Diskussion:Phasengang

wichtig oder unwichtig

Hi, ich studiere Elektrotechnik und ich würde nicht sagen das der Phasengang geringe Bedeutung hat. Gerade in der Hochfrequenztechnik ist es sehr wichtig zu wissen ob sich das zu verarbeitende Signal je nach Frequenz in seiner Phase verändert oder nicht. Siehe auch Breitbandverstärker.

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Entfernte Aussage:

Im Gegensatz zum allgegenwärtigen Frequenzgang fristet jedoch der Phasengang eher ein Schattendasein. Das mag daran liegen, dass seine Kurven wirklich schwer zu deuten sind und dass die Lehrmeinung besagt, dass Phasenunterschiede im Allgemeinen nicht hörbar sind.

Dies mag vielleicht ein Sonderfall in der Audiotechnik, auch wenn ich dies ehrlich gesagt bezweifel, aber in der Messtechnik ist der Phasengang durchaus relevant. Wer diese sogenannte "Lehrmeinung" vertritt, steht auch nicht im Artikel.

Die Interprettierbarkeit des Phasenganges ist relativ.

Einwand: Ist sie nicht! Der richtige Phasengang bei Lautsprechern ist sehr wichtig. Denn er ist hörbar. Normale dynamische LS-Chassis (im Gehäuse betrachtet) haben Phasenfehler. Diese sind für Klangunterschiede verantwortlich. Die Phasenfehler (zeitlicher Versatz der tatsächlichen momentanen Stellung der Membran) sind frequenzabhängig, somit werden Grundschwingung und Obertöne zur falschen Zeit addiert und die resultierende Schwingungskurve ist verändert[[1]]

• Phasengang und Amplitudengang im Bodediagramm - Ortskurve - pdf

Ähnliche Bilder finden sich auch auf Commons, zudem sind sie zuallgemein für das Lemma Phasengang.

-- MichaelFrey 17:57, 1. Feb. 2008 (CET)

Ohgottogottogott

"Der Phasengang bewegt sich im Bereich +-180 Grad, oder so, oder auch nicht". Au weia! Die viel wichtigere Größe ist die Gruppenlaufzeit. Die ist als Ableitung des Phasengangs definiert (im Bogenmaß, übrigens). Demnach ist die Phase stetig und differenzierbar(!). Jedenfalls in der Regel. Theoretisch gibt es Ausnahmen, wenn Nullstellen auf der jw-Ache liegen. Man bedenke: aus Tradition verwendet man die Fourier-Transformation. Aber das ist weniger als die halbe Wahrheit. Die Laplacetransformation zeigt uns nicht nur die Scheibe der s-Ebene auf der jw-Achse, sondern die ganze Ebene. Die Transformierte der Impulsantwort ist i.d.R. eine komplexe holomorphe Funktion von s. Da gibt es Polstellen, aber sicher keine "Sprünge". Muss man 4-dimensional zeichnen. Die Aufspaltung in Magnitude und Phase ist nur eine Krücke, weil wir zu beschränkt sind, um uns das vorzustellen. --Herbert Eppler 21:23, 8. Feb. 2008 (CET)

