Was bedeutet es, wenn ein Signal phasenverschoben ist?
Verändert sich der Klang des Signals?
Sind die Veränderungen hörbar?
Danke Im Voraus
Verändert sich der Klang des Signals?
Sind die Veränderungen hörbar?
Danke Im Voraus
Phasenverschiebung
Hallo,
eine solche Verschiebung ergibt sich z.b. aus der Anordnung von Hoch- und Tiefmitteltöner einer 2 Wege Box. Wenn beide Chassis auf einer Schallwand montiert sind, die rechtwinkelig zum Boden steht, entsteht der Schall beim Tieftöner etwas weiter hinten als der Schall des Hochtöners. Somit trifft der Schallanteil des HTs früher auf dein Ohr als der des TTs. Das dies nicht gut ist, sollte klar sein. Eine Möglichkeit dies zu korrigieren wäre die beiden Chassis räumlich zu trennen bzw. zu verschieben. Der HT müßte dabei nach hinten verschoben werden. Der Abstand ergibt sich aus der Schallgeschwindigkeit.
Gruß Arno
eine solche Verschiebung ergibt sich z.b. aus der Anordnung von Hoch- und Tiefmitteltöner einer 2 Wege Box. Wenn beide Chassis auf einer Schallwand montiert sind, die rechtwinkelig zum Boden steht, entsteht der Schall beim Tieftöner etwas weiter hinten als der Schall des Hochtöners. Somit trifft der Schallanteil des HTs früher auf dein Ohr als der des TTs. Das dies nicht gut ist, sollte klar sein. Eine Möglichkeit dies zu korrigieren wäre die beiden Chassis räumlich zu trennen bzw. zu verschieben. Der HT müßte dabei nach hinten verschoben werden. Der Abstand ergibt sich aus der Schallgeschwindigkeit.
Gruß Arno
Hallo Arno,
Solche in der Tiefe versetzten Anordnungen von Lautsprecherchassis sind in der Vergangenheit schon gebaut worden und zwar von der Firma Studer-Revox. Es hat sich aber nicht bewährt. Phasenverschiebungen dieser Größenordnungen sind vernachlässigbar gering und nicht hörbar. Überhaupt sind Phasenverschiebungen zwischen verschiedenen Spektralkomponenten nicht hörbar. Das Ohr hat - und dies war auch schon mehrfach Thema in diesem und einem anderen Forum - keine Rezeptoren für Phasenunterschiede sondern nur für die spektrale Funktion des Signals. Es sei denn, daß entweder abrupte Phasensprünge innerhalb einer Frequenzgruppe (da gibt es Festlegungen was unter Frequenzgruppe zu verstehen ist - siehe Literatur von Feldkeller) entstehen, oder sog. interaurale Phasenverschiebungen, also solche zwischen den beiden Stereokanälen.
Man kann ruhig ein Musiksignal über einen Allpaß höheren Grades laufen lassen, ohne daß man irgendwelche Veränderungen hört. Habe ich schon mit mehreren VPN ausprobiert.
MfG
Rainer
Solche in der Tiefe versetzten Anordnungen von Lautsprecherchassis sind in der Vergangenheit schon gebaut worden und zwar von der Firma Studer-Revox. Es hat sich aber nicht bewährt. Phasenverschiebungen dieser Größenordnungen sind vernachlässigbar gering und nicht hörbar. Überhaupt sind Phasenverschiebungen zwischen verschiedenen Spektralkomponenten nicht hörbar. Das Ohr hat - und dies war auch schon mehrfach Thema in diesem und einem anderen Forum - keine Rezeptoren für Phasenunterschiede sondern nur für die spektrale Funktion des Signals. Es sei denn, daß entweder abrupte Phasensprünge innerhalb einer Frequenzgruppe (da gibt es Festlegungen was unter Frequenzgruppe zu verstehen ist - siehe Literatur von Feldkeller) entstehen, oder sog. interaurale Phasenverschiebungen, also solche zwischen den beiden Stereokanälen.
Man kann ruhig ein Musiksignal über einen Allpaß höheren Grades laufen lassen, ohne daß man irgendwelche Veränderungen hört. Habe ich schon mit mehreren VPN ausprobiert.
MfG
Rainer
Hallo!
