lassencad skrev: Hvis en gerne vil gengive en 20Hz tone ved 120dB. Kan nogle af jer regne ud hvor meget effekt der skal til. V.H.Carsten

Kommer jo helt an på højtalerens følsomhed SPL, ved den pågældende frekvens, samt højtalerens impedans ved den pågældende frekvens. (læg mærke til at det ikke er enhedens specs. men højtalerens som helhed)

Ok.
18". 8ohm. 90dB.
Carsten

Hvis de 90 dB er målt ved 20 Hz og 1 watt (hvad de nok ikke er),

så får du 93 dB for 2 watt, 96 dB for 4 watt, 99 dB for 8 watt, 102 dB for 16 watt.... 120 dB for 1024 watt

Nej de 90dB er vist nok ved 1000Hz.
Men der får en til at tænke på de mange her på HIFI4ALL der påstår at deres sub kan en hel masse ved 17Hz-20Hz osv.
1024w er jo en del. Hvor mange mon der har en forstærker der yder 1000w
Mange subs ville nok meget hurtigt brænde af. Selv ved  30Hz 115 dB
Carsten

Så regner vi videre på de 1000w for 120db ved 1000 hz, ender vi på noget der ligner 20.000w ved 30 Hz

Jeg er helt sikker på, at så er der ikke meget hus tilbage - bortset fra at højttaleren for længst er brændt af.

Er der ikke andre der kommer ind i kampen.
For hvis de udregninger passer bare Ca er vist ikke ret mange der kan gengive dybbas i de danske HIFI hjem.
Carsten

lassencad skrev: Er der ikke andre der kommer ind i kampen. For hvis de udregninger passer bare Ca er vist ikke ret mange der kan gengive dybbas i de danske HIFI hjem. Carsten

Nu var den effektkurve der blev tegnet, nok også rimelig fantasifuld...  Der skal jo også medregnes akustisk forstærkning / dæmpning. Og impedans kurven, kontra frekvenskurven, kan også gå op og ned på mange mærkelige måder.

Det er jo sandt men der synes laang vej selv om du tager div  akustisk forstærkning med .
Jeg kunne godt tænke mig at en , nogle kunne udregne hvad der skal til af effekt/ strøm.
Hvis man nu tog udgangspunkt i en sub som bare kan, gengive eks 20Hz. De findes jo men er som regl meget store og forbandet dyre.
Carsten

lassencad skrev: Det er jo sandt men der synes laang vej selv om du tager div  akustisk forstærkning med . Jeg kunne godt tænke mig at en , nogle kunne udregne hvad der skal til af effekt/ strøm. Hvis man nu tog udgangspunkt i en sub som bare kan, gengive eks 20Hz. De findes jo men er som regl meget store og forbandet dyre. Carsten

Ja, og en subwoofer giver måske i bedste fald et lydtryk på max 100 db SPL ved 20 hz, hvilket med udgangspunkt i ovennævnte udregninger vil kræve ca 300W - absolut muligt.

lassencad skrev: Det er jo sandt men der synes laang vej selv om du tager div  akustisk forstærkning med . Jeg kunne godt tænke mig at en , nogle kunne udregne hvad der skal til af effekt/ strøm. Hvis man nu tog udgangspunkt i en sub som bare kan, gengive eks 20Hz. De findes jo men er som regl meget store og forbandet dyre. Carsten

Noget i de "udregninger" er helt i skoven - selv en gammel AudioPro B2-50 kan levere 100dB spl ved 20Hz -  det klarer den med en forstærker på under 100w  -  og den er nu ikke voldsomt stor

 

__________________
-Jan@tecdata.dk
..... en Rigtig Receiver vejer over 30 Kg

jan_stevns skrev: Noget i de "udregninger" er helt i skoven - selv en gammel AudioPro B2-50 kan levere 100dB spl ved 20Hz -  det klarer den med en forstærker på under 100w  -  og den er nu ikke voldsomt stor

Dui skal lige huske den akustiske forstærkning. Du får 3 dB ved at sætte bashøjttaleren på gulvet, yderligere 3 dB ved at sætte den op af en væg, og du kan jo faktisk sætte den op af to vægge og i alt få 9 dB, eller en forstærkning på 8 gange.

