Erzeugung von Impuls Response Daten

Tipps, Tricks und "Kochrezepte" für den guten Ton

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Beitragvon Erdie » 16.11.2008, 13:04

Danke Peter,
ich habe schon mal darüber nachgedacht, so eine Konstruktion wie die Film Klappe zu bauen - nur größer und lauter. Genau für diesen Zweck. Braucht ja auch nicht viel kosten. Mal schauen, über Weihnachten habe ich etwas Zeit.

Gruß
Martin

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Beitragvon pkautzsch » 16.11.2008, 15:21

Das ist auch eine Möglichkeit.
Auch über Faschings-Spielzeugpistolen habe ich schon nachgedacht...

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Beitragvon Erdie » 03.05.2012, 12:51

Ich möchte das hier nochmal aufwärmen, weil ich evtl. vorhabe, die Sweep - Methode auszuprobieren.
Was für Schalldrücke sind notwendig, um qualitativ ausreichende Impulsantworten mittels Sweep einzufangen? Reichen dafür kleine Monitorlautsprecher aus oder ist das aussichtslos?

Grüße
Erdie

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Beitragvon prinzipal » 03.05.2012, 20:08

der raum sollte ja schon angeregt werden. im bassbereich stelle ich mir das schwierig bei größeren räumen vor, mit reinen monitorlautsprechern.

wenn da nix reflektiert wird, weil die schallenergie nur absorbiert wird, wars das...;-)

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Beitragvon Tonzauber » 03.05.2012, 22:54

Nehmen Impuls-Responses allgemein eigentlich auf solche nicht-linearitäten der Raumantwort Rücksicht? Also, werden die bei mehreren Pegeln generiert?
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Beitragvon prinzipal » 04.05.2012, 00:15

machen wir ein gedankenexperiment:

Du nimmst mit dem kleinen Monitor eine Impulsantwort in einer Kirche auf. In den Mitten schaffst du es den Raum gerade so etwas anzuregen und er "hallt nach" (weil einiges an Schall nicht absorbiert wird, sondern reflektiert). In hohen Höhen ist es wieder zu leise und da kommen also wenige bis gar keine Hallechos- evtl. ein paar frühe Reflexionen...
Und im Bassbereich wird alles absorbiert- die Energie reicht nicht, daß der Raum mit Echos antwortet (die sich zu Hall verdichten).

So...- was wird man nun für eine Impulsantwort haben? Jedenfalls keine, die der Kicrhe entspricht und Großes Orchester oder Orgel könnte man damit wahrscheinlich eher weniger verhallen.

Leider gibt es wirklich gute und schlechte Impulsantworten. Sicher liegt hier evtl. auch ein Grund dafür vor. (die Raumanregung, oder welcher "Zustand" der Raumerregung eigentlich als Antwort aufgenommen wurde).
lg

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Beitragvon Erdie » 04.05.2012, 09:22

Irgendwie leutet mir das nicht ganz ein. Es kann doch nur eine Frage von Signal - Rauschabstand sein und nicht von "bis dahin wird der Raum nicht angeregt, und ab Schalldruck xxy funktionierts dann doch .."
Das würde ja bedeuten, dass der Raumhall ein nicht lineares Phänomen wäre und folglich erst gar nicht durch eine Impulsantwort dargestellt werden könnte.
Warum sollten sich Reflextionen, und darum geht es ja beim Hall, sich nicht linear verhalten? Absorbtion ist immer da, ja, aber immer gleich bei x dB egal wie start das Primärsignal ist.
Sollte ich einen Denkfehler haben, bitte klärt mich auf.

@Georg: Soweit ich weiß werden bei Raumantworten genau 1x aufgenommen und wenn mehrmals, dann an verschiedenen Orten.

Erdie

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Beitragvon RainerG » 04.05.2012, 09:35

Erdie hat geschrieben:Irgendwie leutet mir das nicht ganz ein. Es kann doch nur eine Frage von Signal - Rauschabstand sein und nicht von "bis dahin wird der Raum nicht angeregt, und ab Schalldruck xxy funktionierts dann doch .."



Hallo Erdie,

genau so sehe ich es auch. Der Raum ist m.E. ein lineares System. Ich kann mir nicht vorstellen, daß in dem Schallpegelbereich in dem wir arbeiten Nichtlinearitäten auftreten sollen.

