tobiazz skrev: Hej 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.

Hvis vi definerer en "ideal højtaler", som en højtaler med ens følsomhed i hele frekvensspektret, så er det jo let.

Har højtaleren f.eks. 100 dB/w +- 0dB fra 20-20.000 Hz målt i et lyddødt rum, så skal den bruge bruge præcis 1 W for at gengive enhver sinustone ved 100 dB i et lyddødt rum.

Så grafen vil blot være en vandret linie på 1 W ved alle frekvenser!

Membran udsvinget, der skal til for at give 100 dB er forskelligt afhængig af frekvens. Lave frekvenser -> stort membranudsving, høje frekvenser -> lille membranudsving.

Til dem der påstår dette ikke er realistisk: I har nok ret, en "ideal højtaler" er forbandet svær at lave og den typiske daligstue er alligevel heller ikke 100% lyddød.

Typisk er basenheder længst væk fra "idealet", da de har lavere følomhed i deres frekvensspektre, dette er grunden til, at de typisk kræver mere effekt.

Niels_arl skrev: ............. Har højtaleren f.eks. 100 dB/w +- 0dB fra 20-20.000 Hz målt i et lyddødt rum, så skal den bruge bruge præcis 1 W for at gengive enhver sinustone ved 100 dB i et lyddødt rum. Så grafen vil blot være en vandret linie på 1 W ved alle frekvenser! .............

Yep, du har vel egentlig ret! Hvis fabrikanten oplyser følsomheden i det primære arbejdsområde, samt i hvilken situation (lyddødt, gulv, gulv/væg eller hjørne), vil jeg da mene at en effekt betragtning for den pågældende højttaler kan "beregnes".

For proff. enheder er det ofte muligt at aflæse følsomhed ved gulv og gulv/væg..

Hilsen Flemming 

__________________
Rør med følelse og horn i panden :-)

jazzman skrev: Hvis vi har en nogenlunde neutral højttaler, vil 1W ved 40Hz, 400Hz eller 4000Hz spille lige højt.

nesdam skrev: Sammenlagt er den krævede energi konstant med frekvensen indenfor det område hvor højttaleren er lineær.

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

Siankovic skrev: Din højttaler med lineær frekvensgang har et effektforbrug som funktion af frekvensen, der i det store hele er omvendt proportionalt med impedansen.

Og derefter:

Flemming Skov skrev: Niels_arl skrev: ............. Har højtaleren f.eks. 100 dB/w +- 0dB fra 20-20.000 Hz målt i et lyddødt rum, så skal den bruge bruge præcis 1 W for at gengive enhver sinustone ved 100 dB i et lyddødt rum. Så grafen vil blot være en vandret linie på 1 W ved alle frekvenser! ............. Yep, du har vel egentlig ret!

Der er ikke noget bedre end en tråd, der allerede starter forfra på side 3....


__________________
The information is out there...

Flemming Skov skrev: For proff. enheder er det ofte muligt at aflæse følsomhed ved gul og gul/væg.. Hilsen Flemming

Kan du nævne bare en enkelt ?

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

jan_stevns skrev: Kan du nævne bare en enkelt ?

Ja da

http://www.jblpro.com/pages/pub/cinema/4642a.pdf

Side 2

Hilsen Flemming

 

__________________
Rør med følelse og horn i panden :-)

Flemming Skov skrev: 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.....)

Ingen tvivl om at basenheder generelt er mindre effektive end diskantenheder og at hornhøjttalere er mere effektive end andre højttalere. Men det kan man jo nemt aflæse af objektive data, og tage højde for når man vælger forstærkere.

Mere interessant er det med energifordelingen i musikken.
Du påstår at din 'DIN kurve' viser, at man pga energifordelingen kan nøjes med meget mindre forstærkere til diskanten end bassen. Alle de viste kurver er mere eller mindre midlede. Dvs de fortæller noget om hvad der bruges af effekt i gennemsnit i en periode. Dette er naturligvis også vigtigt, men mest når vi taler om at brænde forstærkere og enheder af. Derimod fortæller de ikke meget om hvor store peaks der er i tidsdomænet, og det er jo vigtigt, når vi taler om klipning og forvrængning.

Min påstand var, at selvom der i gennemsnit ikke var nær så stort energiindhold i diskanten som i bassen, kunne der godt være lige så store peaks i diskant området som i bassen. Nu har jeg lavet et par målinger for at undersøge dette. Lad mig straks afsløre, at peak niveauet ER mindre i diskanten end i bassen - men forskellen er ikke nær så stor som man kunne tro ud fra de viste kurver.

