Warum tun hohe Frequenzen (mir) so weh

[maha]

Hi!

Von mir gibt´s wieder einen komischen Gedanken.....

Ohrmuscheln sind unterschiedlich geformt.
Abstehende Ohren fangen Hochtöne besser ein. <--es klingt schnell lästig.


Ein Versuch:
-- Nehmt mal die Enden eurer Ohren zwischen die Finger....
-- und bewegt die Lauscher vor und zurück.

Na?? Ändert sich der Klangeindruck?
EBEN!!

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Während Messmics der DIN unterliegen.... wachsen die Lauscher noch individuell. Was manchmal Schmerzen bei hohen Frequenzen bedingt.


Gruß, maha

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PS und Edit:
Fast Spass!
Die HighEndIndustrie hat die individuelle Vermessung der hörerspezifischen Frequenzgangkurve (Einfangungskurve unter RichtwirkungsOhronanz, kurz EURO) zum Zwecke der optimalen Anpassung des Wandlerfrequenzgangs an dieselbe noch nicht entdeckt.
Aber der Teufel schläft nicht!!

[MFB]

tröste Dich, Du bist nicht allein. Auch mir tun manche Lautsprecher weh.
Seltsamerweise bevorzuge ich auch mit "sanftem" Material bestückte Schallkisten.
Also HT mit Seidenkalotte und TMT mit Papier oder max. Kohlefaser.
Kunststoffmembranen hingegen mag ich gar nicht.

[maha]

@ all!

Na geh.....
Ist der OhrmuschelVerformTest sooo schwierig?

Tut der OhrmuschelVerformTest gewisse Frequenzen beeinflussen?
Tut der OhrmuschelVerformTest auf das Verhältnis Direktschall zu Duffusschall Einfluss nehmen? Wo bleibt AH?

Gruß, maha

[MFB]

naja, gewisse Wiedergabeschachteln sind etwas eigenartig abgestimmt.
Wenn da bei höheren Lautstärken die Ohren klingeln, ist nicht der Hörer schuld.
Ich behaupte schlichtweg so manch Entwickler/Hersteller hat einen an der Waffel!

[maha]

MFB schreibt: Ich behaupte schlichtweg so manch Entwickler/Hersteller hat einen an der Waffel!

Kann sein. Eventuell verfügt er aber über sehr eng am Hinterkopf anliegende Ohrmuscheln? Er meint´s deshalb gar nicht böse.....

maha

[Farad]

Ich behaupte schlichtweg so manch Entwickler/Hersteller hat einen an der Waffel!

das ist eine sehr starke Behauptung. Woran machst du sie fest? Welche Lautsprecher muß man entwicklen um deiner Meinung nach "einen an der Waffel" zu haben?

farad

[HCW]

Naja, den an der Waffel hat immer noch der Konsument, der zum massenhaften Erfolg so eines Produktes beiträgt.

Frieden schaffeln ohne Waffeln,
Christian

P.S.: Größeren Einfluss auf den Hochtonfrequenzgang des Gehörs als die Anliegendheit der Ohrwascheln hat imho aber heutzutage garantiert die Anzahl der Aufenthalte im Streubereich handelsüblicher PA und/oder in der Nähe von Hydraulikaggregaten etc..

[MFB]

>Welche Lautsprecher muß man entwicklen um deiner >Meinung nach "einen an der Waffel" zu haben?
das mit dem Ohrenklingeln bei gehobener Lautstärke hab ich schon erwähnt?
Gruß
Jürgen

[GabbaGandalf]

wenns allzu schlimm wird helfen maßgeschneiderte lautsprecher mit eingebauter hochtonsenke, es gibt sogar namhafte serienhersteller die sowas bauen.

[MFB]

reicht doch schon, wenn man den Hochtonanstieg auf ein erträgliches Maß begrenzt.
Wißt Ihr noch von den goldenen Zeiten, als man Lautsprecher "neutral" abstimmte?

[Farad]

Hallo MFB.

Leider ist die Sache nicht so einfach, wie sie sich vieleicht darstellt. Ein Hochtonanstieg selbst tut keineswegs in den Ohren weh. Das "Ohrenklingeln" hat damit sehr wenig zu tun.

Allgemein kann man sagen, dass zu klein dimensionierte Anlagen bei hohen Lautstärken schlechter klingen, als überdimensionierte Anlagen. Ganz gleich welche Box welcher Bauart wird angestrengt klingen, wenn von ihr Lautstärkepegel gefordert werden, die sie nicht bringen kann. Es ist dann auch sinnlos die Eingangsleistung weiter zu steigern.