Das Einzige war ich anzumerken habe, daß meiner Meinung nach ein Raum im Sinne der Systemtheorie kein deterministisches sondern ein chaotisches System ist. D.h., daß zwei Raumimpulsantworten niemals exakt deckungsgleich sind, auch dann nicht wenn sie von der selben Stelle aus aufgenommen wurden.

Grüße
Rainer
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Beitragvon JP » 04.05.2012, 09:38

Es geht doch u.a. um Schalldruck über die Frequenz.
Einfach: was nicht da ist, kann auch nicht angeregt werden.

Mangelnder max. Schalldruck halte ich auch nicht für ein Problem; das ist ja auch oft ein Missverständnis in der Innenraumakustik. "Mache ich meine LS leiser, habe ich weniger Probleme... " Ist natürlich quatsch.

Vollbereich muss es aber für eine adäquate Impulsantwort trotzdem sein. Von den Unlinearitäten (Pegelfrequenzgang, Klirr...) die kleine LS bei hohen Pegeln schneller generieren mal abgesehen...

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Beitragvon Tonzauber » 04.05.2012, 11:55

RainerG hat geschrieben:Das Einzige war ich anzumerken habe, daß meiner Meinung nach ein Raum im Sinne der Systemtheorie kein deterministisches sondern ein chaotisches System ist. D.h., daß zwei Raumimpulsantworten niemals exakt deckungsgleich sind, auch dann nicht wenn sie von der selben Stelle aus aufgenommen wurden.


Da stellt sich für mich eine Grundsatzfrage: Kann ein nicht deterministisches System überhaupt linear sein? Kann Chaos nicht ausschließlich durch nichtlineare Gleichungen beschrieben werden?
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Beitragvon Erdie » 04.05.2012, 12:27

Ich vermute jetzt mal, mehr ist im Rahmen eine Diskussion nicht drin, dass sich das chaotische Verhalten auf den Bereich der Diffusion bezieht. Also ähnlich wie in der Thermodynamik, bei der sich makroskopische Ausprägungen wie Entropie, Enthalpie etc. exakt duch statistische Gleichungen beschreiben lassen, die mikroskopischen Aspekte jedoch chaotisch sind bzw. nur durch die Quantenmechanik beschrieben werden können.

Bezogen auf die Akustik nehme ich deshalb an, dass sich die gemessenen Impulse in ihrer Charakteristik (Hüllkurve, Frequenzspektrum) schon soweit gleichen, dass man es unter pragmatischen Gesichtspunken als identisch ansehen könnte.

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Beitragvon ebs » 04.05.2012, 23:33

Erdie hat geschrieben: Ich vermute jetzt mal, mehr ist im Rahmen einer Diskussion nicht drin, dass sich das chaotische Verhalten auf den Bereich der Diffusion bezieht.

Vergleiche:
"Diffusion - Wikipedia":
http://de.wikipedia.org/wiki/Diffusion
und
"Diffusität -Wikipedia":
http://de.wikipedia.org/wiki/Diffusit%C3%A4t_%28Akustik%29

Beim Schall ist sicher nur letzteres wichtig.

Viele Grüße ebs

PS: Auch wenn jetzt der übliche Aufschrei kommt. Es ist beispielsweise nicht gut, für das englische Wort "Diffusion" bei Hallgeräten einfach das wirklich falsche Wort "Diffusion" als Übersetzung zu verwenden. Es gibt doch dafür in der Akustik das korrekte Wort "Diffusität". Diffusion ist hier unbekannt

Nachtrag:
"Diffusion - wiktionary.org":
http://de.wiktionary.org/wiki/Diffusion
Bedeutungen:
[1] Chemie: Ohne äußere Einwirkung eintretende gegenseitige Durchdringung von Gasen, Flüssigkeiten oder Lösungen durch Eigenbewegung der Moleküle aufgrund von Konzentrations- oder Partialdruckunterschieden
[2] Technik: Prozess bei der Herstellung von Halbleitern
[3] Technik: Arbeitsschritt bei der Bildverarbeitung
[4] Betriebswirtschaft: Einführung und Verbreitung von Innovationen in einem sozialen System
[5] Physik: Streuung von Licht oder Strahlung
[6] Kultur: Verbreitung von Kulturelementen durch Übernahme und Wanderung

