Vraag over Fase-verloop luidsprekers

[vanzomereng]

Hallo , vraagje aan de techneuten

Op onderstaande plaatje - de zwarte stippellijn, toont het faseverloop/verschuivingen van een luidspreker.
Ik ken het begrip faseverschuivingen in de electronica, als het voor- of na-ijlen van de spanning <versus> stroom.

1. Wat moet ik me voorstellen van faseverloop/verschuivingen van een luidspreker?
2. Wat zegt dit m.b.t. de weergave?
3. Hoe wordt dit veroorzaakt (drivers, kast, wisselfilters?)
4. Is er iets van een ideale curve?
5. Wat voor een impact heeft faseverloop/verschuivingen op het wel/niet makkelijk aanstuurbaar zijn v/e luidspreker?

Koen K kom er maar in   (anderen zijn ook welkom)   

-

[Koen K]

1. De fase bij een bepaalde frequentie geeft aan hoe veel geluid van die frequentie voor of achter loopt op de rest van het signaal.
2. Niet zo veel, tenminste, voor zover het puur om fasedraaiing gaat. De consensus is over het algemeen dat het heel misschien een klein verschil zou kunnen maken, maar dat bijna elke methode om de faserespons vlak te krijgen meer problemen oplevert dan oplost.

Volgens Toole:

It turns out that, within very generous tolerances, humans are insensitive to phase shifts. Under carefully contrived circumstances, special signals auditioned in anechoic conditions, or through headphones, people have heard slight differences. However, even these limited results have failed to provide clear evidence of a 'preference' for a lack of phase shift. When auditioned in real rooms, these differences disappear.

http://www.silcom.com/~aludwig/Phase_audibility.htm

Volgens John Atkinson:

Of the 350 or so loudspeakers I have measured, there is no correlation between whether or not they are time-coherent and whether or not they are recommended by a Stereophile reviewer. However, I feel that if other factors have been optimized—on-axis response, off-axis dispersion, absence of resonance-related problems, and good linearity—like a little bit of chicken soup, time coherence (hence minimal acoustic phase error) cannot hurt. In my admittedly anecdotal experience, a speaker that is time-coherent (on the listening axis) does have a small edge when it comes to presenting a stereo soundstage, in terms of image focus and image depth. But time coherence does not compensate for coloration, poor presentation of instrumental timbres, a perverse frequency balance, or high levels of nonlinear distortion.

https://www.stereophile.com/content/measuring-loudspeakers-part-two-page-4

3. Alle drie, en meestal veruit het belangrijkste: de akoestiek. Alles wat tijdsafhankelijk gedrag vertoont of veroorzaakt, zoals reflecties, resonanties, filtering (behalve FIR-filters), ..., zowel in het elektrische als het mechanische domein, kan een faseverschuiving veroorzaken.
4. Een ideale curve zou een rechte lijn op 0° zijn. Onderstaande is dus bijna ideaal (rara waar komt die vandaan?  )
5. In principe geen, want het is alleen maar een vervorming van het signaal in de tijdsdimensie. Maar vaak zal er bij een moeilijk aanstuurbare speaker ook in het faseverloop wel iets te herkennen zijn.

[vanzomereng]

2. Niet zo veel, tenminste, voor zover het puur om fasedraaiing gaat. De consensus is over het algemeen dat het heel misschien een klein verschil zou kunnen maken, maar dat bijna elke methode om de faserespons vlak te krijgen meer problemen oplevert dan oplost.

Koen K bedankt !

M.b.t. de vlakke faseresponse bij de D&D 8C
Heeft dit nog veel andere problemen opgeleverd dan, of waren hier zulke knappe koppen mee aan de slag,
dat alle problemen getackeld konden worden 

De fase bij een bepaalde frequentie geeft aan hoe veel geluid van die frequentie voor of achter loopt op de rest van het signaal.

Is er dan nog sprake van een vaste/genormeerde referentiefrequentie, waarbij faseverschuiving = 0 en van waaruit de overige
frequenties aan worden afgespiegeld ?

[Koen K]

Koen K bedankt !

M.b.t. de vlakke faseresponse bij de D&D 8C
Heeft dit nog veel andere problemen opgeleverd dan, of waren hier zulke knappe koppen mee aan de slag,
dat alle problemen getackeld konden worden 

Met FIR-filtering (die door de DSP-chip van de 8c gefaciliteerd wordt) is het een fluitje van een cent om het faseverloop recht te trekken. Als het zodoende geen compromis kost is het wel een aardige kers op de taart. Ik ga er in mijn zelfbouwspeakers niks aan doen, want het is me geen investering waard.

Is er dan nog sprake van een vaste/genormeerde referentiefrequentie, waarbij faseverschuiving = 0 en van waaruit de overige
frequenties aan worden afgespiegeld ?

Goede vraag, dat weet ik eigenlijk niet. Het komt neer op de vraag welk moment in de tijd je als nulpunt definiëert. Als je dat naar voren of naar achteren schuift ziet het faseverloop er ook direct heel anders uit: 1 ms opschuiven is bij 1 kHz 360°, maar bij 10 kHz al 3600° faseverdraaiing. In praktijk is het volgens mij gewoon een beetje rommelen aan de instellingen tot er een curve verschijnt die mooi op je schermpje past    Maar misschien dat er ook wel betere methodes zijn.

