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Kopfhörer

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Matthias Voss

unread,
May 12, 2003, 3:53:54 PM5/12/03
to
Gernot Pruenster schrieb:

> >
> >Ja. Um /echte/ 20 Hz halbwegs rein darstellen zu können benötigt es
> >IMO eine Membranfläche >45cm und Verstärkerleistung im kW-Bereich.
> >Allerdings sind 20Hz eigentlich kaum mehr als "Ton" wahrzunehmen sondern
> >nur mehr als Luftvibration.
> >
> >(Aus diesem Grund wird auch bei großen Anlagen meistens unterhalb von
> >ca. 25-28Hz absichtlich steil abgeregelt)
>
> Um 20 Hz "halbwegs rein darstellen zu koennen", wie du es ausdrueckst,
> ist die Membranflaeche ziemlich egal. Das geht auch mit einem 5cm
> Chassis. Allerdings braucht man die Membranflaeche (bzw. Hub), um die
> tiefen Frequenzen mit ausreichendem Pegel in einen Raum abstrahlen zu
> koennen.


Dann rechne doch mal, welchen Hub und welche Geschwindigkeit deine 5cm
Membran machen müsste um mehr zu sein als eine Fliegenklatsche ;-), bzw.
welche akustische Impedanz sie hat...

Notabene : Es besteht ein Unterschied zwischen Wind und
Druckschwingungen.

Gruß
MAtthias

René Schuster

unread,
May 13, 2003, 3:24:51 AM5/13/03
to
Gernot Pruenster wrote in de.rec.musik.hifi:

> Um 20 Hz "halbwegs rein darstellen zu koennen", wie du es ausdrueckst,
> ist die Membranflaeche ziemlich egal. Das geht auch mit einem 5cm
> Chassis.

Ja, man kann auch ein Blatt Papier in 20 Hz Schwingung versetzen, die
Frage ist nur wieviel davon in einem gewissen Abstand ankommt.

> Allerdings braucht man die Membranflaeche (bzw. Hub), um die tiefen
> Frequenzen mit ausreichendem Pegel in einen Raum abstrahlen zu koennen.

Auch die Strecke zwischen Kopfhörer-Membran und Ohr muß überwunden
werden. Ich möchte den Kopfhörer sehen, der in 3-5(?)cm Abstand 20Hz
/darstellen/ kann, ohne große Dämpfung und Verzerrung.

> Jedenfalls kannst Du nicht einfach einen Kopfhoerer irgendwie aufhaengen
> und mit einem Messmikro den Frequenzgang messen, das bringt gar nichts.

ACK, ich gehe jedoch davon aus, daß die Kopfhörer-Hersteller eine
ziemlich realistische Messung vornehmen und die Werte vielleicht eher
noch "verschönern". Und bei Sennheiser zumindest sieht man sehr schön,
daß unterhalb von 90Hz einfach Schluß ist.

> Ich sehe aber keinen Grund, warum Kopfhoerer 20 Hz nicht wiedergeben
> koennten und in der Tat koennen das viele.

Bitte zeige mir einen! Nein, nicht die Angabe im Prospekt "10-45.000 Hz"
sondern (wenn schon kein Spektrum dann wenigstens) die exakte Angabe mit
minus wieviel dB(A) und welcher Verzerrung er 20Hz "kann".

> Jedenfalls ist es technisch einfacher, als 20 Hz mit einer
> Lautsprecherbox in einen durchschnittlichen (Wohn-)raum mit ausreichender
> Leistung abzustrahlen.

Nein, IMO ist es mit Standard-Technologie schlicht und ergreifend nicht
möglich.

--
Attachment? Nein: http://piology.org/ILOVEYOU-Signature-FAQ.html
begin LOVE-LETTER-UND-NIX-DAZUGELERNT.txt.vbs
I am a Signature, not a Virus!
end

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Oliver Brose

unread,
May 13, 2003, 5:24:50 AM5/13/03
to
Thomas Ludwig wrote:
> René Schuster <rene+...@schuster.priv.at> wrote:

>>Nein, IMO ist es mit Standard-Technologie schlicht und ergreifend nicht
>>möglich.

> - ganz leicht möglich mit Kapseln, die in den Gehörgang eingeführt
> werden, z.B. von <http://www.etymotic.com/>. Das angekoppelte Volumen
> ist noch kleiner, die Membran auch, trotzdem gehen die Dinger bis 20 Hz
> runter, wie du dir in der Gebrauchsanweisung zu den ER4-Kapseln ansehen
> kannst.

Etys Standard-Technologie? *g*
Ich möchte beipflichten, die 4S gehen, bei standesgemäßer
Verstärkerunterstützung, furchterregend weit runter. Ob es nun wirklich
20Hz sind vermag ich nicht zu beurteilen, aber es ist auf alle Fälle
*tief genug*.

Gruß,

Oliver :)

Martin Gansel

unread,
May 13, 2003, 6:25:44 AM5/13/03
to
> Etys Standard-Technologie? *g*
> Ich möchte beipflichten, die 4S gehen, bei standesgemäßer
> Verstärkerunterstützung, furchterregend weit runter. Ob es nun wirklich
> 20Hz sind vermag ich nicht zu beurteilen, aber es ist auf alle Fälle
> *tief genug*.

Hast du die Etys mal getestet? Auf head-fi.org bemängeln viele den angeblich
schwächelnden Bass.

Martin Gansel


Oliver Brose

unread,
May 13, 2003, 8:03:18 AM5/13/03
to
Martin Gansel wrote:

> Hast du die Etys mal getestet? Auf head-fi.org bemängeln viele den angeblich
> schwächelnden Bass.

Ich besitze ein Paar ER-4S. Der Bass schwächelt nicht. Was Du bei Etys
nicht findest, ist fetter, überlauter, bumm-bumm Bass, wie Du ihn z.B.
beim Koss PortaPro erleben kannst (okay, Vergleich in der falschen
Preisklasse). Auch viscerales "Spüren" des Basses ist nicht möglich.
Etys produzieren extrem tiefen, extrem kontrollierten, *hörbaren* Bass.
Daran muß sich mancher erst gewöhnen. Nach der Gewöhnung mochte ich kaum
noch andere Hörer benutzen, weil mir der Bass zu aufdringlich wurde.

Oliver :)

René Schuster

unread,
May 13, 2003, 9:36:22 AM5/13/03
to
Thomas Ludwig wrote in de.rec.musik.hifi:

> > Ja, man kann auch ein Blatt Papier in 20 Hz Schwingung versetzen, die
> > Frage ist nur wieviel davon in einem gewissen Abstand ankommt.
>

> Was hat das mit dem Abstand zu tun? Nichts.

Der Schalldruck nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab.



> > Auch die Strecke zwischen Kopfhörer-Membran und Ohr muß überwunden
> > werden. Ich möchte den Kopfhörer sehen, der in 3-5(?)cm Abstand 20Hz
> > /darstellen/ kann, ohne große Dämpfung und Verzerrung.
>

> Was hat das mit dem Abstand zu tun? Nichts.

Der Schalldruck nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab.



> > Nein, IMO ist es mit Standard-Technologie schlicht und ergreifend nicht
> > möglich.
>

> Es ist
>
> - ganz leicht möglich mit einem geschlossenen Kopfhörer.

Bitte nenne mir Marke und Modell.

> - ganz leicht möglich mit Kapseln, die in den Gehörgang eingeführt
> werden, z.B. von <http://www.etymotic.com/>. Das angekoppelte Volumen
> ist noch kleiner, die Membran auch, trotzdem gehen die Dinger bis 20 Hz
> runter, wie du dir in der Gebrauchsanweisung zu den ER4-Kapseln ansehen
> kannst.

Wenn das stimmt haben die bei 20Hz nur -3db(A). Das wäre sensationell,
allerdings wäre auch noch die THD interessant. Nebenbei bemerkt ist die
Kurve ab ca. 5kHz katastophal...