Setup'et er et elektronisk delefilter, der deler 24 db/oktav ved 200 og ved 2000 hz, så det hørbare område deles i 3 lige store dele. Der måles så spændinger vha Clio på bas, mellem og diskant udgangen. Musikstykket : Jenifer Warnes: The Well, for at tage noget almindeligt pop musik.

I første måling måles der middel effekt gennem ca. 1 minut og der måles i 1/6 oktav bånd. Det viser sig, at det højeste niveau er i omådet 100 - 700 hz, og at højeste niveau i diskantområdet ved 4 khz er 18 db under niveauet ved 100 hz. Dette svarer til 64 gange, når vi taler effekt.

I anden måling måles der i tidsdomænet, og der søges efter højeste niveau for de tre udgange i hele musikstykket. Resultatet er at det højeste niveau er i mellemtonen (200 - 2000 hz) tæt fulgt af bassen, der er 2 db lavere, og diskanten, der er 6 db lavere end bassen, hvilket svarer til 4 gange i effekt. Så de 64 gange blev altså til kun 4 gange, når vi taler peak niveau.

Målingen er uvidenskabelig (kan formentlig ikke gentages med nøjagtigt samme resultat) og den gælder kun for det pågld. musikstykke. Alligevel giver den dog et fingerpeg om, at det formentlig ikke er klogt, at bruge din mobiltelefon, som diskantforstærker    - men at man dog i de fleste tilfælde kan nøjes med en noget mindre diskantforstærker. Her skal andre faktorer som følsomhed og rumforstærkning medtages.

hhenne: Heyy, fed gennemgang det er lige sådan noget der er sjovt . Kan du ikke vise det på billeder? Jeg vil også forsøge når jeg lige får lov til at lave stuen om til et studie.

Den her DIN kurve er kun en der lå til grund for lærebogen på det tidspunkt jeg forsøgt et forstå det. Har selv et program, noget der hedder SMAART og kører jeg det i spectrum "mode" vil en kurve a la "DIN kurven" vise sig. I dag er det sikkert en anden vedtaget kurve. I proff. sammenhæng, har jeg læst mig til, at enhederne bliver testet i 8 timer med støj der ligner kurven eller det der er skrappere.

Har du taget højde for at der er samme gain igennem delefilteret på hver af de 3 kanaler? 

En anden ting, hvis du deler diskanten så langt nede, vil der slippe en del igennem og jeg vil give dig ret i at diskanten nok vil få "noget" at se til mht til forvrængning etc..  Min egen observation går på noget Metallica. Jeg undrede mig over at ved samme lydniveau lød Metallica tyndere i lyden end eks. Rage Aginst the Machine. Her kunne jeg så se at albummet "Death Magnetic" har et væsentligt højere indhold i området 1000 -> 8000 Hz i forhold til det andet "guitar" musik. Der mangler ikke bas men lydprofilen er meget mere "aggresiv" ved at give den lidt gas i det omr.

I mit set-up, er diskanten først aktiv fra en 7 kHz/24dB og der er ellers ikke mange skvulp der oppe!! Mht mobiltelefonforstærker så var det også lidt misvisende da jeg har en følsomhed på 110dB/w på diskanterne

 

 

 

__________________
Rør med følelse og horn i panden :-)

Det med billeder er lidt besværligt, så der går nogle dage.
Samme gain på alle udgange- ja. Det var også kun min hensigt at påvise den frekvensafhængige sammenhæng mellem middel og peak.
Hvis målinger skal bruges som grundlag for valg af forstærkereffekt, skal der laves mange målinger på forskelligt musik og med forskellige delefrekvenser - det har jeg ikke planer om.

Det er helt klart at hvis man deler så højt som 7khz, kan man nøjes med en meget lille diskantforstærker (også med en mindre effektiv enhed end din) - der er ikke meget indhold derover. Du kan virkeligt nøjes med en hovedtelefonforstærker. Det må ialtfald kræve en støjsvag forstærker med den virkningsgrad, hvis ikke der skal komme mere støj end musik ud.

Siankovic skrev: Der er ikke noget bedre end en tråd, der allerede starter forfra på side 3....

