Warum haben Lautsprecher Frequenzen über 20.000 Hz?

5 Antworten

Hallo Bluescreenman,

Jeder Lautsprecher ist für einen bestimmten Frequenzbereich optimiert. Unterhalb oder oberhalb dieses Bereiches strahlt er natürlich auch noch Frequenzen ab, allerdings mit einem entsprechenden Abfall in der Schalldruckkurve.

Wenn ich einen guten Hochtöner konstruiere, dann soll er im Bereich des menschlichen Hörvermögens den oberen Frequenzbereich optimal wiedergeben.

Damit er das kann, muss ich die bewegte Masse so klein wie möglich machen, also Die Masse von Schwingspule, Schwingspulenträger, und Membran muss sehr niedrig sein.

Gleichzeitig soll der Antrieb stark genug sein, um eine ausreichend große Abstrahlfläche so in Bewegung zu setzen, dass eine optimale Energieübertragung vom Hochtöner zum Medium, in diesem Fall also Luft, gewährleistet ist.

Deshalb kann ich die bewegte Masse nicht beliebig klein machen, ich muss also einen optimalen Kompromiss zwischen einem optimalen Ein-und Ausschwingverhalten und notwendiger Belastbarkeit finden (Der Durchmesser des Schwingspulendraht und der Durchmesser der Schwingspule muss muss also groß genug sein, um Leistungsstark sein zu können).

Wenn mir das als Lautsprecherkonstrukteur gelingt, kommt zwangsläufig ein Hochtöner heraus, der also bei 16 bis 20 kHz mit Sicherheit optimal arbeitet....dann ist doch eigentlich vollkommen klar, dass er oberhalb davon auch noch Schallabstrahlen kann, allerdings mit langsam sinkendem Schalldruck bei gleichbleibender Signalstärke.

Da eine Frequenzweiche für den Hochtöner immer als Hochpass ausgelegt ist, begrenzt sie also den Frequenzgang nur zu den tiefen Frequenzen. Hohe Frequenzen können also unbehindert passieren  und wenn ich Töne mit z.B. 5 kHz mit einem natürlichen Musikinstrument erzeuge (Grundton), entstehen gleichzeitig die sogenannten "Harmonischen", also Obertöne, die sich immer zum Grundton addieren und ausschlaggebend sind für die Klangcharakteristik des Instrumentes, das diesen Ton erzeugt. Diese Obertöne gehen locker bis in den Bereich des Ultraschalls, können also weit oberhalb der menschlichen Hörgrenze liegen.

Ist ein Hochtöner nicht in der Lage, diesen Obertonaufbau phasenrichtig und somit zeitlich korrekt wiederzugeben, ist es ein schlechter Hochtöner und du wirst, obwohl du nur je nach Alter bis max. 20 kHz hörst, diesen schlechten Obertonaufbau hören...das Ding klingt schlecht und verfärbt!! Damit er gut klingt, muss er also in der Lage sein, auch höhere Frequenzen wiedergeben zu können.

Ein Hochtöner, der bis 30 oder 40 kHz noch relativ sauber wiedergeben kann, arbeitet bei 20 kHz garantiert noch einwandrfrei, also vom zeitlichen Ein-und Ausschwingverhalten richtig und den Obertonaufbau einwandfrei wiedergebend.

Das sind die Gründe, warum ich in den 45 Jahren, in denen ich  Lautsprecher entwickelt habe, immer Hochtöner verwendet habe, die noch weit oberhalb der menschlichen Hörgrenze Schall "richtig" wiedergeben können.

Alle anderen Argumente, die ich in den Beiträgen gelesen habe, gehen am Thema und deiner Frage vorbei. Du darfst nicht vergessen, dass es vor dem digitalen Zeitalter noch eine lange Zeit der hervorragenden analogen Audiotechnik gegeben hat, die nicht durch Samplingraten beeinträchtigt war...und auch heute noch gibt. Da gab es nach oben keine Einschränkung im Frequenzbereich und eine sehr gute HiFi-Anlage war in der Lage, in der gesamten Übertragungskette Frequenzen im Hochtonbereich unbeschnitten und frei auslaufend wiederzugeben, und mit Garantei bis weit oberhalb 20kHz.

