Phasenverschiebung ist kein Delay oder?

MvKeinen

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Ich wollte jetzt mal grundsätzlich etwas für mich klären, wo ich nur Vermutungen habe und in Gesprächen manchmal an Grenzen stoße:

Phase = Phasenwinkel (wiki): Der Phasenwinkel oder die Phase gibt die aktuelle Position im Ablauf eines periodischen Vorgangs an.
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Folgendes ist eher nur so halbwissen:

Diese Phase wäre dann eine Rampe (steigender Sägezahn) von 0° - 360°.

Bei digital: Hier wird abhängig von der Frequenz und der Samplingrate ein sehr kleiner Incrementwert errechnet der bei jedem sampling Clock zum vorherigen Phasenwert addiert wird. Bei dem Wert 1 wird das ganze auf 0 herabgesetzt und der Vorgang wiederholt sich. -> Saw von 0 bis 1

Bei analog: Da gibt es Oscs mit Saw oder Tri -Kern. Ich denke da wird etwas aufgeladen und per comparator bei einer bestimmten Spannung entweder komplett (Sawkern) oder progressiv (Trikern) entladen.

Bei beiden Technologien werden dann aus dieser Grundwellenform per Waveshaping alle anderen Wellenformen generiert.

Wenn jetzt diese Phase moduliert wird, wird ihre Amplitude moduliert (es wird der Zeitpunkt innerhalb des zyklischen Vorganges verschoben) allerdings gelten für das Ergebnis immernoch die "umklapp" Regeln, so dass auch ein negatives Delay möglich sein muss.

oder ist das eher dann doch nur ein Delay???
 
Phasenverscheibung hat mit einem Delay nichts zu tun, auch wenn es bei einem Delay zu einer Phasenverschiebung kommt.

Phasenverschiebung:
1714994663923.png
Hier sieht man eine Sinuswelle (blau) und eine um 90° verschobene Sinuswelle (rot). Die Phasenverschiebung bleibt gleich auch, wenn sich die Frequenz ändert. Je nach eingestellter Verschiebeung ergeben sich Auslöschungen und/oder Verstärkungen des Signale. Bei einem Gleichmäßigen Signal wie ein Sinus, würde sich bei einer 180° verschiebeung eine komplette Auslöschung des Signales ergeben, wenn beide Signale wieder summiert werden. Bei komplexeren Signale ist das aber nicht der Fall, da hier keine Gleichmäßigkeit gegeben ist.
Wenn man zwei gleiche Oszilatoren leicht detunet, erhält man auch eine Phasenverschiebung, allerdings ist diese nicht konstant, sondern ändert sich permanent, je nachdem wieviel die Beiden Oszilatoren detunt sind.
Mit einem Phaseschifter kann man aber genau dieses Verhalten nachstellen, indem man in mit einer Sinus-CV speist.

Bei einem Delay hingegen wird das Ausgangssignal verzögert, und zwar mit einer Zeit. Wenn die Delay-Zeit der Zeit entspricht, welche bei der Oszilatorfrequenz einer Phasenverschiebung von X entspricht, hast du natürlich die oben erwähnte Phasenverschiebung. Diese fällt aber sofort anders aus, wenn du die Frequenz des Oszilator änderst.
Du önntest also mit einem Delay ein Phaseschifter erstellen, wenn du die Delayzeit richtig voreinstellst und anhand der Frequenz nachführst.

Da gibt es aber einfachere Wege, z.B. einen Allpassfilter. filter haben nämlich die Angewohnheit eine Phasenverschiebung auszuführen.
 
Oder um meine Antwort nochmals zu korrigieren, spezifizieren, ist ein Phasenverschiebung ein Delay ähnlich, das einen aber mit einer zur Frequenz festen Verhältnis (Phase) und das andere mit einer festen zeit.

PS: Im Nachhinein sind meine Antworten im Sinne des Themas "Generation von periodischen Schwingungen" thematisch nicht zielführend, ich bezog mich eher auf die Aussage in der Überschrift "Phasenverschiebung ist kein Delay oder?"
 
