Phase und Treiberverpolung, wieso, warum?

    Mir ist bei vielen Boxen aufgefallen, dass der Hochtöner Verpolt an der Weiche angeschlossen ist. Beim PS12 ist das auch so.

    Kann mir wer das technisch Erklären wieso das so ist?

    Ich habe gelesen dass das mit dem "Phasenwinkel" des Lautsprechers zu tun hat. Welcher Phasenwinkel, Phase zwischen was?

    Die Verpolung erkläre ich mir so, dass der Mitteltöner unten -90° hat und oben +90° und wenn ich den Hochtöner dann anschließe (Polungsrichtig), dann hat der unten -90°. Wir haben also einen Phasensprung drin, der dann das Pegelloch bei der Übernahmefrequenz bewirkt. Wenn ich umpole gehts bei +90° los und wir haben keinen Phasensprung. Ist das Korrekt so.

    Aber trotzdem, was ist die Phasenlage oder Phasenwinkel eines Lautsprechers?

    Die werden deswegen verpolt angeschlossen, damit sich im Übergangsbereich der beiden Chassis der Schalldruck aufaddiert und nicht durch Phasenverdrehung subtrahiert.

    DIe Phase eines Laustrechers über die Frequenz ist ja so gut wie nie linear. In ein Gehäuse eingebaut, ändert sie sich abermals frequenzselektiv, die Weiche macht dann noch mal Phasendreher...
    Unterm Strich muss man also bei der Weichenentwicklung pinibel nachmessen, wie die Phasenlage im Übergangsbereich ist, damit es passt. Nicht einfach.
    Mit Faustformeln wie: "bei Weichen 3. Ordnung muss der HT gegenphasig angeschlossen werden" kommt man da meist nicht weit.

    Hope it helps.

    das heißt einmal ein Teil meiner Aussage ist korrekt. Jetzt haben Lautsprecher eine Phasenverschiebung von +90° bis -90° ungefähr. Wenn das die Phase zwischen Elektrischem Eingang und Akustischem Ausgang eines Chassis ist, wie soll die Memebran dann "voreilend" sein? Dass die Membran nacheilend ist, also dem Eingangssignal folgt ist klar (entspräche - Grade) aber voreilend (+ Grade)?

    im grossen und ganze geht es eigentlich um die akustischen zentren. hat man 2 lautsprecher wo die akustischen zentren auf der horizontalen ebene gleich weit nach hinten versetzt sind, hat man theoretisch gleich abstrahlende phasen. nun drehen die filter der weiche, pro flanke die phase um 90grad. das machen aber hoch- und tiefpass jeweils anders, sprich der eine +90 grad der andere -90 grad. somit dreht man den hochtöner damit sich die filter bei der übernahme addieren können. schwierig wird es nun, wenn die akustischen zetren nicht gleich auf sind. hier kann es also vorkommen, das die treiber auch mal gleich angeschlossen werden, oder man verwendet unterschiedliche flanken der filter um die phasen zu verschieben und im trennbereich möglichst nah aneinander zu bringen....

    Jeder Filter dreht die Phase, je nach Filtertyp, aber immer von -90° auf +90° oder umgekehrt - erreicht die 90° aber in den seltesten Fällen sondern nähert sich nur an.
    Das gleiche macht der zweite Treiber auch.
    Wenn du die beiden dann gleichzeitig spielen lässt und korrekt trennst, dann hat der Mitteltöner im oberen Frequenzbereichende (nehmen wir an 1kHz) eine Phase von +90°, der Hochtöner an seiner unteren Übertragugsgrenze jedoch -90°, was somit einen Phasenunterschied von 180° macht. 180° ist genau ein verpolen der Aschlüsse.

