Känsligheten i högtalare?

[Morello]

Enheten är Bell, prefixet är "d" och förutsättningar är 1 meter och 2, 83 V.

[Svante]

Enheten är Bell, prefixet är "d" och förutsättningar är 1 meter och 2, 83 V.

Enheten är faktiskt "bel" om man ska vara riktigt noga

http://physics.nist.gov/cuu/Units/outside.html

Gement "B" och ett "L".

[Nattlorden]

Är ni klara nuuuuuu?

[i]

Jag misstänker att trådskaparen tycker att han fått tillräckligt med svar nu...

[soundbrigade]

Är ni klara nuuuuuu?

Dj*lars, du hann före mig.

OK ett tillägg:

Om ni är klara kan ni i tre enkla meningar sammanfatta svaret??!!

[SirAnselm]

Jag misstänker att trådskaparen tycker att han fått tillräckligt med svar nu...

Ha ha, jag gav upp efter typ 7-8 inlägg...

[soundbrigade]

Jag avskyr all sorts censur, men tycker att herrar akademiker skulle tänka på frågan, vem som frågade och varför. Hade jag varit novis, ställt en fråga och fått dessa svar PLUS ett trist tjôt om vem som har mest rätt, hade jag nog lämnat forumet.

Den intellektuella nivån och kunnandet är enormt här inne men man kan slå ihjäl folk med kunskap om man inte ser upp.

[i]

Jag avskyr all sorts censur, men tycker att herrar akademiker skulle tänka på frågan, vem som frågade och varför. Hade jag varit novis, ställt en fråga och fått dessa svar PLUS ett trist tjôt om vem som har mest rätt, hade jag nog lämnat forumet.

Den intellektuella nivån och kunnandet är enormt här inne men man kan slå ihjäl folk med kunskap om man inte ser upp.

Å andra sidan kan det vara värre att bli ignorerad (dvs få inga svar alls). Tycker jag i alla fall.

På många fora är det många frågor och få svar. Det kan man i allmänhet inte beskylla faktiskt.se för...

[SirAnselm]

Jag försöker med en sista fråga:

Om en konstruktör av en högtalare, en stativare kanske, vill göra en högtalare med så bra ljud som möjligt, som går så djupt som möjligt i frekvensen, men han kanske av någon anledning bara har en viss volym att "leka" med.

Vad har han för val? Kan han påverka känsligheten utan att öka volymen på lådan? T.ex. genom element- och filterval?

Nu har jag inget exempel ur den riktiga världen i huvudet, men om ni tänker er en stativare från ett känt märke som är skapligt trögdriven. Hade den kunnat göras med högre känslighet/verkningsgrad? Utan att ändra på lådan? Kanske t.o.m utan att byta ut elementen?

[SirAnselm]

Å andra sidan kan det vara värre att bli ignorerad (dvs få inga svar alls). Tycker jag i alla fall.

På många fora är det många frågor och få svar. Det kan man i allmänhet inte beskylla faktiskt.se för...

Absolut! Är oerhört tacksam för de svar som givits, även om många översteg min kunskapsnivå inom det här området. Förhoppningsvis har jag ju lärt mig något på köpet!

[IngOehman]

Enheten är inte "dB", utan "dB@2,83 volt, 1 meter" (t ex).

Detta är tillräckligt illa för att jag ska göra ett avsteg från mitt dekret.

Dekret av.

Enheten är dB.

2,83 volt, 1 meter och fö även hel/halvrymd eller vilken annan förutsättning som helst är just förutsättningar för mätningen. Ska mätfrekvensen kanske stå med i enheten också?

Själva tecknet "@" (engelska "at"-sign) säger ju att det är ett villkor för mätningen eller hur?

Visserligen är begreppet känslighet normalt definierat som "hur mycket får jag ut per insignal", men då gör man det på linjära storheter. Mikrofoner tex har en känslighet i mV/Pa. Högtalare skulle kunna ha en känslighet mätt i Pa/V, men det har blivit en de facto-standard att mäta den i dB under vissa givna förutsättningar i stället.

Dekret på.

Ditt inlägg är tyvärr retoriskt trams från början till slut.

Att enheter innehåller villkår är inget ovanligt. Det är lika rimligt att kalla "dB@2,83 V, 1 meter" för en enhet (enhet = det man mäter i) som det är att kalla t ex "ANSI-lumen", "SAE-hästkrafter" eller för enheter - viket man gör. Det är ju det de är!

