Warum sind die wetterbedingten Luftdruckschwankungen nicht als Schall hörbar?
-> Wetterbedingte Luftdruckänderungen erfolgen sehr langsam und sind deshalb nicht wahrnehmbar.
Beim Schall ändert sich der Schalldruck ändert sich sehr schnell und überlagert den Luftdruck um 20 mikro D (Dynamikumfang), das ist der Grund warum wir diese Änderungen wahrnehmen.
Luftdruck auf Meereshöhe: ca. 1013 hPa
• Tiefdruckgebiet: bis min. ca. 950 hPa
• Hochdruckgebiet: bis max 1060 hPa
Was besagt das Weber-Fechner’sche Gesetz?
= beschreibt den logarithmischen Zusammenhang zwischen Reizzuwachs und Empfindungszuwachs beim Menschen
-> Wahrnehmung eines Reizes nimmt proportional zum logarithmischen Wert seiner Intensität zu, d.h. für einen gleichen subjektiven Zuwachs benötigt man eine Verdoppelung des Reizes (Beispiel Helligkeit von Kerzen)
Wie ist der Schalldruckpegel definiert und welchen Vorteil bietet diese Darstellung im Vergleich zum absoluten Schalldruck?
Schalldruck = der durch die Schallschwingungen hervorgerufene Druck, seine Einheit ist Pascal. Er ist eine physikalische Größe.
Schalldruckpegel = das 20fach logarithmierte Verhältnis des gemessenen Schalldrucks zu einem Bezugsschalldruck. Seine Einheit ist Dezibel
-> durch die Einführung des Schalldruckpegels wurde der Zahlenbereich verkleinert, außerdem fängt die Messung erst bei 0dB an (Hörschwelle) und endet bei 140dB (Schmerzgrenze). Der Schallpegel entspricht so besser dem menschlichen Schallstärkeempfinden, das nicht linear sondern logarithmisch ist.
Mit welchen Parametern läßt sich eine Sinusschwingung vollständig beschreiben?
- Frequenz: Sie beschreibt die Anzahl der Perioden, die eine Schwingung in Abhängigkeit von der Zeit macht (meist pro Sekunde > Hz). Je höher die Frequenz, desto höher auch der Ton
- Amplitude: Sie beschreibt die maximale Auslenkung der Schwingung. Bei großen Amplituden entsteht ein "lauterer" Ton als bei niedrigen Amplituden.
- Phase: Sie ist die zeitliche Entfernung einer Schwingung von einem festgelegten Anfangswert.
- Periodendauer: Sie beschreibt die Zeit die eine Schwingung für eine Periode benötigt
- Wellenlänge: Sie beschreibt die Länge einer Periode
Was sind Longitudinalwellen?
Eine Longitudinalwelle ist physikalisch eine Längswelle, die in Ausbreitungsrichtung schwingt
Wie lang braucht eine 500Hz-Welle, um eine volständige Schwingung auszuführen?
Periodendauer T = 1/f
= 1/500 s = 0,002 s für eine Schwingung
Was versteht man unter Monopol/Punktschallquelle und Nah- bzw. Fernfeld?
Monopol/Punktschallquelle -> Schall geht von einer Punktquelle kugelförmig/kreisförmig ab —> im Nahfeld sind die “Biegungen“ dieses Kreises noch vorhanden, im Fernfeld sind diese eben
Welchen Frequenzbereich bezeichnet man in der Audiotechnik als Bässe, Grundton, Mitten und Höhen?
Bässe = 20Hz - 125Hz
Grundton = 125Hz - 400Hz
Mitten = 400Hz - 4kHz
Höhen = 4kHz - 20kHz
Was ist der Unterschied zwischen einer Schwingung und einer Welle?
Schwingung = Oszillation eines Luftmoleküls an einer Stelle, regelmäßiger Vorgang
Welle = gesamte Luftbewegung mit wellenförmiger und periodischer Verdichtung der Luftmoleküle in einem Bereich ihrer Schwingungen —> nicht die Moleküle verlassen ihren Platz, sondern die Energie als Welle
Was versteht man unter Schalldruck, Schallschnelle, Schallgeschwindigkeit und Druckgradient?
Schalldruck = lokale Verdichtung des Mediums, Effektivwert des Wechseldrucks -> skalare Größe
Schallschnelle = durch lokale Auslenkung vektorielle, gerichtete Größe des einzelnen Luftmoleküls -> Momentangeschwindigkeit eines schwingenden Teilchens
Schallgeschwindigkeit = Geschwindigkeit, mit der sich der sich Schallwellen in einem Medium ausbreiten (c = 343 m/s in trockener Luft bei 20°C)
Druckgradient = Ableitung des Schalldrucks (Druckänderung) nach einer räumlichen Koordinate
Nenne die Formel für Berechnung des Schalldruckpegels, wofür wird diese verwendet?
- Lautstärkewahrnehmung (in etwa) proportional zum logarithmischen Schalldruck
-> Daher Lautstärkeangabe als Schalldruckpegel
LSPL = 20 ⋅ log10(p/20μPa) [dBSPL]
Vergleichen Sie Licht und Schall hinsichtlich der für Wellen charakteristischen Größen.
Größen = Frequenz, Wellenlänge, Wahrnehmung
NICHT IN WIEDERHOLUNG
Charakterisieren Sie das Spektrum von periodischen Signalen.
Das Frequenzspektrum, meist einfach Spektrum, eines Signals gibt dessen Zusammensetzung aus verschiedenen Frequenzen an.
Obertöne sind ganzzahlige Vielfache der Frequenzen -> besitzen ein Linienspektrum
die Frequenz wird immer höher (=Tonhöhe)
Amplitude wird immer kleiner
Alle Schwingungen/Signale können als lauter Sinus-Schwingungen verschiedener Frequenz, Phase und Amplitude zusammengesetzt werden -> man kann aus den einzelnen Sinusfunktionen ableiten, wie ein System auf beliebige andere Signale/Schwingungen reagiert
Nennen und skizzieren Sie 5 in der Vorlesung behandelte Signale im Zeitbereich.
Sinus - nur eine Frequenz
Sägezahn - mehrere Frequenzen mit Obertönen verschiedener Amplituden
Dreieck und Rechteck - verschiedene Anteile von Obertönen, verschiedene Amplituden
—> alle Signale sind eine Summe aus vielen Sinustönen
Erläutern Sie die Fourier-Transformation
= Zerlegung eines Signals in die entsprechenden Sinuskomponenten
-> Verfahren, das (Frequenz-) Spektrum des Signals aus dem zeitlichen Verlauf zu berechnen
Ohne Informationsverlust reversibel!
