Tiefstmögliche Frequenz in einem Raum?

[haurein]

Aus meiner HiFi-Zeit, die schon über 30 Jahre her ist, habe ich folgendes in Erinnerung - wenns denn stimmt -:
Jeder Raum hat eine tiefstmögliche Frequenz unterhalb der man keine Töne mehr hören kann. Typische Wohnzimmer mit um die 30 m2 lagen demnach irgendwo bei 60 Hz. Demnach wären Lautsprecher, die z.B. bis 30 Hz herunter gehen, sinnlos weil man diese Frequenz in einem solchen Raum sowieso nicht mehr hören kann.

1.) Stimmt das?
2.) Falls ja: wie kann man die tiefst mögliche Frequenz ausrechnen und sich somit unnötig grosse Lautsprecher mit tiefer Basswiedergabe ersparen?

 

[ingobingo]

Woher genau kommen die 60Hz? Formel? Ich denke das ist falsch.

Denk mal an Kopfhörer, das sind sehr kleine Räume und Du kannst trotzdem tiefe Frequenzen hören.

Unterhalb der tiefsten Raummode funktioniert ein Raum nach dem Druckkammerprinzip. Hab ich mal gehört vielleicht weiß da jemand genaueres

 

[MS-SPO]

Na ja, die tiefste Raummode wird irgendwo da liegen: Da gibt es gute Raummodenrechner im Netz.

Nicht mehr hören können junge und gesunde Menschen < 20 Hz ... und bei älteren schiebt das entsprechend nach oben.

Aber auch Raummoden haben einen Frequenzabfall, also stärkere Dämpfung, so daß die tiefst mögliche Frequenz nicht weit weg von 0 Hz bis 1 Hz leigen können - was immer man damit anfängt. Denn bedenke: Es gibt in der Natur keine reinen Rechteckfilter

 

[ingobingo]

Genau, wenn es gegen Infraschall geht wird mehr gefühlt als gehört. Instrumente kommen kaum bis zur Hörschwelle runter, vielleicht Orgel, Bass, Kick elektronische Instrumente.

Bis 30 Hz runter hören ist kein Problem. Und Moden sind nur Resonanzen, also verstärkende Systeme. LG

 

[mjmueller]

Vermutlich kommt diese Idee ...

Typische Wohnzimmer mit um die 30 m2 lagen demnach irgendwo bei 60 Hz.

... von den Wellenlängen des Schalls.
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-wellenlaenge.htm

 

[LoboMix]

Irgendetwas kann an den Aussagen zur Hörbarkeit tiefer Frequenzen in Wohnräumen nicht stimmen, jedenfalls sind weder 60 Hz noch 30 Hz als Untergrenze realistisch. Mein Musikzimmer hat ca. 22 m² Grundfläche und dort steht mein Klavier. Dessen tiefster Ton Subkontra-A hat eine Frequenz von 27,5 Hz und ich höre ihn klar und deutlich im ganzen Raum.

Der tiefste Ton einer Kirchenorgel mit 32-Fuß-Register ist das Sub-Subkontra-C (1 Oktave unter dem tiefsten C am Klavier). Den sollte eine sehr gute Anlage mit sehr gutem Tieftöner durchaus noch reproduzieren können. Ob er aber in einem Wohnraum die volle "Pracht" entfaltet wie in der Kirche sei tatsächlich dahin gestellt. Das dürfte aber vornehmlich von der Qualität der Anlage, der Boxen und der maximalen Wiedergabeleistung in diesem Frequenzbereich abhängen und weniger vom Raum.
Mit einem sehr guten Kopfhörer kann ich diese tiefsten Töne gut hören.

 

[Technika]

Naja. Das Klavier und deine Orgel erzeugen ja keinen Sinus.

Davon abgesehen ist das quatsch, dass die raumgröße mit der hörbaren Frequenz zusammenhängt. Wenn ich jemanden in einen 4 kubikmeterraum mit nem Doppel 21zoll Bass quetsche, hört der garantiert den 30hz Sinus den ich da mit 120db rausschicke.

Vermutlich kommt diese Idee ...


... von den Wellenlängen des Schalls.
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-wellenlaenge.htm

das wäre wohl eine mögliche Erklärung für diese Idee.

 

[MS-SPO]

Dann lasst uns doch 'mal, als Gedankenexperiment, die Luft aus dem verschlossenen Raum vollständig entfernen.


Was passiert dann mit den Raummoden?

Was müssen wir daraus schließen, welche Transportrolle sie in einem luftgefüllten Raum haben?


Und warum gibt es keine exakten Rechteckfilter in der Natur ("unter x Hz ist dasUndDas") ?

