Ist die Phase hörbar?

[maha]

HCW meint:
Mal ganz blöde zwischengefragt: Wie sieht denn (so als Graph) ein Rechteck mit 180° phasengedrehter erster Oberwelle eigentlich aus?

*gg* . Es könnte fast ein "Dreieck" sein. Oder was ähnlich "sanft" Klingendes.

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Moppel sagt:

KH: Jedes Ohr hört nur einen Kanal
LS: Jedes Ohr hört beide Kanäle, da geht das Gephase unter.

So irgendwie........ und das Diffusfeld spielt auch noch mit.
Ich weiß es leider nicht. Dummerweise höre ich einen echten Unterschied.

maha

[Der_Axel]

Phase und so ...

Hallo Alle,
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@ maha:
je nachdem, wie Sich die erste Oberwelle zum
Grundsinus addiert, kann es doch schon zu ziemlichen
Peaks kommen, die ein Kopfhörer möglicherweise mit
irgendwelchen Verzerrungen beantwortet, die unter
anderen additionsbedingungen vielleicht nicht so heftig
ausfallen. Da kann ich mir sehr wohl klangliche Unterschiede
vorstellen, auch wenn deren Ursache die Phase nicht ist.

Ein Lautsprecher hat da möglicherweise mehr Reserven. Kannste
mal Summendiagramme der beiden Signale posten ?

@ Schimi
Ich denke Eddy hat schon viel nachdenkenswertes dazu gesagt,
aber Du hast Dich mit Deinem Staubsauger-und-Föhn - Beispiel
ziemlich festgefressen.
Ein Föhn, genau wie ein Staubsauger (in unserem Beispiel sehe
ich da überhaupt keinen Untererschied, somit reicht auch eines
dieser Geräte) saugt einerseits Luft, die sich eigentlich in Ruhe
befindet aus Allen Richtungen an, und gibt diese als vektorielle
Größe (Geschwindigkeit, Masse und Richtung) wieder ab.

Das, was eine Lautsprechermembran mit ihrer Vorder - und Rückseite
erzeugt ist nicht im allergeringsten mit Deinem
Gedankenexperiment kompatibel.
Vorder - und Rückseite einer Membran (sagen wir mal
'Elektrostat) geben ein nach vorne und hinten auch praktisch
identisches, nur halt um 180° Phasenversetztes Signal ab -
geht ja auch garnicht anders.

Schallwelle ist aber eine Longitudinalwellen, die Anregung wird durch Stoß weitergeleitet.

Ja, so gesehen bewegt sich auch die Luft, - besser: sie oszilliert,
also sie schwingt hin und her. Die Luft bleibt dabei aber, wo sie ist............
Und, ich glaube das wurde schon mal gesagt, eine einzelne Sin.-
Schwingung wird vom Ohr noch nicht als Ton erkannt, es braucht dazu noch etwas mehr. Insbesondere bei tiefen Frequenzen.

Es gibt ja einige Abhandlungen über die Wichtigkeit der ersten
Wellenfront (z.B. Josef Manger) und deren evolutionäre Entwicklung,
da ging es aber um hochfrequente Impulse in µsec. Bereich.


Nun aber genug gephaselt ....

[Schimanski]

Hallo,

ok, langsam habt ihr mich soweit....
Festgefressen habe ich mich an dem Beispiel eigentlich nicht, im Gegenteil: Ich bin froh, dass es mal geklärt wurde

Gruß, Christoph

[Quaschdl]

Ich höre bei diesem von maha gelinkten Programm auch bei einer Sinuswelle wenn sie um 180° gedreht wird einen Unterschied. Ich wage zu vermuten, dass es ein Bug im Programm ist.

[maha]

Hi Axel!
Mein 25 jahre alter AKG340 hat bei geringen Lautstärken garantiert kein Problem. Eine Invertierung der Phase der ersten Oberwelle macht ihm nix aus..... es verbessert die Bedingungen auch nicht.

Du musst dich schon mit dem Applet spielen. Die jeweilige Summenkurve gibt´s gratis.

gruß, maha

[maha]

Hi!

Quaschdl vermutet einen Bug im Programm.....

Na dann häng mal einen Oszi an den Output....

[HCW]

Hab grad gespielt, und zwar recht wild. sehr lustig. Irgendwas ist da aber schon im Busch, gibt imho paar Ungereimtheiten. Muß aber leider noch was arbeiten...

Christian

[maha]

Genau! Man muss mit diesem Applet spielen.....

Ich habe es vor etwa einem Jahr entdeckt, wollte eigentlich die Unhörbarkeit von "Phasenfehlern" bestätigt wissen....

