Phasendrehungen, Tiefenstaffelung, vertikale Abbildung - ein Versuch der Klärung

[Cay-Uwe]

edit SmS: abgetrenntes Thema aus Besuch bei Sonus Natura Chef Cay-Uwe

Hallo Cay-Uwe,

ad 1.) Phasenlinearität (= die Phase ändert sich nicht oder linear mit der Frequenz) bedeutet ja auch, dass die Gruppenlaufzeit konstant ist. Hinsichtlich der Hörbarkeit von Gruppenlaufzeitverzerrungen gibt es ja durchaus "Lehrbuchwissen", dem Deine Aussage 1 widerspricht. Nachdem es mit Variationen an Weiche, Chassis und deren Anordnung aber unmöglich ist, allein die Gruppenlaufzeiten und nicht gleichzeitig den Amplitudengang und das - Achtung! David: Nicht weiterlesen! ;) - Abstrahlverhalten zu ändern, scheint es mir etwas gewagt, wahrgenommene Veränderungen der "Phasenlinearität" zuzuschreiben.

ad 2.) Wäre die Gruppenlaufzeit wirklich konstant so ergäbe sich automatisch eine "zeitrichtige Sprungantwort".

Gruß

Thomas

Hi Thomas,

jetzt nehme ich doch noch kurz Stellung zu Deinen Punkten:

• Zu 1. Ich habe bei meine Probanden, nur die Weichecharakteristik geändert, nicht die Anordnung der Chassis, etc. Einmal war die akustische Phase nicht linear, bei der zweiten Variante phasenlinear. Alle fanden die phasenlinear Abstimmung "besser". Daher meine Rückschlüsse oder Aussagen.
• Wie Du aus der Phase sehen kannst, besitzt meine Box eine Allpaßcharakterisk, die die Phase um 360 Grad langsam dreht. So lange sich die Phase ändert, wird es keine konstante Gruppenlaufzeit geben, aber diese verläuft auch "gleichmässig", was man üblicherweise als "besser" empfindet.

[pachulke3]

• Zu 1. Ich habe bei meine Probanden, nur die Weichecharakteristik geändert, nicht die Anordnung der Chassis, etc. Einmal war die akustische Phase nicht linear, bei der zweiten Variante phasenlinear. Alle fanden die phasenlinear Abstimmung "besser". Daher meine Rückschlüsse oder Aussagen.

Das mag ja sein. Aber damit wurde auf keinen Fall nur die Phasenlineariät geändert, sondern auch der Amplitudengang, vor allem in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel. Aus dem Höreindruck dann zu schließen, dass die Phasenlinearität die direkte Ursache ist und die anderen Konsequenzen der Änderung zu ignorieren, ist IMHO nicht zielführend. Wenn man ausschließlich die hörbaren Auswirkungen von Sprüngen im Phasengang untersuchen will, sollte man das mit (elektronischen) Allpässen tun.

• Wie Du aus der Phase sehen kannst, besitzt meine Box eine Allpaßcharakterisk, die die Phase um 360 Grad langsam dreht. So lange sich die Phase ändert, wird es keine konstante Gruppenlaufzeit geben, aber diese verläuft auch "gleichmässig", was man üblicherweise als "besser" empfindet.

Sorry, aber da scheinen die Basics unbekannt zu sein:
Gruppenlaufzeit = - Phase abgeleitet nach Kreisfrequenz Omega (tau=- d_phi/d_omega)

Solange die Phase konstant ist oder sich linear mit der Frequenz ändert, ist die Gruppenlaufzeit konstant. Tipp zum Nachvollziehen: Man berechne den Phasengang für die Schallübertragung durch 1m Luft und dann daraus die Gruppenlaufzeit. Dies vergleiche man mit der Laufzeit des Schalls für die Strecke von 1m.

Gruß

Thomas

Liebe Forengötter: Ich weiß, das ist kein Hörerlebnis. Bilder von Phasengängen und Messaufbauten im Visatonlabor allerdings auch nicht. Manchmal wäre es schon ganz nett, wenn man auf einfache sachliche Fehler hinweisen darf.