BTW würde ich Ohrkapseln auch nicht wirklich unter "Standard-Technologie"
einordnen, aber egal. ;-)

> - etwas schwieriger mit offenen Kopfhörern. Je offener der Kopfhörer
> ist, desto mehr kommt es zu einem akustischen Kurzschluss. Kopfhörer wie
> z.B. Sennheiser HD580 haben aber durchaus so viel Dämpfung, dass es im
> Nahfeld (und nur da wird ein Kopfhörer benutzt) zu ordentlicher
> Wiedergabe auch tiefster Frequenzen genügt.

http://www.sennheiser.com/sennheiser/icm.nsf/root/produkte_kopfhoerer_profi_04195?Open&row=2

unter 90Hz: - oo dB(A)

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Oliver Brose

unread,
May 13, 2003, 12:54:50 PM5/13/03
to
René Schuster wrote:

[Etys]

> Nebenbei bemerkt ist die Kurve ab ca. 5kHz katastophal...

Dööös macht nix, glaub' mir.

Oliver :)

Matthias Voss

unread,
May 13, 2003, 2:34:35 PM5/13/03
to
Gernot Pruenster schrieb:

>
> Und dass es sich beim System Kopfhoerer-Gehoergang um eine Druckkammer
> handelt ist (stark vereinfacht) der Grund, warum es technisch
> einfacher ist, 20 Hz mit Kopfhoerern als mit Lautsprechern
> widerzugeben. Stimmst Du dem zu?


Klar. wie du auch in der anderen Mail schriebst.
Ich hatte eine Lautsprechermembrane im Kopf, daneben einen bestimmten
tüftligen Erfinder, der eine Minibox mit Orgelpfeifenresonator zum
neu-gültigen Superkonzept mit 8cm Langhubchassis erhob, und erstaunt
war, als ich ihm was von Intermodulationsverzerrungen erzählte ;-)

Gruß
Matthias

Andreas Ehlerding

unread,
May 13, 2003, 4:31:07 PM5/13/03
to
Gernot Pruenster schrieb:

>
> René Schuster <rene+...@schuster.priv.at> wrote:
>
> >Ja, man kann auch ein Blatt Papier in 20 Hz Schwingung versetzen,
> >die Frage ist nur wieviel davon in einem gewissen Abstand ankommt.
>
> Genau, das Problem ist die *Abstrahlung*, weil die akustische Impedanz
> von Luft und Lautsprechermembran so unterschiedlich ist.

nun ja - das "Hauptproblem" liegt wohl eher im sog, akustischen
Kurzschluss bei offenen Systemen und - tatsaechlich, beim durch Box-
Lufvolumen und Chassiseigenschaften begrenzten (halbwegs linearen)
"Hubraum".

> Bei Kopfhoerern sieht die Sache aber anders aus, weil man da die Luft
> in einer kleinen (mehr oder weniger geschlossenen Kammer) anregt.
>
> Wenn die Abmessung der Druckkammer klein gegenueber der
> Schallwellenlaenge und die Druckkammer gut abgeschlossen ist, ist der
> Schalldruck der Membranauslenkung proportional. Man kann nun ein
> (einigermassen) *frequenzunabhaengiges* Uebertragungsmass erreichen,
> wenn die Membranauslenkung frequenzunabhaengig ist, was man erreichen
> kann, wenn f_res des Treibers entsprechend gewaehlt wird.
>
Ack

> [...]
> Im Gegenteil, fuer die Erzeugung von 120dB braucht man bei einer
> Membranflaeche von 5cm^2 eine Auslenkung von wenigen *Mikrometern*.
>
Das haengt aber doch ein wenig von der Frequenz ab ...

Aber die Auslenkung duerfte kaum hoeher sein muessen, als die, welche
das Trommelfaell (und alles dahinter) schadlos verkraftet.
(bei sehr niedrigen Frequenzen vielleicht doch schon nahe dem
Millimeterbereich)

Zum Thema "Kopfhorerfrequenzgang". Da liegt genau ein Vorteil offener
Kopfhoerer. Ich hatte mal einen Jecklin Float. Offener gehts ja kaum.

Der KLangeindruck im ueblichen Hoerbereich war erstaunlich aehnlich
dem von Wahnsinnsboxen im 10kMark Bereich, wie z.B. den grossen
Infinitys, waehrend der Bass in der Tat gegenueber geschlossenen
Hoehren im Pegel deutlich hoehrbar abfaellt. Ich habe dennoch seither
keinen Kopfhoerer mehr an den Ohren gehabt, mit aehnlichen analytischen
Moeglichkeiten, die bei gutem "Stoff" auch richtig Spass machen koennen.

Je naeher aber eine Membran ans Ohr heranrueckt, um so unberechenbarer
werden die Ergebnisse. Frequenzgaenge im Ohr zu messen, wie oft vor-
geschlagen, ist auch unsinnig, weil dort ja schon individuelle Filter-
bedingungen (auch gegenueber "Originalschall") vorhanden sind.
Und weiter weg vom Ohr zu messen ist bei einem so eng gekoppelten
System, wie es dann Membrann - Ohrmuschel - Gehoergang - Trommelfell
darstellen, unrealistisch. (noch Forschungsbedarf vorhanden?)

Was mir bei (auch guten) Kopfhoehren am ehesten fehlt ist das Scahll-
empfinden uber den Koerper und das ist keinesfalls durch Trommelfell-
massage bis runter zu 10 Hz zu ersetzen. Ich empfinde den "dicken
Pseudobass" ohne entsprechende Koerperempfindungen eher irritierend
und weitaus unangenehmer als z.B. das Jecklin Hoererlebnis.
Auch wenn der Hoerer nicht danach aussieht (riesiger Plastikbuegel)
Den konnte man manchmal (z.B. beim nebenbei Lesen) glatt voellig
vergessen. Haustuer bimmelt-losmaschiert und schwupps steht man mit
schiefem Hals vor der falschen Tuer ... (hatte "nur" 5m "Leine")

--
Andreas Ehlerding

René Schuster

unread,
May 13, 2003, 4:50:56 PM5/13/03
to
Thomas Ludwig wrote in de.rec.musik.hifi:

> Sennheiser HD280 pro

Leider keine Grafik...



> > Wenn das stimmt haben die bei 20Hz nur -3db(A).
>

> Was soll das (A)? Weißt du überhaupt, was das (A) bedeutet?

Was sonst außer der A-Bewertung sollte mich als Hörer interessieren?



> > unter 90Hz: - oo dB(A)
>

> Und so steilflankig...

Ja, es ist schon interessant daß der Plot bei 90Hz einfach endet; dafür
kann ich aber nichts...

> Such' dir jemand anderen zum Spielen und lies' vielleicht mal ein Buch
> über Elektroakustik.

Ja, wenn Du mir sagst in welchen Buch genau ich einen Kopfhörer
beschrieben finde, der 20Hz mit einer THD <50% schafft ;-)

Andreas Huennebeck

unread,
May 14, 2003, 3:35:33 AM5/14/03
to
Gernot Pruenster wrote:

> Es gibt ja viele Moeglichkeiten zur Begruendung von Thesen. Nachdem
> das Untermauern durch Argumente leicht zum sog.
> "Muenchhausen-Trilemma" fuehren kann, wollen wir heute als
> Beweisverfahren den altbekannten, aber seit dem Mittelalter doch immer
> weniger beschrittenen Weg der Berufung auf Autoritaeten waehlen.
>
> René, Du kannst es nicht wissen, aber Thomas Ludwig ist so eine
> Autoritaet. Ein altbekannter, hochgeschaetzter drmh Regular (Fraktion
> Techniker) dessen Aussagen als Wahrheiten (naturgesetzartig) angesehen
> werden duerfen.
>
> Falls das zu wenig ist, und die wahre Erleuchtung (inkl. spiritueller
> Ekstase) gewuenscht wird, muessen wir darauf hoffen, dass Frank Klemm
> vorbeischaut. Vorsicht: Tue nichts, was ihn erzuernen koennte, sonst
> wirft er mit PISA-Studien[1] nach den drmh Bewohnern.

