Entfernungs-Einstellung im AVR

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GAREA
Inventar
#1 erstellt: 14. Mai 2020, 12:25
Hallo, mal ne Frage zur Entfernungseinstellung des Subs in AV-Receivern.

Macht der AVR lediglich eine Zeitverzögerung, sprich sendet den Schall x ms früher / später aus dem Sub, sodass er zeitgleich mit dem Schall der Main-LS am Hörplatz ankommt? Dann kommt es ja immer zu Phasenunterschieden zw. Main-LS und Sub im Bereich der Übergangsfrequenz, sofern Sub + Main-LS nicht auf einer Linie stehen.

Oder sind die AVR schlau genug, auch die Phase des Subs, frequenzabhängig, so zu drehen, sodass im Übergangsbereich die gleiche Phase bei Sub/Main-LS herrscht?


[Beitrag von GAREA am 14. Mai 2020, 12:25 bearbeitet]
BassTrap
Inventar
#2 erstellt: 14. Mai 2020, 20:01
Nee, der AVR sorgt dafür, daß der Ton aller Lautsprecher, auch des Subs, zeitgleich an der Hörposition ankommt.
GAREA
Inventar
#3 erstellt: 15. Mai 2020, 11:44
Na toll, gerade das wär ja mal ne sinnvolle Funktion Gibt‘s Programme, die das können?


Mal zum Verständnis:

Durch die Endstufe im Sub + ggf. vorgeschaltete Geräte wie Antimode und Co., die alle eine Zeitverzögerung verursachen, weicht die vom AVR ermittelte Sub-Entfernung von der physikalischen Entfernung ab. Wenn dieses Delay richtig ermittelt ist, und Sub und Mains die gleiche physikalische Entfernung zum Hörplatz haben (egal ob vor, neben oder hinter dem Hörplatz... Mains + Sub sind auf einem Kreis), stimmen sowohl Delay als auch Phase von Sub und Mains in allen Frequenzen überein, d.h. der Schall von Mains und Sub kommt bei allen Frequenzen zeitgleich und phasengleich am Hörplatz an (wenn man mal von schallharten Flächen abstrahiert, die auftretende Wellen zum Hörplatz reflektieren, wodurch die Phase der Welle verdreht wird).

Soweit richtig?

Und nur dann, wenn der Sub eine andere physikalische Entfernung zum Hörplatz hat als die übrigen LS, gibt es (auch nach korrekter Delay-, also Entfernungsbestimmung) je nach Frequenz Phasenunterschiede. In dem Fall muss die Phase so eingestellt werden (z.B. 30 Grad), sodass zumindest auf der Crossover-Frequenz Phasengleichheit vorliegt. Korrekt?


[Beitrag von GAREA am 15. Mai 2020, 12:00 bearbeitet]
ehemals_Mwf
Inventar
#4 erstellt: 15. Mai 2020, 15:23
Hi,
deine Fragen zielen auf einen wunden Punkt, der hier im Forum schon oft und -- aus verschiedenen Gründen -- leider ohne befriedigendes Ergebnis diskutiert wurde (IMHO).

Aber diese Feststellung lässt sich klären:
GAREA (Beitrag #3) schrieb:
... Und nur dann, wenn der Sub eine andere physikalische Entfernung zum Hörplatz hat als die übrigen LS, gibt es (auch nach korrekter Delay-, also Entfernungsbestimmung) je nach Frequenz Phasenunterschiede ...

Dem ist nicht so.
Phasendrehungen enstehen nicht nur durch Entfernungsunterschiede und Delays (DSP-Latenz), sondern sind -- zumindest im Analogbereich -- ganz direkte Folge von Bandbegrenzungen (Übertragungsgrenzen), egal ob sie durch elektrische Filter oder durch akustisch-mechanische Konstruktionen (Lautsprecher, auch starke Reflektionen /Raumresonanzen) erzeugt werden.

Also Klartext:
Auch wenn die akustischen Zentren in-Line stehen gibts Phasendifferenzen, die man z.T. durch simples Verpolen um 180° (siehe Mehrwege-LS) mildern, im Idealfall ausgleichen kann.

Soweit vorerst,
mal sehen wer diesmal was neues, erhellendes beitragen kann,
insbesondere wie Messroutinen es schaffen (wollen), die Enfernung von Subs
-- fg z.B. 80 Hz, d.h. Anstiegzeit ~4 ms (Gruppenlaufzeit noch mehr), die Flanke jedes Testsignals kann nicht steiler sein, was eine Unschärfe von >1 m bedeutet --
cm-genau zu bestimmen ...


Gruss,
Michael


[Beitrag von ehemals_Mwf am 15. Mai 2020, 15:41 bearbeitet]
GAREA
Inventar
#5 erstellt: 15. Mai 2020, 15:53
Ich hab mir schon fast gedacht, dass es etwas komplizierter ist.
Sonst gäb es ja auch zwischen FL und FR immer Phasengleichheit, wenn’s nur von der Entfernung abhinge.

Heißt also, dass meine Aussagen aus Post #3 nur zutreffen, wenn es keine Begrenzungsflächen und elektronischen Filter gibt?
Eine identische physikalische Entfernung + angepasstes Delay also schon mal der erste Ausgangspunkt für weitere Optimierungen ist?

