Phase

Aus MusikerWiki
Wechseln zu: Navigation, Suche

Die Phase ist eine der physikalischen Kenngrößen, durch die der Schwingungszustand einer Schwingung (Oszillator) zu jedem Zeitpunkt und bei einer Welle zu jedem Zeitpunkt und an jedem Ort bestimmt ist: Vollständig beschrieben ist eine periodische Funktion durch
- Frequenz (Häufigkeit der Schwingungen)
- Amplitude ("Höhe" bzw. Auslenkung der Schwingung)
- Phase (Versatz im Zeitbereich)

Die Phase wird im Winkelmaß angegeben.

Anschaulich kann man sich die Phase als die Lage des Nulldurchgangs einer Schwingung, bezogen auf einen festen Zeitpunkt oder bezogen auf eine andere Schwingung vorstellen, also die "Verschiebung" der Schwingung auf der Zeitachse.

Haben z.B. zwei Schwingungen eine Phase von 90° zueinander, dann hat Schwingung A überall dort ein Maximum oder Minimum, wo Schwingung B einen Nulldurchgang hat.
Besteht ein Phasenunterschied von 180°, dann liegen die Nulldurchgänge der Schwingungen am selben Ort, aber dort, wo eine ihr Maximum besitzt, hat die andere gerade ihr Minimum und umgekehrt. Bei 360° bzw. 0° Phasenunterschied liegen die Schwingungen (bei gleicher Amplitude) deckungsgleich aufeinander.

Im einfachsten Falle, in dem sich eine physikalische Größe x sinusförmig als Sinusschwingung in Abhängigkeit von der Zeit ändert, gilt für den Momentanwert x(t) der Größe die Beziehung x peak von (t) = x (peak) sin ωt, wobei x (peak) = Amplitude, ω = Kreisfrequenz und t = Zeit bedeuten. Man bezeichnet dann das Argument des Sinus, also die Größe ωt als Phase. Ist die Elongation zur Zeit t ungleich Null, so lautet die Gleichung wie nachstehend aufgeführt, wobei mit φ0 der Nullphasenwinkel bezeichnet wird, so dass ωt0 die Phase zu Beginn der Beobachtung kennzeichnet:

x(t) = x (peak) sin ωt + φ0.

Unterscheiden sich zwei Sinusgrößen gleicher Frequenz durch ihre Nullphasenwinkel, so liegt eine Phasenverschiebung vor, die durch den Phasenverschiebungswinkel gekennzeichnet wird. Trägt man die Nullphasenwinkel der Teilschwingungen bei zusammengesetzten Schwingungen über ihrer zugehörigen Frequenz ab, so erhält man als Spektrum ein sogenanntes Phasenspektrum.

Bekannt ist in der Tonaufnahmetechnik für die statistische "Phasenbeziehung" von Musiksignalen zwischen den Stereokanälen L und R der Korrelationsgradmesser, der den cos φ anzeigt. Genaugenommen kann nur die Phasenlage von "Sinusschwingungen" gleicher (!) Frequenz bestimmt werden.

Meine Werkzeuge