ROTFL - japs, keuch, ..., hach Kinners, wat hab ick mich amuesiert ;-)

Tschau
Andreas
--
Andreas Hünnebeck | email: and...@huennebeck-online.de (KEINE WERBUNG)
----- privat ---- | www : http://www.huennebeck-online.de
Fax/Anrufbeantworter: 0721/151-284301 o. 0180/50525-5232659 (24 Pfg/Min)
SMS: D1=72617 D2=0172/7366-042 E-Plus=0177/7934-396 Viag=0179/2029-894
GPG-Key: http://www.huennebeck-online.de/public_keys/andreas.asc

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René Schuster

unread,
May 14, 2003, 8:09:43 AM5/14/03
to
Gernot Pruenster wrote in de.rec.musik.hifi:

> > Und bei Sennheiser zumindest sieht man sehr schön, daß unterhalb von
> > 90Hz einfach Schluß ist.
>
> Ich hatte unlaengst ca. 10 Diplomarbeiten und Dissertationen
> (Psychoakustik) durchzulesen, in denen ein und das selbe
> Kopfhoerermodell (Sennheiser HE 60) vermessen wurde und die Unterschiede
> koennten groesser nicht sein. Allerdings kann ich mich nicht daran
> erinnern, auch nur bei einer Messung bei "90 Hz einfach Schluss" war.

Würde mich interessieren: Was ist denn rausgekommen?

BTW: Das mit den 90Hz habe ich mir wie gesagt nicht aus den Fingern
gesogen sondern der Sennheiser-HP entnommen.

> Und wenn ich einen Kopfhoererfrequenzgang auftreibe, bei dem der Abfall
> bei 20 Hz -10dB betraegt,

Minus zehn? Ok, ist eine Verhandlungsbasis. Minus Drei und wir sind im
Geschäft! ;-)

> ist das dann fuer Dich ein Beweis, dass 20 Hz widergegeben werden koennen
> oder nicht?

Nur wenn er von mindestens drei unabhängigen Instituten unter notarieller
Aufsicht crossgecheckt wurde. ;-)


Scherz beiseite: Ich bin bei meinen Bedenken von einem herkömmlichen
Lautsprecher ausgegangen und habe die Besonderheiten eines Kopfhörers,
die dies wohl theoretisch möglich machen, nicht bedacht.

Bestätigt fühlte ich mich in meinen Überlegungen durch die Tatsache, daß
ich zumindest in meinen Unterlagen keinen KH gefunden habe, der
nennenswert unter 60Hz (IIRC) kommt und das auch in manchen Tonstudios KH
explizit für Frequenzen >100Hz eingesetzt werden und der /Rest/ von
herkömmlichen Lautsprechern kommt.

René Schuster

unread,
May 14, 2003, 7:49:36 AM5/14/03
to
Thomas Ludwig wrote in de.rec.musik.hifi:

> Wenn eine elektroakustische Anlage unverfälscht übertragen soll, dann
> muss man das selbstverständlich _unbewertet_ messen.

Mein Fehler, sorry.

> Das Volumen, das vom Kopfhörer eingeschlossen wird, ist so klein (alle
> Dimensionen sind viel kleiner als die Wellenlänge, um die es hier geht),
> dass es keine Strahlungsimpedanz, keine stehenden Wellen,

OK.

> keine Resonanzen usw. gibt.

Von Gehäuse und Kopf/Gehörgang auch nicht?

> Weil das Volumen so klein ist (max. einige 10 ml) bewirkt schon eine
> kleine Membranauslenkung eine große Volumenänderung und damit eine (für
> Schall) große Druckänderung.
>
> Die Probleme beim Kopfhörer beginnen erst bei viel höheren Frequenzen.

Wahrscheinlich bin ich wirklich zu blöd, aber ich kapier's immer noch
nicht: Wenn eine einzelne Membran Frequenzen zwischen 20 und 20k Hz (bei
halbwegs gleichmäßigen Abfall) übertragen soll, dann steigt doch die THD
(zu) stark an, oder nicht?

Und die Grafiken von Sennheiser verwirren in diesem Zusammenhang auch.
Wobei es IMO aber Sinn machen würde bei 90Hz steil abzuscheiden (-oo ist
natürlich /etwas/ merkwürdig, aber so sieht es zumindest aus) da man so
ja eine geringere THD erhält. Oder bin ich jetzt komplett auf dem
Holzweg?


Vielen Dank für die Erklärungen!

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Matthias Voss

unread,
May 14, 2003, 9:36:03 AM5/14/03
to
Thomas Ludwig schrieb:
>
>
>
> Nein. Als kleinste Dimension für Resonanzen brauchst du die halbe
> Wellenlänge. 100Hz hat eine Wellenlänge (in Luft, bei Normalbedingungen)
> von ca. 3,40m. Ich weiß ja nicht, wie groß _deine_ Ohren sind...


Glaubst du wirklich, dass das für Kopfhörer gilt ?

gruß
Matthias

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Frank Klemm

unread,
May 14, 2003, 12:58:01 PM5/14/03
to
In article <20039962...@schuster.priv.at>, René Schuster wrote:
> Thomas Ludwig wrote in de.rec.musik.hifi:
>
>> Sennheiser HD280 pro
>
> Leider keine Grafik...
>
>> > Wenn das stimmt haben die bei 20Hz nur -3db(A).
>>
>> Was soll das (A)? Weißt du überhaupt, was das (A) bedeutet?
>
> Was sonst außer der A-Bewertung sollte mich als Hörer interessieren?
>
Peinlich diese Bemerkung. Was soll -3 dB(A) bei 20 Hz bedeuten?
Versuche es mit Worten zu beschreiben.


>> > unter 90Hz: - oo dB(A)
>>
>> Und so steilflankig...
>
> Ja, es ist schon interessant daß der Plot bei 90Hz einfach endet; dafür
> kann ich aber nichts ...
>

Seit wann bedeutet "Plot endet hier" -oo dB?
Könnte genauso auch +oo dB heißen?


>> Such' dir jemand anderen zum Spielen und lies' vielleicht mal ein Buch
>> über Elektroakustik.
>
> Ja, wenn Du mir sagst in welchen Buch genau ich einen Kopfhörer
> beschrieben finde, der 20Hz mit einer THD <50% schafft ;-)
>

20 Hz sind für Kopfhörer, wenn sie ordentlich konstruiert sind,
kein Problem. Es gibt mir mindestens 3 bekannte Subwoofer, die
bei 20 Hz noch mehr als 110 dB SPL erzeugen, einer davon kostet
weniger als 1000 EUR. Deren Größe ist zwar mit 100...150 Liter nicht
sehr hausfrauenfreundlich, aber 20 Hz sind kein Problem.

Bei Kopfhörern ist der Unterschied, daß dort dann nicht 100 m^3 Raum
anzuregen sind, sondern 0,000005 m^3. Die schlechte Tiefst-Tonwiedergabe
von Köpfhörern ist ein Resultat der meist sehr harten Aufhängung
der Membranen (meist sickenlos). Man hat es meist mit Biegewellenwandlern
bei Kopfhörern zu tun.

Weiter: Ein Rechteck hat nicht mal 40% Klirrfaktor.
Weiter: Überlastete Subwoofer fallen weniger durch Klirr als mehr
durch Störgeräusche und Kompression auf.

--
Frank Klemm

Andreas Ehlerding

unread,
May 14, 2003, 2:36:44 PM5/14/03
to
Gernot Pruenster schrieb:
>
> Andreas Ehlerding <A.Ehl...@dingdesign.de> wrote:
>
> >Gernot Pruenster schrieb:

> >> Genau, das Problem ist die *Abstrahlung*, weil die akustische
> >> Impedanz von Luft und Lautsprechermembran so unterschiedlich
> >> ist.
> >
> >nun ja - das "Hauptproblem" liegt wohl eher im sog, akustischen
> >Kurzschluss bei offenen Systemen
>
> Meinst Du hier Lautsprecher?
>
Ja - Kopflautsprecher ala Jecklin - allerdings ist das nicht wirklich
das, wass man gemeinhin unter "offenen" Systemen versteht - da haste
Recht. In diesem Sinne ist es egal ob offen oder nicht. Ein Hoerer der
mit abgeschlossener Ohrmuschel arbeitet un lediglich nach "hinten"
offen ist, hat genausowenig Probleme mit Tiefbaessen, wie ein
vollstaendig gekapselter "geschlossener".