-> Inverse Fourier-Transformation = aus dem (Oberton)spektrum kann wieder der Signalton zusammengesetzt werden/ der Zeitverlauf eines Signals kann aus dem kompletten Spektrum berechnet werden
Beachte: nicht hörbare Frequenzen werden “abgeschnitten”, weswegen das Signal nur eine Annäherung ist
Aus welchen (X-)Achsen setzt sich die bilgestützte Darstellungsmöglichkeit der Fourier-Transformation zusammen und was ist ihr Vorteil?
Zeit = Ausgangsdarstellung = Zeitbereich
Frequenz (um 90° gedreht -> einzelne Sinuskomponenten verschiedener Amplituden sichtbar) = Frequenzbereich
Phase
Y-Achse immer Amplitude
Vorteil: Alle drei Größen des Signals können dargestellt werden
In welchem Zusammenhang steht die zeitliche Änderung eines Signals und sein Spektrum?
-> Fourier-Transformation
Geben Sie ein Beispiel für die Veränderung des Phasenspektrums bei Veränderung des Signals im Zeitbereich.
Wenn man zwei Signale zu verschiedenen Zeitpunkten der Periode anschaut, können sie anders (z.B. “invertiert”) aussehen, da die Phase verschoben ist -> es handelt sich um das gleiche Signal, es besitzt nur eine Zeitverschiebung z.B. T/2, was einer Phasenverschiebung um π entspricht
—> durch einen unterschiedlichen Zeitbezugspunkt t = 0s entstehen verschiedene Phasenspektren
Wie unterschieden sich die Spektren von periodischen und nicht-periodischen Signalen?
Periodische Signale besitzen ein diskretes Linienspektrum, nicht-periodische Signale besitzen ein kontinuierliches Spektrum (Funktion)
Beispiel Rechteckimpuls:
-> periodische Rechteckimpulsfolgen haben ein diskretes Linienspektrum
-> je geringer die Pulsfrequenz, desto enger wird der Abstand der Spektrallinien zueinander (T=1/f)
-> Kontinuierliches Spektrum: Theoretisch besitzt ein Rechteckimpuls die Periodendauer T gegen ∝. Damit liegen die Spektrallinien „unendlich dicht“ beieinander, das Spektrum ist nun kontinuierlich und wird auch als kontinuierliche Funktion gezeichnet.
Warum sind in einem periodischen Signal nur Vielfache der Grundfrequenz enthalten?
Alle Sinuskomponenten müssen sich nach der gleichen Periodendauer T wiederholen! Nur die Vielfachen passen in dieses Zeitraster.
-> daher besitzen periodische Signale ein Linienspektrum
Warum ist ein Impuls ein ideales Testsignal für ein System?
Der Impuls wird gern für theoretische Betrachtungen verwendet, da er theoretisch ein unendlich weites, kontinuierliches Frequenzspektrum besitzt
-> sehr viele Frequenzen (gleicher Amplitude) werden gleichzeitig getestet
Wie hängen die Periodendauer T und die Impulsbreite τ zusammen? Welcher Vorteil ergibt sich daraus?
Das Zeitverhältnis zwischen einem Rechtecksignal und Impulsbreite/Impulsdauer ist das Tastverhältnis/Tastgrad = Impulsbreite τ/ Periodendauer T
-> Der Kehrwert der Periodendauer T entspricht dem Abstand der Spektrallinien im Spektrum.
-> Der Kehrwert der Impulsdauer τ entspricht dem Abstand der Nullstellen im Spektrums (an der Stelle 1/τ).
Vorteil: Periodendauer T und Pulsdauer τ lassen sich auch im Frequenzbereich bestimmen!
Was ist die Besonderheit bei Sprüngen in einem Signal?
bei solch schnellen Übergängen sind theoretisch Sinus-Schwingungen unendlich hoher Frequenzen enthalten
-> da Übergänge auch mit Energiefluss verbunden sind, sind Signale in der Natur immer frequenzmäßig begrenzt, da keine “unendlich” schnellen Sprünge möglich sind!
-> Signale, die keine schnellen Übergänge haben, enthalten auch keine hohen Frequenzen
Was ist der Zusammenhang zwischen Kenngrößen im Zeich- bzw. im Frequenzbereich?
Alle großen zeitlichen Kenngrößen erscheinen im Frequenzbereich klein, alle kleinen zeitlichen Kenngrößen erscheinen im Frequenzbereich groß
-> Kehrwert = anti-proportionaler Zusammenhang
-> kurze Periodendauer = hohe Frequenz, lange Periodendauer = niedrige Frequenz
Was ist Rauschen in der Audiotechnik?
Mit Rauschen wird ein Schallsignal bezeichnet, welches sich aus Anteilen aller Frequenzen zusammensetzt, die in keiner festen Phasenbeziehung zueinander stehen und deren Pegel statistisch wechselt.
Definieren Sie “schallhart” und “schallweich”.
schallhart: hohe Anteile der auf die Mediengrenze einfallenden Schallenergie wird in das Quellmedium zurück “reflektiert”.
schallweich: hohe Anteile der auf die Mediengrenze einfallenden Schallenergie wird vom zweiten Medium “absorbiert”.
Welchen Einfluss haben schallharte Hindernisse auf das Schallfeld in Abhängigkeit von der reproduzierten Frequenz?
Alle Schallanteile, deren Wellenlänge größer als die Ausdehnung der Hindernisse sind, werden um das Hindernis herumgebeugt. Der Schallschatten wird durch diese Schallbeugung „aufgehellt“, er ist daher – wie bei der Beugung von Licht – kein scharfer Schatten, sondern eine breite Zone mit mehr oder weniger ausgeprägten Klangverfärbungen, d. h. „Verdumpfungen“ des Klangbilds.
Die Wirkung eines Hindernisses im Schallfeld ist umso stärker, je größer das Hindernis ist:
ist der Durchmesser des Hindernisses nur doppelt so groß wie die Wellenlänge λ, dann wird der Schall immer noch fast vollständig um das Hindernis herum gebeugt.
Erst wenn die Ausdehnung d des Hindernisses größer als das Fünffache der Wellenlänge ist, entsteht für die Frequenz f und höhere ein hörbar verdumpfender Schallschatten.
Wie wirkt sich die Form eines Objekts auf die Schallreflexion aus?
Konvexe Fläche -> Gleichmäßige Reflexion in alle Richtungen
Konkave Fläche -> Alle Schallwellen werden in dieselbe Richtung “reflektiert” und kreuzen sich gemeinsam ein einem Punkt
-> die Wellenlänge muss immer beachtet werden!
Erläutern Sie Schallreflexion anhand eines Beispiels.