Tja,
- der Kopfhörer bringt einen deutlichen Unterschied... wenn man brutal an der Phase dreht......
- ein im Normalabstand abgehörter LS zeigt sich "phasentoleranter".

WARUM??? (<-- *ggg*)

Gruß, maha

[AH]

Hallo maha,

das Thema hatten wir schonmal. Die Hörschwellen für Phasendrehungen bzw. Gruppenlaufzeitverzerrungen mit verschiedenem Musik-Programm wurden auch mit Kopfhörern oder Lautsprechern im reflexionsarmen Raum untersucht. Zu meiner Überraschung waren dabei die Hörschwellen bei Lautsprecherwiedergabe in reflektierender Umgebung und im reflexionsarmen Raum nicht signifikant verschieden.

Die Ergebnisse der verschiedenen vorliegenden Untersuchungen sind dabei in guter Übereinstimmung.
Vom "normalen" Programminhalt ist anscheinend Applaus am empfindlichsten in Bezug auf die Hörbarkeit von Phasendrehungen, Musik und Sprache weisen höhere Hörschwellen auf.
Im aktuellen JAES wurden in einem Artikel der Einfluß von Gruppenalaufzeitverzerrungen anhand verschiedener Click-Signale untersucht (Vergleich DML-Lautsprecher und dynamischer Lautsprecher), welche im Mitteltonbereich ebenfalls auf Hörschwellen der Gruppenlaufzeit von 1...2ms führten.
Ich bin daher vorsichtig bei der Bewertung des von Dir vorgelegten Tests, habe ihn selbst bisher nicht nachvollzogen (mit Signalen, von denen ich sicher sein kann, daß sie korrekt sind).

Gruß

Andreas

[maha]

AH!

Ich bin ein Extremskeptiker. Schallwiedergabe interessiert mich wenig.

Trotzdem höre ich die "manuelle" BrutalPhasenverdrehung im KH.
Bei Wiedergabe über Boxen höre ich sie kaum.

WARUM?? *gg*

Wahrscheinlich bin ich schon blödohrig.... oder hirnweich.

Gruß, maha

[Der_Axel]

Rechteck ?

Hallo maha / Alle,
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noch mal ein paar Gedanken zum Phasenthema.

Ein Rechteck, wie gehabt setzt sich ja zusammen aus seiner
Sinus- Grundwelle und der Summe seiner ungradzahligen
vielfachen Oberwellen.
Story am Rande: deshalb haben die alten Transistorverstärker,
enn diese übersteuert wurden, die Hochtöner verbrannt.
Die Sinusschwingung wurde durch die Übersteuerung oben
einfach abgeschnitten und einem Rechteck dadurch ähnlich.
Die Folge waren ne Menge (hochfrequenter) Oberwellen........

Da ja auch ein KH kein unbegrenztes Wiedergabespektrum hat
wird diese mit einem Rechteck auch bereits überlastet sein und
dieses Rechteck an den 'Kanten' runden.
Das macht ein Lautsprecher natürlich auch. Allerdings, je nach dem
wie dieser aufgebaut ist bringt der seine eigenen Phasenverdrehungen
selber mit. Vielleicht sogar so, dass ein aar zusätzliche da gar nicht
mehr auffallen.

Ich habe mal ein Rechteck aus seinen ersten 10 Oberwellen
zusammengesetzt und dann auch die Grundwelle invertiert.
Da ich nicht weiß wie ich das Bildchen hier reinbekomme, geb
ich das an Interessierte, oder an jemanden der das hier hineinstellt
gerne weiter (Mailadd. an => PN, OK?)

Wünsche noch ein angenehmes Wochenende,

[harry_m]

Ich habe den Eindruck, dass die Diskussion wieder in die falsche Richtung abgleitet. Ich hätte gedacht, es ist allen klar, dass es hier um einen Lautsprercher geht.
D.h.: wir diskutieren darüber, ob die vom Lautsprecher erzeugte Phasenverschiebeung wahrnehmbar ist. Im KT-Artikel, auf den ich ganz am Anfang hingewiesen habe, wurden experimente gemacht, wo mittels eines DSP eine Phasenverschiebung erzeugt wurde, die ums mehrfache grösser war, als der "übelste" Lautsprecher erzeugen kann. Das Ergebnis lautete: nein, die Hörer nahmen es nicht wahr.

Ich kann einen Beitrag nur zitieren, selbst habe ich keine Versuche gemacht.

[sinus]

ich finds schade, dass derjenige der das Thema erstellt hat, nix zur Aufklärung zutut.... oder hab ich was verpasst.