Phasenverschiebung heisst dass ein Sinusförmiges (allgemein ein periodisches) Signal um einen bestimmten Zeitbetrag verschoben ist. Der dann als Teil der Periode, also bestimmte Gradzahl z.B.m beschrieben wird. Es leuchtet ein dass erstens sollte ein Signal um z.B. 90Grad phasenverschoben sein, für alle Frequnzen eine unterschiedliche zeitl. Verschiebung notwenig ist. Praktisch erreicht man es durch sog. Allpässe. Und zweitens dass es nur bei periodischen Signalen wirklich sinnvoll ist von Phasenverschiebung zu reden.
Das Gehör ist übrigens unempfindlich gegenüber Phasenverschiebung. Nur Phasendifferenzen werden wahrgenommen. Die aber letztendlich auch nur durch Überlagerung und der damitverbundenen Amplitudenänderung.
Was du aber mit ziemicher Sicherheit meinst, ist das Verpolen eine Signals. Was in der Tonpraxis des öfteren gewollt und ungewollt vorkommt. Verpolung ist _keine_ Phasenverschiebung! Behaupte einfach mal in diesem Forum, dass durch Verpolen eines Mikrokabel eine 180grad-Phasenverschiebung erreichst...zieh dich warm an...
Wie äussert sich das Verpolen. Nun im einzelsihnal gar nicht. (Gehör ist nicht Pahsenempfindlich) aber in der Überlagerung mit anderen Signalen. Bei mehreren Mikros kommt es immer zu sog. Kammfiltereffekten, mit Verpolung sind die anders. Das wird u.a. auch zur Gestaltung genutzt. Ist bei Stereo ein Signal verpolt, so löschen sich _theoretisch die mittleren (Phantom-)schallquellen aus. Praktisch aber nur die Bässe. Es wird also spitzer und der Stereoeindruck ist viel breiter aber auch drückender. Es nervt auf dauer. (da unatürlich fürs Gehor).
Phasenverschiebung heisst dass ein Sinusförmiges (allgemein ein periodisches) Signal um einen bestimmten Zeitbetrag verschoben ist. Der dann als Teil der Periode, also bestimmte Gradzahl z.B.m beschrieben wird. Es leuchtet ein dass erstens sollte ein Signal um z.B. 90Grad phasenverschoben sein, für alle Frequnzen eine unterschiedliche zeitl. Verschiebung notwenig ist. Praktisch erreicht man es durch sog. Allpässe. Und zweitens dass es nur bei periodischen Signalen wirklich sinnvoll ist von Phasenverschiebung zu reden.
Das Gehör ist übrigens unempfindlich gegenüber Phasenverschiebung. Nur Phasendifferenzen werden wahrgenommen. Die aber letztendlich auch nur durch Überlagerung und der damitverbundenen Amplitudenänderung.
Was du aber mit ziemicher Sicherheit meinst, ist das Verpolen eine Signals. Was in der Tonpraxis des öfteren gewollt und ungewollt vorkommt. Verpolung ist _keine_ Phasenverschiebung! Behaupte einfach mal in diesem Forum, dass durch Verpolen eines Mikrokabel eine 180grad-Phasenverschiebung erreichst...zieh dich warm an...
Wie äussert sich das Verpolen. Nun im einzelsihnal gar nicht. (Gehör ist nicht Pahsenempfindlich) aber in der Überlagerung mit anderen Signalen. Bei mehreren Mikros kommt es immer zu sog. Kammfiltereffekten, mit Verpolung sind die anders. Das wird u.a. auch zur Gestaltung genutzt. Ist bei Stereo ein Signal verpolt, so löschen sich _theoretisch die mittleren (Phantom-)schallquellen aus. Praktisch aber nur die Bässe. Es wird also spitzer und der Stereoeindruck ist viel breiter aber auch drückender. Es nervt auf dauer. (da unatürlich fürs Gehor).
der Begriff ist vielleicht etwas allgemein
es könnten Interchannel-Laufzeitdifferenzen bei der Stereophonie gemeint sein, innere Phasendrehungen ("Allpaßverzerrungen") oder aber ein echtes Delay (was aber keine "Phasenverschiebung" ist).
Die Hörschwelle für Interchannel-Laufzeitdifferenzen liegt äußerst niedrig, um 10µs.