Vergleichbar mit Reflexion in der Optik -> Schall wird an einem Objekt “zurückgeworofen”. Dabei gilt: “Einfallswinkel = Ausfallswinkel” und der akustische Brechungsindex.
Beispiel: Konvexes Deckensegel eines Konzertsaals, der die vom Orchestergraben gegen die Decke treffende Musik in Richtung des Publikums reflektiert.
Erklären Sie Schallabsorption anhand eines Beispiels.
Die Schallabsorption bezeichnet die Verminderung von Schallenergie insbesondere durch Umwandlung in Wärme. Absorbieren ist gleichbedeutend mit „Schlucken“ und „Aufsaugen“.
Beispiel: Verringerung des Nachhalls, Verbesserung des Raumklangs in einem Zimmer/Studio durch Absorber
Was versteht man in der Akustik unter Streuung?
Schall trifft auf eine unregelmäßige Oberfläche
das Reflexionsverhalten muss immer im Zusammenhang mit der Wellenlänge betrachtet werden = Reflexionsgesetz
—> wenn die Wellenlänge vergleichbar mit den Abmessungen der einzelnen Teilflächen ist kommt es zu diffuser Streuung des Schalls in alle Richtungen.
—> bei großer Fläche kommt es zur idealen Reflexion (Einfallswinkel = Ausfallswinkel)
Was sind Beugung und Abschattung in der Akustik und wie beeinflusst die Wellenlänge diese?
a + b: Beugung des Schalls, ist das Loch gleich groß oder kleiner als die Wellenlänge, so entstehen dahinter Kugelwellen (Beugung). Ist das Loch größer, so ergibt sich bei entsprechender Größe des Spalts oder der Blende ein gleichgroßes hindurchtretendes Wellenbündel.
c + d: Abschattung, ist das Hindernis kleiner gleich der Wellenlänge, so entsteht noch kein Schallschatten, der Schall wird um das Hindernis herum gebeugt. Bei größerem Hindernis (5* λ) entsteht hinter dem Objekt ein Schallschatten mit abgedämpftem Schallfeld (nicht ganz so einfach wie auf der Abbildung)
Erläutern Sie den Kammfiltereffekt - nennen Sie ein Beispiel für sein Auftreten und eine Anwendung des Effekts.
Kammfilterung tritt auf, wenn Schall mit sich selbst innerhalb kurzer Zeitabstände (1-25 ms) überlagert wird -> Schallsenke wird von Zwei “Schallstrahlen” etwa gleichen Pegels erreicht. Kammfilterung kann auf zwei Arten auftreten:
Durch Reflexion: Gegenstände reflektieren den Schall zusätzlich (z.B. Rednerpult, Tisch) -> Lösung ist das flache Hinlegen des Mikrofons
Weil mehr als ein Mikrofon an ist und das identische Signal von verschiedenen Positionen erfassen.
-> es kommt entweder zu Pegeladdition (Vielfache nλ) oder zu totaler Auslöschung des Schalls (bei Phasenverschiebung (n+1/2)λ)
Frequenzgang des Effekts erinnert an einen Kamm
Anwendung: Noise-Cancelling Kopfhörer -> aktive Lärmkompensation durch zusätzlich invertiert zugeführten Schall in Kopfhörern
Skizzieren Sie qualitativ den Schalldruckverlauf einer Raumimpulsantwort?
In einem Raum von 800m3 Volumen produziert eine Schallquelle in nur einer Sekunde
etwa 200.000 Reflexionen -> durch gleichverteilung der Ausbreitungsrichtungen entsteht ein diffuses Schallfeld
Wie ist die Nachhallzeit definiert und wie kann sie gemessen werden?
Nachhallzeit beschreibt die Zeitdauer in der das diffuse Schallfeld eines Raumes um 60dB abgefallen ist nachdem die anregende Schallquelle abgeschaltet wurde
Aufgrund von mangelnder Messdynamik wird der Wert auch im Bereich von 20dB oder 30dB genähert und dann umgerechnet
Die Ermittlung erfolgt durch Messung der Steigung des Schalldruckpegelverlaufs über die Zeit nach abschalten der Schallquelle
Die Angaben könne nach Oktaven oder Terzen aufgelöst angegeben werden
Wie unterscheidet sich der Aufbau eines Absorbers für hohe Frequenzen von dem eines für tiefe Frequenzen - begründen Sie ihre Antwort.
Höhenabsorber:
Materialien die der Luft durch Reibungsverluste Energie entziehen.
Am effektivsten wenn er im Schnellemaximum angebracht wird d.h. in der Regel ein Viertel der Wellenlänge von der Wand entfernt
Beispiel: Mineralwolle verschiedener Dicken
Tiefen- und Mittenabsorber:
Deckplatte auf einen Rahmen (beides meist aus Holz) in einem bestimmten Abstand zur Wand montiert.
Die Konstruktion muss luftdicht abgeschlossen sein. Poröses Material im Rahmen erhöht den Absorptionsgrad, solange dieses die Platte nicht berührt und damit am Schwingen hindert.
Ein Plattenschwinger funktioniert nach dem Masse-Feder-System: Die Schallenergie wird von einer Platte mit einer bestimmten Masse aufgenommen und in mechanische Energie umgewandelt. Die eingeschlossene Luft hinter der Platte wirkt als Feder und bedämpft die Schwingung der Platte.
Die absorbierende Wirkung ist bei einer bestimmten Resonanzfrequenz am stärksten, die Anwendung ist daher auf eher schmalbandige Tiefen- und Mittenabsorber beschränkt.
Was beschreibt der Absorptionsgrad?
Die Wirkung eines Absorbers wird mit dem Absorptionsgrad angegeben:
α = 0: Keine Absorption; einfallender Schall wird vollständig reflektiert.
α = 1: Vollständige Absorption der Schallenergie.
-> Der Absorptionsgrad von α = 1 bezieht sich auf eine Fläche von 1m² „offenes Fenster“. Und in der Tat hat ein offenes Fenster in einem ansonsten geschlossenen Raum die maximale Schallabsorption, da hier der Schall nach außen entweicht und somit komplett „verschwindet“
Was ist ein Reibungsabsorber?
Eine Schallwelle wird durch Reibungsverluste in Wärme umgewandelt. Dies passiert am effektivsten, wenn sich ein starker Strömungswiderstand (z.B. Mineralwolle) im Schnellemaximum der Schallwelle befindet und die Teilchenbewegung abbremst.
—> Schnellenmaximum = stärkste Teilchenbewegung (λ/4 vor der Wand)
Was ist “Wellentheoretische Raumakustik”?
