Dispersion der Luft ? oder ist Hochton schneller als Tiefton ?

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  • Hi,

    mal ne spannende Frage :D ... oder auch nicht. Soweit ich das recherchieren konnte ist die Schallgeschwindigkeit nicht Frequenz abhaenig, Schallwellen breiten sich gleich schnell aus, egal ob Hochton oder Tiefton.

    Was aber einen Einfluss auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit der verschiedenen Toene haben kann ist das Medium in dem sich der Schall ausbreitet und soweit ich das verstanden habe nennt man das dispersive.

    Nun hab ich versucht rauszubekommen ob Luft als Medium dispersive ist ... aber soweit ich das gesehen habe gibt es dazu keine genaue Aussage.

    Soweit ich es sehen konnte ist der Effekt aber so minimal das die Form meiner Ohrmuschel mehr Einfluss hat ..

    Hat jemand da ein paar Infos ?

    Gruss Frank

  • ich kann dir sagen, dass die schallgeschwindigkeit innerhalb von metallen auch von deren temperatur abhängig ist, aber das wird wohl kaum hilfreich sein. :P

  • Du stellst aber mal wirklich ne interessante Frage :nixpeil: Ich glaube, dass eher der Luftdruck nen Einfluss hat, mit ihm ändert sich doch auch die Dichte der Atmosphäre. Rein spekulativ ist der Schallin 10 Km höhe wohl geringfügig langsamer. Unter Wasser oder in Gleisen der Eisenbahn ist er deutlch schneller. Bei Resonanz auch sehr heftig, aber was ist die Resonanzfrequenz der Atmosphäre? Das Brainstorming hat hiermit begonnen, eine Antwort ist das nicht auf deine Frage, aber evtl ein Denkanschub.


    Alle sagen, "das ist unmöglich". Einer hatte das nicht gewusst, und es dann gemacht.

  • Kabelhersteller behaupten, dass hohe Frequenzen schneller duch das Kabel laufen als niedrigere Frequenzen. Das muß wieder ausgeglichen werden, damit z.B. am Lautsprecher alle Signale gleichzeitig ankommen. Deshalb gibt es z.B. Lautsprecherkabel mit Laufzeitkorrektur.

    Angenommen die Geschwindigkeit von Signalen im Kabel ist wirklich frequenzabhängig, und es stimme auch, dass höhere Frequenzen schneller sind. Die Geschwindigkeit eine elektrischen Signals im Kabel beträgt etwa 200000 km/s, das sind etwa 720 Millionen km/h. Ein 5 Meter langes Lautsprecherkabel durchläuft so ein elektrisches Signal in etwa 25 ns (0,000000025 Sekunden). Die Geschwindigkeitsunterschiede zwischen den verschiedenen Frequenzen können nur marginal sein, aber selbst wenn tiefe Frequenzen nur halb so schnell wie hohe Frequenzen laufen würden, entstände daraus ein Phasenversatz von nur 0,09°. Das wäre gar nichts, und in der Realität sind die Unterschiede noch weitaus kleiner. Im Übrigen muß der Ton dann noch ein paar Meter durch die Luft zum Ohr "fliegen". In der Luft sind hohe Töne wirklich schneller. Da man aber keine "laufzeitkorrigierende Spezialluft" verkaufen kann, interessiert das offensichtlich niemanden. Ob mit der unglaublichen Schnelligkeit im Hochton der Tieftöner mithalten kann, ist wohl mehr eine Frage des Verstärkers....


    eine persönliche Erfahrung.....nichts ist so wie es sein soll
    Nachdem ich zu meine Stereoanlage um einen Sourroundprozessor mit zusätzlichen Verstärkerkanälen sowie Center- und Rear-Lautsprechern erweitert hatte, konnte ich plötzlich die Sängerin bei Stereo-Liveaufnahmen viel präzieser lokalisieren. Während ihre Stimme vorher von irgentwo aus der diffusen Bühnenmitte kam, war sie nun exakt in der Mitte "festgenagelt". Das funktionierte übrigens bei abgeschaltetem Sourroundprozessor. Center- und Rear-Lautsprecher waren also ebenfalls aus.
    Wie kann es sein, dass Geräte, die gar nicht in Betrieb sind, den Klang verändern, in diesem Fall die räumliche Ortung verbessern?
    Als Ursache fand ich dann den Centerspeaker. Er stand mit abgenommener Verkleidung auf dem TV. Durch seine gelben Keflarmembranen war er nicht zu übersehen, auch nicht für mein Unterbewußtsein. Meine Ohren hören den Kang der Sängerinnenstimme und orten sie akustisch irgentwo in der Bühnenmitte. Meine Augen sehen dort einen Lautsprecher. Mein Hirn hat die Erfahrung gemacht, dass Laute oft von Lautsprechern kommen und korreliert den etwa mittigen Klang mit der mittigen Position des (ausgeschalteten) Lautsprechers. Es liefert die Information: der Klang kommt genau aus dieser Richtung. Ich bin mir dessen natürlich nicht bewußt, und staune darüber, dass die Sängering exakt aus der Bühnenmitte singt.
    Ein zu Besuch kommender Bekannter staunte ebenfalls über die gute Ortbarkeit (ohne dass ich ihn voher darauf ansprach). Ich stellte einfach den ohnehin abgeschalteten Center-Lautsprecher weg, und schon war wieder alles beim alten (diffuseren).
    Wenn einem das Unterbewustsein solche Scherze spielt, ist jeder Hörtest 100% subjektiv.