Welche Messroutinen meinst du genau, die sowas hinbekommen?



Was mich halt irritiert... ich lese öfter, dass Leute mit der Entfernungseinstellung des Subs im AVR spielen, um auf ähnliche Phasenlage an der Crossover-Frequenz zu kommen (hatte ich selbst schon so gemacht... um so max SPL at Crossover zu erreichen)
Aber dabei ändert man ja auch den Zeitpunkt, mit der das Signal den Hörer erreicht. Also kommt das Subsignal früher bzw. später als das gleiche Signal von FL/FR. Normalerweise sollte man doch nur am Phasendreher spielen, wenn die Entfernung + Delay einmal stimmt. Die Schallgeschwindigkeit ist ja unabhängig von der Frequenz.


[Beitrag von GAREA am 15. Mai 2020, 15:59 bearbeitet]
BassTrap
Inventar
#6 erstellt: 15. Mai 2020, 15:55

GAREA (Beitrag #3) schrieb:
Und nur dann, wenn der Sub eine andere physikalische Entfernung zum Hörplatz hat als die übrigen LS, gibt es (auch nach korrekter Delay-, also Entfernungsbestimmung) je nach Frequenz Phasenunterschiede.

Es macht keinen Unterschied, ob der Sub physisch näher oder weiter entfernt zur Hörposition als die anderen Lautsprecher steht. Delay = Delay = Delay.

Phasenunterschiede kann es dennoch geben: die High-Pass-Filter für die Lautsprecher und die (Plural!) Low-Pass-Filter für den Sub beeinflussen die Phasen. Ändert man bei Audyssey/Denon die Crossoverfrequenz von den z.B. vorgeschlagenen 40Hz auf 80Hz, ergeben sich starke Auslöschungen im Crossoverbereich, zumindest bei mir hier. Ich mußte die Distanz des Subs im AVR um 1,5m erhöhen, um diese Auslöschungen weitestgehend zu beseitigen.
GAREA
Inventar
#7 erstellt: 15. Mai 2020, 16:05

BassTrap (Beitrag #6) schrieb:

GAREA (Beitrag #3) schrieb:
Und nur dann, wenn der Sub eine andere physikalische Entfernung zum Hörplatz hat als die übrigen LS, gibt es (auch nach korrekter Delay-, also Entfernungsbestimmung) je nach Frequenz Phasenunterschiede.

Es macht keinen Unterschied, ob der Sub physisch näher oder weiter entfernt zur Hörposition als die anderen Lautsprecher steht. Delay = Delay = Delay.


Vielleicht hab ich nen Denkfehler: Aber die Hügel / Täler der zwei Wellen von Main und Sub sind doch unterschiedlich, wenn ein LS physikaisch weiter entfernt ist; auch wenn der weiter entfernte LS die Welle ein paar ms früher losschickt.


[Beitrag von GAREA am 15. Mai 2020, 16:12 bearbeitet]
BassTrap
Inventar
#8 erstellt: 15. Mai 2020, 16:41
Je nach Aufstellung hat man anderswo im Raum überall oder fast überall zwei phasenverschobene Wellen, aber am Hörplatz vereinen sich beide idealerweise zu einer einzigen Welle mit höherer Amplitude (wenn der Delay stimmt; Reflexionen nicht berücksichtigt).
GAREA
Inventar
#9 erstellt: 15. Mai 2020, 17:41

BassTrap (Beitrag #8) schrieb:
Je nach Aufstellung hat man anderswo im Raum überall oder fast überall zwei phasenverschobene Wellen, aber am Hörplatz vereinen sich beide idealerweise zu einer einzigen Welle mit höherer Amplitude (wenn der Delay stimmt; Reflexionen nicht berücksichtigt).


Naja, aber ist es nicht so, dass es ideal wäre, wenn exakt die gleiche Phase am Hörplatz vorliegt, anstatt dass sich die Wellen einfach irgendwie überlagern? Zumindest im Bereich um die Übergangsfrequenz Mains -> Sub...
Und dafür wäre eine gleiche physische Entfernung schon mal ein gutes notwendiges Kriterium... meiner Logik nach
Dadof3
Moderator
#10 erstellt: 15. Mai 2020, 18:10

GAREA (Beitrag #1) schrieb:
Oder sind die AVR schlau genug, auch die Phase des Subs, frequenzabhängig, so zu drehen, sodass im Übergangsbereich die gleiche Phase bei Sub/Main-LS herrscht?

Bislang nicht, aber die neuen AVR von Arcam (einschl. deren Derivate) und NAD sollen demnächst (als kostenpflichtiges Upgrade) das Dirac Bass Control bekommen, welches zumindest verspricht, genau dieses Problem zu lösen.

Wie gut das in der Praxis funktioniert, und wie deutlich man es hört, bleibt abzuwarten. Aber da aus dem hause Dirac bislang stets klanglich sehr gute Ergebnisse kamen, ist zu vermuten, dass auch das funktionieren wird.

