Frequenzbereich von Lautsprecher-Boxen

[GoodBadUgly]

Hallo ihr!l
Hab hier grad nen Thread, wo nach Boxen suche, um vom Rechner aus Bass zu spielen.

Da bin ich über den Begriff "Frequenzgang" gestolpert.

Nehmen wir mal diese beiden Lautsprecher:
Presonus 4.5 bzw. Fluid Audio 5. So steht dort Frequenzbereich ab 70 Hz bzw. 49 Hz.
Laut Groovemonster.de schwingt die E-Saite am Bass mit 41.2 Hz.

Blöde Frage also:
Hört man die Tiefe E-Saite bei diesen Boxen gar nicht?

Kann wohl nicht sein, oder? Auch ein B (30.9 Hz) wird man wohl noch hören. Oder doch nicht? Oder nur leise? Oder ganz leise? Oder gaaaaaaanz leise?

Was also will mir der Frequenzbereich von Boxen tatsächlich sagen?

Bitte/danke,
liebe Grüße!

 

[_Natha_]

Du wirst nur die Obertöne hören. Eine Saite schwingt nicht mit genau einer Frequenz, sondern in der Grundfrequenz (-> 41.2 Hz bei der E-Saite) und verschiedenen Obertönen (Vielfache der Grundfrequenz). Man hört die entsprechenden Töne also noch, vermutlich nicht viel leiser, aber eben ohne viel "Körper".

 

[GoodBadUgly]

Danke, _Natha_, hab mir jetzt ein bisserl Therorie zur Obertonreihe reingezogen.

So wie dus erklärst, wird der Grundton tatsächlich nicht ausgegeben.
Man hört also als erstes das Oktav - E (82.4 Hz (ist tiester Ton auf Gitarre!)) und die dortige Quint B (123.6)?

Bedeutet das dann, dass bei einer "ab 70 Hz"-Box der Unterschied im Klang zwischen einem Gitarre E und einem Bass ,E nur auf der Naturtonreihe dieses B beruht?
Weil alle andern Töne sollten sie ja gemeinsam haben.
lG

 

[Bass_Zicke]

Was also will mir der Frequenzbereich von Boxen tatsächlich sagen?

... er sagt dir , das in dem angegebenen bereich , eine gewisse toleranz eingehalten wird ..... das heißt aber nicht , das ober , oder unterhalb des angegebenen frequenzgang nichts mehr aus dem lautsprecher kommt !

 

[LoboMix]

Nehmen wir mal diese beiden Lautsprecher:
Presonus 4.5 bzw. Fluid Audio 5. So steht dort Frequenzbereich ab 70 Hz bzw. 49 Hz.

Die Angabe eines Frequenz-/Übertragungsbereichs ohne dazu die Bereichsgrenzen der Pegel anzugeben ist völlig nutzlos und ohne Aussagekraft.
Üblich und den Normen entsprechend ist, die Frequenzen anzugeben, wo der Pegel die Grenze von -3 dB relativ zu einem Bezugspunkt abgesunken ist. Für Audiogeräte, wie z.B. Mikrofone, Verstärker etc. liegt der Bezugspunkt stets bei der Frequenz von 1 kHz, dieser Pegel wird als 0 dB-Bezugspunkt gesetzt.
Wenn normgerecht gemessen wird und für ein Mikrofon z.B. der Übertragungsbereich von 40-18.000 Hz angegeben wird, dann ist der Pegel bei 40 Hz und 18.000 Hz um -3 dB unter dem 0 dB-Bezugspegel bei 1 kHz abgesunken.
Während heutzutage jeder Preamp und Amp einen (analogen) Frequenzgang nach dieser Norm hat, der ganz locker von 5 Hz bis über 100 kHz geht, sehen Lautsprecher nach dieser Norm meistens recht blass aus, gerade auch kleine Lautsprecher. Die Überschreiten die -3 dB-Grenze oft schon bei 150 Hz oder noch höher.
Die Hersteller lassen deshalb die Bezugspegelangaben lieber weg. 49 Hz würde dann bedeuten, dass man da gerade noch diese Frequenz messen kann, "Dampf" manch die Box da unten aber sicher nicht.