Zuletzt bearbeitet:
MvKeinen schrieb:
oder ist das eher dann doch nur ein Delay???
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das wort "phase" hat im zusammenhang mit signalverarbeitung ungefähr 30 verschiedene bedeutungen.

eine davon ist, dass eine kopie des signals einfach nur gegenüber dem original verzögert wird.

eine andere, dass diese verzögerung abhängig von der frequenz verzögert wird, wobei das linear, exponentiell, komplexen funktionen folgend oder gänzlich chaotisch geschehen kann.

in den meisten fällen beschreibt die "phase" relationen der eigenschaften zweier signale, es gibt aber auch fälle, wo es sich um die phase zwischen signalanteilen innnerhalb ein und des selben signals handelt.

eine wieder ganz andere sprichst du hier an:

MvKeinen schrieb:
Diese Phase wäre dann eine Rampe (steigender Sägezahn) von 0° - 360°
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hier ist "phase" nur eine art abkürzung für das, was man vollständigerweise als phasenakkumulator (eines oscillators) bezeichnen würde.

die phase zwischen der phase und dem ausgangssignals des generators beträgt dabei zunächst einmal immer 0.
:)


dieser aufbau - insbesondere digital - erleichtert es einem dann, dinge wie FM, PD, oscillator sync, clock divider usw. zu implementieren, da man diesee formen der phasen modulation so direkt am phasen signal erledigen kann (während man bei einem cosinus, der aus einem sample oder aus einem schwingenden analogfilter stammt, ja nur annimmt, er aber nirgends tatsächlich vorliegt, man also nie so genau weiß, wo man gerade ist oder wo der nächte durchgang anfängt.)

MvKeinen schrieb:
-> Saw von 0 bis 1
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ob du in 0-360 oder in 0-1 floating point denkst, bliebt dir überlassen. im kern ist es der gleiche vorgang.

um digital mithilfe von cos() einen ton zu erzeugen, musst du z.b. die phase von 0-1 ohnehin erst mal mit pi multiplizieren.

MvKeinen schrieb:
Wenn jetzt diese Phase moduliert wird, wird ihre Amplitude moduliert
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richtig. betrachtet man nur das signal des phasenakkumulators, ist das, was man dort bearbeitet, immer dessen amplitude.

wobei man durchaus auch schon wieder von "phase" spricht, wenn zwei solcher phasensignale um einen festen abstand zueinander versetzt werden. oder ggf. auch schon wenn man sie unterschiedlich schnell laufen lässt.

wobei man letzteres selbst dann auch wieder erreichen kann, indem man die amplitude des phasensignals verändert.

wenn du eine ramp mit frequenz 100 hast, sie mit 2 multiplizierst, und modulo 1 druchführst, schwupps, hast du ein phasensignal mit F=200. das schöne daran ist, dass die beiden jetzt absolut synchron zueinander sind.

MvKeinen schrieb:
so dass auch ein negatives Delay möglich sein muss.
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zweifelsohne. von den einschränkungen bei der benutzung in echtzeit abgesehen ist vor oder zurück das gleiche.
 
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EDIT: @einseinsnull hat es gleichzeitig mit mit erwähnt:
einseinsnull schrieb:
in den meisten fällen beschreibt die "phase" relationen der eigenschaften zweier signale, es gibt aber auch fälle, wo es sich um die phase zwischen signalanteilen innnerhalb ein und des selben signals handelt.
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Das ist, was ich hier erläutere:

Bei 100Hz entspricht ein Phasenverschub von 180° einem Delay 10ms
Bei 200Hz entspricht ein Phasenverschub von 180° einem Delay 5ms
Das bedeutet 10ms Delay bedeuten für ein 200Hz Signal einen Phasenverschub von 360°

Das ganze wird relevant, wenn man die beiden Frequenzen als Grundton und Oberton betrachtet, und wenn man jetzt das Original mit dem per "Delay" verzögerten Signal mischt:

Der um 10ms verzögerte 100Hz Grundton wird sich mit dem Original auslöschen.
Der um 10ms verzögerte 200Hz Oberton wird sich mit dem Original addieren, also doppelt so laut sein.
 
MvKeinen schrieb:
Wenn jetzt diese Phase moduliert wird, wird ihre Amplitude moduliert (es wird der Zeitpunkt innerhalb des zyklischen Vorganges verschoben) allerdings gelten für das Ergebnis immernoch die "umklapp" Regeln, so dass auch ein negatives Delay möglich sein muss.
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Korrekt müsste man sagen: Wenn die Phase durch die Addition eines Offsets modifiziert wird, resultiert daraus ein veränderter Amplitudenwert.

