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 vil have et lydtryk (db) på 100db, og vi måler hvor meget energi vores "ideale" højtaler skal bruge for at give dette 100db lydtryk ved alle frekvenser fra 20hz - 20khz  

Kunne bare (et vildt gæt) forstille mig at en sådan graf mulig vis kunne se således ud:

 
Ved ikke om det ser sådan ud? Eller om der er nogle der ved hvor dan det faktisk virker? Eller som har udstyret til at finde ud af det?

Vh Tobias

er lige med på en lytter..

spændene - for det må være en formel og en graf der passer me virkeligheden....

Normalt måles det jo omvendt....

Eller dvs. følsomheden angives som et dB. tal, målt ved en frekvens på 1Khz. ved en effekt på 1w., på en afstand af 1m.

De 1Khz. er jo belejligt, da det også er ved den frekvens at højtalerens impedans er opgivet, samt at det ofte er den frekvens en forstærkers effekt opgives ved. (eks. DIN watt osv.)

 

Kunne forestille mig, at det var en lignende amplitude man bruger, når man laver grafer for frekvens/impedans gang, og fasedrej osv.
Ved ikke om der er en gængs standard for amplitude størrelsen lige på det punkt?

Det skal den dobbelte energi til for hver gang man går en oktav ned = halverer frekvensen.

Så hvis du spiller 1w ved 4.000 hz, skal der spilles 2w ved 2.000 hz, 4w ved 1.000 hz osv.

okay så en oktav er den dobbelte frekvens? For hvis det er rigtigt er det jo et nemt regne stykke :)


Vh Tobias

Det lyder rigtig..med den fordeling.

mvh

__________________
Rørforstærker diy185W|McIntoshMR71|Luxman SQ38|Marantz 2500|TEACVRDS 10|Rectilinear High Boy+
AMT1Air Motion Transformer|FisherX101 rør|Pioneer SX1080|AVO-MK4 tubetester|HP3580A audio-analyzer

Dette må så være grafen ?! det vil sige at vis man skal lave en HT med delfrekvens ved ca 2500hz, og man af spillede en sinus-tino fra 20hz - 20khz, da vil bas-enheden modtage alt energien fra 2500hz og ned, og diskanten modtage alt energien fra over.

Hvis vi antager at der ikke er noget tab i delfiltre, da vil energien til enhederne i en to-vejs HT delt ved 2500hz, med et input på [w]=100 ved 20hz så se således ud=

Ret vildt at tænke på!

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

Problemet er programmaterialet, hvis energifordeling ikke er jævn:
Der er meget mere energi ved de laveste frekvenser, typisk max. omkring 300Hz.
OG
Øret bliver mindre følsomt ved meget lave (og meget høje frekvenser)
- dvs. at for at en 40Hz tone skal opleves lige så høj som en 400Hz tone, skal den spilles meget højere.

Vi skal nok tænke mindre på enkeltfrekvenser og mere i at betragte frekvensintervaller. Der er jo det forhold at vi mennesker opfatter oktaver som "lige store" intervaller og dermed ikke lineært. Selv om der kun er 100Hz fra 100Hz til 200Hz er der ikke mindre end 10.000Hz fra 10.000Hz til 20.000Hz.

For at energien skal virke "ligeligt" fordelt skal der være samme energimængde pr. oktav og ikke for hver 100Hz f.eks.

Dette er i øvrigt også forskellen mellem lyserød og hvid støj.
http://en.wikipedia.org/wiki/Pink_noise
http://en.wikipedia.org/wiki/White_noise



 

Fra http://sound.westhost.com/bi-amp.htm

Thanks to a reader, here is a small table that shows the power distribution at different crossover frequencies. The table came from a loudspeaker manual "LOUDSPEAKER ENCLOSURE DESIGN AND CONSTRUCTION" published by FANE.