[Cay-Uwe]

@ pachulke3:

Ich habe mir erlaubt, "besser" in Anführungszeichen zu schreiben, da ich weiß, das selbst wenn ich den Schalldruckpegel gleich halte, oder ähnlich, andere Faktoren wie Abstrahlcharakteristik, etc. zu einen anderen Klang führen können. Nichts desto trotz, interessaant für mich war, das egal wie das Konzept der Box auschaute die ich meine Probanden, immer die "phasenlineare" Version als "besser" empfanden. Daher meine Rückschlüße.

Definition Allpass ( kann man sich ergooglen... )

Ein Allpassfilter, auch nur Allpass genannt, ist ein Filter, das im Gegensatz zu anderen Filtern (wie Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre) für alle Frequenzen eine konstante Verstärkung (konstanter Betragsfrequenzgang, sprich auch konstanter SPL bei einem Lautsprecher) hat. Allpässe haben jedoch eine frequenzabhängige Phasenverschiebung ( siehe mein Meßdiagramm ), was zur Signalverzögerung oder Phasenentzerrung verwendet werden kann. Da die Gruppenlaufzeit die negative Ableitung des Phasengangs ist, ist diese nicht konstant und hängt von der Frequenz ab.

Hätte ein Allpaß diese Charakteristik nicht, kätte man keine DELAYS in Filter. Sie sind nichts anderes als ein Allpaß.

Ich bin nicht der "Oberguru", und habe es auch nirgendwo behauptet. Ich möchte nur dokumentieren, daß ich technisch fundiert an diese Sache gehe. Deswegen habe ich unter anderen auch das Bild meiner Box im RAR reingestellt. Ständig wird hier gesagt wie wichtig das ist, in so einem Raum zu messen ( siehe Diskussion Staccato ), und jetzt soll dem nicht so sein. Das verstehe ich nicht. Trotzdem, mir ist aber viel wichtiger, daß meine Probanden, meine Entwicklungen gut finden, und wenn der Oberheadbanger Werner, alias Kellerkind, um Gnade bittet, weil es so gut ist, dann freue ich mich noch mehr.

P.S. Du kennst bestimmt meine Homepage. Auf dem Impressum findest Du meine Telefonnummer. Ruf doch mal an...

[pachulke3]

Definition Allpass ( kann man sich ergooglen... )

Was soll dieses Herumgereite auf "ergooglen" immer? Um zu wissen, was ein Allpass ist, brauche ich kein Google, da langt brain://3.Semester/Elektronikpraktikum/...

Allpässe haben jedoch eine frequenzabhängige Phasenverschiebung ( siehe mein Meßdiagramm ), was zur Signalverzögerung oder Phasenentzerrung verwendet werden kann. Da die Gruppenlaufzeit die negative Ableitung des Phasengangs ist, ist diese nicht konstant und hängt von der Frequenz ab.

Die Behauptung, dass eine von der Frequenz abhängige Phasenverschiebung zu nicht konstanter Gruppenlaufzeit führt, wird auch durch Wiederholung nicht richtiger. Der Satz bei Wikipedia, den Du kopiert und ohne Quellenangabe (ergoogelt ...) minimal modifiziert hier gepostet hast, lautet übrigens:

"Allpässe haben jedoch eine frequenzabhängige Phasenverschiebung (nichtlinearer Phasengang), was zur Signalverzögerung oder Phasenentzerrung verwendet werden kann. Da die Gruppenlaufzeit die negative Ableitung des Phasengangs ist, ist diese nicht konstant und hängt von der Frequenz ab." Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Allpassfilter

In der Klammer wo bei Dir "siehe mein Meßdiagramm" steht, steht bei Wikipedia "nichtlinearer Phasengang" (Hervorhebung von mir). Dann, und nur dann, ist die Gruppenlaufzeit nicht konstant. Und so, wie es bei Wikipedia erklärt ist, ist es nicht gut erklärt - nicht umsonst soll dieser Artikel überarbeitet werden.

Zusammengefasst: Der gezeigte Phasengang ist halbwegs linear (außer im Bass), das führt zu einer halbwegs konstanten Gruppenlaufzeit (außer im Bass, da steigt sie an, wie bei praktisch allen Lautsprechern). Wäre der Phasengang völlig linear, wäre die Gruppenlaufzeit konstant und die Sprungantwort (bei linearem Amplitudengang) 'perfekt'. Die Hörbarkeit von Gruppenlaufzeitverzerrungen ist allerdings recht gut dokumentiert (unter besseren Bedingungen als mit Lautsprechern, nämlich mit Kopfhörern). Die üblicherweise bei nicht-phasenlinearen Lautsprechern auftretenden Gruppenlaufzeitverzerrungen gelten demnach als nicht hörbar. Das führt mich zu dem Schluss, dass die gehörten Veränderungen eher in Änderungen des Amplitudengangs unter verschiedenen Winkeln zu suchen ist.