Also noch einmal in der Kurzform:

Wieso? Gibt es dabei einen Hörbaren unterschied?

Ja, den gibt es

Normale Musik hat durch die Komprimierung gar keine Frequenzen von über 18k Hz?!

Normale Musik ist nicht komprimiert!!! Das was du als normal bezeichnest, ist "beschnittene" Musik!!

Normale Musik ist komplett, also nicht datenreduziert und komprimiert, normale Musik ist analog und ist das, was ich in einem Konzert höre....und alles, was diesem Original als Tonkonserve so identisch wie möglich entspricht....das darf dann auch digital sein, aber nicht als mp3 und auch nicht gesampelt mit den Raten einer normalen Audio-CD (44,1 kHz) sondern mit viel höheren Raten wie z.B. 96 kHz oder 192 kHz....das klappt dann...so halbwegs ;-) ....du siehst, ich habe sehr hohe Ansprüche.

Dass digitale Musik, so wie du sie kennst und als normal bezeichnest, alles andere als normal ist, kannst du in diesem Artikel bei wikipedia nachlesen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Digitalaudio

da steht nämlich:

Da Menschen nur Signale bis zirka 20 kHz hören, werden Audiosignale für
CDs mit 44,1 kHz abgetastet. Höhere Frequenzen im Audiosignal müssen
vorher (analog) gefiltert werden, da sonst Fehler entstehen. Der
Alias-Effekt würde die zu hohen Frequenzen auf niedrige Frequenzen
„herunterspiegeln“

Höhere Frequenzen im Audiosignal sind also vorhanden ....und da sie stören, werden sie herausgefiltert!

Grüße, Dalko


TheStone  13.01.2016, 01:47

"Alle anderen Argumente, die ich in den Beiträgen gelesen habe, gehen am Thema und deiner Frage vorbei." Vielleicht hättest du dir die Frage vollständig durchlesen sollen... 

"Normale Musik hat durch die Komprimierung gar keine Frequenzen von über 18k Hz?!" Das ist einfach nicht wahr. DAher hab ich im zweiten Teil meiner Antwort geschrieben, warum das nicht wahr ist.

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TheStone  13.01.2016, 01:50
@TheStone

"Höhere Frequenzen im Audiosignal sind also vorhanden ....und da sie stören, werden sie herausgefiltert!" Das werden sie beim Schallplattenmastering übrigens auch. Ab einem kHz muss die Dynamik auf Schallplatten bereits drastisch reduziert werden und je höher, desto mehr.

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dalko  13.01.2016, 12:11
@TheStone

Hallo TheStone,

Du verwechselst hier etwas. Bei einer Reduktion der Dynamik werden die Frequenzen nicht herausgefiltert oder beschnitten, Dynamikumfang und Frequenzgang bzw. übertragener Frequenzbereich sind zwei vollkommen verschiedene Dinge.

Ich merke, dass es notwendig ist, meine Behauptung 

"Alle anderen Argumente, die ich in den Beiträgen gelesen habe, gehen am Thema und deiner Frage vorbei." 

genauer zu erklären.

Ich wollte darauf hinweisen, dass bereits in der Frage Dinge miteinander verknüpft werden, die nichts miteinander zu tun haben.

Anschließend wollte ich klar machen, dass in den Antworten die Diskussion um flac, Datenkomprimierung und Datenreduktion (zwei verschiedenen Dinge) nichts damit zu tun hat, warum ein (guter) Lautsprecher in der Lage ist, Frequenzen oberhalb des menschlichen Hörvermögens wiederzugeben.

Dann ging es in der Frage um den hörbaren Unterschied

Meine Boxen haben einen Frequenzbereich von 50-38.000 Hz ... Wieso? Gibt es dabei einen Hörbaren unterschied?

Hier ging es mir darum, deutlich zu machen, das es einen hörbaren Unterschied geben kann, der aber nichts mit dem zu tun hat, was in der Frage steht

Normale Musik hat durch die Komprimierung gar keine Frequenzen von über 18k Hz?!