    :D mit freundlichem Gruss Horst :thumbup:
    :thumbup: Hola, Si quieres ser bien servido, sírvete a ti mismo


    ..Unus pro omnibus, omnes pro uno 8o En la duda, ten la lengua muda

    Einmal editiert, zuletzt von Multi-Fanfare (3. März 2009 um 17:01)

  • Hi,

    Zitat

    In der Luft sind hohe Töne wirklich schneller

    was den Kern der Frage trifft ... ist es wirklich so das ich den Hochton schneller am Ohr hab als den Tiefton ?

    Die Schallgeschwindigkeit ist ja gleich, das Medium in dem es sich bewegt unterschiedlich, man spricht von dispersiven Verhalten der Medien wenn die Ausbreitung frequenzabhaenig ist.

    Sicher hat der Luftdruck, die Temperatur einen Einfluss auf die Ausbreitung erklaert aber nicht das hohe Toene schenller am Ohr sein koennten als tiefe Toene.

    Wir haben letzte Woche mal die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Pulsen auf Platinen berechnet (FR4) und sind auf 150 000 km/s gekommen (haengt vom Epsilon r ab und ist die halbe Lichtgeschwindigkeit). Das sind dann 0.15 mm /ps ...

    Vermutlich sind die Gruppenlaufzeiten von Tief und Hochtonfiltern unterschiedlich...

    Gruss Frank

  • Heißt das ich muss meine Bässe jetzt weiter nach vorne bauen um einen "vernünftigen" Klang hinzukriegen... :D

    Jan

  • ....also ich würde sagen das menschliche ohr erkennt da kein unterschied....der große renner sind spockie ohren.... :tear:

  • Zitat

    Original von Jan
    Heißt das ich muss meine Bässe jetzt weiter nach vorne bauen um einen "vernünftigen" Klang hinzukriegen... :D

    Jan

    die Entfernungen hier auf der erde sind viel zu klein um den unterschied beim Hören zu bemerken.....wenn du aber deine hörsignale ins Weltall schicken würdest und auf einem Lichtjahre entfernten planeten würde dir jemand zuhören können, würde er zuerst nur die hohen töne und später die tiefen Töne hören können..wie beinem Überschallflu wo du erst das flugzeug siehst und der Schall/knall später kommt..............wenn sich überhaupt eine Schallwelle im absoluten Nichts ausbreiten kann..denn im All ist ja kein Schallträger wie die Luft

    :D mit freundlichem Gruss Horst :thumbup:
    :thumbup: Hola, Si quieres ser bien servido, sírvete a ti mismo


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    Einmal editiert, zuletzt von Multi-Fanfare (3. März 2009 um 17:33)

  • Zitat

    Original von Multi-Fanfare
    eine persönliche Erfahrung.....nichts ist so wie es sein soll
    Ich stellte einfach den ohnehin abgeschalteten Center-Lautsprecher weg, und schon war wieder alles beim alten (diffuseren).
    Wenn einem das Unterbewustsein solche Scherze spielt, ist jeder Hörtest 100% subjektiv.


    Klingt alles sehr interessant. Hast du diese Wahrnehmung auch bei Kopfhörern?

    Ansonsten: Sorry for OT.

    Ich fahre einen T4, da habe ich keine Zeit für Hobbys

  • Zitat

    Original von FunBoy


    Klingt alles sehr interessant. Hast du diese Wahrnehmung auch bei Kopfhörern?

    Ansonsten: Sorry for OT.

    wäre einen Versuch wert........dein Unterbewusstsein weis ja das du ein Kopfhörer auf hast...also reagiert es anders.

    wenn du den Kopfhörer nicht spüren würdest und nicht wüsstest das du ein Kopfhörer auf hast...dann könnte es anders sein

    :D mit freundlichem Gruss Horst :thumbup:
    :thumbup: Hola, Si quieres ser bien servido, sírvete a ti mismo


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  • Zitat

    wenn sich überhaupt eine Schallwelle im absoluten Nichts ausbreiten kann..denn im All ist ja kein Schallträger wie die Luft

    Das kann sie wirklich und definitiv nicht. Keine Materie-keine Schallausbreitung. War mal vor einigen Dekaden im Physikunterricht die Frage, ob es sinnvol ist, auszurechnen, wie lange der Schall von der erde zum Mond braucht. Wir haben alle rumgerechnet, bis es dann hiess: Quatsch im Vakuum kein Schall. Naja, die Reaktion war dann :patsch::D

    Übrigens: Klick
    Das Breegen macht mit uns, was es will :D


    Alle sagen, "das ist unmöglich". Einer hatte das nicht gewusst, und es dann gemacht.