Men når frekvensgangen for en højttaler angives er det ofte noget med +4/-8 dB skal forståes som 0 dB ved 1 kHz og en max pukkel på 4 dB der over og - 8 dB i yderenderne, her bassen.

Når en AudioPro B2-50 kan nå 20 Hz med 100 dB s¨å har den kon fået hjælp af gulv og vægge og måske er der også lavet en elektronisk korrektion af frekvensgangen, så den bliver løftet ved 20 Hz og kraftig skåret af under 20 Hz.

Der er rigtig mange ting der kan lade sig gøre, vi skal også tænke på hvor rent skal de 20 Hz gengives? 1% harmonisk forvrængning ved 20 hz er næppe hørbart! 10% er nok hørbart ved direkte A-B sammenligning, men det er ikke sikker man høre det når musikken spiller.

 

Først lige konklusionen: "I det store og hele kræves samme effekt for at generere samme lydtryk ved alle frekvenser."

Højttalerens frekvenskarakteristik er målt ved en konstant spændig, så hvis denne karakteristik er jævn fra 20 hz til 20 khz, vil det altså kræve samme spænding fra forstærkeren at generere samme lydtryk ved 20 hz som ved 20 khz i et lyddødt rum.

Sammenhængen mellem effekten og spændingen er afhængig af højttalerens impedans, således at effekt = spænding * spænding / impedans. Dvs. hvis impedansen er jævn fra 20hz til 20 khz vil samme spænding generere samme effekt.

De to ting til sammen giver at en højttaler med forholdsvis jævn frekvenskarakteristik og impedans vil kræve samme effekt ved 20 hz og 20 khz for at generere det samme lydttryk i et lyddødt rum.

I et alm. rum vil det kræve lidt mindre effekt ved de lave frekvenser - dette opvejes af at de fleste højttaleres frekevenskarakteristik falder af ved lave frekvenser. Så i det store og hele kræves samme effekt for at generere samme lydtryk ved alle frekvenser. Dette er også nævnt tidligere i tråden.

De ting der forvirrer er bl.a.:
Ørets følsomhed: Det har ikke noget med det målte lydttryk at gøre. Det udtykker bare at øret ikke opfatter samme lyddtryk som værende lige højt ved alle frekvenser. Dette gælder selvfølgelig også ved live musik, og har derfor ingen relevans i den her sammehæng.

Bashøjttalere er i gennemsnit mindre effektive end diskanthøjttalere. Dette har kun betydning ved brug af elektronisk delefilter. Her betyder det at man kan nøjes med mindre forstærkere til diskanten end til bassen.

Energiindholdet i musikken varierer med frekvensen og med musiktypen. I middel er der mere energi ved de lavere frekvenser, fordi indholdet ved de højere frekvenser er kortvarig. Dette har dog ikke særligt stor betydning, idet forstærkeren skal være i stand til at generere effekten uanset om den er kortvarig eller ej.

Højttalerens impedans er reaktiv, hvilket betyder at den ikke er en simpel modstand, der blot forbruger effekten. Den strøm, som forstærkeren sender ud blive i et vist omfang sendt tilbage igen. Især inefektive trykkammer højttalere kan have impedansforhold i basområdet, der betyder, at der sendes store strømme frem og tilbage mellem forstærker og højttaler. Dette stiller større krav til effektkapaciteten i basområdet.