[sinus]

drei seiten diskussion und immer noch nicht klar um was es eigentlich geht.. nich übel

[harry_m]

Dies habe ich aus dem "Klang und Ton" 1/00, Seite 29 abgetippt.

Sind Phasenverzerrungen Hörbar?

Hörergebnisse bei KLIPPEL

...

Phasenverzerrungen sind grundsätzlich wahrnehmbar. Sie machen sich als „Rauhigkeitsveänderung“ bemerkbar. Von einer Veränderung des „Raumgefühls“, welches ebenfalls Thema der 50-seitigen Abhandlung war, wurde dagegen nichts berichtet.
Die Schwellenwerte bezüglich der Hörbarkeit von Phasenverzerrungen sind raumabhängig sowie abhängig von der Art des Audiomaterials. In reflektionsarmer Umgebung sind die Phasenverzerrungen früher hörbar als in halligen räumen. Bei synthtetischen Signalen (z.B. Nadel- oder Rechteckimpulse) liegen die Schwellenwerte niedriger als bei Sprache oder gar bei Musik. Das bedeutet: bei synthtetischen Signalen werden Phasenverzerrungen am frühesten erkannt, bei Sprache etwas später und bei Musik noch später als bei Sprache.
Die Schwellenwerte für die Hörbarkeit der Phasenverzerrungen liegen unerwartet hoch. „Relativ grosse Phasenänderungen über einen grossen Frequenzbereich...“ konnten “... nicht wahrgenommen werden“.
Die Wahrnehmungsschwellenwerte waren so hoch, dass bei Sprache und Musik analoge Allpässe bei weitem nicht ausreichten, um irgendeinen hörbaren Klangunterschied hervorzurufen. Erst mit digitalen Verzögerungsgliedern war es möglich, die für eine Unterscheidung möglichen Gruppenlaufzeitstörungen zu ermitteln.
KLIPPEL weiter: „Die relativ hohen Wahrnehmungsschwellenwerte erklären, warum die Gruppenlaufzeitverzerrungen der untersuchten Lautsprecherboxen [...] nicht hörbar waren.“
Abschliessend heisst es: „In den durchgeführten Lautsprechertests wurden keine Empfindungen beobachtet, die sich aus den Schalldruckfrequenzgängen des Diffus- und Driektschallanteils nicht erklären liessen und die auf Phasen- bzw. auf nichtlineare Verzerrungen deuten.“

Weitere Hörergebnisse.

Ein recht extremer Versuch von MOIR mit Rechteckimpulsen, dessen Harmonische alle im 180Grad phasenverzerrt wurden bestätigt diese Aussagen. „Trotz völliger Veränderung des Zeitverlaufes war kein hörbarer Unterschied feststellbar“. Es sei angemerkt, dass kein handelsüblicher Lautsprecher in der Lage ist, solch abrupte Phasenverzerrungen auch nur annähernd zu erzeugen.
Ähnlich äusserten sich SPIES und LECKSCHAT nach ihren Untersuchungen am Institut für Technische Akustik, welche die Schwellen für die Hörbarkeit linearer Verzerrungen in Räumen mit Mitteln der Modernen digitalen Filtertechnik sowie hörerfahrener Versuchspersonen unabhängig von den Versuchen von KLIPPEL neu ermitteln sollten. Als Abhörlautsprecher fanden 3-Wege-Aktivsysteme Verwendung, die über einen ausgeglichenen Amplitudenverlauf, ein gutes Rundstrahlverhalten sowie ausreichende Dynamikreserven zur Vermeidung zusätzlicher nichtlinearer Verzerrungen verfügten.

Den umstrittenen Laufzeitfehlern wurde besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Unter Berücksichtigung hörpsychologisch ausschalggebener Parameter (unterschiedliche Räume, Blindvergleich, direkte A/B-Umschaltung, Selektion der Musikstücke, Training der Testpersonen im Hinblick auf gute Hörbarkeit der Fehler usw.) wurden die Schwellen ermittelt, dbei denen 50% der Hörer noch einen Unterschied wahrnehmen konnten. Nach Auswertung und Ermittlung der Ergebnisse kamen die Autoren zu den abschliessenden Urteilen:

„Derart grosse und abrupte Laufzeitfehler treten bei üblichen Lautsprechern nicht auf. Dies bestätigte der abschliessende Hörtest, bei dem Lautsprecher mit und ohne Phasenverzerrung verglichen wurde. Selbst im reflektionsarmen Raum war kein Hörer in der Lage, bei verschiedenstem kritischem Musikmaterial irgendeinen Unterschied wahrzunehmen. Die Laufzeitenentzerrung eines Lautsprechers bringt also selbst in reflektionsarmer Umgebung keinen hörbaren Vorteil.“