Gruß

Thomas

PS: Ein Forum, in dem alle strittigen Punkte nicht-öffentlich, z.B. per Telefon oder PN, diskutiert werden sollen, ist keines.

PPS: Ich habe regelmäßig das Vergnügen, Praktikumsprotokolle von Studenten zu lesen. Da finde ich dann auch gerne mal ganze Sätze/Absätze/Seiten, die von Wikipedia stammen. Das ist schon etwas ärgerlich. Noch ärgerlicher ist allerdings, das mich die Studis für so blöd halten und meinen, ich merke das nicht ...

[David]

Die letzten Beiträge gehören längst in "technische Grundsatzdiskussionen", aber solange es Cay-Uwe nicht stört, lasse ich es einmal hier.

Ansonsten: das ganze Thema ist natürlich interessant und sollte für einen ernst zu nehmenden LS-Entwickler zum Grundwissen gehören. Es erinnert mich aber stark an die irrsinnige "Verbissenheit" mancher Leute bezüglich Abstrahlcharakteristik - quasi -> "kein schöner Tannenbaum, kein guter Klang", was völliger Humbug ist.

Selbstverständlich weiß ich es nicht definitiv, aber ich bin mir ganz sicher, dass das alles bei den wenigsten der üblichen HiFi-Lautsprecher optimiert wurde. Wenn überhaupt, dann bei den teuren aktuellen Studiomonitoren, die aber klanglich auch nicht immer überzeugen.....
Bei den älteren passiven Studiomonitoren - noch dazu bei denen mit Hörnern - kann das doch gar nicht stimmen! Auch beim Klipschorn nicht - und trotzdem gibt es Leute, die ganz begeistert davon sind.

Wie so oft, würde ich gerne wissen, was man von all' dem im Blindtest wirklich hören kann......naja, Werner wird das vielleicht demnächst öffentlich thematisieren.:D

Gruß
David

[Cay-Uwe]

@ pachulke3:

Sorry, daß ich nicht gleich antworten konnte, aber ich war Mittagessen.

Das mit dem nicht linearen Phasengang ist korrekt. Es hat sich, aus welchen Gründen auch immer ( die kenne ich nicht ), in der Praxis eingebürgert, daß wenn der Phasengang eine gleichmässigen Verlauf ( so wie von mir gepostet und gemessen ), von "phasenlinear" gesprochen wird. Das führt immer wieder zu Verwirrung, wie auch hier. Ich danke Dir für diese Klarstellung.

Also halten wir mal fest:

• Genau genommen ist der von mir gepostete Phasengang "nicht linear", wird aber interesanterweise in der Praxis so bezeichnet...
• Würde der Phasengang keine Änderung zeigen, sprich konstant sein, dann ist die resultierende Gruppenlaufzeit konstant. Ist es bei mir nicht und das habe ich auch nicht beahuptet. Die Sprungantwort habe ich in einen anderen Thread gezeigt, und da ist es gut zu erkennen.
• Genaugenommen, müsste man bei einen Lautsprecher von einen Bandpass sprechen, weil wie Du ja schon sagst, im unteren Frequenzspektrum ist jeder LS ein Hochpass, und zu den hohen Frequenzen ein Tiefpaß ist.

Ich habe kein Problem, Themen öffentlich zu diskutieren, aber ich pflege einen freundlichen Ton. Es ist nicht meine Art Andere als "blöd" darstellen zu lassen. Ich habe hier schon oft Behauptungen gelesen, die technisch nicht einwandfrei waren. In solchen Fällen habe ich, so glaube ich jedenfalls, höflich und respektvoll darauf hingewiesen. Das erwarte ich in der Art auch von den anderen Forumsteilnehmer.

P.S. Just by the way, Du hast Dich an meinen Geburtstagstag ( 29. 11. ) angemeldet :S

[schauki]

@hifiaktiv
David dein andauerndes hinhacken auf Dinge die dir (auch nur dir) unwichtig sind ist absolut nicht okay.