Die meisten heutigen AVR haben im Bassmanagement ja noch ein ganz anderes Problem, nämlich dass die Filtersteilheiten der Hoch- und Tiefpassfilter unterschiedlich sind. Warum die Hersteller an dieser antiquierten Praxis festhalten, bleibt mir unerklärlich.


[Beitrag von Dadof3 am 15. Mai 2020, 18:13 bearbeitet]
Passat
Inventar
#11 erstellt: 15. Mai 2020, 18:34

Dadof3 (Beitrag #10) schrieb:
Die meisten heutigen AVR haben im Bassmanagement ja noch ein ganz anderes Problem, nämlich dass die Filtersteilheiten der Hoch- und Tiefpassfilter unterschiedlich sind. Warum die Hersteller an dieser antiquierten Praxis festhalten, bleibt mir unerklärlich.


Weil es Sinn macht.

Heute übliche Baßreflexlautsprecher fallen unter dem f3-Punkt mit 12 dB/Oktave ab.
Dazu nimmt man dann den 12 dB-Hochpass des AVRs und kommt so auf eine akustische Flanke von 24 dB.
Damit die akustische Flanke des Subs auch 24 dB nimmt man da eben einen 24 dB-Tiefpass für den Sub.

Ergo haben akustisch beide die gleiche Flankensteilheit.

Grüße
Roman
ehemals_Mwf
Inventar
#12 erstellt: 15. Mai 2020, 21:14

Passat (Beitrag #11) schrieb:
... Heute übliche Baßreflexlautsprecher fallen unter dem f3-Punkt mit 12 dB/Oktave ab...

Nein, das gilt für geschlossene Boxen (= 2. Ordnung).
Bei BR gehts (kontinuierlich) Richtung 24 dB/Okt (= 4. Ordnung, schon ohne elektrische Filter).

Daher hier im Forum oft der Tip bei Subwooferunterstützung (je nach Filter) die BR-Öffnungen von Main-LS zu verschliessen.
Auch die originalen THX-Spezifikationen (auf denen viele AVR-Filter heute noch basieren) hatten geschlossene Boxen als Main-LS zur Vorschrift (!).

----------------------------
Um zum Thema zurückzukommen:
Analog-Systeme 2. Ordnung drehen die Phase am Crossover-Punkt (-3 bzw. - 6 dB, Butterworth bzw. Linkwitz-Riley) um 90°,
Plus beim Hochpass, Minus beim Tiefpass, die Differenz ist 180°, d.h. ein Filterzweig muss für optimale Addition umgepolt werden (*).
Bei 4. Ordnung sind es 180°, Differenz HP-TP dann 360°, d.h. keine Umpolung (**).

(alles Analog- bzw. entsprechende IIR-Filter, ohne Delays, Laufzeitdifferenzen oder Raumeffekte)

--------------
(*) = Ergebnis ist ein Allpass 1. Ordnung (Frequenzgang linear, ausschließlich Phasendrehungen, von tiefen zu hohen Frequenzen um max. 180°)
(**) = Ergebnis ist ein Allpass 2. Ordnung (dito, Phasendrehung max. 360° = 1 Periode)


[Beitrag von ehemals_Mwf am 15. Mai 2020, 21:21 bearbeitet]
BassTrap
Inventar
#13 erstellt: 15. Mai 2020, 22:50

GAREA (Beitrag #9) schrieb:
Naja, aber ist es nicht so, dass es ideal wäre, wenn exakt die gleiche Phase am Hörplatz vorliegt, anstatt dass sich die Wellen einfach irgendwie überlagern? Zumindest im Bereich um die Übergangsfrequenz Mains -> Sub...

Zwei Lautsprecher = zwei Wellen = Überlagerung. Das kannst Du nicht verhindern.
Stimmt der Delay, kommen von beiden die Töne phasengleich (= vereinen sich beide idealerweise zu einer einzigen Welle mit höherer Amplitude) am Hörplatz an.


Und dafür wäre eine gleiche physische Entfernung schon mal ein gutes notwendiges Kriterium... meiner Logik nach

Unterschiedliche Entfernungen werden durch Delays und Pegelanpassungen kompensiert. Es ist egal, wo die Welle entsteht. Sie muß nur zum selben Zeitpunkt (=phasengleich) mit der Welle des anderen Lautsprechers am Hörplatz ankommen.
GAREA
Inventar
#14 erstellt: 16. Mai 2020, 01:08
Zeit und Phase ist was anderes.

Angenommen ich sitze 3.43 m vor einem Lautsprecher „A“. Direkt 1 m hinter LS „A“ befindet sich ein LS „B“.
Beide bekommen das gleiche Signal, einen 100 Hz Ton. Beide LS sind nicht verpolt, beide LS schieben also ihre Membran erst nach vorne.
Aufgrund der größeren Distanz sendet LS B den Ton 3ms früher als LS A (das zeitliche Delay, damit die Wellen beider LS die Ohren zum gleichen Zeitpunkt erreichen).

Wenn jetzt nach 3ms die Welle von LS B bei LS A ankommt, ist diese schon im fallenden Verlauf (bildhaft gesprochen anhand der Sinuskurve). Wohingegen LS A jetzt gerade erst den Ton abgibt und dessen Welle im ansteigenden Verlauf ist. Somit haben wir hier an dieser Stelle und auch 3.43m weiter am Hörplatz eine Phasenverschiebung von x Grad.

