Phasemkram. Physiker und Elektroniker please help! :-)

[Ray]

Nachdem ich Meat Muffin neulich was zu out of phase geschrieben habe (was überwiegend richtig war ;-) ), glaube ich, heute einen Fehler bei einer Sache entdeckt zu haben. Da man sich als anständiger User ja selbst hinterfragt , muss ich da jetzt aber noch mal nachhaken.

Antworten bitte nur von Leuten mit Ahnung, rumgeratet hab ich selber schon genug.

Also:

Fall 1:

A:

Modern Tele/Strat in Mittelposition, zwei Spulen parallel in Betrieb. Eine der Spulen phasenverdreht gewickelt und umgekehrt gepolt. Brummen wird gekillt, Magnetsignal bleibt theoretisch erhalten, weil ja jeweils zwei verschieden gepolte Signale da sind, die sich wieder in phase schieben. Dat is die Theorie. Praxis: die beiden PUs haben nur einen Teil identischer Frequenzen. Ein anderer Teil ist aber nur jeweils einmal vorhanden, weil aufgrund der Lage der PUs ja z.B. der Hals mehr Bass und der Steg mehr Höhen hat. Diese einfach vorhandenen Frequenzen sind also wirklich nur einmal da, das entsprechend anders gepolte Gegenstück fehlt, ergo -> wegen der phasenverdrehten Spulen haben wir einen Auslöschungseffekt.


B:

Vintage Tele/Strat in Mittelposition, zwei gleich gewickelte Spulen, zwei gleich gepolte Magneten. Sowohl die identischen Frequenzen, als auch die jeweils nur einfach vorhandenen kommen durch, da ja nirgendwo eine phasenverdrehte Spule ist, die was löschen könnte. Die Magneten sind ja auch gleich gepolt, Fazit: alle Signale kommen durch, keine Auslöschung. Folgerung wäre aber, dass (theoretisch zumindest) die Mittelstellung hier anders klingt als im Fall 1 A.

Is dat korrekt?


Fall 2:

A:

Modern Strat, PUs wie oben. Diesmal vertauschen wir bei einer Spule die Anschlussdrähte. Die Spulen sind also IN phase. Da wir beim letzten ALDI-Besuch vergessen haben, ein Magnetisierungsgerät zu kaufen , sind die Magnetpole aber immer noch umgekehrt gepolt. Fazit: IN phase Spulen mit "OUT of phase" Magneten. Somit würden die Frequenzen gekillt. In der Theorie. Praxis ist aber ja, wie oben erläutert, dass die Spulen einen Teil nicht identischer Frequenzen haben. Genau die, die in Fall 1 A gekillt wurden. Die tauchen jetzt also wieder auf -> wir haben diesen dünnen out of phase Sound.


B: Vintage Strat, PUs wie oben. Wir vertauschen einen der Spulendrähte. Somit sind die Spulen OUT of phase. Da wir immer noch kein Magnetisierungsgerät haben, sind die Pole wie gehabt, also "IN phase". Da wir, wie in Fall 1 B beschrieben, in der normalen Schaltung keine Auslöschung hatten, können jetzt auch keine verschwundenen Frequenzen wieder auftauchen. Fazit: wir haben tatsächlich eine "echte" out of phase Schaltung, bei der gar nix mehr rauskommt. Das Magnetsignal beider PUs wird durch die Spulen komplett gekillt. Fazit 2: wir können bei einer Vintage Strat keine out of phase Sounds erzeugen.


Und jetzt bitte die Denkfehler aufzeigen



PS: mir gehts nur ums rein physikalische, nicht um Sinn und Zweck solcher Schaltungen oder darum, ob das was mit Flöhehustenhören zu tun hat.

 

[Larson]

Mach mal zu jedem Fall eine(n) Skizze/Schaltplan, damit man weiß, was gemeint ist.

 

[Ray]

Mach mal zu jedem Fall eine(n) Skizze/Schaltplan, damit man weiß, was gemeint ist.

Standardschaltplan einer Strat. Halt einmal mit nem RW/RP middle PU und einmal mit einem normalen.

Für den out of phase Fall dann halt noch einen Anschlussdraht tauschen. Wie soll ich das jetzt als Laie in einen Schaltplan malen?

