Nubert Lautsprecher, HiFi- und Surround-Elektronik

Raico hat geschrieben:Ein 50-Hertz-Ton hat eine Wellenlänge von rund 6,90 m. wenn du da den Sub z.B. drei Meter verschiebst, dann kommst du bei gleicher Einstellung ziemlich genau in die negative statt der positiven Halbwelle. Dann musst du das entsprechend mit der Phase korrigieren.
Bei anderen Frequenzen sieht es anders aus. Allerdings tritt eine Auslöschung durch Phasenunterschiede ja auch nur im Überlappungsbereich der beiden LS auf. Darum sollte dieser Bereich schmalbandig sein. Phasenkorrekturen zum Ausgleich unterschiedlicher Hörabstände sind aber immer ein Kompromiss.

OK, das entspricht eh dem, wie ich das auch verstanden habe. Aber auf den Überlappungsbereich hab ich keinen Einfluss... Würde mich eh mal interessieren, da genaue Frequenzverläufe zu sehen, vor allem den an den High-Level-Outs vom Sub im Vergleich zu den High-Level in (Verstärker-Out). Ich denke aber der Übergangsbereich sollte irgendwie nach Nubert-Vorstellungen "optimiert" sein, wenn ich die Hauptboxen an die High-Level-Outs hänge... Sonst hätten die ja gar keinen Sinn?

Raico hat geschrieben:Ein Delay dient dazu, Laufzeitunterschiede, die durch die Schallgeschwindigkeit oder in elektronischen Schaltungen entstehen, zu korrigieren.
Die Schallgeschwindigkeit ist 344 m/sec.
Wenn du den Sub 3 m weit vorziehst, macht das nicht mal ein Prozent Veränderung im Vergleich zu den Hauptboxen aus. Das Signal der Hauptboxen kommt also eine knappe Hundertstelsekunde später an deinem Ohr an. Das gilt für alle Frequenzen gleichermaßen.
Dabei geht es erstmal nur um einen Zeitversatz - nicht um die Phase.

D.h. für mich, dass ein Delay das richtige wäre, um die Entfernungen zu den Lautsprechern zu korrigieren. Und die Phase nur für die elektronischen Signalverschiebungen, die aus anderen Gründen auftreten können...

Raico hat geschrieben:Ein 50-Hertz-Ton hat eine Wellenlänge von rund 6,90 m. wenn du da den Sub z.B. drei Meter verschiebst, dann kommst du bei gleicher Einstellung ziemlich genau in die negative statt der positiven Halbwelle. Dann musst du das entsprechend mit der Phase korrigieren.
Bei anderen Frequenzen sieht es anders aus.

Warum haben denn dann die meisten Subwoofer nur einen Phasenschalter und nur manche einen Regler und für welche Frequenz gilt der?

Raico hat geschrieben:Ein Delay dient dazu, Laufzeitunterschiede, die durch die Schallgeschwindigkeit oder in elektronischen Schaltungen entstehen, zu korrigieren.
Die Schallgeschwindigkeit ist 344 m/sec.
Wenn du den Sub 3 m weit vorziehst, macht das nicht mal ein Prozent Veränderung im Vergleich zu den Hauptboxen aus.

Na jetzt wird's witzig

Nur mal so zur Info: Die angebliche "Phasenverschiebung" ist nichts weiter als das Ergebnis des Delay bei einer bestimmten Frequenz.
Es handelt sich um unterschiedliche Betrachtungsweisen des gleichen Phänomens, Amplitude+Zeit aus der Einen und Frequenz+Phase in der anderen Sicht (und ineinander transformierbar).

Und weil der Effekt der Mischung/Auslöschung eigentlich nur bei der Übernahme-Frequenz von Bedeutung ist, wird sich die Phasenkorrektur wohl auf diese Frequenz beziehen...
Dabei bleibt allerdings festzustellen, dass die Phasenkorrektur grundsätzlich eine Krücke ist!

Viele moderne Receiver bieten eine Option, die Lautsprecherpositionen bzw. -Abstände einzumessen und beaufschlagen dann die verschiedenen Kanäle mit einem dazu passenden Delay. Da wäre es wohl das Beste, die Phase am Sub auf 0 zu stellen und die Korrektur der Delays über den Receiver.