U. Apelt: Wie wärs denn mal bei dyn. Lautsprechern, z. B. einfach mal einen Sinus mit gleitender Frequenz einzuspeisen, dabei das eingespeiste elektrische Signal zum 1. Oszi-Kanal zu legen, und den 2. Oszi-Kanal vom Meßmikrofon (lin. Elektret genügt) im Nahfeld angeordnet vor dem zu messenden Chassis zu speisen. Dann dürfte schnell sichtbar werden, wie die Phase frequenzabhängig wegdriftet oder auch bei bestimmten Frequenzen einigermaßen deckungsgleich ist. Die Frequenzen, bei denen die Phase davon läuft, werden also mit Phasenfehlern wiedergegeben. Der Begriff Phasenfehler bezieht sich dabei eindeutig auf den Unterschied in der Phase von Input zu Output. Also elektisches Signal zu akustischer Nahfeld-Antwort! Das ergibt aber bei Musik (Impulse!) falsche Überlagerungen von Grundtönen und Obertönen, falschen Klang und schlappe Impulse! Also sind Phasenfehler sehr wohl hörbar! Ich kann es messtechnisch und hörbar beweisen und beenden durch entsprechende Entzerrer.[[2]] Diese Art der Entzerrung ist keine Regelung! Das hörbare Impulsverhalten z. B. bei Breitbändern, wo die ges. Frequenzbandbreite gefordert wird, wird deutlich besser. Zwar ist die Frage der Breitbänder damit nicht gelöst, wenn sie nur auf Achse oder im kleinen Winkel den Höhen gerecht werden, aber die impulsivere Klangreproduktion haben diese durch die Entzerrung allemal. Die extreme (wie unten behauptet) Leistungsaufnahme ist nonsens. Denn 20dB Anhebung (mehr ist nicht möglich) könnte ja auch durch normale EQs eingestellt werden. Aber wer es nicht will, wird vehement dagegen sein. Das Breitbänder dadurch vielen Mehrwegekonstruktionen preislich und klanglich damit den Weg weisen, ist ja auch nicht im Sinne der Marktstrategen. Das Beispiel mit dem 2-Kanal-Oszi dient auch nur dem allg. Nachweis. Die erzielte Gesamtverbesserung nach der Einmessung wurde von den Hörern stets als deutlich verbessert gegenüber nicht entzerrt ohne jede Frage zugunsten der Entzerrung erkannt. Die erweiterte Rechtecksignalfähigkeit betrifft u. a. die bei tieferen Frequenzen erst einsetzende Zunahme der Dachschräge. Wieviel gut ist oder wann es zu viel wird, ist natürlich eine Frage der geforderten Lautstärke. Wenn aber bei vernünftiger Wahl Obertöne und Grundtöne zeitlich besser zur Deckung gebracht werden, entsteht auch bei Musikimpulsen damit ein lauterer und viel lebendigerer Eindruck. Wenn also auch ein erweiterter Bereich mit relativ ordentlichem Rechteck im Nahfeld entsteht, wird der Klang auch hörbar besser. Keine Frequenzweichen sind allemal besser als solche mit ihren Fehlern. Die räumliche stereofone Ortung wird trotz üblicher Raumeinflüsse bei entzerrten Breitbändern jeder Mehrwegebox den Weg weisen, ich höre es und andere haben es sofort als unglaublich klar empfunden. Die Einwände - nur die Gruppenlaufzeit zu entzerren (man könnte es bei bestimmten Signalen hören) ist ebenfalls ein kläglicher Versuch, gegen die Entzerrung zu argumentieren. 1. entsteht aus meiner Sicht auch eine linearere Gruppenlaufzeit mit der Entzerrung, ich nenne es nur phasenlinearer (Bezug input-output-Phase), 2. wird die Amplitude mit der Entzerrung korrigiert, 3. die Resonanz begradigt und somit neben der Impulsverbesserung eine dem Breitbänder besonders vorteilhafte Verbesserung zuteil. Warum wurden denn Mehrwege-Boxen ursprünglich "kreiert"? Weil man die Breitbänder damals als nicht entwicklungsfähig ansah? Weil die Probleme nicht erkannt wurden und dementsprechend keine Lösungen bekannt waren? Egal, die Mehrwege-LS sind der eigentlich falsche Weg, diese nur mit digitalen Möglichkeiten jetzt aufzupeppen und so zu tun, als würde damit der richtige und einzige Weg beschritten, wird offenbar mit aller Macht verteidigt. Der richtige Breitbänder fehlt noch am Markt - PFLEID hatte ihn definiert - nur es fehlt noch die Weiterentwicklung. Wenn "phasenhören" als widerlegt dargestellt wird von wem auch immer, dann frage ich mich, was verstehen diese Herrschaften darunter? Wird hier der Versuch gemacht, nachträglich längst gemachte Erfahrungen mit der klanglichen Klarheit bei entzerrten Breitbändern wie PFLEID zu hadern? Immerhin konnte im Test ein kleiner Breitbänder (FRS16) einen anerkannten Studio-Monitor von K+H in 3-Wege-Technik sogar in einigen Disziplinen deutlich übertreffen! Damit wurde klar, der Kleine siegte über den "Großen". Doch damit ist eine offene Wunde aufgebrochen... Oder fehlen nur genügend "mutige" Entwickler, welche sich der Weiterentwicklung entzerrter Breitbänder zuwenden, um zu neuen Produkten zu gelangen? Da aber auch bei Mehrwegeboxen keine Rechteckmessungen veröffentlicht werden (wie auch, denn da würden bestenfalls Koax-LS durch ihr "gemeinsames" Abstrahlzentrum gut aussehen) und im Hörabstand kein gutes Rechteck durch die Raumeinflüsse entstehen dürften, wird die Rechteckmessung als unsinnig dargestellt. Eine digitale Überlagerung des Zeitversatzes gilt nur an einem einzelnen Punkt im Raum. Wird dieser durch mehrere Messpunkte gemittelt, entsteht nur ein Kompromiss. Und die 1. schallstarken Reflexionen, welche auch entstehen würden, wenn man im gleichen Raum Live-Musik darbieten würde (soweit machbar), werden weggerechnet. Damit ist es ein Verfahren, welches allenfalls bei 5.1 oder höher anwendbar ist. Daher (fast alle Tonträger sind in stereo!) ist die aus einem Punkt - dann aber zeitrichtig! - abgestrahlte Wellenform die bessere Lösung bei stereofonem Material. Auch die Art der Aufnahme, also wie die Mikrofone und die oft fragliche Abmischung gewählt wurde, wird mit den Vollbereichs-Punktstrahlern gnadenlos offengelegt![3] Nur die wenigsten kennen diese klanglichen Klarheiten, also den Verbund von Vollbereichs-Punktstrahlern und optimaler Aufnahme! Ich hoffe, die einfachen Erklärungen ohne hochtrabende Formeln oder sonstige mathematische Erklärungsversuche sind für jeden Leser verständlich.

