Funktionsweise: Lautsprecher

GENAU DAS interessiert mich auch schon seit langem. Bitte antwortet :-D

Eine logische Erklärung wäre diese:
Der Schall, den alle Instrumente gleichzeitig erzeugen, wird vom Mikrofon aufgenommen (Schall ist die Veränderung des Luftdrucks).
Der Lautsprecher macht genau das gleiche, er versetzt die Luft in exakt die gleichen Schwingungen.
Es ist dem Lautsprecher also egal, wie viele verschiedene Geräusche eingespielt werden, eine einzelne Sinuskurve oder zwei übereinanderliegende Wellen (bis hin zum Klangbrei eines Orchesters) sind für den LS halt das gleiche, einfach nur eine Veränderung des Luftdrucks.


Gruß

Erzähl mir doch bitte Dinge, die ich noch nicht weiss xD

Ich will wissen wie sich die Membran verhält. Ein ganzes Orchester kannste ja nicht mit 1 Frequenz abstrahlen, da müssen doch tausende rauskommen...nur wie macht das die Membran?

interessiert mich auch sehr.

ich tippe eher auf die häppchenweise Wiedergabe.
Da das schneller geht als wir akustisch nachverfolgen können, nehmen wir die Inmstrumente etc. gleichzeitig wahr

Guck dir doch mal zum Beispiel bei Audacity eine Tonspur von einem Lied an. Das ist doch ein Tongemisch aus allen Instrumenten. Bei der Aufnahme von einem Orchester werden ja auch nicht alle Instrumente einzeln aufgenommen, sondern nur die wie oben genannt Luftbewegungen die sich aus dem Zusammenklang aller Instrumente ergeben.

Sprich, dein CD-Player sendet ja nicht separat erst die Tonspur der Geige und zur gleichen Zeit eine andere Tonspur des Kontrabasses. Das ist doch vorher schon bei der Aufnahme überlagert worden.

Somit braucht die Membran nur die Gestalt dieser einen Kurve nachzuahmen und nicht mehrere gleichzeitig.

Ich hoffe mal das war einigermaßen verständlich. Bei Fragen einfach einhaken...

Das hab ich schon verstanden, nur weiss ich noch immer nicht was die Membran z.b. in 1 Sekunde lang macht?

In dieser Sekunde strahlt sie also nacheinander viele verschiedene Frequenzen ab, die dann das gewünschte Klangbild ergeben?

Nein (sag ich jetzt mal ganz frech).
Also wenn ich deine Frage richtig verstehe willst du wissen, wie eine Membran allein es fertig bringt, so viele verschiedene Frequenzen aller Instrumente gleichzeitig abstrahlen zu können.

Darin liegt aber ein Trugschluss. Der Lautsprecher kennt die ganzen Instrumente gar nicht. Er wandelt nur eine einzige Amplitude in Schallwellen um.
Angenommen, du hast eine Trompete und ein Schlagzeug. Beide machen jeweils ein Geräusch für 1 Sekunde - verändern aber nur EINMAl den Luftdruck insgesamt, der am Mikrofon ankommt. Genau an dieser Position des Mikros im Raum herrscht genau ein spezieller Luftdruck zu einer bestimmten Zeit. All das verändert die Amplitude, die der LS wiedergibt.

Sorry, aber anders verstehe ich deine Frage nicht. Oder willst du wissen, wie der LS aus Strom Musik macht?

Wie ein Mikro funktioniert weiß ich allerings auch nicht.

Gruß

Wenn also z.b. Der Bassist mal mit der E-Saite zupft und dann nur 1 Sekunde lang dieser tiefe Bass kommt, dann gibt die Box z.b. für ne Sekunde ein 40Hz-Signal aus?

Ich kann mir einfach nicht vorstellen wie dieser Matsch aus all diesen Instrumenten mit nur 1 Membran wiedergegeben wird.

Nehmen wir an ein Bassist zupft einfach 10 Sekunden lang an die E-Saite und gleichzeitig trommelt der Drummer noch bei 100Hz rum...das wären ja eig 2 Frequenzen und die Box kann in diesen 10 Sekunden ja nicht beide gleichzeitig ausgeben?

