Ist die Phase hörbar?

[Reim]

Hallo zusammen

nachdem schon oft drüber gesprochen wurde, beschäftigt mich diese Frage vermehrt.

Angeregt durch die Diskussion über die Weiche der Vox hier im Forum, wo ein Mitglied berichtete, dass er eine Änderung der HT Spule von 0,22mH auf 0,33mH nicht gehört habe. Eine Meinung darauf war, dass dadurch der Frequenzgang zwar linearisiert werde, aber die Phase nicht mehr passt.

Was bedeutet das? Ist die korrekte Phasenlage entscheidend? Wie kann ich das qualitativ bewerten, nur durch das verpolen der Chassis?

Grüße vom fragenden Thomas

[kboe]

nur meine persönliche meinung:
1 schallquelle kann keine "phase" haben ( außer natürlich boxen an den kanten )
nur so als beispiel: wenn du vor einer basedrum stehst und der drummer tritt drauf, wird sich das völlig gleich anhören wie wenn du hinter der basedrum stehst.....obwohl die phase um 180° gedreht ist

insofern haben diejenigen recht, die sagen, die phase hört man nicht. ( ich bin auch der meinung, daß es absolut wurscht ist, wie gepolt du deine ls an den amp anschließt, solange du sie GLEICH anschließt )

problematisch wird es natürlich wenn sich der schall 2er quellen addieren soll. hier ist die phasenBEZIEHUNG der 2 ( oder mehrerer ) quellen natürlich extrem wichtig.
wenn du einen TT mit einem MT verheiraten willst sollten die natürlich bei der trennfrequenz, wo sie ja per definitionem gleich laut spielen natürlich auch gleichphasig schwingen, damit maximale addition erfolgen kann. schwingen sie gegenphasig ( 180° verschoben ) tritt aximale subtraktion auf und es wird sehr wenig nutzschall abgestrahlt.

insofern ist es natürlich problemlos möglich, daß sich durch veränderung eines weichenbauteiles amplitude und phase eines treibers soweit verändern, daß die summation mit dem benachbarten treiber wieder dasselbe ergebnis liefert wie vor der änderung.....

ich hab meine erfahrungen mit subwoofern eh schon gepostet und bin dafür einigermaßen verhauen worden, kann mir aber trotzdem vorstellen, damals ein opfer von phasenbeziehungen geworden zu sein.
siehe hier: http://www.visaton.de/vb/showthread....phase+AND+kboe

was allerdings passiert, wenn 1 Quelle mehrere frequenzen abstrahlt und sich deren phasenlagen ändern, da bin ich überfragt und da streiten sich die gelehrten offensichtlich noch immer drüber.....

[Reim]

Hallo

danke für die Antwort.

Wenn ich jetzt eine Simulation mache dann konzentriere ich mich auf den Frequenzgang, dass dieser möglichst linear ist. Das ist offensichtlich nur die halbe Miete, oder?
Wenn ich nun den Test mache und z.B. den MT verpole, sollte sich ein starker Einbruch bei der Übergangsfrequenz ergeben...richtig?

Was passiert, wenn dem nicht so ist und die gegensätzlich Polung zu keinem oder nur einem kleinen Einbruch führt?

Wie groß muss der Einbruch denn sein?

Wie kann ich das qualifizieren?

Welche bedeutung hat die Phase, wenn der Frequenzgang linear ist?

Thomas

[walwal]

Wenn die Phasenbeziehung nicht stimmt bei geradem F-Gang auf Achse, dann hast Du unter zB 30 Grad gewaltige Überhöhungen im F-Gang.

[Loiti]

Mein Elektronik-Professor meint sie ist nicht hörbar, da sie sich ständig mit der Entfernung ändert.

Frei interpretierbar.

Mfg Stefan

[kboe]

hallo thomas
wenn sich die beiden einzelkurven 6 dB unter der summenkurve schneiden ist die phasenlage - natürlich nur bei genau der trennfrequenz - optimal ( siehe die vielen threads 1 LS x dB wieviel machen 2 LS? von hier kommen die 6 dB )

wenn sich beim umpolen nix tut, hast du ziemlich wahrscheinlich 90° phasenverschiebung. dabei hat 1 treiber genau seinen nulldurchgang wenn der andere auf maximaler auslenkung ist.....

wenn die phasenbeziehungen nicht stimmen, würd ich in 1. näherung einmal sagen du vernichtest sinnlos energie. weil wenn die summe nicht 6 dB über den einzelkurven liegt verschenkst du schalldruck.
und zusätzlich wird das abstrahlverhalten noch stärker (?) winkelabhängig als es bei mehrwegboxen eh schon ist. dabei würd ich aber meinen, daß die auswirkungen in der vertikalen dramatischer sind als in der horizontalen ( wenn die treiber übereinander montiert sind )

bei koaxchassis geht man davon aus, daß ein gewisser phasenfehler tolerierbar ist, weil sich über verschiedene abhörwinkel nix nennenswertes ändert und man halt auf linearsten f-gang hin optimiert.