Hinzu kommt, dass zur Übertragung sehr tiefer Frequenzen die Membranen einfach eine gewisse Mindest-Luftmasse bewegen müssen, damit diese beim Hörer wirklich wahrnehmbar werden. Nicht umsonst gibt es Subwoofer, und nicht umsonst sind die immer größer als die "Satelliten-Boxen" und haben immer deutlich mehr Leistung.

Nichtsdestotrotz können heutzutage dank sehr starker Magnete auch kleine Boxen ganz ordentlich sein im Bassbereich. Und dank des weiter oben beschriebenen sozusagen "virtuellen" Hörens, wo sich das Gehirn aus der Obertonstruktur den Grundton mehr oder weniger rekonstruiert, können sie bei korrekter Aufstellung und bei korrekten Hörabständen durchaus einen akzeptablen und genießbaren Klang liefern.

 

[lowfreqMM5]

Hört man die Tiefe E-Saite bei diesen Boxen gar nicht?

Doch, die Grundtonfrequenz bildet nicht den Ton, den Du hörst, sondern die Harmonischen darüber.
Der 'Körper' des Tones ist eher ein, zwei Oktaven über dem Grundton angesiedelt. Auch Bassboxen für die Bühnenverstärkung gehen in der Regel nicht so weit runter, komischerweise hat meine H-Saite aber immer mächtigen Druck über meine Box, obwohl deren untere Grenzfrequenz bei ca. 55 Hz liegt

 

[Graf_von_f-Strich]

@LoboMix hat die Zusammenhänge in Bezug auf den Frequenzbereich sehr gut erklärt.

Da es hier ja in erster Linie um die untere Grenzfrequenz geht: Messungen im Bezug auf den Frequenzbereich werden ja, wie schon erwähnt, oft mit dem Zusatz (+/- 3dB) angegeben, was verdeutlichen soll, das ein Laustsprecher Signale (Klangereignisse) in diesem Bereich mit "nahezu" voller Leistung (Schalldruckpegel des LS) verzerrungsfrei wiedergeben kann.
Nun kommt bei der Wiedergabe von Frequenzen unterhalb von 100 Hz dazu, dass das menschliche Ohr sie schlechter orten kann und dazu erst bei höheren Pegeln wahrnimmt, als es im Vergleich zu hochfrequenten Tönen der Fall ist. Natürlich würde ein Lautsprecher Töne unterhalb der angegebenen Grenzfrequenz noch wiedergeben, aber eben mit deutlich geringerem Schalldruck.

Um das zu verdeutlichen oder bildhaft darzustellen nehmen wir mal 1 Messprotokoll (des Herstellers) für einen aktiven Kompaktlautsprecher: Anwendungsbereich HiFi-, Studio-, Multimedialautsprecher

Aktiver Kompaktlautsprecher mit (2x) 80W, 25mm Hochtöner und 150mm Tiefmitteltöner - Frequenzbereich lt. Hersteller 39 - 22.000 Hz (85 dB bei 1m Abstand), Maximalpegel liegt bei 88 dB


Die untere Grenzfrequenz bei -3 dB erreicht der LS bei ungefähr 40 Hz, alle Frequenzen ab ca. 50 Hz bis 22.000 Hz würde dieser Lautsprecher bei 85 dB Schalldruckpegel nahezu linear wiedergeben. Die Frequenz des Tiefen E auf dem Bass also gerade noch mit der vollen Leistung - beim tiefen H wären das schon ca. -7 dB, dieses würde also in etwa nur noch als halb so laut empfunden werden (s. Psychoakustik).

 

[elkulk]

Mal eine Zwischenfrage (wo im Beitrag zuvor das Frequenzdiagramm "mit DSP-Filtern" gepostet wurde):

Reden wir von Lautsprecher-Boxen oder von den einzelnen Lautsprechern/Speakers, von denen eine Box mehrere haben kann?

