Phasenverschiebung Subwoofer

  • Guten Tag, da ich in letzter zeit sehr viel auf diesem Forum unterwegs bin, um mich ein bisschen mit der Tontechnik vertraut zu machen, habe ich gelesen, das es eine "Phasenverschiebung" gibt. Dies soll auftreten wenn man Subwoofer benutzt, die nicht der gleichen art oder vom gleichen Hersteller sind. Wollte mal fragen ob mir das jemand erklären kann in meiner Sprache (kenn mich nicht so gut aus), da es auf Wikipedia sehr kompliziert ist und ich es nicht verstehe. Danke

  • Es geht immer um die Differenz der Phasengänge im interessanten Bereich:
    - Interessanter Bereich ist der Bereich, bei dem das gleiche Signal aus zwei (oder mehr) Quellen an einer Stelle ungefähr gleichlaut ankommt. Denn wenn beide Signal ungefähr gleich laut sind, dann ist die Interaktion zwischen den beiden am stärksten. (bei ca. 10dB Unterschied hast man noch eine Schwankung der resultierenden Amplitude von ca. +/- 3dB).

    - Wenn man jede einzelne Frequenz als Sinusschwingung betrachtet (ein schlauer Herr Fourier hat rausbekommen, dass man das machen kann), dann hat man zwei Sinusschwinungen, die sich addieren. Da kann man sich vorstellen, dass je nach der Lage der beiden Schwingungen zueinander (Berg auf Berg oder Berg auf Tal, Tal auf Tal etc.. ) entweder eine Verstärkung oder eine Abschwächung stattfindet.

    - Die 'seitliche' Verschiebung einer Sinusschwingung wird als Phase bezeichnet. Da nimmt man die Länge eines Durchgangs als 360° (oder 2 Pi) an, und gibt die Verschiebung der Kurve als 'Bruchteile' an. 180° ist also eine Verschiebung um einen halben Wellenzug, 90° um einen viertel Wellenzug etc..

    - Die perfekte Addition hat man bei 0° , 'optimale' Abschwächung bei 180°

    - Dumm ist, dass die Phase mathematisch nur von 0° bis 360° (oder -180° bis + 180° ) definiert ist. Es leuchtet ja auch ein, dass man bei einer kontinuierlichen Sinusschwingung nicht sehen kann, ob die zueinander Kurven zueinander jetzt 180° oder 180° + 360° oder 180° + 360° + 360° verschoben sind. Das Bild sieht immer gleich aus.

    - Die Phase kann man z.B. durch Delay oder die Parameter der Frequenzweiche verändern.

    - Es gibt eine 'Korrelation' zwischen der Phasenkurve und der Verzögerung (leider oft frequenzabhänging, Stichwort Groupdelay bzw. Gruppenlaufzeit).

  • Hi,

    Zunächst würde ich sowas an deiner Stelle ins Hobbyforum weiter unten Posten ;)


    Die kurze Antwort ist: Unterschiedliche Lautsprecher sind unterschiedlich. :S


    Die lange Antwort:

    tja wo fängt man an?

    Vielleicht mit einer sehr stark vereinfachten Analogie. Schall ist eine Wellenfunktion vom Luftdruck und hat im Prinzip ähnliche Eigenschaften wie eine Welle im Wasser: z.B. Ausbreitungsgeschwindigkeit, Wellenlänge, Amplitude.

    Wenn du dir Wellen im Wasser jetzt anguckst wenn du z.B. zwei Steine ins Wasser fallen lässt: Beide Steine erzeugen sich kreisförmig ausbreitende Wellen. Trifft jetzt ein Wellenberg des einen Steines auf den Wellenberg eines anderen Steinges entsteht an genau dieser Stelle eine noch höhere Welle. Trifft aber ein Wellenberg auf ein Wellental so löschen sie sich aus.


    TL;DR: Wellenberge und Wellentäler löschen sich gegenseitig aus.


    Wir nehmen jetzt mal an, dass Wellenberge eine Phase von 0 Grad (oder auch 0*Pi) haben und Wellentäler eine Phase von 180 Grad (oder auch 1*Pi), wobei 2*Pi = 360 Grad entspricht.