Die 180° Phaseneinstellung am Sub (bei phasenrichtiger Ansteuerung aller Lautsprecher) ist eine Empfehlung, die eigentlich eher vom Tunnelblick des vermeintlichen Fachmannes zeugt, denn was nützt der schönste Frequenzgang, wenn dabei 180° Phasendrehungen jedes vom Sinuston abweichende Signal zermatschen...

Inder-Nett hat geschrieben:Warum haben denn dann die meisten Subwoofer nur einen Phasenschalter und nur manche einen Regler und für welche Frequenz gilt der?

Es ist günstiger und genügt den meisten Leuten, schließlich macht der Raum im normalen Zimmer wesentlich mehr aus. Er wirkt sich auf alle Frequenzen aus, interessant dabei ist aber nur der Übergangsbereich zwischen LS und Subwoofer.

Inder-Nett hat geschrieben: Nur mal so zur Info: Die angebliche "Phasenverschiebung" ist nichts weiter als das Ergebnis des Delay bei einer bestimmten Frequenz.
Es handelt sich um unterschiedliche Betrachtungsweisen des gleichen Phänomens, Amplitude+Zeit aus der Einen und Frequenz+Phase in der anderen Sicht (und ineinander transformierbar).

Und weil der Effekt der Mischung/Auslöschung eigentlich nur bei der Übernahme-Frequenz von Bedeutung ist, wird sich die Phasenkorrektur wohl auf diese Frequenz beziehen...
Dabei bleibt allerdings festzustellen, dass die Phasenkorrektur grundsätzlich eine Krücke ist!

Das hat doch Raico geschrieben. Die Phasenkorrektur könnte man sich mit einem feinen Equalizier sparen, allerdings käme das sehr teuer.

Inder-Nett hat geschrieben: Viele moderne Receiver bieten eine Option, die Lautsprecherpositionen bzw. -Abstände einzumessen und beaufschlagen dann die verschiedenen Kanäle mit einem dazu passenden Delay. Da wäre es wohl das Beste, die Phase am Sub auf 0 zu stellen und die Korrektur der Delays über den Receiver.

Nein, nicht unbedingt, da du sonst im Übernahmebereich je nach Trennung extreme Pegelüberhöhungen haben könntest die durch die Überlagerungen der beiden Wellen sich ergeben (Alternativlösung - extremer Equalizer).

Inder-Nett hat geschrieben: Die 180° Phaseneinstellung am Sub (bei phasenrichtiger Ansteuerung aller Lautsprecher) ist eine Empfehlung, die eigentlich eher vom Tunnelblick des vermeintlichen Fachmannes zeugt, denn was nützt der schönste Frequenzgang, wenn dabei 180° Phasendrehungen jedes vom Sinuston abweichende Signal zermatschen...

Ich bezweifle, dass du eine verpolte Box von einer "richtig"-gepolten Box unterscheiden kannst, dies ist Imho unmöglich (verpole mal 1 Chassi). Zudem hat jede Box Phasendrehungen durch die eingebaute Frequenzweiche.

Andi

Ich sage es doch: "Der Phasenregeler - das unbekannte Wesen"!

0711er hat geschrieben:Die Phasenkorrektur könnte man sich mit einem feinen Equalizier sparen, allerdings käme das sehr teuer.

Da verwechselst Du was. Ein Equalizer sollte sich im Idealfall weitestgehend phasenneutral verhalten.

0711er hat geschrieben:im Übernahmebereich je nach Trennung extreme Pegelüberhöhungen

Pegelüberhöhungen bei der Übergabefrequenz deuten auf falsch eingestellte Trennfrequenzen (Überlappung) hin und können mit der Phasenkorrektur nicht wirksam verhindert werden.

0711er hat geschrieben:Ich bezweifle, dass du eine verpolte Box von einer "richtig"-gepolten Box unterscheiden kannst, dies ist Imho unmöglich (verpole mal 1 Chassi).