> >und - tatsaechlich, beim durch Box-
> >Lufvolumen und Chassiseigenschaften begrenzten (halbwegs linearen)
> >"Hubraum".
>

> Klar, das sind die eigentlichen Probleme in der Praxis. Mir ging es
> aber nur um den prinzipiellen Unterschied Kopfhoerer (=Druckkammer)
> vs. Lautsprecher (Abstrahlung).
>
Da gibt es eben durchaus auch Unterschiede zwischen Kophoerern (s.o.)

> >> Wenn die Abmessung der Druckkammer klein gegenueber der
> >> Schallwellenlaenge und die Druckkammer gut abgeschlossen ist, ist der
> >> Schalldruck der Membranauslenkung proportional. Man kann nun ein
> >> (einigermassen) *frequenzunabhaengiges* Uebertragungsmass erreichen,
> >> wenn die Membranauslenkung frequenzunabhaengig ist, was man erreichen
> >> kann, wenn f_res des Treibers entsprechend gewaehlt wird.
> >>
> >Ack
> >
> >> [...]
> >> Im Gegenteil, fuer die Erzeugung von 120dB braucht man bei einer
> >> Membranflaeche von 5cm^2 eine Auslenkung von wenigen *Mikrometern*.
> >>
> >Das haengt aber doch ein wenig von der Frequenz ab ...
>

> Wenn Du oben Ack sagst (frequenzunabhaengig), musst Du das hier auch
> machen.

Ja muesste ich, wenn das obige "Ack" brechtigt waere. Da hab ich nicht
genau genug hingeguckt. Die notwendige Membranauslenkung (Hub) haengt
natuerlich bei konstantem Pegel von der Frequenz ab, und zwar ist der
Hub dann umgekehrt proportional zum Quadrat der Frequenz.
(bei gleicher angeregter Flaeche) "vermute ich mal"
Weswegen sehr kleine Piezoflaechen mit winzigem Hub im Hochtonbereich
schrecklich laut sein koennen und andererseits die Huebe und Flaechen
bei Tiefstfrequenzen enorme Werte annehmen koennen.
Diese _Relationen_ sind bei Kopfhoeren genauso wie bei Lautsprechern
- nur dass eben das anzuregende Luftvolumen bei ersteren winzig ist.

> Aber es stimmt natuerlich, es ist eine Vereinfachung, weil
> 100%ig abgeschlossen ist die Kammer nicht, die Trommelfellimpedanz
> wurde nicht beruecksichtigt usw.
>
Nein das ist von dir einfach falsch verstanden worden ;-)

> [Problem der Frequenzgangmessung bei Kopfhoerern]
> >(noch Forschungsbedarf vorhanden?)
>
> Wenn das ein Angebot deinerseits ist, noch mehr ueber dieses Thema zu
> erzaehlen, dann ja, bitteschoen.
>
Hatte ich ja nun schon oben, aber
nein ich meinte eher -dazu haettest Du allerdings besser mehr
mitzitiert-
dass es tatsaechlich extrem schwierig ist, fuer ein geschlossenes oder
sehr nah am Ohr befindiches System einen _aussagefaehigen_ Frequenzgang
zu ermitteln und wollte die Frage an alle in den Raum gestellt haben,
ob es dort schon allgemein (wissenschaftlich) anerkannte Moeglichkeiten
und Definitionen gibt, oder jeder Hersteller sein eigenes Sueppchen
kocht. Das wuerde auch die _extremen_ Hoereindruck- und ich meine auch
Qualitaetsunterschiede bei Kopfhoerern plausibel machen, auch zwischen
Herstellern denen man abnehmen kann, dass sie sich Muehe geben ...

--
Andreas Ehlerding

Matthias Voss

unread,
May 14, 2003, 5:09:25 PM5/14/03
to
Thomas Ludwig schrieb:

>
> Matthias Voss <mat....@t-online.de> wrote:
>
> > > Nein. Als kleinste Dimension für Resonanzen brauchst du die halbe
> > > Wellenlänge. 100Hz hat eine Wellenlänge (in Luft, bei Normalbedingungen)
> > > von ca. 3,40m. Ich weiß ja nicht, wie groß _deine_ Ohren sind...
> >
> >
> > Glaubst du wirklich, dass das für Kopfhörer gilt ?
> ^
> |
> Du plenkst.---------------------------------------+
>
> Nein, ich hab' nur mal so vor mich hinphantasiert. Oder hattest du
> irgendeinen inhaltlichen Einwand, den du nur vergessen hast
> hinzuschreiben? Zur Erinnerung: Es geht um die Frage, ob Kopfhörer 20 Hz
> übertragen können; etwas weiter gefasst um den Bereich <100Hz.
>


Sorry ,um die Frage geht es dir vielleicht . Mir nicht .
Ich habe da keine Fragen ,sondern weiß es .
Mein Koss ESP 9 auch .

Gruß
Matthias

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René Schuster

unread,
May 15, 2003, 3:25:51 AM5/15/03
to
Gernot Pruenster wrote in de.rec.musik.hifi:

> Das Thema der Arbeiten ist nicht Kopfhoererfrequenzgaenge, sondern es
> handelt sich um psychoakustische Untersuchungen. Dabei gibt man
> ueberlicherweise die Frequenzgaenge der verwendeten Geraetschaften an.
> Dabei viel mir eben auf, dass bei 10 Messungen des selben Modells 10
> unterschiedliche Frequenzgaenge auftauchten, weil alle irgendwie anders
> gemessen haben.

Das ist klar. Man kann auch zb. bei einem Kofferradio so messen, daß man
"1.000W" draufschreiben kann ohne zu übertreiben. Das "P.M.P.O." steht
dann halt nur im Kleingedruckten...

Mir geht es aber darum daß man vom Hersteller eines Produktes eher
erwarten könnte, daß er die technischen Daten zu seinen Gunsten
übertreibt als das er sie denen eines Billig-Ohrstöpsels gleich stellt.

> Das kenn ich, liegt aber AFAIK vor allem daran, dass man tiefe
> Frequenzen nicht nur mit den Ohren wahrnimmt. Die Wiedergabe dieser
> Frequenzen ueber Kopfhoerer allein klingt unnatuerlich.

Dann begeben wir uns ja wenigstens in die Nähe meiner thread-auslösenden
Behauptung, daß man mit einem Kopfhörer nur die "halbe" Musik hört. ;-)

Wie bereits eingeräumt: Mit meiner 1:1-Umlegung Lautsprecher/Kopfhörer
habe ich mich offensichtlich geirrt, da ich mich mit Kopfhörer-Physik
noch nicht direkt beschäftigt habe.

René Schuster

unread,
May 15, 2003, 3:31:23 AM5/15/03
to
Frank Klemm wrote in de.rec.musik.hifi:

> Peinlich diese Bemerkung. Was soll -3 dB(A) bei 20 Hz bedeuten? Versuche
> es mit Worten zu beschreiben.

Das die doppelte Verstärkerleistung erforderlich ist um das
auszugeleichen.



> Seit wann bedeutet "Plot endet hier" -oo dB? Könnte genauso auch +oo dB
> heißen?

Das wäre wohl noch unlogischer (Impedanz).

René Schuster

unread,
May 15, 2003, 2:57:13 AM5/15/03
to
Patrick Piecha wrote in de.rec.musik.hifi:

> Das ist ein Terzfrequenzgang, und bei 90 Hz hat man halt aufgehoert zu
> messen, herrje.

Bleibt die Frage: Warum? Immerhin ist die Grafik vom Hersteller erstellt
und der sollte IMO ein massives Interesse daran haben die volle
Leistungsfähigkeit seiner Produkte zu propagieren.