Die Eigenschaft eines guten Hochtöners, Frequenzen bis in den
Ultraschallbereich abstrahlen zu können, ist ein physikalisch zu
begründendes Phänomen und hat nichts mit dem zur Verfügung stehenden Audiomaterial, Aufnahmetechnik, Datenreduktion, Aufnahmeformat und dem menschlichen Hörvermögen zu tun.

Wie du es richtig beschrieben hast,

Wenn die Lautsprechermembran leicht und gut genug ist, Frequenzen im
hörbaren Bereich akkurat und verzerrungsfrei wiederzugeben, schafft der
Lautsprecher auch mehr als die Hörgrenze

geht es um die Genauigkeit des Hochtöners, eine elektrische Schwingung in eine mechanische Bewegung umzusetzen. Wenn er das nicht sehr genau macht, wird er auch nicht weit über 16kHz hinaus abstrahlen können und früh einen Frequenzgangabfall aufweisen.

Ist ein HT in der Lage, eine 20kHz Schwingung sehr genau abzubilden, dann begründen ausschließlich physikalische Größen wie Masse, Kraft, Beschleunigung usw. seine Fähigkeit, auch noch 30kHz oder auch noch viel mehr wiedergeben zu können. Es ist schlichtweg nicht möglich, einen bei 20kHz
gut arbeitenden HT zu bauen, der dann bei 21kHz nicht mehr abstrahlt.

Dass die menschliche Hörgrenze darunter liegt, ist in diesem Zusammenhang vollkommen ohne Bedeutung.

Das heute leider nur noch Tonkonserven angeboten werden, die wie auch immer aufbereitet und worin auch immer beschnitten
sind, ist traurig und kein guter Weg. Das ist aber ein vollkommen
anders Thema und hat mit der Fähigkeit eines guten HT, Frequenzen abzustrahlen, die vielleicht im Audiomaterial nicht mehr enthalten sind, nichts zu tun!!!

Und darauf bezog sich meine Bemerkung, dass die von mir gelesenen Argumente in der Frage und den Antworten am Thema
vorbei gehen...vielleicht hätte ich sagen sollen, dass die meisten, aber nicht alle am Thema vorbei gehen ;-)

Dennoch sind auch Teile deiner Antwort bzw. deiner Kommentare in dem von mir jetzt hoffentlich genau genug beschriebenen Kontext meines Erachtens nicht zielführend.

Grüße, Dalko

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TheStone  31.01.2016, 08:23
@dalko

"Du verwechselst hier etwas. Bei einer Reduktion der Dynamik werden die Frequenzen nicht herausgefiltert oder beschnitten, Dynamikumfang und Frequenzgang bzw. übertragener Frequenzbereich sind zwei vollkommen verschiedene Dinge." 

Das sind nicht zwei völlig verschiedene Dinge, das ist genau das, was ein EQ macht, nämlich die Frequenzen eines Bestimmten Bereichs in der Lautstärke absenken. Und da sind die Höhen knapp unter der Hörgrenze bei einer Schallplatte schon komplett weg, während es auf einer CD keine technische Notwendigkeit gibt, überhaupt irgendwo einen Highcutfilter unter den möglichen 22kHz zu setzen.

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Vanpuhkh  19.03.2020, 13:34

Der Unterschied zwischen einer 16bit/44.1KHz und einer 24bit/92KHz Aufnahme ist ein Rauschen im Ultraschallbereich.

Das hat nichts mit hohen Ansprüchen zu tun, du hast einfach nur keine Ahnung. Das Hi-Res Audio für keinen Menschen auf dieser Erde jemals hörbar sein wird, wurde unzählige male bewiesen und wissenschaftlich belegt. Hier ein Beitrag der Erfinder/Entwickler des FLAC Formats in dem sie erklären, wieso Hi-Res Audio (also alles über 16bit/44.1KHz) kein Sinn ergibt und Quatsch ist: https://people.xiph.org/~xiphmont/demo/neil-young.html

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Vanpuhkh  19.03.2020, 13:38
@Vanpuhkh

Wenn du es nicht glaubst, nimm einfach eine 24bit/96KHz Aufnahme, dupliziere sie, rechne sie auf 16bit/44.1KHz runter, invertiere sie und mixe sie mit der Originalspur zusammen.