Du solltest nicht allzusehr von Dir auf Andere schließen.
Mit dieser "Fähigkeit" (ich muss mich nichtmal darauf konzentrieren, dieser beschissene Klang drängt sich mir regelrecht auf) habe ich schon so manchen arroganten HiFi-Verkäufer von seinem hohen Ross runtergeholt!

0711er hat geschrieben:Zudem hat jede Box Phasendrehungen durch die eingebaute Frequenzweiche.

Nicht Jede, sondern nur die schlecht Konstruierten (was sich keinesfalls am Preis festmachen lässt).

Für genauere Informationen lies bitte: Technik Satt - für Technik-Interessierte.

Aber mit Einem hast Du sicherlich Recht: Wenn man ohnehin schon so 'ne "möchtergern-High-End"-Box mit klassichen Frequenzweichen 2. Ordnung (und Phasendrehung an der Übergabe-Frequenz) stehen hat, dann kann man natürlich auch den Subwoofer mit 180° einkoppeln, davon wird es dann auch nicht mehr nenneswert schlechter...

Klingt dann fast wie Bose, unheimlich räumlich, selbst wenn die Musik nur in Mono war

Inder-Nett hat geschrieben:Da verwechselst Du was. Ein Equalizer sollte sich im Idealfall weitestgehend phasenneutral verhalten.

Das sollte so sein, wo ist das Problem? Ich bin nicht davon ausgegangen, dass er etwas an der Phase dreht, es geht lediglich um die Einstellung des Signallevels um am Hörplatz einen linearen Frequenzgang zu erhalten.

Inder-Nett hat geschrieben:Pegelüberhöhungen bei der Übergabefrequenz deuten auf falsch eingestellte Trennfrequenzen (Überlappung) hin und können mit der Phasenkorrektur nicht wirksam verhindert werden.

Da der relevante Überlappungsbereich (meist) recht eng ist kann durch eine Phasenverschiebung durchaus eine Auslöschung der Amplitude oder eine Verdopplung erreicht werden.

Inder-Nett hat geschrieben: Du solltest nicht allzusehr von Dir auf Andere schließen.
Mit dieser "Fähigkeit" (ich muss mich nichtmal darauf konzentrieren, dieser beschissene Klang drängt sich mir regelrecht auf) habe ich schon so manchen arroganten HiFi-Verkäufer von seinem hohen Ross runtergeholt!

Ich fordere einen Blind-Test, da ich es mir nicht vorstellen kann dass man ein Signal von einem phasenverschobenem unterscheiden kann, kann dir das natürlich auch schlecht widerlegen

Inder-Nett hat geschrieben:Nicht Jede, sondern nur die schlecht Konstruierten (was sich keinesfalls am Preis festmachen lässt).
Für genauere Informationen lies bitte: Technik Satt - für Technik-Interessierte.

Sorry, da kann ich nichts finden, auf welcher Seite steht da was? Man könnte natürlich einen idealen Breitbänder nehmen, oder mit FIR-Filtern arbeiten ...

Inder-Nett hat geschrieben:Aber mit Einem hast Du sicherlich Recht: Wenn man ohnehin schon so 'ne "möchtergern-High-End"-Box mit klassichen Frequenzweichen 2. Ordnung (und Phasendrehung an der Übergabe-Frequenz) stehen hat, dann kann man natürlich auch den Subwoofer mit 180° einkoppeln, davon wird es dann auch nicht mehr nenneswert schlechter...

Klingt dann fast wie Bose, unheimlich räumlich, selbst wenn die Musik nur in Mono war

Du weisst aber schon wie Mono und Stereo "entsteht" und was es mit räumlichen Klang auf sich hat? Das hat nichts, aber absolut Null mit der Phase zu tun! Zumal in dem Bereich in dem ein Subwoofer spielt du die Quelle eh nicht lokalisieren kannst, ääähh ich mein ich und 3000000 andere Leute auch nicht, du vielleicht schon....

Andi

falls ich heut total auf dem Schaluch stehen sollte bitte ich um Entschuldigung

Irgendwie erscheint es mir müßig, mich im Detail mit diesem Kauderwelsch auseinanderzusetzen.

Nubert schreibt sich in seinen PDF's 'n Wolf über den Aufwand, den er für eine phasenrichtige Abstrahung seiner Boxen treibt. Wenn Du das nicht verstehst, dann kann ich Dir in diesem Rahmen auch nicht weiterhelfen.