Die Pol-Nullstellenkompensation ist ein Standard-Verfahren der Regelungstechnik und keineswegs neu, trivial. Es funktioniert nur, insoweit lineare Artefakte zu beheben sind. Ein Chassis, dass für den gewünschten Frequenzbereich ungeeignet ist, wird dadurch nicht besser. Die Korrektur kann zu extremen Leistungsaufnahmen führen, weil der Verstärker bestimmte Frequenzen ggf. stark anheben muss. Ob auf einem Zweikanaloszi eine Messung zustande kommt, oder eher eine Schätzung.... Leichte Phasendrehungen machen nur geringe Laufzeitunterschiede, die sind nicht hörbar, noch nicht einmal mit Kopfhörer (eine Membran, wenig Auslenkung, gutmütiger Phasengang, kann leicht Freigfeldentzerrt werden (auch schon ein alter Hut), wenn er was taugt unschlagbar), geschweige denn in einem Raum mit zig Reflexionen (die drehen die Phase brutalst, sind aber bei Lautsprechern unvermeidbar). Von der Psychoakustik ist das "Phasenhören" längst wiederlegt (bis auf bestimmte, synthetische Extremsignale). In einer Umwelt, wo jedes akustische Signal zigfach reflektiert auftritt, wäre Kommunikation mit einem Phasensensitiven Verfahren unmöglich, deswegen hat die Natur es auch sein lassen.. Das Gehör merkt die Gruppenlaufzeit, allerdings nur bei ganz extremen Situationen. Man kann ja leicht mit einem DSP Allpassfilter mit beliebiger Gruppenlaufzeit aufsetzen. Mit dem Kopfhörer kann man in extremen Fällen etwas bemerken. Im Hallraum ist das sehr schwierig. Erst wenn man Laufzeitunterschiede wie auf alten Überseekabeln einstellt, gibt es drastische Effekte, Explosivlaute wie "t" "p" usw. klingen dann wie huuiii, wenn die hohen Frequenzen nacheilen. Aber das ist für normale Übertragungseinrichtungen pathologisch. Das hauptsächliche Problem sind nichtlineare Verzerrungen. KLirrfaktoren von 10% sind gar nichts bei Lautsprechern. Slebst bei leisen Stellen geht es kaum unter 1%. Unangenehme Differenztöne, reduzierte Dynamik. Gerade diese Artefakte wurden seit 70 Jahren nie ernsthaft angegangen, denn diese Wand ist sehr steil. Steuerungen können diese Artefakte bisher nicht beheben, unter Umständen endet der Versuch, z. B. mehr Bass aus einem Chassis zu entlocken, mit sehr großer Auslenkung und damit auch Verzerrungen. Aber darüber spricht niemand gern ...