    Wenn man nun die Treiber polungsrichtig anschließt, subtrahieren sich die SPL's bei 1kHz (hier das Beispiel) und es entsteht somit dieses "Loch" bei der Übernahmefrequenz, die 1kHz. Verpolt man den Hochtöner, so hat man bei der Übernahmefrequenz die Phase 0°. In dem Fall addieren sich die SPL's nach dem Prinzip doppelte Treiberzahl +6dB... Weichen haben aber bei der Übernahmefrequenz von sich aus laut definition 3dB weniger, so geht sich das ganz schön aus, da beide -3dB haben bei der Übernahmefrequenz.

    Bis hierher ist es ja noch ganz einfach und auch für die meisten verständlich. Jetzt aber kommt der Knackpunkt. Es werden meistens Hochtonhörner und Direktstrahlende "Membrane" verbaut, das heißt der Hochtöner ist in der Box weiter hinten angeordnet (Bei komplett horngeladenen Topteilen ist das umgekehrt) und man hat einen Laufzeitunterschied, der zwar minimalst ist aber er exisitiert.
    Eine Phasenverschiebung haben wir nun wieder, wenn ein Laufzeitunterschied auftritt. Bei einer 1Hz Schwingung haben wir eine Phasendifferenz von 180° bei 0,5 Sekunden Signallaufzeitunterschied.
    Dies entspricht dann einer bestimmten Wellenlänge und man kann sich den Abstand ausrechnen, das wären hier ca. 170 Meter.

    Bei 1kHz sind das 17cm, die ein Hochtöner weiter vorne oder hinten sein muss, um eine 180° Phase zu erreichen. Hierbei müsste man den Hochtöner dann richtig herum anschließen (180° Phase von der Weiche und dann noch die "Entfernungsphase" von 180° gibt 360° und somit wieder Phasengleicheit.

    In der Praxis ist das aber wieder etwas anders, da man hier wahrscheinlich nie genau 0°, 180° oder 360° erreichen wird. Hier hebt oder senkt man eine bestimmte Frequenz des Hoch- oder Tiefpasses, sodass die SPL Addition genau stimmt. Man kann auch die Eigenschaften von Bessel, Tschebyscheff und Co dazu ausnutzen, um bei der Übernahmefrequenz nahezu nicht vom SPL des ganzen Systems abzuweichen...

    Vielleicht wird auch nun klar, wieso die Weiche für jede Box neu abgestimmt werden muss...

    - Wenn ich wo einen Denkfehler habe, dann bitte ausbessern,denn dieser Thread wäre für viele sehr Hilfreich - Fehlerfrei versteht sich.

    Zitat von "Mike J."

    ... Weichen haben aber bei der Übernahmefrequenz von sich aus laut definition 3dB weniger, so geht sich das ganz schön aus, da beide -3dB haben bei der Übernahmefrequenz.


    ... bei BW sind es bei der Trennfrequenz für die Chassis jeweils -3 dB ... bei LR dagegen -6 dB ... :wink:

    Wenn bei LR die Chassis in Phase angeschlossen sind (und sie "zeitgleich" auf der Schallwand und "gleichlaut" sind ...) addieren sich die Schallpegel so, daß man bei 0 dB landet. Die Chassis sind bei der Trennfrequenz immer in Phase.

    Bei BW gibts (außer bei gradzahligen Filtern) eine Phasenverschiebung. Eine Addition des Pegels auf 0 dB gibts bei ungradzahligen Filtern (bei gradzahligen + 3 dB ...). BW-Filter haben einen gleichmässigen Energiefrequenzverlauf (zu empfehlen bei der Trennung von kleinen - d.h. kugelförmig abstrahlenden - Bässen).

    Zitat von "Mike J."

    ... da man hier wahrscheinlich nie genau 0°, 180° oder 360° erreichen wird. Hier hebt oder senkt man eine bestimmte Frequenz des Hoch- oder Tiefpasses, sodass die SPL Addition genau stimmt. Man kann auch die Eigenschaften von Bessel, Tschebyscheff und Co dazu ausnutzen ...


    ... konkret "verbiegt" man etwas die Flanke im Bereich der Trennfrequenz durch Variation der Hoch-/Tiefpässe in der F-Weiche, weil dies mit Verschiebungen der Phase einhergeht.