Man kann ein Delay als Ersatz für einen PM Operator benutzen. Vorteil dieser Methode ist, dass man PM mit beliebigen Quellen als Träger und Modulator machen kann, auch wenn diese Quellen selbst kein PM können (Audioströme, Samples blablabla). Ein sehr simples Beispiel wären der FDSP Algorithmus "Self FM" im Yamaha EX5 - der basiert auf einem Delay.
 
Super, danke schonmal an alle.

Vor allem entscheidend finde ich hier den Zustand in dem 2 Signale eine feste Phasenabhängigkeit haben. Das ist für alles interessant: PM, FM, AM, RM, mixen. Gerade bei Oscs die gleichzeitig ein phasenverschobenes und nicht-phasenverschobenes Singal liefern (Generate 3, Omega Phi, Weston PA0). Hier kann man mit dem nicht phased Output den modulator modulieren oder syncen, ohne dass es ein Modulationsfeedback gibt. Ich hatte den Schippmann und habe den Joranalogue den ich mit dem PA0 ersetzen will.

Auf jeden Fall weiss ich jetzt schonmal mehr :)
 
fanwander schrieb:
Hmm, man kann auch um mehr als 360° verschieben. Die meisten Phaser machen das....
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370 grad in dem sinne gibt es nicht, das sind dann auch nur wieder 10 grad.

sein satz ist aus einem anderen grund falsch.

denn natürlich gibt es an alle möglichen stellen dinge, die man "phase" nennt, es ist nicht zwangsläufig der zusammenhang zur generation von periodischen schwingungen notwendig (um dem es dem OP hier aber natürlich geht.)

für die existenz einer phasendifferenz bedarf es nur eines anfangspunktes ab dem irgendwas beginnt und einen endpunkt an dem schon wieder schluss ist.

bzw. einfach nur 2 signale, die im zusammanhang miteinander stehen (musiksignal vor und nach einem filter)

Plasmatron schrieb:
Ist es dann nicht ein Delay ?
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es ist nur identisch mit einem.

wobei allerdings die anwendung der methode "verzögerung" dazu führen würde, dass das zweite signal auch später beginnt, so wie die kollegen blau/rot im bild oben.
das will man natürlich bei einem oscillator nicht unbedingt. da müsste dann rot bitte bei T=0 schon auf 270 grad stehen.
 
Zuletzt bearbeitet:
im zusammenhang mit dem thema "filter" erkläre ich es studenten immer so, wenn die mit dieser "filter sind eignetlich nur delays" theorie ankommen:
der filter ändert zwar auch das phasenspektrum, in dem dort etwas verzögert wird, allerdings sind es dort nur die werte im signal, die verzögert werden, und nicht das signal selbst.

grenzfälle gibt es auch hier wieder, ein delay kann auch ein filter sein: verzögert man ein digitales signal um ein halbes sample, ergibt das einen 3 db lowpassfilter bei nyquist mit linearem phasenspektrum. (deswegen sollte man delay effekte upsampeln.)
 
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Plasmatron schrieb:
Eine Phasenverschiebung kann immer nur innerhalb einer Periode stattfinden.
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...xxx.... *fg*
fanwander schrieb:
Hmm, man kann auch um mehr als 360° verschieben. Die meisten Phaser machen das....
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Nur dass man nach 2π (wie der Grafik oben zu entnehmen) wieder am Anfangspunkt ist. Deshalb eignen sich zyklische Funktionen ja auch so wunderbar zum Ableiten. f(x)=sin(x) -> f'(x)=cos(x) -> f''(x)=-sin(x) -> f'''(x)=-cos(x) -> f''''(x) =sin(x) . Der Kosinus ist also nur ein abgelittener Sinus auf der Phase 0π bis 1π. Der hintere Teil von 1π bis 2π beschreibt das Vorzeichenwechsel. Und genau deswegen sind diese Grundfunktionen an der Stelle wohl auch etwas zu 'billig'. Unregelmäßige Verläufe ergeben sich erst in Kombination mit höherwertigen, am besten nicht-parametrischen, Funktionen. Auf Basis einfacher Funktionen würde es eben nur Sinn machen, wenn es dynamisch zu gestalten wär.

