Gibt es eigentlich lineare Boxen?

[StefanB]

Was noch keine höhere Mathematik ist : Die 1.Ableitung ( Differential-Rechnung ) einer Funktion beschreibt deren Steigung.

Die Gruppenlaufzeit ( engl. Group-Delay ) als 1. Ableitung des Phasenganges beschreibt also die Steigung des Graphen " Phasen-Frequenzgang ".

Wahrgenommen wird bei hohen Gruppenlaufzeiten ( also starken Änderungen im Phasen-Frequenzgang ) ein der Musik hinterherhinkender " Hinke-Bass ". Meist verursacht durch steilflankige Filter/Trennungen ( egal ob passiv oder aktiv ). Z.B Subwoofer-Preouts bei AVR´s.

Je höher die Frequenzbereiche, in denen sich durch irgendwelche Einflüße starke Phasengangänderungen einstellen, desto weniger gut kann unser Wahrnehmungsapparat das detektieren.

Ab Mittelton ( so 1000-1200 Hz, da scheiden sich wie immer die Geister ) spielt das Problem gehörmäßig keine Rolle mehr, da unhörbar. -> Gehörgrenzen.

Stefan

Ps : Äußere Einflüsse nicht vergessen ! Jede Box ist nur so linear wie der Raum, in dem sie spielt, es zuläßt. Dann ist die Aufstellung von Bedeutung. Spielt die Box im Freien, sind die Bodenreflexionen von Bedeutung. Hängst du die Box an einen Kran in 100m Höhe, dann ist die Box einigermaßen frei...

[Axel K.]

Hallo,

einmal abgesehen von Frequenzgang, Klirrverhalten, Sprungantwort etc. der Boxen: Der Mensch hört nichtlinear. Also muss die Frage andersrum lauten: Gibt es NICHTLINEARE Boxen?

Gruß an alle
Axel

[tf11972]

Gibt es NICHTLINEARE Boxen?

Die fangen meistens mit B an und hören mit e auf

Viele Grüße
Thomas

[Axel K.]

Hi Thomas,

Du hast wahrscheinlich recht. (Grins...).

Aber: Alle Lautsprecher wurden bisher aufgrund der Hörtheorie von Georg von Bekesy entwickelt, welcher dafür zu Recht den Nobelpreis bekam. Zitat aus WIKIPEDIA: "Sie (die Wanderwelle) entsteht durch den Eintritt von Schall in das Innenohr und lenkt durch Druckschwankungen die Basilarmembran aus. Die Welle führt entsprechend ihrer Frequenz an einem bestimmten Ort der Basilarmembran zu einer maximalen Auslenkung. Der Zusammenhang Frequenz/Basilarmembranauslenkung ist durch die mechanischen Eigenschaften der Basilarmembran gegeben. Die Eigenfrequenz der Membranabschnitte nimmt von der Basis zum Apex ab, entsprechend der Abnahme der Steifigkeit und der Zunahme der Masse. An dem Punkt der maximalen Auslenkung beendet die Welle ihre Wanderung und wird durch Antiresonanz der Tektorialmembran abgedämpft. Diese Orts-Frequenztransformation zerlegt das Schallsignal grob in seine Frequenzen. Dadurch wird der cochleäre Verstärker (Cochlear-Amplifier) in den äußeren Haarzellen aktiviert, der den Zerlegungsprozess der Frequenzen soweit verstärkt, dass einzelne Frequenzen vom Ohr unterschieden werden können. Dieser Mechanismus ist eine wichtige Grundlage, menschliche Sprache verstehen zu können."

Also ungefähr: Das menschliche Ohr (genauer: Das Trommelfell) arbeitet quasi als Mikrofon. Die Signale erreichen anschließend das Gehirn und werden dort verarbeitet.

Bis hierhin hab ich das auch kapiert.

Aber:

Herr von Bekesy hat diese Untersuchungen an toten Ohren gemacht (passive Wanderwelle).

Meine Ohren leben aber noch.

Dieses Modell von der passiven Wanderwelle galt bis ca. 1970. Es ist die lineare Sicht der Dinge: Was ich vorn reintue, kommt hinten wieder raus. Lineare Lautsprecher sind ein Kind dieses theoretischen Modells. Egal welche Lautsprecher, ob Direktstrahler, Kegelstrahler, Elektrostaten, Magnetostaten, Biegewellenwandler: Sind denn alle Lautsprecher an toten Ohren optimiert?

Seit 1970 jedoch etablierte sich eine neue Sicht der Dinge: Im Ohr spielen sich komplexere Dinge ab, was man so noch nicht beachtet hatte. Das Ohr strahlt selbst Schall aus. Es funktioniert wie ein rückgekoppeltes Resonator-Generator-Prinzip mit starken nichtlinearen Anteilen.

Das Ohr ist quasi nicht nur ein Mikrofon, sondern verhält sich eher wie ein Musikinstrument. Das Modell der aktiven Wanderwelle wurde ab ca. 1970 postuliert.

So, und wo sind hier jetzt die entsprechenden NICHTLINEAREN Lautsprecher?

Entwickelt für LEBENDE Ohren???

Ich bin gespannt!

Gruß an alle

Axel K.