Wellentheoretische Effekte treten auf wenn die Wellenlängen in die Größenordnung der geometrischen Dimensionen der beteiligten Räume oder Gegenstände kommen
Kammfiltereffekt durch Interferenzen
Ausbildung von stehenden Wellen
Was versteht man unter einer Stehenden Welle? In welchem Frequenzbereich treten diese in Räumen vornehmlich auf?
= Überlagerung (=Interferenz) einer hinlaufenden und einer zurücklaufenden/reflektierten Welle —> auch Raummoden genannt
-> treten dann auf, wenn ein ganzzahliges Vielfaches (einmal, zweimal, dreimal, …) der halben Wellenlänge einer Schallwelle der Länge des Raumes entspricht: Eigen-/Resonanzfrequenz
-> n ist die Ordnung der Mode die auch gleichzeitig der Anzahl der Schalldruckminimal bzw. Schnellemaxima entspricht, c ist die Schallausbreitung, d die Distanz der Wände
-> an der Wand immer sogenannte Druckbäuche befinden, da die Luftteilchen sich dort nicht bewegen können, je nach Wellenlänge kommt es an verschiedenen Stellen zu Schwingungs-/Druckbäuchen (Maxima) und Schwingungs-/Druckknoten (Minima, Amplitude 0), an den Wänden befinden sich aber in jedem Fall Druckbäuche.
Was sind Raummoden erster/zweiter/dritter Ordnung?
Ordnung: Schwingung mit Eigenfrequenz = Grundfrequenz
Ordnung und weitere -> ganzzahlige Harmonische der Grundfrequenz
Bennenen Sie folgende Bauteile der Akustik:
Erklären Sie den grundlegenden Aufbau des Gehörs.
Außenohr: Ohrmuschel bis zum Trommelfell
Mittelohr: Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss und Steigbügel), verbunden mit schwingendem Trommelfell und ovalem Fenster (Innenohr); Eustachische Röhre
Innenohr: Cochlea, aufgerolltes Hörorgan zwischen ovalem Fenster und rundem Fenster, gefüllt mit Lymphflüssigkeit -> Flüssigkeit schwingt und regt in der Basilarmembran liegende Haarzellen an, die den Hörreiz ans ZNS weiterleiten
Was ist die Funktion des Mittelohrs?
Impedanzanpassung: Aus schwachen Kräften mit großer Auslenkung des Trommelfells werden größere Kräfte mit geringer Auslenkung des ovalen Fensters
Was versteht man unter den Kurven gleicher Lautstärke und wo werden diese technisch genutzt?
= Isophone
-> der Mensch hat unterschiedliche Empfindlichkeit für unterschiedliche Frequenzen: 2-4 kHz wegen Sprache evolutionär am empfindlichsten, tiefe Frequenzen hören wir “schlechter”
-> Testtöne unterschiedlicher Frequenz werden in Bezug zu einem 1kHz Ton zu gleicher Lautstärke justiert. Die Töne haben dann gleiche Lautstärke aber unterschiedlichen Schallpegel
Einheit “phon”: Ein Ton beliebiger Frquenz hat die Lautstäkre x phon, wenn er genauso laut wahrgenommen wird, wie ein 1 kHt-Ton mit einem Schalldruckpegel von x dB (SPL)
Wo werden Isophone technisch genutzt?
Frequenzbewertungsfilter
Um der Frequenzabhängigkeit des Gehöres Rechnung zu tragen benutzt man in der Messpraxis sogenannte genormte Bewertungsfilter:
• A-Filter: Phon-Kurve bei niedrigen Schallpegelbereich (0-30 phon)
• B-Filter: Phon-Kurve im mittleren Bereich (30-60 phon)
• C-Filter: Phon-Kurve im hohen Schallpegelbereich (über 60 phon)
Bei Lärmmessungen werden A-Filter verwendet - diskutabel, da dieser Filter tiefe Frequenzen unverhältnismässig abschwächt
-> entsprechende Buchstaben der Frequenzbewertung werden als Index der Messgröße gekennzeichnet, z. B. wird ein A-bewerteter Schalldruckpegel in der Praxis auch häufig in dBA oder dB(A) angegeben
Was versteht man unter dem Begriff der Maskierung? Geben Sie ein Beispiel für die Anwendung
Sinuston maskiert durch weißes Rauschen: sechs unterschiedliche Pegel der Sinustöne, oder durch Schmalbandrauschen: unterschiedliche Pegel und unterschiedliche Frequenzen
-> Maskierungsschwelle: darüber liegende Sinustöne sind hörbar, leisere/tiefere werden vom Rauschen maskiert
-> macht man sich bei Kompression zu Nutze. Maskierte Töne können bei mp3 Dateien herausgefiltert werden!
Was versteht man unter virtueller Tonhöhe von Klängen?
= Rekonstruktion des Grundtons aus den Obertönen
-> Mechanismen der Tonhöhenwahrnehmung dienen dazu, Informationen aus verschieden Frequenzbereichen zu integrieren
-> der Grundton wird nicht wahrgenommen, da der Klang bandbegrenzt ist, das Gehirn ergänzt jedoch aus den vorhandenen Obertönen den Grundton selbst!
Beispiel: männlicher Radiosprecher, hat Grundton von 100 Hz, Bandbegrenzung ist jedoch 300 Hz bis 4000 Hz -> man hört eigentlich nur die Obertöne
Was besagt das Gesetz der 1. Wellenfront und wo kann es genutzt werden?
-> der Richtungseindruck erfolgt stets von der Ortung der ersten Wellenfront (Primärschallquelle)
-> Änderung der Primärschallquelle nur, falls Sekundärschallquelle sehr deutlich lauter (ab >10 dB innerhalb von 30 ms)!
Anwendung: Beschallung eines Konzerts -> Hauptbeschallung von der Bühne, Delay Line in einer bestimmten Entfernung, die verzögert beschallen, sodass die Musik lauter vernommen wird, die Bühne aber immer noch als Schallquelle wahrgenommen wird
Auf welchen zwei Prinzipien basiert die Lokalisation von Schallereignissen?
-> Laufzeitunterschiede (< 1 kHz) und Intensitätsunterschiede (> 1 kHz)
Das räumliche Hören basiert auf der Analyses des Gehirns
Grundlage sind die Eigenschaften des Signals an einem Ohr und die Unterschiede zwischen den Ohren ->binaurales Hören (2 Ohren)!
Für die Beschreibung von Hörereignisorten und Ausdehnungen wird ein kopfbezogenens Koordinatensystem verwendet:
-> Lokalisation verschiedener Richtungen in der horizontalen und vertikalen Ebene unterschiedlich genau! Vor allem große Fehler bei seitlichem Schalleinfall
Welche zwei Wandlungsprozesse finden in einem Mikrofon statt?