Folgerung:
Es muss also zusätzlich zum zeitlichen Delay noch eine Phasenanpassung von -x Grad oder so bei 100 Hz stattfinden, damit bei unterschiedlichem LS-Abstand die beiden Wellen in gleicher Phase ankommen.


[Beitrag von GAREA am 16. Mai 2020, 01:40 bearbeitet]
ehemals_Mwf
Inventar
#15 erstellt: 16. Mai 2020, 10:04

BassTrap (Beitrag #13) schrieb:
... Stimmt der Delay, kommen von beiden die Töne phasengleich ...
...
Unterschiedliche Entfernungen werden durch Delays und Pegelanpassungen kompensiert. Es ist egal, wo die Welle entsteht. ...

2 x ganz klar: nein.
Du schliesst aus der Tatsache dass die meisten (alle ?) AVRs ausschließlich das Delay (+ Pegel) optimieren
-- und dabei z.T. völlig unverständliche Sub-Entfernungen aufs Display schmeissen --
dass dies die komplette Lösung ist, ist es aber nicht.
ehemals_Mwf
Inventar
#16 erstellt: 16. Mai 2020, 10:10

GAREA (Beitrag #14) schrieb:
... Folgerung:
Es muss also zusätzlich zum zeitlichen Delay noch eine Phasenanpassung von -x Grad oder so bei 100 Hz stattfinden, damit bei unterschiedlichem LS-Abstand die beiden Wellen in gleicher Phase ankommen.

Phasenanpassung zusätzlich: ja

wg. unterschiedlichem Abstand: nein (sollte ja durchs Delay kompensiert sein),
sondern wg. der Filter (s.o.), evtl. auch starken Raum-Reflektionen /Moden (stärker als Direktsignal).
BassTrap
Inventar
#17 erstellt: 16. Mai 2020, 10:26

GAREA (Beitrag #14) schrieb:
Zeit und Phase ist was anderes.

Ohne Zeit keine Phase: https://de.wikipedia.org/wiki/Phasenverschiebung
Die Phase verhält sich proportional zur Zeit.


Wenn jetzt nach 3ms die Welle von LS B bei LS A ankommt, ist diese schon im fallenden Verlauf (bildhaft gesprochen anhand der Sinuskurve). Wohingegen LS A jetzt gerade erst den Ton abgibt und dessen Welle im ansteigenden Verlauf ist.

Wieso soll die B-Welle im fallenden Verlauf sein, wenn sie bei A ankommt? Das wären mind. 90° Phasenverschiebung. Für 100Hz macht das mind. 0,86 Meter Streckenunterschied bzw. mind. 2,5 Millisekunden Zeitunterschied. Da stimmt dann der Delay nicht.
BassTrap
Inventar
#18 erstellt: 16. Mai 2020, 10:28

Mwf (Beitrag #15) schrieb:
Du schliesst aus der Tatsache dass die meisten (alle ?) AVRs ausschließlich das Delay (+ Pegel) optimieren

Habe ich nicht behauptet. Hier geht's vereinfacht nur um Wellenfronten, Zeit und Weg.
GAREA
Inventar
#19 erstellt: 16. Mai 2020, 11:21

BassTrap (Beitrag #17) schrieb:

GAREA (Beitrag #14) schrieb:
Zeit und Phase ist was anderes.

Ohne Zeit keine Phase: https://de.wikipedia.org/wiki/Phasenverschiebung
Die Phase verhält sich proportional zur Zeit.


Wenn jetzt nach 3ms die Welle von LS B bei LS A ankommt, ist diese schon im fallenden Verlauf (bildhaft gesprochen anhand der Sinuskurve). Wohingegen LS A jetzt gerade erst den Ton abgibt und dessen Welle im ansteigenden Verlauf ist.

Wieso soll die B-Welle im fallenden Verlauf sein, wenn sie bei A ankommt? Das wären mind. 90° Phasenverschiebung. Für 100Hz macht das mind. 0,86 Meter Streckenunterschied bzw. mind. 2,5 Millisekunden Zeitunterschied. Da stimmt dann der Delay nicht.


Aber zumindest sind Welle A und B phasenverschoben. Und das obwohl das zeitliche frequezunabhängige Delay (3ms da 1m dahinter) stimmt.
Hoffe das Beispiel macht klar was ich meine? Verstehe noch nicht, warum die Phasen von A und B gleich sein sollen

https://blog.teufel....rschiebung-erklaert/

Hier nochmal ein Link (speziell das dritte Bild: Phasenverschiebung bei zeitversetzter Schallanregung)


[Beitrag von GAREA am 16. Mai 2020, 11:28 bearbeitet]
ehemals_Mwf
Inventar
#20 erstellt: 16. Mai 2020, 15:52
Die Erklärung in obigem Wikipedia- bzw. Teufel-link ist zu einfach gehalten.
Es werden nur Sinusschwingungen gezeigt ohne echten Anfang und Ende, und damit ohne jegliche Info zu einem Entfernungs- /Laufzeit-bedingten Delay

Hier mal Darstellungen mit dem Einfluß von Phasendrehungen auf Burst-Signale, d.h. mit Anfang und Ende:

http://www.hifi-forum.de/bild/pz-time_926273.html
http://www.hifi-foru...826drive_924991.html
http://www.hifi-foru...9-010751_925861.html

Allen gemeinsam ist, dass keine unterschiedliche Laufzeit im Spiel ist, d.h. der Bursteinsatz ist überall praktisch gleich,
also der Zustand den wir erwarten, wenn ein DSP alle Delays (so vorhanden) ausgeglichen hat.

