{"id":300,"date":"2018-05-30T16:13:37","date_gmt":"2018-05-30T16:13:37","guid":{"rendered":"https:\/\/studiomobil.net\/?p=300"},"modified":"2018-06-12T09:00:12","modified_gmt":"2018-06-12T09:00:12","slug":"akustische-grundlagen-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/studiomobil.net\/?p=300","title":{"rendered":"Grundlagen in der Akustik 2"},"content":{"rendered":"

Was sind Phasenverschiebungen, was sind Interferenzen?<\/strong><\/p>\n

Wenn sich zwei Sinus-Schallwellen derselben Frequenz \u00fcberlagern, kommt es abh\u00e4ngig von der Phasenlage der beiden Wellen zu einer Verst\u00e4rkung oder Bed\u00e4mpfung. Eine solche \u00dcberlagerung wird Interferenz („\u00dcberlagerung“) genannt. Haben beide Schallwellen dieselbe Phasenlage und dieselbe Amplitude, kommt es bei der resultierenden Welle zu einer Verdopplung der Amplitude. Ist die Phasenlage bei einer der beiden Wellen um genau 180\u00b0 im Vergleich zur anderen bei gleicher Amplitude gedreht („invertiert“), kommt es zu einer kompletten Ausl\u00f6schung der Amplitude. Der Ton ist nicht mehr zu h\u00f6ren. Werden zwei identische Signale mit einem komplexen Frequenzspektrum aus zahlreichen Sinusschwingungen, etwa von einem Instrument*, zeitverz\u00f6gert zusammengemischt, kommt es aufgrund zahlreicher verschiedener Phasenlagen-Verh\u00e4ltnisse bei einigen Frequenzen zu Bed\u00e4mpfungen und Ausl\u00f6schungen, w\u00e4hrend andere verst\u00e4rkt werden. Das Signal wird also verzerrt. Die dabei entstehenden tiefen Kerben im Frequenzgang sehen auf einem typischen Analyseger\u00e4t wie die Zinken eines Kamms aus. Daher hei\u00dft diese Art der Verzerrung auch Kammfilter-Effekt, den wir gleich n\u00e4her erl\u00e4utern werden. Vorher aber wird die Stehende Welle unser Thema sein, die ebenfalls zur Kategorie der Interferenzen geh\u00f6rt. Stehende Wellen wirken sich auf den Bassbereich aus. Sie sind in Ton-Regien besonders problematisch und daher au\u00dferordentlich unbeliebt.<\/p>\n

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Zwei zeitlich aufeinander folgende Sinuswellen gleicher Frequenz, aber unterschiedlicher Phase (um 180\u00b0 phasenverdreht). Diese beiden Wellen w\u00fcrden sich ausl\u00f6schen.<\/figcaption><\/figure>\n
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Was ist der Frequenzgang?<\/strong><\/p>\n

Mit dem Frequenzgang ist die spektrale Zusammensetzung eines Klanges oder Ger\u00e4usches gemeint. Jede einzelne Frequenz kann als ein Sinuston angesehen werden. Jeder Instrumententon besteht also aus zahlreichen verschiedenen, unterschiedlich lauten Sinust\u00f6nen. Welche Frequenzen, also welche Sinust\u00f6ne, das Signal mit welcher Lautst\u00e4rke enth\u00e4lt, kann mit einem speziellen Frequenz-Analyseger\u00e4t visualisiert werden. Dies ist vielleicht am ehesten mit einem Prisma vergleichbar, das die einzelnen Frequenzen wei\u00dfen Sonnenlichts sichtbar machen kann. Frequenzanalyseger\u00e4te geh\u00f6ren zu den wichtigsten Werkzeugen beim Mischen. Allerdings wird mit zunehmender \u00dcbung auch Ihr Geh\u00f6r bald in der Lage sein, spektrale Zusammensetzungen zumindest ann\u00e4hrend zu identifizieren.<\/p>\n

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3D-Frequenzgang mit Frequenz-, Pegel- und Zeitachse aus Steinbergs Edit-Software Wavelab.<\/figcaption><\/figure>\n
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Was ist ein Pegel?<\/strong><\/p>\n

In der Audiotechnik wird h\u00e4ufig von Pegeln gesprochen. Wenn jemand etwas mehr Pegel geben soll, hei\u00dft das meistens, er soll einen Mischpultkanal etwas lauter machen. Tats\u00e4chlich steht beispielsweise an Mischpultkan\u00e4len, Lautst\u00e4rkereglern oder Equalizerb\u00e4ndern die Ma\u00dfeinheit dB f\u00fcr Dezibel. Dezi- ist hierbei ein Pr\u00e4fix wie bei Dezimeter. Die eigentliche Ma\u00dfeinheit hei\u00dft also Bel. Verwendet wird allerdings fast ausschlie\u00dflich das Dezibel.<\/p>\n