Die Hörschwelle für Allpaßverzerrungen liegt im Vergleich dazu sehr hoch, innere Phasendrehungen (wie sie z.B. von Hoch- und Tiefpässen erzeugt werden) sind in einem weiten Ausmaß unhörbar. D. Leckschat hat in seiner Dissertation Hörschwellen für Gruppenlaufzeitverzerrungen von 10ms für den Tieftonbereich, 2ms im Mitteltonbereich und 1ms im Hochtonbereich ermittelt.
Delays werden hörbar, wenn sich daraus Interferenzen ergeben, die ihrerseits hörbar sind. Eine mechanische Ausführung von Delays bei Lautsprechern (z.B. zurückversetzte Chassis bei älteren Genelec) ist ungünstig, da die unstetig geformte Schallwand zur Brechung von Schall an den Kanten führt, diese Frühreflektionen beeinträchtigen dann die Lokalisierbarkeit. Wenn sowas nötig ist (was sehr selten der Fall sein dürfte), wird man besser auf eine elektronische Lösung zurückgreifen.
Gruß
AH
es könnten Interchannel-Laufzeitdifferenzen bei der Stereophonie gemeint sein, innere Phasendrehungen ("Allpaßverzerrungen") oder aber ein echtes Delay (was aber keine "Phasenverschiebung" ist).
Die Hörschwelle für Interchannel-Laufzeitdifferenzen liegt äußerst niedrig, um 10µs.
Die Hörschwelle für Allpaßverzerrungen liegt im Vergleich dazu sehr hoch, innere Phasendrehungen (wie sie z.B. von Hoch- und Tiefpässen erzeugt werden) sind in einem weiten Ausmaß unhörbar. D. Leckschat hat in seiner Dissertation Hörschwellen für Gruppenlaufzeitverzerrungen von 10ms für den Tieftonbereich, 2ms im Mitteltonbereich und 1ms im Hochtonbereich ermittelt.
Delays werden hörbar, wenn sich daraus Interferenzen ergeben, die ihrerseits hörbar sind. Eine mechanische Ausführung von Delays bei Lautsprechern (z.B. zurückversetzte Chassis bei älteren Genelec) ist ungünstig, da die unstetig geformte Schallwand zur Brechung von Schall an den Kanten führt, diese Frühreflektionen beeinträchtigen dann die Lokalisierbarkeit. Wenn sowas nötig ist (was sehr selten der Fall sein dürfte), wird man besser auf eine elektronische Lösung zurückgreifen.
Gruß
AH
Bin kein Experte, aber solche Laufzeitentzerrungen werden doch fast von jedem großen Hersteller auch heute noch vorgenommen. Oder? Es ist klar das wir keinen speziellen Rezeptor für solche Effekte haben, es stellt sich eher dabei die Frage ob diese Informationen ausreichend differenziert von unserem Gehirn verarbeitet werden...
Hallo Rainer,
das ist die bisher allgemein anerkannte Ansicht, jedoch vermehren sich die Annahmen, dass diese Phasenverschiebungen sehr wohl hoerbar sind.
Sicherlich laesst die Integrationszeit des Geheors vermuten, dass diese zeitlichen Versaetze zusammengefasst werden, jedoch glaubt auch jeder, dass niemand Pegelunterschiede kleiner als 1 dB hoeren kann, was natuerlich absoluter Unfug ist. Soll uebrigens kein direkter Vergleich sein.
Mich wuerde interessieren, wie Gehoerversuche bezueglich Phasenverhaeltnisse durchgefuehrt werden, denn da liegt ja der Haken.
Gruss,
Dirk
das ist die bisher allgemein anerkannte Ansicht, jedoch vermehren sich die Annahmen, dass diese Phasenverschiebungen sehr wohl hoerbar sind.
Sicherlich laesst die Integrationszeit des Geheors vermuten, dass diese zeitlichen Versaetze zusammengefasst werden, jedoch glaubt auch jeder, dass niemand Pegelunterschiede kleiner als 1 dB hoeren kann, was natuerlich absoluter Unfug ist. Soll uebrigens kein direkter Vergleich sein.
Mich wuerde interessieren, wie Gehoerversuche bezueglich Phasenverhaeltnisse durchgefuehrt werden, denn da liegt ja der Haken.