Akustisch-mechanische Wandlung:
Membran des Mikrofons wird von den eintreffenden Schalldruckschwingungen in Bewegung versetzt, d.h. die akustische Energie des Schallereignisses wird in die mechanische Energie der Membranschwingung verwandelt -> Membran und Gehäuse, in das die Membran eingespannt ist, bilden zusammen den Empfänger: die Mikrofonkapsel.
Mechanisch-elektrische Wandlung:
In einem zweiten Schritt wird diese mechanische Schwingung der Membran in eine elektrische Wechselspannung umgewandelt. Die dafür zuständige Baugruppe wird als eigentlicher Wandler bezeichnet. -> elektrodynamische oder elektrostatische Wandler
Welchen Prinzipien liegen den Kennwerten eines Mikrofons zugrunde?
Empfängerprinzip
Das Empfängerprinzip besagt, wie und aus welchen Richtungen das Mikrofon Schallereignisse aufnimmt.
-> Bauweise bestimmt Frequenzgang und Richtcharakteristik
Wandlerprinzip
Das Wandlerprinzip besagt, wie das Mikrofon die Schallenergie (Schwingungen der Luft) in ein elektrisches Signal wandelt
-> Bauweise bestimmt Frequenzgang und Impulsverhalten
Erläutern sie die drei wichtigen Kennwerte eines Mikrofons.
Frequenzgang -> beschreibt die Empfindlichkeit (= Ausgangsspannung bei gegebenem Schalldruck) des Mikrofons in Abhängigkeit von der Frequenz des Schallsignals. Er wird als Kurve in einem Pegel-Frequenz-Diagramm dargestellt.
Richtcharakteristik -> beschreibt die Richtungsabhängigkeit der Mikrofonempfindlichkeit. Sie gibt Aufschluss über die bevorzugten Aufnahmerichtungen des Mikrofons und wird graphisch im Polardiagramm dargestellt
Impulsverhalten -> beschreibt wie rasch und damit präzise ein Schallimpuls in eine elektrische Spannung gewandelt wird. Je exakter das akustische Signal als elektrisches Signal dargestellt wird, um so besser ist die Impulstreue. Um diese Eigenschaft zu bestimmen, muss das Einschwingen und Ausschwingen betrachtet werden.
Was zeigt ein Polardiagramm eines Mikrofons?
Polardiagramm zeigt die Richtcharakteristik -> kreisförmig und beschreibt die richtungsabhängige Lautstärke. 0° = Haupteinsprechrichtung des Mikrofons. Eine Linie entspricht dabei einer bestimmten, anzugebenden Frequenz. Je näher die Linie bei einem bestimmten Winkel dem Kreismittelpunkt ist, umso leiser ist das Mikrofonsignal unter diesem Winkel relativ zu 0°.
Beispiel: Niere
Was ist eine Richtcharakteristik und welche Arten gibt es?
Die Richtcharakteristik gibt an, aus welcher Richtung und wie stark bzw. empfindlich ein Mikrofon auftreffende Schallwellen aufnimmt.
-> dargestellt in einem Polardiagramm (Oberseite ist 0° = “vorne”)
-> Kugelcharakteristik nur beim Druckgradienten, alle anderen Richtcharakteristiken bei Druckgradientenempfängern
Beschreiben Sie die Funktionsweise des Druckempfängers
Beim Druckempfänger wird die Membranauslenkung durch den Luftdruck verursacht.
-> ähnlich wie das Ohr aufgebaut: nach hinten geschlossenes Gehäuse mit einer Kapillare zum Druckausgleich, Schalldruck erreicht die Membran nur von der Vorderseite
-> Druckempfänger sind ungerichtet: nach allen Seiten gleiche Empfindlichkeit der Druckempfängerkapsel = Kugelcharakteristik (bis 1 kHz ideal)
-> bei hohen Frequenzen von rückwärts auftretendem Schall kommt es zu gewissen Abschattungen, da das Mikrofongehäuse für kurze Wellenlängen ein Hindernis darstellt = Schallschatten
Beschreiben Sie die Funktionsweise des Druckgradientenempfängers.
Beim Druckgradientenempfänger wird die Membranauslenkung durch den Druckgradienten (Druckunterschied) verursacht
-> Gehäuse ist zu beiden Seiten geöffnet (Dipol) bzw. frei aufgehängte Membran, die sowohl nach hinten als auch nach vorne schwingen kann
-> Druckgradientenempfänger sind richtungsabhängig: Je nachdem, aus welcher Richtung der Schall auf die Kapsel trifft, fallen die Druckunterschiede größer oder kleiner aus, zur Seite kaum empfindlich, da sich Schwingungen nach vorne und hinten “auslöschen” = Richtcharakteristik Acht
-> Halboffene Druckgradientenempfänger -> Druckgradientenkapsel ist modifiziert, indem man auf der Membranrückseite eine halboffene Konstruktion anbringt. Diese Konstruktion stellt für den Schall einen zusätzlichen "Umweg" dar. Mit der Weglänge ändert sich auch die Laufzeit -> “akustische Laufzeitglieder” genannt = Richtcharakteristik Niere
Skizzieren und beschreiben Sie den Frequenzgang eines Druckgradientenempfängers.
-> keine großen Unterschieden zwischen Vor- und Rückseite der Membran bei langen Wellen
-> nach Erreichen des ersten Maximums bei höher werdenen Frequenzen kann ein Kammfiltereffekt entstehen, da die gesamte Welle in den Zeitraum zwischen Vorder- und Rückseite der Membran passt
Lösung: tiefe Frequenzen werden durch Filter verstärkt
Welche störenden Effekte treten insbesondere bei Druckgradientenempfängern auf und wie können diese vermieden werden?
Nahbesprechungseffekt
-> tiefe Frequenzen werden bei sehr naher Positionierung der Schallquelle vor dem Mikrofon angehoben werden – nicht zwingend ein Mangel, kann auch als Gestaltungsmittel (z.B. bei Gesang) genutzt werden
Lösung: entsprechende Entfernung des Nutzers vom Mikrofon
Poppgeräusche
-> Übersteuerung des Druckgradientenempfängers durch starke Luftbewegungen bei gesprochenen/gesungenen Explosivlauten wie P, B und T (wirken extrem tieffrequent)
Lösung: Popschutz/Pop-Filter (Stoff-bespannter Ring)
Windgeräusche
-> Bei Außenaufnahmen oder Blasinstrumenten/Bassdrums können starke Luftbewegungen auftreten, die vom Mikrofon als tieffrequenter Störschall übertragen werden -> dumpfes Donnern/Rauschen, schwer im Nachhinein rauszufiltern
Lösung: Windschutz am Mikrofon (Korb + ggf. Fell)
Körperschall
Lösung: Körperschallentkopplung durch stossabsorbierende Aufhängung
Erläutern Sie die Bau- und Funktionsweise eines Interferenzempfängers.