Ningbo skrev: jan_stevns skrev: Noget i de "udregninger" er helt i skoven - selv en gammel AudioPro B2-50 kan levere 100dB spl ved 20Hz -  det klarer den med en forstærker på under 100w  -  og den er nu ikke voldsomt stor Dui skal lige huske den akustiske forstærkning. Du får 3 dB ved at sætte bashøjttaleren på gulvet, yderligere 3 dB ved at sætte den op af en væg, og du kan jo faktisk sætte den op af to vægge og i alt få 9 dB, eller en forstærkning på 8 gange. Men når frekvensgangen for en højttaler angives er det ofte noget med +4/-8 dB skal forståes som 0 dB ved 1 kHz og en max pukkel på 4 dB der over og - 8 dB i yderenderne, her bassen. Når en AudioPro B2-50 kan nå 20 Hz med 100 dB s¨å har den kon fået hjælp af gulv og vægge og måske er der også lavet en elektronisk korrektion af frekvensgangen, så den bliver løftet ved 20 Hz og kraftig skåret af under 20 Hz. Der er rigtig mange ting der kan lade sig gøre, vi skal også tænke på hvor rent skal de 20 Hz gengives? 1% harmonisk forvrængning ved 20 hz er næppe hørbart! 10% er nok hørbart ved direkte A-B sammenligning, men det er ikke sikker man høre det når musikken spiller.

Der er rigtigt man vinder 3db ved at anbringe højttaleren på gulvet, eller hænge den på en væg fremfor at hænge den frit i luften - allerede der knækker ethvert forsøg på at lave en formel der prøver at "beregne" den nødvendige energi til at gengive en tone, ved et givent lydtryk ,  antallet af variabler er for stort.    Trådenstarter skrev følgende :

"Jeg har længe tænkt over om der findes en formel/graf der kan vise hvor meget energi (w) en givet frekvens (hz) skal bruge. Og her taler vi altså om sinus-toner fra 20hz - 20khz, og selv følgelig på en "ideal" højtaler der har en flad frekvensgang i dette tone-interval."

en akustisk lineær højttaler findes ikke - et akustisk lineært rum ej heller . ideelt set er det en transducer man skal bruge, og så forsvinder den sidste rest af anvendelighed vel ud i mørket ?

tanken om en formel er da fin nok

 

 

__________________
-Jan@tecdata.dk
..... en Rigtig Receiver vejer over 30 Kg

Din højttaler med lineær frekvensgang har et effektforbrug som funktion af frekvensen, der i det store hele er omvendt proportionalt med impedansen. Både den akustiske og elektrisk bestemte del af impedansen skal man have med. Din graf skal altså være omvendt - effekten falder typisk ved lavere frekvens for stort set alle højttalere hvis du giver dem en sinustone omkring resonansfrekvensen eller portfrekvensen. The Iron Law i højttalerforstand har vel ikke rigtig noget med effekt at gøre, men siger blot noget om hvor dybt en given enhed kan spille som funktion af forøgelse af kabinetstørrelsen, hvis det er Hoffmans lov vi taler om - der findes jo mange Iron Laws.
Hvis du bruger et Linkwitz transform kredsløb, så begynder din graf at passe, men effekten stiger ikke mere end hvad der er proportionalt med forøgningen af dybbassen inden signalet rammer effekforstærkeren. Husk igen impedansen. Den er temmelig høj i området man eq'er på (typisk nær resonansfrekvensen) så effekten er langt fra så stor som hvis man lavede den samme eq i et højere frekvensområde med en tilsvarende sinustone.

Det med energien i musik signalet synes jeg er meget mere interessant. Efter jeg byggede en sub med Linkwitz kredsløb så bemærkede jeg at det slet ikke var de musiknumre, jeg før gik og troede indeholdt dybbas, som egentlig gjorde det. Dybbas i min terminologi er under 40-50 Hz. Nedenunder er nogle eksempler målt med FreqAnalyst. Numrene er alle midlet fra start til slut (Bemærk lidt forskellig dB inddeling på nogle af graferne):

Først Jennifer Warnes "Way Down Deep" som tit bliver nævnt i forbindelse med dybbas, men nummeret indeholder ikke skyggen af dybbas. Den nederste graf af de to er gennemsnittet af nummeret den øverste er maksimum ved alle frekvenser