Es ist wirklich schwierig sich vorzustellen, wenn man von Frequenzen ausgeht.
Aber der Luftdruck (und nur um den geht es!) hat mit der Frequenz nichts zu tun.
Eine Sinuskurve hat zB eine Frequenz von 50 Hz. Schwingt also 50 mal pro Sekunde hoch und runter.
Der LS schwingt also 50 mal pro Sekunde rein und raus, was wir als Brummen hören. 100 Hz brummen schon doppelt so 'hell', von der Klangfarbe her.

Wenn du die Frequenzen von 2 Wellen aufeinanderlegst (zB 50 und 70 Hz) werden sie sich überlagern und mehrere Töne produzieren, zB sog. Obertöne.

Musik spielt sich aber immer in einem Frequenz-Spektrum ab, also NIE in einzelnen Frequenzen, sondern wenn man so will in überlagerungen von 42,3235235 Hz und 34,2345235 Hz usw usw... Sie alle überlagern sich und vom gesunden Menschenverstand her sollte man annehmen, dass man am Schluß einfach gar nichts mehr hört bei dem Chaos.

Aber da kommt der Luftdruck ins Spiel - dem ist es völlig egal, durch wie viele Frequenzen er angeregt wird, sich zu verändern - er kann JEDE Gestalt annehmen die wir dann am Schluß wieder auseinandernehmen und eine Geige, eine Trommel und eine Stimme raushören können ohne Probleme.
Die Qualität dieses Tonsignals ist natürlich wichtig, hör dir mal eine mp3 mit 64 kbit/s an, da sind schon einige Informationen des Signals verschwunden und es klingt lange nicht mehr so wie ne Geige, eher wie ein Staubsauger.

Aus diesem Grund ist es auch wichtig, möglichst empfindliche Mikrofone zu verwenden (die möglichst empfindlich auf den Wechsel im Luftdruck reagieren) und möglichst genau gearbeitete Lautsprecher, die den Ton nicht verändern, sondern eben genauso wieder geben wie er aufgenommen wurde. Das geht hin bis zu Signalleitungen für xxxx Euro... Kannst ja mal im voodoo vorbeischauen.

Gruß

Durch diese Überlagerungen kommt es also zum gewünschten Klangbild. Wenn du also einen 50Hz-Ton über einen 70Hz-Ton legst, was kommt denn dabei raus?

Ich weiss einfach noch immer nicht wie sich die Membran dabei bewegt

Hast du vielleicht Lektüre dazu, im Internet?

Du musst dir vorstellen, dass Wechselstrom permanent die Polung wechselt. 50 Hz wechselt die Polung 50 mal in der Sekunde.

Die Schwingspule des LS hängt in einem Magneten, den ein Magnetfeld umgibt. Sie wir abgestoßen von dem Magnetfeld bei negativer und angezogen von positiver Spannung (Wechsel der Polung). Weil sie frei Schwingen kann (festgehalten von der Zentrierspinne) kann sie in einer Sekunde 50 mal abwechselnd abgestoßen und angezogen werden, und schon hast du deine Membran-Bewegung.

Jetzt modulieren wir das 50 Hz Signal noch, indem wir einfach den aufgezeichneten Luftdruck als Wechsel der Frequenz der Spannung angeben - wohlgemerkt ein permanenter, andauernder Wechsel - und dann entsteht eine Welle, die dem Luftdruck nachempfunden ist und die durch den Magneten des LS geschickt wird.

http://www.lehrklaenge.de/html/tone_und_klange__interferenz_.html

Hab hier was gefunden. Die Obertöne sind also ganzzahlige Vielfache des Grundtons, oder?

In diesem Bild da werden 2 Töne dargestellt, wie viele sind es in der Praxis bei Musik?

http://s12.directupload.net/images/091105/9wouk5sl.jpg

So sieht zum Beispiel eine Stereospur von einem Lied aus. Und genau diese Hoch und Runterbewegung führt die Membran aus.

Bei 1:57,76 Sek zum Beispiel überlagern sich mehrere Töne zu einem Tongemisch, das aber nur aus einer Linie besteht.

Sprich Bass und Höhen liegen auf einer Spur. Deshalb ist es nicht so schön rund wie am Anfang, sondern eher zackig.



