Ist unser Hörvermögen besonders schlecht oder besonders gut?

[O.Mertineit]

Und das Wort "ungerade" hast du auch jetzt noch überlesen....

Das ist unwahr, denn die 90 Grad Phasenversatz an der Übernahmefrequenz
waren Kernbestandteil Deiner Argumenation, auf die ich mich bezog:

Zum (Beipiel) 2-Wege Lautsprecher mit Butterworth Filter ungerader Ordnung:

Was gegenseitige Befindlichkeiten betrifft, halte ich mich an den Admin,
der es so sieht:

Ihr seid euch bis zu diesem Zeitpunkt gegenseitig nichts schuldig geblieben.

So sehe ich das grundsätzlich auch, nur daß Du natürlich der Schlimmere
von uns beiden bist. Das ist doch völlig klar.



Und jetzt ?

Ich schlage ein paar gegenseitige Grussworte per PM vor, das erspart
den Rangordnungskonflikt, wer sich bei wem zuerst "offentlich" entschuldigt.

Eventuell lässt sich sogar ein "kleiner Fahrplan" absprechen, ob und wie
und mit welchen Themen es hier weitergehen soll.


Wir werden nur bei künftigen Meinungsverschiedenheiten nicht umhin können,
auch mal etwas ungeklärt stehen zu lassen. Es kann nicht jede Meinungsverschiedenheit
bis zum Erbrechen "geklärt" werden, als ob es am Ende immer einen gibt der Recht hat.

Wenn man natürlich über physikalische Phänomene uneins ist, dann fällt das sehr
schwer, denn diese müssten sich eigentlich klären lassen.

Ich habe dafür noch keine Lösung. Das beste wäre dann wohl, die jeweils letzte
Begriffsdefinition oder den Sachverhalt neutral festzuhalten, bei dem noch
Einigkeit herrschte, dann hält man auch den Bereich fest wo die Begriffswelten
auseinandergehen:

Das muss dann entweder stehenbleiben oder klärt sich eventuell
später. Man hat dann auch Zeit, Begriffe oder Sachverhalte zu überdenken,
umzuformulieren, sich neue Aspekte anzueignen oder zu erkennen, wo man
den Mitdiskutanten evt. missverstanden hat.

[longueval]

teilweise hab ich hier den verdacht, dass ein manischer multinick selbstgespräche führt und einen streit konstruiert, um nicht als multinicker erkannt zu werden.

das ganze ist weit und breit unlesbar.

[O.Mertineit]

teilweise hab ich hier den verdacht, dass ein manischer multinick selbstgespräche führt und einen streit konstruiert, um nicht als multinicker erkannt zu werden.

das ganze ist weit und breit unlesbar.

Entschuldigung logueval, zwei Fragen:

1. Was ist ein "Multinick" ? (Was "manisch" bedeutet, weiß ich.)

2. Meinst Du mich damit ?



.... Es hat ein wenig gedauert ... Multinicker hehe ... redet mit sich selbst ...
zieht eine Show vor anderen ab ... streitet sich mit sich selbst ...
verträgt sich (zum Schein) mit sich selbst ... streitet sich dann wieder mit
sich selbst ....

Ich wusste nicht, das man das "multinicken" nennt, dachte das wäre
völlig neu, was ich hier abziehe: O.Mertineit und P.Krips als
"prototypische" Kontrahenten zu erfinden ...


Nee aber im Ernst longueval, ein Masochist bin ich nicht
(ein Sadist aber auch nicht):

Sagt der Masochist: Schlag mich !

Sagt der Sadist: Nein !

[Babak]

:D

Das ist nicht nur bei dem einem Thread hier so ...

Vielleicht wurde ein Ghostwriter engagiert, um Traffic zu generieren ...

1. Was ist ein "Multinick" ? (Was "manisch" bedeutet, weiß ich.)

Eine Person mit mehreren Pseudonymen (="nickname" = "nick")

2. Meinst Du mich damit ?

Ich denke nicht, dass eine bestimmte person gemeint worden ist
Es wurde eher der Eindruck geschildert, der beim lesen der Beiträge entsteht.

:S
LG
Babak

[O.Mertineit]

OK, ich denke Peter und ich klären die persönliche
Seite per PM.

Ich werde Peter dann die Entscheidung überlassen,
ob er die Diskussion fortsetzen will.

[Babak]

Oder man diskutiert einfach sachbezogen und lässt Personenbezogenes einfach weg.
Dazu braucht es keinen zweiten.

:S

[O.Mertineit]

OK.

@Peter: Ich schätze Dein kritisches Hinterfragen durchaus.

Die anfängliche Diskussion hat mich z.B. dazu gebracht, mir
den Nahfeld-Begriff noch mal zu vergegenwärtigen.

[O.Mertineit]

Also geht es doch um die Korrelation des abgestrahlen Schalls mit dem vom Raum zurückgeworfenen Schall?