[harry_m]

Verdammt lang her...

Es gab mal in einem alten KT einen sehr ausführlichen Atikel zu diesem Thema. Mit einem ganzen Haufen Literatur. Unter Anderem wurden versuche gemacht, wo die Phase mittesl DSP um mehrere Hundert Grad gedreht wurde. Die Testhörer erkannten es in ca. 50%. Sprich, die Aussagen bewegten sich im Bereich des Ratens eines zufälligen Ereignisses.

In der Begründung ging es darum, dass ein Lautsprecher als Minimalphasensystem sehr gut darstellbar ist. Und in solchen Systemen gibt es einen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Phasen- und Amplitudengang.

Ergo: nur, wenn eine Veränderung im Phasengang mit einer Unregelmässigkeit im Amplitudengang korrespondiert, ist sie hörbar. Dies bestätigt auch Admins Aussage zu diesem Thema...

[Der_Axel]

Phase

Hallo Alle,
=======
Hier [http://www.audiodiskussion.de/foren/....php?idx=45844]
hab ich schon mal meine Meinung dazu geäußert, hier eine Kopie.

Aber im Thread selber sind auch noch ein paar interessante Links !

Der Phasenverlauf ist bei Mehrwegelautsprechern im Bereich
der Übergangsfrequenz wichtig. Jede Frequenzweiche hat im
Wirkbereich automatisch (das ist Physik, und keine bös-
willigkeit) Phasenversatz (zum Eingangssignal) zur Folge.
Spielen ein Mittel- und ein Hochtöner zusammen und die Weiche
macht bei der Übergangsfrequenz, sagen wir mal 2000Hz, einen
Phasenfehler von 180°, das ist der 'worst case', so kommt es
in diesem Frequenzbereich zur Auslöschung - und darüber und
darunter auch, allerdings weniger. Es kommt zum Frequenzgang -
Einbruch.
Es spricht also ein linearer Frequenzgang schon mal für eine
halbwegs lineare Phase ! Ein Musiker, sagen wir mal ein Geiger,
der sich bei der Aufnahme ständig bewegt produziert auch Phasen-
fehler und Doppler - Verzerrungen .....
Oder wenn Du beim Musikhören mit dem Kopf etwas nach vorne oder
hinten bewegst, kannst Du die Phase des gesamten Frequenzbandes
prima einstellen. Das sind aber bei tiefen Frequenzen nur ein paar
wenige Grad, bei hohen Tönen schnell mal 200° bis 800° . . . ...
Das ist aber sicherlich einfacher als mit dem Digitalen Holzhammer.

Die Phasenbeziehungen unterschiedlicher Frequenzen untereinander
verändern sich auch, wenn diese gemeinsam durch den Raum 'wandern'.
Hast Du das gewußt?

Aber man kann bei Behringer tatsächlich auch einen Phasenversatz
(heiß hier: Delay), ich glaube in ms, eingeben. Bei o.g. 2000Hz, die
180° Versatz haben wären das 86mm oder 250µsec(fragt sich noch,
in welche Richtung, aber bei einem Sinus ist das erst mal egal).

Man (und Frau) sollten sich nicht all zu viele Sorgen um die Phase
machen, solange diese nicht zu schlimm verbogenen Frequenzverläufen
führt - Das ist aber möglicherweise nur meine Meinung.

[Fosti]

Wenn der Amplituden- und der Phasenfrequenzgang ideal konstant wären, hätte man einen "idealen" Lautsprecher (nämlich form- und zeittreu). Den gibt's aber nich' für Geld und gute Worte.

Da Lautsprecher bandbegrenzte (z.B. 20-20k Hz) Systeme sind, ist die Phase nicht mehr konstant. Das heißt, die Phase fällt mit fallender Frequenz ab.

Deshalb müssen wir uns von einer zeitgetreuen Wiedergabe verabschieden. Was dann anzustreben ist, ist ein konstanter Amplitudengang UND eine LINEAR ABFALLENDE Phase zwischen den gegebenen Bandgrenzen. Jetzt spricht man von einer nicht mehr zeitgetreuen Wiedergabe wohl aber immernoch formtreuen Wiedergabe. Auf deutsch: Wir hören die abgespielte Musik dann so wie sie sein soll (formtreu), nur um um eine gewisse Zeit T verzögert.

Der LINEARE Phasenabfall ist deshalb so wichtig, damit diese Verzögerungszeit T über den wiederzugebenden Frequenzbereich KONSTANT ist und damit nicht weiter stört.

Fällt die Phase also mal steiler oder flacher ab, ist diese Verzögerungszeit auch jeweils anders und die Wiedergabe ist nichtmals mehr formgetreu.