Das Ergebnis ist der Unterschied zwischen den beiden Tonspuren, mach ne Frequenzanalyse darüber und du wirst sehen, es ist einfach nur ein Rauschen im Ultraschallbereich.

Und nicht nur das, dieses Rauschen ist -48db Leise. Selbst wenn du die perfektesten Ohren der Welt hättest die 40'000Hz hören könnten, würdest du das Rauschen nicht hören.

Geschrieben von einem extrem anspurchsvollen Audiophilen mit einem Hi-End HiFi Setup

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dalko  19.03.2020, 13:58
@Vanpuhkh

Ich blicke auf fast 50 Jahre Entwicklungstätigkeit im Bereich Audiotechnik und Lautsprecherkonstruktion zurück und weiß aus Erfahrung, wovon ich spreche. Wenn du deine Ohren noch nicht geschädigt hast und also noch in der Lage bist, dich durch Hören überzeugen zu lassen, solltest du eine der wenigen Möglichkeiten nutzen, dich mit der Angelegenheit in der Realität auseinanderzusetzen.

Ich empfehle dir einen Besuch z.B. bei https://www.acapella.de/ und einen Hörtest mit einer hochwertigen Anlage... danach wirst du wahrscheinlich etwas blass und verwirrt sein, denn dein bisher sehr beschränktes Weltbild in Bezug auf hochwertige Musikwiedergabe wird danach pulverisiert sein... und du wirst dich hoffentlich schämen für deinen einfältigen Kommentar.

Grüße, Dalko

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Vanpuhkh  19.03.2020, 14:31
@dalko

Ich habe erst vor 1 Monat einen Hörtest absolvierte, mache ich regelmäßig da ich Audioproduzent bin.

Ich kann alle Testfrequenzen bei -5db hören, das ist das beste Ergebnis, dass man bei einem Hörtest erlangen kann.

Allerdings diskutiere ich mit niemand über Physikalische Fakten.

Es ist Physikalisch unmöglich dass ein Menschliches Gehör ein -84db Leises Rauschen im Ultraschallbereich aus Musik heraushören kann. Und selbst wenn es möglich wäre, wäre es ein schrilles schmerzendes Pfeifen dass einem durch den ganzen Körper fährt und Stundenlange Kopfschmerzen hervorrufen würde.

Ich gehöre sogar zu den wenigen, auserlesenen Menschen die mit 29 Jahren noch 20'000 Hz hören können (zwar nicht bei -5db, aber das kann niemand, auch mit einem goldenen Gehör nicht).

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dalko  19.03.2020, 15:06
@Vanpuhkh

Diese Eckdaten, die du anführst, sind absolut uninteressant und spielen eine untergeordnete Rolle bei der Beurteilung einer Musikwiedergabe. Ich berufe mich ebenfalls auf die Physik, verstehe sie aber im Unterschied zu dir scheinbar viel besser. Es geht nicht darum, ob dieses Rauschen, von dem du sprichst, gehört werden kann, sondern um eine phasenrichtige Musikwiedergabe, einem zeitlich korrekten Aufbau der Obertöne und vieler anderen Parameter, die du durch deine Bewertungskriterien nicht einmal annähernd streifst.

Für einen Audioproduzenten verstehst du jedenfalls sehr wenig von der Materie... es gab bereits hochwertige Musikwiedergabe vor Beginn des Einzugs digitaler Technik in die Audioproduktion, und digital ist keinesfalls grundsätzlich besser.

Es geht nicht um das Hören einer bestimmten Frequenz, sondern darum, wie man ein Frequenzgemisch wahrnimmt und ob der Lautsprecher es phasenrichtig wiedergeben kann. Außerdem geht es um das Ein- und Ausschwingverhalten, also um die Trägheit des massebehafteten schwingenden System und wie Impulse wiedergegeben werden können und vieler weiterer Parameter, die für die Musikwiedergabe eine Rolle spielen.

Ich hätte dich gern in einem meiner Seminare gesehen, denn dann hättest du nicht sehr lange so dumm daherplappern können, denn deine Kommilitonen hätten schon dafür gesorgt, dass du aufgehört hättest, so viel Stuss zu verbreiten... und du hättest wahrscheinlich nicht einmal das Vorexamen bestanden.