Ziel muß es also immer sein, die Anlage soweit überzudimensionieren, dass sie die geforderten Pegel (egal wie hoch) auch weitestgehend Verzerrungsfrei wiedergeben kann.

Eine gute Anlage wird bei mittleren Pegeln im "Arbeitsbereich" des Ohres abgestimmt. Hier sollte auch Live-Musik gemischt werden. Anschließend schiebt man den Pegelsteller zum gewünschten Maximalpegel und es muß auf dem Weg dorthin einfach lauter werden. Das Klangbild darf sich nicht verschieben. Dieser Eindruck muß innerhalb von Sekunden enstehen, das Ohr gewöhnt sich sehr schnell an eine verzerrte Wiedergabe.

Ein solches Verhalten zu erreichen ist garnicht so einfach. Wenn man alleine mit dem Frequenzgang alles hinbiegen könnte, bräuchte man nur eine beliebige Anlage und einen Summenequalizer und die Sache wäre geritzt!
Um das sehr wichtige Abstrahlverhalten sowohl horizontal als auch vertikal richtig "einzustellen", werden die Hochtontreiber an großen langen Hörnern meißt tief getrennt. Durch die große Baulänge und insbesondere die tiefe Trennung um 1..2kHz steigen die Verzerrungn bei größerer Eingangsleistung stark an. Die stark vertertenen Klirrfaktoren K2 und K3 spielen sich dann im hochsensiblen Frequenzbereich um 2..8kHz ab und betragen bei Signalspitzen sehr schnell 30% und mehr. Diese Verzerrungen werden nicht bewußt wahrgenommen, führen aber zu einer Art gepresstem Klang, weil das Ausgangssignal praktisch verrundet wird. Dies hängt nicht zuletzt damit zusammen, dass Chassis im Grenzbereich in die progressive Einspannung "knallen" und das Signal "softclippen". Der Lautheitseindruck bleibt dank des Durchschnittswertes erhalten, die ganze Beschallung klingt aber angestrengt und letztlich eben "zu laut". Durch die tiefe Trennung kommt es zusätzlich zu Intermodulationsverzerrungen, die ein rauhes Klangbild hervorrufen.

Bei modernen Line-Array-Systemen ergibt sich außerdem ein Problem, dass bei konventioneller Beschallung in diesem Maße nicht auftitt: Durch die hohe Bündelung der koppelnden Linienquelle ist der Mittel-Hochtonanteil im Raumschall relativ gering zum Direktschall. Dies ist im Freien sehr gewünscht, weil der Direktschall dorthin gestrahlt wird, wo er soll. Bei Indoobeschallungen kommt es durch die recht ungerichtete Abstrahlung des Grundtonbereiches aber zu einer "Aufdickung" des Klangbildes. Um dieser entgegenzuwirken muß der Mittel-Hochtonbereich je nach Anzahl der gehängten Elemente weiter elektrisch entzerrt werden. Dies führt zu einer weiteren Belastung der 1,4" bzw 2" Treiber. Wer genau auf Achse steht bekommt diese Entzerrung direkt ab, zu gunsten derer, die etwas außerhalb stehen. Obendrein weisen die 1,4" Treiber (sie sind praktisch identisch mit den 2" Treiber, haben jedoch einen kleineren Schallaustritt) um 10kHz oft starke Resonanzen auf. Bei kleinen Pegeln ist dies nicht weiter störend, sondern fürht sogar zu "feinen Höhen", bei großen Pegel bekommt das Ohr aber in der Summe deutlich zuviel Höhen ab, da ein einzelner Transient quasi zu einem "anliegenden" Signal wird. Bis etwa 200ms nimmt das Ohr einen Klang umso lauter wahr, je länger er anliegt. Dies ist eine zusätliche und nicht zu verachtende Art der Verzerrung bei hohen Lautstärken.

Um in einiger Entfernung noch handhabbare Schalldruckpegel zu erzeugen, herrschen direkt vor den Beschallungsanlagen sehr große Druckschankungen. Teilweise sind diese so hoch, dass die Luft die Welle nichtmehr richtig "darstellen" kann. Durch diese Vorverzerrung klingen Mittel- und Hochtonsysteme rauh. Man kann dies einfach ausprobieren, wenn man ein Topteil in das Nahfeld eines Hochleistungssubwoofers bringt. Hier sind also allein durch die Physik Grenzen gesetzt, für die die Hersteller mit "einem an der Waffel" wirklich nichts können.