Enig, men der var i første forsøg nogle, der mente, at der skulle mere energi til at lave de lave frekvenser på en idealhøjtaler - og det levede videre på side 2 i bedste velgående.

Der blev også nævnt adskillige data på, hvor lidt effekt en diskant højtaler brugte og hvor meget effekt en bashøjtaler brugte. Data'erne var rigtige nok, men forvirrer kun trådstarter, da han spurgte om en højtaler med "flad frekvensgang" i intervallet 20-20.000 Hz.
Såfremt frekvensgang er flad, er der jo netop kompenseret for at enhederne ikke har samme følsomhed.

Mit samlede indtryk efter at have læst tråden var, at der ikke var styr på de grundlæggende begreber før snakken blev mere "avanceret" (og realistisk).

Så når tråden "starter forfra" på side 3, er det i det mindste med korrekte forudsætninger.

Niels_arl skrev: ..der var i første forsøg nogle, der mente, at der skulle mere energi til at lave de lave frekvenser på en idealhøjtaler - og det levede videre på side 2 i bedste velgående.

Det er sandsynligvis også den misforståelse der får talrige her på forum til at tro, at der kræves en kraftigere
forstærker til en stor højttaler end til en lille.

Niels_arl skrev: Der blev også nævnt adskillige data på, hvor lidt effekt en diskant højtaler brugte og hvor meget effekt en bashøjtaler brugte. Data'erne var rigtige nok, men forvirrer kun trådstarter, da han spurgte om en højtaler med "flad frekvensgang" i intervallet 20-20.000 Hz.Såfremt frekvensgang er flad, er der jo netop kompenseret for at enhederne ikke har samme følsomhed. Mit samlede indtryk efter at have læst tråden var, at der ikke var styr på de grundlæggende begreber før snakken blev mere "avanceret" (og realistisk). Så når tråden "starter forfra" på side 3, er det i det mindste med korrekte forudsætninger.

Nemlig! Men jeg håber at trådstarter har fået noget ud af det, for det har da været en god diskussion. Og tænk,
troldefri!

jazzman skrev: -------- Nemlig! Men jeg håber at trådstarter har fået noget ud af det, for det har da været en god diskussion. Og tænk, troldefri! --------

 

 

__________________
Rør med følelse og horn i panden :-)

Det med at tråden startede forfra skyldtes, at du skrev hvad der var skrevet før og Flemming Skov så udbrød "at det havde du ret i"...

Det med effekten eller energien i musikken er stadig mere interessant. Det hhenne gik i gang med er da glimrende, men jeg er alvorligt i tvivl om hvorvidt Clio kan måle True RMS effekt, og målingerne er jo også svære at kalibrere og frekvensbåndene er jo alt for store. Jeg er fuldt ud klar over at det er besværligt at lave ordentligt, men jeg tænkte at der måtte findes software til den slags, og en kollega fortalte mig om FFT Properties, som kan hvad vi efterlyser. Det kan finde RMS effekt i brugerdefinerede frekvensbånd. For at kalibrede metoden, der findes over 20 forskellige algoritmer og et utal af justeringsmuligheder i programmet, ville jeg have en algoritme som gav et rimeligt resultat for pink noise. Rimeligt vil sige ligelig effekt i de enkelte oktaver, og derefter kunne forskellig musik så analyseres.
Efter lidt legen fik jeg effekten pink noise i 20 halv oktaver fra 20 Hz til 20 kHz til ligge indenfor +-5%. Det er rigelig præcision. Og jeg kan jo heller ikke vide om det er signalet eller den anvendte algoritme, der afviger lidt. Signalet er også kun af 1 minuts varighed, så meget skyldes formentlig dårlig midling. Nedenfor er analyserne af fire stykker musik af forskellig genre sammen med pink noise.




Frekvenserne for lige effektfordeling opad og nedad i frekvensområdet er meget forskellige. Moderat (elektronisk - som trådstarter hører en del af, ved jeg) ligger helt nede på 75-77 Hz. Pink Noise ligger ved 635-639 Hz (per definition skal den være ca. 640, så det er fint). Jennifer Warnes (akustisk nummer) ligger ved 220-224 Hz. Vivaldi ligger helt oppe på 500-510 Hz. Dawn Langstroth (Almindelig pop/rock nummer) ligger ved 150-155 Hz.
De lidt skæve inddelinger af halvoktaverne er en matematisk teknikalitet og er helt bevidst. De ti hele oktaver er de gængse 20-40, 40-80 osv.
Jeg er selv lidt overrasket over at der er så stor spredning, men jeg var klar over at til min musiksmag og de andre eksempler jeg havde tidligere, så var den viste tabel fra Fane ikke særlig dækkende.
Programmet er i øvrigt tilgængeligt i 30 dages trial version, hvis det skulle have nogens interesse.