Eventuell kommt eine derarige Funktion noch für den Jupiter-X - zumindest im Handbuch ist der Parameter ja schon eingepflegt und Roland hat den Entwicklungsstatus des Parameters bestätigt. Ich wart im Prinzip nur auf das große Systemupdate. Dann wäre da ein Spiel mit den OSC-Phasen möglich. Obs auch ein dynamisches Spiel wird, wird man sehen. Derzeit scheint es eine statische Geschichte zu sein/werden, da es kein Modulationsziel ist.
 
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GeoTeknique schrieb:
Deshalb eignen sich zyklische Funktionen ja auch so wunderbar zum Ableiten.
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die vorstellung, dass die sinusschwingung in der natur, in der physik, das originäre phänomen ist, und wir erdenmenschen das aber an unserer apple audioplaystation erst umständlich von einem zähler in eine funktion umleiten müssen um sowas nachzubauen, hat mich schon immer fasziniert.

(wobei james mccartney ja bewiesen hat, dass es ohne akkumulator sogar mit weniger cycles (sic!) berechnet werden kann, aber dann hat man ja wieder kein zugriff auf die darin enthaltene phase...)

GeoTeknique schrieb:
Der Kosinus ist also nur ein abgelittener Sinus auf der Phase 0π bis 1π.
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nope, der cosinus ist eine eigenständige funktion.

hier die beiden im vergleich:

sin:
1715018620652.png

cos:
1715018584967.png

natürlich kommt man mit sin(input+90grad) auch da hin.


oder man matscht die unterschiede der beiden funktionen in die untere dazu:

cos(x) = 1 - 2 sin^2(x/2)


gelitten hat er aber in jedem fall, wenn ich ihn in die finger bekomme :)
 
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einseinsnull schrieb:
370 grad in dem sinne gibt es nicht, das sind dann auch nur wieder 10 grad.
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Theoretisch ja.
Allerdings ist der Phasenverschub bei der praktischen Umsetzung in einem Allpassfilter abhängig von der Entfernung von der Kennfrequenz, und die Steilheit der entsprechenden Kurve ist abhängig von der Anzahl der Filterpole. (ok, ich verstehe schon, warum Du das hier im Disput so darstellst).
 
BurKeyBoarderLinerX schrieb:
Dieser Effekt ähnelt erst einem Chorus und dann einem Flanger.
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Das ähnelt nicht nur, es ist. Chorus und Flanger basieren ja auf einem Delay, desen Delayzeit langsam moduliert wird. Sie unterscheiden sich nur durch die Größe der mittleren Delayzeit, um die herum moduliert wird. Im Gegensatz zum Phaser werden dabei alle Frequenzen um den gleichen Zeitbetrag verzögert. Erhöht man die Modulationsfrequenz in den Audiobereich, bekommt man Phasenmodulation wie beim DX7 (siehe mein Beitrag oben).
 
fanwander schrieb:
Theoretisch ja.
Allerdings ist der Phasenverschub bei der praktischen Umsetzung in einem Allpassfilter abhängig von der Entfernung von der Kennfrequenz, und die Steilheit der entsprechenden Kurve ist abhängig von der Anzahl der Filterpole. (ok, ich verstehe schon, warum Du das hier im Disput so darstellst).
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jap, diesmal war ich es, der das thema auf "oscillator" verengt hat. :)

klar, und wenn du mehrere filter kaskadierst, dann kommst du auch irgendwann in den vierstelligen bereich.

aber es sind da ja auch eher millisekunden als radians oder grad, die man da wissen will.


ähnlich könnte man auch sagen, dass beim thema phasenakkumulator vs schwingungform-funktion der bereich des "phasen"-signals nicht loopen muss. jedenfalls für die sinuswelle, da das dort ja die sinusfunktion schon von alleine macht und 3,44 zum gleichen ergebnis führt wie - 2.86 (also digital und mathematisch, in der elektrotechnik wohl eher nicht)

für eine weile lang piep zu machen langt es vollkommen einfach permanent ansteigende werte reinzuschicken.
 