Ist ein Rauschsignal über einen Omnidirektionalen LS abgespielt räumlich auch korreliert?

Ich denke, das hier war der gewünschte "Wiedereinstiegspunkt" ?

Also geht es doch um die Korrelation des abgestrahlten Schalls mit dem vom Raum zurückgeworfenen Schall?

Ja, darum geht es mir. Speziell geht es mir darum, wie der Direktschall eines
Lautsprechers in einem Wohnraum mit den frühen Reflexionen interagiert.

Es geht also besonders um Reflexionen an Boden, Decke, Frontwand, Seitenwänden.
Aber es geht auch um die Rückwand und die späteren Reflexionen.

Das besondere Problem bei den frühen Reflexionen ist, daß sie eine sehr enge
Korrelation zum Direktschall aufweisen. Diese Korrelation des reflektierten Schalls
mit dem Direktschall verringert sich mit der Anzahl der Reflexionen
(also durch Mehrfachreflexionen).

Eine Verringerung der Korrelation von Direktschall und ersten Reflexionen lässt sich
über das Anbringen von Diffusoren an den Raumwänden erreichen. Es lässt sich
jedoch auch über den Einsatz von Schallquellen erreichen, welche über eine räumlich
phasendekorrelierte Abstrahlung verfügen.

Ist ein Rauschsignal über einen Omnidirektionalen LS abgespielt räumlich auch korreliert?

Wenn ich zur Vereinfachung der Diskussion einen idealen Punktstrahler hernehme,
ja, dann ist das so.

Aber auch ein einzelner Kalottenhochtöner kommt so einem Verhalten bis weit in
den Khz Bereich schon sehr nahe:

Schallquellen, die (bei einer betrachteten Frequenz) nur aus einer einzigen Quelle
bestehen, welche klein im Vergleich zur abgestrahlten Wellenlänge ist, produzieren
sehr kohärente Wellenfronten, zumindest wenn Einflüsse durch Kantenbeugung am
Lautsprechergehäuse in Grenzen bleiben.

Bei den meisten Lautsprecherboxen, wird der Hochtöner in seiner räumlichen
Abstrahlung durch die Schallwand der Box begrenzt. Innerhalb dieses
Abstrahlbereiches vor der Schallwand ist die Abstrahlung in der Regel sehr kohärent.

Ein Rauschsignal zeichnet sich dadurch aus, dass es mit sich selbst eine geringe
zeitliche Korrelation aufweist.

Wenn man zwei oder mehr Schallquellen hat, dann muss man aber auch bei Rauschen
(akustischen "Rauschquellen", wenn man so will) unterscheiden, ob es sich um
"korreliertes Rauschen" oder um "unkorreliertes Rauschen" handelt.


Dazu ein Beispiel:

Verfügt z.B. eine Box über 2 Tieftöner in unmittelbarer Nähe montiert, welche
dasselbe Eingangssignal (ein tiefpassgefiltertes Rauschen) bekommen, dann ist
der erzeugte Schalldruck doppelt so hoch, wie er bei einem Einzeltreiber wäre
(+6db).

Das funktioniert nicht nur bei einem (gleitenden) Sinussignal, sondern auch
bei einem Rauschsignal, denn beide Tieftöner bekommen dasselbe Rauschen:
Es handelt sich hierbei um korreliertes Rauschen.

Bei unkorreliertem Rauschen (beide Tieftöner an einem jeweils "unabhängigen"
Rauschsignal angeschlossen), wäre der Zuwachs gegenüber
der jeweiligen Einzelquelle nur (+3db).

Das liegt daran, dass die Amplitudenverhältnisse und Phasenbeziehungen
der Komponenten beider Rauschsignale zufälligen Schwankungen unterliegen.

[O.Mertineit]

Zur Pegeladdition unkorrelierter Schallquellen:

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-pegeladdition.htm

Anmerkung: Auf der Seite wird das Beispiel der Schalladdition von
Violine und Violoncello angeführt.

Es handelt sich aber beispielsweise auch bei zwei Geigen um
unkorrelierte Schallquellen.


Zur Pegeladdition korrelierter Schallquellen:

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-kohquellen.htm

Die Addition der Schalldrücke zweier gleich starker kohärenter Schallquellen,
gestaltet sich ähnlich wie die Addition zweier Spannungen nach in der
Elektrotechnik, welche gleich groß und in Phase sind.

Das kann bei den Schalldrücken von zwei Schallquellen jedoch nur der Fall sein,
wenn die abstrahlenden Flächen der Einzelstrahler klein gegen die Wellenlänge
ist und deren Abstand zueinander auch.

In dem Fall erzeugt die "kombinierte" Quelle keine andere räumliche
Schalldruckverteilung und kein anderes Wellenmuster (Kugelwelle)
als es einer der Einzelstrahler getan hätte: Es kommt zu einer "perfekten"
Addition der Schalldrücke, was +6dB in allen Raumrichtungen bei zwei
Kugelquellen entsprechen würde. Das funktioniert z.B. bei zwei Halbraumstrahlern
auf unendlicher Schallwand ebenso ...