Moderat "A New Error" indeholder derimod en del dybbas og har en langt stejlere frekvensdistribution:


Mozarts klaverkoncert nr 21 (kun gennemsnit):


Typisk rock nummer AC/DC Hells Bells (kun gennemsnit):


Pink Noise:


Det er meget tydeligt, hvis man ser på disse spredte repræsentanter fra min musiksamling, at den tabel Rod Elliott har på sin side i bedste fald er meget generel - og den gælder i øvrigt kun passive filtre som der tydeligt står i bogen. Men der står desværre ikke hvordan det er målt. Så hvis tabellen gælder det effektforbrug der afsættes i filteret plus selve musiksignalet til de respektive enheder, så passer det nok fint med hvad disse grafer viser. De fleste af de viste numre har en middelfrekvens, effektmæssigt set, der ligger i den næstnederste eller tredjenederste oktav hvis man simpelt midler over oktaver og sætter laveste diskantniveau som nulpunkt og holder sig for øje at 3 dB er en fordobling når vi taler effekt (ser bort fra impedansen og kigger kun på energien i selve signalet). Der er naturligvis rigtig mange måder at vælge referencen samt frekvensinddelingen på i disse overslagsberegninger. Signalet trukket fra fuld udstyring havde været lige så rimeligt, men havde givet nogenlunde samme resultat. Frekvensen lineært og ikke i oktaver havde givet et lidt højere resultat. Det er en større diskussion, men bestemt meget interessant. Man kunne vel prøve at måle og integrere effekten fra de forskellige udtag fra et aktivt filter fra et indkommende musiksignal i et fast modstand. Det kan give et ret præcist svar i mine øjne, men det er desværre temmelig besværligt at integrere korrekt med mit udstyr. Det bedste jeg kan lave er et hjemmestrikket kalorimeter - det kan gøres nemmere.
Desværre kan det anvendte software ikke afbillede lineært og det kan snyde vores hjerner at skulle integrere med synet når det er en dobbeltlogaritmisk skala.
Dog kan disse grafer kan måske bedre end en generel tabel anskueliggøre, hvorfor vi er nogle der aldrig bygger et passivt delefilter igen. (Det er også p....svært ). Der er alt for meget effekt til basenhederne til at interaktionen mellem enhederne, filtret og forstærkeren i dette område ikke går ud over det markant lavere signal til mellemtone og diskant i et typisk musiksignal.

__________________
The information is out there...

Interessante målinger.
Spørgsmålet er hvad man kan bruge dem til - som du også er inde på.
Lyserød støj er jo karakteriseret ved samme energiindhold i alle oktaver, og det er jo ikke det indtryk kurven umiddelbart giver.
Hvis man korrigerede alle kurverne med 3 db/oktav eller 10 db/dekade (hvilket medfører at 20 khz hæves med 30 db i forhold til 20 hz) ville det nok give et lidt mere retvisende resultat.

Det ville være interessant at sammenholde dette med målinger af maksimal spænding på udgangen af et elektronisk delefilter, der deler ved f.eks. 300 og 3000 hz.

Ja, men maksimal spænding siger ikke så meget om den afsatte effekt gennem hele måleperioden, når det drejer sig om et musiksignal. Og spændingen kan umiddelbart også bare aflæses på graferne. Spændingen skal ganges med den aktuelle strøm i de respektive frekvensområder for at finde effekten i disse, og det mest interessante var da også at disse eksempler ligger meget langt fra pink noise distributionen. Det er derfor den er med. Selv med pink noise korrektionen (-25 dB fra 20 Hz til 20 kHz) falder de fleste stadig med langt over 30dB fra 20Hz til 20kHz lidt afhængig af genre. Men jeg har desværre ikke et termisk RMS meter, som det vist kræves for at måle den afsatte effekt præcist. Alternativt kan et digital vel bruges, men det er der helt sikkert andre herinde, der ved mere om end jeg gør.

