Hur stor riktbarhet har ljud?

[Large]

Ja, som ämnet säger - Hur stor riktbarhet har ljud?
Jag tänker mig jämförelsen mellan en klassisk glödlampa och en laser, fast akustiskt.
Min avsikt är att ge mig på att skapa en lo-fi-högtalare som endast låter på ett avgränsat ställe en bit bort, utan att märkas (alltför mycket) utanför det avsedda området, men jag vet inte riktigt var jag ska börja läsa på. Rimligen bör det vara höga frekvenser som är bäst lämpade för att rikta, men hur ska jag tänka och göra?

Någon vänlig själ som vill peka ut en riktning och ge mig lite hjälp på vägen?

[Bill50x]

Ja, som ämnet säger - Hur stor riktbarhet har ljud?
Jag tänker mig jämförelsen mellan en klassisk glödlampa och en laser, fast akustiskt.
Min avsikt är att ge mig på att skapa en lo-fi-högtalare som endast låter på ett avgränsat ställe en bit bort, utan att märkas (alltför mycket) utanför det avsedda området, men jag vet inte riktigt var jag ska börja läsa på. Rimligen bör det vara höga frekvenser som är bäst lämpade för att rikta, men hur ska jag tänka och göra?

Någon vänlig själ som vill peka ut en riktning och ge mig lite hjälp på vägen?

För ganska många år sedan (typ 70-talet) fanns det en högtalare som var extremt riktad. Om jag minns rätt var "sweet-spot" bara några decimeter brett. Någon annan som minns?

Men om du söker på typ narrow dispersion och liknande kan du nog hitta rätt mycket info.

/ B

[I-or]

För en ideal kolv börjar riktverkan bli noterbar när omkretsen motsvarar ca en halv våglängd. För högre frekvenser ökar riktverkan med 6 dB/oktav. Detta faktum medför att en högtalare som ska ha t.ex. en riktverkan om ca 20 dB vid 1 kHz måste vara omkring 1,6 meter i diameter, vilket förstås inte fungerar i praktiken.

M.a.o. måste man använda en s.k. array (matris) med många mindre element eller ett horn, men en lika stor ljudgenererande yta måste till hur som helst. Svaret på frågan är nog att det inte är möjligt att göra någon praktiskt användbar högtalare på detta sätt eftersom konstruktionen blir alltför stor. En hög riktverkan får man därför i praktiken bara till för riktigt höga frekvenser.

En annan möjlighet är dock att utnyttja ultraljudskällor i kombination med luftens olinjäritet för att skapa en virtuell ljudkälla i en viss punkt, men detta är ganska långt ifrån GDS.

[petersteindl]

Det finns finska högtalare som är extremt riktade. Det är en form av planvågsalstrare. De finns på en del flygplatser. Man har fixat 9 st i form av ett rutmönster och de sitter bredvid varandra. De hälsar resenärerna välkomna på 9 olika språk och överhörningen vid sidan om är obefintlig. Jag kan lyssna på svenska och personen bredvid mig till höger hör den italienska varianten och personen till vänster hör den tyska varianten.
Man kan ha sådan högtalare på en plats ovanför bardisken med musik och det är bara de som befinner sig under högtalaren som hör musiken. Ganska sjuk upplevelse. Rätt intressant produkt.

Mvh
Peter

[Magnuz]

En annan möjlighet är dock att utnyttja ultraljudskällor i kombination med luftens olinjäritet för att skapa en virtuell ljudkälla i en viss punkt, men detta är ganska långt ifrån GDS.

Det var väl en nyhet om ett svenskt (?) företag som skulle göra sådana högtalare för några år sedan. Vet inte om det blev något av det.

[jansch]

Ja, som ämnet säger - Hur stor riktbarhet har ljud?
Jag tänker mig jämförelsen mellan en klassisk glödlampa och en laser, fast akustiskt.
Min avsikt är att ge mig på att skapa en lo-fi-högtalare som endast låter på ett avgränsat ställe en bit bort, utan att märkas (alltför mycket) utanför det avsedda området, men jag vet inte riktigt var jag ska börja läsa på. Rimligen bör det vara höga frekvenser som är bäst lämpade för att rikta, men hur ska jag tänka och göra?

Någon vänlig själ som vill peka ut en riktning och ge mig lite hjälp på vägen?

Large - som Ior skriver, Det är en fysialisk omöjlighet att rikta ljud, med ur ditt perspektiv, Lo-fi högtalarare.

