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Phaser und Flanger

Einführung

Jeder von uns kennt den Düsenjet-Sound, den ein Phaser bzw. Flanger erzeugt. Grundsätzlich erzeugen sowohl Phaser als auch Flanger einen sogenannten Kammfilter. D.h. der Frequenzgang sieht aus wie ein Kamm. Aber wieso gibt es zwei verschiedenen Geräte, die diesen Sound erzeugen und wo liegen die schaltungstechnischen und klanglichen Unterschiede zwischen Flanger und Phaser?

Der Phaser

Ein Phaser erzeugt ein phasenverschobenes Signal, das mit dem Original-Signal gemischt wird. Daher der Name Phaser.

Eine Phasenverschiebung erreicht der Phaser durch ein RC-Glied (Widerstand und Kondensator). Die hierdurch erzeugte Phasenverschiebung ist frequenzabhängig und beträgt maximal 90° (an genau einer einzigen Frequenz). Um ein Signal an einer bestimmten Frequenz durch den Phaser komplett auszulöschen, benötigen wir eine Phasenverschiebung von 180°. Daher besitzt ein Phaser immer eine gerade Anzahl sogenannter Stages. Also z.B. 2, 4 oder 12 Stages. Hier gehören immer 2 Stages zusammen, die exakt gleich sein müssen, um eine einzige Frequenz durch ihre dann insgesamt 180° Phasenverschiebung auszulöschen. D.h. ein Phaser mit 12 Stages löscht genau 6 Frequenzen aus. Der 12 Stage Phaser erzeugt also im Frequenzgang einen Kamm mit 6 Zinken, der durch einen LFO (low frequency oscillator) hin- und herbewegt wird. Der Abstand dieser Kammzinken bleibt beim Phaser konstant!

Flanger

Beim Flanger benutzt man statt eines RC-Gliedes zur Phasenverschiebung eine Verzögerungskette (Delay) im Bereich zwischen 1ms und 20ms. Dieses zeitlich verzögerte Signal des Flangers wird dann ebenfalls mit dem Original-Signal gemischt. Und an den Stellen an denen die Phasenverschiebung der beiden Signale 180° beträgt, wird die entsprechende Frequenz ausgelöscht. Wie beim Phaser besitzt auch der Flanger einen LFO, der hier beim Flanger das Delay variiert.

Aber wieviele Zinken hat unser durch den Flanger erzeugter Kammfilter nun? Ohne auf die Mathematik des Flangers näher einzugehen, können wir direkt sagen, dass das verzögerte Signal genau dann um 180° durch den Flanger gedreht wurde, wenn die Verzögerung genau die Hälfte der Periode (Länge) des Signals (plus beliebig viele ganze Perioden) beträgt.

Wenn also die Delayzeit des Flangers mal 0,5 oder 1,5 oder 2,5 usw. der Periode des Signals entspricht, dann wird das Signal ausgelöscht.

Beispiel 1: Delayzeit des Flangers beträgt 1,5ms und die Frequenz des Singals beträgt 1kHz. Die Periode ist 1/f also 1/1000Hz bzw. umgerechnet 1ms. D.h. nach 1ms wiederholt sich die Wellenform. Oben steht: Periode mal 0,5 oder mal 1,5 usw. muss der Delayzeit entsprechen. Dies trifft hier zu, denn: 1ms mal 1,5 entspricht der Delayzeit des Flangers von 1,5 ms. Bei einer Delayzeit von 1,5ms löscht der Flanger also die Frequenz 1kHz aus.

Beispiel 2: Frequenz gleich 2.333kHz. Periode ist dann 1/2330Hz oder ungefähr 0,43ms. Und die Periode von 0,43ms mal 3,5 ergibt ebenfalls 1,5ms und somit unsere Delayzeit. Also auch bei 2.333kHz erzeugt unser Flanger im Frequenzgang eine Auslöschung.

Beispiel 3: Fequenz gleich 2kHz. Periode 1/f = 1/2000 = 0,5ms. Um auf die 1,5ms Delayzeit zu kommen, müssen wir die 0,5ms Periode mit 3 multiplizieren. 3 ist aber eine ganze Zahl! D.h. in diesem Fall ist das verzögerte Signal komplett in Phase mit dem Originalsignal und der Flanger löscht es nicht aus.

Fazit

Ein Phaser erzeugt einen Kammfilter mit einer durch die Anzahl der Stages festgelegten Anzahl von Zinken. Diese geringe Anzahl von Zinken wird durch einen LFO dann gleichmäßig im Frequenzgang hin. und herbewegt.

Ein Flanger hingegen erzeugt einen Kammfilter durch eine Delayline. Deshalber ezeugt der Flanger unendlich viele Zinken! Die Zinken sind bei tiefen Frequenzen weit voneinander entfernt und kommen sich bei höheren Frequenzen immer näher.

Der Sound dieser beiden Geräte ist nicht gleich!

Ergo: Flanger ungleich Phaser!




Arne
Comment
Logarithmus
Reply #3 on : Sun January 17, 2010, 13:08:05
Hallo Hannes,

stimmt. Ein Standardfrequenzdiagramm ist sowohl auf der X- als auch auf der Y-Achse logarithmisch. Daher kommen sich aufgrund der Darstellung die "Kammzinken" bei höheren Frequenzen näher.
Hannes
Comment
Re: kein Betreff
Reply #2 on : Fri January 15, 2010, 20:12:57
"Die Zinken [beim Flanger] sind bei tiefen Frequenzen weit voneinander entfernt und kommen sich bei höheren Frequenzen immer näher."

Ich glaube das ist falsch. Der Abstand der Notches entspricht dem Kehrwert der Verzögerungszeit. Wenn die Verzögerungszeit zu einem gewissen Zeitpunkt einen bestimmten Wert hat, sind die Zähne des Kammfilters deswegen äquidistant. Die Abstände verändern sich beim Flanger lediglich zusammen mit der Änderung der Delayzeit, jedoch tun das alle Abstände im gleichen Maß. Also kurz gesagt: äquidistante, aber keine stationären notches.

Frequenzdiagramme tragen auf der x-Achse die Frequenz oft nich linear ab, deswegen könnte der Eindruck entstehen, die Zinken kämen sich in den hohen Frequenzbereichen näher. Tun sie aber nicht. Das ist nur eine Frage der Darstellung.
Jochen
Comment
Phaser & Flanger
Reply #1 on : Sun August 16, 2009, 14:43:22
D.h. also dass jeder die Geräte zunächst ausprobieren muss.

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