Von einer Frequenzgangvorentzerrung der ganzen Anlage um sie bei hohen Pegeln schöner klingen zu lassen halte ich wirklcih nichts!! EAW hat teilweise 15dB Löcher im Frequenzgang. Und das im Hochsensiblen Bereich zwischen 1...2kHz! Hier kann man am Mischpult den Präsenzbereich anheben wie man will, es kommt einfach nichts raus, weil die Box es nicht bringt. Dynacord hat diese Vorgehensweise Jahrzehntelang zurückgeworfen und hätten sie nicht jetzt gerade so die Kurve bekommen und würden wieder anständige Systeme bauen, wäre es eben dumm ausgegangen.

Ein evtl. gangbarer Weg sind dynamische Equalizer. Auch das ist aber gefährlich, weil man bei Dynamiksprüngen schlagartig das komplette Klangbild verzerrt. Das widerspricht absolut der Hörgewohnheit!

Oft wird auch der Aspekt der Verdeckung vergessen. Man unterscheidet grob in zeitliche und spektrale Verdeckung. Beide Effekte nehmen mit dem Pegel zu.
Bei kleinen Abhörlautstärken verdecken lautere Töne leisere im Spektrum dicht danebenliegende Töne nur sehr gering. Je größer der Pegel wird, desto breiter wird diese Spektrale Verdeckung, insbesondere zu hohen Frequenzen hin. Ein Hochtöner, der bei großem Pegel ein bereits verzerrtes 2kHz Signal abstrahlt, verdeckt bis weit über eine Oktave hinaus leisere Töne. Die "Feinheit" des Klanges nimmt also mit dem Abhörpegel ab. Leise Oberwellen von Instrumenten werden als teilweise durch sehr energiereiche Grundtöne höher spielender Instrumente bei großen Pegeln völlig verdeckt. Hinzu kommt die zeitliche Verdeckung: Bei starken Impulsen ist das Gehör teilweise noch mehrere hundert Millisekunden später deutlich unempfindlicher gegenüber leiseren Signalen. Auch dieses Verhalten ähnelt einer Art Kompression. Durch sehr hohe Signalspitzen kann es sogar zu einer Vorverdeckung kommen, das heißt, früher aufgezeichnete Signale werden leiser wahrgenommen, weil die Neuronen bei hohen Pegeln schneller feuern.
All diese Effekte sind bei geringen Pegeln von untergeordneter Bedeutung. Ausserdem spielt sich einiges unterhalb der Hörschwelle ab und ist folglich bedeutungslos. Der -30dB Pegelabfall (Wasserfall) eines 100dB Nadelimpulses auf einer Resonanz ist aber eben immerhin noch 70dB laut und je nach Frequenz deutlich oberhalb der Hörschwelle.

"Warum tun hohe Frequenzen (mir) so weh"? lautet die Eingangsfrage. Die ganz einfache Antwort: Weil sie so laut sind. Das ist auch genau richtig so. Ab einer gewissen Lautstärke muß eine Snare einfach "voll auf die Zwölf" gehen und wer mal an einem echten Schlagzeug gesessen hat weiß, wie laut ein Becken 40cm vom Ohr entfernt nunmal ist. Wenn man Musik in Originallautstärke hören will, dann muß man diese hohen Pegel eben in Kauf nehmen. Ob dies jetzt vom gesundheitlichen Aspekt her richtig ist, oder die Schädigung bewußt in Kauf genommen wird, gut, das ist wieder eine andere Diskussion die (auch hier!) häufig genug geführt wird.

Wichtig ist hier der Hinweis auf die Vorbelastung. Eine Anlage die am Freitag Mittag nach 8h-Arbeitstag und 5-Tage-Woche für "gut" befunden wurde klingt am Montag morgen schneidend und schmerzt. Das Ohr hat sich erholt, die Erwartungshaltung spielt eine entscheidende Rolle.
Zu Hause kommen mir selbst alberne 80dB(A) oft laut vor, weil ich niemanden stören möchte. Auf Veranstaltungen wird dieser Pegel locker als Grundlärm durch das Publikum erzeugt.

