Veelkord need detsibellid

[DopeFiend]

Detsibell on teatavasti suhtarv. Ehk siis 0 dB iseloomustab suhet 1/1 ja 3 dB näitab suhet 2/1

Mida tähendavad aga detsibellid kõlari tundlikkuse iseloomustamisel? Tavaliselt märgitakse sinna näiteks "Tundlikkus: 95 dB" aga olen näinud ühikuks ka dB 1W/1M. Kuidas defineeritakse kõlari tundlikkus? Kas 1 W võimsuse sisseandmise korral kõlarisse saadakse mingi helirõhk detsibellides, mida mõõdetakse 1 m kauguselt kõlarist vms?

Nüüd millest tuletatakse maksimaalne helirõhk? On see arvutatud maksimaalse võimsuse järgi, mida antud kõlar (või element) suudab taluda?

Ja lisaks, kuidas arvutada helirõhk detsibellidest ümber pascalitesse.

[Tony_T]

Terv.

Mida tähendavad aga detsibellid kõlari tundlikkuse iseloomustamisel? Tavaliselt märgitakse sinna näiteks "Tundlikkus: 95 dB" aga olen näinud ühikuks ka dB 1W/1M. Kuidas defineeritakse kõlari tundlikkus? Kas 1 W võimsuse sisseandmise korral kõlarisse saadakse mingi helirõhk detsibellides, mida mõõdetakse 1 m kauguselt kõlarist vms?

Jah. Lisaks veel, et kõlarite tundlikkus on avaldatud alati 1W ja 1m juures, kui pole märgitud teisiti.

Nüüd millest tuletatakse maksimaalne helirõhk? On see arvutatud maksimaalse võimsuse järgi, mida antud kõlar (või element) suudab taluda?

Jah. Maksimaalne helirõhk on see, mille annab kõlar maksimaalvõimsusel. See siis samuti 1m kaugusel, kui on arvutatud tundlikkuse järgi, mis antud mõõdetuna 1m kaugusel.

Ja lisaks, kuidas arvutada helirõhk detsibellidest ümber pascalitesse.

Kalkulaator

[DopeFiend]

Tänud selgituste eest!
Seega, selgub et need võimsusühikud (W) on kõik üks suur ostja hanekstõmbamine, loeb just kõlari tundlikkus (ehk kui suurt helirõhku suudab kõlar teatud võimsusel esitada) ja alles seejärel tuleb mängu võimsustaluvus (ehk võimsus millest alates hakkab mähis liialt kuumenema). Nendest kahest näitajast saame siis selle tõelise "tümaka" näitaja: kui võimsalt saab õhu võnkuma panna, ilma et kõlar hävineks. Siinjuures on muidugi välja jäetud helikvaliteet jm. näitajad mida tuleks juba ise kõrvaga kuulata.

Kas kõlarielemendi hea tundlikkus saavutatakse puhtalt ehitustehnikaga: magnetvälja tugevus, mähise asetus magnetväljas jne jne.

Sest nagu ma aru olen saanud, siis kõlari enda kogutundlikkust saab tõsta elementide arvuga rööpühendustes, näiteks elemendid 16 oomi ja 95 dB ühes kastis, paralleelselt ja polaarsus sama:
1 element, tundlikkus 95 dB * 1W/1M (1.12 Pa), tundlikkuse tõus võrreldes ühe elemendiga +0 dB * 1W/1M
2 elementi, tundlikkus 98 dB * 1W/1M (1.59 Pa), tõus +3 dB * 1W/1M
3 elementi, tundlikkus 101 dB * 1W/1M (2,24 Pa), tõus +6 dB * 1W/1M
4 elementi, tundlikkus 104 dB * 1W/1M (3,17 Pa), tõus +9 dB * 1W/1M

Seega oleme saanud helirõhuks 3.17 Pa esialgse 1.12 Pa asemel. Selleks tuli lisada 3 lisaelementi. Kogutakistus on nüüd 4 oomi, mis on talutav enamike võimendite jaoks.

Nüüd maksimaalsest helirõhust. Kui Pmax ühe elemendi kohta on 110 dB (6.32 Pa), siis 4 elemendi korra peaks olema 110 + 9 = 119 dB (17,83 Pa).

Järeldus: 1 element vs. 4 elementi ühes kastis paralleelis annab 4 korda suurema võimsustaluvuse, 4 korda väiksema kogutakistuse ning ligikaudu 3 korda suurema maksimaalse helirõhu.