Ein Mikrofon funktioniert übrigens auch relativ einfach.:

http://de.wikipedia....stamp=20070427141304

Es funktioniert sinngemäß wie ein Lautsprecher nur rückwärts. Die Membran wird durch den Luftdruck (die Geräusche) hineingedrückt und erzeugt durch die Spule, die sich relativ zum Magneten bewegt eine Spannung (Induktionsspannung). Wenn man diese Spannung (das Signal) jetzt an einen Lautsprecher senden würde, würde dieser genau diese Spannungen wieder in Luftdruck umwandeln.

Cortana schrieb:

http://www.lehrklaenge.de/html/tone_und_klange__interferenz_.html Hab hier was gefunden. Die Obertöne sind also ganzzahlige Vielfache des Grundtons, oder? In diesem Bild da werden 2 Töne dargestellt, wie viele sind es in der Praxis bei Musik?

Also das Bild trägt IMO mehr zur Verwirrung bei als zur Erklärung. ^^

Wie viele Töne hat Musik? Ich würde behaupten: unzählig viele, viel mehr, als wir hören können - im Infra- und im Ultraschallbereich.
Wenn du eine Klavierseite anschlägst dann schwingen die Saiten nicht alle mit exakt 500 Hz, sondern im Spektrum um die 500 Hz herum, also auch mit 499,999999 Hz.

Wie viele Farben hat ein Ahorn-Blatt? Eine? Zwei? Oder sind es Wellen innerhalb eines Farbspektrums?

Würden wir Musik mit 256 Farben darstellen, würde sie wahrscheinlich wie auf dem Gameboy klingen - der kann in der Tat nur eine begrenzte Anzahl an Tönen darstellen, was aber nicht am LS, sondern am Signal liegt - digitale, fest definierte Signale.

Wieso? Das Bild hat es doch perfekt erklärt?

Jetzt verstehe ich endlich das ganze xD

Danke noch an Madddin_1987 und dir.

Ja schon, aber das waren ja gerade mal 2 verschiedene Frequenzen.

Gruß

lunic schrieb:

Ja schon, aber das waren ja gerade mal 2 verschiedene Frequenzen. Gruß

Das ganze ist einfach extrem vreeinfacht dargestellt worden. Was ja auch gut ist, weil ich es so verstanden habe. In Wirklichkeit wären das ja viel viel viel mehr Frequenzen.

Aber es ist doch wie ich gesagt habe: es läuft nacheinander ab:

http://www.lehrklaenge.de/assets/images/Interferenz01.gif

Beim unteren Teil wo beide übereinandergelegt wurden. Zuerst 1x tief, 2x hoch, 1x tief, 2x hoch etc.

Durch das Übereinanderlegen wird ja die tiefe Frequenz nicht höher und die hohe tiefer.

Hmm, wie meinst du dass jetzt mit nacheinander. Eigentlich läuft doch alles zur selben Zeit.

Übrigens ein Instrumentenklang besteht immer aus der Eigenschwingung des Klangkörpers bzw. der Saite. Sprich die angesprochene Klaviersaite schwingt zur gleichen Zeit mit z.B. 200Hz (die erste Oberschwingung) gleichzeitig aber auch mit 100Hz (der zweiten Oberschwingung) und auch noch mit 50Hz (der dritten Oberschwingung)usw.

hier in dem Bild zu erkennen:
http://www.veden-akademie.at/files/vastu-gs.gif

Daraus entsteht nämlich der typische Instrumentenklang. Ohne diese Oberschwingungen würden sich alle Instrumente wie Sinustöne anhören.

Madddin_1987 schrieb:

Hmm, wie meinst du dass jetzt mit nacheinander. Eigentlich läuft doch alles zur selben Zeit.

Naja, man hört ja gleichzeitig die tiefen wie auch hohe Frequenz, auch wenns nur 1 Band ist.

Gibts da irgentwelche Programme, wo ich einfach Frequenzen erzeugen kann und übereinander legen kann? Am besten mit Grafik, damit ich gleich sehe wie sich das Band verändert.