Matthias Voss

unread,
May 15, 2003, 10:00:18 AM5/15/03
to
> Achso,duwolltestnureinbischenlabern.Nadann...


Genau , so isses .

Vielleicht findet ja der eine oder andere im Gelaber den entscheidenden
Hinweis , mal nachzusehen, was im Hohlraum eines geschlossenen
Kopfhörers so vor sich geht .
Stichwort : Resonanzfrequenz, Helmholtz - resonator , Compliance,
Anregung eines überkritisch bedämpften Systems unterhalb der
Resonanzfrequenz .

Gruß
Matthias

Rudi Fischer

unread,
May 15, 2003, 12:20:41 PM5/15/03
to
Hallo

"Matthias Voss" schrieb

> Vielleicht findet ja der eine oder andere im Gelaber den entscheidenden
> Hinweis , mal nachzusehen, was im Hohlraum eines geschlossenen
> Kopfhörers so vor sich geht .
> Stichwort : Resonanzfrequenz, Helmholtz - resonator , Compliance,
> Anregung eines überkritisch bedämpften Systems unterhalb der
> Resonanzfrequenz .

Wo liegt die Resonanzfrequenz deines Koss ESP9?

Rudi Fischer
--
...and may good music always be with you

Norbert Hahn

unread,
May 15, 2003, 2:23:23 PM5/15/03
to
René Schuster <rene+...@schuster.priv.at> wrote:

>Patrick Piecha wrote in de.rec.musik.hifi:
>
>> Das ist ein Terzfrequenzgang, und bei 90 Hz hat man halt aufgehoert zu
>> messen, herrje.
>
>Bleibt die Frage: Warum? Immerhin ist die Grafik vom Hersteller erstellt
>und der sollte IMO ein massives Interesse daran haben die volle
>Leistungsfähigkeit seiner Produkte zu propagieren.

Selbstverständlich muss der Hersteller die Leistungsfähigkeit seiner
Produkte darstellen - soll er jetzt deshalb einen erfundenen Frequenz-
gangschrieb bis 10 Hz darstellen?

Er sollte nämlich auch noch die Nebenwirkungen seiner Präsentation
beachten und vermeiden, sich lächerlich zu machen.

Norbert

Florian Semrad

unread,
May 15, 2003, 2:25:30 PM5/15/03
to
On Thu, 15 May 2003 18:03:19 +0200, Gernot Pruenster wrote:

> Nein, nicht wenn man von einer kleinen, dichten Druckkammer und
> adiabater Aenderung des Schalldrucks ausgeht. Dann folgt alles aus
> pV^k=const. Da gibt es keine Frequenzabhaengigkeit.
> p = 1,4 p_{at} \frac{x S}{V}

??

Da es sich dierzufolge um eine isentrope Zustandsänderung handelt gilt:

(p2/p1)^(1/K)=(V1/V2) mit V2=V1-x*S (also Raumvolumen minus Hub, je nach
Def. der positiven Richtung der Auslenkung)

komme ich auf:

p2 = p1 * (V1/(V1-x*S))^K (Einheit für den Druck ist egal)

für Luft: K=1,402, p1=1bar da Umgebungszustand

> mit Druck p bzw. Atmosphaerendruck p_{at}, Auslenkung x der Membran
> mit Membranflaeche S und Volumen der Druckkammer V.

oder fehlt mir einfach etwas math. Wissen um mein Ergebnis auf deines
überzuführen?

lg, flo

Burkhard Schultheis

unread,
May 15, 2003, 3:04:10 PM5/15/03
to
René Schuster schrieb:

Ich habe einen HD600, und der kann, wie ich mich jederzeit wieder
überzeugen kann, locker 20 Hz wiedergeben. Was mich aber irritiert, ist
die Tatsache, dass die Kurven für den HD580 und HD600 identisch sind.
Von welchem sind sie denn nun?

Grüße,
Burkhard

Andreas Hünnebeck

unread,
May 15, 2003, 5:17:23 PM5/15/03
to
Burkhard Schultheis wrote:

> Ich habe einen HD600, und der kann, wie ich mich jederzeit wieder
> überzeugen kann, locker 20 Hz wiedergeben.

Dito für einen HD580.

> Was mich aber irritiert, ist
> die Tatsache, dass die Kurven für den HD580 und HD600 identisch sind.

Die klingen ja sehr ähnlich, oder nicht?


Tschau
Andreas
--
Andreas Hünnebeck | email: and...@huennebeck-online.de (KEINE WERBUNG)
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Matthias Voss

unread,
May 16, 2003, 2:32:02 AM5/16/03
to
Rudi Fischer schrieb:

>
> Hallo
>
> "Matthias Voss" schrieb
>
> > Vielleicht findet ja der eine oder andere im Gelaber den entscheidenden
> > Hinweis , mal nachzusehen, was im Hohlraum eines geschlossenen
> > Kopfhörers so vor sich geht .
> > Stichwort : Resonanzfrequenz, Helmholtz - resonator , Compliance,
> > Anregung eines überkritisch bedämpften Systems unterhalb der
> > Resonanzfrequenz .
>
> Wo liegt die Resonanzfrequenz deines Koss ESP9?


Hallo,
im Frequenzgang ist keine erkennbar, soweit ich mich erinnere ( Die Akte
mit dem Originalschrieb ist im Umzugskarton), der Olsson auch.

Also mal Versuchen, durch Überlegen einzugrenzen.

Es sollte, wenn überhaupt, das Gesamtsystem (äußeres Ohr + Kopfhörer)
betrachtet werden.
Das teilsystem Ohr ist ohne Kopfhörer eine Art Röhre, oder besser ein
Horn, also ein akustischer Impedanzwandler mit einem durch die Länge
bestimmten Wirkungsgradmaximum bei 2 -3 khz.

Wenn geschlossener Kopfhörer drauf, ist es zu, also kein richtiges Horn
mehr, eher ein Hohlraum. Resonanzfrequnzen von Hohlräumen kann man sich
nähern, indem man den Korken abnimmt und die Flasche anbläst.
Die mir bekannten Weinflaschen machen dabei einen Ton wiederum abhängig
von der Länge, der ungefähr dem D auf der 3. Seite der Gitarre
entspricht. Also ca. 145 Hertz geschätzt.

Da das menschliche Ohr idR kürzer ist, liegt hier die Resonanzfruequnz
höher.
Daneben fehlt hier der Flaschenhals, und es ist jede Menge Dreck, Kurven
und Haare drin, was einer Resonanz ziemlich den Spaß verdirbt.
Auch ist es unbequem zum reinblasen.

Wenn man es daher mit einem Kopfhörer zu macht, hört der Spaß ganz auf.

Dann ist es ein geschlossener Hohlraum, und abweichend vom großen
daneben hat es eher weiche Wände, einerseits die wackelige Ohrmuschel,
anderseits Polster und eine mehr oder weniger nachgiebige Membran.
Wenn es ein richtiger Helmholtzresonator wäre, hätte es ein kleines
Loch, und man könnte viel besser aufgrund der nun genau bekannten
Compliance des Luftpolsters und dem Öffnungswiderstand die
Resonanzfrequenz berechnen. Die nach allen bekannten akustischen
Gesetzen nicht wirklich im Bassbereich ligen dürfte.

Nun liegt da auch noch eine Lautsprechermembrane dran, und zwar eine
hochwertige elektrostatische.
Wenn man da Sinustöne mit verschiedener frequenz und bekannter Spannung
draufgibt, kann man damit audiometrische Messungen machen. Wenn die
eigene Hörkurve aus solchen von anderen Geräten/Messungen her bekannt
ist, kann man vergleichende Messunegn machen und Aussagen treffen. ZB
über die Qualität der vorher durchlittenen Audiometrie, oder auch über
den Frequenzgang des Kopfhörers. Der ist nach den mir bekannten und
nachvollzogenen Versuchen ziemlich aalglatt von 20Hz-17khz ( höher höre
ich höchstens Höllkurven).