Paluks kommenteerida antud arutlus (ja arvutus-) käiku ning parandada vead.
PS: Kasutasin spikriks ka http://www.tevalo.ee/foorum/index.ph...pic=5454&st=15 kuid sealne jutt räägib justkui +12 dB lisandumisest 4 kõlarielemendi puhul. Kumb siis ikkagi õigem?

[Tony_T]

Kas kõlarielemendi hea tundlikkus saavutatakse puhtalt ehitustehnikaga: magnetvälja tugevus, mähise asetus magnetväljas jne jne.

Jah, "mootori" võimsus on asja üks külg, teine on see, mida ta liigutama peab.

Järeldus: 1 element vs. 4 elementi ühes kastis paralleelis annab 4 korda suurema võimsustaluvuse, 4 korda väiksema kogutakistuse ning ligikaudu 3 korda suurema maksimaalse helirõhu.

4 korda suurema maksimaalse helirõhu, siiski. Kui võimsustaluvus tõuseb 4 korda.

Paluks kommenteerida antud arutlus (ja arvutus-) käiku ning parandada vead.
PS: Kasutasin spikriks ka http://www.tevalo.ee/foorum/index.ph...pic=5454&st=15 kuid sealne jutt räägib justkui +12 dB lisandumisest 4 kõlarielemendi puhul. Kumb siis ikkagi õigem?

Seal oli üks viga. 4 elementi paralleelselt - tundlikkuse tõus vs. üks element : +3+3+3dB, mitte 4*3dB.

See on lihtsustatud arvutuskäik, arvestades täiesti identseid valjukaid ja jättes arvestamata mõningad asjad, mis olenevad kõlari ehitusest jms.
See kõik kehtib ainult kõlarite seisukohalt, arvestamata, mis teeb võimendi muutunud koormuse tõttu.

[DopeFiend]

4 korda suurema maksimaalse helirõhu, siiski. Kui võimsustaluvus tõuseb 4 korda.

Aga miks annab kalkulaator teised tulemused?

1 element, tundlikkus 95 dB (1.12 Pa)
2 elementi, tundlikkus 98 dB (1.59 Pa)
3 elementi, tundlikkus 101 dB (2,24 Pa)
4 elementi, tundlikkus 104 dB (3,17 Pa)

Siit lähtub, et helirõhk kahekordistub alles +6 dB juures. On siis arvutustes midagi valesti?

[elukaz]

Pinge, voolu tõus 10x annab 20dB (2x=6dB). dB=20logX/Xo
Võimsuse tõus 10x vastavalt 10dB (2x=3dB). dB=10logX/Xo
Helirõhk allub siis ka esimesele valemile.

[DopeFiend]

Teen siis ise veaparanduse. Juhtus kätte kaks linki: http://www.bassbacke.de/hints/bass/cabproperties.htm
http://psg.com/~dlamkins/Articles/multiple-speakers.php

Kõigepealt siis selline huvitav nähtus, et inimkõrvad tajuvad +10 dB helirõhu muutust kui heli valjenemist (volume) 2 korda.

Et saavutada +3 dB helirõhku, tuleb kahekordistada võimsust. Et saada +10 dB ehk kahekordset volüümi, tuleb võimsust kümnekordistada. 4 korda suurema valjuse saame võimsuse sajakordistamisel.



Kui tahad kasutada 2 korda rohkem kõlareid, kulub võimsust 2 korda rohkem. Eeldades, et võimendil on seda võimsust anda, on saavutatav helirõhu lisa +6 dB.
Kui võimsus jääb samaks, lisandub helirõhku kõlarite kahekordistamisel +3 dB.

Oletame, et mängib võimendi, ühe kanaliga ja ühe kõlariga. Väljundisse jõuab võimsus 1 W. Lisame ühe identse kõlari rööbiti. Väljundisse jõuab nüüd võimsus 2 W ning suurenenud helirõhk on +6 dB. Kui keerame volume nupu abil võimsuse paika tagasi 1 W peale, siis need kaks kõlarit annavad ikkagi +3 dB rohkem helirõhku kui enne ühe kõlariga. See on aga täiesti märgatav ning pole vastuolus ka energia jäävuse seadusega, vaid tuleneb lihtsalt kõrva ehituse ning tajumise omapärast.