Gruss,
Dirk
Hallo Dirk,
mußt mal die Tagungsbände der Tonmeistertagungen der letzten Jahre durchblättern. Da wurde von der FH Düsseldorf, FB "Toningenieur", solche Versuche durchgeführt. Sie bestätigten das was ich in meinem Posting schrieb.
Ich selbst habe mal eine Test-CD für eine Gruppe Hifi-Freaks gemacht, wobei ich ein Musikstück einmal direkt und einmal über ein Allpaß 4. Ordnung geschickt habe. Keiner konnte einen Unterschied hören.
Bei einem Seminar des Trautwein-Förderkreises haben wir Hörproben vorgeführt bekommen mit einer Rechteckwelle, die zum einen direkt und zum anderen über Allpaß geleitet wurde - kein Unterschied wahrnehmbar.
MfG
Rainer
mußt mal die Tagungsbände der Tonmeistertagungen der letzten Jahre durchblättern. Da wurde von der FH Düsseldorf, FB "Toningenieur", solche Versuche durchgeführt. Sie bestätigten das was ich in meinem Posting schrieb.
Ich selbst habe mal eine Test-CD für eine Gruppe Hifi-Freaks gemacht, wobei ich ein Musikstück einmal direkt und einmal über ein Allpaß 4. Ordnung geschickt habe. Keiner konnte einen Unterschied hören.
Bei einem Seminar des Trautwein-Förderkreises haben wir Hörproben vorgeführt bekommen mit einer Rechteckwelle, die zum einen direkt und zum anderen über Allpaß geleitet wurde - kein Unterschied wahrnehmbar.
MfG
Rainer
hängt die rückversetzung des HT nicht damit zusammen das die freq.weiche nicht hat trennt sondern ein gewisser fließender übergang vorhanden ist?
und dadurch TT und HT über eine gewisse bandbreite die selben freq. abstrahlen. dann würde es zu kammfilter FXen kommen, oder?
ich hab doch dann eine laufzeitdifferenz (delay) zwischen dem HT der weiter vorne ist und den TT der weiter hinten abstrahlt.(wenn HT nicht zurückversetzt)
und super kammfilter? oder sehe ich das irgendwie falsch?
*grübel*
jeff
und dadurch TT und HT über eine gewisse bandbreite die selben freq. abstrahlen. dann würde es zu kammfilter FXen kommen, oder?
ich hab doch dann eine laufzeitdifferenz (delay) zwischen dem HT der weiter vorne ist und den TT der weiter hinten abstrahlt.(wenn HT nicht zurückversetzt)
und super kammfilter? oder sehe ich das irgendwie falsch?
*grübel*
jeff
Bei einem Tieftöner entsteht der Schall in Höhe der Polplatte, sprich einige Zentimeter vor dem Korbende. Folglich entsteht eine Laufzeitverzerrung, die durch ein Versetzen der Chassis ( ob man es nun hört oder nicht ) kompensiert werden kann. Der im nicht kompensierten Fall enstandene Schall wäre also auch nicht gleichphasig...
Gruß A.
Gruß A.
Hallo,
auch auf die Gefahr hin, mich zu wiederholen (siehe mein erstes Posting): Eine recht gute Untersuchung (Verbesserung der Wiedergabequalität von Lautsprechern mit Digitalfiltern, Aachen, 1992) stammt von D. Leckschat. In dieser Untersuchung wurden Lautsprecher unter verschiedenen Betriebsbedingungen (reflektionsarmer Raum, gut gedämpfter Raum, halliger Raum) verwendet. Die Entzerrung von Amplituden- und Phasengang erfolgte mittels FIR-Filtern.
Das Ergebnis war, das bereits geringe Abweichungen im Amplitudenfrequenzgang gut hörbar sind, das Gehör jedoch sehr tolerant auf innere Phasendrehungen reagiert.
Die (in wissenschaflichen Hörtests) ermittelten Hörschwellen lagen im reflektionsarmen Raum bei Laufzeitverzerrungen von 10ms im Tieftonbereich, 2ms im Mitteltonbereich und 1ms im Hochtonbereich. In normaler Umgebung wichen die Hörschwellen nicht allzu stark von den unter Freifeldbedingungen ermittelten ab. Im Mittel- und Hochtonbereich sind Phasendrehungen von weit über 360° offenbar nicht hörbar, während der Tieftonbereich anscheinend kritischer ist, wo Filter höherer Ordnung (z.B. Baßreflexabstimmungen) durchaus hörbare Laufzeitverzerrungen erzeugen können.