Und wie soll ich einen Plan malen, aus dem man ersieht, wie der middle PU aufgebaut ist? Soll ich da ein Nord-Süd, PLusminus Symbol für die magneten reinkritzeln? schwer schwer....

Ich kann dir das Innenleben eines Phase-switches aufmalen, aber das bringt uns kein Stück weiter.


Das Problem ist keines der Schaltung. Die ist sonnenklar. Die Frage ist, wie sich die Frequenzauslöschungen verhalten.

Bzw ob

Spulen IN Phase und Magneten OUT of phase

sich genauso verhalten wie

Spulen OUT of Phase und Magneten IN Phase.

 

[BF79]

Spulen IN Phase und Magneten OUT of phase

sich genauso verhalten wie

Spulen OUT of Phase und Magneten IN Phase.

Ahh, jetzt wird mir die Frage klar. Du wolltest es zwar nicht, aber jetzt rat ich doch mal rum...

Da stellen wir uns mal janz dumm, und dann sagen wir so:
Der Unterschied zwischen Spulen IN/OUT of phase ist eine Phasenverschiebung um 180 Grad.
Der Unterschied zwischen unterschiedlich gepolten Magneten in einer Spule ist eine Phasenverscheibung um 180 Grad.
Hört sich zumindest in meinen Ohren äquivalent an.

 

[Ray]

Ahh, jetzt wird mir die Frage klar. Du wolltest es zwar nicht, aber jetzt rat ich doch mal rum...

Da stellen wir uns mal janz dumm, und dann sagen wir so:
Der Unterschied zwischen Spulen IN/OUT of phase ist eine Phasenverschiebung um 180 Grad.
Der Unterschied zwischen unterschiedlich gepolten Magneten in einer Spule ist eine Phasenverscheibung um 180 Grad.
Hört sich zumindest in meinen Ohren äquivalent an.

Ja, dachte ich eigentlich auch.

Was dabei aber nicht bedacht wird, ist (und hier rate ich wieder ), dass die Phasenverschiebung durch anders gewickelte Spulen gleichzeitig einen Auslöschungseffekt hat. Und zwar eben nicht nur für die Störgeräusche, sondern auch für das Magnetsignal. (sofern kein gegengepoltes Signal da ist).

Bei der Phasenverschiebung aufgrund anders gepolte Magnete dagegen gibts ja keinen Auslöschungseffekt. Weder für Störgeräusche, noch fürs Signal.

Und damit bin ich wieder bei meinem Problem......

Es hat in erster Linie nix mit dem out of phase zu tun. das wäre eine reine logische Folge. Das A und O der Frage:

1:Vintage Strat, zwei gleiche PUs parallel, zwei volle Saitensignale. Sowohl identische Signale der beiden Spulen, als auch die individuellen und nur einmal vorhandenen Signale, werden übertragen.


2:Modern Strat, ein PU RW/RP, Auslöschungseffekt derjenigen Signale, die nur von einem der beiden PUs jeweils kommt. Es werden nur die Signale übertragen, die doppelt vorhanden sind, also einmal minusgepolt, einmal plus.


Der zweite Fall ist klar, es GIBT diesen Auslöschungseffekt. Jeder Humbucker arbeitet nach diesem Prinzip, und jede out of phase Schaltung zaubert diese ansonsten ausgelöschten Frequenzen wieder hervor.


Fall 1, da bin ich mir nicht sicher, wo der Knackpunkt liegt. Gibt es hier evtl. auch einen Auslöschungseffekt? Wenn ja, woher?


Wenn nicht, hätte ich recht, und zumindest in der Theorie würde

PU1 parallel mit PU2

anders klingen als

PU1 parallel mit PU2 RW/RP

 

[BF79]

Fall 2: Die Auslöschungseffekte treten auf bei Einstreuungen, da diese mit entgegengesetzen Vorzeichen von den Spulen aufgefangen werden und sich dadurch mehr oder weniger aufheben. Außerdem kommt noch ein Effekt hinzu: auf der Saite bilden sich stehende Wellen aus. Die höchsten Oberschwingungen haben Wellenlängen im Zentimeterbereich. Es werden die Oberschwingungen mit Wellenlänge = doppelter Abstand der Polepieces ausgelöscht, weil der eine Magnetpol dann gerade einen Wellenberg "sieht" und der andere ein Wellental. Die ausgelöschten Frequenzen sind auf jeder Saite und je nach Abstand unterschiedlich. Aus dem Grund klingt ein Humbucker auch immer anders als ein Singlecoil, auch wenn sie gleiche Resonanzfrequenz und -überhöhung haben. So wird's jedenfalls im Buch von Lemme erklärt, ich hab die Weisheit ja auch nicht mit Löffeln gefressen.