Das Dezibel wird in der Audiotechnik zwar oft synonym als Einheit f\u00fcr Lautst\u00e4rke verwendet, ist aber eigentlich etwas ganz anderes. Im Grunde handelt es sich nicht einmal um eine richtige Ma\u00dfeinheit, sondern ein dimensionsloses Vergleichsma\u00df \u00e4hnlich dem Prozent. Man sagt auch Hilfsma\u00dfeinheit dazu. Der entscheidende Unterschied ist, dass Prozent ein lineares Vergleichma\u00df ist, Dezibel ein logarithmisches. Logarithmische Vergleichsma\u00dfe machen dann Sinn, wenn ein mit dem Vergleichsma\u00df zu erfassender Wertebereich besonders gro\u00df ist und die Verwendung \u00fcblicher linearer Ma\u00dfeinheiten daher sehr unhandlich w\u00e4re.<\/p>\n

In anderen Worten: Man hat also mit sehr kleinen und gleichzeitig sehr gro\u00dfen Zahlen zu tun, mit denen sich schwer arbeiten l\u00e4sst, weil sich diese beispielsweise nicht vern\u00fcnftig in einem Koordinatensystem (oder eben an einem Mischpultfader) darstellen lassen. Bei der Bildung eines Pegels wird der gro\u00dfe Wertebereich mithilfe einer logarithmischen Rechenvorschrift stark komprimiert. Beim Pegel werden per Definition die Werte immer in das Verh\u00e4ltnis zu einem vordefinierten Bezugswert gesetzt, der oftmals mit einer pr\u00e4gnanten physikalischen Eigenschaft verbunden wurde, und durchlaufen die logarithmische Vorschrift. Die Werteintervalle stehen danach nicht mehr in einem linearen, sondern in einem logarithmischen Bezug zueinander. Werden zwei Werte ohne fixen Bezugspunkt in ein logarithmisches Verh\u00e4ltnis gesetzt, spricht man nicht mehr von Pegel, sondern von Ma\u00df.<\/p>\n

In der Audiotechnik haben wir mit allen m\u00f6glichen Pegeln zu tun. Es gibt zum Beispiel Spannungspegel (dBv oder dBu) zur Vereinfachung von Volt-Wertebereichen oder etwa den Schalldruckpegel (DBSPL) zur Vereinfachung von Pascal-Wertebereichen. Ein besonderer Pegel ist der Digitale Aussteuerungspegel. Er kann per Definition nicht positiv sein.<\/p>\n

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Hierzu ein Beispiel: Der Schalldruck, auch „Schallwechseldruck“* (*Wir erinnern uns – die Luftdruckunterschiede am Trommelfell), der f\u00fcr die H\u00f6r-Empfindung verantwortlich ist, wird f\u00fcr gew\u00f6hnlich nicht in der f\u00fcr Druck \u00fcblichen Ma\u00dfeinheit Pascal, sondern als Schalldruckpegel angegeben (dBSPL). Das hat folgenden Grund: Das Ohr kann schon sehr geringe Schalldr\u00fccke wahrnehmen, aber auch sehr hohe (bevor es Schmerzsignale sendet). Mit steigender Lautst\u00e4rke nimmt also die Empfindlichkeit sehr stark ab. W\u00fcrde man den Wertebereich in der herk\u00f6mmlichen linearen Ma\u00dfeinheit Pascal angeben, w\u00e4re er sehr gro\u00df. Die H\u00f6rschwelle liegt bei nur 20 Mikropascal, also 20 Millionstel Pascal (bei 2 kHz). Die Obergrenze des Ertragbaren, die sogenannte Schmerzschwelle, liegt aber bei 100 Pascal. Dieser Druckwert entspricht dem sage und schreibe Zweimilliardenfachen des Drucks, der n\u00f6tig ist, um vom Geh\u00f6r als Ger\u00e4usch identifiziert zu werden. Man hat also allen Grund, die Schalldruck-Empfindung des Geh\u00f6rs \u00fcber eine logarithmische Rechenvorschrift zu komprimieren und so handlich zu machen.<\/p>\n

Also hat man einen Bezugswert definiert und festgelegt, dass die H\u00f6rschwelle bei 20 Mikropascal den Beginn einer logarithmischen Hilfsskala bilden soll. Sie entspricht also 0 dBSPL. Die anderen Werte werden nun in das Verh\u00e4ltnis zum Bezugswert gesetzt und anschlie\u00dfend logarithmiert. 1 Pascal, ein bereits ordentlicher Schalldruck und das Zwanzigmillionenfache der H\u00f6rschwelle, entspricht nun 94 dBSPL. F\u00fcr die Schmerzschwelle von 100 Pascal k\u00f6nnen synonym in der Pegelskala 134 dBSPL angegeben werden.<\/p>\n

