Phasengang von Verstärkern

  • Ich bin vor kurzem auf einen sehr interessanten Artikel aus einem US Magazin gestossen. Darin wurde berichtet, wie es zu der verstärkten Beachtung des Phasenganges von LS und Verstärkern (im Gegensatz zu dem mehr bekannten Frequenzgang) kam.


    In den 30er Jahren wurde in den USA ein neues Lautsprecher System vorgestellt. Ein LS, der aus zwei Hornlautsprechern mit einer Übergangsfrequenz von 300 Hz bestand. Eine kleine Revolution, bestanden doch die bisherigen LS aus einem einzigen Treiber-System. Dieser neue Lautsprecher wurde jedenfalls dazu verwendet die Ton-Aufnahme einer Stepptanz-Tänzerin wiederzugeben. Bei der Wiedergabe wurde ein deutlich hörbares Echo des Stepptanzes festgestellt, das sich niemand erklären konnte. Hörbar war es für alle, erklären konnte es aber niemand. Man kam auf die Idee den Stepptanz nur mit dem Tieftöner abzuspielen, das Echo verschwand. Dann spielte man den Stepptanz nur über den Hochtöner ab, ebenfalls war kein Echo mehr zu hören. Nur wenn Tieftöner und Hochtöner gemeinsam den Schall abstrahlten war das Echo zu hören.


    Fortsetzung folgt (wenn gewünscht).


    Toni

  • Bei der Wiedergabe wurde ein deutlich hörbares Echo des Stepptanzes festgestellt, das sich niemand erklären konnte.

    Hallo Toni,

    das glaube ich gerne, da ich mal einen ähnlichen Effekt hatte. Ich hatte einen SABA-Greencone auf dem Boden liegend gemessen, wobei das alte Messsystem einen echten Impuls erzeugt hatte. Anstatt eines einzelnen Impulses hatte ich aber deutlich ein 'Krr' gehört und gedacht, das da mal wieder die Elektronik spinnt. Mann sah aber in der Impulsantwort auch einen Doppelhöcker. Nach ein paar Versuchen war klar, das es die Bodenreflexion war, die den Doppelhöcker, als auch das gehörte 'Krr' erzeugte. Legte man den Treiber auf eine Stuhl war der Effekt sofort verschwunden.

    D.h. ca. 20cm Laufzeitverzug können schon ein deutlich hörbaren Doppelimpuls oder halt ein 'Echo' erzeugen.

    Ich würde hier und bei Verstärkern aber nicht von 'Phasengang' sprechen, da ein Phasengang bei Verstärkern oder Frequenzweichen typischerweise einen kontinuierlichen Verlauf hat. D.h. ein Impuls würde über die Zeit verschmiert werden. (Was natürlich ebenfalls hörbar sein kann). Meine Vermutung wäre, das das 'Echo' in dem oben beschriebenen LSP vom räumlichen Tiefenversatz der Treiber stammte.

    Viele Grüsse

    Jürgen

  • Vorwiegend ja, da sich hier die Partialschwingungen der Membranen besser darstellen lassen. Für Lautsprecher ist das Spektrum zu schmal.

    Viele Grüße von Uli - dem Rheinländer:
    hat von nix 'ne Ahnung - kann aber alles erklären. ^^
    Ist Realist und plant Wunder
    ;)

  • Meine Vermutung wäre, das das 'Echo' in dem oben beschriebenen LSP vom räumlichen Tiefenversatz der Treiber stammte.

    Hallo Jürgen,

    Volltreffer! Die Hörner waren unterschiedlich lang und man hatte beide bündig mit der Front des Gehäuses verbaut. Als man dann die Hörner so platzierte, dass die Membranen in gleicher Tiefe lagen, verschwanden die Echos.
    Das war die Initialzündung, sich mit Laufzeiten und dem Phasengang zu beschäftigen. Man fand heraus, dass Verstärker bei geichem Frequenzgang umso besser klangen, je geringer der Phasengang war.

    Daher die Überschrift dieses Threads.

    Herausgefunden hat man, dass ein Laufzeitunterschied von 2ms zwischen TT und HT bei einer zwei Wege Box nicht hörbar ist und dass ein Verstärker 27° Phasengang nicht überschreiten sollte.

    Wie ist der Stand dazu heute? Welche Verstärker geben im Datenblatt den Phasengang an? Wer hat Erfahrungen mit dem Klang durch Phasengang?

    Toni

  • Für Raumimpulsantworten wurden tatsächlich Schreckschußpistolen verwendet. Ich erinnere mich noch an eine TMT in Karlsruhe, als man die ersten Versuche mit 5.1 machte...ich war damals bei SONY und hatte die Kamera auf der Schulter...

    Viele Grüße von Uli - dem Rheinländer:
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    ;)

    Einmal editiert, zuletzt von Techniclassic ()

  • Man fand heraus, dass Verstärker bei geichem Frequenzgang umso besser klangen, je geringer der Phasengang war.

    Die Aussage ist doch Unsinn - das eine bedingt doch das andere! Ist der Amplitudenfrequenzgang gleich, ist zwingend auch der Phasenfrequenzgang gleich...


    Gruß

    Andreas

    Ich bin so alt, als ich damals zur Schule ging, gab es noch keine Handys. Wir haben dann Unterricht gemacht. Wir hatten ja sonst nichts.


    Ein Freund ist jemand, der Dich mag, obwohl er Dich kennt.

  • Allpass Filter

    Und wer baut sowas in einen Verstärker ein?


    Gruß

    Andreas

    Ich bin so alt, als ich damals zur Schule ging, gab es noch keine Handys. Wir haben dann Unterricht gemacht. Wir hatten ja sonst nichts.


    Ein Freund ist jemand, der Dich mag, obwohl er Dich kennt.

  • Moin Andreas,

    Und wer baut sowas in einen Verstärker ein?


    Gruß

    Andreas

    in der Elektor war mal ein Projekt "Aktiv-Substraktiv-Filter".

    Eine aktive Frequenzweiche, die nur aus einem Hochpass bestand.

    Und zusätzlich ein Substraktiv-Stufe, da wurde das Hochtonsignal vom Gesamtsignal abgezogen.

    Da ein Hochpass z.B. ein Phasenverzögerung verursacht, wird ein Allpass benötigt, der zwar alle Frequenzen durchlässt aber für eine Phasenverzögerung wie der Hochpass verursacht.


    Und wenn man z.B. die Lautsprecherchassis alle auf eine Achse anordnet, damit aber der Phasengang nicht stimmen würde, kann man mit ein Allpass für die nötige Phasenanpassung sorgen.


    Gruß,

    Frank

  • Ich habe als pdf ein Kapitel aus dem Buch "Lautsprecher - Dichtung und Wahrheit" (elektor 1986), das sich mit Frequenzweichen beschäftigt, worin auch einige Berechnungsbeispiele von Allpassfiltern vorgeturnt werden: https://we.tl/t-iW5DYcr5zm

    Grundsätzlich ist zu sagen, dass ein Filter mit konstanter Phasenverschiebung immer doppelt vorhanden sein muss, weil die Phasenbeziehungen zwischen seinem Eingang und Ausgang nicht definiert sind. So ist es beispielsweise in einem 90° Filterbaustein von Studer realisiert, um Stereoausgänge für Monoübertragungsstrecken verlustfrei zu addieren. Siehe Anhang.