Fall 1: Die Einstreuungen werden logischerweise hier nicht ausgelöscht. Der andere Auslöschungeffekt bleibt.

So wie ich das sehe klingt es also bis auf stärkeres Brummen in Fall 1 gleich.

 

[Ray]

Fall 1: Die Einstreuungen werden logischerweise hier nicht ausgelöscht. Der andere Auslöschungeffekt bleibt.

D.h. dieser Auslöschungseffekt hat garnix mit den out of phase SPULEN zu tun, seh ich das richtig?

Hm, ja, ich glaube, das war der Denkfehler.

Obwohl ich noch nicht ganz überzeugt bin.

In bezug auf diese Obertonwellen hast du wohl komplett recht. Wellenberg, Wellental...peng, weg. Völlig unabhängig von den Spulen.

Aber ich hab immer noch das Gefühl, dass bei den out of phase Spulen zusätzlich noch Frequenzen flöten gehen.

Nehmen wir mal an, der vordere PU (z.B. Tele) hat irgendne ganz tiefe Bassfrequenz, die der hintere PU (z.B. Tele Steg)nicht hat. Wenn die Spulen nun seriell out of phase sind, wird diese Bassfrequenz (unabhängig von irgendwelchen Obertönen) gekillt. Denn diese Frequenz ist nur EINMAL vorhanden (also einmal am Magneten des vorderen PU abgenommen), fliesst aber (zumindest bei serieller Schaltung) durch beide Spulen, von denen eine umgekehrt gewickelt ist.

Wenn die Spulen gleich gewickelt sind, müsste diese Frequenz durchkommen.



Ach, scheisse, keine Lust mehr. Ich ruf jetzt den Lemme an ;-)


Danke für die Mühe

 

[BF79]

Nehmen wir mal an, der vordere PU (z.B. Tele) hat irgendne ganz tiefe Bassfrequenz, die der hintere PU (z.B. Tele Steg)nicht hat. Wenn die Spulen nun seriell out of phase sind, wird diese Bassfrequenz (unabhängig von irgendwelchen Obertönen) gekillt. Denn diese Frequenz ist nur EINMAL vorhanden (also einmal am Magneten des vorderen PU abgenommen), fliesst aber (zumindest bei serieller Schaltung) durch beide Spulen, von denen eine umgekehrt gewickelt ist.

Wieso wird eine Frequenz die nur einmal vorhanden ist (nebenbei bemerkt übertragen Pickups eigentlich alle Frequenzen ohne Lücken, nur der Frequenzgang ist unterschiedlich) geklillt? Bei in phase wird sie halt relativ zu anderen nicht so laut sein und bei OOP wird sie erst recht präsent, da sich hier identische Signale dämpfen würden.

 

[Ray]

Wieso wird eine Frequenz die nur einmal vorhanden ist (nebenbei bemerkt übertragen Pickups eigentlich alle Frequenzen ohne Lücken, nur der Frequenzgang ist unterschiedlich) geklillt?

Na, weil doch die Spulen gegenphasig gewickelt sind.

Und genauso, wie die Störgeräusche eliminiert werden, wird jedes Signal von den Saiten eliminiert.

Damit das aber ja NICHT passiert, werden die Magneten auch gegenphasig angeordnet. Einmal Nordsüd, einmal südnord.

Zu jedem Plus (z.B. vom vorderen PU) ist also ein Minus (vom hinteren) da.

Für die Frequenzen, die aber jeder PU individuell hat, die also nur einmal da sind, fehlt das gegenpolige Gegenstück. Da ist dann nur ein Plus oder ein Minus.