Trotzdem sieht man wie die Signalspitzen sich in einem Einschwingvorgang (die sog. "Gruppenlaufzeit" ) langsam verschieben, je nach Filter bzw. akustisch-mechanischer Konstruktion in verschiedene Richtungen.

Angleichen der Phase bedeutet, dass im eingeschwungenen Zustand (das ist dass was wir messen wenn wir einen "Frequenzgang" oder "Phasengang" sehen wollen) die Schwingungen komplett in Deckung zu bringen.
Mit Phasenschiebern (Allpässen) ist dass möglich ohne am Signaleinsatz (Delay) was zu ändern.

-------------------------------
Ich würde die Bilder gerne direkt einstellen, schaffe es jedoch nicht, obwohl sie hier aus der Forumsgalerie stammen, nur nicht meiner eigenen ...
Auch in der Bildinfo URL nachschauen und einfügen klappt nicht, Meldung: falsche URL ...


[Beitrag von ehemals_Mwf am 16. Mai 2020, 15:58 bearbeitet]
BassTrap
Inventar
#21 erstellt: 16. Mai 2020, 16:00

Mwf (Beitrag #20) schrieb:
Trotzdem sieht man wie die Signalspitzen sich in einem Einschwingvorgang (die sog. "Gruppenlaufzeit" ) langsam verschieben, je nach Filter bzw. akustisch-mechanischer Konstruktion in verschiedene Richtungen.

Darum geht's hier m.E. erstmal noch gar nicht, sondern ganz rudimentär um Welle, Phase, Zeit/Entfernung.
BassTrap
Inventar
#22 erstellt: 16. Mai 2020, 16:10

GAREA (Beitrag #19) schrieb:
Aber zumindest sind Welle A und B phasenverschoben. Und das obwohl das zeitliche frequezunabhängige Delay (3ms da 1m dahinter) stimmt.

Nein. Wenn der Delay korrekt gesetzt ist, schwingen beide Wellen am Hörplatz identisch. Und wenn Hörplatz, Lautsprecher und Sub in einer Linie stehen, schwingen sie bereits ab dem zur Hörpos. näheren Lautsprecher identisch.


Verstehe noch nicht, warum die Phasen von A und B gleich sein sollen

Am Hörplatz bzw. bereits ab A. Weil idealerweise B genau um die Zeit früher beginnt zu spielen, die dem Abstand zwischen A und B (in einer Linie mit dem Hörplatz) bei Schallgeschwindigkeit entspricht.
ehemals_Mwf
Inventar
#23 erstellt: 16. Mai 2020, 17:37
Jetzt erst verstehe ich euch bzw. unseren Dissenz (ca. ab Beitrag #14):

Wenn LS A + B identische LS sind (und ggfs. über gleiche Filter laufen) reicht es selbstverständlich den näheren LS um den Abstand zum entfernteren zu verzögern, um Phasengleichheit beim Hörer zu erreichen (für den Direktschall).

In der Eingangsfragestellung ging es aber um Sub und Main-LS
-- und damit unterschiedliche, tendenziell gegensätzliche Übertragungsfunktionen mit entsprechend auseinander laufender Phase --
die eben nicht durch Korrektur der entfernungsbedingten Laufzeit automatisch in Gleichtakt kommen.
(diesen Sachverhalt sollten meine links zeigen)

Man kann natürlich die Delays so "schief" ziehen dass es passt (das macht offensichtlich die Automatik etlicher AVRs), dann hat man aber Laufzeitfehler ! (siehe die oft unplausible Entfernungsangabe für Subs im Display)


[Beitrag von ehemals_Mwf am 16. Mai 2020, 17:49 bearbeitet]
GAREA
Inventar
#24 erstellt: 16. Mai 2020, 18:36

Mwf (Beitrag #23) schrieb:
Jetzt erst verstehe ich euch bzw. unseren Dissenz (ca. ab Beitrag #14):

Wenn LS A + B identische LS sind (und ggfs. über gleiche Filter laufen) reicht es selbstverständlich den näheren LS um den Abstand zum entfernteren zu verzögern, um Phasengleichheit beim Hörer zu erreichen (für den Direktschall).


Und genau das ist mir noch nicht ganz klar. Allerdings beschäftige ich mich gerade zum ersten Mal damit, also habt bitte Geduld

Durch die Verzögerung des zum Hörplatz näheren LS kommen die 2 Schallwellen A und B zeitgleich am Hörplatz an - klar.
Die 100Hz Welle (Wellenlänge = 3.43m) von LS A hat sich genau einmal entfaltet zw. Chassis und Ohr, wenn man - wie in meinem Beispiel - 3.43m von LS A wegsitzt.
Die B-Welle hat insgesamt einen längeren Weg bis zum Ohr hingelegt (4.43m)
Was ich noch nicht verstehe: warum ist dann die Phase von A und B gleich?