Ich denke von Boxen, oder?! - Dann editiere ich den Threadtitel auch entsprechend.

Gruß Ulrich

 

[GoodBadUgly]

Hallo Ulrich,
da dachte ich gerade alles verstanden zu haben (niedere Frequenzen werden dargestellt aber deutlich leiser - mir war das Diagramm da gut erklärend), dann kommt dein Posting.
Ja, ich meine die ganze Box, nicht einzelne LS - aber besteht eine B nicht aus LS? Und wie soll eine B eine Frequenz liefern, die ein LS nicht - oder nur leise - zur Verfügung stellt?
Oder wäre das wieder ein neuer Thread, dann zum Thema "Boxenbau"?
Weil dann lassmas lieber. Mir gings um "die Gesamtklangdarstellung/Umfang, der aus dem Kastl kommt und ob ich meinen Bass höre, wenn die Box nur ab 70 HZ spezifiziert ist.
lG

 

[4enima]

Ich hatte dir im anderen Thread ja schon geschrieben:

...Die Kleinen können nicht so tief runter, klingen dadurch aber schön aufgeräumt. Und keine Angst, ein Bass braucht kein 40hz um gut zu klingen. Selbst die legendäre Ampeg 8x10 geht erst ab 80hz richtig los.

Blöde Frage also:
Hört man die Tiefe E-Saite bei diesen Boxen gar nicht?

Wenn du eine leere E-Saite spielst, tönt die Seite mal pauschal gesagt im Frequenzbereich von 40-10.000hz. Der "Ton" geht bei 40hz los und wird nach oben hin um seine Vielfachen ergänzt. Wenn du jetzt bspw. mit einem EQ (Am Bass, Amp, DAW/Software oder sonst wo) die Bässe mal komplett raus drehst, hörst du den "Ton" bzw. die Saiten ja trotzdem immer noch, aber halt ohne Bass-Frequenz.

Wenn eine Box dann erst ab einer gewissen Frequenz wieder gibt (bzw. tiefer eben mit stark abfallender Lautstärke), klingt diese einfach weniger Bassig. Oder im Umkehrschluss, wenn Sie bei den Höhen eingeschränkt ist (weil z.B. kein Horn vorhanden ist), wird einfach der Sound etwas dumpfer und weniger brillant sein, wie bei einem System, dass das kann.

Ist leider ein Trugschluss, wenn manche Leute meinen, ihre Bassboxen müssten zwingend die Grundfrequenz ihrer E/H/oder sonst was Saite wiedergeben. Ein Bass(Amp) oder eine H-Saite kann auch noch mit 70hz Lowcut (zu Deutsch: Beschnitt der Frequenzen darunter) super klingen, wenn bspw. die Frequenzen darüber (z.B. 120hz) entsprechend dampf macht. Klingt halt anders, aber nicht zwingend schlechter.

Gerade bei kleinen Räumen und Studioboxen, kann es wiederum von Vorteil sein, wenn diese weniger Bassstark sind, damit der Raum oder Sound nicht dröhnt. Deswegen haben diese oft auch noch die Möglichkeit, die Boxen per Schalter/EQ im Bass zu beschneiden

 

[MrC]

Raumakustik ist ein gutes Stichwort. In aller Regel wirst Du die Box nicht in einem "schalltoten" Raum ohne Reflexionen etc. betreiben, sondern an einem Ort, der Dir akustisch gesehen kräftig in die Sound-Suppe spuckt. Und da wird's gerade "unten rum" sehr schnell zu viel. Von daher ist es in vielen "realen" Musiker-Situationen gar nicht dumm, im Tiefbass-Bereich eher schlank aufgestellt zu sein. Gerade in Live- oder Proberaum-Situationen ...

... aber selbst bei Studiomonitoren muss das nicht ein Nachteil sein. Klar, Hosenbeinflattern gibt's da nicht, die sind ja nicht auf maximalen Pegel gezüchtet. Im Zweifelsfall erhältst Du ein schön trockenes, "knackiges" Bass-Signal. Und wenn's dann doch "unten rum" zu wenig sein sollte, gibt's noch Subwoofer, die ganz unten noch etwas auffüllen können.

