Du meinst der 2.5kHz Ton aus der Mischung 25kHz+30kHz ist hörbar?
Wie man im Oszilloskop-Screenshot sehen kann, liegt der Scheitelwert der Ultraschallfrequenzen am Ausgang des Pults bei 19 Volt, sie sind also sehr hoch ausgesteuert (den maximal-Pegel bei Vollaussteuerung dieses Pults müsste ich erst noch nachmessen).
Es sollte also nicht verwundern, wenn man den entstehenden 2,5 KHz-Ton hören kann. Wenn die Ultraschall-Frequenzen bei -80 dBFS liegen, was realistischer sein dürfte (wenn es da überhaupt etwas gibt), dann liegen eventuelle Kombinationstöne im Pegel noch darunter ,wenn nicht weit darunter, sind also unhörbar.
Mein Beispiel kann infolgedessen nicht als aus der Praxis stammend angesehen werden. Mit kam es eher darauf an zu zeigen, dass es dieses Phänomen überhaupt gibt und dass man die Ursache (die Ultraschallfrequenzen) selbst dann nicht gehörsmäßig kontrollieren könnte, wenn diese im Pegel bei Vollaussteuerung liegen würden. Im Spektrogramm würde man diese immerhin optisch angezeigt bekommen.
Zum Thema Dynamik:
Ich möchte noch hinzufügen, dass 120dB nicht gleich 120dB sind. Das hängt stark vom Crestfaktor ab.
Beim Orchester fff (beliebig "f" hinzufügen) mag man schon mal 120dB haben, aber vermutlich liegt der peak da noch ordentlich drüber, also vielleicht bei 130-140dB (auch wenn da die Einheit dB nur bedingt sauber ist).
Meinen Rechenbeispielen lag 0 dBFS (also der Full-Scale-Wert des Wandlers) als Referenzpunkt zugrunde, da dieser Wert stets den maximalen Wert des 2-er-bit-Zahlenraums darstellt, egal ob es 8, 16 oder 24 bit sind. Wenn der Wandler übersteuert wird, hat er über diesen Punkt hinaus keine Werte mehr zur Darstellung des Signals zur Verfügung und produziert dann unmittelbar nur noch Zahlen-Quatsch, der als das sicher allseits bekannte heftige Zirpen zu hören ist.
Deshalb schrieb ich auch:
Wie gut ich den ausnutze, hängt nur von der Aussteuerung ab. Wenn die Peaks tatsächlich bei 0 dBFS (faktisch aber besser nie über -0,1 dBFS!) liegen, nutze ich den kompletten Zahlenraum aus.
Es darf also kein Sample über 0 dBFS liegen, bei einer Samplerate von 44,1 KHz sollte es also nicht mal für eine 44,1-tausendstel Sekunde darüber liegen.
Insofern war meine Angabe eines maximalen Pegels von 120 dB SPL schon als Peak-Wert gedacht und nicht als gemittelter Wert. Damit wäre sicher gestellt, dass die 12 dB Headroom (entspricht 2 bit) tatsächlich nicht ausgenutzt würden, bzw. wirklich die 12 dB als echter Puffer übrig bleiben.
Tatsächlich habe ich mal eine Angabe von "nur" 100 db SPL gefunden, die ein großes Sinfonieorchester als Peak liefern kann (ohne Entfernungsangabe, ich gehe aber mal von dem üblichen 1m-Abstand aus - die Stereo-Hauptmikrofone stehen üblicherweise nie so nah, da kommt dann noch weniger an). Meine 120 dB waren sicher schon eine sehr, sehr großzügige Annahme.
Aber du hast schon recht, dank unserer Signalverarbeitung im Hirn hören wir auch noch Signale im Rauschen.
Das kann nicht nur unser Ohr, ein Spektrums-Analyser hört/sieht die Signale auch im Rauschen, - wobei die Rezeptoren im Innenohr und die nachgeschalteten Hirnbereiche tatsächlich in ihrer Funktionsweise der Arbeitsweise eines Spektrum-Analysers gar nicht so unähnlich sind. Fakt ist ja, dass das Rauschen sich stets über einen großen Frequenzbereich verteilt und die gehörten Signale typischerweise bestimmten Frequenzen zugeordnet sind. Da das Ohr für den maßgebenden Bereich seiner größten Empfindlichkeit einzelne Cilien (Härchen) für einzelne Frequenzen hat, kann es durch deren Resonanz diese Frequenzen detektieren und aus dem Rauschen heraus erkennen.
Ein Spektums-Analyser zerlegt das zu analysierende Frequenzband in kleine Frequenzbänder, der "Resolution Band Width" (RBW, z.B. 1 KHz 100 Hz oder weniger usw.), bzw. tastet den Frequenzbereich mit der RBW-Auflsöung ab. Dadurch bleibt im RBW nur noch
der Rauschanteil übrig, der dem Anteil des RBW am zu analysierenden Frequenzband entspricht, z.B. 1/1000-tel oder nur noch 1-Millionstel oder noch weniger usw.. Wenn es im RBW eine konkrete Frequenz gibt, wird diese dann auch zuverlässig detektiert, auch wenn sie möglicherweise nur bei -140 dB liegt.
Nur durch die
präzise und ausschließliche Abstimmung auf die konkrete Sendefrequenz kann ein Handy überhaupt eine Funkverbindung zu einem einen Kilometer entfernten Sendemast aufbauen und auch nur auf diese Weise kann ein GPS-Empfänger die extrem schwachen Signale der Satelliten empfangen: Die "RBW" ist
genau die eine Frequenz und für das ganze Rauschen darum herum ist der Empfänger sozusagen taub.
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