Für Phasengleichheit müssen sich die Sinuskurven von A und B ja überlagern... So, als wären die zwei LS quasi einer.
Aber dadurch, dass LS B früher anfängt zu spielen, überlagern sich die beiden Wellen ja nicht... es sei denn, LS B stünde genau eine Wellenlänge hinter LS A.


[Beitrag von GAREA am 16. Mai 2020, 19:12 bearbeitet]
BassTrap
Inventar
#25 erstellt: 16. Mai 2020, 21:57

GAREA (Beitrag #24) schrieb:
Durch die Verzögerung des zum Hörplatz näheren LS kommen die 2 Schallwellen A und B zeitgleich am Hörplatz an - klar.
...
Was ich noch nicht verstehe: warum ist dann die Phase von A und B gleich?

Weil beide Schallwellen zeitgleich ankommen. Merkst Du was? Wir drehen uns im Kreis.
Vielleicht erzählst Du einfach mal, was Du unter Phase, phasengleich verstehst.
Passat
Inventar
#26 erstellt: 16. Mai 2020, 22:44
Phasengleich = Nulldurchgänge der Wellen liegen auf exakt dem gleichen Punkt.
Zeitgleich heißt nur, das das Signal zeitgleich am Hörplatz ankommt, aber nicht phasengleich.
Ich kann auch Lautsprecher A mit Phase 0° und Lautsprecher B mit Phase 180° spielen lassen und die exakt gleich weit entfernt vom Hörplatz aufstellen.
Beide Signale kommen zeitgleich am Hörplatz an, sind aber nicht phasengleich.

Eine LZK sorgt für eine frequenzabhängige Phasenverschiebung.
Eine Phasenverschiebung z.B. per Phasenregler am Subwoofer dagegen ist frequenzunabhängig.
Wenn ich da die Phase auf 180° stelle, dann ist die 20 Hz 180°, bei 30 Hz 180°, bei 100 Hz 180°.

Verzögere ich z.B. das Signal um eine Wellenlänge bei 100 Hz, so entspricht das einer Phasenverschriebung von 180°.
Aber bei 50 Hz wird die Phase nur um 90° verschoben, bei 25 Hz nur um 45°.
Einfach mal im Recher eingeben: Laufzeit 5 ms und dann die Frequenz ändern:
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-LaufzeitPhase.htm

Phasenanpassung über die LZK funktioniert also nur im Bereich der Trennfrequenz.

Grüße
Roman


[Beitrag von Passat am 16. Mai 2020, 22:45 bearbeitet]
ehemals_Mwf
Inventar
#27 erstellt: 16. Mai 2020, 23:54

Passat (Beitrag #26) schrieb:
... Eine Phasenverschiebung z.B. per Phasenregler am Subwoofer dagegen ist frequenzunabhängig.
Wenn ich da die Phase auf 180° stelle, dann ist die 20 Hz 180°, bei 30 Hz 180°, bei 100 Hz 180°. ...

Jein.
Was du beschreibst ist der simple Phasen-Umschalter 0° - 180° = Umpolung, und ja, diese ist Frequenz-unabhängig.
Via DSP mag es das gleiche auch für beliebige andere Werte geben (kenne mich da nicht so aus).

Klassisch analog ist an Subwoofern jedoch ein kontinuierlich einstellbarer Phasen"schieber" als einstellbarer Allpass realisiert.
Der ist auch Frequenz-abhängig wie eine LZK, aber die Phase dreht nicht linear /proportional mit der Frequenz, sondern (bei log. F-Skala) in Form einer liegenden, symmetrischen S-Kurve, mit einem Maximalwert bei hohen Frequenzen(*) von -180° oder meist -360°, genau wie bei Hoch- oder Tiefpassfiltern 2. bzw. 4. Ordnung und passt daher gut zum typ. Phasenverlauf von Main-LS mit Hochpass-Verhalten.

Im Bereich um die halbe maximale Phasendrehung erreicht die S-Kurve ihre größte Steilheit. Diese Frequenz lässt sich einstellbar realisieren und ihre Variation bringt dann die Variation der Phase bei einer festen Frequenz nahe der Übergangsfrequenz zu den Mains, z.B. 60 Hz um z.B. +/-100°, die dann auf die Skala geschrieben wird, aber nur näherungsweise für einen breiteren Frequenzbereich gilt.

-------------------
(*) = Der Unterschied ist wesentlich, weil eben keine "echte" Verzögerung erzeugt wird
-- analog-elektronisch ist das nicht ohne Technologiewechsel möglich --
sondern "nur" eine Gruppenlaufzeit produziert, die sich mit Aufwand (Kaskade von Allpässen) bei Bedarf einigermaßen Frequenz-konstant halten lässt (a la Bessel-Tiefpass, bei Subs nicht notwendig), aber immer nur bis zu einer oberen Grenzfrequenz.