    2 Mal editiert, zuletzt von thommi (3. März 2009 um 17:46)

  • Genau mein Thema :P

    @Frank ... wer bringt Dich denn auf solche Gedanken ?( =)

    Temperaturabhängig ist Schall auf jeden Fall Wikipediaklick

    We es noch genauer/bestätigter habe will liest HIER das 1. Kapitel

    Frequenzabhänige Laufzeiten mal als Tabelle : Klick

    Multi-Fanfare
    Du hast eine ganze Menge Sachen geschrieben, auf alles Einzugehen wozu ich gern was schreiben würde, sprengt sicher den Rahmen der Frage.
    Aber ein ernst gemeintes Angebot:
    Komm doch mal auf Kaffee und Kuchen vorbei. Ist ja nicht so weit nach BS. Samstag vielleicht? Wenn das geschriebene deine Überzeugung ist, hätte ich bestimmt eine Überraschung für Dich :D

  • Hi,

    hab mir die Sachen durchgeschaut aber nichts dazu gefunden das der Schall sich frequenzabhänig verschieden schnell ausbreitet. Sicher ändert sich die Schalgeschwindigkeit mit der Dichte von Luft (Luftdruck, Temperatur) und es gibt verschiedene Wellenlängen (hier geht es aber mehr um Reflexion und Auslöschung) aber nix über hohe, tiefe Töne und deren Geschwindigkeit duch die Luft.

    Zitat

    mm/ps soll heissen mm/picosekunde?

    yup, pro Picosekunde läuft die elektrische Welle 0.15 mm weit über eine Platine.

    DiGruß Frank

  • Die Schallgeschwindigkeit hängt nur von der Temperatur der Luft ab. (Luftfeuchte aussen vor gelassen). Sie ist unabhängig von der Frequenz. Begründung: Es schwingen nur Moleküle stationär in der Luft, es werden keine Moleküle transportiert.

  • Hi,

    in der Literatur findet man die Aussage das Luft ein dispersives Medium ist aber das es nicht genau bestimmt wurde. Die Artikel sind aus den 20er Jahren 8o aber an der Luft hat sich wohl nicht viel verändert.

    Gruß Frank

  • Ausbreitungsgeschwindigkeiten
    Schallgeschwindigkeit in Stahl 5100 m/s
    Schallgeschwindigkeit in Holz 4000 m/s
    Schallgeschwindigkeit in Wasser (0°C) 1485 m/s
    Schallgeschwindigkeit in Luft (0°C) 332 m/s

    ich glaube das die gradlinige Geschwindigkeit von Tönen immer gleich schnell ist.......das heisst das der tiefe und der hohe Ton zur gleichen Zeit ankommen.

    aber ich glaube das der hohe Ton in der Wellengeschwindigkeit schneller sein muss als der tiefe Ton, weil der hohe Ton mehr Wellen hat und der Weg länger ist.

    kurz gesagt...der hohe Ton ist scheller und muss einen weiteren Weg machen.....und der tiefe Ton ist langsamer und hat dafür den kürzeren Weg....

    und deshalb kommen beide Töne zur gleichen Zeit an.

    :D mit freundlichem Gruss Horst :thumbup:
    :thumbup: Hola, Si quieres ser bien servido, sírvete a ti mismo


    ..Unus pro omnibus, omnes pro uno 8o En la duda, ten la lengua muda

    Einmal editiert, zuletzt von Multi-Fanfare (3. März 2009 um 21:38)

  • Zitat

    Original von Mikart
    Die Schallgeschwindigkeit hängt nur von der Temperatur der Luft ab. (Luftfeuchte aussen vor gelassen). Sie ist unabhängig von der Frequenz. Begründung: Es schwingen nur Moleküle stationär in der Luft, es werden keine Moleküle transportiert.

    Genauso ist es auch mit den Wellen im Meer. Sie gehen nur auf- und abwärts, bewegen sich eigentlich nicht fort, kam kürzlich mal auf Phoenix. Den Rest machen die Erdrotation, die Gezeitenund ein wenig der Wind aus.
    Um das Thema mal zu erweitern, aber etwas grenzwertig an OT gegangen: Wie macht sich das eigentlich mit Elektromagnetischen Schwingungen bemerkbar? ist 100 KHz und 100 GHz genauso schnell, oder ist das ähnlich? 100 KHz gehen wohl noch durch ein Kabel, 100 GHz läuft nur noch durch den Skineffekt an der Oberfläche des Kabels entlang, aber wie verhät es sich Wireless mit der Geschwindigkeit? Wellenlänge wird ja immer mit 300000 Km/s berechnet, also doch konstant ohne Rücksicht auf die Frequenz?


    Alle sagen, "das ist unmöglich". Einer hatte das nicht gewusst, und es dann gemacht.

    Einmal editiert, zuletzt von thommi (3. März 2009 um 21:55)