Ich hoffe, genügend respektvoll geschrieben zu haben, aber mehr ist nicht drin.

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Vanpuhkh  19.03.2020, 15:46
@dalko

Das Problem ist, dass Sie meinen Link nicht gelesen haben. Die Erfinder/Entwickler des FLAC Audioformats erklären wieso genau das, was sie hier schreiben, Voodoo ist und nicht mehr als Marketing oder Werbung für überteurte, exklusive Produkte für Besserverdiener.

Es ist genau das Gegenteil von dem was Sie beschreiben der Fall.

Natürlich haben diese Frequenzen im Bereich von über 20'000 Hz einen Einfluss auf den Schall der darunterliegenden Frequenzen und zwar einen _messbar_(!) negativen. Man möchte diese Frequenzen unter keinen Umständen haben. Wenn die (bei, ich wiederhole nochmal -84db!) überhaupt irgend einen Einfluss haben, dann den, dass sie Musik schlechter machen, weil sie den Originalton Manipulieren.

Nennen Sie mit ein akustisches Instrument auf diesem Planeten das eine Frequenz von über 15'000Hz ausgibt, nur eines.

Nach einer kurzen Recherche werden sie merken, es gibt keine. Praktisch kein Akustisches Instrument sprengt überhaupt nur die 10'000Hz grenze, woher sollen Ihre wundersamen Zauberfrequenzen bei 40'000Hz kommen und wie zur Hölle (erklären Sie mir das bitte mit einer Physikalischen Formel) sollen diese positiv zum Ton beitragen.

Davon abgesehen dass alle Markenmikrofone die für Professionelle Aufnahmen im Einsatz sind, nicht mehr als 20'000Hz aufnehmen. Es überrascht also nicht, dass es sich bei diesen Tönen nur um Frequenzrauschen Handelt welches im Originalton nie vorhanden war.

Dieser Codec wird von Leuten mit Master in Akustik, Physik und Informatik entwickelt, die wissen wovon sie reden, glauben Sie mir.

Und wenn die sagen "Lass dich nicht von Scharlatenen über den Tisch ziehen" dann sollte man das beherzigen.

Ich hatte bereits mehrere Tausend € Teure Kopfhörer die 5 - 100'000 Hz beherrschten zugesandt bekommen und an mehrere Tausend € Teure spezielle Mikrofon Verstärker angeschlossen.

Jeder der schonmal selbst ein Instrument gespielt hat kann bestätigen, dass das, was da raus kommt, weniger realistisch klingt als ein einfacher Standard Kopfhörer mit 20-20'000Hz und dynamischen Treibern.

Selbst die 1000€ Made in Germany Sennheiser In-Ear hören bei 20'000Hz auf und die sind in mehreren Tests zum besten vom besten gekührt worden. Das ist die Creme de la Creme der In-Ear Kopfhörer mit Dynamischen Treibern und die hören bei 20'000Hz auf.

Wenn Sie beweisen wollen, dass sie richtig Liegen, dann machen Sie es wie alle andere und legen Sie eine Technische Erklärung mit Physikalischen Formeln und Grafen auf den Tisch.

Wir sind hier nicht in der Kirche, glauben können Sie in der Kapelle nebenan.

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ShaddowKiller  21.12.2021, 20:08

In den 6 Jahren, seit dem der Beitrag existiert hat es niemand geschafft der Antwort ein Danke zu geben oder sie als Hilfreich zu markieren, ist schon traurig, da über EINTAUSEND Menschen diese Frage gelesen haben und sich scheinbar dafür interessieren. Ich fande sie sehr hilfreich, da ich mir neue Boxen kaufen möchte und diese Antwort alle meine Fragen beantwortet hat, die ich noch hatte.

Also sorry für die Vorrede, danke, du hast mir sehr geholfen. 🙏🏻👌🏻

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dalko  22.12.2021, 00:08
@ShaddowKiller

Danke für deinen Kommentar und es freut mich, wenn du mit meinen Aussagen etwas anfangen konntest und wünsche dir viel Glück beim Kauf der neuen Boxen.