Cyclotron schrieb:
Das ähnelt nicht nur, es ist. Chorus und Flanger basieren ja auf einem Delay, desen Delayzeit langsam moduliert wird. Sie unterscheiden sich nur durch die Größe der mittleren Delayzeit, um die herum moduliert wird. Im Gegensatz zum Phaser werden dabei alle Frequenzen um den gleichen Zeitbetrag verzögert. Erhöht man die Modulationsfrequenz in den Audiobereich, bekommt man Phasenmodulation wie beim DX7 (siehe mein Beitrag oben).
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Nein. Wenn ich sage es ähnelt, dann ähnelt es.

Denn ein Chorus oder ein Flanger haben ein eingebautes LFO. Ein Delay nicht. Also ähnelt es nur, weil man das LFO manuell simulieren muss.
 
Plasmatron schrieb:
Sehr viele Delays haben Modulatoren um schwebungen zu erzeugen und im Kern sind diese Modulationseffekte eben ein Delay..
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Ein Standard-Delay-Effekt enthält typischerweise keinen LFO (Low Frequency Oscillator). Ein LFO wird eher in Modulationseffekten wie Tremolo, Vibrato oder Phaser verwendet, um periodische Änderungen in den Parametern zu erzeugen. Einige fortgeschrittene Delay-Effekte können jedoch Modulationsfunktionen einschließlich LFOs bieten, um die Delay-Zeit oder andere Parameter zu modulieren.

1715064299068.png

Ein Standard-Flanger und ein Standard-Chorus aber haben ein LFO eingebaut. Der LFO ist dort für den Sound inhärent notwendig.

Der Parameter, der das LFO kontrolliert, heißt z.B. Speed und WIDTH, oder ähnlich.

1715064384814.png

Es ist ganz einfach: Ein Delay ist auch ein Delay ohne LFO.

Aber ein Flanger ist kein Flanger ohne LFO.

That's it!
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Ich finde es witzig, dass du gerade bei meinem Posting von Klugscheißwettbewerb sprichst!

Mir kam eher die ganze Theoretisiererei vorher, mit den Formeln und Ableitungen, wie ein Klugscheißwettbewerb vor, da wollte ich einfach mal zeigen, dass ich auch ein guter Klugscheißer sein kann.

Ich hatte ja gesagt, dass ein Delay bei sehr kurzen Delayzeiten ähnlich wie ein Flanger oder Chorus ist. Und wenn ich schreibe ähnlich, dann meine ich auch ähnlich.

Ein Delay ist auch ein Delay, ohne eingebautes LFO. Darum haben Standard-Delays auch kein LFO. Man braucht es einfach nicht.

Aber ein Chorus oder ein Flanger sind kein Chorus oder Flanger, ohne eingebautes LFO. Man braucht beim Flanger und beim Chorus ein LFO!

Und das ist keine Theorie, keine Ableitung, keine Formel, sondern das ist einfach mal ein ganz praktischer Fakt.
 
Och Leute , als Sammlung von Ansätzen zum drüber nachdenken war das ja ganz interessant, aber jetzt nicht überziehen …
 
Klugscheißen ... schon im Eröffnungspost tauchte der 'Phasenwinkel' auf - und der hängt nunmal ganz wesentlich mit der Sinus/Cosinus-Funktion zusammen. Das Ableiten sollte illustrieren, dass dem im Kern ein und die selbe Funktion zu Grunde liegt, der Sinus. Und eben aus dieser Ableitungsgeschichte heraus ergibt sich auch recht schnell der Gedankenschluss, dass man sich da sprichwörtlich im Kreis dreht. Und ein Kreis hat nunmal 360°, damit ist der Ringschluss zum Threadsteller hergestellt.

einseinsnull schrieb:
nope, der cosinus ist eine eigenständige funktion.
:)
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Ja, er ist 'eigenständig' in dem Sinne, dass er eben um 1/2 Pi phasenversetzt ist (oder um in der Sprache des Threaderstellers zu bleiben 180°) und somit eine eigenständige mathematische Definition erfahren hat. Das ergibt sich auch aus den entsprechenden Ableitungsregeln: https://de.wikibooks.org/wiki/Bewei...alrechnung:_Differentiation_der_Sinusfunktion woraus klar hervorgeht, dass der Cosinus ein abgelittener Sinus ist und dem ein 4-fach-Zyklus zugrunde liegt.

Das Delay als Baustein, wie Plasmatron es ausdrück kennt als solcher kein LFO. Delay ist 'delay' - also Zeitverzögerung. DAs wird aber gern mit Features wie LFO angereichert.
 
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