Mehr als auf entsprechende Untersuchungen, Studien und Hörberichte die, die Wichtigkeit des Diffusschalls = Abstrahlverhalten (zum großen Teil) aufzeigen, kann man leider nicht tun.

Fakt ist:
- es IST wichtig für den Klangeindruck

Also bitte verbreite nicht immer deine Meinung als allgemein gültig.
Grundsätzlich spricht da ja eigentlich nix dagegen, aber dann andere die das in "wesentlich" kleinerem Rahmen machen als irrsinnig verbissen darzustellen.... da hört sich der Spaß auf.

Wer dir jemals so kommt der wird als "Stänkerer", "Miesmacher",... bezeichnet.

Also wer im Glashaus sitzt sollte wirklich nicht mit Steinen werfen.

@cay-uwe & pachulke3
Danke für euer Beiträge, diese sind alle sehr gut!

Dass ein "stetiger" Phasenverlauf in der Praxis als "phasenlinear" bezeichnet wird habe ich bisher noch nicht so gelesen...

Zum Hörbaren:
Auch hier gibts ja entsprechenden Untersuchungen zur Hörbarkeit von Gruppenlaufzeitfehlern.
Auch einige Hörberichte von Systemen die "phasenlineare" Filter bieten.

Fazit:
Im TT bei entsprechendem Musik-Matieral hörbar, mit MT/HT nur mehr minimal und das nur bei Testsignalen.

@cay-uwe
Die Messung im RAR ist ausdrücklich zu begrüßen!! Somit löblich herauszustreichen!

mfg

[pachulke3]

Selbstverständlich weiß ich es nicht definitiv, aber ich bin mir ganz sicher, dass das alles bei den wenigsten der üblichen HiFi-Lautsprecher optimiert wurde.

Bleiben wir mal beim "Hörerlebnis": Die O500 kann man per digitalem Filter dazu bringen, eine konstante Gruppenlaufzeit zu haben. Was ich so darüber gelesen habe, schlägt sich diese konst. Gruppenlaufzeit nicht darin nieder, dass es viel besser klingt, d.h. auch K+H selbst stellt sich nicht hin und sagt: Viel besser weil konst. Gruppenlaufzeit! Sie bieten es halt an, weil es mit digitalem Filter leicht zu realisieren ist.

Gruß

Thomas

[pachulke3]

• Genau genommen ist der von mir gepostete Phasengang "nicht linear", wird aber interesanterweise in der Praxis so bezeichnet...

"Linear" ist ein Phasengang, wenn er im Diagramm (mit linear aufgetrager Frequenz) eine Gerade ist. Dein Phasengang ist "stetig".

• Würde der Phasengang keine Änderung zeigen, sprich konstant sein, dann ist die resultierende Gruppenlaufzeit konstant. Ist es bei mir nicht und das habe ich auch nicht beahuptet. Die Sprungantwort habe ich in einen anderen Thread gezeigt, und da ist es gut zu erkennen.

Seufz ... Die Gruppenlaufzeit ist die Ableitung des Phasengangs. Der Phasengang muss also nicht konstant sein, damit die Gruppenlaufzeit konstant ist. Er muss nur linear (das schließt "konstant" ein) von der Frequenz abhängen, z.B. eine fallende Gerade aufgrund einer Verzögerung.

In solchen Fällen habe ich, so glaube ich jedenfalls, höflich und respektvoll darauf hingewiesen. Das erwarte ich in der Art auch von den anderen Forumsteilnehmer.

Ich weiß, dass ich ein böser Mensch bin. In diesem Fall sehe ich aber nicht, wo ich respektlos gewesen sein soll. Hartnäckig und nervig vielleicht, aber unfreundlich und respektlos?

Gruß

Thomas

[Franz]

In diesem Fall sehe ich aber nicht, wo ich respektlos gewesen sein soll. Hartnäckig und nervig vielleicht, aber unfreundlich und respektlos?

Ich finde deine Erläuterungen sehr informativ.:M

Gruß
Franz

[Cay-Uwe]

Ich bin froh, daß ich endlich das richtige Wording für meinen Phasenvelauf habe, er ist "stetig". Darauf lege ich wert, denn viele Hörproben haben gezeigt, daß so ein Verlauf von meine Probanden in einem 1 zu 1 Check als "besser" empfunden wurde.