    So jetzt zu Lautsprechern, im speziellen Subwoofer:

    Lautsprecher haben in der Signal und Systemtheorie (und auch Praxis) eine sog. Übertragungsfunktion. Diese Funktion gibt eine Aussage darüber welche Frequenzen (Wellenlängen) einerseits mit welcher Amplitude bzw. Lautstärke und andererseits mit welchem Phasenwinkel übertragen werden.


    Unterschiedliche Lautsprecherchassis haben unterschiedliche Übertragungsfunktionen und auch das Gehäuse in dem der Lautsprecher Steckt hat wiederum einen Einfluss auf die Übertragungsfunktion.


    Das kann dazu führen, dass Subwoofer A bei Eingangssignal x einen Wellenberg erzeugt während Subwoofer B ein Tal macht. Im Ergebnis arbeiten beide also gegeneinander und löschen sich nahezu aus. :thumbdown:


    Deswegen lässt man den bunten Strauß an Bässen lieber zuhause.;)

  • 'Mein' pdf hast Du Dir angeschaut?
    Grob gesagt gibt es zwei Möglichkeiten:
    a) Verhindern, dass da gleiche Signal zweimal ankommt -> Frequenzbereiche aufteilen
    b) Schauen, dass das Signal (bzw. der Signalfrequenzbereich, in dem beide Signale ähnlich laut sind) gleichzeitig ankommen -> Delay
    Der Phasen'winkel' hat seinen Namen von der Definition der Sinusfunktion am Einheitskreis.
    Grob gesagt wird da eine Linie ('Strahl'), die am Nullpunkt des Koordinatensystems beginnt und um einen bestimmten Winkel zur x-Achse gedreht. Der Sinuswert dieses Winkel ergibt sich aus dem Y- Wert des Schnittpunktes dieser Linie mit einem Kreis mit dem Radius 1 (daher 'Einheitskreis').

  • Ich glaube das Verständnisproblem was du gerade hast ist, dass es einen Phasenverlauf (!) gibt. D.H. die Phase ändert sich mit der Frequenz.

    Wenn du dir die Diagramme in Tomys Link mal anguckst, dann siehst du jeweils im unteren Graphen den Phasenverlauf der entsprechenden Messung.


    Dieser Phasenverlauf ist höchstwahrscheinlich unterschiedlich zwischen dem RCF Doppel18er und deinen EV schachteln. Das bedeutet, für manche frequenzen addiert es sich während es sich bei manchen auslöscht. Und das kannst du mit einem Delay nicht verhindern. Mit einem Delay kannst du nur versuchen, dass es für eine bestimmte Frequenz passt.


    Deswegen wäre mein Vorschlag der gleiche wie Tomys: Wenn man denn nun alle Subs unbedingt zusammen betreiben will diese in unterschiedlichen Frequenzbereichen wirken zu lassen und dann die Trennfrequenz zu optimieren.


    Also z.B. den RCF bis 90Hz und die beiden EVs zwischen 90 Hz und 160 Hz und dann die Topteile ab 160 oder so ähnlich. Ob das dann wirklich besser klingt als die Ev Kisten einfach wegzulassen wage ich zu bezweifeln.


    RCF riecht doch sehr stark nach Selfpowered, da wird doch bestimmt schon eine Frequenzweiche im Bass eingebaut sein, aus der du direkt in die Endstufe für deine Topteile gehen kannst.



    edit:

    Der Phasen'winkel' hat seinen Namen von der Definition der Sinusfunktion am Einheitskreis.
    Grob gesagt wird da eine Linie ('Strahl'), die am Nullpunkt des Koordinatensystems beginnt und um einen bestimmten Winkel zur x-Achse gedreht. Der Sinuswert dieses Winkel ergibt sich aus dem Y- Wert des Schnittpunktes dieser Linie mit einem Kreis mit dem Radius 1 (daher 'Einheitskreis').