__________________
The information is out there...

Siankovic,

Det var ikke RMS effekten, der interesserede mig. Den kan måles på mange måder - også med Clio, hvor jeg har målt i 1/6 oktav bånd.

Det der interesserede mig, var de maksimale peaks i tidsdomænent. Det er dem - og ikke RMS værdierne - der fortæller om en forstærker vil klippe eller ej. Mit udgangspunkt var et trevejs system med elektronisk delefilter, og det der interesserede mig, var hvordan forstærkerene skulle dimensioneres i forhold til hinanden.

RMS målingerne tog jeg kun med for at kunne sammenligne peak med RMS.

God ide, at du har taget pink noise med, så man kan se du måler rigtigt.

- også, at du har taget samme musikstykke (The Well) så vi kan sammenligne. Så vidt jeg husker er der meget god overensstemmelse - jeg har ikke målecomputeren kørende lige nu.

hhenne skrev: Siankovic, Det var ikke RMS effekten, der interesserede mig. Den kan måles på mange måder - også med Clio, hvor jeg har målt i 1/6 oktav bånd.

Kan den i virkeligheden måles på mange måder for et musiksignal? For et simpelt sinus signal kan man gøre det hvis man kender frekvensen. De nyeste Clio versioner kan, som du siger, men ligesom FFT Properties foregår dette ved hjælp af Fourier transformation af det digitaliserede signal - i følge den information jeg kunne finde. Analog måling af effekt af et signal med en kompleks frekvenssammensætning er ganske besværligt, men det er ikke svært at måle spændings-peaks analogt. Men hvis din Clio kan måle effekt i 1/6 oktav bånd, så kan den vel også finde spændings-peaks i samme opløsning - uden at man skal lave filtre, men blot måle på hele frekvensområdet. Ville du så ikke kunne måle både spænding og effekt for en reel højtalerenhed på denne vis, så man kunne se om al vores teoretiske snak passer nogenlunde med virkeligheden når vi har at gøre med en ujævn impedansbelastning?

__________________
The information is out there...

Hvis den såkaldte "crest" faktor kan findes (afstand mellem maks og min) i signalet er det så muligt at generalisere signalet i 20 - 20000 Hz mht til spændingen? Det vil dog kun være en rettesnor etc.. eller hvad?

__________________
Rør med følelse og horn i panden :-)

Jo men efter hvad jeg har lært så bliver crest factor ganske svær at finde for et musiksignal - og den ville formentlig ikke give meget mening. For et simpelt sinus signal uden for meget harmonisk forvrængning kan den bruges. Prøv at læse denne overordnede gennemgang. Her bliver det også nævnt at hvis signalet begynder at indeholde alt for mange andre komponenter, så skal der en Fourier transformation til for at identificere komponenterne på deres frekvens - og det er stadig baseret på at man kender det fundamentale sinus signal. Et sådant findes jo ikke i musik. En værdi for crest factor giver vist kun mening hvis man kender crest factor værdien for det sinus signal man sender ind i et kredsløb og sammenligner denne værdi med den crest factor værdi man får ud igen.

Edit: Er der ikke nogen, der arbejder med disse ting til hverdag, der kommer på banen?

__________________
The information is out there...

Ja, crest factor duer ikke rigtig for sinus spændinger (effekt), men da det nu er musik mener jeg at crest factoren er endda meget vigtig for dimensioneringen af forstærkere etc..

den her link er en (kort) gennemgang af de forhold: http://www.livesoundint.com/archives/2003/april/flow/flow.ph p

Ifølge denne artikel er P(rms) i musik meget lille men, som hhenne også er ude efter, peak værdien meget høj.

For musik siges den at være mellem 12 - 20 dB og i mellemtone diskant området omkring 10dB. Ved at regne baglæns kan spændingssvinget så formodentlig findes for den forstærker der skal trække "toppen"? Det skal sikkert udregnes for det peak SPL man vil have i lænestolen udfra den givne følsomhed på disk./mellm tone.