X-over Frequency (Hz)	Power to Bass (%)	Power to Mid+High (%)
250	40	60
350	50	50
500	60	40
1,200	65	35
3,000	85	15
5,000	90	10

Hej,

Spændende snak . Som det også nævnes af andre er vort øre alt andet en lineær så her er en kurve som viser elektrisk musiks energifordeling vs frekvens..

Dog tror jeg ikke at nutidens musik er så langt nede som -30dB i de højere toner. Jeg kan ihvertflad stadig høre lidt af det

 

__________________
Rør med følelse og horn i panden :-)

- og vi skal også lige se en Fletcher-Munson kurve! Google, drenge!

Med fare for at blive helt til grin, så har denne tråd sat nogle tanker i gang som jeg ikke helt kan få styr på. Umiddelbart synes jeg det meste af det der er skrevet virker rigtigt, i hvert fald så længe vi ser bort fra at ørets følsomhed ikke er linær.

tobiazz skrev: Dette må så være grafen ?! det vil sige at vis man skal lave en HT med delfrekvens ved ca 2500hz, og man af spillede en sinus-tino fra 20hz - 20khz, da vil bas-enheden modtage alt energien fra 2500hz og ned, og diskanten modtage alt energien fra over.Hvis vi antager at der ikke er noget tab i delfiltre, da vil energien til enhederne i en to-vejs HT delt ved 2500hz, med et input på [w]=100 ved 20hz så se således ud=Ret vildt at tænke på!

Der er noget jeg ikke kan få til at passe her. Umiddelbart synes jeg din graf ser rigtig ud, hvis man lige ser bort fra at du afsætter 200watt i dit nedereste eksempel og ikke 100, men den relative fordeling mellem frekvenserne burde være rigtig nok.

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

Dette lyder egentlig også rigtig, men jeg synes ikke umiddelbart det "spiller" med ovenstående...

Hvis vi har en 4-vejs højttaler hvor enhederne for nemhedens skyld har samme følsomhed og er linære, og vi deler ved 40, 400 og 4000hz med et almindeligt passivt delefilter og vi sender X antal watt igennem dem, så spiller enhederne jo lige højt. Gør de ikke?

Hvis vi stadig antager af energikravet fordobles når frekvensen halveres, så vil jeg mene at der bliver afsat væsentlig flere watt i basenheden end i diskantenheden. Det er vel egentlig også det Tobias skriver.

Nu var der bare det ved det at enhederne for nemhedens skyld alle havde samme følsomhed. Og er en enheds følsomhed ikke...

micma18 skrev: angives som et dB. tal, målt ved en frekvens på 1Khz. ved en effekt på 1w., på en afstand af 1m.

Hvis fx en diskantenhed har en følsomhed på 98db (ved 1 frekvens på 1Khz og med en effekt på 1w), men spiller linært (altså med samme lydstyrke) i området 4khz til 16khz så må dens reelle følsomhed i det område være noget højere end de 98db.

Jeg ved ikke om følsomheden stiger med 3 db for hver gang vi fordobler frekvensen, med stige må den gøre, og er dette forklaringen på hvorfor enhederne spiller lige højt?

Der afsættes mindre watt i diskantenheden, men den har en højere reel følsomhed, end basenheden hvor der afsættes flere watt?

Til sidst er der så blot spørgsmålet tilbage.. Hvis det kræver dobbelt så meget energi for en basenhed at producere en 20hz tone som en 40hz tone, og den er designet til at spille linært fra 20-40hz (eller mere), hvordan hulen bærer den sig så ad med det, når vi afsætter den samme mængde watt til begge toner i samme enhed? Er det i virkeligheden derfor at fx basenheder er konisk udformet således at dybe toner genereres yderst i enheden, og de højere toner inderst i enheden, og at energikravet når en frekvens skal omsættes til mekanisk bevægelse derfor ikke er linært?

Ja, jeg er ude på meget dybt vand her, men det ville være dejligt om et par eksperter kunne sætte skik på alle mine gisninger.