Fakt ist, dass die Übertragungsfunktion eines Systems im Spektralbereich durch Frequenz- und Phasengang beschrieben wird. Selbst ein idealer Frequenzgang kann nicht über Phasenfehler hinwegtäuschen.
Lautsprecheranordnungen mit Phasenfehlern klingen trotz gutem Frequenzgang "drucklos", "hohl", "töpfern" oder "räumlich diffus" (je nachdem, bei welcher Frequenz die Phasenfehler auftreten), Nubert hat da einige gute Beispiele angeführt.
Ausserdem führen Phasenfehler häufig dazu, dass ein Lautsprecher ein völlig abstruses frequenz- und richtungsabhängiges Abstrahlverhalten entwickelt, d.h. der messtechnisch saubere Frequenzgang gilt nur für die Abstrahlung der Einzelbox nach vorn im ideal gedämpfen Raum. In realen Umgebungen (und erst Recht in paariger Anordnung) reicht es, sich langsam im Abstrahlbereich der Lautsprecher zu bewegen, um wahre "Raumklangwunder" zu erleben.

Frequenz- und Phasengang sind analytisch und messtechnisch nicht leicht zu ermitteln. Genaugenommen handelt es sich um die Fourrier-Transformieren der Stoß-Antwort eines Systems (nicht zu verwechseln mit der sog. "Schnellen Fourrier-Transform", wie sie z.B. in Spectrum Analyzern verwendet wird).
Weil sich ein sauberer Einheitsstoß (ein Impuls der Länge Null mit unendlicher Amplitude - mit eine definierten Impulsfläche... sowas können sich nur Mathematiker ausdenken ) in der Praxis nicht erzeugen lässt und auch die Fourrier-Transformation nicht wirklich in "Echtzeit" realisierbar ist werden allerhand Krücken verwendet.

Die analytisch und messtechnisch sinnvollste Alternative wäre die Bewertung der Sprungantwort.
Aber allein die Bewertung der Sprungantwort wäre für die meisten Boxen-Hersteller so peinlich, dass man die Kunden lieber mit irgendwelchen wohlkingenden Halbwahrheiten über Frequenzgänge, Equalizer und Phasenregler einlullt.

Ich möchte Dir keinen Vorwurf daraus machen, dass Dir die entsprechenden Semester in Signal- und Funktionaltransformation fehlen, hielte es aber für taktvoller, wenn Du nicht so tust, als wäre ich der Depp, nur weil ich mich mit werbetechnisch aufbereitetem Halbwissen nicht veralbern lassen will.

Zurück zum Thema:
Meine Empfehlung:
Wer einen Receiver verwendet, der die Lautsprecher-Abstände kompensieren kann, der sollte die Phase auf 0 stellen und am Receiver die Laufzeit-Kompensation und die korrekten Trennfrequenzen einstellen. Die Signalprozessoren der Receiver können auch phasenneutrale Filter höherer Güte problemlos (und verlustfrei) nachbilden, weit besser als die RLC-Filter im Subwoofer.

Wer das nicht hat, der sollte alle Lautsprecher (auch den Subwoofer) im gleichen Abstand zur Hörposition aufstellen, dann ist eine Phasenkorrektur nicht nötig.

Wer auch das nicht kann, der muss sich damit abfinden, dass sich der Klang an der Hörposition nicht sauber mischt. Mit dem Phasenregler lässt sich das Übel bestenfalls leicht abmildern.

Und wer es wirklich richtig machen will, der lese: Kompensation von Raummoden mittels einer doppelten Subwooferanordnung

Hallo,

Inder-Nett hat geschrieben:Irgendwie erscheint es mir müßig, mich im Detail mit diesem Kauderwelsch auseinanderzusetzen.

Naja wollen wir doch mal sachlich bleiben.

Fakt ist, dass die Übertragungsfunktion eines Systems im Spektralbereich durch Frequenz- und Phasengang beschrieben wird. Selbst ein idealer Frequenzgang kann nicht über Phasenfehler hinwegtäuschen.