= Druckgradientenempfängerbasis, an deren Vorderseite zusätzlich ein Rohr mit seitlichen Öffnungen (Bohrungen oder Schlitzen) angebracht wird -> kaskadierte Laufzeitglieder.
-> Schall von vorne geht rein, Schall von den Seiten interferiert und wird “ausgelöscht”
-> Rohr wird nach seiner Funktionsweise Interferenzrohr, nach seiner Wirkungsweise Richtrohr genannt. = Richtrohrmikrofon
-> oberhalb von 1 kHz Keule, unterhalb von 1 kHz Niere/Superniere/Hyperniere
Vergleichen Sie Druckempfänger und Druckgradientenempfängermikrofone.
Charakterisieren Sie den elektrostatischen Wandlertyp.
Elektrostatische Wandler
-> basiert auf Kapazitätsänderungen eines Kondensators. Die Mikrofonmembran funktioniert selber als Elektrode eines Plattenkondensators (muss sie leitfähig sein -> hauchdünne Metallfolie oder metall- bedampften Kunststofffolie). Als Gegenelektrode kommt eine massive, durchlöcherte Metallplatte zum Einsatz. Elektrode (Membran) und Gegenelektrode (Metallplatte) bilden zusammen die Mikrofonkapsel, die als geschlossener Druckempfänger oder als offener Druckgradientenempfänger konstruiert werden kann.
=> Kondensatormikrofon
Der Abstand zwischen den beiden Elektroden beträgt lediglich wenige Hundertstel Millimeter, die Elektroden-Membran bewegt sich lediglich um einige Zehntausendstel Millimeter -> reicht dennoch für eine Kapazitätsänderung
-> kann noch nicht als Audiosignal verwendet werden, muss zuerst in eine Ausgangsspannung transformiert und an den Mikrofonverstärker angepasst werden, der sie verarbeiten soll.
Was sind die zwei weit verbreiteten Wandlertypen der Mikrofontechnik?
elektrodynamischer Wandler
elektrostatischer Wandler
Charakterisieren Sie den elektrodynamischen Wandlertyp.
Elektrodynamische Wandler
-> mechanisch-elektrische Wandlung erfolgt bei elektrodynamischen Mikrofonen durch einen elektrischen Leiter, welcher in der Membran integriert oder mit dieser verbunden ist. Dieser Leiter bewegt sich mit der Membran im Luftspalt eines Magneten und es kommt zur Induktion.
=> Tauchspulenmikrofon
Erklären Sie den Begriff ”Phantomspannung”.
Ein Kondensatormikrofon benötigt eine Versorgungsspannung, für die Kapselvorspannung und zum Betrieb des Verstärkers
-> kann über eine eingebaute Batterie oder über eine separate Leitung zugeführt werden, aber wenig praktikabel. Bei symmetrischer Mikrofonleitung gleichzeitige Versorgung des Mikrofons mit Gleichspannung.
-> heute gebräuchliche Speiseart: Phantomspeisung P48 mit Spannung von +48V auf beiden Adern bezogen auf die Masse.
-> Wechselstrom-Audiosignal wird durch die Phantomspeisung nicht beeinträchtigt
Vergleichen Sie Tauchspulen- und Kondensatormikrofone.
Tauchspulenmikrofone
+ deutlich robuster
+ arbeiten auch bei hohen Schalldruckpegel ohne Verzerrungen
- schlechtere Impulstreue
Kondensatormikrofone
+ deutlich bessere elektroakustische Eigenschaften
+ bessere Impulstreue
- vergleichsweise empfindlich
Welcher Mikrofontyp hat die bessere Impulstreue?
Kondensatormikrofon
-> schnelleres Impulsverhalten = bessere Impulstreue
Tauchspulenmikrofon
-> trägeres Impulsverhalten = schlechtere Impulstreue
Wie werden bei Doppelmembranmikrofonen umschaltbare Richtcharakeristiken erzielt?
durch einen Doppelmembranwandler:
Was ist die Besonderheit bei einer durch einen Doppelwandler erzeugten Kugelcharakteristik?
-> Empfängerprinzip des Mikrofons ändert sich nicht – es wird nicht zum Druckempfänger.
-> Abbildung der tiefen Frequenzen ist bei einer solchen "zusammengesetzten" Kugel nicht so gut wie bei der „echten" Kugel eines Druckempfängers
-> Nahbesprechungseffekt, der bei einem Druckempfänger nicht auftritt, bleibt bei einem als Kugel arbeitenden Doppelmembranwandler bestehen.
Was ist bei der Zusammenschaltung zweier analoger Geräte zu beachten?
Die Ausgangswechselspannung soll mit möglichst geringen Verlusten übertragen werden
-> Stromfluss und umgesetzte Leistung müssen sehr gering sein
-> Spannungsanpassung: Die Spannungsverteilung zwischen zwei Geräten hängt von deren Ausgangs- und Eingangsimpedanzen ab. Ein kleiner Teil der Spannung fällt an der Ausgangsimpedanz der Signalquelle ab. Damit diese Verlustspannung aber möglichst gering bleibt, muss die nachfolgende Eingangsimpedanz sehr viel größer sein:
Ausgangsimpedanz ZA << Eingangsimpedanz ZE
Was ist der Vorteil einer symmetrischen Signalführung? Wie wird dieser erreicht?
Vorteil: Fehler (also Störgeräusche durch induktive und elektromagnetische Störfelder) können eliminiert werden:
-> Bei einer Summierung der phasen-invertierten Signale A+B löscht sich durch die Polaritätsumkehr das Nutzsignal vollkommen aus, übrig bleibt lediglich das Störsignal.
-> daher stattdessen Subtraktion der Signale im Differenzverstärker: Das Ergebnis ist das reine Nutzsignal ohne Störgeräusche, die sich durch die Subtraktion gegenseitig aufheben (Amplitude verdoppelt sich dabei nicht, denn sie wird vorher halbiert).
-> beide Adern mit dem Erdpotential abgeschirmt, um zusätzlich Störeinflüsse zu verhindern = geerdet
Erklären Sie den Unterschied zwischen symmetrischer und unsymmetrischer Signalführung.