Und diese Frequenz wird dann, genauso wie die Störgeräusche, radikal gelöscht.


Wenn das nicht so wäre, wäre es ja gar nicht nötig, dass man bei out of phase Spulen auch die Magnete umpolt....


Diese Idee von Seth Lover ist eine theoretische, die davon ausgeht, dass beide Spulen identische Frequenzen übertragen. Dann wäre bei out of phase Spulen und gegenpoligen Megneten immer ein gegenpoliges Pendant da. Und es gäbe keine Auslöschung von Signalen (sondern nur von Störgeräuschen).

Da die Spulen aber nicht identisch sind, ist das eben nur die Theorie.

 

[BF79]

Ich glaube wir reden aneinander vorbei. Wie Humbucking funktioniert ist mir eigentlich klar.

Ich glaube aber Du hast da einen kleinen Denkfehler drin. Störgeräusche werden direkt von den Spulen eingefangen. Sie sind phasengleich und werden durch die "verdrehte" Verkabelung in ihrer Phase umgekehrt. Die Signale der Saiten werden über die Magnetfelder induziert und durch die umgekehrte Polung wieder in die selbe Phase gebracht.
Wenn ein Signal jetzt nur durch einen Pickup aufgefangen wird, dann löscht der andere das Signal aber nicht aus. Dazu müsste ja ein Gegensignal induziert/eingestreut werden, dass ist hier ja explizit nicht der Fall.

So langsam artet das aber in Haarspalterei aus, ich glaube Du machst Dir da einfach zu viele Gedanken. So komliziert ist die Sache nun auch wieder nicht.

 

[Ray]

Wollte eigentlich nur auf den Punkt raus, dass Signale, die nur von einem Pickup aufgefangen werden, nicht gedämpft werden. Egal wie die Pickups verschaltet sind. Um ein Signal zu dämpfen müsste ja auch ein entspechendes Gegensignal erzeugt werden.

Und genau das ist doch der Fall.

Ansonsten bräuchte ich den ganzen Kack mit den anders gepolten Magneten doch nicht.

Nehmen wir noch mal den Humbucker: Spulen gegenphasig. Wozu denn die Magneten gegenpolig ausrichten, wenn eh nix gedämpft wird?

Wenn SOWOHL die Frequenzen durchkommen, die nur einmal da sind, als auch die, die DOPPELT (einmal so gepolt, einmal andersrum) da sind, wozu dann der ganze Kladderadatsch?

Du bist am Ende auch schon mit dem gegenpoligen Signal durcheinandergekommen! (Du meinst wahrscheinlich phasengleich, phasenverschobene Signale löschen sich aus...)

Nicht, wenn die Spulen auch phasenverschoben sind. Dat is doch der Sinn der Sache. Zwei phasenverschiebungen heben sich auf.

Phasneverschobene Spule plus phasenverschobenes Magnatesignal = IN Phase Gitarrensignal. Genau diese doppelte Phasenverschiebung ist doch die Erfindung...

Natürlich wie immer unter der Vorraussetzung, dass beide PU-Spulen identisch sind, was sie aufgrund ihrer Lage aber in der Praxis eben nicht sind...

Und da bin ich schon wieder am Ausgangspunkt meiner Frage ;-)

Die "Theorie" von Seth Lover funktioniert doch ganz gut, das ist ja die Hauptsache!

Dann dürfte ein PAF aber nicht anders klingen als ein P90, bei gleicher Wicklungszahl, gleichem Draht und gleichen Barrenmagneten

 

[Ray]

Ich glaube aber Du hast da einen kleinen Denkfehler drin. Störgeräusche werden direkt von den Spulen eingefangen. Sie sind phasengleich und werden durch die "verdrehte" Verkabelung in ihrer Phase umgekehrt. Die Signale der Saiten werden über die Magnetfelder induziert und durch die umgekehrte Polung wieder in die selbe Phase gebracht.
Wenn ein Signal jetzt nur durch einen Pickup aufgefangen wird, dann löscht der andere das Signal aber nicht aus. Dazu müsste ja ein Gegensignal induziert/eingestreut werden, dass ist hier ja explizit nicht der Fall.

Ne, nicht das Magnetsignal löscht es aus, aber doch die phasenverdrehte Spule des anderen PU.