Typische Schalldruckpegel ausgew\u00e4hlter Schallquellen<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Schallquelle<\/td>\nEntfernung zur Schallquelle<\/td>\nSchalldruck
\nin Pascal<\/td>\n		Schalldruckpegel dBspl<\/em><\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n\u2013<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
D\u00fcsenjet<\/a><\/td>\n30 m<\/td>\n630 Pa<\/td>\n150 dB<\/td>\n<\/tr>\n
Schuss<\/td>\n1 m<\/td>\n200 Pa<\/td>\n140 dB<\/td>\n<\/tr>\n
Schmerzschwelle<\/a><\/td>\nam Ohr<\/td>\n100 Pa<\/td>\n134 dB<\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
D\u00fcsenflugzeug<\/td>\n100 m<\/td>\n6,3 \u2013 200 Pa<\/td>\n110 \u2013 140 dB<\/td>\n<\/tr>\n
Presslufthammer<\/td>\n1 m<\/td>\n2 Pa<\/td>\n100 dB<\/td>\n<\/tr>\n
Geh\u00f6rsch\u00e4den bei l\u00e4ngerer und wiederholter Beschallung<\/td>\nam Ohr<\/td>\nab 0,36 Pa<\/td>\n85 dB<\/td>\n<\/tr>\n
Hauptverkehrsstra\u00dfe<\/td>\n10 m<\/td>\n0,2 \u2013 0,63 Pa<\/td>\n80 \u2013 90 dB<\/td>\n<\/tr>\n
Auto<\/a><\/td>\n10 m<\/td>\n0,02 \u2013 0,2 Pa<\/td>\n60 \u2013 80 dB<\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
Sprache<\/td>\n1 m<\/td>\n2 \u00b7 10\u22123<\/sup> \u2013 2 \u00b7 10\u22122<\/sup> Pa<\/td>\n40 \u2013 60 dB<\/td>\n<\/tr>\n
Ruhiger Raum<\/td>\nam Ohr<\/td>\n2 \u00b7 10\u22124<\/sup> \u2013 6,3 \u00b7 10\u22124<\/sup> Pa<\/td>\n20 \u2013 30 dB<\/td>\n<\/tr>\n
Leises Atmen<\/td>\nam Ohr<\/td>\n6,32 \u00b7 10\u22125<\/sup> Pa<\/td>\n10 dB<\/td>\n<\/tr>\n
H\u00f6rschwelle<\/a> (2000 Hz)<\/td>\nam Ohr<\/td>\n2 \u00b7 10\u22125<\/sup> Pa (20 \u00b5Pa)<\/td>\n0 dB<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Quelle: Wikipedia<\/p>\n

Lassen Sie sich hier vom Begriff „Logarithmus“ nicht verunsichern. Wirklich mit Pegeln rechnen m\u00fcssen Sie bei der Mischung nicht. Es schadet allerdings nichts, wenn Sie wissen, dass Mischpultregler aus oben genannten Gr\u00fcnden \u00fcber logarithmische dB-Skalen verf\u00fcgen (meist dBu). 0 dB entsprechen per Definition der Neutral-Einstellung (Unity Gain), was bedeutet: Das Signal wird weder bed\u00e4mpft noch verst\u00e4rkt. Negative dB-Werte entsprechen einer Bed\u00e4mpfung und positive einer Verst\u00e4rkung. Die dabei entstehenden empfundenen Lautst\u00e4rke-Unterschiede lassen sich prima \u00fcber den Daumen peilen. Eine Erh\u00f6hung des Pegels an einem Mischpult um 6 dBu entspricht ungef\u00e4hr einer Verdopplung der empfundenen Lautst\u00e4rke, eine Absenkung des Pegels um 6 dBu einer Halbierung der empfundenen Lautst\u00e4rke. Merken sollten Sie sich vor allem den letzten Satz.<\/em><\/p>\n

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Was sind Phasenverschiebungen, was sind Interferenzen? Wenn sich zwei Sinus-Schallwellen derselben Frequenz \u00fcberlagern, kommt es abh\u00e4ngig von der Phasenlage der beiden Wellen zu einer Verst\u00e4rkung oder Bed\u00e4mpfung. Eine solche \u00dcberlagerung wird Interferenz („\u00dcberlagerung“) genannt. Haben beide Schallwellen dieselbe Phasenlage und dieselbe Amplitude, kommt es bei der resultierenden Welle zu einer Verdopplung der Amplitude. Ist die … <\/p>\n

\u201eGrundlagen in der Akustik 2\u201c<\/span> weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-300","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-akustischegrundlagen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/studiomobil.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/300"}],"collection":[{"href":"https:\/\/studiomobil.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/studiomobil.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/studiomobil.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/studiomobil.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=300"}],"version-history":[{"count":18,"href":"https:\/\/studiomobil.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/300\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":367,"href":"https:\/\/studiomobil.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/300\/revisions\/367"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/studiomobil.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=300"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/studiomobil.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=300"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/studiomobil.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=300"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}