Eks. diskant 110dB/W @ 5kHz, jeg ønsker 104dB peak SPL i 4m (til min lænestol). Det giver et SPL ved diskanten på 110dB @ 1m SPL peak, altså svarende til 1W/8Ohm (2.82Vrms =8Vptp).

Selv om rms værdien er 10dB længere ned i det frekvensbånd (0.1W) SKAL forstærkeren være dimensioneret til peak spændingen (+/- 4V) i det frekvensområde diskanten "trykker" i.

artiklen nævner at crest factoren kan fåes ved at læse musikstykket ind i et "gængs" lydprogram og vælge en sekvens ud med særlig stor niveau forskel. Programmet kan så udregne crestfactoren til brug for dimensioneringen af lydanlægget?

Ja, hvad siger dem der roder med det her til dagligt ? 

__________________
Rør med følelse og horn i panden :-)

Ang. crest factor:
'For musik siges den at være mellem 12 - 20 dB og i mellemtone diskant området omkring 10dB'. Bassen har typisk lavere crest factor end mellemtone og diskant. Hænger det sammen ?
Ja, det gør det faktisk. Årsagen er at indsnævring af frekvensområdet medfører en lavere crest factor. Tænk bare på, at hvis man insnævrer frekvensområdet til en helt specifik frekvens får man en sinus med en crest factor på 3 db.

Flemming, har du tænkt over, at hvis du ønsker 104 db SPL ved 1 khz, ønsker du ikke 104 db ved 5 khz. Her er det jo netop at energifordelingen kommer ind i billedet - dog ikke RMS men peak. Min måling viste, at peak niveauet i diskanten lå 8 db under peak niveauet i mellemtonen - ca. 6 gange lavere i effekt - altså ca 0,16 W.

hhenne skrev: Ang. crest factor:  Flemming, har du tænkt over, at hvis du ønsker 104 db SPL ved 1 khz, ønsker du ikke 104 db ved 5 khz. Her er det jo netop at energifordelingen kommer ind i billedet - dog ikke RMS men peak. Min måling viste, at peak niveauet i diskanten lå 8 db under peak niveauet i mellemtonen - ca. 6 gange lavere i effekt - altså ca 0,16 W.

Jo, jeg tænkte på eksemplet udfra højttone området. I bas området vil SPL være væsentlig over de 104dB SPL @ 5kHz qua den der energifordeling som du også nævner vil være meget lig en crest på de 3 dB.

Jeg er så lidt usikker på om det overhovedet kan bruges det med at læse musik signalet ind i eks. Audacity for at finde crest factoren. Som dine målinger viser er der stor forskel på bas omr. og diskant og som jeg fornemmer det vil programmet udlæse crest factoren for de højere frekvensmæssige signaler. Det ultimative må være at smække spectrumanalyzeren på (som Siankovic) og så på den måde vurdere hvorledes et typisk musik signal arter sig ved evt. dimensionering af forstærkere.....

 

 

__________________
Rør med følelse og horn i panden :-)

OK, så det var et tænkt eksempel. I den virkelige verden vil det næppe være et bestemt lydtryk v. 5 khz, der vil være målet.

Jeg har nu kigget mere på audacity, og det viser sig, at med de to plugins: HP-filter og PeakFinder, er det ret nemt at finde peak niveauer i diskant kanalen for forskellige delefrekvenser. Jeg mener jo, det er max peak i diskantkanalen i forhold til max peak i de andre kanaler, der er interessant mht. til dimensionering af diskantforstærker. Crest factor har en vis sammenhæng med dette men er egentlig unødvendig at bekymre sig om, hvis man har max peak målingerne.

Målinger på The Well og filter stejlhed = 24 db/oktav:

max peak uden filter (dvs. 20 - 20000 hz) : -0.17 db
max peak mellemtone (200 - 2000 hz) : - 1.56 db
max peak bas ( 20 - 200 hz ) : -3.25 db
HP-filter -
2 khz : - 4.09 db
3 khz : - 5.27 db
4 khz : - 6.19 db
5 khz : - 6.15 db
6 khz : - 7.03 db

To ting overrasker mig:
1. De -2.5 db (-4.09 -(-1.56)) svarer til den Clio måling, der gav -8 db - Det kan vel dårligt forklares med at de kraftige peaks i diskanten er sjældne, og at den manuelle Clio metode ikke finder de kraftigste peaks.
2. Max peak med 5 khz filtret er (meget) lidt kraftigere end med 4 khz