 

[cfortner]

Moin,

im Zusammenspiel der Instrumente ist es gerade im Bassbereich wichtig, den einzelnen Instrumenten einen Bereich zuzuteilen, damit sie sich nicht ins Gehege kommen (Verdeckungseffekt, gilt natürlich prinzipiell für alle Frequenzen).

Gitarren sollten unter ca. 120Hz nicht mehr viel abgeben, Keyboards nur als Effekt wirkliche Subbässe, sonst sind Bass und Bassdrum mit ihrem Druck weg.
Bass ab ca. 60-70Hz per Lowcut nach unten abregeln, die Bassdrum in den Bereich 50-60Hz legen. Dann hat man schönen Druck und es klingt aufgeräumt.

Aber erlaubt ist, was gefällt. Gerade bei der härteren Gangart kann es gut klingen, Bass und Bassdrum zu tauschen. Hauptsache, sie überschneiden sich nicht so, dass es matscht und ein oder mehrere Instrumente untergehen.

Die ganz tiefen Bässe stören beim Bass (vor allem Live) meistens mehr als dass sie sounddienlich sind, deshalb haben sich Hochpassfilter wie der Vong bewährt.

Da hilft nur probieren und das Wissen, dass die Frequenz des Grundtones meist nicht so wichtig ist.

So long

Chr.

 

[tt-bass]

Moin,

im Zusammenspiel der Instrumente ist es gerade im Bassbereich wichtig, den einzelnen Instrumenten einen Bereich zuzuteilen, damit sie sich nicht ins Gehege kommen (Verdeckungseffekt, gilt natürlich prinzipiell für alle Frequenzen).

Gitarren sollten unter ca. 120Hz nicht mehr viel abgeben, Keyboards nur als Effekt wirkliche Subbässe, sonst sind Bass und Bassdrum mit ihrem Druck weg.
Bass ab ca. 60-70Hz per Lowcut nach unten abregeln, die Bassdrum in den Bereich 50-60Hz legen. Dann hat man schönen Druck und es klingt aufgeräumt.

Aber erlaubt ist, was gefällt. Gerade bei der härteren Gangart kann es gut klingen, Bass und Bassdrum zu tauschen. Hauptsache, sie überschneiden sich nicht so, dass es matscht und ein oder mehrere Instrumente untergehen.

Die ganz tiefen Bässe stören beim Bass (vor allem Live) meistens mehr als dass sie sounddienlich sind, deshalb haben sich Hochpassfilter wie der Vong bewährt.

Da hilft nur probieren und das Wissen, dass die Frequenz des Grundtones meist nicht so wichtig ist.

So long

Chr.

Prinzipiell richtig. Mir wäre mein Signal aber schon bei 50 Hz zu beschnitten. Da fehlt mir zu viel. Ich nehme da lieber 40 Hz. Ich denke, dies sollte jeder selbst ausprobieren wie das im Bandkontext funktioniert und klingt. Das ist doch viel zu sehr von der Musik und eigenen Soundvorstellung abhängig. Ein Patentrezept gibt es da nicht.

 

[Afterburner]

Ich meinte mal gelesen zu haben das es auch auf die Raumgröße ankommt, also die Länge des Raumes.
Man muss immer die halbe Wellenlänge des Tones den man hören will als Abstand zur Signalquelle haben.
Bei 40Hz ist die Wellenlänge etwas mehr als 8,5m und bei 35Hz schon fast 10m, davon dann die Hälfte.
Wenn sich eine Welle nicht ausbreiten kann, wird man das nicht sauber hören.
Steinigt mich nicht, ist schon lange her, damals habe ich viele Boxen gebaut und mich da ein wenig eingelesen.

 

[Rubbl]

Man muss immer die halbe Wellenlänge des Tones den man hören will als Abstand zur Signalquelle haben.