Um Verzerrungen von Lautsprechern zu messen ist ein Messmikrofon nötig. Dieses wird in gewisser Position und einem bestimmten Abstand zum Lautsprecher aufgestellt. Mikrofon und Lautsprecher stehen in einem Raum, oft ein "schalltoter" Raum. Die Signalstärke und das Signal an sich (Sinus, Dreieck, Rauschen, ...) spielen eine Rolle. Eine solche Messung hat viele Variablen. Von 10% Klirrfaktor bei einem Lautsprecher zu sprechen ist gewagt. Bei heutigen Stand der Technik bleibt der Wandler Lautsprecher aber das schwächste Glied. -- AndreAdrian 22:01, 17. Sep. 2010 (CEST)

Das die Gruppenlaufzeit die weit wichtigere Grösse ist, ist mir klar und das will ich hier auch festhalten.

Wenn der Phasengang Messtechnisch (mit einem Kontinuierlichen Sinus) aufgenommen wird, sind nur Winkel zwischen +180 und -180 Grad messbar, Winkel darüber sind Interpretation.

Die Mathematische Begründung siehe dazu Diskussion:Gruppenlaufzeit#Mathematische Bedeutung und ihre Folgen

Aus diesem Grund halte ich es auch für Zweifelhaft, aus dem Phasengang die Gruppenlaufzeit zu berechnen.

Ein in der Praxis häufig, aber Mathematische Murks Aussage die sich auch in so manchem Phasengangen findet ist die Aussage das eine Invertierung des Signals eine Phasenverschiebung von 180 Grad entspricht. (Was bei einem Kontinuierlichem Sinussignal auch halbwegs Stimmt, da die Wirkung identisch ist)

Ich vermutte, das wir Grundverschiedenen Denken, ich bin in der Messtechnik, der Praxis verwurzelt und Sie offenbar in der Mathematik, der Theorie.

Ich versuche nochmal basierend auf einer Alten Version (http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Phasengang&oldid=41931657) das ganze genauer Wiederzugeben und eben Theorie und Praxis besser zu trennen.

-- MichaelFrey 10:58, 9. Feb. 2008 (CET)

