Welches Teil verursacht die Phasenverschiebung um 180 Grad?

Autor

Beitrag

Pentenfi
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 08. Apr 2021, 16:52

Hallo zusammen,

ich weiß nicht, ob ich im Subwoofer Forum mit dieser Frage richtig bin. Eigentlich ist es eine allgemeine HiFi/Elektronik Frage. In Kurzform geht es darum: Ich betreibe passive DIY Subs an einer Reckhorn A803 Endstufe. Diese sind richtig gepolt aber haben eine Phasenverschiebung zu meinen Lautsprechern um 180 Grad, weshalb ich am Reckhorn die Subs bewusst falsch herum schalte.

Aus reiner Neugier möchte ich wissen, was genau die Verschiebung verursacht. Mein Setup ist wie folgt:

- Zwei Lautsprecher am Kanal 1 des Marantz PM 6006
- Am Kanal 2 ein High Low Adapter, nämlich der hier

- Cinch Y - Stecker in L/R des High - Low - Adapters, mit einem Cinch in den Sub Verstärker Reckhorn A803i
- Am Reckhorn hängt dann ein Sub/ hängen die Subs

Die Lautsprecher und der High - Low - Adapter sind richtig verkabelt (es sei denn die Hersteller haben sich verpolt).

Die einzigen Möglichkeiten, die ich sehe
- der Kanal 2 meines Verstärkers ist anders gepolt als der erste Kanal (glaube ich kaum)
- der High - Low - Adapter dreht die Phase
- der A 803i dreht die Phase

Vielleicht fällt jemandem etwas dazu ein? Wo und wie fange ich an zu suchen?

ehemals_Mwf
Inventar

#2 erstellt: 08. Apr 2021, 18:20

Hi,

Pentenfi (Beitrag #1) schrieb:

Diese sind richtig gepolt aber haben eine Phasenverschiebung zu meinen Lautsprechern um 180 Grad, ...

Ganz blöde Frage vorab (damit wir über das gleiche reden):

-- Woran /wie erkennst du die "Phasenverschiebung" ?

Gruss,
Michael

Pentenfi
Ist häufiger hier

#3 erstellt: 08. Apr 2021, 19:29

Hi Michael,

die Tieftöner meiner Lautsprecher laufen, gegenläufig zu meinen Subwoofern, wenn ich die Subs "richtig" anschließe. Das heißt, dass das Spannungssignal, welches meine Lautsprecher bekommen und das, welches die Subs bekommen, ist um 180 Grad phasenverschoben. Sie löschen sich aus, das ist sofort hörbar. Wenn ich dann umpole, ist das Problem gelöst.

Das meine ich. Ich weiß ja wie ich das Problem löse, aber mich interessiert, woher das kommt.

ehemals_Mwf
Inventar

#4 erstellt: 08. Apr 2021, 22:15

Pentenfi (Beitrag #3) schrieb:

... aber mich interessiert, woher das kommt.

Sehr wahrscheinlich:
es ist die Folge der (Frequenz-) Filterung.

Die Verpolung kann zwar auch von deinen Endstufen oder dem High-Low-Wandler kommen (ab Werk per Design oder als Fertigungsfehler ...),
aber das blenden wir jetzt mal aus.

Deine Frage entspricht übrigens genau der, warum in Mehrwege-LS-Systemen manchmal einzelne Teil-LS umgepolt angeschlossen werden.

Basics im Crashkurs:
Hoch- und Tiefpassfilter erzeugen analog ganz zwangsläufig (Stichwort: "Minimum Phase") mit Annäherung an die Grenz- bzw. Übergangsfrequenz kontinuierlich zunehmende Phasendrehungen,
ebenso wie mechanisch-akustische Filter,
insbesondere das Hochpassverhalten 2. Ordnung einer geschlossenen Box (+90° bei fc) oder 4. Ordnung von BR-Systemen (+180° bei fbox).

Elektrische Tiefpässe, -- d.h. die Filter für die obere Grenzfrequenz am Sub Out eines AVRs oder der "High Cut" deiner Reckhorn-Endstufe --
drehen die Phase genau umgekehrt ins negative, auf der Grenzfrequenz bei 2. Ordnung (12 dB/Okt.) -90°, bei 3. Ordnung (18 dB/Okt.) -135°, bei 4. Ordnung -180°.

Im Zusammenspiel von Teil-LS ist der Unterschied zwischen den Einzelsystemen entscheidend.
Schon mit Filtern 2. Ordnung ergeben +/-90° = 180° Differenz, das auch etwas außerhalb des Übergangsbereiches z.B. +45° u. -135° = 180°, sodass eine simple Frequenz-unabhängige Umpolung die Auslöschung kompensieren kann.
Bei steilerer Trennung (Filter 4 .Ordnung) kommt man auf 360° Differenz, sodass keine Umpolung notwendig ist.

Oft sind die Verhältnisse nicht so klar wie hier bei dir oder obigen Einfach-Beispielen.
Dann beträgt die Phasendifferenz z.B. 90° oder sie ist stark Frequenz-abhängig, sodass eine wellige Gesamt-Übertragung entsteht,
oder, -- speziell im Mittel-Hochtonbereich -- sich eine gekippte Haupt-Abstrahlachse im Übergangsbereich ausbildet.
An AktivSubs gibts dazu heute oft kontinuierliche Steller für die Phase.

Fazit:
Deine Suche nach der Ursache darf also bald ein Ende haben, du polst deinen Sub (oder beide Main-LS) einfach um,
so wie es in jeder "guten" Subwoofer-Info stehen sollte

-- als Versuch zur Optimierung, kann ja mit 50:50 Chance nicht notwendig sein, dazu kommen Abstands- oder Raumakustisch- bedingte Laufzeiten die ebenfalls Phasenverschiebungen bedingen ...

[Beitrag von ehemals_Mwf am 08. Apr 2021, 22:16 bearbeitet]

Pentenfi
Ist häufiger hier

#5 erstellt: 09. Apr 2021, 11:13

Hallo Mwf,

vielen Dank für die ausführliche Antwort! Meine Vermutung war tatsächlich auch, dass es die Filter im Reckhorn sind, die die Phasendrehung verursachen.
Laut Herstellerangabe hat der A 803 einen 24dB/Oktave Tiefpass und einen 24dB/Oktave Subsonic/Hochpass. Der Tiefpass entspricht also einen Tiefpass 4. Ordnung und damit -180° nach deinen Ausführungen. Das, warum einfaches Umpolen funktioniert, denn auf meine Hauptlautsprecher wirken keine weiteren Filter - außer natürlich die interne Frequenzweiche.

Ich bin zwar Physiker, aber im Elektronikpraktikum war ich immer geistig abwesend^^ Das muss ich mal nachholen.