[Timvg]

Ik vermoed dat lineaire (of gelijke) fase voordelen heeft wanneer je verschillende soorten speakers samen gaat gebruiken (denk 99% van de gangbare surround opstellingen). Daar ga ik dan ook zelf eens mee aan de slag binnenkort.

[morca]

Met actieve speakers en dsp is aardig makkelijk de timing recht te trekken.
Plus elke driver heeft een eigen amp.

Dubbel voordeel lijkt mij.

Ga je de speakers niet actief maken Koen?
Volgens mij had ik al dat je scheidings filters gaan maken.

Wat is je reden niet actief te gaan.

Beetje oftopic misschien
Deze hoort in je bouw topic thuis 

[Koen K]

@ Tim:  Als je in een anechoïsche kamer zit met je hoofd in een bankschroef en speakers die tot op de millimeter exact goed uitgelijnd zijn zal het misschien een thema zijn. En hoewel dat op papier erg goed klinkt denk ik niet dat je er in praktijk vrolijk van wordt    In de meeste andere gevallen zou ik me er echt geen zorgen om maken 

@ Marco:  Ik ga ze zeker wel actief maken, maar niet elke DSP kan FIR-filtering toepassen. Volgens mij zit dat niet standaard in de Hypex Fusion plateamps. Dus dan zou ik er nog een apart kastje bij moeten zetten om de fase recht te trekken, wat ik dus niet de moeite waard vind 

[morca]

Ah ok duidelijk.
Goed bezig 
Ik wil mijn bestaande speakers in de toekomst actief maken.
Denk dat daar meer winst zit als in nieuwe speakers kopen.

Eerst ff sparen ....

[Koen K]

Ja, die krengen zijn wel prijzig. Overigens, als je een goed ontworpen speaker hebt met een passief filter waar niet al te veel op bezuinigd is, dan zie ik ook niet per se in waarom je die actief zou gaan maken. De kwaliteit van het filter zal vaak wel redelijk hand in hand gaan met de kwaliteit van het akoestisch ontwerp.

[morca]

Ja, die krengen zijn wel prijzig. Overigens, als je een goed ontworpen speaker hebt met een passief filter waar niet al te veel op bezuinigd is, dan zie ik ook niet per se in waarom je die actief zou gaan maken. De kwaliteit van het filter zal vaak wel redelijk hand in hand gaan met de kwaliteit van het akoestisch ontwerp.

Het fase verloop van mijn speakers is niet echt goed.
Martijn heeft daar ooit al eens naar gekeken.
Het gaat om de Onix Ref 1 monitor

[Timvg]

@ Tim:  Als je in een anechoïsche kamer zit met je hoofd in een bankschroef en speakers die tot op de millimeter exact goed uitgelijnd zijn zal het misschien een thema zijn. En hoewel dat op papier erg goed klinkt denk ik niet dat je er in praktijk vrolijk van wordt    In de meeste andere gevallen zou ik me er echt geen zorgen om maken 

Het zal volgens mij ook vooral content afhankelijk zijn (panning). Ik kan me voorstellen wanneer je met een centerspeaker zit die substantieel verschilt van de LR dat het iets kan uitmaken in bepaalde omstandigheden. En dan heb ik het over gelijke fase over de gebruikte speakers, niet noodzakelijk lineaire fase. Misschien kan iemand met een D&D 8C eens bij één speaker de lineaire fase uitschakelen (en de nodige delay toevoegen) en verslag uitbrengen, maar volgens mij zal dit hoorbaar zijn  Natuurlijk is die fase afhankelijk van een plaats in de ruimte ten opzichte van de akoestische as, maar dan nog denk ik dat het in principe een verbetering kan zijn. Ik ga het iig eens proberen, gewoon uit nieuwsgierigheid.

[Mao]

Heb ooit eens in begin 90 de bekende waterfall meeting (tijd,frequentie, fase) gemaakt met een Tecron TEF 12 analyzer voor mijn SoloSound elektrostaten. Bij het zien van het resultaat konden we in 1e instantie de meeting niet begrijpen een bijna recht zeer licht glooiend vlak. Dit was wat we met al onze andere meetingen in het veld nog nooit hadden gezien. Totdat na wat discussie een van onze techneuten zei, Dit was toch een van jou elektrostaten, nou het kwartje viel meteen je hebt bij electrostaten over een zeer ruim frequentie bereik (150- 20K+) maar 1  geluids bron.

Je kan nog zoveel energie steken in het rechttrekken van je frequentie verloop maar wat echt het verschil maakt is een zo recht mogelijk fase gedrag van je luidsprekers.

Het was voor mij dan ook behoorlijk wennen toen ik mijn Solosound elektrostaten de deur uit deed voor mijn huidige JBL 4350 luidsprekers wat een 4 weg systeem is. De luidsprekers staan niet op 1 lijn in de kast dus niet fase rein. Zou alleen het laag met de rest kunnen corrigeren dmv.
vertraging. Helaas zit dat niet in mijn Bryston x over. Voor zover ik weet heeft geen enkele hifi cross over deze mogelijk heid en ben je aangewezen op producten uit de Pro Audio wereld zoals DBX of BSS, of als JBL fan de al 25 jaar uit productie genomen Urei 4 weg filter.

[Dura]

Gerrit bedankt voor het vragen en Koen K voor het antwoord; ik zit ook al decennia naar die curves te kijken als een aap naar een horloge, had geen idee wat ik eruit af zou moeten kunnen leiden.