Lika självklart är det att en enhet kan innehålle ett prefix, och i SI-systemet finns det till och med en grundenhet som gör det; kg.

En enhet är i de här sammanhangen för det mesta helt enkelt "något som man mäter något i". Jag har nota bene inte skrivit varken "grundenhet" eller "SI-enhet". Känslighet mäts inte i dB, och inte eller i "dB/2,83V/1m", vilket dock är vanligt att se enheten skriven som.

Påståendet att man mäter känslighet i dB (det som kommer ut ur högtalaren) är lika enfaldigt som att påstå att man mäter en förstärkares gain i V (det som kommer ut ur förstärkaren). Förstärkargain mäts i volt per volt (vilket ockå kan skrivas "gånger").

Att enheten dB är olinjär bereder inget problem när man använder @ för att definiera insignalshalvan av enheten. Det är dock viktigt att minnas att man inte kan skala om en känslighetsangivelser varken godtyckligt eller matematiskt - eftersom de gäller bara enligt angivelsen. Det är ju inte givet med vilken hastighet ljudtycket sjunker med avståndet från en okänd högtalare.

Enhet har flera betydelser:

Något mångfaldigt eller sammansatts egenskap att utgöra en helhet, t ex riksenhet
Något mångfaldigt eller sammansatt som agerar som en enhet, t ex avdelning i en organisation
Den enklaste eller minsta självständigt fungerande delen i en helhet, t ex beståndsdel, taxeringsenhet,
Måttenhet, till exempel i SI-systemet SI-enhet.
I matematiken finns enheter.
Enhet, svenskt politiskt parti Enhet (parti).

Du har dock självklart rätt i att det heter bel och inte Bell. Att enheten stavas med liten begynnelsebokstav gäller förresten de flesta enheter som uppkallats efter ett egenamn, trots att enheten förkortad ofta stavas med stor bokstav (volt / V exempelvis). Det enkla L:et i bel är dock lustigt.


Vh, iö

- - - - -

PS. Det är förresten bra att du rättade grodan om verkningsgrad vid dubblering av ljudkällor i basområdet, som du kom med tidigare i tråden.

[Max_Headroom]

Någon som har några praktiska förslag på hur man kan öka känsligheten för en given nedre gränsfrekvens vid en given lådvolym?

[IngOehman]

Jag försöker med en sista fråga:

Om en konstruktör av en högtalare, en stativare kanske, vill göra en högtalare med så bra ljud som möjligt, som går så djupt som möjligt i frekvensen, men han kanske av någon anledning bara har en viss volym att "leka" med.

Vad har han för val? Kan han påverka känsligheten utan att öka volymen på lådan? T.ex. genom element- och filterval?

För att kunna svara på den frågan rimligt enkelt måste lite förutsättningar som begränsar komplexiteten sättas.

Jag utgår därför att det handlar en normal dynamisk högtalare, och därtill en i ekofri miljö presterande högtalare som är liten i förhållande till våglängden den alstrar, och som dimensioneras för en butterworthliknande tonkurva och att undre gränsfrekvensen definieras som den där nivån är -3dB relativt det linjära området.

I princip kan man då göra dessa saker:

1. Minimera onödiga förluster i alla fysikaliska dimensioner. Lustigt nog ingår inte elektriska serieförluster i det påståedet dock, för de behöver faktiskt inom vissa ramar inte kosta varken verkningsgrad eller känslighet - om frihetsgraderna i dimensioneringen inluderar elemetets alla parametrar! (Det är dock för knepigt ämne att utreda här på faktiskt. Det vill säga jag hinner inte.)

2. Välja en lägre impedans. Det påverkar dock inte verkningsgraden positivt, bara känsligheten, och i förekommande fall max tillgänglig ineffekt. Det handlar alltså egentligen om att optimera effektuttaget från förstärkaren bara.

3. Man kan välja den bästa principen, vilket är basreflexlådan. Det är alltså basreflexlådan som (givet premisserna ovan) av alla lådkonstruktioner ger den bästa ekvationen med avseende på känslighet givet lådlitenhet och basförmåga. Självklart förutsätts även här att elementens dimensionering är fri, det vill säga möjlig att optimera för respektiva lådkonstruktion.

Nu har jag inget exempel ur den riktiga världen i huvudet, men om ni tänker er en stativare från ett känt märke som är skapligt trögdriven. Hade den kunnat göras med högre känslighet/verkningsgrad? Utan att ändra på lådan? Kanske t.o.m utan att byta ut elementen?

Ja, troligen.