[Beitrag von ehemals_Mwf am 17. Mai 2020, 00:04 bearbeitet]
GAREA
Inventar
#28 erstellt: 17. Mai 2020, 01:20

BassTrap (Beitrag #25) schrieb:

GAREA (Beitrag #24) schrieb:
Durch die Verzögerung des zum Hörplatz näheren LS kommen die 2 Schallwellen A und B zeitgleich am Hörplatz an - klar.
...
Was ich noch nicht verstehe: warum ist dann die Phase von A und B gleich?

...
Vielleicht erzählst Du einfach mal, was Du unter Phase, phasengleich verstehst.



Ursprünglich meinte ich mit phasengleich, dass sich die Sinuskurven der LS 1:1 überdecken. Jetzt fällt mir auf das stimmt nur, wenn beide LS die Welle mit gleicher Lautstärke abgeben. Ist einer der LS lauter/leiser, sind aber immer noch die Nullstellen der Sinuskurven im Amplitude-Zeit-Diagramm identisch (bei Phasengleichheit). Das ist glaub ich das, was Roman meinte mit "Phasengleich = Nulldurchgänge der Wellen liegen auf exakt dem gleichen Punkt". Stimmt's, Roman?


Zu meinem Beispiel mit den zwei LS A und B:
Das folgende Bild soll den Weg der beiden Wellen vom Chassis bis zum Ohr zeigen.
Das Bildchen hab ich jetzt so gemalt, als würden beide LS die Welle gleich laut von sich geben.

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Blau ist die 100Hz-Welle (Sinuskurve) von B, rot die 100Hz-Welle von A. Die gestrichelte blaue Linie ist der Teil der sich ausbreitenden 100Hz-Welle innerhalb der ersten ~3ms, in denen nur LS B spielt wegen der Zeitverzögerung, da B 1m weiter vom Ohr weg ist als A.

Folglich ist die Phase nicht identsich, obwohl beide Wellen zeitgleich am Ohr ankommen.

Wo ist der Denkfehler?


[Beitrag von GAREA am 17. Mai 2020, 11:44 bearbeitet]
ehemals_Mwf
Inventar
#29 erstellt: 17. Mai 2020, 12:44

GAREA (Beitrag #28) schrieb:
... phasengleich, dass sich die Sinuskurven der LS 1:1 überdecken. ...

So ist es (deckungsgleich).

...Jetzt fällt mir auf das stimmt nur, wenn beide LS die Welle mit gleicher Lautstärke abgeben. Ist einer der LS lauter/leiser, sind aber immer noch die Nullstellen der Sinuskurven im Amplitude-Zeit-Diagramm identisch (bei Phasengleichheit) ....

Das ist auch außerhalb der Nulldurchgänge kein Problem. Dann ist statt 1 + 1 = 2 eben nur 1 + 0.8 = 1.8, aber immer noch bestmögliche Addition.


... Wo ist der Denkfehler?

Deiner Darstellung fehlt der Faktor Zeit, bzw. du hast das Delay zur Korrektur nicht "drin".
Wenn die rote Welle von LS A um die Entfernung verzögert einsetzt, ist die blaue Welle ja schon weitergelaufen (die Anregung von LS B ebenfalls), nämlich so weit, dass in Richtung Hörer Phasengleichheit erreicht ist.

---------
Ich habe jetzt mal alles ignoriert was ich oben schon versucht habe zu erklären,
d.h. deine Zeichnung zeigt keinerlei Einschwingvorgang, sondern du hast einfach Sinuswellen gemalt (so wie obige Wikipedia- und Teufel-links auch), was aber keinen Unterschied macht, wenn wir hier von zwei gleichen LS ausgehen.
(statt Sub + Main, die sehr unterschiedliche Einschwingvorgänge erzeugen würden und daher eben nicht durch Entfernungskorrektur oder in-Line Aufstellung schon automatisch Phasengleichheit erreichen).


[Beitrag von ehemals_Mwf am 17. Mai 2020, 12:53 bearbeitet]
BassTrap
Inventar
#30 erstellt: 17. Mai 2020, 13:39

Passat (Beitrag #26) schrieb:
Phasengleich = Nulldurchgänge der Wellen liegen auf exakt dem gleichen Punkt.
Zeitgleich heißt nur, das das Signal zeitgleich am Hörplatz ankommt, aber nicht phasengleich.
Ich kann auch Lautsprecher A mit Phase 0° und Lautsprecher B mit Phase 180° spielen lassen und die exakt gleich weit entfernt vom Hörplatz aufstellen.
Beide Signale kommen zeitgleich am Hörplatz an, sind aber nicht phasengleich.

Das bestreitet hier niemand, aber damit änderst Du die Voraussetzungen, denn diese sind:

GAREA (Beitrag #14) schrieb:
Beide LS sind nicht verpolt, beide LS schieben also ihre Membran erst nach vorne.



Verzögere ich z.B. das Signal um eine Wellenlänge bei 100 Hz, so entspricht das einer Phasenverschriebung von 180°.