Munter bleibe,
Fosti

[sinus]

ich dacht mit FIR-filtern kann man die Phase kompensieren, nciht nur linearisieren sondern konstant halten (ausser zu den ganz tiefen F hin)

Aber bei meinen Lautsprechern habe ich auch (im Nachhinein) gemerkt, dass die Phase pfuschist und ein Versatz von 60° !!! bei Übernahmefrequenz zeigt (BOXSIM. Der Frequenzgang aber ist linear. Die simu zeigt aber, dass die Vertikale abstrahlung sehr viel ausgewogener geworden ist, als wenn ich die Phase nun angleiche.

Zur Auswirkung der Räumichkeit kann ich nix sagen, da ich kein Vergleich hab. Die Box gefällt mir so sehr gut (kein zu weiter Raum nach hinten oder sowas)


Chris

[harry_m]

Ich habe den Eindruck, man redet hier aneinander vorbei, weil jeder doch etwas anderes meint.

Wenn wir von der Phase auf die Zeit springen, so ist es wenig hilfreich so allgemein zu bleiben. Hier beginnt die Rechnerei.

360°bei 1kHz bedeutet 1ms. Bei 10kHz sind es schon 0,1ms. Farad schrieb mal, dass es wichtig sei, dass alle Frequenzanteile eines Instruments innerhalb von 2ms eintreffen müssen, um unserem Gehör es zu ermöglichen, den Raum und den Klang zu erkennen. Daher wären 3600° bei 10kHz immer noch in Ordnung.

Zu dem, was Axel zitierte:

Es ist die absolute Phase des Musiksignals ist absolut unwichtig (was soll es auch sein?!). Überhaupt: wenn man von der Phase spricht, so muss der "Nullpunkt" oder "Referenz" werden. Wer mal ein Signal am Oszilloskop sinchronisieren musste, weiss sofort, was ich meine.

[jaywalker]

Original geschrieben von harry_m

wenn man von der Phase spricht, so muss der "Nullpunkt" oder "Referenz" werden. Wer mal ein Signal am Oszilloskop sinchronisieren musste, weiss sofort, was ich meine.

Vielleicht liegt es dran, dass ich nicht am Oszilloskop arbeiten muss, aber in meinem Umfeld "werden" weder Nullpunkte noch Referenzen :-)

Grüße
Heiner

[Schimanski]

Original geschrieben von kboe

nur so als beispiel: wenn du vor einer basedrum stehst und der drummer tritt drauf, wird sich das völlig gleich anhören wie wenn du hinter der basedrum stehst.....obwohl die phase um 180° gedreht ist

Hallo,

ich finde den Vergleich nicht passend.
Der ansteigende Impuls beim verpolten Lautsprecher wird in die Box hinein geworfen (und bestenfalls absorbiert), bei der Basedrum wird er um die Basedrum herum zum Hörer gestrahlt.

Ich bin mit meiner Meinung aber auch hin und her gerissen: Einige Entwickler (z.B. Gerd Lommersum, Michael Weidlich oder Jürgen Schecht) und Hörer (z.B. Witte ) schwören auf gleichgepolte Treiber (Lommersum hat sogar den Thiel-Koax gleichgepolt abgestimmt, obwohl das bestimmt nicht leicht war und einige Klimmzüge erforderte).

Andererseits haben wir mal auf einem Forumstreffen eine Test-CD von Bolandi gehört, wo er ein Schlagzeugstück mehrmals abspielte, und bei einigen Versionen (nicht abwechselnd, sondern willkürlich) die Absolutphase um 180° gedreht war: Ich hörte keinen Unterschied, die Bedingungen waren natürlich auch nicht optimal.

Desweiteren wird ja auch im Studio mit sehr vielen Phasendrehungen gearbeitet und da stört sich auch keiner dran (vielleicht klingen die "gedrehten" Aufnahmen mit verpolt angeschlossenen Lautsprecher besser ).

Ich habe aber auch noch ein schönes Beispiel FÜR die Hörbarkeit von absoluten Phasendrehungen:
Das entscheidene Argument der "Gleichpoler" ist ja, dass der erste Anstieg/Impuls aus der Box heraus kommt und nicht hinein geworfen wird (das Gegenargument mit dem Geigenspieler oder dem Kopfbewegen empfinde ich deswegen auch als unpassend), dass das Chassis (und sei es der Hochtöner) also eine Vorwärtsbewegung macht.
Wenn man sich einen Fön mit 300 Watt (der sich HERAUSbläst) und einen Staubsauger mit 1600 Watt (der REINzieht) mit identischer Öffnungsfläche vorstellt, dann merkt man in einem Meter Entfernung vom Staubsauger nix mehr, vom Fön aber sehr wohl!
Das es sich bei Fön und Staubsauger um "Gleichspannung" handelt, dürfte klar sein, es soll auch nur den Einfluß des ersten(!) Impulsanstieges aufzeigen

Gruß, Christoph

[stfn]

Ich hab eine TestCD, da ist Rauschen einmal gleichphasig fuer links/rechts und einmal gegenphasig drauf. Bei gleichphasig kommt der Sound perfekt aus der Mitte. Bei gegenphasig eindeutig aus jeder Box einzeln.
Fazit: keine Ahnung, wie sich die Phase bei einem Lautsprecher auswirkt. Aber ein unsicheres Gefuehl hinterlaesst diese Beobachtung schon..