[Edgar J. Goodspeed]

Vergessen hast du in deinen Ausführungen die Knochenleitung. Auch das wird vom Gehirn interpretiert.

Nebenbei gefragt: Ist diese Nichtlinearität von der du sprichst, bei jedem Menschen gleich ausgeprägt? Oder einfach nur eine Umschreibung für Grund- und Obertonhörer?

[Axel K.]

Das nichtlineare Hören gilt für alle Menschen, Katzen, Hunden... . Mehr unter: Die nichtlineare Physik des Hörens NZZ. (Einfach mal googeln, ich bin relativ neu im Geschäft und kann noch keine Links setzen, sorry).

[Edgar J. Goodspeed]

Du meinst den Link?

[Axel K.]

Genau. Danke!

[Edgar J. Goodspeed]

Dann muss ich dich dennoch fragen, auf was du hinaus willst...

In dem verlinkten Text geht es um Cochleaimplantate und zum Schluss um Hörgerate, während in der Mitte ein kurzer Exkus zum Hören an sich stattfindest. Du beziehst diese Ausführungen nun darauf, dass das Gehör ja nichtlinear arbeitet und somit eine Wiedergabekette sich an diese Nichtlinearität anpassen sollte [soweit richtig?]

Was an der Sache nicht passt: Auch wenn du vor einer Liveband stehst, hörst du nichtlinear. Genauso wirst du eine Aufnahme ebendieser Aufnahme nichtlinear hören. Wenn deine Boxen jetzt aber nicht linear sind, wird diese Aufnahme ja durch einen bislang nicht in Erscheinung getretenen Faktor verfälscht.

Ergo: Boxen sollten linear sein, da 1. dein Hören immer auf die gleiche Art und Weise stattfindet und 2. Boxen keine Musikinstrumente sind, die den Ton färben dürfen, sondern Vehikel, die das Musikgeschehen nur möglichst 1:1 übertragen sollen.

[Axel K.]

Stimmt, eine Wiedergabekette soll sich an diese Nichtlinearität anpassen.

Wenn ich live höre (sagen wir mal eine "einfache" Blockflöte), höre ich nichtlinear.

Eine lineare Aufnahme über lineare Lautsprecher höre ich mit nichtlinearen Ohren als - lineare Aufnahme, nicht als live. Also als "falsch". Ich höre eine Aufnahme einer einfachen Blockflöte. Als etwas Künstliches. Die originären Oberschwingungen, die als echt empfundene Klangfarbe wird dabei nicht wiedergegeben.

Wenn ich nichtlinear arbeitende Boxen (nicht: Nichtlineare Boxen!) habe, welche genauso arbeiten wie das Ohr, reproduziere ich die originale Schallstruktur der Live-gespielten Blockflöte mit allen Obertönen und der echten Klangfarbe.

Das Prinzip der Aufnahme (CD, Langspielplatte etc) sollte dabei natürlich auch, wenn es geht, mit einem nichtlinear arbeitenden Mikrofon aufgenommen werden. Dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig, da Generator/Resonatorboxen auch mit vorhandenem Audiomaterial auskommen sollten.

Ergo:
1. Das Front-End kann bleiben. (CD, Kassette, LP etc.)
2. Die Boxen sollten nichtlinear arbeiten da man nichtlinear hört.
3. Boxen müssen nicht wie Musikinstrumente, sondern wie die Ohren funktionieren, um das Gehörte eines Live-Konzertes live im Hörraum zu reproduzieren.

Worauf ich hinaus will ist Folgendes: Bisherige Lautsprecher, auch wenn sie noch so teuer sind (200.000€ und mehr), können prinzipbedingt noch nicht mal das Original-Schallwellenfeld einer Live-gespielten Blockflöte im Hörraum reproduzieren. Wir fliegen zum Mond, aber Schallwandler wandeln den Schall nach alter Sitte nach dem linearen Prinzip.

Was du geschrieben hast, ist vollkommen richtig: Das Musikgeschehen soll 1:1 im Raum reproduziert werden.

Nur: Mit der heutigen linearen LS-Technik des "Schall-Wandelns" ist dies meines Erachtens nach nicht möglich. (Höchstens 0,79:1).

Aber das reicht ja in den meisten Fällen aus. Die heutige Technik ist schon sehr weit: Extrem gute Lautsprecherkreationen ermöglichen einen tollen Klang. Wenn ich z.B die legendären QUAD-Elektrostaten erwähnen dürfte, welche als tonaler Maßstab fast aller Lautsprecherentwickler dienen... .

Worum es mir geht, ist das letzte Quentchen an Klangqualität rauszuquetschen. Sich nicht mit 0,79 abzufinden, sondern die Latte auf vielleicht 0,95 oder so anzuheben.

Worum es mir geht: Ich war, wie so viele, auf der High-End ´10 in München. Tolle Lautsprecher, toller Klang. Aber dann spielte eine kleine Mädchenkapelle (Saxophon, Trompete und Geige oder so) live auf dem Flur.

Ich kann nur sagen: Ein Riesen-Unterschied!

So will ich hören!

Das könnte vielleicht funktionieren, wenn Lautsprecher so arbeiten wie die Ohren.

Deswegen meine Frage: Gibt es solche Lautsprecher? Oder: Wie müssten solche Lautsprecher konstruiert sein?