Sicher ist jedenfalls, dass die Verzerrungsfreie Hochleistungswiedergabe garnicht so trivial ist, wie oft behauptet wird. Sicher ist auch, dass unser Ohr nur für einen begrenzten "Arbeitsbereich" ausgelegt ist. Alles darüber kann kurzzeitig (dies kann je nach Dauer und Pegel eben von 90dB...130dB sein) durchaus verkraftet werden. Wenn jedoch ein verzerrungsarmes System eingsetzt wird, und die Wiedergabe dennoch schmerzt, ist der Pegel eindeutig zu hoch.

Aus Erfahrung kann ich jedoch sagen, dass recht hohe Lautstärken bei extrem überdimensionierten Anlagen kaum störend wahrgenommen werden. Auch Hörer, denen Kompaktanlagen schnell zu laut werden, ertragen ein sauberes Line-Array in kurzer Entfernung bis zu erstaunlich hohen Pegeln. Bei einem Abhörpegel von 100dB(A) von 8 Line-Array-Elementen in wenigen Metern Entfernung kann man durchaus von einer "verzerrungsarmen" Wiedergabe im Sinne der Elektroakustik ausgehen. Bei Hifi-Lautsprechern ist dies oft bei 85dB schon nichtmehr der Fall.

Klingen Hifi-Lautsprecher zu Hause also angestrengt, ist entweder die Erwartungshaltung falsch (Montag morgen?), oder das System einfach unterdimensioniert. Das geht schneller als man denkt: Zimmerlautstärke geht mit so ziemlich jeder Box. Mit einem kurzen Dreh am Lautstärkeregler schraubt man die Spitzenleistung an der Box aber schnell in den dreistelligen Bereich.

farad

[tiki]

Hallo,

schöne Zusammenfassung, einen Haufen Arbeit haste Dir gemacht!

...sehr große Druckschankungen. Teilweise sind diese so hoch, dass die Luft die Welle nichtmehr richtig "darstellen" kann.

Welche Mechanismen wirken hier?
a) Die Druckschwankungen führen zu unterschiedlichen Schallgeschwindigkeiten in den Druckmaxima und -minima und damit quasi zu dopplerähnlichen Verzerrungen?
b) Die Druckschwankungen wirken bis an den Ort der elektroakustischen Umsetzung zurück, modulieren also den Wandler selbst?
c) Wellenaufsteilung (sound propagation)?

Ist es genauer aufschlüsselbar, welche Verzerrungen zu dem besagten "gepressten Klang" auch bei den deutlich geringeren Pegeln an Hfifichassis führen?
Just gestern abend an Einzelchassis wieder bemerkt (nicht gemessen), ab bestimmten Pegeln wird es nicht nur lauter, sondern zunehmend "böser". Dabei müssen die Chassis noch lange nicht an der elektrischen Leistungs- oder Auslenkungsgrenze sein.

Danke und Gruß, Timo

[AH]

Hallo,

ergänzend zu Farads Ausführungen noch zu den Tonaufnahmen selbst:

Die meisten Tonaufnahmen mit Schlagzeug (Rock, Pop usw.) sind stark dynamikkomprimiert. Bereits daher ist gehobene Lautstärke auf Dauer lästig.

Weiterhin wird Schlagwerk bei diesen Genres oft sehr direkt aufgenommen, das Mikrofon befindet sich nahe am Instrument. Nun haben die meisten Schlaginstrumente eine stark gestörte Richtcharakteristik und geben im Diffusfeld wesentlich weniger Schall ab, als in irgendeiner Vorzugsrichtung, die aufgenommen wird.

Ein guter Lautsprecher hat demgegenüber eine ungestörte und frequenzlineare Richtcharakteristik und gibt den aufgenommenen "Schlagzeugausschnitt" in alle Raumrichtungen gleichmäßig wieder. Daher klingt es dann wesentlich präsenter - ein typisches Problem der sog. "Nahaufnahmen".

Ich habe zwar nur wenig Rock- und Popaufnahmen, aber der direkte Vergleich einer solchen Aufnahme (z.B. Metallica - Metallica) mit einem normal, d.h. mit Stereo-Hauptmikrofon in gewissem Abstand aufgenommenen und nicht komprimierten Schlagzeugaufnahme ist ausgesprochen erhellend.