Das ist etwas unsinnig, wieso kann ich dann zb mit einem Kopfhörer auch 35 Hz hören?

 

[HIFI-KILLER]

wieso kann ich dann zb mit einem Kopfhörer auch 35 Hz hören?

wegen dem Druckkammereffekt
ist der gleiche Grund, warum man in kleinen Räumen, den Bass trotzdem noch hören kann!
im Freien isser Plötzlich weg!

Man muss immer die halbe Wellenlänge des Tones den man hören will als Abstand zur Signalquelle haben.

das gilt nur für Basshörner!

B (30.9 Hz) wird man wohl noch hören

30 Hz werden von keiner PA abgestrahlt, es sei denn die Membranfläche ist größer als die halbe Welle also so 3-4 m² pro kanal besser 6 m²
und man braucht mehr Leistung für den selben Pegel
zu dem wird das Ohr sehr unempfindlich bei so tiefen Tönen
das heist bei 20Hz mindestens 100db (hörschwelle)

 

[Afterburner]

Und das hast du mit einem 35Hz Ton getestet?
Ich will mich da nicht streiten, aber ich glaube nicht das ein Kopfhörer 35Hz mit voller, oder brauchbarer Lautstärke übertragen kann.
Man wird was hören, aber wenn es sich um einen reinen 35Hz Ton handelt eben nicht viel.
Ich habe auch einen guten KH, aber wenn ich mal Bass über ihn spiele kommt da unten rum nicht viel.
Das sind dann meistens Obertöne, aber der volle Sound fehlt da schon.

Aber um Kopfhörer geht es ja eigentlich nicht und wenn man nicht gerade ein Kino zuhause hat reicht es ja allemal.

 

[HIFI-KILLER]

mit dem Kopf in der Box oder direkt am Lautsprecher, hörst du jeden Ton .
alerdings entsprechend der Hörschwelle!!
wenn der Lautsprecher und so das kann!
--- Beiträge wurden zusammengefasst ---

(hörschwelle)

 

[Afterburner]

das gilt nur für Basshörner!

Ich wusste das ich das mal gelesen hatte, war über PA-Anlagen zum selbst bau irgendwann 1980 oder so

 

[the flix]

Die letzten Beiträge sind leider physikalisch nicht korrekt.
Wenn einen Membran Luftmoleküle zum Schwingen anregt (aka Schall erzeugt), lässt sich sich dabei nicht von irgendwelchen Raumdimensionen abhalten. Raumdimensionen sind für die Ausbildung von stehenden Wellen verantwortlich und bei entsprechender Skalierung auch für den Druckkammereffekt.
Auch wenn das immer wieder behauptet wird, hat das Gehäuseprinzip keinen Einfluss auf die Schalldruckabnahme über der Distanz. Ein Kugelstrahler fällt im Freifeld immer mit 6 dB pro Distanzverdoppelung ab. Wer anderer Meinung ist belege das bitte mit einer wissenschaftlichen Untersuchung oder mathematischen Herleitung, mir ist keine bekannt. Es gibt daher auch keine notwendige Minimaldistanz zum Lautsprecher, um Schall wahrzunehmen.
Kopfhörer können (auf Grund des Druckkammereffekts) problemlos sehr tief spielen, sogar tiefer als die meisten Lautsprecher. Das ist mit Messungen eindeutig belegt. Zu beachten ist, das sehr tiefer Bass oft nicht als starker Bass wahrgenommen wird. Das hat mit der Empfindlichkeitskurve des menschlichen Ohres zu tun und den Hörgewohnheiten. "Lauter Bass" liegt im Bereich von 50 - 100 Hz.
Eine vernünftige PA kann heute problemlos 30 Hz wiedergeben und das auch sehr laut. Natürlich reden wir nicht von Material aus den 80ern oder den günstigen Musiker-Kisten, sondern von der Liga d&b SL-Sub, L'Acoustic KS28 oder Meyer Sound 1100-LFC, um mal die großen 3 zu nennen.