Hast du sie vor dem Kauf gehört und sie haben dir gut gefallen? Dann hast du dir die besten Voraussetzungen für viel und langanhaltende Freude selbst geschaffen, wenn nicht, dann wird die Inbetriebnahme hoffentlich kein Desaster. So oder so, spannend ist es immer, neue Lautsprecher in der eigenen Wohnung zum ersten Mal zu hören und vielleicht ist das sogar der Start in ein neues Hobby, nämlich durch den Selbstbau von Lautsprechersystemen sich die Feinheiten einer hochwertigen Musikwiedergabe selbst zu erarbeiten. Dazu gesellt sich dann noch die Erfahrung, dass die Raumakustik sehr wichtig ist für eine hochwertige Musikwiedergabe und man lernt über viele Jahre immer noch etwas dazu. Es wird nie langweilig ... Viel Spaß.

Und falls du Fragen hast rund um das Thema Lautsprecher, zur Physik der Schallausbreitung, zum Hörraum und zur optimalen Platzierung von Lautsprecherboxen im Hörraum, kannst du mich jederzeit ansprechen.

Grüße, Dalko

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Boxen die sowas angeben, verkaufen sich besser. Es gibt Kopfhörer von Sony, die gehen bis 100'000 Hz. Damit kannst du einem Delfin Musik vorspielen oder einen Ultraschall von dem Baby in dem Bauch deiner Frau machen, aber Musik hören kannst du damit nicht. Alles über 20Hz ist Ultraschall und spielt für den Menschen überhaupt keine Rolle mehr. Vielleicht hast du ne Fledermaus in der Wohnung die du damit ärgern willst? Keine Ahnung :D aber Hersteller die Ihre Boxen mit sowas bewerben finde ich schonmal grundsätzlich unseriös und man merkt sofort, dass es mehr um Marketing als um Technische Daten geht.

Boxen Brauchen maximal 20Hz - 20KHz, alles andere ist Quatsch.

Aber es geht ja nicht um Töne allgemein, sondern du willst mit den Boxen ja Musik hören, da wird es noch spezielle denn Musik spielt sich im Frequenzbereich von 60 - 10'000 Hz ab. Das heißt nicht, dass es keine Töne gibt die aus diesem Spektrum fallen, aber sie sind extrem selten und in der Regel so leise, dass du man sie nicht mehr hören wird. Für das Hören von Musik, sind also ""Standard"" 20-20'000 Boxen schon mehr als du jemals brauchen wirst (Wobei selbst Boxen für mehrere Tausend € nur 20-20'000Hz haben, wie gesagt, es gibt keinen Grund für mehr).

Zumindest gibt es aktuell kein Instrument das höhere Töne erzeugt, niemand kann so hoch Singen, selbst in Elektronischer Musik nutzt dass keiner, wozu auch.

Erzeug dir mal mit Audacity einen Testton bei 15'000Hz und du wirst merken, dass das einfach nur ein unangenehmes, fast schmerzendes, hohes Pfeifen ist, wieso sollte man sowas hören wollen? Und wieso sollte man noch höhere Töne hören wollen? Vor allem in Musik?

Lass dich nicht von Boxen Herstellern über den Tisch ziehen und Fall nicht auf Marketing Tricks herein.

Das sage ich dir als Audio Produzent der selbst mehrere Instrumente Spielt, aufnimmt, abmischt und natürlich auch viel Musik hört mit einem High-End HiFi Setup.

Meine Boxen sind übrigens mit 45 - 20'000 Hz angegeben.

Meine Kopfhörer (Ebenfalls hochwertige HiFi Kopfhörer mit Linearen Treibern) sind mit 20 - 20'000 Hz angegeben.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung

Diese Frequenzangabe ist so überhaupt nichts Wert. Es ist ja nicht so, dass dein Lautsprecher 38.000 zu wiedergibt und 38.001 nicht. Tatsächlich wird ein Ton ab einer gewissen Frequenz einfach immer leider, je höher er wird. wird. Bei einer sinnvollen Angabe büßte da stehen, bei welcher Frequenz die Lautsprecher um wie viel leiser werden.