Gruß
AH
auch auf die Gefahr hin, mich zu wiederholen (siehe mein erstes Posting): Eine recht gute Untersuchung (Verbesserung der Wiedergabequalität von Lautsprechern mit Digitalfiltern, Aachen, 1992) stammt von D. Leckschat. In dieser Untersuchung wurden Lautsprecher unter verschiedenen Betriebsbedingungen (reflektionsarmer Raum, gut gedämpfter Raum, halliger Raum) verwendet. Die Entzerrung von Amplituden- und Phasengang erfolgte mittels FIR-Filtern.
Das Ergebnis war, das bereits geringe Abweichungen im Amplitudenfrequenzgang gut hörbar sind, das Gehör jedoch sehr tolerant auf innere Phasendrehungen reagiert.
Die (in wissenschaflichen Hörtests) ermittelten Hörschwellen lagen im reflektionsarmen Raum bei Laufzeitverzerrungen von 10ms im Tieftonbereich, 2ms im Mitteltonbereich und 1ms im Hochtonbereich. In normaler Umgebung wichen die Hörschwellen nicht allzu stark von den unter Freifeldbedingungen ermittelten ab. Im Mittel- und Hochtonbereich sind Phasendrehungen von weit über 360° offenbar nicht hörbar, während der Tieftonbereich anscheinend kritischer ist, wo Filter höherer Ordnung (z.B. Baßreflexabstimmungen) durchaus hörbare Laufzeitverzerrungen erzeugen können.
Gruß
AH
Hallo Arno,
lies doch bitte mal das Posting oben von Andreas Haeger. Er erwähnt, daß im Tieftonbereich Laufzeitverzerrungen erst bei ca. 10 ms hörbar sind. Nun überlege mal, welchem Phasenwinkel dies z.B. bei 100 Hz entspricht: Es sind 1 ganze Periode, also 360°! Und nun überlege mal weiter, welcher mechanischen Länge diese 360° entsprechen: nämlich 1 Wellenlänge und diese beträgt bei 100 Hz ganze 3,40 Meter. Bei tieferen Tönen ist sie noch größer. Und selbst bei 500 Hz (etwa das zweigestrichene c) sind es noch 68 cm. Was für einen Sinn soll dann eine gestaffelte Anordnung der LS-Chassis machen? Es bringt absolut nichts, sondern ist nur erhöhter Fertigungsaufwand.
Es macht keinen Sinn, irgendwelche physikalischen Qualtitätsparameter bis aufs i-Tüpfelchen zu verbessern/optimieren, wenn es das Ohr, bzw. unser Gehörsinn überhaupt nicht mehr wahrnehmen kann. Es macht viel mehr Sinn, denn LS auf linearen Frequenzgang zu trimmen und auf ein gleichmäßiges Bündelungsmaß und ebenso auf geringe Exemplarstreuungen. Denn im Stereosignal sind Phasenunterschiede zwischen den Kanälen weit mehr wahrnehmbar als interspektrale Phasenverschiebungen. Und selbst im Stereosignal ist das Ohr noch relativ großzugig: Interaurale Phasendifferenzen von weniger als 15° sind kaum wahrnehmbar. Die seitliche Verschiebung zum LS hin der voreilend ist, ist nur im Umschaltvergleich hörbar.
MfG
Rainer
lies doch bitte mal das Posting oben von Andreas Haeger. Er erwähnt, daß im Tieftonbereich Laufzeitverzerrungen erst bei ca. 10 ms hörbar sind. Nun überlege mal, welchem Phasenwinkel dies z.B. bei 100 Hz entspricht: Es sind 1 ganze Periode, also 360°! Und nun überlege mal weiter, welcher mechanischen Länge diese 360° entsprechen: nämlich 1 Wellenlänge und diese beträgt bei 100 Hz ganze 3,40 Meter. Bei tieferen Tönen ist sie noch größer. Und selbst bei 500 Hz (etwa das zweigestrichene c) sind es noch 68 cm. Was für einen Sinn soll dann eine gestaffelte Anordnung der LS-Chassis machen? Es bringt absolut nichts, sondern ist nur erhöhter Fertigungsaufwand.