Und warum ist die Frequenzangabe ohne ihre Zusatzbedingung in der Amplitude ... bedeutungslos?

Und was bedeutet jene Zusatzbedingung, insbesonder bei xon X Hz abweichenden Frequenzen?


Du meine Güte ... kommen hier jetzt etwa Einsichten ?

 

[Technika]

Ich bin zu blöd das gedankenexperiment nachzuvollziehen.
In einem luftleeren Raum ist keine schallübertragung möglich...

Rechteckfilter?

Und welche Bedingung in der amplitude...???

Ich Checks nicht. Sorry. Bitte kläre mich auf.

 

[LoboMix]

Dann lasst uns doch 'mal, als Gedankenexperiment, die Luft aus dem verschlossenen Raum vollständig entfernen.

In einem solchen lufleeren Raum gäbe es keinen Schall - aber auch keine Hörer .

Und warum gibt es keine exakten Rechteckfilter in der Natur ("unter x Hz ist dasUndDas") ?

Weil alle natürlichen Schallerzeuger/Schwinger Bandbreiten-begrenzt sind.

Ergänzung:
Aufgrund der Massenträgheit der schallerzeugenden Organe (z.B. Stimmbänder) liegen die maximal möglichen Frequenzen zu niedrig, um ausreichend Oberwellen für ein sauberes Rechtecksignal erzeugen zu können.
Wobei da durchaus einiges geht. Fledermäuse kommen bis 90 kHz, Delphine bis 150 kHz, wobei letzteres auch der besseren Impedanzanpassung deren Schallorgan an das schallausbreitende Medium Wasser geschuldet ist.

 

[Technika]

In einem solchen lufleeren Raum gäbe es keinen Schall - aber auch keine Hörer .

Zumindest nicht lange

Aber man könnte ja ein Mikrofon aufstellen... und dann in einem 100qm Raum über einen 2ten Doppel 21“ Bass abhören... stille. Jetzt müssen wir nur rausfinden ob’s am Vakuum liegt oder weil der Raum die 30hz nicht wiedergeben kann...

Edit: zumindest das mit dem rechteckfilter hab ich glaub ich jetzt verstanden

Also ein Filter mit flankensteilheit: unendlich

 

[smello]

Also irgendwie sind hier ein paar Sachen durcheinander geraten glaube ich

Die Raummoden, also Frequenzen/Wellenlängen bei denen sich stehende Wellen ausbilden können haben doch nichts damit zu tun welche Frequenzen in dem Raum erzeugt werden können.
Töne die keine Raummode sind werden bei der Wand einfach reflektiert/transmittiert ohne eine stehende Welle auszubilden.

Bei 30 Hz hat man eine Wellenlänge von 11,44m (lambda=c/f, c=343,2 m/s). Wenn der Raum also nur 5x5m² ist kann es halt sein, dass das Maximum erst 1-2 Räume weiter zu hören und der Ton in dem Raum nur sehr leise (bei maximaler Durchlässigkeit der Wand bei diesem Ton) aber erzeugt werden kann er trotzdem. In einer realeren Situation wird ein Teil der Welle an der Wand reflektiert und bleibt im Raum. Der limitierende Faktor ist hier eher die Erzeugung der Frequenz also die Lautsprecher.

Im Gegensatz zu z.B. Lasern wollen wir ja in unserem Raum eigentlich stehende Wellen vermeiden

 

[Captain-P]

Ajajaj - hier steht ziemlich seltsames Zeug...
Smello hat mit dem was er schreibt recht und das was LoboMix auf dem Klavier "klar und deutlich hört" sind nicht die 27,5 Hz sondern vor allem die Obertöne dessen.

 

[losch]

Jeder Raum hat eine tiefstmögliche Frequenz unterhalb der man keine Töne mehr hören kann.

Wenn man geringfügig umformuliert in "Jeder Raum hat eine untere Grenzfrequenz, unterhalb der man Töne nicht mehr linear mit ihrem Amplitudenverlauf wiedergeben kann.", müsste es dann auch in etwa stimmen. Und das gilt dann eben auch für Musikinstrumente, nicht nur für Lautsprecher oder Hifi-Anlagen.

 

[Technika]

Häh? Warum? Und was hat das dann mit der raumgröße zu tun?

 

[sir stony]

Mit der "Größe" zunächst mal gar nichts. Daher kann man schon die Behauptung im Eingangsposting komplett vergessen. Zudem gehört zur Angabe der Raumgröße auch noch eine dritte Dimension, die man einfach gleich ganz weggelassen hat, und die auch keiner meiner Vorredner hier auf dem Zettel hatte, wie's scheint.