Vorsicht! Wir reden hier über die Übertragungsfunktion eines linearen Systems H(s), dies ist eine komplexwertige, holomorphe Funktion eines komplexen Argumentes. Es ist der Brauch, diese Funktion in einen Betrag |H(s)| und in einen Winkel arg(H(s)) aufzuspalten (unter Ausnutzung der Eulerschen Identität. Damit handelt man sich das diskutierte Problem ein: arg() ist nicht eindeutig, d.h. für Verschiedene H(s) bekommt man denselben Winkel heraus. Anders ausgedrückt: man kommt eindeutig von H(s) zur Eulerschen darstellung, aber leider nicht umgekehrt! (Der Rückweg funktioniert besser über den komplexen Logarithmus). Das ist aber ein Problem der gewählten Methode und berüht in keiner Weise H(s). Man darf nicht Rechenprobleme für reale Situationen halten. Der Phasenwinkel läßt sich viel besser geometrisch in der s-Ebene ermitteln Pol-Nullstellen-Diagramm. Es gilt der Satz, dass ein lineares System bis auf eine Konstante durch die Angabe der Pol- und Nullstellen in der s-Ebene definiert ist (es kann sein, dass die Anzahl dieser nicht endlich ist). Die Phase wird dann wie folgt ermittelt: man zeichnet die Strecke zwischen dem Aufpunkt auf der jw-Achse und jeder Pol/Nullstelle. Diese Strecken haben zur s-Ache einen Winkel. Nun werden diese Winkel aufsummiert, die Winkel der Pole zählen dabei negativ. Der individuelle Winkel jeder Pol/Nullstelle kann sich dabei von -pi/2 bis +pi/2 (+-90 grad) erstrecken, je nach Aufpunkt. Die Summe aller Winkel kann daher sehr wohl größere Werte als +-pi annehmen, bei vielen Pol-Nullstellen ist eine Variation über 1000 Grad gar kein Problem. Es ist somit auch klar, wie mit negativen jw zu verfahren ist, die Sache ist bei j0 punktsymmetrisch. Diese großen Winkel in das Korsett +- 180 Grad zu stopfen ist somit eine Informationsverstümmelung. Bei einer Messung bekommen wir die Information auf diese Weise entstellt und wir müssen die tatsächliche Phasenfunktion rekonstruieren, durch stetig-differenzierbaren Anschluss. --Herbert Eppler 11:39, 9. Feb. 2008 (CET)

Die Pol-Nullstellenkompensation ist ein Standard-Verfahren der Regelungstechnik und keineswegs neu, trivial.

Sie unterstellen eine Regelung. TPS für Breitbänder regelt nicht. Eine Regelung setzt eine fehlerbehaftete Antwort voraus, die dann schon "da" ist und nicht mehr weggeregelt werden kann, denn es vergeht mehr Zeit. TPS reagiert in Echtzeit. Bedingungslos. Weil die Fehler vorher durch Koeffizienteneinstellungen als bekannt gelten und kompensierbar sind. Daher sollten Sie mal die Musik über diese Systeme hören, was wohl noch nie versucht wurde. Ich fürchte sogar, Musik haben Sie noch nie über eine Stereo-Anlage gehört. Höchstens das, was man dann als "Musik" erachtet. --93.229.208.83 13:56, 10. Aug. 2023 (CEST)

Hm, alte Diskussion an dieser Stelle ... und noch hat dieser nicht ganz unwichtige Artikel diese "Lückenhaft"-Markierung. Leider bin ich noch recht frisch in der Wikipedia, weswegen ich mit der Wiki-Tex-Formatierung noch nicht wirklich klarkomme. Trotzdem möchte ich den -theoretischen- Ansatz zur Diskussion (bzw. in den Artikel) stellen. Es beschreibt das, was der Benutzer über mir anmerkt, nur etwas stark formalisiert. Ich hoffe, dass sich daraus noch etwas sinnvolles machen lässt. --Woromir 00:33, 27. Jul. 2009 (CEST)

überarbeiten?

Hey, diese Diskussion ist so reichhaltig an beeindruckendem Expertenwissen - ein Bruchteil davon im Artikel würde doch schon helfen! Am besten so wenig wie möglich beschränkt auf Audiotechnik (damit auch Hochfrequenztechnik, Regelungstechnik, digitale Signalverarbeitung, nichtlineare Optik, technische Akustik (und was weiß ich wo noch alles der Phasengang elementar ist) auf ihre Kosten kommen)... Fürs erste werd ich mal den Wertebereich +-2Pi in +-Pi ändern. --Nilsnothing 17:32, 27. Jan. 2009 (CET)

redirect Frequenzgang

Frag mich welche Berechtigung der Artikel hat. IMO gehört der nach Frequenzgang redirectet ebenso wie Amplitudengang.--Wruedt (Diskussion) 19:43, 3. Jul. 2013 (CEST)