Gibts da irgentwelche Programme

Also mit Audacity:

http://www.chip.de/downloads/Audacity_13010690.html


Kriegt man sowas indirekt hin, indem man Zwei Sinustöne erzeugt und alles unter einer Spur abspeichert. Dann kann man die Überlagerung gut erkennen.

http://s4.directupload.net/images/091108/yqzhjunx.jpg

Die untere Spur wäre also die Überlagerung.

Also beim unteren höre ich beide Tonspuren gleichzeitig?

Ja, ich habe jetzt zwei Tonspuren erzeugt. Dieses "Projekt" habe ich dann als Monospur abgespeichert und nochmal alles aufgelistet.

Kurz: Ja die unterem hörst du beide Frequenzen gleichzeitig.

Ist das jetzt wirklich so das Problem, das zu verstehen

Ich kann ja heute abend mal mit Adobe Audition ein paar Bilder machen, die das ganz gut erklären sollten.

Ja mach mal ^^

So, hab mal ein bissl was gezaubert^^

Wir gehen hier von einem Breitbänder aus...

Wir haben einen 100Hz-Ton:

http://img697.imageshack.us/img697/5295/100t.png/


Dann haben wir einen 1000Hz-Ton:

http://img697.imageshack.us/img697/5494/1000.png/


Zusammen ergibt das dann:

http://img682.imageshack.us/img682/2282/1100z.png


plus einem 10kHz-Ton:

http://img690.imageshack.us/img690/1917/11100.png


und wenn man das mit allen Frequenzen weiterspinnt und Musik draus macht, dann erhält man reinstes Chaos^^:

http://img20.imageshack.us/img20/3898/chaosk.png


Eigentlich selbsterklärend. Wird natürlich alles gleichzeitig wiedergegeben.


Hoffe, das war verständlich


MfG der Smokie


EDIT: vielleicht noch zur Vollständigkeit: analog zur Amplitude bewegt sich auch die Lautsprechermembran (ich weiss, das stimmt nicht so genau, dient aber nur dem Verständnis)

Besser hätte ich das nicht erklären können.

Alles klar, danke für die Hilfe ^^

So, 1 Monat später eine weitere Frage:

Sind 2 Lautsprecher lauter als 1 Lautsprecher? Nehmen wir an, es ist auf Mono gestellt, dann müssten das doch +6db sein, also doppelt so laut, oder? Und wie sieht es im Normalfall aus, bei Musik z.B.?

Oder ist das alles nur ein psychoakustiker Effekt, dass das Hirn mehrere 40dB-Quellen als lauter empfindet als 1?

Dazu gibts hier schon irgendwo einen ellenlangen Thread^^

Wenn du z.B. einen LS hast mit 10W und du holst dir einen 2. LS und hängst ihn an 10W (z.B. linker und rechter Kanal einer Endstufe), dann hast du +3dB.

2 Quellen und gleiche Leistung je Quelle!



Wenn du jetzt aber von einem LS an (z.B.) 4Ohm und 10W auf 2 LS an 2+2=4Ohm und (insgesamt) 10W wechselst, dann bleibt die Lautstärke gleich.

2 Quellen aber halbe Leistung je Quelle = 0dB



Wenn du deinen einen LS an 10W hast und drehst lauter auf 20W dann hast du auch +3dB.

1 Quelle aber doppelte Leistung je Quelle!



Hoffe, ich konnte helfen


EDIT: Das war BTW das letzte Mal, dass ich irgendwas mit Imageshack hochlade!!!

Also braucht es 3 LS mit gleicher Leistung, damit es doppelt so laut wird als mit 1?

a) Doppelte Leistung = +3dB
b) Doppelter Schalldruck = +6dB
c) Doppelte (empfundene) Lautstärke = +10dB

(da man bei 8facher Leistung +9dB hat, nimmt man als Anhaltspunkt grob: 10-fache Leistung = +10dB)


oder anders rum:

ein Subwoofer, der mit 90dB/W/m angegeben ist, hat bei 10W 100dB und ist dabei doppelt so laut wie bei einem Watt(siehe c).

bei 100W hat er 110 dB; bei 1000W hat er 120dB.

d.h. du tauschst eine 100W-Endstufe gegen eine 1000W-Endstufe und hast "gerademal" die doppelte (empfundene) Lautstärke.