Es macht keinen Sinn, irgendwelche physikalischen Qualtitätsparameter bis aufs i-Tüpfelchen zu verbessern/optimieren, wenn es das Ohr, bzw. unser Gehörsinn überhaupt nicht mehr wahrnehmen kann. Es macht viel mehr Sinn, denn LS auf linearen Frequenzgang zu trimmen und auf ein gleichmäßiges Bündelungsmaß und ebenso auf geringe Exemplarstreuungen. Denn im Stereosignal sind Phasenunterschiede zwischen den Kanälen weit mehr wahrnehmbar als interspektrale Phasenverschiebungen. Und selbst im Stereosignal ist das Ohr noch relativ großzugig: Interaurale Phasendifferenzen von weniger als 15° sind kaum wahrnehmbar. Die seitliche Verschiebung zum LS hin der voreilend ist, ist nur im Umschaltvergleich hörbar.
MfG
Rainer
Phasenverschiebung an sich ist kein primär physikalischer Terminus, der ert spät in die Physikalische Begriffsbildung miteifloss unabhängig von Differenzierungen des Begriffs kann man sagen, dass Phasenverschiebung überall dort auftritt, wo Physik die Nahtstelle zum Lebendigen bildet ohne aber völlig sich in den Dienst des Lebendigen zu stellen. Dies eignet dem Ursprünglich technishcen, jenes, welches in der Fachliteratur häufig mit schnittstellenphänomen überschrieben wuird, erweist sich besonders im Halbleiterwesen als zukunftsweisend. Bis zum Jahr 2007 will Siemens eine Spare der Optisch angewanten feinjustierungsprozessoren auf den Markt gebradht haben, die vielfältige Schnittstellenphänomene Un abhängig von sdchwerwiegenden Phasenverschiebungsakzidenzienn behandeln soll. Inwieweit eine Marktreife tatsächlich erreicht werden kannm ohne das Fortkommen des Gesamtkonzerns zu gefährden bleibt dahingestallt auch angesichts der Größe der Hypothek die ein derartiges Vorjhaben im Zusammwen ahang mit den öffentlicghen Ressoucen darstellt.
Da wir nicht zu beurteilenhaben inwieeweit die gesaamntwirtscjhaftliche Lage sauf euin entsprechendes Experiment resagieren wirs, kann die endgültige Würdigung dueses Unterfangends uib die Zukunft gelegt werden und braucht auch fernerhin nicht als bindend für Personalentscjheidungen angesehenzu werden. Hoffent lich kannst Du mit diesen Saudfühtrungen etswas anfangen. Corinna Contenius (privat)
Da wir nicht zu beurteilenhaben inwieeweit die gesaamntwirtscjhaftliche Lage sauf euin entsprechendes Experiment resagieren wirs, kann die endgültige Würdigung dueses Unterfangends uib die Zukunft gelegt werden und braucht auch fernerhin nicht als bindend für Personalentscjheidungen angesehenzu werden. Hoffent lich kannst Du mit diesen Saudfühtrungen etswas anfangen. Corinna Contenius (privat)
Um 4:47 bin ich auch aus der Kneipe gekommen, aber das war Sonntag. Da hat wohl jemand frei heute...
Hallo Carsten,
... vielleicht handelt es sich ja um eine 4h und 47 Minuten lange Zeitverschiebung von Sa auf So zwischen Zuhause und Kneipe. Wenn wir jetzt noch die Periodendauer T Deiner Kneipenbesuche kennen würden, könnten wir sogar Deine Phasenverschiebung phi bezogen auf Deine Stammkneipe ausrechnen!
... na denn ...
... Prost
Wolfgang
... vielleicht handelt es sich ja um eine 4h und 47 Minuten lange Zeitverschiebung von Sa auf So zwischen Zuhause und Kneipe. Wenn wir jetzt noch die Periodendauer T Deiner Kneipenbesuche kennen würden, könnten wir sogar Deine Phasenverschiebung phi bezogen auf Deine Stammkneipe ausrechnen!
... na denn ...
... Prost
Wolfgang