Det är dock inte bara en fråga om att undvika onödiga förluster, utan även en fråga om att kontrollera alla oönskade resonanssystem som uppkommer under konstruerandet, vilket i ogynnsamma fall betyder att mer eller mindre stora förluster måste införas. Självklart kommer då också ens egna toleranser för de där "collaterala felen" in.

För att kunna svara på frågan i mera detalj måste man därför nästan gå in på specifika praktiska fall. Förutsättningarna är ju olika i olika konstruktioner, beroende på hur mycket "smuts" som ingår i grundkonstruktionen.


Vh, iö

[Svante]

Faktum är att enda sättet att få ordning på känslighetssoppan är att säga att

1. Känslighetens enhet är bel, men att man oftast skriver decibel, dB.

2. Referensen för känslighet är 7,07 µPa/V ( = 20µPa / 2,83 V)

Så, om högtalaren levererar ett ljudtryck på 0,2 Pa när vi lägger på 1 V så blir känsligheten 20*log10 ( (0,2 Pa/V) / (7,07µPa/V) )=89 dB.

Lite äckligt att skriva ut enheterna sådär i formeln, men det klargör kanske vad jag menar.

[IngOehman]

Du får tycka hur tossigt du vill.

(Även om du självklart har rätt i att man KAN ange känslighet linjärt (i Pa*m/V [pascalmeter per volt] om man vill ha med de kompletta förutsättningarna) men det är olämligt eftersom inte alla högtalares avståndeberoende är linjärt. För små rundstrålande högtlare går det bra dock! )

Det förändrar inte att känslighet i verkligheten är en angivelse som berättar om utsignalen i förhållande till insignalen, precis som när det gäller gain i en förstärkare. Tvärtom styrker det just detta!


I själva verket är begreppet känslighet en av de minst entydiga, det vill säga mest flexibla, och man talar ofta om även ingångsskänslighet (som är en sorts inverterad gain). Då är enheten för förstärkare exempelvis 1 V/28,3V eller om man föredrar att kalla det 1 V @ 100W i 8 ohm (=THX). Även här har vi ju ett olinjärt samband mellan V och W (kvadratiskt) och enheten (som använder grundenheterna volt och watt) bör skrivas med @-tecken och inte med några opertionstecken (+, -, *, /).

En semantisk lustighet med ingångskänslighet är att det inte är givet om en hög känslighet betyder en liten eller en stor siffra...

Fast inget hindrar att man bara anger grundenheten och sen anger villkorsdelen inom parantes. Då kan högtalarkänslighet anges som 87 dB (2,83 volt, 1 meter). Tyvärr leder sådan förslappning dock ofta till att villkorsdelen bortfaller helt, och angivna data går inte att veta vad de betyder när det bara finns en halv enhet kvar. Det finns exempelvis småhögtalarelement (för inbyggnad i walkitalkies och liknande) som anger känslighet i enheten "dB @ 1V, 10cm", och då är det ju lit trist när okunniga återförsäljare tappar bort hälften av informationen och anger känsligheten i dB.

Elementet har i verkligheten en känslighet om 75dB @ 2,83V, 1m, vilket sammanfaller ungefär med 86 dB @ 1V, 10cm. På återföräljarens hemsida står det sen bara "känslighet 86 dB". Hur tolkar med det om man inte vet att enheten förkortats?


Vh, iö

[Svante]

Det måste betyda att hr Öhman blir helt villrådig när man säger att "ljudtrycksnivån var 94 dB". Jag har ju inte angett att referensen var 20 µPa.

Givet referensen i mitt tidigare inlägg är det inte alls konstigt att en högtalare har en känslighet på 89 dB. Referensen är underförstådd och rätt väl overenskommen om än implicit. Jag medger att det är ovanligt att skriva den som 7,07 µPa/V, men implicit är det ju det man gör när man skriver @2,83V...

[IngOehman]

Nej, du har fel igen. Det blir jag inte. Det ingår i definitionen på begreppet "ljudtrycksnivå".

Pucko.


Däremot är det ett faktiskt problem att många är slarviga att ange eventuella vägningar.

När enheten är dB(A) är det bra om det framgår, om angivelsen skall kunna tolkas. Men du inser väl inte att dB(A) är en enhet skild från dB heller...

(Andra exempel på dB-baserade enheter är dBm, dBu och dBV, som allihopa kräver att den som skall läsa dem känner till definitionerna på dem. Det är inget ovanligt alls att så är fallet.)


