärke oder in einer bestimmten Kombination mit anderen vorhanden sind. Soetwas könnte eine per EEG Messbare Hirnaktivität erklären, auch wenn die Ohren nix damit zu tun haben..

Natürlich ist mir klar das das nur eine wilde Spekulation ist, keinesfalls möchte ich behaupten das es so ist. Auch kann ich nicht die passenden Quellen liefern. Ich spinn nur mal so vor mich hin, vllt hat ja jemand schonmal etwas in die Richtugn gehört

 

[Gast 23432]

...Gelegentlich erfährt man ja auch von Besuchern die Magenprobleme bei extremen Einsatz von Infra Subs bekommen ...

Ja, davon habe ich auch schon viel gehört, letztens sogar erst hier im Forum (?), wir hatten das schon mal...
Wobei das ja relativ einfach zu erklären ist mit den Resoanzfrequenzen der inneren Organe des Menschen...

Oh, die google-Ergebnisse sind, ähm, wie soll ich sagen?...kontrovers? unterhaltsam?...
http://www.google.de/search?hl=de&q=resonanzfrequenz+mensch&meta=

http://www.klimaforschung.net/hochfrequenzwaffen.htm

Ein aufrecht stehender Mensch von durchschnittlicher Größe hat eine Resonanzfrequenz von 43 MHz, während der Kopf als Topfkreis etwa 242 MHz haben soll. Laut neuester Forschungsergebnisse gibt es keinen Zweifel daran, dass kleine Mengen elektromagnetischer Energie bei richtiger Wahl von Frequenzen und Impulsform die Funktion der Neurotransmitter erheblich stören und die Funktion des Gehirns stören können.

Wenn das stimmt, warum sollen dann Frequenzen zwischen 20kHz und 50kHz keine Wirkung haben können?!

Wobei ich zunächst erstmal RaumKlangs Einwurf zustimmen würde, wo zum Teufel sollen denn diese Frequenzen überhaupt herkommen???

Bei Gelegenheit werde ich den Mann von Tannoy deshalb mal fragen. Oder am besten mache ich ihn gleich hier auf diese Diskussion aufmerksam, da könnte er sich den Fragen direkt stellen und ich stehe nicht mehr dazwischen...

 

[00Schneider]

http://www.klimaforschung.net/hochfrequenzwaffen.htm

Wenn das stimmt, warum sollen dann Frequenzen zwischen 20kHz und 50kHz keine Wirkung haben können?!

Elektromagnetische Wellen sind was anderes als akustische. ;-)

(Über die Aussagekraft dieser Seite sag ich jetzt mal nichts... )

Natürlich wirkt sich hochfrequente elektromagnetische Strahlung auf den Körper aus (wer will seine Hand schon in die Mikrowelle legen?), aber das ist etwas ganz anderes als Akustik.


Ich sag ja auch nicht dass hochfrequenter Schall keinen Einfluss auf den Körper hat, nur bisher hat sich nicht rausgestellt, dass durch ihn ein besseres Hörerlebnis einstellt.

 

[ulze]

Zitat von Tobse
...Gelegentlich erfährt man ja auch von Besuchern die Magenprobleme bei extremen Einsatz von Infra Subs bekommen ...

hab schon von nem metallica konzert mit speziellen subs gehört die einem angeblich die lunge zerfetzt haben! keine ahnung ob diese meldung stimmt hab i aber scho öfters gehört

 

[Gast 23432]

Ok, was haben wir?
Die erweiterte Frage: Wie reagiert der Mensch auf Frequenzen?
1. - Infraschall (0...20Hz)
2. - Schall (20...20.000Hz)
3. - Ultraschall (20 kHz...1GHz)
Wobei der Ultraschallbereich sicher noch unterteilungsbedürftig ist.
Mein vorläufiges Fazit besagt, daß der menschliche Körper auf alle Frequenzen reagiert - ab welcher Bestrahlungsleistung auch immer.
Das heißt für mich also, das die Abstrahlung von Frequenzen von 20...50kHz auf den Höreindruck irgendeinen Einfluß haben muß , sofern die abgestrahlte Energie groß genug ist.
Ebenso wie die Abstrahlung tiefstfrequenter Töne, die auf den Menschen Einfluß nehmen, muß es m.E. einen vergleichbaren Effekt im höheren Frequenzbereich geben. Halte ich einfach für logisch.

Wobei sich mir nun immer noch die Frage nach der Herkunft dieser Frequenzen stellt , CD = 22kHz = Ende, over und out

Ich sag ja auch nicht dass hochfrequenter Schall keinen Einfluss auf den Körper hat, nur bisher hat sich nicht rausgestellt, dass durch ihn ein besseres Hörerlebnis einstellt.

Das wiederum ist nun eine unbewiesene Behauptung Deinerseits, oder?

 

[Witchcraft]

hab schon von nem metallica konzert mit speziellen subs gehört die einem angeblich die lunge zerfetzt haben! keine ahnung ob diese meldung stimmt hab i aber scho öfters gehört

Dann halt doch einfach die Klappe

I'll think befor I write

Das wäre nett

 

[EDE-WOLF]

die gabs auch nur als cliff burton noch lebte und metallica noch true war....



@tonstudio:

ich werde evtl demnächst mal ne kleine piezowand bauen und versuchen ne entsprechende verstärkerschaltung zu basteln, dann können wir gerne mal n live-versuch machen (brauchen dann nur bitte einen geschlossenen raum wo nix rausgeht (die armen tiere)

 

[der onk]

Ich denke, bei der Diskussion sollten wir mal Wahrnehmung generell vom Hören speziell abgrenzen. Es steht ausser Frage, daß wir Menschlein Infraschall wahrnehmen können - bloß mit Hören hat das nichts mehr zu tun. Ebenso würde ich Frequenzen oberhalb 20kHz einordnen, denn unser Ohr ist dafür einfach nicht gebaut.

Ausgehend von dieser (oft simpel beschriebenen) "stehenden Welle", die sich in der Kochlea ausbildet - mit einer räumlichen Auftrennung des hörbaren Spektrums von hochfrequent am Anfang und tieffrequent am Ende der Basalmembran - hängen die Schwingungseigenschaften letzterer ja in erster Linie von ihrer DICKE an Position x ab. Es gibt aber keine unbegrenzt dicke (und somit hochfrequent schwingende) Stelle der Basalmembran, damit auch keine dort sitzenden Haarzellen und deren Aktionspotentiale und somit ist eben bei 20kHz (oder laßt es bei einem Säugling 22kHz sein) Schicht im Schacht in Sachen Hören. Alles darüber geht m.E. in Richtung Resonanz.


der onk, bei dem bei 15kHz Schluß ist