IngOehman skrev:petersteindl skrev:steveo1234 skrev:subjektivisten skrev:Vad krävs det för system om man vill återge 7 hz @ 115dB @ 3-4 meter under 10% THD?
I ett rum? Gissningsvis någonstans runt 4-8 stycken bra 15".

Det ser ut som ett bra svar.
Istället för att gissa, kan man räkna på saken.
För att kunna göra det behöver man dock starta med några ansater och
konstatera några saker, där ett är så viktigt att jag skulle vilja kalla det
ett postulat.
Postulat:
Avståndslagen gäller inte VARKEN under schroeder frekvensen*, och i ännu
lägre grad under Ffmin - ej heller på avstånd större än rumsradien (jag tror
jag denna gång skippar de fysikaliska skälen för att hålla inlägget kort). Det
spelar därför i stort sett ingen roll hur långt ifrån ljudkällan man befinner sig
i ett normalstort vardagsrum, om frekvensen är 7 Hz (det vill säga när våg-
längden är nära 50 meter lång). Däremot spelar det roll vilka avstånd man
har från högtalarvägg till bakvägg, och mellan sidoväggarna, och takhöjden.
Det påverkar ljudtrycket synnerligt. Nämner det, bara för att så många inte
verkar ha en susning om de extremt stora skillnaderna man har i storrums-
akustiska och smårumsakustiska sammanhang. Den som angriper problemet
med tumregelekvationer får HELT tokiga svar, och än värre blir det om de
kommer från den storrumsakustiska världen.
Ansats 1:
Normalstora rum med dörröppningar kan inte betraktas som slutna rum
under 20-30 Hz. Rum med stängbara dörrar kan i de flesta fall betraktas
som slutna ned till 10 Hz, om väggarna är ordentligt styva, t ex av betong.
Under det läcker de flesta rum trots allt för mycket. Vid sju Hz brukar man
få en ungefärligen riktig uppskattning om man dubblar rummets volym, men
det är långt ifrån en exakt vetenskap att bedöma hur "tätt" ett rum är, eller
hur stuva dess väggar är, utan att defacto mäta upp det. Det är dock lätt
att snabb-undersöka om man behöver räkna på en större volym än den geo-
metriska - bara att lyssna/mäta även utanför rummet!
Är det tyst utanför, så kan man approximera rummet som i sanning slutet.
Finns 7 Hz-signalen även utanför så läcker eller buktar rummet, och den
akustiska volymen är annan än den mekaniska. Mitt förslag på ansats, för
att man skall kunna göra ett överslag, är att Vm*2 kan användas.
Ansats 2:
Ett normalstort vardagsrum är 5*7*2,5 meter.
- - - - -
Så då är det bara att räkna:
px = 115 dB = 11,24 PA. (2^-5*10^(115/20))
Va = 175 000 liter (5*7*2,5*2*10^3)
Pumpvolym = Va*px/pn = 19,67 liter (RMS), vilket är ~56 liter p-p.
Om man vill klara sig med 4 stycken 15"-baselement måste alltså var och en
av dem flytta ungefär 14 liter luft, vilket givet deras typiska membranarea
om 8 dm^2, kräver 17,5 cm slaglängd p-p.
En icke oansenlig effekt kommer även att gå åt för att driva dem. Deras
membran kommer inte att vilja pumpa sådana sträckor utan många watts
genererad övertalsningskraft. En hög kraftfaktor hjälper dock självklart om
man vill ha så mycket kraft per watt som möjligt. Stora lådvolymer är också
till hjälp.
Men de mera normala slaglängder man ser hos de högeffektiva högtalar-
element som används i biografsammanhang (15 mm p-p är inte ovanligt),
så behövs det snarare 50 baselement. Och med en kraftfaktor om 25 N/A,
8 ohm, och lådvolymer om säg 50 liter per element (2500 liter totalvolym),
går det åt 5,5 A peak, det vill säga 120 W RMS, per element (6000 W för
hela systemet alltså), vilket ju är fullt möjligt och rimligt. Så visst går det.
Men jag vill igen påminna om att detta bara är ett överslag, och kanske
var jag orimligt negativ i några av bedömningarna? Dessutom är det som
jag räknade ut ju bara giltigt [s]för sfäriska kycklingar i vakuum[/s] som ett över-
slag - under de premisser som jag angav i ansaterna.
Men, jag tror nog att det hamnar skapligt nära sanningen för de flesta rum
i varje fall (dock inte för t ex bilkarosser, där stora ljudtryck vid subsoniska
frekvenser är väldigt mycket lätttillgängligare). Skall väl reservera mig för
att jag kan ha räknat fel också.
Vh, iö
- - - - -
*Där man når den matematiska övergången mellan nodbetende och bete-
enden som kan betraktas statistiskt (och Ffmin utpekar det absoluta slutet
för registret med reaktiva och tryckhomogena fält, det vill säga övergången
till nodregistret).
PS. En sak som man kan fundera på, är potentiella strukturella problem, som
när man räknar lite på dem, även kan vara en ledtråd till varför man sällan
klarar sig undan med approximationen att väggarna står stilla... Nämligen
vilka krafter man får på en vägg.
Om vi tittar på långväggen i det hypotetiska rummet, så blir sammanlagda
p-p kraften (av trycket i rummet) på den 560 N, vilket motsvarar ungefär
tyngdkraften från en människa. Och det verkar ju inte vara mycket, men
golv är väldigt mycket stadigare än väggar, och om man föreställer sig ett
hus lagt på sidan, och en person som ställer sig på en vägg, så inser man
säkert att den kommer att bukta, om än lite. Mindre än millimetrar.
Men problemet är, att lite räcker...
Den volym kontrabuktningen från ljudtrycket stjäl är ju produkten av bukt-
ningen och den buktande väggens yta. Säg för skojs skull att varje rumsyta
buktar 0,2 mm (p-p) = 0,002 dm (i snitt över ytan) när de hårt arbetande
50 baselementen slår 15 mm var (p-p), och att sammanlagda ytorna har
arean 13 000 dm^2, så inser nog de flesta att de 26 liter som stjäls inte är
försumbara...