So eine Metallica-Scheibe ist m.E. eine vollständige tontechnische Fehl-Leistung, dünn, hell, man kann´s überhaupt nicht laut hören...... Hier gilt vermutlich der Spruch: Schlechte Aufnahmen sind meist die Folge mangelhafter Abhörbedingungen.
Um Einwänden vorzubeugen: Ich nutze sowohl sehr pegelfeste Kopfhörer (Sennheiser HD25), Kopfhörer mit Lautsprecher(HRTF)-Simulation (AKG K1000 und BAP 1000) und habe bei der Lautsprecherwiedergabe am Hörplatz einen Betriebsschallpegel im Bereich 100Hz.....16kHz mit Abweichungen < +/- 1dB, unter 50Hz.....20Hz auch wieder < +/- 1dB, zwischen 50Hz und 100Hz +/- 2dB (alles bei terzweiser Messung).

Wer mit so einer Tonaufnahme loszieht, um sich einen Lautsprecher durch subjektive Evaluation im Hörtest auszusuchen, kommt zwangsläufig zu fehlerhaften Ergebnissen: Wirklich erträglich klingt dann nur eine Boom-Box

Ich behaupte schlichtweg so manch Entwickler/Hersteller hat einen an der Waffel!

Viel zu hell klingende Lautsprecher sind im hifi-Bereich nach meiner Erfahrung selten, durch eine unzureichende Anpassung der Richtcharakteristik zwischen Mitteltöner und Hochtöner kommt es jedoch oft vor, daß der Präsenzbereich im Diffusfeld-Frequenzgang zu stark repräsentiert ist.
Die meisten hifi-Lautsprecher klingen deutlich zu dunkel, was sich meßtechnisch im Betriebsschallpegel leicht bestätigen läßt.

"An der Waffel" hatte es im von mir gewählten Beispiel (Metallica) wohl eher ein gewisser Bob Rock, der entweder nicht wußte, was er tat (mangelhafte Hörbedingungen - ich würde gerne mal den Betriebsschallpegel messen) oder aber einen zielgruppenspezifischen Mix für Boomboxen abgeliefert hat.

Gruß

Andreas

[maha]

Hi AH!

Du meinst: Ein guter Lautsprecher hat demgegenüber eine ungestörte und frequenzlineare Richtcharakteristik und gibt den aufgenommenen "Schlagzeugausschnitt" in alle Raumrichtungen gleichmäßig wieder.

Kopfkratz! Du bist doch der Verfechter der (gleichmäßigen) Bündelung. Du sitzt gerne im Direktschall.
Frage: Was bewirkt jetzt eine "trockene" Aufnahme? Wird sie dadurch supertrocken?

Gruß, maha

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Unterscheidungen:

1.) Aufnahme mittels Kunstkopf..... Abhörung durch Kopfhörer
2.) Extreme NahfeldAufnahme...... Abhörung mittels Bose901
Was ist besser?
Kann man überhaupt von "besser" sprechen?
Oder ist es eh´egal?

[AH]

Hallo maha,

1.) Aufnahme mittels Kunstkopf..... Abhörung durch Kopfhörer

Das funktioniert einwandfrei und ermöglicht "dokumentarische" Aufnahmen.

2.) Extreme NahfeldAufnahme...... Abhörung mittels Bose901
Was ist besser?

Das wäre eine Philosophie des Lautsprechers als sog. "Ersatzschallquelle". Es funktioniert nicht, da alle akustischen Klangerzeuger eine unterschiedliche Richtcharakteristik haben, man würde mehrere Einzellautsprecher benötigen, welche die jeweilige Richtcharakteristik nachbilden, also einen Trompetenlautsprecher, einen Klavierlautsprecher einen Oboenlautsprecher, einen Bratschenlautsprecher, einen Kontrabaßlautsprecher, einen Gesangslautsprecher usw. usf.
Die Wiedergabe würde dann so klingen, als ob der Hörraum der Ursprungsraum wäre, was aber nicht immer erstrebenswert ist (Sinfonieorchester klingen im akustisch kleinen Hörraum einfach nicht überzeugend).

Nahaufnahmen müssen so bearbeitet (gefiltert, verhallt usw.) werden, daß sie bei Lautsprecherwiedergabe erträglich klingen, was durchaus möglich ist - das geschieht aber leider nicht immer.

Das Verfahren mit einem Stereo-Hauptmikrofon und ggf. Stützen liefert jedoch prinzipbedingt Klangbilder, die wesentlich stärker einer Erwartungshaltung in Richtung eines "irgendwie natürlichen" Klangbildes bei Lautsprecherwiedergabe entsprechen.

Gruß

Andreas