Richtig, das überfordert aber schon oft das Vorstellungsvermögen. Selbst mir fällt es tmanchmal schwer, ein bestimmtes Verhalten im Frequenzbereich auf den Zeitbereich umdenken zu können, und umgekehrt.

Lautsprecheranordnungen mit Phasenfehlern klingen trotz gutem Frequenzgang "drucklos", "hohl", "töpfern" oder "räumlich diffus" (je nachdem, bei welcher Frequenz die Phasenfehler auftreten), Nubert hat da einige gute Beispiele angeführt.

Nun soweit ich weiss, sind die Hörgrenzen für Phasendrehungen relativ gross. Andererseits manifestieren sich andere Fehler (Resos, Klirr etc) von Lautsprechern auch im Phasengang. Allgemein von Phasenfehlern zu reden bringt einen da nicht weiter.

Die analytisch und messtechnisch sinnvollste Alternative wäre die Bewertung der Sprungantwort.

Uhm die Sprungantwort sagt am wenigsten aus. Die sichtbare Bandbreite ist da doch sehr begrenzt, ausserdem sind reine Phasendrehungen durch die Weiche meistens unkritisch.

Meine Empfehlung:
Wer einen Receiver verwendet, der die Lautsprecher-Abstände kompensieren kann, der sollte die Phase auf 0 stellen und am Receiver die Laufzeit-Kompensation und die korrekten Trennfrequenzen einstellen.

Macht generell Sinn, aber auch die AVRs verschlimmern das Problem, indem sie Filterflanken nach Gutdünken verwenden und auch oftmals der Hoch- und Tiefpass unterschiedliche Güte aufweisen. Dadurch wird eine richtige Ankopplung fast unmöglich gemacht.

Im Endeffekt bleibt nur eine Messung. Am besten misst man zuerst die akustische Entfernung und stellt die im AVR ein. Dann kann man den Amplitudenfrequenzgang im Übergangsbereich messen, und noch etwas mit dem Delay und Subpegel spielen um ein möglichst linearen Übergangsbereich zu haben.

cu,
Stefan

teite hat geschrieben:Uhm die Sprungantwort sagt am wenigsten aus.

Irrtum, die Sprungantwort enthält die komplette Information über das Verhalten eines passiven linearen Vierpols, wozu man im weitesten Sinne auch einen Lautsprecher zählen könnte.
Durch die Faltung der Sprungantwort über das Eingangssignal lässt sich das Verhalten eines solchen Vierpols für jede beliebige Signalform ermitteln.

Die Sprungantwort hat weiterhin den Vorteil dass man sich da was konkretes darunter vorstellen kann, grobe Fehler wären nicht so leicht mit "überfordert aber schon oft das Vorstellungsvermögen" vom Tisch zu wischen.
Und genau deshalb ist sie auch so unbeliebt, insbesondere bei den scheinheiligen HiFi-Päpsten.

Im übrigen kann man auch dem fehlenden Vorstellungsvermögen leicht nachhelfen:
Wenn von einem Signal die Oberwellen phasenverkehrt zur Grundschwingung eingemischt werden, dann führen sie unter ungünstigen Umständen nicht zu steileren Flanken (welche meist die Ursache für Oberwellen sind), sondern drücken die Flanke flach und verformen die Grundschwingung anders.
Hausaufgabe für die System-Analytiker:
Nimm eine 40Hz Rechteck-, Sägezahn- und Trapez-Schwingung, zerlege sie in Grund- und Oberwelle(n) und mische die einzelnen Wellen mit 90° Phasenverschiebung der 1. Harmonischen und mit 180° Phasenverschiebung der weiteren Harmonischen.
Teile Deine Verblüffung über das schlechte Ergebnis dem Rest der Welt mit.

teite hat geschrieben:Die sichtbare Bandbreite ist da doch sehr begrenzt

...zumindest wenn man noch nichts von logarithmischen Achsen gehört hat.

teite hat geschrieben:ausserdem sind reine Phasendrehungen durch die Weiche meistens unkritisch.