En glödlampa och en laser har extremt korta våglängder. Lasern har dessutom bara en våglängd/frekvens, det är därför den inte sprider ut ljuset som en lampa/strålkastare (enkelt uttryckt).

En "Lo-fi högtalare" bör ha ett frekvensomfång mellan sådär 60 Hz till 10kHz. 60Hz betyder en vågläng på ca 5,7 meter. Du behöver alltså en baffel/frontstycke på över 5 meter för att få rimlig riktverkan.
Även om du tar hänsyn till att hörselns känslighet och musiks frekvensspektra är betonat i mellanregistret handlar det om sådär 300Hz och över som behöver riktas, kommer du upp i meterstora bafflar (fronten på högtalarlådan).

Den "enkla lösningen" blir istället små, billiga högtalare som placeras närma de/den som skall lyssna . De blir dock mer rundstrålande vilket då är en fördel då avståndet sänker ljudnivån mer åt det kvadratiska hållet. Allltså, nära kräver ite så högt avgivet ljudtryck samtidigt som ljudnivån sjunker bra med avståndet.

[JM]

Två olika ohörbara extremt riktade ultraljud sändare skapar interferenser i luften vilka är hörbara i ett mycket begränsat område. Hög distorsion.
Mycket höga effekter krävs och möjligen skapas inte så nyttiga fria radikaler. Men det finns dyra produkter från en MIT snubbe att köpa.
https://en.wikipedia.org/wiki/Sound_from_ultrasound
https://www.holosonics.com/what-makes-a ... irectional

JM

[Johan_Lindroos]

Large, med hjälp av en parabol kan du rikta ljud ganska bra till en låg kostnad och det blir inte så komplicerat.

[Belker]

Gör det här fast med ljudfrekvenser! https://www.ericsson.com/en/portfolio/networks/ericsson-radio-system/radio/massive-mimo

[jansch]

Två olika ohörbara extremt riktade ultraljud sändare skapar interferenser i luften vilka är hörbara i ett mycket begränsat område. Hög distorsion.
Mycket höga effekter krävs och möjligen skapas inte så nyttiga fria radikaler. Men det finns dyra produkter från en MIT snubbe att köpa.
https://en.wikipedia.org/wiki/Sound_from_ultrasound
https://www.holosonics.com/what-makes-a ... irectional

JM

Jag trodde att Large ambition med Lo-fi var rimlgt ljud till låg kostnad...... inte skitljud för "hela veckopengen"

[I-or]

Det finns finska högtalare som är extremt riktade. Det är en form av planvågsalstrare. De finns på en del flygplatser. Man har fixat 9 st i form av ett rutmönster och de sitter bredvid varandra. De hälsar resenärerna välkomna på 9 olika språk och överhörningen vid sidan om är obefintlig. Jag kan lyssna på svenska och personen bredvid mig till höger hör den italienska varianten och personen till vänster hör den tyska varianten.
Man kan ha sådan högtalare på en plats ovanför bardisken med musik och det är bara de som befinner sig under högtalaren som hör musiken. Ganska sjuk upplevelse. Rätt intressant produkt.

Mvh
Peter

Den bästa metoden är att skapa högtalare av matristyp med avancerad beam-steering, d.v.s. relativt stora strukturer bestående av många mindre element med individuell elektronisk styrning. Sedan utnyttjar man avancerad signalbehandling, där man använder hela matrisen för samtliga språksignaler och styr fokalpunkten för de olika språken till olika positioner.

Man kan möjligen göra en sådan lösning något mindre, men stort blir det hur som helst om man ska komma ned till 1 kHz med god riktverkan.

En parabol fungerar också, vilket Johan är inne på ovan, men även denna blir stor. 15 dB riktverkan över 1 kHz brukar man erhålla för det reciproka fallet med parabolmikrofoner som har en diameter om 1 m.

[petersteindl]

Det finns finska högtalare som är extremt riktade. Det är en form av planvågsalstrare. De finns på en del flygplatser. Man har fixat 9 st i form av ett rutmönster och de sitter bredvid varandra. De hälsar resenärerna välkomna på 9 olika språk och överhörningen vid sidan om är obefintlig. Jag kan lyssna på svenska och personen bredvid mig till höger hör den italienska varianten och personen till vänster hör den tyska varianten.
Man kan ha sådan högtalare på en plats ovanför bardisken med musik och det är bara de som befinner sig under högtalaren som hör musiken. Ganska sjuk upplevelse. Rätt intressant produkt.