Dies daämpft schonmal die Frage nach Resonanzfrequenz, abder dennoch,
wie sieht das bei einem Kopfhörer aus?
Die Membran ist ein Feder-Masse-System, mit der Masse der hauchdünnen
Membranfläche, und den von Versorgungsspannung bewirkten elektrostischen
Kräften als Feder. Diese Kraft ist natürlich vom Abstand der Membrane zu
den Feldpalten abhängig.

Da sind also noch ein paar Unbekannte. Aus Analogien liesse sich hier
lediglich der Schluß herleiten, dass, wenn hier eine Resonanz überhaupt
nachweisbar ist, diese eher hoch liegt, aufgrund der sehr geringen
Massen, und eher kaum ausgeprägt wegen der guten Bedämpfung durch das
elektrische Feld.

Die These der guten Bedämpfung wird gestützt durch Abbildungen der
Wiedergabe von Rechteckimpulsen durch Elektrostaten, nachzulesen zB bei
Manger.

Gruß
Matthias

Message has been deleted

Rudi Fischer

unread,
May 16, 2003, 4:52:55 AM5/16/03
to

"Matthias Voss" schrieb
> Rudi Fischer schrieb:
> > "Matthias Voss" schrieb

> > > Vielleicht findet ja der eine oder andere im Gelaber den entscheidenden
> > > Hinweis , mal nachzusehen, was im Hohlraum eines geschlossenen
> > > Kopfhörers so vor sich geht .
> > > Stichwort : Resonanzfrequenz, Helmholtz - resonator , Compliance,
> > > Anregung eines überkritisch bedämpften Systems unterhalb der
> > > Resonanzfrequenz .

> > Wo liegt die Resonanzfrequenz deines Koss ESP9?

> im Frequenzgang ist keine erkennbar, soweit ich mich erinnere...

Da bin ich auch ziemlich sicher;-)

> ...Also mal Versuchen, durch Überlegen einzugrenzen.

Meiner Schaetzung(!) nach liegt die Resonanz bei KHs aehnlich
hoch wie bei HTs, also Bauart/Sitz-abhaenging bei 500-2000Hz.
Ist wohl auch bei dynamischen so stark bedaempft, dass man die
Impedanz schon mit sehr hoher Aufloesung messen muesste...

> ...den Frequenzgang des Kopfhörers. Der ist nach den mir bekannten


> und nachvollzogenen Versuchen ziemlich aalglatt von 20Hz-17khz

Also doch kein xxdB/oct Abfall unterhalb der Resonanz:-)
-Wie bei LS im _Hoerraum_ uebrigens auch nicht.

Ich hatte aber bei deinen 'Stichworten' den Eindruck,
dass du das unbedingt so sehen wolltest.
Daher meine Nachfrage.

Matthias Voss

unread,
May 16, 2003, 7:52:10 AM5/16/03
to
Thomas Ludwig schrieb:
>
> Matthias Voss <mat....@t-online.de> wrote:
>
> > Die nach allen bekannten akustischen
> > Gesetzen nicht wirklich im Bassbereich ligen dürfte.
>
> Schön, dass du jetzt auch dieser Meinung bist.


Der Meinung war ich immer. Ich sagte mW , vielleicht zu sehr zwischen
den Zeilen, das der Kopfhörer unterhalb der Resonanzfrequenz betrieben
wird.

Dann gilt eine andere Übertragungsfunktion.

Nb, es gab auch einmal einen Highend LS, der im Bassbereich unterhalb
seiner der Resonanzfrequenz betrieben wurde.

Gruß
Matthias

Frank Klemm

unread,
May 21, 2003, 4:09:39 PM5/21/03
to
In article <3EC28CBC...@dingdesign.de>, Andreas Ehlerding wrote:


> Ja muesste ich, wenn das obige "Ack" brechtigt waere. Da hab ich nicht
> genau genug hingeguckt. Die notwendige Membranauslenkung (Hub) haengt
> natuerlich bei konstantem Pegel von der Frequenz ab, und zwar ist der
> Hub dann umgekehrt proportional zum Quadrat der Frequenz.
>

Falsch.

Membranauslenkung steigt nur mit umgekehrt proportional mit der
Frequenz.

--
Frank Klemm

Frank Klemm

unread,
May 23, 2003, 5:45:51 PM5/23/03
to
In article <dbtscvgl78ef5p0an...@4ax.com>, Gernot Pruenster wrote:

> Frank Klemm <pf...@schnecke.offl.uni-jena.de> wrote:

> Koenntest Du mir das bitte fuer eine kleine Druckkammer, adiabatischer
> Vorgang, herleiten?
>
> Von Lautsprechern war naemlich nicht die Rede.
>
Es war die Rede von x ~ f^{-2}.

Siehe vervollständigtes Quoting (Bitte beim nächsten Mal nicht
sinnentstellend quoten).

Herleiten kann man da gar nichts, Schallausbreitung kann man
mit großem numerischem Aufwand nur genähert berechnen.
Für gute Näherungen kann man selbst heutzutage noch
Prozessorfarmen für längere Zeiten beschäftigen.

Ein paar Standardfälle sind lösbar. Diese sind aber in der Praxis irrelevant.

Es gibt ein paar Faustregeln:

ohne akustischen Kurzschluß: Fernfeld: x ~ f^{-2}
ohne akustischen Kurzschluß: Nahfeld: x ~ f^{-1}
mit akustischen Kurzschluß: Fernfeld: x ~ f^{-4}
mit akustischen Kurzschluß: Nahfeld: x ~ f^{-3}
Druckkammer unterhalb Resonanzfrequenz: x ~ 1
Druckkammer oberhalb Resonanzfrequenz: x ~ f^{-1}

Bei Kopfhörern bewegt man sich unterhalb 1...2 kHz im Nahfeld,
für eine frequenzlineare Wiedergabe ist daher nicht x ~ f^{-2},
sondern von x ~ f^{-1} anzustreben.

--
Frank Klemm

Frank Klemm

unread,
May 26, 2003, 9:57:52 AM5/26/03
to
In article <f8sscvkmene4javap...@4ax.com>, Gernot Pruenster wrote:
>
> Ich hab das in Zollner/Zwicher "Elektroakustik" gesehen und es
> erschien mir physikalisch gesehen schluessig.
>
> \frac{p_{at}+p}{p_{at}} = (\frac{V}{V - x S})^1,4
>
> soweit wohl klar. Dann wird fuer den rechten Teil folgenden Naeherung
> fuer xS << V gemacht:
>
> 1 + 1,4 \frac{x S}{V}
>
> Damit folgt dann:

>
> p = 1,4 p_{at} \frac{x S}{V}
>
Gleichgewichtsthermodynamik bei Schallwellen.
Niedlich.

--
Frank Klemm

Andreas Ehlerding

unread,
May 30, 2003, 6:39:02 AM5/30/03
to
Frank Klemm schrieb:

>
> In article <dbtscvgl78ef5p0an...@4ax.com>, Gernot Pruenster wrote:
>
> > Frank Klemm <pf...@schnecke.offl.uni-jena.de> wrote:
>
> >> In article <3EC28CBC...@dingdesign.de>, Andreas Ehlerding wrote:
>
> >>> Ja muesste ich, wenn das obige "Ack" brechtigt waere. Da hab ich nicht
> >>> genau genug hingeguckt. Die notwendige Membranauslenkung (Hub) haengt
> >>> natuerlich bei konstantem Pegel von der Frequenz ab, und zwar ist der
> >>> Hub dann umgekehrt proportional zum Quadrat der Frequenz.
> >
> >>Falsch.
> >>
> >>Membranauslenkung steigt nur mit umgekehrt proportional mit der
> >>Frequenz.
> >
Das sehe ich ein wenig anders (s.u.)