Bei realen Schallquellen, welche effektiv aus mehreren Strahlern
zusammengesetzt sein können, sind diese Bedingungen jedoch meist nicht
mehr vollständig erfüllt:

Die Einzelstrahler können z.B.
- eine mit der abzustrahlenden Wellenlänge vergleichbare Ausdehnung haben und
- die Abstände der Einzelstrahler können ebenfalls in Größenordnung der Wellenlänge liegen

In diesem Falle wird der resultuierende Schalldruck aus mehreren
Einzelschallquellen winkel- und frequenzabhängig.

Sind die Abstände der Einzelstrahler einer zusammengesetzten Quelle
(z.B. eines Lautsprecher-Paares) deutlich unterhalb einer Wellenlänge,
so kann es noch zu zusammenhängenden Wellenfronten kommen, aber der
Schalldruck wird räumlich ungleichmäßig in der Umgebung verteilt
(Bündelung).

Sind die Abstände der Einzelstrahler einer zusammengesetzten Quelle hingegen
größer als eine Wellenlänge, so kommt es zu Interferenzerscheinungen und es
bildet sich ein Nahfeld mit phasendekorrelierter Abstrahlung aus, in der
nur noch partiell zusammenhängende Wellenfronten auszumachen sind.

Entscheidend für eine räumlich phasendekorrellierte Abstrahlung ist also
das Zustandekommen von Interferenz zwischen den Teilstrahlern einer
Schallquelle.

Dieser Effekt findet sich nicht nur bei Lautsprechern, welche untereinander
einen Abstand größer als die jeweils abgestrahlte Wellenlänge aufweisen,
sondern beispielsweise auch bei einer Violine oder einem Kontrabass als
Einzelinstrument.

[O.Mertineit]

Der Korpus z.B. einer Gitarre oder Geige schwingt in Eigenmoden:

http://de.wikipedia.org/wiki/Chladnische_Klangfigur

Die Knotenlinien der Moden trennen dabei Bereiche des Korpus, welche gegenphasig
schwingen. Man kann diese Bereiche (Maxima oder Schwingungsbäuche) als getrennte
Teil- Strahler auffassen. Sie sind jedoch räumlich variabel, denn das Modenbild wechselt
mit der Frequenz: Es werden je nach Frequenz andere Moden bevorzugt angeregt.

Für eine einzelne Frequenz, kann man sich eine Schwingungsmode auf dem Korpus
einer Violine angenähert als getrennte Einzelstrahler mit festem Ort vorstellen.

Was sich auf dem Instrumentenkorpus ausbreitet ist aber kein Luftschall, sondern
eine Biegewelle. Biegewellen sind eine Form von Körperschall.

Biegewellen haben eine Eigenheit, welche Luftschall nicht hat:

Sie sind dispersiv, d.h. ihre Fortpflanzungsgeschwindigkeit auf dem Material
(technisch "Platte", weil angenommen wird, dass die Dicke von Biegeschwingern
immer klein gegen die Flächendimensionen ist) steigt mit der Frequenz.

Je nach Materialwahl, Stärke der Platte und anregender Frequenz,
können Biegewellen sich also auch schneller als Luftschall auf dem
Korpus ausbreiten.

Die Frequenz bei der die Biegewellen auf einer gegebenen Platte genauso
schnell sind wie Luftschall, heißt "Koinzidenzfrequenz".

Jedes Plattenmaterial und jeder Korpus eines Musikinstrumentes hat
also eine Koinzidenzfrequenz (Holzplatten habe immer mehrere
Koinzidenzfrequenzen, denn ihre Steifigkeit ist richtungsabhängig,
aber das führt hier zu weit ...).

Zur Anschauung:

- Platte ist leicht, steif, dick (Styroporplatte)
> Schnelle Ausbreitung von Biegewellen
> Koinzidenzfrequenz niedrig (z.B. 250Hz)

- Platte ist dicht, weich, dünn (Gummimatte):
> Langsame Ausbreitung von Biegewellen
> Koinzidenzfrequenz hoch (z.B. 60Khz, kann außerhalb des Hörbereichs liegen)

Wird eine Platte (Violinenkorpus, Resonanzboden eines Piano) oberhalb ihrer
Koinzidenzfrequenz angeregt, so werden benachbarte Einzelschallquellen

( Zonen von Schwingungsbäuchen=Maxima auf dem Korpus für die gerade
betrachtete Frequenz)

der modal schwingenden Platte weiter auseinanderliegen als nur eine halbe Luftwellenlänge:

Die höhere Ausbreitungsgeschwindigkeit der Biegewelle auf dem Korpus gegenüber
dem Luftschall führt dazu, das die relative räumliche Separierung der
gedachten Einzelstrahler größer als Luftwellenlängen werden:

Das Instrument interferiert nun "mit sich selbst", genauer: Seine gedachten
Einzelstrahler gegeben durch die Moden (Chladnischen Klangfiguren),
interferieren miteinander ähnlich wie räumlich weit auseinanderliegende
Lautsprechermembranen (welche wir uns meist als ideale "Kolbenstrahler"
vorstellen ...).