Mvh
Peter

Jag skulle gissa att dessa högtalare är av matristyp med avancerad beam-steering, d.v.s. relativt stora strukturer bestående av många mindre element med individuell elektronisk styrning. Sedan har man säkerligen avancerad signalbehandling så att man utnyttjar hela matrisen för samtliga språksignaler och styr fokalpunkten för de olika språken till olika positioner.

Man kan möjligen göra en sådan lösning något mindre, men stort blir det hur som helst om man ska komma ned till 1 kHz med god riktverkan.

En parabol fungerar också, vilket Johan är inne på ovan, men även denna blir stor. 15 dB riktverkan över 1 kHz brukar man erhålla för det reciproka fallet med parabolmikrofoner som har en diameter om 1 m.

Jag vet inte hur de är konstruerade men fyrkanterna är ungefär 0,5*0,5 meter.

Mvh
Peter

[I-or]

Ha, du är för snabb, Peter. Jag ville egentligen inte spekulera i hur just de högtalarna var uppbyggda och ändrade till en bättre formulering.

Det kanske är dessa högtalare, vilka uppenbarligen endast utnyttjar sin storlek för riktverkan, inget finlir, alltså: https://panphonics.com/products/#compact.

Riktverkan blir sådär vid 1 kHz med paneler om 60x60 cm.

[Large]

Tack för all input! Jag ska noga beakta vad som skrivits, men först några förtydlingar.

Skitljud är exakt vad jag söker!
Inga problem om de endast är typ i intervallet 15 - 20 kHz, behöver inte finnas något därunder.

De riktade högtalarna om nämns en bit upp brukar (bland annat?) kallas ljudduschar. De fungerar riktigt bra på begränsade avstånd även om de måhända inte nadvändigtvis levererar high end hifi. Själv har jag bara hört såna på Flygvapenmuseum i Linköping.

[Large]

En annan möjlighet är dock att utnyttja ultraljudskällor i kombination med luftens olinjäritet för att skapa en virtuell ljudkälla i en viss punkt, men detta är ganska långt ifrån GDS.

Det var väl en nyhet om ett svenskt (?) företag som skulle göra sådana högtalare för några år sedan. Vet inte om det blev något av det.

Måhända https://www.zenton.se/ du tänker på?

EDIT: Fast kanske inte ändå. Dessa högtalare är nog vad som nämns längre ner bland inläggen.

[I-or]

En annan möjlighet är dock att utnyttja ultraljudskällor i kombination med luftens olinjäritet för att skapa en virtuell ljudkälla i en viss punkt, men detta är ganska långt ifrån GDS.

Det var väl en nyhet om ett svenskt (?) företag som skulle göra sådana högtalare för några år sedan. Vet inte om det blev något av det.

Det har pratats om detta i 25 år, men det fungerar ganska illa i praktiken.

[Belker]

Tack för all input! Jag ska noga beakta vad som skrivits, men först några förtydlingar.

Skitljud är exakt vad jag söker!
Inga problem om de endast är typ i intervallet 15 - 20 kHz, behöver inte finnas något därunder.

De riktade högtalarna om nämns en bit upp brukar (bland annat?) kallas ljudduschar. De fungerar riktigt bra på begränsade avstånd även om de måhända inte nadvändigtvis levererar high end hifi. Själv har jag bara hört såna på Flygvapenmuseum i Linköping.

Ska du jaga bort ungdomar från ett avgränsat område?

[I-or]

Det kanske är målet, men detta gör man bäst med Mozart.

https://nypost.com/2017/08/12/london-thinks-classical-music-can-help-tone-down-crime/

https://www.connexionfrance.com/Archive/Classical-music-scares-off-gangs

[petersteindl]

Ha, du är för snabb, Peter. Jag ville egentligen inte spekulera i hur just de högtalarna var uppbyggda och ändrade till en bättre formulering.

Det kanske är dessa högtalare, vilka uppenbarligen endast utnyttjar sin storlek för riktverkan, inget finlir, alltså: https://panphonics.com/products/#compact.

Riktverkan blir sådär vid 1 kHz med paneler om 60x60 cm.

Det skulle kunna vara dessa. 60*60 cm är nog korrekt mått då jag tar fram linjal och tänker efter. Det är ju dessutom standardmått för kakel, klinker och andra plattor.

Mvh
Peter

[Kronkan]

Stora plana högtalare är väl den vanliga lösningen på att minska spridningen alternativt en linjekälla.

Men här är ett experiment där man åstadkommer riktning med paraboler.



Så en iPhone lite modern pop och ett par paraboler åstadkommer lo-fi med hög riktning