1. Neben der Konfusion ist die Diffusion das zweite Prinzip für die Entwicklung von Verschlüsselungs-Algorithmen. Bei diesem Verfahren wird durch Vertauschen von Klartexten die Redundanz des Textes über den Chiffretext verteilt.
2. In der Akustik steht die Diffusität - nicht die Diffusion - für Zerstreuung. Dabei wird der Schall von den Wänden in unregelmäßiger Form, also diffus, reflektiert. Die Art der Reflexion ist in alle Richtungen verteilt und rein zufällig. Ein Teil der Schallenergie wird dabei absorbiert, ein anderer Teil, wird reflektiert und beeinflusst den Raumklang. Die Diffusität - nicht die Diffusion - hängt u. a. von der Beschaffenheit der reflektierenden Wände ab und tritt verstärkt bei harter und runder Beschaffenheit auf. In der Beschallung gibt es spezielle Komponenten, die Diffusoren, mit denen die Diffusität des Schalls bewusst beeinflusst wird. Diffusoren sind regelmäßig angeordnete Elemente, die den auftreffenden Schall nach bestimmten, mathematisch errechneten Mustern reflektieren.
Zuletzt geändert von ebs am 05.05.2012, 16:54, insgesamt 3-mal geändert.
ebs - Mikrofonaufnahmetechnik und Tonstudiotechnik
http://www.sengpielaudio.com

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Beitragvon juppy » 05.05.2012, 01:06

Wie, ebs, es gibt beim Schall keine Diffusion durch (semi)permeable Flächen?
Da sagen meine Nachbarn aber was anderes, wenn ich zu lange Klavier übe.

Diffusion spielt auch beim Schall eine bedeutende Rolle!

:D

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Beitragvon prinzipal » 05.05.2012, 09:15

Erdie hat geschrieben:Irgendwie leutet mir das nicht ganz ein. Es kann doch nur eine Frage von Signal - Rauschabstand sein und nicht von "bis dahin wird der Raum nicht angeregt, und ab Schalldruck xxy funktionierts dann doch .."
Das würde ja bedeuten, dass der Raumhall ein nicht lineares Phänomen wäre und folglich erst gar nicht durch eine Impulsantwort dargestellt werden könnte.
Warum sollten sich Reflextionen, und darum geht es ja beim Hall, sich nicht linear verhalten? Absorbtion ist immer da, ja, aber immer gleich bei x dB egal wie start das Primärsignal ist.
Sollte ich einen Denkfehler haben, bitte klärt mich auf.

@Georg: Soweit ich weiß werden bei Raumantworten genau 1x aufgenommen und wenn mehrmals, dann an verschiedenen Orten.

Erdie


Ja- das wär jetzt mal interessant. Solange die Räume klein sind, bin ich bei Dir. Aber Schallenergie ist doch endlich, nimmt also ab je nach Entfernung. Bei sehr großen Räumen bin ich deshalb schon der Meinung, daß es eine "Mindestschallenergie" geben muß, damit die Schallwelle letztlich in "aufzeichnungsfähiger" Energie auch wieder zurückkommt.

Und Kirchen sind ja nun mal akustisch interessant, also auch für Impulsantworten. Mein stärkstes Erlebnis hierbei ist der Magdeburger Dom. Dort war das für mich am eindrucksvollsten ab welcher Schallenergie (klar-hier war mein Ohr bezüglich Signal/Rauschabstand die Begrenzung) der Raum "angeregt wurde" (also längerer Nachhall mit vielen Reflxionen genereirt wurde) und wie der nachhall gravierend sank (vor allem eben im Bassbereich), wenn das Instrument einfach zu wenig Schalldruck machte.

Und ja: insbesondere im Orgelbereich nutzt man diese "Nichtlinearität" des Raumes (eher die des Ohres...)um damit zu spielen. Je mehr Register ich ziehe, also je mehr Schallabstrahlung erfolgt, umso mehr kann ich den Raum anregen (also hörbare dichtere und längere Reflexionen hervorrufen). Geht nicht überall, aber kommt vor, vor allem wenn die Orgel genau um diese Schnittstelle herum gebaut ist. Eher in Riesenräumen der Fall.