Oder ist dat net so?

Gehen wir mal weg von der parallelen Schaltung:


Nehmen wir mal einen Humbucker, bei dem man bei der vorderen Spule den Magneten rausgenommen hat, der aber ansonsten seriell verdrahtet ist.

So, es geht los bei der hinteren Spule. Der Magnet liefert das Signal. Das fliesst durch die hintere Spulenwicklung. Dann fliesst es durch die vordere Spulenwicklung, die gegenphasig ist. Ein vorderes Magnetsignal fehlt.

Kommt das Magnetsignal der hinteren Spule durch oder nicht?


Das ist jetzt genau der Fall, der für die individuellen Frequenzen auch bei einem normalen Humbucker (mit Magneten vorne drin) einträte.

 

[BF79]

Ah, hast Du meinen Post noch gesehen, bevor ich ihn umgeschrieben hab!

Ne, nicht das Magnetsignal löscht es aus, aber doch die phasenverdrehte Spule des anderen PU.

Oder ist dat net so?

Also die Spule des anderen Pickups für sich löscht gar nichts aus. Die ist nur ein langer Draht, den das Signal (blödes Wort, eigentlich geht es hier nur um Wechselspannung) durchläuft. Eine Spannung kann man nur mit einer Gegenspannung auslöschen, und die muß ja irgendwo herkommen, sprich in der anderen Spule induziert bzw. eingestreut werden.

Gehen wir mal weg von der parallelen Schaltung:

Nehmen wir mal einen Humbucker, bei dem man bei der vorderen Spule den Magneten rausgenommen hat, der aber ansonsten seriell verdrahtet ist.

So, es geht los bei der hinteren Spule. Der Magnet liefert das Signal. Das fliesst durch die hintere Spulenwicklung. Dann fliesst es durch die vordere Spulenwicklung, die gegenphasig ist. Ein vorderes Magnetsignal fehlt.

Kommt das Magnetsignal der hinteren Spule durch oder nicht?

Genau da ist der Denkfehler: eine Spule ist wie oben schon mal geschrieben zunächst nur ein langer Draht. Alle "Signale" gehen da durch, hat mit der Phase nichts zu tun. Wenn die Spule sich in einem Magnetfeld befindet und man bewegt einen Leiter durch das Magnetfeld wird in der Spule eine elektrische Spannung induziert. Die Phase einer Spule wird also erst interessant sobald eine Spannung induziert wird, und ohne Magneten in der Spule passiert das nicht.

Seriell oder parallel ist egal, das Prinzip bleibt immer das selbe.

 

[Ray]

Ah, hast Du meinen Post noch gesehen, bevor ich ihn umgeschrieben hab!

Bin immer schnell

Genau da ist der Denkfehler:

Danke, Kollege! Der Horizont klart auf

 

[LoneLobo]

Jetzt werf ich auch nochwas ein, dass es bei einem flüchigen Überfliegen des Threads so aussieht, als hätt ich auch Ahnung davon:

So, es geht los bei der hinteren Spule. Der Magnet liefert das Signal. Das fliesst durch die hintere Spulenwicklung. Dann fliesst es durch die vordere Spulenwicklung, die gegenphasig ist. Ein vorderes Magnetsignal fehlt.

Kommt das Magnetsignal der hinteren Spule durch oder nicht?

ja, denn genau das ist das Prinzip von den Fender(?) Humbucking-Singlecoils.

Eine Spule mit Magenten drin für den Singlecoil-Klang, ein stinknormaler Tonabnehmer. Bekommt allerdings eine Gegenläufig gewickelte Spule seriell angeschlossen, welche KEINE Magneten hat.

Der Erfolg des ganzen ist: Die Magnete liefern den sexy Singlecoil-Klang, die beiden Spulen allerdings schmeissen die Nebengeräusche raus, also diejenigen, die _nur_ durch die Spule aufgefangen werden.
Hab schon einige Male gelesen, dass Gitarren eine zusätzliche "stumme Spule" eingebaut haben, DAS ist sowas.

Also kommt dein Signal auf jeden Fall durch, sonst wären die Tonabnehmer-Hersteller, die sowas produzieren ziemliche Blödel :>