__________________
Mvh
Lars P. Madsen

lpm76, forvirringen skyldes at du har for mange bolde i luften:

1. diskantenheder "fødes" mere effektive. Du ser aldrig en diskant med lavere følsomhed end 88dB/W, og de allerfleste
ligger > 90dB/W. De kobler bedre til luften for de frekvenser de gengiver (100 x højere frekvens men kun 10 x mindre diameter
giver dem en højere strålingsmodstand end en bas = et bedre "greb", man ror bedre med en åre end med en teske)
2. Der er meget mere energi i almindelig musik omkring 300Hz end 3kHz (som allerede sagt)
3. Øret har dårlig følsomhed for bas (fik du googlet fletcher-munson?)
4. Højttalere der rækker ned i den dybe bas er meget effektkrævende ("the iron law": E=f-3^3 x Vb)

Disse fire ting i kombination gør at en 3-vejs aktiv højttaler med delefrekvenser 300Hz og 3kHz skal have en
meget kraftigere bas- end diskantforstærker.

Okay, selv om der er mange ting indblandet i det her, specielt det med øret og musik, så er det ikke det er der spørgsmålet her. Der er simpelthen noget jeg ikke helt forstår:

Hvis i siger at en linier enhed skal bruge den samme 1 watt for at spille lige højt ved 40hz, 400hz eller 4000hz.. så burde der være samme membran udsving i højtaleren, bare med forskellig frekvens til følge.

Men kan vi ikke alle være enige om at dybe toner ca <200hz kræver væsentligt mere membran svingning end høje toner, og større membran udsving kræver også mere energi. det er jo heller ikke muligt at få en 1" diskant til at producere en 20hz tone ved fx 100db, der til skal der støre membran (for ikke at få for stor udsving) og mere masse der skal bevæges, jo mere energi må der skulle bruges til det....

Derfor har det vel ikke noget med øret at gøre, da 100db er 100db uaset frekvens, men at vi som mennesker ikke kan høre dette har vel ikke noget med sagen at gøre.

Gengivelse af en højere frekvens kræver en større acceleration af massen i en given enhed. Den højere acceleration kræver mere energi. Dette opvejes dog af at membranudsvinget bliver mindre ved højere frekvenser. Sammenlagt er den krævede energi konstant med frekvensen indenfor det område hvor højttaleren er lineær.

BTW:

Jeg har i Biologi lavet et projekt om mennesket hørelse, med henblik på følsomheden:



Her kan man se hvad folk subjektivt har synts om niveauet(intensiteten) for forskellige frekvenser, den den mørke blå er gennemsnittet....

Tobiazz, du har jo ret så langt som at diskanter er mere effektive end basser! Det skyldes bl.a. at de har
meget større strålingsmodstand, som jeg forsøgte at forklare med teskeen. Forskellen i strålingsmodstand
gør at du ikke kan sammenligne membranudsving.
Når man så laver en lineær højttaler, er man nødt til at DÆMPE diskanterne med modstande i delefilteret. Når det
er gjort, spiller enhederne lige højt for 1 W uanset frekvens (hvis filteret er lavet ordentligt!).

jazzman skrev: Hvis vi har en nogenlunde neutral højttaler, vil 1W ved 40Hz, 400Hz eller 4000Hz spille lige højt. Problemet er programmaterialet, hvis energifordeling ikke er jævn: Der er meget mere energi ved de laveste frekvenser, typisk max. omkring 300Hz. OG Øret bliver mindre følsomt ved meget lave (og meget høje frekvenser) - dvs. at for at en 40Hz tone skal opleves lige så høj som en 400Hz tone, skal den spilles meget højere.

Kan godt se hvad du mener, men effekten er ikke afgørende for hvor højt den spiller... Det er der imod amplitude spændingen, og det er den, som vi regner med er ens over frekvens spektret. Så kan det sagtens være at bas området trækker impedansen ned, og på den måde effekten op, så effekt kurven bliver skæv.

Så hvis du skrev "....vil xx amplitude ved 40Hz, 400Hz eller 4000Hz spille lige højt.", så ville det være mere korrekt.

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