Dadurch entsteht eine phasendekorrelierte Abstrahlung, welche sicher im
Nahfeld stärker ausgeprägt sein kann als im Fernfeld.

Es kann davon ausgegangen werden, das Streichinstrumente sich im Khz
Bereich bereits deutlich oberhalb ihrer Koinzidenz bewegen, das hängt aber von der
jeweils betrachteten Instumentengruppe und auch vom Einzelinstrument ab.

Im Polardiagramm äußert sich phasendekorrelierte Abstrahlung meist als
"Verzipfelung", mit starker Frequenzabhängigkeit des Musters.

Benachbarte Strahlungskeulen oder "Zipfel" haben dabei jeweils Wellenfronten in
Antiphase: Es existiert keine kohärente Abstrahlung mehr, die Schallquelle ist räumlich
"diffus" geworden (auch hier gibt es - wie fast immer in der Akustik - ein "mehr oder
weniger", nicht nur "diffus" oder "kohärent").

Interessant ist dabei, daß z.B. der Grundton einer Violine durchaus noch unterhalb
der Koinzidenz liegen kann, einige der (Klangfarbe bestimmenden) Oberwellen aber
schon darüber.

Im Instrumentenbau ist es daher entscheidend, Koinzidenzfrequenzen richtig zu
wählen und zu nutzen: Oberhalb der Koinzidenzfrequenz ist die Abstrahlung
durch den Korpus sehr viel effizienter als darunter.

Dadurch und durch die Optimierung der Modenformen und ihrer Anregung
selbst, kann der Instrumentenbauer die spezifische Verstärkung von Oberwellen
(die Fomantstruktur des Instrumentes) ähnlich wie bei einer Gesangsstimme
gestalten.


Ein kleiner Exkurs zur Abstrahlung von Musikinstrumenten und Ensembles ohne
elektroakustische Verstärkung in Konzertsälen:

Das räumlich unkorrelierte Abstrahlverhalten einiger Instrumentengruppen und nahezu
aller Intrumentenensembles hat interessante Implikationen für unsere Vorstellung von
Direkt- und Indirektschall in einem Konzertsaal.

Es kann passieren - und ist durchaus gewöhnlich - dass bestimmte Strahlungskeulen
eines Instrumentes z.B. einer Violine gegen die Decke gerichtet sind. Das Instrument
befindet sich beim Spiel sogar in Bewegung ...

Der Hörer bekommt dann bestimmte Komponenten des Klangs eher "direkt" andere
aber mehrheitlich über Raumreflexionen: Der indirekte Schall kann somit spektrale
Komponenten beinhalten, welche im Direktschall noch gar nicht "beim "Hörer
angekommen" sind oder nur mit sehr vermindertem Pegel im Direktschall vorhanden
waren.

Wir sehen: Das durch Lautsprecherwiedergabe geprägte Denken, nachdem im
indirekten Schall nur solche Komponenten auftauchen werden, welche im
Direktschall bereits vorhanden waren (Indirektschall lediglich als "verzögerte Kopien"),
geht bei vielen realen Musikinstrumenten und Instrumentengruppen fehl.

Es kann (in einem Konzertsaal) in der spektralen Feinstruktur Unterschiede zwischen
Direkt- und Indirektschall geben, welche nicht nur durch den Konzertsaal selbst
(z.B. durch frequenzabhängige Absorption) entstehen.

Sie können auch durch die mitunter stark frequenzabhängige räumliche Abstrahlung
bestimmter Instrumente und Ensembles bewirkt werden und wie deren räumliche
Abstrahlung mit dem Saal in Bezug auf einen bestimmten Hörplatz interagiert.

[Gast]

Hallo,

Ich denke, das hier war der gewünschte "Wiedereinstiegspunkt" ?

Ja, darum geht es mir. Speziell geht es mir darum, wie der Direktschall eines
Lautsprechers in einem Wohnraum mit den frühen Reflexionen interagiert.

Es geht also besonders um Reflexionen an Boden, Decke, Frontwand, Seitenwänden.
Aber es geht auch um die Rückwand und die späteren Reflexionen.

Das besondere Problem bei den frühen Reflexionen ist, daß sie eine sehr enge
Korrelation zum Direktschall aufweisen. Diese Korrelation des reflektierten Schalls
mit dem Direktschall verringert sich mit der Anzahl der Reflexionen
(also durch Mehrfachreflexionen).