Man mache mal eine RT60 Messung in einem 5x6m Neubauraum mit 2,35 Deckenhöhe und Feinputz Wänden, und dann nochmal in einem 1x30m Wehrgang einer alten Festungsanlage mit einem löchrigen Holzdach in 4m Höhe und schroff behauenen Felssteinwänden... beides "30m²"...
Wer danach nochmal sowas behauptet oder auch nur die Möglichkeit in Betracht zieht so ein Hifi-Gewäsch ernstzunehmen, dem ist wohl nicht zu helfen.

 

[Technika]

Ich hatte mal was von Kubik geschrieben... ich sollte mir angewöhnen alles etwas ausführlicher anzugeben. Auch das ein Klavier keinen sinus erzeugt scheint nicht klar gemacht zu haben, dass es Obertönen erzeugt. Naja. In diesem Sinne.

 

[smello]

"Jeder Raum hat eine untere Grenzfrequenz, unterhalb der man Töne nicht mehr linear mit ihrem Amplitudenverlauf wiedergeben kann."

Ich hab ehrlich gesagt keine Ahnung was das bedeuten soll...

 

[LoboMix]

... und das was LoboMix auf dem Klavier "klar und deutlich hört" sind nicht die 27,5 Hz sondern vor allem die Obertöne dessen.

Einspruch Euer Ehren!
Und bitte nicht mein Klavier oder meine Ohren beleidigen .

Sicher sind da jede Menge Obertöne und wäre mein Klavier ein billiger "Sperrholzkasten", würde die Grundfrequenz von 27,5 Hz kaum wirklich erklingen, jedenfalls nicht mit einer nennenswert wahrnehmbaren Amplitude. Dann würde man diesen mehr "virtuellen" Grundton wirklich nur als durch das Hörzentrum rekonstruiert wahrnehmen. Rekonstruiert aus dem Obertonspektrum ähnlich wie beim 32-Fuß-Register aus zwei in Quinten gestimmten Pfeifen.

Aber ich habe ein sehr gutes Klavier, und das kann die Grundschwingung des Subkontra-A erzeugen. Und hören kann ich diese Frequenz auch hören.

Zum Nachweis habe ich schnell eine Spektrums-Analyse einer kurzen Aufnahmesequenz des Subkontra-A meines Klaviers gemacht. Der 1. Peak bei 27,4 Hz ist deutlich zu sehen und da ich den Cursor dort positioniert hatte (leider im Screenshot nicht mit abgebildet) ist in der zugehörigen Anzeige diese Frequenz auch eingetragen (im oberen Anzeigefeld X: 27,40589 Hz). Die Grundfrequenz hat zwar eine geringere Amplitude als viele der Obertöne, die hier auch gut zu erkennen sind, aber sie ist definitiv da und auch hörbar (die Aufnahme war nicht voll ausgesteuert und nicht normalisiert, deshalb liegen die Pegelspitzen alle relativ tief):

 

[Captain-P]

Zum Nachweis habe ich schnell eine Spektrums-Analyse einer kurzen Aufnahmesequenz des Subkontra-A meines Klaviers gemacht. Der 1. Peak bei 27,4 Hz ist deutlich zu sehen und da ich den Cursor dort positioniert hatte (leider im Screenshot nicht mit abgebildet) ist in der zugehörigen Anzeige diese Frequenz auch eingetragen (im oberen Anzeigefeld X: 27,40589 Hz). Die Grundfrequenz hat zwar eine geringere Amplitude als viele der Obertöne, die hier auch gut zu erkennen sind, aber sie ist definitiv da und auch hörbar (die Aufnahme war nicht voll ausgesteuert und nicht normalisiert, deshalb liegen die Pegelspitzen alle relativ tief):

Anhang anzeigen 723005

Natürlich ist der Grundton da, aber wie ich schrieb sind es vor allem die Obertöne die du hörst. Der Pegel des Grundtons und die Summe aller Pegel aller Obertöne stehen in absolut keinem Verhältnis zueinander.
Deswegen schrieb ich auch "vor allem die Obertöne".
27,5 Hz sind viel mehr ein Gefühl als ein Höreindruck - selbst bei sehr lautem Pegel. Kannst ja mal einen Sinusgenerator anschmeissen und einen 27,5 Hz Sinus mit dem Klang deines Klaviers vergleichen.
Selbst wenn man den 27,5 Hz Peak durch Magie aus deinem Subkontra A verschwinden lassen könnte, würdest du keinen Unterschied hören sondern nur ahnen dass da ein Hauch weniger Luft bewegt wird (und im Blindtest diesbezüglich wahrscheinlich versagen)