Im übrigen ist dies nicht die erste Box die ich so konzipiere. Es ist mittlerweile die dritte. Bei allen, unabhängig von der Bauform und Anordnung der Chassis, sind meine Probanden ( inklusive mir ) auf das Ergebnis gekommen, daß eine "stetig" verlaufende Phase den "besseren" Klangeindruck hinterlassen hat.

Nochmals, deswegen entwickle ich in die Richtung. Man könnte es noch weiter treiben, aber die nächsten Schritte, wie z.B. "zeitrichtige" Anordnung, hat weniger signifikante "Verbesserungen" erbracht, und zwar praxisbezogen, sprich meine "Versuchskanninchen" haben keine Unterschiede mehr gehört.

[David]

@hifiaktiv
David dein andauerndes hinhacken auf Dinge die dir (auch nur dir) unwichtig sind ist absolut nicht okay.

Ich hacke nicht hin, ich weise darauf hin, dass zwar Vieles messbar, aber nicht hörbar ist. Mir geht es halt immer auch um die Praxis und auch darum, dass in dieser Szene unendlich viele "leere Kilometer" gemacht werden.

Wenn ich die Zeit dazu hätte, würde ich einmal aufzeigen, dass bei mindestens 2/3 aller Lautsprecher (auch bei den hochgelobten) all' das was in den Foren so emsig diskutiert wird, überhaupt nicht stimmt - oder gar völlig im Argen ist. Gekauft werden sie trotzdem aus voller Überzeugung.

Aber OK, ich will nicht weiter desillusionieren.

Gruß
David

[Cay-Uwe]

Ich hacke nicht hin, ich weise darauf hin, dass zwar Vieles messbar, aber nicht hörbar ist. Mir geht es halt immer auch um die Praxis und auch darum, dass in dieser Szene unendlich viele "leere Kilometer" gemacht werden.

Wenn ich die Zeit dazu hätte, würde ich einmal aufzeigen, dass bei mindestens 2/3 aller Lautsprecher (auch bei den hochgelobten) all' das was in den Foren so emsig diskutiert wird, überhaupt nicht stimmt - oder gar völlig im Argen ist. Gekauft werden sie trotzdem aus voller Überzeugung.

Aber OK, ich will nicht weiter desillusionieren.

Gruß
David

David,

Du hast recht, ich stelle hier nur vor, wie ich entwickle, und worauf ich wert lege, weil ich damit aus praktischer Sicht, durch 1 zu 1 Vergleiche gute Erfahrungen gewonnen habe, die zu "besseren" Hörerlebnissen geführt haben. That's it, und so arbeite ich.

Andere setzen sich ihre Ziele woanders.

[schauki]

@hifiaktiv
Ja das glaube ich auch.
Aber das Abstrahlverhalten ist ein Punkt den offenbar wirklich nur DU als "unwichtig" ansiehst.

Das ist KEIN strittiger (um es vorsichtig zu formulieren) Punkt wie Kabelklang oder Raumanimatoren.

Wenn alles - Studien, BT's, Hörberichte, Messungen... - einhellig als Ergebnis hat das das Abstrahlverhalten hörbar ist, dann könnte man halt auch mal schaun ob man nicht selbst irgendwo daneben liegt mit seiner Ansicht "unwichtig"... oder?


Dass man JEDEN LSP komplett auseinandernehmen kann ist keine Kunst, dazu sind ALLE LSP einfach so kompromissbehaftet. Manchen kann man aber mehr anlasten "unnötige" Kompromisse einzugehen als andere...

@cay-uwe
Das du als einer der wenigen, solche Daten hier einstellst, rechne ich dir ebenfall hoch an.

Auch wenn ich jetzt diesen Weg nicht unbedingt für "richtig" halte, sieht man, dass du weißt was du tust.

mfg

[Franz]

Was würde er zur Staccato sagen?

Na: Fehlkonstruktion.:I Aber was ist das in seinen Augen nicht. David hat schon Recht, daß nicht alles sooo wichtig ist, wie´s hier gehalten wird. Entscheidend ist, was rauskommt. Das Abstrahlverhalten halte ich jedoch auch für fundamental wichtig. Bin aber nur Laie.:D

Gruß
Franz