Eine Verringerung der Korrelation von Direktschall und ersten Reflexionen lässt sich
über das Anbringen von Diffusoren an den Raumwänden erreichen.

Bis hierhin gibt es nicht viel Dissens.
Allerdings ist es wohl nötig, daß wir hier den Begriff "korrelierte Schallquelle" klar definieren und in dem Zuge auch "dekorellierte Schallquelle".

Mein Vorschlag:
100 % Korrelierte Schallquellen strahlen nach Betrag und Pase ein identische Signal ab.
Korrelation (<100 %) ist auch noch gegeben z.B. bei einer ersten Reflexion, da ist zwar dann anderer Pegel und andere Phasenlage vorhanden.
Spätere mehrfachreflektierte Signale sollten wir hier aus praktischen Gründen als unkorreliert annehmen, sonst entbrennt noch ein Streit, wieviele Reflexionen man berücksichtigen sollte.
Auch für die späteren Reflexionen wird aber vom Ohr noch ein Zusammenhang mit dem 1. Signal hergestellt, was für Lautstärkeeindruck bzw. Klangfarbenerkennung nicht vernachlässigbar ist.

Zur Diffusion:
Die bevorzuge ich ja auch, man sollte aber ein paar Dinge nicht übersehen:
Ein Diffusor ändern ja nichts an der auf die Wand auftreffende Schallenergie, er verteilt die lediglich über mehrere Winkel anders im Raum, so daß Mehrfachreflexionen nun aus anderen Richtungen kommen.
Für mich ist außerdem noch unklar, ob ein Diffusor nicht auch das interne Phasengefüge eines Signals, und somit die Hüllkurve verändert. Wenn ja (das geht dann an Babak), welche Auswirkungen hätte daß, da ja dann im Gegensatz zur klassischen Reflexion der Lag gegenüber dem Lead verändert wäre.

jedoch auch über den Einsatz von Schallquellen erreichen, welche über eine räumlich
phasendekorrelierte Abstrahlung verfügen.

Spätestens an dem Punkt vermute ich mal Reibungsfläche zwischen uns.
Abgesehen davon, ob es eine einzelne dekorrelierte Schallquelle überhaupt geben kann, sehe ich keinen Sinn darin solche Schallquellen für Stereo einzusetzen.
Zwei solcher Schallquellen wären ja auch untereinander dekorreliert, genau das darf aber bei Stereowiedergabe nicht sein. Da müssen die Lautsprecher einen weitestgehend identischen Phasenverlauf haben, da Ortung in gewissen Frequenzbereichen über interaurale Phasendifferenzen funktioniert, auch Hüllkurven werden so erkannt.

Wenn ich zur Vereinfachung der Diskussion einen idealen Punktstrahler hernehme,
ja, dann ist das so.

Aber auch ein einzelner Kalottenhochtöner kommt so einem Verhalten bis weit in
den Khz Bereich schon sehr nahe:

Schallquellen, die (bei einer betrachteten Frequenz) nur aus einer einzigen Quelle
bestehen, welche klein im Vergleich zur abgestrahlten Wellenlänge ist, produzieren
sehr kohärente Wellenfronten, zumindest wenn Einflüsse durch Kantenbeugung am
Lautsprechergehäuse in Grenzen bleiben.

Bei den meisten Lautsprecherboxen, wird der Hochtöner in seiner räumlichen
Abstrahlung durch die Schallwand der Box begrenzt. Innerhalb dieses
Abstrahlbereiches vor der Schallwand ist die Abstrahlung in der Regel sehr kohärent.

Ein Rauschsignal zeichnet sich dadurch aus, dass es mit sich selbst eine geringe
zeitliche Korrelation aufweist.

Wenn man zwei oder mehr Schallquellen hat, dann muss man aber auch bei Rauschen
(akustischen "Rauschquellen", wenn man so will) unterscheiden, ob es sich um
"korreliertes Rauschen" oder um "unkorreliertes Rauschen" handelt.


Dazu ein Beispiel:

Verfügt z.B. eine Box über 2 Tieftöner in unmittelbarer Nähe montiert, welche
dasselbe Eingangssignal (ein tiefpassgefiltertes Rauschen) bekommen, dann ist
der erzeugte Schalldruck doppelt so hoch, wie er bei einem Einzeltreiber wäre
(+6db).

Das funktioniert nicht nur bei einem (gleitenden) Sinussignal, sondern auch
bei einem Rauschsignal, denn beide Tieftöner bekommen dasselbe Rauschen:
Es handelt sich hierbei um korreliertes Rauschen.

Bei unkorreliertem Rauschen (beide Tieftöner an einem jeweils "unabhängigen"
Rauschsignal angeschlossen), wäre der Zuwachs gegenüber
der jeweiligen Einzelquelle nur (+3db).

Das liegt daran, dass die Amplitudenverhältnisse und Phasenbeziehungen
der Komponenten beider Rauschsignale zufälligen Schwankungen unterliegen.