Eben nicht. Die "reine Phasendehung" ist nur unkritisch für den Frequenzgang, nimmt aber z.B. bei der Subwoofer-Ankopplung den Druck aus den Bässen.
Dass heisst konkret, dass Du bei einer Hörprobe mit reinen Sinus-Tönen eienn wundervollen linearen Pegel über den gesamten Bass-Bereich bekommst, aber eine Base-Drum trotzdem irgendwie hohl klingt, als würde man daneben stehen und nicht davor.

Aber was noch viel tragischer ist: Kleinere Fehler im Frequenzgang werden durch das menschliche Ohr binnen kürzester Zeit kompensiert, der Unterschied fällt Dir nur im direkten Vergleich auf.
Fehler im Phasengang hingegen führen zu einem anderen Höreindruck, weil ein frequenzabhängiger Phasenversatz in natürlichen Hörsituationen auch auftreten, nämlich bei der Wahrnehmung von indirektem Schall.
Wer kein ausgeprägtes räumliches Hören hat wird den Unterschied wahrscheinlich nicht so deutlich feststellen und bei der Ankopplung von "echten Subwoofern" (also mit Trennfrequenzen deutlich unter 200Hz) ist es auch nicht mehr ein Probelm des räumlichen EIndrucks, sondern nurnoch der fehlende Druck in Geräuschen mit hohem Oberwellenanteil, also z.B. eine Base-Drum, eine hart angeschlagene Bass-Saite etc.

Hallo,

Inder-Nett hat geschrieben:Irrtum, die Sprungantwort enthält die komplette Information über das Verhalten eines passiven linearen Vierpols, wozu man im weitesten Sinne auch einen Lautsprecher zählen könnte.
Durch die Faltung der Sprungantwort über das Eingangssignal lässt sich das Verhalten eines solchen Vierpols für jede beliebige Signalform ermitteln.

Meinst du nicht eher die Impulsantwort?

Generell finde ich die Gruppenlaufzeit als negative Ableitung der Phase interessanter zur Beurteilung von Lautsprechern als die Sprungantwort. Da sieht man zumindest auf Anhieb wo hörbare Fehler auftreten können.

Hausaufgabe für die System-Analytiker:
Nimm eine 40Hz Rechteck-, Sägezahn- und Trapez-Schwingung, zerlege sie in Grund- und Oberwelle(n) und mische die einzelnen Wellen mit 90° Phasenverschiebung der 1. Harmonischen und mit 180° Phasenverschiebung der weiteren Harmonischen.
Teile Deine Verblüffung über das schlechte Ergebnis dem Rest der Welt mit.

Ich werd am Wochenende mal Dasylab anwerfen.

Die Konsequenz, ob das hörbar ist oder nicht, lässt sich daraus aber nicht ableiten. Find jetzt leider die Links nicht, aber AFAIK sind Gruppenlaufzeiten von bis zu 2ms im Mittel und Hochton nicht hörbar. Das heist bei 1khz sind Phasendrehungen von bis zu 720Grad unhörbar.

Sprungantworten mit logarithmischen Skalen habe ich bisher nicht gesehen, aber wäre sicherlich sinnvoller als lineare Skalen.

teite hat geschrieben:ausserdem sind reine Phasendrehungen durch die Weiche meistens unkritisch.

Eben nicht. Die "reine Phasendehung" ist nur unkritisch für den Frequenzgang, nimmt aber z.B. bei der Subwoofer-Ankopplung den Druck aus den Bässen.
Dass heisst konkret, dass Du bei einer Hörprobe mit reinen Sinus-Tönen eienn wundervollen linearen Pegel über den gesamten Bass-Bereich bekommst, aber eine Base-Drum trotzdem irgendwie hohl klingt, als würde man daneben stehen und nicht davor.

Ok jetzt weis ich worauf du hinaus willst. Du meinst quasi verpolte Chassis die gegenläufig zum Rest spielen, wie sie bei Mitteltönern bei 3 Wegern oder Subs durch die 12db Weichen öfters auftreten, weil anders kein linearer Summenfrequenzgang zu erreichen ist.

AFAIK ist das nicht hörbar, solange die hörphysiologischen Grenzen der Gruppenlaufzeit nicht überschritten werden.

Wenn du Quellen hast die was anderes aussagen, würde mich das interessieren.

cu,
Stefan