> > Koenntest Du mir das bitte fuer eine kleine Druckkammer, adiabatischer
> > Vorgang, herleiten?
> >
> > Von Lautsprechern war naemlich nicht die Rede.
> >
> Es war die Rede von x ~ f^{-2}.
>
> Siehe vervollständigtes Quoting (Bitte beim nächsten Mal nicht
> sinnentstellend quoten).
>
> Herleiten kann man da gar nichts, Schallausbreitung kann man
> mit großem numerischem Aufwand nur genähert berechnen.
> Für gute Näherungen kann man selbst heutzutage noch
> Prozessorfarmen für längere Zeiten beschäftigen.
>
> Ein paar Standardfälle sind lösbar. Diese sind aber in der Praxis irrelevant.
>
> Es gibt ein paar Faustregeln:
>
> ohne akustischen Kurzschluß: Fernfeld: x ~ f^{-2}
> ohne akustischen Kurzschluß: Nahfeld: x ~ f^{-1}
> mit akustischen Kurzschluß: Fernfeld: x ~ f^{-4}
> mit akustischen Kurzschluß: Nahfeld: x ~ f^{-3}
> Druckkammer unterhalb Resonanzfrequenz: x ~ 1
> Druckkammer oberhalb Resonanzfrequenz: x ~ f^{-1}
>
> Bei Kopfhörern bewegt man sich unterhalb 1...2 kHz im Nahfeld,
> für eine frequenzlineare Wiedergabe ist daher nicht x ~ f^{-2},
> sondern von x ~ f^{-1} anzustreben.
>

Hoert sich interessant an - aber ob das stimmt?

Mal sehn:

Meine Voraussetzungen (idealisiert aber naeherungsweise korrekt)

abgestrahlte Schallenergie unabhaengig von der Frequenz - bei
gleicbleibender Verstaerkerausgangsleistung (bei konstanter
Impedanz, auch -Spannung bzw. Strom) konstant.

Die realitaetstypischen Welligkeiten durch Resonzen, Einfluss von
Frequenzweichen etc. aendern hieran ja nichts prinzipiell im Sinne
einer streng frequenzabhaengigen Funktion.

Wenn ich nun von einem Lautsprecher, idealisiert ueber die ganze
Flaeche gleichmaessig angetrieben, ausgehe, wie ja in Kophoerern
noch am ehesten erreichbar, ist der Strom, also die Kraft, also
die Beschleunigung der Membran, unabhaengig von der Frequenz immer
gleich.

Wenn das soweit richtig ist, dann ist der Hub der Membran
ausschliesslich von der zur verfuegung stehenden Beschleunigungszeit
abhaengig (innerhalb des "freien" Bewegungsspielraums der Aufhaengung)

Also ganz langsam und fuer jeden verstaendlich:

Endgeschwindigkeit der Membran waehrend t: v=Beschleunigung*t

Hub waehrend t: h=v*t/2 (/2 wegen Durchschnittsgeschwindigkeit)

Da es auch bei sinusfoermiger Anregung der "Verlauf"
frequenzunabhaengig ist koennen wir dies Zur Ermittlung der Relation
"vergessen".

Also ergibt sich h prop. t^2

oder h prop. 1/f^2

Oder?

Die anderen Ueberlegungen, was Schallausbreitung in Abhaengigkeit
von Einbaufaellen der Wandler, Kopplung usw. angeht haben mit der
Ausgangsfrage, wie stehen Frequenz und Membranhub mit konstantem
Schalldruck _grundsaetzlich_ in Zusammenhang nur im Spezialfall
eine Bedeutung, die dann jeweils vom "Normalfall" 1/f^2
entsprechend abweichen koennen und zusaetzlich durch frequenz-
abhaengig wirksame Bauteile kompensiert werden koennten, um einen
"linearen" Hoereindruck zu bewirken.

Im allgemeinden darf man wohl vom angestrebten Ideal
Eingangsspannung(strom/leistung) frequenzunabhaengig proportional
zum Schalldruck als Normalfall ausgehen.

Warum man sich dann ueber komplexe Spezialfaelle anhand ominoeser
Schaetzformeln "streiten" sollte, ist mir nicht ersichtlich.
Es ging ja nur um die grundsaetzliche Korrektur der Behauptung,
das der Zusammenhang zwischen Schalldruck und Membranhub unabhaengig
von der Frequenz sein soll, wogegen sich IMO schon das "Gefuehl"
streuben sollte.

Unabhaengig davon aendert auch der Hinweis auf diese und jene
Kopplung nicht wirklich viel daran, zumindest die evtl. fuer
diese Diskussion hlbwegs relevanten "Grenzfaelle", idealer
(Teil)Kugelwellenstrahler (geschlossener Lautsprecher - Fernfeld)
bis hin zu direkter Kopplung Trommelfell Membran duerften
grundsaetzlich nicht einmal annaehern einen "Grad" (von f) von
dieser Regel abweichen.

Und falls ich mich da irren sollte, dann bitte eine nachvollziehbare
Erklaerung fuer entsprechende Behauptungen und nicht bloss
"Formelsammlungen" und Buzzwords mit denen keiner was anfangen kann,
ausser evtl. die, dies eh nicht "brauchen" ...

Gruss

--
Andreas Ehlerding

Andreas Ehlerding

unread,
May 30, 2003, 12:29:03 PM5/30/03
to
Sorry, falls hier schon jemand die vorherige Nachricht an dieser
Stelle gelesen hat, aber mein vorgetragener (Kurz)schluss war sachlich
falsch, weil nur die Membranmasse beruecksichtigt wird, was bei einem
"Laut"sprecher etwas arg vereinfacht waere.
Ist mir erst bei frischer Luft aufgefallen - sorry.

Hab nicht die Zeit, das jetzt noch gruendlicher zu "erforschen",
aber die Kritik an reinen "Formelwuesten" ist natuerlich ernst gemeint.
Sinnvoll erscheinen mir nur Beschreibungen, die auch ein paar wichtige
Zusammenhaenge begreiflich machen.

Aber das kostet natuerlich auch Zeit...

Die "Fausregeln" von Frank duerften also trotz obiger Kritik erstmal
noch das brauchbarste sein, was hier zum Thema steht.

Gruss

--
Andreas Ehlerding

Frank Klemm

unread,
Jun 3, 2003, 5:27:05 PM6/3/03
to
In article <q8smdv8s55pqeq0q8...@4ax.com>, Gernot Pruenster wrote:

> Andreas Ehlerding <A.Ehl...@dingdesign.de> wrote:
>
>>Sorry, falls hier schon jemand die vorherige Nachricht an dieser
>>Stelle gelesen hat, aber mein vorgetragener (Kurz)schluss war sachlich
>>falsch, weil nur die Membranmasse beruecksichtigt wird, was bei einem
>>"Laut"sprecher etwas arg vereinfacht waere.
>
> Genau. Dein Ansatz funktioniert vielleicht im Vakuum, aber da gibts
> halt keinen Schall.

>
>>Die "Fausregeln" von Frank duerften also trotz obiger Kritik erstmal
>>noch das brauchbarste sein, was hier zum Thema steht.
>
> Es geht immer um die Voraussetzungen bzw. Rahmenbedingungen.
> WENN man die Voraussetzung geschlossene Druckkammer (mit starren
> Waenden) und rein adiabatischer Vorgang fuer einen Kopfhoerer
> akzeptiert, ist die in Message-ID:
><f8sscvkmene4javap...@4ax.com> skizzierte Herleitung
> wohl richtig. Was gefaellt Dir physikalisch daran nicht?
>
Die Annahme, daß bei einer Kompression mit Frequenzen in NF-Bereich
von Gleichgewichtsthermodynamik ausgegangen wird.

Erkläre die Funktion eines Baßhorns (auch tieffrequente NF) mit Hilfe
von Gleichgewichtsthermodynamik.

Erkläre den Nahbesprechungseffekt mit Hilfe von Gleichsgwichtsthermodynamik.

Erkläre die Begriffe Schallschnelle und Schalldruck mit Hilfe der
Gleichgewichtstheromodynamik.