Ich kann mir jedenfalls nciht vorstellen (um bei der Ausgangsfrage zu bleiben), daß man z.B: im Magedeburger Dom eine musikalisch verwertbare Impulsantwort z.b. von 40 Hz bekommt, wenn man die mit einem Monitorlautsprecher abstrahlt. Egal wie linear der Raum ist. So rauschlose Mikrophone gibt es nicht, bzw. das wird dann im Umgebungsrauschen untergehen.

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Beitragvon RainerG » 05.05.2012, 14:20

prinzipal hat geschrieben:
....Bei sehr großen Räumen bin ich deshalb schon der Meinung, daß es eine "Mindestschallenergie" geben muß, damit die Schallwelle letztlich in "aufzeichnungsfähiger" Energie auch wieder zurückkommt.

Mein stärkstes Erlebnis hierbei ist der Magdeburger Dom. Dort war das für mich am eindrucksvollsten ab welcher Schallenergie (klar-hier war mein Ohr bezüglich Signal/Rauschabstand die Begrenzung) der Raum "angeregt wurde" (also längerer Nachhall mit vielen Reflexionen genereirt wurde) und wie der nachhall gravierend sank (vor allem eben im Bassbereich), wenn das Instrument einfach zu wenig Schalldruck machte.

Und ja: insbesondere im Orgelbereich nutzt man diese "Nichtlinearität" des Raumes (eher die des Ohres...)um damit zu spielen. Je mehr Register ich ziehe, also je mehr Schallabstrahlung erfolgt, umso mehr kann ich den Raum anregen (also hörbare dichtere und längere Reflexionen hervorrufen).



Hallo Prinzipal,


Erst mal grundsätzlich physikalisches:

Der Raum - übrigens jeder Raum - ist ein lineares System im Sinne der Übertragungstechnik.
"Linear" bedeutet, daß die Antwortgröße streng proportional der Erregungsgröße folgt. D.h.: Wird z.B. der Raum mit einem Schalldruck p angeregt, erfolgt die Antwort mit Schalldruck p'. Wird er mit 10 p angeregt, erfolgt die Antwort eben mit 10 p'. Die Zahl der Reflexionen ist unabhängig vom anregenden Schallpegel.
"Nichtlinear" würde sich das System dann verhalten, wenn z.B. bei Verzehnfachung (wie in meinem Beispiel) die Antwortgröße nicht mehr auch 10 fach, sondern vielleicht nur 8 fach oder auch meinetwegen 12 fach wäre. Also die Transferkennlinie (hat nichts mit der Übertragungsfunktion zu tun!!) nicht linear wäre sondern eine Krümmung hätte. Das aber ist in keinem Raum der Fall. Dann wäre auch die Zahl der Reflexionen von anregenden Schallpegel abhängig.
Sowas kann man z.B. ine etwa erzeugen wenn man einen Kompressor vor ein Nachhallgerät schaltet.

Nun zum nachrichtentechnischen:
Wenn wir um eine auswertbare Impulsantwort zu erhalten mit einem gewissen Mindestschallpegel den Raum anregen, dann nur deshalb, damit der verklingende Nachhall nicht vom natürlichen Raumgeräusch verdeckt wird, bzw. nicht im Rauschen unseres Aufnahmesystems untergeht.
Das ist in der ganzen Nachrichtentechnik so. Sobald ein Signal nicht mehr aus dem Rauschen heraus detektiert werden kann, ist es nicht mehr verwertbar. Das hat nichts mit "Nichtlinearität" zu tun.

Was ich in meinem obigen Posting mit "chaotisch" meinte, ist die Tatsache, daß das verhallende Signal statistisch im Raum verteilt ist und aufgrund der Molekularbewegung niemals exakt reproduzierbar ist. Die kleinst Erwärmung genügt schon - wegen der Änderung der Schallgeschwindigkeit - ein exakt "deckungsgleiches" Signal zu erzeugen. Deshalb werden z.B. bei Nachhallmessungen auch mehrere Messungen gemacht und dann das Ergebnis gemittelt.


Grüße
Rainer
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