Just my 2 cent..

[Farad]

Hallo.
Thomas Reimann zielt mit seinem ersten Beitrag eindeutig auf die Hörbarkeit des akustischen PHASENVERLAUFES einer Lautsprecherbox ab.

Was um alles in der Welt hat das mit dem phasenverkehrten anschließen einer zweiten Lautsprecherbox zu tun?!

Die Gruppenlaufzeit (und somit auch ihre Stammfunktion Phasenverlauf) beschreibt prinzipiell Jitter zwischen zwei benachbarten Frequenzen.

Beim phasenverkehrten Anschließen einer zweiten Lautsprecherbox wird die zeitliche Verzögerung zwischen zwei örtliche getrennten Quellen der gleichen Frequenz - und somit entstehende Interferenzen - hörbar.

Sorry, aber wenn man das nicht ausseinanderhalten kann sollte man sich an einer Diskussion über die Hörbarkeit des Phasenfrequenzganges wohl besser nicht beteiligen.

Wo hier die Analogie zu Staubsauger und Fön liegt verstehe ich wiederum überhaupt nicht. Diese beiden erzeugen gerichtete Luftbewegung, also zum allerüberwiegendsten Teil Blindleistung. Eine Lautsprecherbox erzeugt zumindest im überweigenden Teil des Übertragungsbereiches einen ordentlichen Teil Wirkleistung und dann erst wird die phasenlage der Druckschwankungen relativ zueinander interessant. Diese beiden Effekte liegen für mich leider zunahe zusammen um da jetzt einen abstrakten Vergleich zu sehen. Wenn schon eine Analogie gefunden werden soll, dann doch bitte eine die mit Luft nix zu tun hat.

Thomas, hier die Antwort von Anselm Goertz, wohl einer der anerkanntesten Meßtechniker die zur Zeit zu Gange sind:

Als Ergebnis stellt sich heraus, daß zwischen dem original Lautsprecher und der Variante mit ausschließlich optimierter Phase kein Unterschied festzustellen war. (...) Als Resümee aus diesen Hörversuchen kann daher festestellt werden, daß eine Phasen- bzw Laufzeitentzerrung nur dann hörbare Vorteile erbringt, wenn extreme Laufzeiten kompensiert werden können (...). Die von nicht pathologischen konstruierten Lautsprechern verursachten Laufzeiten bzw. Phasenverläufe sind dagegen bezüglich ihrer Hörbarkeit als unkritisch zu betrachten.

aus: Anselm Goertz, Monika Laws, Meßtechnische Kriterien zur Beurteilung von PA-Lautsprechern und deren Bedeutung für die klanglichen Qualitäten

Er hat mehrfach Versuche mit einer großzahl an Probanden durchgeführt um die Hörbarkeit von Gruppenlaufzeitverläufen zu untersuchen. Die qualitative Aussage war stets dieselbe, wie dies hier auch schon andere angesprochen haben. Das Paper lohnt sich auch sonst, ich kann es jedem empfehlen der sich mit Meßdaten ausseinadersetzen möchte.

Ohne wenigstens eine andere halbwegs wissenschaftliche Untersuchung die zu einem abweichenden Ergebnis gekommen ist, ist eine Diskussion überflüssig. Was High-Ender mit Gold Ohren wiedermal heraushören tut nichts zur Sache.

Die phasenlage zweier Chassis die innerhalb einer Box liegen und über eine passive Frequenzweiche getrennt werden sollte jedoch bekannt sein und in die Berechnung miteinbezogen werden. Bei Verpolung eines Chassis sollte es zur größtmöglichen Auslöschung bei der Trennfrequenz kommen. Auf keinen Fall sollten die Einzelkurven die Summenkurve schneiden.

Ein linearer Frequenzgang auf Achse ist nicht alles, das ist längst bekannt. Stimmt Übernahme nur auf Achse, ist dies ein Zeichen für ungünstige Phasenlage. Verläuft die Summenkurve aber auch unter größeren Winkeln (ich meine jetzt nicht 15° sondern ruhig 60°) ohne Sprünge ist die Phase in Ordnung. Dann gelten alle oben genannten Aussagen.

farad