Der Teil soweit o.k.

Gruß
Peter Krips

[Gast]

Hallo,

Zur Pegeladdition unkorrelierter Schallquellen:

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-pegeladdition.htm

Anmerkung: Auf der Seite wird das Beispiel der Schalladdition von
Violine und Violoncello angeführt.

Es handelt sich aber beispielsweise auch bei zwei Geigen um
unkorrelierte Schallquellen.


Zur Pegeladdition korrelierter Schallquellen:

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-kohquellen.htm

Die Addition der Schalldrücke zweier gleich starker kohärenter Schallquellen,
gestaltet sich ähnlich wie die Addition zweier Spannungen nach in der
Elektrotechnik, welche gleich groß und in Phase sind.

Das kann bei den Schalldrücken von zwei Schallquellen jedoch nur der Fall sein,
wenn die abstrahlenden Flächen der Einzelstrahler klein gegen die Wellenlänge
ist und deren Abstand zueinander auch.

In dem Fall erzeugt die "kombinierte" Quelle keine andere räumliche
Schalldruckverteilung und kein anderes Wellenmuster (Kugelwelle)
als es einer der Einzelstrahler getan hätte: Es kommt zu einer "perfekten"
Addition der Schalldrücke, was +6dB in allen Raumrichtungen bei zwei
Kugelquellen entsprechen würde. Das funktioniert z.B. bei zwei Halbraumstrahlern
auf unendlicher Schallwand ebenso ...

Bei realen Schallquellen, welche effektiv aus mehreren Strahlern
zusammengesetzt sein können, sind diese Bedingungen jedoch meist nicht
mehr vollständig erfüllt:

Die Einzelstrahler können z.B.
- eine mit der abzustrahlenden Wellenlänge vergleichbare Ausdehnung haben und
- die Abstände der Einzelstrahler können ebenfalls in Größenordnung der Wellenlänge liegen

In diesem Falle wird der resultuierende Schalldruck aus mehreren
Einzelschallquellen winkel- und frequenzabhängig.

Sind die Abstände der Einzelstrahler einer zusammengesetzten Quelle
(z.B. eines Lautsprecher-Paares) deutlich unterhalb einer Wellenlänge,
so kann es noch zu zusammenhängenden Wellenfronten kommen, aber der
Schalldruck wird räumlich ungleichmäßig in der Umgebung verteilt
(Bündelung).

Sind die Abstände der Einzelstrahler einer zusammengesetzten Quelle hingegen
größer als eine Wellenlänge, so kommt es zu Interferenzerscheinungen

Bis hier kein Widerspruch.

und es bildet sich ein Nahfeld mit phasendekorrelierter Abstrahlung aus, in der
nur noch partiell zusammenhängende Wellenfronten auszumachen sind.

Da widerspreche ich.
Es sind immer noch zwei zueinander kohärente Schallquellen (Bei Senspiel und auch anderswo steht NICHT, daß das nur für kugelförmig abstrahlende Schallquellen gilt !)
Keine Frage, daß sich nun Interferenzmuster ergeben.
Meiner Kenntnis nach schließt sich Interferenz und Kohärenz bzw. Korrelation nicht gegenseitig aus.
Dann wäre, wenn das richtig wäre, auch eine Wandreflexion nicht mehr korreliert, da sie ja in Pegel und Phase gegenüber der ersten Wellenfront verändert ist.

Entscheidend für eine räumlich phasendekorrellierte Abstrahlung ist also
das Zustandekommen von Interferenz zwischen den Teilstrahlern einer
Schallquelle.

Die Aussage wäre aber nach den obigen Ausführungen dann falsch.

Dieser Effekt findet sich nicht nur bei Lautsprechern, welche untereinander
einen Abstand größer als die jeweils abgestrahlte Wellenlänge aufweisen,
sondern beispielsweise auch bei einer Violine oder einem Kontrabass als
Einzelinstrument.

Nein, das ist was völlig anderes und nicht miteinander Vergleichbar. Lautsprecher nach obigem Beispiel sind korreliert, unterschiedliche Instrumente natürlich nicht.

Gruß
Peter Krips

[kstr]

Ein Diffusor ändern ja nichts an der auf die Wand auftreffende Schallenergie, er verteilt die lediglich über mehrere Winkel anders im Raum, so daß Mehrfachreflexionen nun aus anderen Richtungen kommen.
Für mich ist außerdem noch unklar, ob ein Diffusor nicht auch das interne Phasengefüge eines Signals, und somit die Hüllkurve verändert.

Das ist sogar das Wirkprinzip sehr vieler Diffusoren, und eine führende Firma hat sich danach benannt, RPG (Reflection Phase Grating, dt. etwa "Reflexionsphasengitter").