Formeln aus der Formelsammlung sind für gewisse Spezialfälle hergeleitet.
Sie sind mehr oder weniger gut verwendbar, wenn die gemachten Annahmen
dieser Spezialfälle mehr oder weniger gut zutreffen.

Wenn das nicht der Fall ist, muß man mühselig vom Urschleim anfangen.
Und nicht die dann unbrauchbar gewordenen Formeln immer noch verwenden.

--
Frank Klemm


Andreas Ehlerding

unread,
Jun 3, 2003, 6:13:50 PM6/3/03
to
Gernot Pruenster schrieb:
>
> Andreas Ehlerding <A.Ehl...@dingdesign.de> wrote:
>
> >Sorry, falls hier schon jemand die vorherige Nachricht an dieser
> >Stelle gelesen hat, aber mein vorgetragener (Kurz)schluss war
> >sachlich falsch, weil nur die Membranmasse beruecksichtigt wird,
> >was bei einem "Laut"sprecher etwas arg vereinfacht waere.
>
> Genau. Dein Ansatz funktioniert vielleicht im Vakuum, aber da gibts
> halt keinen Schall.
>
> >Die "Fausregeln" von Frank duerften also trotz obiger Kritik erstmal
> >noch das brauchbarste sein, was hier zum Thema steht.
>
> Es geht immer um die Voraussetzungen bzw. Rahmenbedingungen.
> WENN man die Voraussetzung geschlossene Druckkammer (mit starren
> Waenden) und rein adiabatischer Vorgang fuer einen Kopfhoerer
> akzeptiert, ist die in Message-ID:
> <f8sscvkmene4javap...@4ax.com> skizzierte Herleitung
> wohl richtig. Was gefaellt Dir physikalisch daran nicht?
>
Vorweg - ich bin kein Experte in Puncto Definition von "Schalldruck".

"Schalldruck" duerfte aber nicht einfach einem "Kompressionsdruck"
in einer Kammer gleichgesetzt werden. Du musst bedenken, dass die
Druecke (z.B. an der Oberflaeche der Membran, genau wie [zeitverzoegert]
am Trommelfell in staendig beschleunigten Systemen sehr stark vom
mittleren Druck in der "Kammer" abweichen koennen. Mit der Wellenlaenge
hat dies weniger zu tun, als Du annnimmst. 2 Voraussetzungen fallen mir
spontan ein, die deinen Ueberlegungen entgegenstehen.

1. Die Elastizitaet des Trommelfelles, so daß von "Druckkammer", bei
niedrigen Frequenzen nicht ernsthaft die Rede sein kann, und- fuer
mich mindesten gleich wichtig-
2. die Kompressinbilitaet der Luft, so daß faktisch eine gedaempfte
Feder
zwischen Membran und Trommelfel existiert. (Geschlossener Kopfhoerer)

Letzteres fuehrt allein schon bei mittleren Frequenzen, auch wenn die
Wellenlaenge weitaus groesser ist, als die "Kammerlaenge" zu
"wandernden Druckfronten" (Zonen mit Teilchen hoher Geschwindigkeits-
differenzen zur Umgebung) D.h. zur "Druckfront" wird es erst beim
"Auftreffen" der angestossenen Geschwindigkeitsdifferenz auf ein
"Hindernis" (z.B. Trommelfell).

Das eingefuegt, wieder zur Annahme zurueck, dass Schalldruck nicht mit
Durchschnittsdruck im Ausbreitungsvolumen gleichgesetzt werden kann,
sondern eher der "Beschleunigungskraft" auf der "Sensorflaeche"
entspricht.
Gerade dann, wenn das angeregte Luftvolumem klein ist, kann zumindest
tendenziell wieder (Ausnahmen/Uebergange s.o.) von einem relativ
eng gekoppelten System ausgegangen werden.
Druck auch "Schalldruck" entspricht weitgehend der Beschleunigung die
auf den Drucksensor von aussen wirkt.

Es ist auch intuitiv sofort ersichtlich, dass derart mit hoeheren
Frequenzen bei gleichem "Schalldruck", weniger "Hub" verbunden ist.

Der Faktor "Beschleunigung" (resultierender Impuls etc. der angeregten
Teilchen) kommt in Deinen Ueberlegungen nicht vor.

Schon die drei hier aufgefuehrten Punkte, sollten klarmachen, dass es
nicht um das Messen von zeitlich wenig veraenderlichen Druecken in
geschlossenen Kammern geht, was deinem Gedankengang entspricht.

Den Versuch einer Zusammenstelllung zu einer brauchbaren "Loesung",
muss ich aber aus zeitlichen Gruenden fallen lassen, jedoch duerfte
auch so klar sein, dass die angepeilte Richtung "h=1/f^2" sicher
weitaus realistischer ist, als eine frequenzunabhaengige Ampltude.

> Dass diese Voraussetzungen in der Praxis nicht gegeben sind, ist
> sicher ein Problem, aber irgendwo muss man anfangen.

Richtig - Nur darf der Anfang nicht derart fehlerhaft sein, dass alle
darauf aufbauenden (Not)Loesungen schon zum Scheitern verurteilt sind.

> Ansonsten bleiben
> nur Simulation bzw. heftige Numerik oder eben Faustformeln.
>
Ja, dabei bleibt es nun auch erstmal.

Hundemuede gute Nacht.

--
Andreas Ehlerding

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Frank Klemm

unread,
Jun 4, 2003, 6:00:46 AM6/4/03
to
In article <1fw0qjc.bsew1s1drcjy8N%mat...@gmx.de>, Thomas Ludwig wrote:
> Frank Klemm <pf...@schnecke.offl.uni-jena.de> wrote:
>
>> Die Annahme, daß bei einer Kompression mit Frequenzen in NF-Bereich
>> von Gleichgewichtsthermodynamik ausgegangen wird.
>
> ... finde ich bei einer Membranfläche von ein paar cm^2, einem Volumen
> von ein paar ml und einer Frequenz von 20Hz (das war mal der
> Ausgangspunkt dieses Threads) durchaus gerechtfertigt, wenn man mit dem
> Membranhub den Schalldruck bei dieser Frequenz ausrechnen will. Warum
> nicht?
>
Weil die Kopfhörer keine luftdicht abgeschlossene Kammer bilden.
Vor allem die Tiefbaßwiedergabe hängt im wesentlichen vom Grad
der Abdichtung ab. Eine der Hauptkritiken, warum Frequenzgangmessungen
bei geschlossenen Kopfhörern weitgehend unbrauchbar sind.
Der tieffrequente Frequenzgang hängt von Kopfform, Frisur und
wie man den Kopfhörer gerade auf dem Kopf hängen hat, ab.

Bei offenen Kopfhörern ist das unkritischer.

Leider ist das meiste in der technischen Akustik richtig kompliziert.

--
Frank Klemm

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Andreas Huennebeck

unread,
Jun 4, 2003, 8:37:07 AM6/4/03
to
Frank Klemm wrote:

> Probleme bei Kopfhörern:
> [..]
> - Auch wenn Kopfhörer vergleichsweise viel Membranfläche haben (z.B.
> 5 cm Durchmesser) und sehr nah am Ohr (z.B. 3 cm) sind, so wirkt deren
> Tiefbaßwiedergabe lasch und kraftlos und bei höheren Pegeln treten sehr
> schnell Störgeräusche, auch ohne Haare an der membran auf.

Als ich das erste Mal einen Sennheiser HD580 (mit Orgelmusik) anhoerte,
fuehlte ich ein Vibirieren auf dem Zwerchfell. Darauf sagte ich zu meinem
Kollegen, er solle doch bitte die parallel laufenden Lautsprecher abschalten.
Sie waren aber schon abgeschaltet! So schlimm ist es also nicht, wie Du
schilderst.

> Zwei 26 cm Subwoofer statt zwei 5 cm Kopfhörermembranen in 3 Meter
> Entfernung (statt 0,02 Meter Entfernung) wirken *wesentlich* imposanter.

Jupp.

Tschau
Andreas
--
Andreas Hünnebeck | email: and...@huennebeck-online.de (KEINE WERBUNG)
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