Wenn die Lautsprechermembran leicht und gut genug ist, Frequenzen im hörbaren Bereich akkurat und verzerrungsfrei wiederzugeben, schafft der Lautsprecher auch mehr als die Hörgrenze. Man will ja nicht, dass der Lautsprecher innerhalb der Hörgrenze schon aus dem letzten Loch pfeift.


TheStone  03.01.2016, 21:41

Was verstehst du eigentlich unter "normaler Musik?" CD-Qualität kann Frequenzen bis 22kHz speichern. Mp3s ebenso...

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Bluescreenman 
Beitragsersteller
 04.01.2016, 00:39
@TheStone

Da hat man es ja wieder ....  bis 22k hz wird es gespeichert... meinetwegen auch wiedergegeben aber bringt es was außer meine Katze zu quälen? Normal mein ich das im durchschnitt über Programme oder audio Formate eben hohe Frequenzen rausgerechnet werden um diese Dateien klein zu halten. Ist ja nicht mehr hörbar... 

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TheStone  04.01.2016, 09:25
@Bluescreenman

Die Samplefrequenz einer digitalen Audiodatei hat nicht nur was mit der höchstmöglichen Frequenz zu tun, die wiedergegeben werden kann, sondern auch mit dem Grad an Verzerrung, die die Audiodatei erfährt. 

Stell dir eine Sinusschwingung vor. Diese wird bei der Digitalisierung in CD qualität c.a. 44000 mal pro Sekunde abgetastet. DAs bedeutet, der A/D Wandler guckt sich jede 44000stel Sekunde die Amplitude an (bei einem analogen SIgnal entspricht das der Spannung und der Polarität) und ordnet ihr einen Wert zwischen 0 und 65 535 zu (bei 16 bit, also CD-Qualität).

Bei der Wiedergabe wird wieder jedem Wert eine Spannung zugeordnet (die nach mehreren Umwegen durch diverse Verstärker) die Auslenkung der Lautsprechermembran bestimmt.

Der Computer oder CD-Player oder was auch immer sagt also jede 44tausendstel Sekunde der Lautsprechermembran, wo sie sich hinbewegen soll. Bei einem Ton von 22kHz bedeutet das, dass es genau ausreicht, die Membran zuerst in eine, und dann in die andere Richtung zu bewegen. Das ist die Mindestinformation um um eine Schwingungsperiode darzustellen. Deshalb geht auch nicht mehr als 22kHz.

Nur, allerdings ist das jetzt keine Sinuskurve mehr, sondern eine Rechteckschwingung. Also sehr stark verzerrt.

Und jetzt kannst du mal runterrechnen: Bei 22kHz haben wir zwei Stufen um die Periode einer Sinusschwingung abzubilden, bei 11kHz vier Stufen, bei 5,5kHz acht Stufen, bei 2,75kHz sechzehn Stufen, etc.  Bei 2,75 kHz ist die Sinuswelle immer noch sehr eckig, was bedeutet, dass der Ton relativ verzerrt ist. Bis die Sinuswelle wieder richtig rund aussieht, mußt du bei einer Samplefrequenz von 44kHz schon bedeutend tiefer gehen... 

Daher benutzt man bei der Studioarbeit und für wirklich hochwertige Audiofiles auch eine Samplefrequenz von 96kHz oder sogar 192kHz. Nicht, weils dabei um die höchste speicherbare Frequenz von 48, bzw. 96 kHz geht, sondern damit die Frequenzen im hörbaren Bereich möglichst wenig verzerrt werden.  

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sog Magnetostaten bzw. Bändchenhochtöner oder auch Ribbon Treiber genannt, haben Frequenzgänge über 30.000 Hertz, das stimmt.

Nun hört der Mensch das nicht mehr, die Auflösung ist aber trotzdem wesentlich besser als bei üblichen Hochtönern

...aber nicht, wenn du etwa vorhast, mit Silent Subliminals zu arbeiten. Dann wäre ein Frequenzbereich über 20 KHz sehr sinnvoll; vor Allem dann, wenn du sie im Schlaf anhören willst (ideal wäre hier gemäß anderen Erfahrungen ein Frequenzbereich von 23,5 KHz, damit dich das im Schlaf nicht stört...)