[Gast]

Hallo,
ich befürchte, da geht was durcheinander in deinen Ausführungen.
Die Eigenmoden (darstellbar mit den Chlandschen Klangfiguren) sind was anderes als der Koizidenzeffekt.
Eigenmoden sind vergleichbar mit Stehwellen, in denen benachbarte Regionen gegenphasig schwingen. Eine Wellenausbreitung mit einer Phasengeschwindigkeit findet nicht statt.

Erst wenn Wellenausbreitung stattfindet, kommen wir in den Bereich des Koizidenzeffektes. Wichtig ist dabei, daß bei diesen Oberflächen-Transversalwellen nennenswerte Schallabstrahlung erst stattfindet, wenn die Phasengeschwindigkeit >= als die in der Luft wird .

Über den Koizidenzeffekt bei Lautsprechern kann man da einiges nachlesen:

http://www.randteam.de/_Docs/Pub/Aes105%20Radiation%20Simulation.pdf

Der Autor war meines Wissens nach an der Entwicklung der NXT-Technik beteiligt.
Von dekorrelierter Schallabstrahlung habe ich in dem pdf nichts gelesen......

Für eine einzelne Frequenz, kann man sich eine Schwingungsmode auf dem Korpus
einer Violine angenähert als getrennte Einzelstrahler mit festem Ort vorstellen.

Ja, aber die Schwingungsbäuche benachbarter Zonen sind jeweils gegenphasig.

Wird eine Platte (Violinenkorpus, Resonanzboden eines Piano) oberhalb ihrer
Koinzidenzfrequenz angeregt, so werden benachbarte Einzelschallquellen

( Zonen von Schwingungsbäuchen=Maxima auf dem Korpus für die gerade
betrachtete Frequenz)

der modal schwingenden Platte weiter auseinanderliegen als nur eine halbe Luftwellenlänge:

Die höhere Ausbreitungsgeschwindigkeit der Biegewelle auf dem Korpus gegenüber
dem Luftschall führt dazu, das die relative räumliche Separierung der
gedachten Einzelstrahler größer als Luftwellenlängen werden:

Das Instrument interferiert nun "mit sich selbst", genauer: Seine gedachten
Einzelstrahler gegeben durch die Moden (Chladnischen Klangfiguren),
interferieren miteinander ähnlich wie räumlich weit auseinanderliegende
Lautsprechermembranen (welche wir uns meist als ideale "Kolbenstrahler"
vorstellen ...).

Dadurch entsteht eine phasendekorrelierte Abstrahlung, welche sicher im
Nahfeld stärker ausgeprägt sein kann als im Fernfeld.

Ich meine, du beschreibst den Effekt falsch. Was du beschreibst, ist die Situation von stationären Moden.
Bei dem für den Koizidenzeffekt wichtigen Mechanismus, muß sich eine Oberflächen-Transversalwelle auf dem Korpus mit einer bestimmten Pasengeschwindigkeit ausbreiten.
Dann ist aber die Anregung des Luftschalls anders als bei gegenphasigen Korpusteilen einer stationären Mode.

Das kann man hier sehen:
Der linke Teil spielt keine Rolle, die rote Kurve ist nun die fortschreitende Korpuswelle (sieht man im angehaltenen Zustand nicht) rechts der roten Oberflächenwelle dann der Luftschall.



Uploaded with ImageShack.us

Wie man sehen kann, ergibt sich eine Wellenfront, die einen zur 0-Grad Achse abweichenden Winkel hat.
Dieser Winkel ist auch noch abhängig von Frequenz und Phasengeschwindigkeit.
Diese dadurch mit der Frequenz sich ändernden Abstrahlkeulen einer Violine konnte man ja schon bei einem früheren Link von dir sehen.

Es kann davon ausgegangen werden, das Streichinstrumente sich im Khz
Bereich bereits deutlich oberhalb ihrer Koinzidenz bewegen, das hängt aber von der
jeweils betrachteten Instumentengruppe und auch vom Einzelinstrument ab.

Ja

Im Polardiagramm äußert sich phasendekorrelierte Abstrahlung meist als
"Verzipfelung", mit starker Frequenzabhängigkeit des Musters.

Ich bin der Meinung, daß "phasendekorreliert" nicht stimmt. Auch bei Lautsprechertreibern finden sich in der Abstrahlung "Verzipfelungen" in Form von u.U. mehrerer Abstrahlkeulen auf einer Frequenz. Wenn das stimmen würde, was du sagst, müssten sich ja bei Messungen Auffälligkeiten im Phasenverlauf zeigen. Das ist aber nicht so, da zwischen Frequenzverlauf und Phasenverlauf ohnehin ein starrer mathematischer Zusammenhang besteht. Man kann aus einem Frequenzverlauf einen Phasenverlauf berechnen, den man in der Messung bestätigt bekommt.

Benachbarte Strahlungskeulen oder "Zipfel" haben dabei jeweils Wellenfronten in
Antiphase:

Das kann garnicht sein und ist somit nicht richtig, siehe oben.

