Warum gibt es Phasenprobleme durch Ziehen der unteren Bänder bei graphischen EQs?

[guitar_master]

Hallo,

Ich habe dies nun schon ziemlich oft gesehen: Falls eine Frequenzweiche fehlt, um Monitore zu schützen oder Tops zu "trennen" wird dies einfach durch einen graphischen EQ erledigt:

Die Bänder 20Hz, 25Hz, 31.5Hz, 40Hz, 50Hz, 62Hz, ... bis zu 80Hz oder 120Hz (je nach Laune des Technikers) werden maximal (meistens -12dB) abgesenkt.

Durchs Hörensagen hab ich schon öfters gehört, dass dadurch Phasenprobleme entstehen, und nun habe ich es auch im "Soundcheck" gelesen. Also muss da irgendetwas dran sein.

Ich frage mich nur, was genau?

Ein graphischer EQ besteht doch aus lauter kleinen Frequenzweichen, die das Signal in 31 Einzelstücke zerhacken, um diese dann entweder zu verstärker oder ab zu dämpfen.

Wie können so Phasenprobleme entstehen, wenn ich mehrere Frequenzen nebeneinander wegziehe?

Gruß,
Lukas

 

[highQ]

Du ziehst die Frequenzen nicht komplett aus dem Mix, sie werden "nur" um 6/12/15db abgesenkt. Der Lautsprecher gibt sie also wieder. Ob es da noch größere Phasenprobleme gibt...ich kann es mir nicht vorstellen. Aber ein EQ ist auch nicht unbedingt ein Ersatz für eine Frequenzweiche.

 

[RaumKlang]

Du ziehst die Frequenzen nicht komplett aus dem Mix, sie werden "nur" um 6/12/15db abgesenkt. Der Lautsprecher gibt sie also wieder. Ob es da noch größere Phasenprobleme gibt...ich kann es mir nicht vorstellen.

Ja, die gibt es. Dummerweise werden sie durch den (analogen) EQ selbst produziert und zwar in dem Moment, wo man auch nur ein Band aus der Mittelstellung bewegt.

Ein (analoger) EQ verursacht immer eine Phasenverschiebung durch Signalverzögerung.
Das kann man sich leicht veranschaulichen, wenn man sich anschaut, wie sie aufgebaut sind:
Analoge EQs (=Filter) werden idR. als RC-, LC- oder RCL-Filter aufgebaut, arbeiten also wenigstens mit einem Kondensator (und evtl. einer Spule) _pro_Band_.
Lies dazu auch mal die Wikipedia-Einträge zu Filter und Phasenverschiebung.

Um einen Low-Cut zu realisieren, ist ein (analoger) EQ die denkbar schlechteste, ein schaltbares (evtl. wenigstens semiparametrisches) Low-Cut-Filter die deutlich bessere, ein Low-Cut am Digitalcontroller wohl die beste Möglichkeit in Bezug auf die Phase.

 

[der onk]

Ein graphischer EQ besteht doch aus lauter kleinen Frequenzweichen, die das Signal in 31 Einzelstücke zerhacken, um diese dann entweder zu verstärker oder ab zu dämpfen.

Nein. Ein Grafik-EQ besteht aus lauter Glockenfiltern, die sich abhängig von der verwendeten Filterbreite und Grad der Anhebung bzw. Absenkung natürlich auch überlagern.


Raumklangs letzten Gedankengang noch etwas aufdröselnd:

1. Grundsätzlich macht es Sinn, den Überlappungsbereich der getrennten Lautsprecher zu minimieren, also recht steilflankig zu trennen. 12-24 dB/oct sind hierbei gebräuchlich. "Trennt" man nun per EQ, sind die Filter weit weniger steil und damit bekommt man breite Überlappungsbereiche, in denen Phasenschweinereien auftreten können aufgrund der Wiedergabe durch zweierlei Lautsprecher.

2. Änderungen am Phasenfrequenzgang erfolgen zwangsläufig bei analogen Filterungen im Magnitudenspektrum. Das passiert auch bei Filterung mit einer analogen Weiche. Allerdings setzt man bei selbiger eben nur einen Filter für den Hochpass und erhält damit einhergehend eine weit weniger komplexe Phasenänderung als die, die auftritt, wenn man eine Handvoll Filter beim Grafik-EQ bemüht.

3. Im Gegensatz zur Frequenzweiche, deren Hochpass eben nach unten hin mit definierter Flankensteilheit kontinuierlich absenkt, bekommt man beim EQ ja maximal 12-15 dB pro Band an Absenkung und kreiert dort sowohl im Magnituden als auch Phasenspektrum eine Art "verbogenen" Kammfiltereffekt im Bereich um die beabsichtigte Trennfrequenz. Dieser - nennen wir es mal "Rotz" - interagiert dann akustisch wieder mit dem Signal aus den Subs, was zu einer ziemlichen Sauerei im Übergangsbereich führt, den man mit rein garnicht mehr bereinigen kann.

Wie grob das in der Praxis dann ausfällt, lässt sich nicht vorhersagen und kommt halt auf die akustische Umgebung an sich an, aber am Optimum, das die Frequenzweiche vorgeben würde, schießt man meilenweit vorbei.


domg

 

[Beffel]

Nabend!
Schuldigung wenn ich mich einmische, aber die Antworten gefallen mir noch nicht so ganz!

1. Es gibt zwei unterschiedliche Phasenprobleme!

Zum Einen hat jede analoge Filterschaltung eine Phasenverschiebung zur Folge! Egal in welcher Ordnung (daraus ergibt sich dann die Flankensteilheit!) der Filter gebaut wird. Dabei ist es auch völlig egal ob Hoch-, Tief- oder Bandpass.

Zum Anderen, je flacher die Flanke desto mehr zusätzliche Phasenprobleme treten zwischen den einzelnen Frequenzbereichen auf, der zusätzliche "Rotz". Was natürlich durch die Phasenschiebung im vor- oder nachgelagerten EQ-Filter noch verstärkt werden kann!

2. Je nach Ausführung des analogen EQs kommen zum Teil Phasenschieberschaltungen zum Einsatz, was aber Geld kostet und somit in den preiswerteren Geräten wohl eher nicht der Fall sein dürfte.

3. Wie bereits erwähnt besteht ein erheblicher Unterschied zwischen Frequenzweiche und EQ. Gerade billige EQs bedämpfen nur das Signal im entsprechenden Frequenzbereich. Frequenzweichen gliedern das Signal in mehrere Bänder auf, welche dann unabhängig von einander genutzt werden. Damit entsteht ein Teil der Phasenprobleme erst gar nicht im Gerät.

 

[DI-Box]

Also wenn man seinem Monitor die Bässe klauen will, das mach ich schon mit nem graphischen EQ. Das gleiche gilt, wenn ich eben reine Full-Range-Boxen hab.

Problematisch werden die genannten Phänomene dann, wenn damit mehrere Wege (Top+Sub) angefahren werden sollen, auch wenn mir deine Idee da noch nicht klar ist. Y-Kabel und ein EQ pro Weg, in dem die "falschen" Frequenzen rausgezogen werden?

Da ist dann eine aktive Frequenzweiche oder ein Controller die richtige Wahl

Gruß
Oli