Unsymmetrische Signalführung: Zwei Adern, eine für Masse und Schirmung (gegen Einstreuung von Fremdsignalen aus externen Magnetfeldern), nur eine Ader für das Nutzsignal; Ader und Schirm haben unterschiedliche Spannung
+ günstig, robust, platzsparend
- anfällig für Störgeräusche
- sind für weitere Strecken ungeeignet
-> eher im Consumer-Bereich
Beispiel: Instrumenten- oder Speakerkabel
Symmetrische Signalführung: Drei Adern, eine zweite Ader für das Nutzsignal (kalt) mit entgegengesetzter Polarität = Phasen-Invertierung (180°)
+ kaum Störgeräusche durch gegenseitige Auslöschung der 2 Adern
-> im professionellen Bereich beinahe ausschließlich symmetrische Übertragung!
Beispiel: Mikrofonkabel, Telefonleitungen etc.
Welchen Einfluss hat der Querschnitt eines Lautsprecherkabels auf das Signal?
Jedes Kabel hat einen Ohmschen Widerstand, der von der Länge, dem Querschnitt und dem spezifischen Widerstand des Leitermaterials abhängt
-> Damit Leistungsverluste gering bleiben, muss geringer Widerstand erzeugt werden
-> größerer Leitungsquerschnitt = geringerer Widerstand!
Was ist der Unterschied zwischen einem VU-Meter und einem PPM?
VU-Meter (volume units meter) -> besitzen quadratische Skalierung und zeigen durch die Trägheit des Zeigers Mittelwerte an. Kurze Pegelspitzen werden nicht angezeigt. Dafür sind die "Peak"-LEDs neben den Instrumenten zuständig.
-> zeigt Mittelwert
PPM (peak program meter) -> besitzen logarithmische Skalierung. Auftretende Pegelspitzen werden kurzfristig gespeichert, wodurch der Zeiger wenige ms Zeit hat, sich auf diesen Wert einzustellen. Manche Geräte besitzen einen Spitzenwertspeicher, welcher praktisch verzögerungsfrei arbeitet und kurzzeitig eine LED aufleuchten lässt.
-> zeigt maximale Pegelwerte
-> Unterschied zwischen VU- und Peak-Wert heißt Scheitelfaktor oder Crestfaktor
Was beschreibt die Einheit Dezibel?
Ein Dezibel ist ein Zehntel Bel -> dB = die eigentliche Einheit ist das Bel (Namensgeber Alexander Graham Bell)
= Hilfseinheit zur Kennzeichnung von Pegeln und Maßen.
-> Verhältnis von zwei Leistungs- oder Energiegrößen
-> nie reines dB, sondern immer mit entsprechendem Bezug z.B. dBSPL (Schalldruckpegel), dBu/dBv (Bezugsspannung), dBA/dBB (Frequenzbewertungsfilter)
Angegeben wird nicht die eigentliche Verhältniszahl sondern deren Logarithmus:
-> Zweite Gleichung: P = U I = U U/R = U²/R und Potenzregel bei Logarithmus (Exponent im log wird als Faktor vorgezogen) -> mal 2
Was beschreibt die Pegeleinheit dBSPL?
SPL = “sound pressure level” = Schalldruckpegel
-> gibt durch eine Schallwelle verursachte Abweichung vom Atmosphärendruck an
-> Bezugswert 20 µPa
Was versteht man unter einer Bezugsspannung und wieso ist diese Angabe bei der Zusammenschaltung unterschiedlicher Audiogeräte relevant?
Pegelangaben werden im professionellen Audiobereich als absoluter Spannungspegel angegeben. Dabei muss der Bezugswert (z.B. der Ausgangsbuchse) angegeben werden.
-> dBu = 0,775V Bezugsspannung -> 0 dBu entsprechen 0,775 V
-> dBV = 1V Bezugsspannung -> 0 dBV entsprechen 1 V
-> in der digitalen Signalverarbeitung wird zusätzlich eine dBFS (full scale) angegeben (0 dBFS repräsentiert den höchstmöglichen Signalpegel innerhalb der digitalen Sphäre)
Ein Mikrofonvorverstärker weist eine Verstärkung von 50dB auf. Um welchen Faktor wird die Eingangsspannung verstärkt (Wert und Formel)?
Formel: Lu = 20*log10 (U1/U2)
-> U1/U2 ist der Faktor -> x
Lu = 50 dB
50 dB = 20*log10(x)
log10(x) = 50/20
x = 10^(50/20)
Faktor = 316,23
Pegelrechnung:
Um wieviel dB muss das Effektgeräte das Signal verändern, damit das Summensignal +6dB erreicht?
EQ (+5dB)
Panpot (-15dB)
Fader (-10dB)
Mischverstärker (+20dB)
-> summieren sich zu 0 dB
0,5 mV -> umrechnen
-> 1,55 V bedeutet dbU -> weiß man, wenn man Werte in Formel einsetzt ( 6 dB = 20 * log (1,55V/x)
LU = 20 ⋅ log10(U/0,775V)[dBU] = 20 ⋅ log10(0,0005 V/0,775)
= -63,8 dBu
-63,8dB (Mikrofon) + 48dB (Verstärker) + 0dB (hinten) = -15,8
-15,8dB auf + 6dB
= 21,8 dB Verstärkung am Effektgerät
Aus welchen Bereichen besteht ein analoges Mischpult? Beschreiben Sie die jeweiligen Funktionen.
Eingangskanäle: viele, gleich aufgebaute Kanäle
-> einzelne Einstellungen/Regler für jeden Kanal, Panning und Routing der einzelnen Kanäle auf die Subgruppen
Master-Sektion: In der alle Eingänge gemischt werden, z.B. aus 16 werden 6 am Ausgang
-> Main Fader, Subgruppen Fader, Routing der Subgruppen zum Hauptmix
Monitoring-Sektion: Abhören von etwas anderem, als aufgenommen wird
-> Quelle für die Abhöre/Monitoring, Abhörlautstärke, Umschaltung After Fader Listening (Solo in Place) oder Pre Fader Listening, Aussteuerungsanzeige
Sends und Returns für FX:
-> Aux Send Master, Solo für Aux Master, Aux Returns, Solo für Aux Returns
Wie ist der grundlegende Aufbau eines Eingangskanals eines Mischpults?
-> viele gleich aufgebaute Eingangskanäle
- Drehknöpfe für Einstellungen: Gain (Vorverstärkung), Equalizer ( verändert spezifische Frequenzen von tief bis hoch, Aux-Wege (Sammlung der ersten Signal, welche sollen wohin gemischt werden)
- Subgruppeneinstellungen: Pan (links vs. rechts), Mute-Taste (stellt den Kanal stumm), Solo-Taste (stellt alle Kanäle außer diesem stumm), Auswahl der Subgruppen (1-2, 3-4, L-R der Master-Sektion -> Mischverhältnis)
- Fader = Regler für Lautstärke des gesamten Eingangskanals
Was versteht man unter einem AUX-Send und wozu kann er genutzt werden?