Seega, kui mul on 95 dB*1W / 1m tundlikkusega kõlarielement, takistusega 16 oomi, ning võimendi mis talub 4 oomi siis võin suurema helirõhu saamiseks toimida järgnevalt:

lisan identse elemendi rööbiti, saan helirõhuks +6 dB = 101 dB = 2,24 Pa (kahekordne rõhk)
lisan veel 2 identset elementi ehk kahekordistan praeguse helirõhu: 101 dB + 6 dB = 107 dB = 4,48 Pa

Võrdluseks: kui alguses tarbis üks element võimsust 1 W siis nüüd tarbivad kõik 4 elementi kokku 4 W võimsust. Samas kõrvaga tajutav helivaljus on suurenenud üle 2 korra. Kui oleksin tahtnud saavutada sama helivaljust (107 dB) kõigest ühe kõlarielemendiga, kuid võimsuse lisades, oleks kulunud võimsust 12 W ehk 3 korda rohkem kui elementide lisamisega.

Seega: rohkem elemente või rohkem kõlareid annab suurema tundlikkuse ja sellest tulenevalt ka suurema kasuteguri:


Ja sellest on ka arusaadav, miks kontserdil on kasutusel kõlarid, millel palju elemente kastis või miks kasutatakse üleüldse võimalikult palju kõlareid. Eks ikka selleks, et võimsust efektiivsemalt ära kasutada ning suuremat helirõhku saada.

Vähemalt mulle endale sai selgust juurde, vabandan kui kellegi jaoks teema liiga tuttav ning ilmselge.

[moi]

Muidu hea üritus aga dB ja võimsuste liitmine ning lahutamine vajab korrastamist.

[elukaz]

Väljundisse jõuab võimsus 1 W. Lisame ühe identse kõlari rööbiti. Väljundisse jõuab nüüd võimsus 2 W ning suurenenud helirõhk on +6 dB. Kui keerame volume nupu abil võimsuse paika tagasi 1 W peale, siis need kaks kõlarit annavad ikkagi +3 dB rohkem helirõhku kui enne ühe kõlariga.

Pakun et 2 võrdse võimsusega elementi annavad +3dB.

pole vastuolus ka energia jäävuse seadusega

On küll, sellise meetodiga saaks kasutegurit lõpmatuseni suurendada.

[DopeFiend]

Väljundisse jõuab võimsus 1 W. Lisame ühe identse kõlari rööbiti. Väljundisse jõuab nüüd võimsus 2 W ning suurenenud helirõhk on +6 dB. Kui keerame volume nupu abil võimsuse paika tagasi 1 W peale, siis need kaks kõlarit annavad ikkagi +3 dB rohkem helirõhku kui enne ühe kõlariga.

Pakun et 2 võrdse võimsusega elementi annavad +3dB.

+3 dB rõhu suurenemine ei suurenda rõhku 2 korda:
Pinge, voolu, helirõhu tõus 10x annab 20dB (2x=6dB). dB=20logX/Xo

Ning energia jäävuse seadusest:
It takes only twice the power if you use twice as many speakers at the same power each to gain +6dB which is what you gain for schlepping more. In other words twice the number of speakers at the same power add +3 dB. This rule can only be applied a very small number of times.

So the way I read it, multiple speakers will sound louder, all other things being equal. I don't think this is inconsistent with the laws of physics. We're not talking about total power radiated. To measure that, you'd have to combine the sound pressure received in a complete sphere surrounding the speaker. That's valid, but it sure isn't the way we hear. What we're really talking about is the power reaching the listener's ear. And for a listener who is close to being on-axis with the speakers' centerlines, that does increase with the addition of more speakers.

[elukaz]

See 6dB effekt avaldub siis valjuka teljel, kui sealt minema jalutad jääb 3 alles.

[DopeFiend]

Valjuka teljel? Siit veel tarka juttu lugemiseks:

http://www.linkwitzlab.com/faq.htm#Q21

[elukaz]

Tark jutt küll, aga mingi kala peab olema sest kui võtta valjukad kasuteguriga 60% oleks tulemus igiliikur.
Ma usun et nii häid valjukaid pole olemas, aga sealt arutluskäigust neid välistada ka ei saaks.

[moi]

On kala DopeFiend-i loogikas, aga see on ilmselt filoloogilist päritolu.

[martinj]

Kala on selles, et arvatakse, et võimendi on kõikvõimas.
Kui ühendame n elementi rööbiti , siis jah helirõk suureneb aga unustame ära, et võimendist tarbitakse takistuse vähenemise tõttu rohkem voolu.