Phasenlineare Frequenzweichen und die Kohärenz der Impulsantwort
Zusammenfassung. Konventionelle Frequenzweichen drehen die Phase um jeden Übergabepunkt und verteilen die Energie eines Transienten zeitlich genau dort, wo zwei Wege summieren müssen. Diese Notiz erklärt den Mechanismus, die hörbare Konsequenz und die FIR-Implementierung hinter PhaseTrue.
Was IIR-Frequenzweichen mit der Phase machen
Die in den meisten Frequenzweichen verwendeten Filter im Analogstil sind minimalphasige Netzwerke: ihr Amplitudengang und ihr Phasengang sind miteinander verknüpft. Eine Linkwitz-Riley-Frequenzweiche vierter Ordnung summiert amplitudenmäßig flach, dreht aber 360 Grad Phase durch den Übergabebereich. Die Gruppenlaufzeit variiert mit der Frequenz, sodass die Komponenten eines Transienten, die den Übergabebereich überspannen, zu leicht unterschiedlichen Zeiten eintreffen. Bei einem Mehrwegsystem mit zwei oder drei Übergabepunkten summieren sich diese Drehungen.
Die hörbare Konsequenz
Der Amplitudengang allein beschreibt nicht, wie ein System einen Anschlag wiedergibt. Ein Trommelschlag ist ein breitbandiges Ereignis; wenn seine Spektralkomponenten um einige Millisekunden über das Spektrum verteilt werden, ist der wiedergegebene Anschlag weicher als das Original, obwohl ein Sinus-Sweep flach misst. Der Effekt ist bei stationärem Material subtil und am deutlichsten bei Transienten hörbar, und genau daraus besteht ein Großteil des Live-Sounds.
Die PhaseTrue-Implementierung
PhaseTrue implementiert die System-Frequenzweichen als FIR-Filter im System-DSP. FIR-Filter können Amplitude und Phase unabhängig voneinander festlegen, sodass die Frequenzweiche die Phase durch den Übergabebereich linear hält: jede Frequenz wird um denselben Betrag verzögert, und die Impulsantwort bleibt durch die Übergabe zwischen den Wegen hindurch kohärent. Der Preis ist eine feste Verarbeitungslatenz, die die System-Presets berücksichtigen; der Nutzen ist ein Mehrweggehäuse, das genau bei dem Material wie eine einzige Quelle summiert, bei dem Kohärenz hörbar ist.