AUX steht für „Auxilliary“-Weg und bedeutet „Hilfs“-Weg oder „Zusatz“-Weg
-> Pre(-Fader) Send: Einen vom Fader unabhängigen Abgriff braucht man dort, wo eine unabhängige Mischung notwendig ist. Ganz typisch ist das eine Monitormischung für die Musiker.
-> Post(-Fader) Send: Post-Signale nutzt man für alle Zumischeffekte, zu denen man neben dem künstlichen Nachhall vor allem Delay zählt
Was versteht man unter einem INSERT und wozu kann dieser genutzt werden?
- Weg des Signals wird getrennt und an bestimmter Stelle eine neue Signalverarbeitungsstufe eingefügt
z.B. von Aux über Kompressor (Verstärker) zurück zu Pan etc. -> Einfügen externer Komponenten
= üblicherweise Pre-Fader Signal noch vor dem Equalizer
Anwendung: z.B. ein Regelverstärker
Unterscheiden Sie AFL, PFL, MUTE und SOLO und ihre Anwendung.
Monitoring Sektion
AFL = After Fader Listening -> Möglichkeit, die Signale nach dem Durchlaufen des Kanalzugs und nach dem Fader abzuhören
PFL = Pre Fader Listening -> Abzweigung des Signals zum Abhören vor dem Kanalfader
MUTE = Der ausgewählte Kanal wird stummgeschaltet
SOLO = alle Kanäle außer dem Solo-Kanal werden stummgeschaltet, sodass nur ein einzelner Kanal abgehört werden kann
Was versteht man unter Panning und Routing? Erläutern Sie die folgenden 4 Einstellungen:
Signal geht auf Subgruppen 1 und 2, nicht auf die Summe
Pan links -> Signal geht auf Subgruppe 1, nicht auf die Summe
Signal geht auf Subgruppen 3 und 4, nicht auf die Summe
Signal geht nur auf die Summe (L-R)
Signal geht auf Subgruppen 3 und 4 und auf die Summe
Aus welchen Elemente bestehen die Eingangs- und Ausgangsstufe eines Mischpultkanals?
Eingangsstufe: Anfang des Signalwegs eines Eingangskanals -> Mic (+ Phantomspeisung) und Line-Signale bis zum Gain (Vorverstäkung), nach dem Gain kann entweder ein Insert kommen, oder Direct-Out, dann erst geht es im Kanal weiter
Ausgangsstufe: Einstellungen, die am Ende des Signalweges des Kanals kommen -> Pan, Pre-/Post Sends, Subgruppen-Routing, Lautstärke-Fader
Was ist ein Tiefpass und was ist ein Hochpass? Nennen Sie Einsatzbeispiele.
Tiefpass: Filter, den bestimmte tiefe Frequenzen passieren können, höhere Frequenzen werden abgedämpft
z.B. Subwoofer
Hochpass: Filter, den hohe Frequenzen passieren können, tiefere Frequenzen werden abgedämpft
Diagramm in doppelt logarithmischer Darstellung mit Einteilung der Amplitudenachse in dB-Einheiten
= Bode-Diagramm
Durch welche Kennwerte ist ein Hochpass und Tiefpassfilter charakterisiert?
- Flankensteilheit in dB/Oktave oder dB/Dekade
-> Je höher die Ordnungszahl n desto höher die Flankensteilheit die sich zu n ⋅ 20dB/Dekade bzw. n ⋅ 6dB/Oktave
- Grenzfrequenz: bei der Grenzfrequenz fg beträgt die Dämpfung 3 dB -> immer dort, wo -3dB 1/√2 des Maximalwertes entspricht
Was ist ein Bandpass und was eine Bandsperre?
- Bandpass: Bei Hintereinanderschaltung eines Tief- und eines Hochpassfilters ergibt sich ein Filter, der ein Band an Frequenzen passieren lässt (links)
- Bandsperre/Notch-Filter: Zur Eliminierung einzelnen Störfrequenzen (Netzbrummen) werden spezielle, schmale Bandsperren mit hoher Flankensteilheit eingesetzt (rechts)
Was ist ein Kuhschwanzfilter
= Audiofilter zur Klangbearbeitung der Enden des Frequenzgangs.
-> die Wirkung des Filters beginnt langsam bei der Einsatzfrequenz und nimmt bis zum Ende des Frequenzbereichs dynamisch zu
-> Name vom Aussehen der Frequenzgangcharakteristik, die die Form eines Kuhschwanzes hat (englisch Shelving-Filter)
Durch welche Kennwerte ist ein Glockenfilter charakterisiert?
= Peakfilter: ein Filter, der die Amplitude bestimmter Frequenzen um eine Mittenfrequenz herum anhebt oder abschwächt, die Dämpfung/Verstärkung ist bei der Mittenfrequenz am höchsten (peak)
Parameter:
-> Gain (wie ist die Verstärkung? Kannn auch negativ sein)
-> Mittenfrequenz (Position der Glocke auf der X-Achse)
-> Güte (Wie steil oder flach geht die Krurve auf den peak zu?)
Wie kann ein Bandpass mit einem Hoch- und Tiefpass realisiert werden?
-> Hintereinanderschaltung (= Reihenschaltung) eines Hochpass- und eines Tiefpassfilters
Unterscheiden Sie eine parameterischen EQ und einen grafischen EQ.
Grafischer EQ:
• Schieberegler für einzelne festgelegte Frequenzbänder (senkrecht nebeneinander angeordnet)
• meist mit ± 12 oder ± 15 dB Regelbereich
• linearer Frequenzgang bei gleicher Einstellung benachbarter Filter
• alle Filter haben gleiche relative Bandbreite
Parametrischer EQ:
• alle Parameter unabhängig von einander einstellbar
• festgelegte Anzahl von überlappenden Frequenzbändern (häufig 2 Shelving + 2 Peak)
• sehr flexibel durch freie Einstellung aller Parameter (Frequenz, Güte, Pegel)
Nennen Sie die Vor- und Nachteile eines grafischen und eines parametrischen EQ.
+ übersichtlich, Frequenzgang schnell ablesbar
- Phasengang, Störabstand
- unfelxibel bei speziellen Anwendungen durch festgelegte Fequenzbänder
- benötigen viel Platz -> schlecht integrierbar
+ benötigen wenig Platz, daher gut integrierbar
+ Höhen bzw. Tiefenfilter manchmal zwischen Peak und Shelving-Charakteristik
umschaltbar
+ vielseitig einsetzbar
+ alle Einstellungen genau definiert und exakt reproduzierbar
+ automatisierte Entzerrer
+ analoger Signalweg mit digitaler Bedienoberfläche (Steuerung)
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