Frequenzspektrum von Musik

[raw]

http://www.hifi-selbstbau.de/index.php? ... view&id=81

[Thias]

Hi,

... das ist eine sehr interessante und lesenswerte Seite!
Es wird sehr schön dargestellt und gemessen, was ich auch versucht habe zu beschreiben. Die tiefsten benutzten Töne liegen um die 50 Hz (E 41,2 Hz).
Da heißt aber noch lange nicht, dass man bei gängiger Musik 30 Hz nicht mehr wiedergeben muss.

Demzufolge geht der Pegel unterhalb von 50 Hz rapide bergab (ca. -12 dB/Oktave). Oberhalb von 1.8 kHz gibt es eine "Treppe" (Steilheit ca. -6 dB/Oktave) von ca. -8 dB, oberhalb von 10 kHz geht es auch rapide bergab (ca. -12 dB/Oktave).
Hinweis: Das bedeutet nicht, dass diese Frequenzen nicht wichtig sind, es bedeutet nur, dass sie nicht so laut sind!

Nach diesen Messungen habe ich bei einem Grundton von 50 Hz, das entspricht dann dem doch schon häufig verwendeten eingestrichenem G (49 Hz). Bei diesem Ton habe ich dann also bei 25 Hz erst -12 dB, also noch deutlich hörbar, wenn man lineare Boxen hat.
Wenn die Box aber ab 50 Hz auch einen Abfall von 12 dB/okt. hat, wird man bei einem G im Frequenzbereich 25 Hz nicht mehr viel hören (-24 dB) Dazu kommt noch, dass unsere Ohren nach unten immer unempfindlicher werden.

Die weit verbreitete Aussage, dass sich bei Musik unter 40-50 Hz kaum noch was abspielt (höchstens bei elektonischer Musik) ist also schlicht falsch.
Sicher hört man die Grundtöne, aber das tiefe Fundament, was zur Natürlichkeit beiträgt, geht verloren.

[ramses]

In der Tat, das mit den Schwebungen hatte ich nicht bedacht.

schönen Gruß

Hannes

[Thias]

In der Tat, das mit den Schwebungen hatte ich nicht bedacht.

... nicht nur das.
Es gibt neben den Oberwellen auch Unterwellen, allerdings nur bei percussiven Instrumenten.

Eine schwingende Saite hat den Maximalwert der Schwingung in der Resonanzfrequenz (es können sich stehende Wellen ausbilden). Andere Frequenzen sind trotzdem noch enthalten (außer den Oberwellen).
Es entsteht ein Frequenzspektrum wie eine Glockenkurve /Amplituder über Frequenz). Nur ein reiner Sinuston wär ein Strich.

Populärwissenschaftlich habe ich dieses Bild bei der Uni Aachen gefunden (Nacht der Wissenschaften):


Sehr gut kann man das Frequebzpektrum erkennen, je mehr "Klang" dazu kommt.
Dabei muss aber bemerkt werden, dass die Stimmgabel auch kein reiner Sinus ist, denn das wäre ein Strich. So sieht man auch schon eine Frequenzverteilung.

[ramses]

... nicht nur das.
Es gibt neben den Oberwellen auch Unterwellen, allerdings nur bei percussiven Instrumenten.

Ich bitte um eine Quellenangabe. Der Begriff "Unterwellen" ist mir in Verbindung mit Fourieranalyse kein Begriff. Stehen diese in irgend einer Beziehung zu der Grundwelle? Google.de konnte mir auch nicht helfen.

schönen Gruß

Hannes

[g.vogt]

Es gibt neben den Oberwellen auch Unterwellen, allerdings nur bei percussiven Instrumenten.

Bei Orgeln findet sich das meines Wissens auch, desweiteren kenne ich es bei Standuhren. Wo der Platz für riesige Pfeifen und lange Klangstäbe fehlt werden trickreich Obertöne kombiniert, um einen tieferen Ton hervorzubringen. Mir ist nur bis heute nicht ganz klar, ob das rein hörphysiologisch passiert oder ob man da tatsächlich eine "Unterwelle" messen kann.

[Thias]

Ich bitte um eine Quellenangabe. Der Begriff "Unterwellen" ist mir in Verbindung mit Fourieranalyse kein Begriff. Stehen diese in irgend einer Beziehung zu der Grundwelle? Google.de konnte mir auch nicht helfen.

... wiki sagt z.B.

Die harmonische Obertonreihe wird durch die zu ihr symmetrischen harmonische Untertonreihe, die durch Frequenzteilung entsteht, nach unten hin ergänzt. In der Natur sind Untertöne selten, sie treten etwa bei Glocken und Gongs auf. Praktisch werden sie beim Trautonium, beim Subharchord und beim Untertongesang erzeugt.

Aber das sind eher Ausnahmen. Was immer dabei ist, sind Anblas- Anzupfgeräusche, Einschwingvorgänge (kann man sich bei Saiten gut vorstellen, dass sie erst mal niedrigfrequenter erregt werden), andere Resonanzen des Klangkörpers usw. Je mehr Nebengeräusche umso breiter wird die Glockenkurve.

[ramses]

Hm, schade, alles etwas schwammig.

Nebengeräusche sind ja eigene Signalquellen, wenn auch fremderregt.

[Thias]

Nebengeräusche sind ja eigene Signalquellen, wenn auch fremderregt.

Aber genau die machen die Musik aus (ich meine damit aber nicht Verkehrslärm, der auf manchen Aufnahmen drauf ist ). Mit einem Synthi lassen sich nun mal nicht wirklich echte Instrumente nachbilden, Ursache dafür sind die "Nebengeräusche", die die Musik natürlich wirken lassen.

Aber schau mal in den Link von Raw, da ist der Mittelwert von vielen Musikstücken gebildet und es werden Frequenzen abgebildet, deren Noten bestimmt nicht in den Notenblättern der Musiker stehen...

[Nubox481fan]

H
Die weit verbreitete Aussage, dass sich bei Musik unter 40-50 Hz kaum noch was abspielt (höchstens bei elektonischer Musik) ist also schlicht falsch

Da bin ich jetzt doch irgendwie beruhigt. Hab schon an mir gezweifelt.