Nö, 360°.
BassTrap
Inventar
#31 erstellt: 17. Mai 2020, 13:54

GAREA (Beitrag #28) schrieb:
Ursprünglich meinte ich mit phasengleich, dass sich die Sinuskurven der LS 1:1 überdecken. Jetzt fällt mir auf das stimmt nur, wenn beide LS die Welle mit gleicher Lautstärke abgeben. Ist einer der LS lauter/leiser, sind aber immer noch die Nullstellen der Sinuskurven im Amplitude-Zeit-Diagramm identisch (bei Phasengleichheit).

Die Amplitudenhöhe, also die Lautstärke, spielt für die Phasenlage zweier Schallwellen zueinander keine Rolle, sondern ausschließlich die Lage der beiden Wellen im Raum zum selben Zeitpunkt.

Nimm mal zwei gleich Kämme und lege sie vesetzt übereinander. Das sind die beiden Schallwellen, die beide Lautsprecher gleichzeit spielen. Sie sind gegeneinander phasenverschoben. Damit sie phasengleich spielen, mußt Du einen Kamm so weit verschieben, daß sie an einer Seite gleichauf liegen. Diese Verschiebung zeigt den zeitlichen Versatz (=Phasenverschiebung), den es bedarf, um beide phasengleich zu bekommen.
GAREA
Inventar
#32 erstellt: 17. Mai 2020, 16:49

Mwf (Beitrag #29) schrieb:


GAREA (Beitrag #28) schrieb:
... Wo ist der Denkfehler?

Deiner Darstellung fehlt der Faktor Zeit, bzw. du hast das Delay zur Korrektur nicht "drin".
Wenn die rote Welle von LS A um die Entfernung verzögert einsetzt, ist die blaue Welle ja schon weitergelaufen (die Anregung von LS B ebenfalls), nämlich so weit, dass in Richtung Hörer Phasengleichheit erreicht ist.


Ich glaub hier versteh ich nicht, wie es zur „Phasenangleichung“ kommt. Vielleicht fehlt mir einfach der physikalische Background.
Wenn die rote Welle von A um die Entfernung (1m) verzögert (= ~3ms) einsetzt, ist die blaue Welle schon bis zu LS A weitergelaufen (= 34,3 cm/ms * 3ms = 1m). Nach meiner Logik liegt jetzt hier an dem Ort von LS A, wo Welle A und B zusammentreffen, Phasenungleichheit vor, und die beiden Wellen laufen dann so phasenverschoben bis zum Ohr weiter Das muss falsch sein, aber ich versteh noch nicht wieso.


[Beitrag von GAREA am 17. Mai 2020, 16:57 bearbeitet]
BassTrap
Inventar
#33 erstellt: 17. Mai 2020, 18:13
Ich glaube, Du stellst Dir das graphisch nur falsch vor. Mal Dir auf ein Blatt eine Sinuskurve, die an ihrem rechten End bei Null beginnt, nach links hin ansteigt, wieder abfällt, durch Null geht, weiter abfällt, die Kehre nach oben macht etc. Nun schiebst Du das Blatt nach rechts. So verläuft vereinfacht der Schall eines Lautsprechers von links nach rechts, wenn der Lautsprecher einen Sinuston zu spielen begann (Einschingverhalten etc. lassen wir mal alles weg). Wäre das nun der Schall von Lautsprecher B, schiebst Du das Blatt so lange, also so weit nach rechts, bis das rechte Ende der Sinuskurve an der Membrane von Lautsprecher A angekommen ist. Genau zu diesem Zeitpunkt muss Lautsprecher A beginnen zu spielen, damit beide phasengleich spielen.
GAREA
Inventar
#34 erstellt: 17. Mai 2020, 22:02

BassTrap (Beitrag #33) schrieb:
Ich glaube, Du stellst Dir das graphisch nur falsch vor. Mal Dir auf ein Blatt eine Sinuskurve, die an ihrem rechten End bei Null beginnt, nach links hin ansteigt, wieder abfällt, durch Null geht, weiter abfällt, die Kehre nach oben macht etc. Nun schiebst Du das Blatt nach rechts. So verläuft vereinfacht der Schall eines Lautsprechers von links nach rechts, wenn der Lautsprecher einen Sinuston zu spielen begann (Einschingverhalten etc. lassen wir mal alles weg). Wäre das nun der Schall von Lautsprecher B, schiebst Du das Blatt so lange, also so weit nach rechts, bis das rechte Ende der Sinuskurve an der Membrane von Lautsprecher A angekommen ist. Genau zu diesem Zeitpunkt muss Lautsprecher A beginnen zu spielen, damit beide phasengleich spielen.



Achsoo.... die ganze (einzelne) Sinuskurve verschiebt sich von links nach rechts
BassTrap
Inventar
#35 erstellt: 18. Mai 2020, 01:18

GAREA (Beitrag #34) schrieb:
Achsoo.... die ganze (einzelne) Sinuskurve verschiebt sich von links nach rechts

Äh, ja, der Druckverlauf der Luft pflanzt sich mit Schallgeschwindigkeit fort. Was denn sonst? Nennt sich Longitudinalwelle. Steht auch so im Artikel zu Schall auf Wikipedia. Sollte man gelesen haben, wenn man nicht weiß, was Schall ist aber derart rudimentär über Lautsprecher diskutieren will.
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