__________________
The information is out there...

En lille korrektion: pink noise distributionen falder med 10 db/dekade = 30 db fra 20 til 20000 hz.
Men stadigvæk falder indholdet i musikstykkerne noget mere - ca 10 db, hvilket jo svarer til 10 gange, når det er effekt.
Dog gælder dette ikke, når man ser på max kurverne.

Det ville ellers være interessant hvis energifordelingen alene gjorde, at man kunne nøjes med en 10 gange mindre forstærker til diskanten, når man bruger elektronisk delefilter. Det tyder målingerne imidlertid ikke på. Diskant forstærkeren skal i middel ikke levere stor effekt, men den skal kunne levere peaks, der er kraftige.

hhenne skrev: Det ville ellers være interessant hvis energifordelingen alene gjorde, at man kunne nøjes med en 10 gange mindre forstærker til diskanten, når man bruger elektronisk delefilter. Det tyder målingerne imidlertid ikke på. Diskant forstærkeren skal i middel ikke levere stor effekt, men den skal kunne levere peaks, der er kraftige.

Jo jo. Som du kan se af energifordelingen på den tidl. postede DIN kurve kan der netop nøjes med stort set ikke mere end hvad en mobiltelefon kan leverer af effekt til diskanten. Disse enheder kan også kun holde til en 20 -> 40 watt i forhold til en bas til eksempelvis bilen på en 1000watt eller hvad der nu lyder sejt

Ser vi bort fra det med ørenes følsomhed etc.. er det udelukkende pga af den uhyre dårlige akustiske impedans tilpasning der er til de enheder der anvendes i bas området, at der skal bruges meget effekt i forhold til højtoneområdet.

Den akustiske impedans (afhængig af membranareal) er stærkt reaktiv (som der ikke afsættes effekt i) og reel-delen (hvor effekten af sættes) er kun på nogle få Ohm i forhold til det optimale (luftens karakteristiske akustiske impedans på 415 Ohm). Det giver et skrækkeligt misforhold og en masse effekt skal til. Jo større membranen, jo bedre tilpasning. Faktisk er det sådan at et frontladet bashorn så at sige transformere membranen op i areal (svarende til frontarealet), således at den akustiske impedans kan komme op på flere hundrede Ohm. Herved skabes hornsystemets høje effektivitet  

(måske lidt off topic men.....)

__________________
Rør med følelse og horn i panden :-)

Nejnej, IKKE OT, det er jo det samme jeg har skrevet ovenfor! Tak, Flemming, for en velskrevet gennemgang af problemet.

hhenne skrev: En lille korrektion: pink noise distributionen falder med 10 db/dekade = 30 db fra 20 til 20000 hz. Men stadigvæk falder indholdet i musikstykkerne noget mere - ca 10 db, hvilket jo svarer til 10 gange, når det er effekt. Dog gælder dette ikke, når man ser på max kurverne. Det ville ellers være interessant hvis energifordelingen alene gjorde, at man kunne nøjes med en 10 gange mindre forstærker til diskanten, når man bruger elektronisk delefilter. Det tyder målingerne imidlertid ikke på. Diskant forstærkeren skal i middel ikke levere stor effekt, men den skal kunne levere peaks, der er kraftige.

Det har folk der bygger aktive systemer vidst i lang tid. En effekt 15-20% er mere end rigeligt i forhold til effekten i mellemtoneområdet med samme følsomhed - afhængig af delefrekvensen. Der er ikke nogen peaks på graferne der modsiger dette. Heller ikke maksimumniveauet. 12 dB er fald på en faktor 4 i spænding. Har to gange brugt en 12V klasse t til 4 ohms diskanter (delt ved 2k og 2.4k). Det er nok til at dække overhead i forhold til +-20V forstærker til mellemtone med samme impedans, og har samtidig den fordel man undgår støj på grund af unødig høj forstærkning. Analoge aktive filtre kan være lidt støjfølsomme især i de øvre frekvenser. Desuden risikerer man ikke at få sine diskanter brændt af på grund en tanketorsk eller en løs forbindelse i signaldelen.






__________________
The information is out there...