    Sowas ist doch Schulwissen der 8. oder 9. Klasse oder?||

  • 'Phasenverkehrt' ist so ein undefinierter, schwammiger Ausdruck, genauso wie 'Phasendreher' o.ä.


    Es ist üblich, dass bei einem positiven Impuls die Membran eines LS sich nach vorne bewegt. So ist die 'positive' Polarität definiert. Wenn sich der Lautsprecher umgekehrt verhält, dann gibt es da einige mögliche Gründe:

    a) Es ist Absicht, weil sich dadurch im Übergangsbereich zum zugehörigen Topteil bei normaler Aufstellung ein Addition ergibt.

    b) Man kann es irgendwo umschalten (Controller, Aktivbox)

    c) Es liegt ein Fehler vor (symmetrisches Kabel, das nicht 1:1 verbunden ist, Lautsprecher beim Austausch falsch angesteckt, LS - Kabel nicht 1:1 ....

    d) Man hat eine exotische Spezialendstufe, bei der der XLR Eingang 'falsch' beschaltet ist. In letzten Jahrhundert hat sich da der Standard mal geändert. So hab ich noch 'The higher, the hotter' gelernt ( 2: 'Cold', 3: 'Hot'), inzwischen hat sich aber 2: 'Hot' und 3: 'Cold' auch in den USA als Standard durchgesetzt.

  • I


    edit:

    Sowas ist doch Schulwissen der 8. oder 9. Klasse oder?||

    Naja, je nach Schulrichtung kommt man an der Trigonometrie vorbei.

  • ahh wenn das so ist. Vielleicht kannst du dir dann mal ein Video Tutorial zur Definition von Sinus und Cosinus angucken. Daniel Jung bei YT ist mMn sehr zu empfehlen!
    Und wenn du dort bist vielleicht auch ein Video zur Fourierreihe oder Trafo. Du musst hier die Mathematik nicht verstehen das ist Ing. Mathe, aber für die Anschauung ist es durchaus hilfreich.


    OT ende.


    Wenn das Geld für solch einen Sub wie den RCF da ist, sollten ein Paar Kabel nicht das Problem sein.

  • Also in Bayern 9. Klasse Gymnasium hab ich noch nichts davon gehört.

    uuupps... na ja, die schulbildung in bayern scheint ja durchaus problematisch zu sein, wie man bei so manchem minister aus diesem bundesland erkennen konnte und kann.

    sorry, diese spitze konnte ich mir jetzt nicht verkneifen :D


    zu deinem thema nur so viel:

    verschiedene bässe so zu tunen, dass sie eingermaßen miteinander spielen, ist eine sache, an der sich auch große jungs die zähne ausbeissen können!

    die gründe sind einfach die von system zu system (bei dir RCF und EV) unterschiedlichen elektrischen und akustischen parameter wie z.b. phasenverläufe und einschwingverhalten. das passt eigentlich nie wirklich perfekt zusammen.

    deshalb haben die kollegen hier, und da schliesse ich mich definitiv an, empfohlen, die verschiedenen bässe nicht zusammen im selben frequenzbereich zu betreiben. das ist eine einfache lehre, die man im laufe der zeit selbst zieht.


    du kannst das selbstverständlich einfach trotzdem machen, die gefahr einer kompletten auslöschung ist relativ gering. viel wahrscheinlicher ist es, dass einfach einzelne frequenzen lauter und andere leiser wiedergegeben werden. irgendwas kommt da also schon raus. und für eine schulfete reicht es sicher auch aus. und für später, nachdem die schulische bildung weiter fortgeschritten ist und du das vielleicht sogar beruflich machen möchtest, kannst du immernoch probieren, das bestmöglich in den griff zu bekommen. ich finde es aber grundsätzlich sehr löblich, dass du dich erstmal schlau machen möchtest, bevor du sinnlos drauf los beschallst.:thumbup:


    nur so viel: wir alle haben klein angefangen - und unsere ersten gehversuche in sachen "laute beschallung" konnten definitiv nicht mit unseren heutigen lösungen mithalten.;) das ist einfach der reifeprozess, den jeder durchlaufen muss.:)