Es existiert keine kohärente Abstrahlung mehr, die Schallquelle ist räumlich
"diffus" geworden (auch hier gibt es - wie fast immer in der Akustik - ein "mehr oder
weniger", nicht nur "diffus" oder "kohärent").

Das stimmt dann leider natürlich auch nicht.

Interessant ist dabei, daß z.B. der Grundton einer Violine durchaus noch unterhalb
der Koinzidenz liegen kann, einige der (Klangfarbe bestimmenden) Oberwellen aber
schon darüber.

Im Instrumentenbau ist es daher entscheidend, Koinzidenzfrequenzen richtig zu
wählen und zu nutzen: Oberhalb der Koinzidenzfrequenz ist die Abstrahlung
durch den Korpus sehr viel effizienter als darunter.

Dadurch und durch die Optimierung der Modenformen und ihrer Anregung
selbst, kann der Instrumentenbauer die spezifische Verstärkung von Oberwellen
(die Fomantstruktur des Instrumentes) ähnlich wie bei einer Gesangsstimme
gestalten.

Klar, da geht es um die Verstärkung der Saitenschwingungen...

Ein kleiner Exkurs zur Abstrahlung von Musikinstrumenten und Ensembles ohne
elektroakustische Verstärkung in Konzertsälen:

Das räumlich unkorrelierte Abstrahlverhalten einiger Instrumentengruppen und nahezu
aller Intrumentenensembles hat interessante Implikationen für unsere Vorstellung von
Direkt- und Indirektschall in einem Konzertsaal.

Es kann passieren - und ist durchaus gewöhnlich - dass bestimmte Strahlungskeulen
eines Instrumentes z.B. einer Violine gegen die Decke gerichtet sind. Das Instrument
befindet sich beim Spiel sogar in Bewegung ...

Der Hörer bekommt dann bestimmte Komponenten des Klangs eher "direkt" andere
aber mehrheitlich über Raumreflexionen: Der indirekte Schall kann somit spektrale
Komponenten beinhalten, welche im Direktschall noch gar nicht "beim "Hörer
angekommen" sind oder nur mit sehr vermindertem Pegel im Direktschall vorhanden
waren.

Wir sehen: Das durch Lautsprecherwiedergabe geprägte Denken, nachdem im
indirekten Schall nur solche Komponenten auftauchen werden, welche im
Direktschall bereits vorhanden waren (Indirektschall lediglich als "verzögerte Kopien"),
geht bei vielen realen Musikinstrumenten und Instrumentengruppen fehl.

Es kann (in einem Konzertsaal) in der spektralen Feinstruktur Unterschiede zwischen
Direkt- und Indirektschall geben, welche nicht nur durch den Konzertsaal selbst
(z.B. durch frequenzabhängige Absorption) entstehen.

Sie können auch durch die mitunter stark frequenzabhängige räumliche Abstrahlung
bestimmter Instrumente und Ensembles bewirkt werden und wie deren räumliche
Abstrahlung mit dem Saal in Bezug auf einen bestimmten Hörplatz interagiert.

Was du da beschreibst ist genau das, was einige Leute und auch ich schon lange "predigen":
Eine Mikrofonaufnahme z.B. einer Violine kann nie das gesamte Schallfeld erfassen, daher kann auch bei der Stereowiedergabe NIE exakt der Klang nachgebildet werden, wie er bei einer beliebigen Lifesituation zu erfahren war.

Gruß
Peter Krips

[O.Mertineit]

Hi,

Die Eigenmoden (darstellbar mit den Chlandschen Klangfiguren) sind was anderes als der Koizidenzeffekt.

1) Um darauf eingehen zu können, müsstest Du mir die Textstelle zeigen, an der ich
Deiner Meinung nach Eigenmoden und Koinzidenzeffekt gleichgesetzt habe.

Hätte ich das getan, so wäre es nicht korrekt.

M.E. habe ich aber das Wort Koinzidenzeffekt gar nicht erwähnt:
Das ist so, weil er für meine Argumentation gar keine Rolle spielt.

Die Koinzidenzfrequenz spielt in meiner Argumentation eine Rolle, aber nur insofern
als dass das Abstrahlverhalten für Biegewellen mit f<fc und solchen mit
f>fc ein anderes ist. Die Effekte an der Koinzidenzfrequenz selbst können wir
sogar ausblenden, denn sie verkomplizieren die Diskussion nur unnötig.

Das habe ich mit Bedacht für eventuelle Mitleser (und Mitdiskutanten) so gehalten:

Also den Sonderfall f=fc bitte ausblenden, es geht hier ums Ganze, nicht um
(technisch zugegebenermaßen interessante) Sonderfälle.

2) Auch die Koinzidenzfrequenz aber wurde von mir nicht wisssentlich mit Eigenmoden gleichgesetzt, falls doch, so wäre es ein Fehler.

Auch hier müsstest Du mir die fragliche Textstelle bitte zeigen.