Vh, iö

[Nattlorden]

*petar in bortglömd smiley i inlägget ovan*

[IngOehman]

Tack, men jag vet inte om Svantes retoriskt trams är så mycket att smila åt.

Men okejdå:

När man inte vet om man skall skratta eller gråta över något är det trots allt ändå roligare att skratta.
Men det är å andra sidan roligare att skratta åt kul saker. Knepigt...


Vh, iö

[Morello]

Vad är detta för samtalston?

[IngOehman]

Ja, fast samtidigt blir det ju lite fri lunch över att använda två högtalare.
Verkningsgraden stiger ju med en faktor [s]fyra[/s] två för låga frekvenser.

Eller hur?

Edit: Pinsamt att det kom från mig... Uteffekten från två parallellkopplade högtalare stiger med en faktor fyra, men eftersom ineffekten fördubblas så stiger verkningsgraden bara med en faktor två.

Vid låga frekvenser.

Fy på mig.

Fast lite fri lunch är det ju ändå.

Det du påstår är fortfarande felaktigt. Det framgår inte att verkningsgradsökningen fordrar att högtalarna står tätt ihop.

Om de har en undre gränsfrekvens om säg 40 Hz och befinner sig säg 4 meter isär (vilket inte är varken ovanliga egenskaper hos högtalare eller en ovanlig möblering) så kommer verkningsgraden för de två tillsammans att vara snarlik den för en av dem, spelandes ensam.

Du bör kanske korrigera ditt inlägg igen, tills det blir rätt.


Vh, iö

[IngOehman]

:( Vad är detta för samtalston?

Ja, man borde verkligen få slippa se sådant som:

"tillräckligt illa för att jag ska göra ett avsteg från mitt dekret"

"...hr Öhman blir helt villrådig..."




Vh, iö

[Morello]

Ja, det där med dekret tycker jag verkar onödigt. Vuxna människor borde kunna kommunicera utan att raljera för mycket eller kalla varandra för "pucko".

[Svante]

Ja, fast samtidigt blir det ju lite fri lunch över att använda två högtalare.
Verkningsgraden stiger ju med en faktor [s]fyra[/s] två för låga frekvenser.

Eller hur?

Edit: Pinsamt att det kom från mig... Uteffekten från två parallellkopplade högtalare stiger med en faktor fyra, men eftersom ineffekten fördubblas så stiger verkningsgraden bara med en faktor två.

Vid låga frekvenser.

Fy på mig.

Fast lite fri lunch är det ju ändå.

Det du påstår är fortfarande felaktigt. Det framgår inte att verkningsgradsökningen fordrar att högtalarna står tätt ihop.

Om de har en undre gränsfrekvens om säg 40 Hz och befinner sig säg 4 meter isär (vilket inte är varken ovanliga egenskaper hos högtalare eller en ovanlig möblering) så kommer verkningsgraden för de två tillsammans att vara snarlik den för en av dem, spelandes ensam.

Du bör kanske korrigera ditt inlägg igen, tills det blir rätt.


Vh, iö

Inte alls. Det står ju där, måhända uttryckt på ingenjörsvis.

Nåväl, "dekret på" skrev jag för några inlägg sedan, jag önskar jag aldrig hade skrivit "dekret av". Jag ser redan nu vart det är på väg.

zip.

[E]

Tusen tack för att du reder ut fakta rimligt oförenklat, Ing. Öhman!

(Tycker nog som Morello emellertid att pucko är lite onödigt att kalla någon,
men jag antar att ni känner varandra så pass bra att ni tål sådant.)

Mvh E*

[Sigurd_Ruschkowski]

SirAnselm -
din tråd har fått en lite tråkig inriktning och kanske jag är en del av orsaken till detta. Ber om uräkt för detta.

Ino - jag avstår medvetet från att kommentera ditt inlägg då jag inte ser något fruktbart i att svara.




Mvh
Sigurd

[i]

Jag måste nog säga att storleken på oenigheterna skiljer sig starkt från storleken på känslorna.
Föreslår en vuxnare ton. Ni är ju inte syskon i alla fall!

[Morello]

Inte alls. Det står ju där, måhända uttryckt på ingenjörsvis.

Ja, men en lekman (mediastudent?) förstår nog inte.

"Avståndet mellan ljudkällorna skall vara avsevärt mindre än våglängden"

[soundbrigade]

BILDER och ILLUSTRATIONER är till stor hjälp tror jag.

[Morello]

Ang känslighet:

Ljudtrycket anges logaritmerat (kotra en referens) och villkoren i meter och volt. Det är tre storheter, vilket kräver tre enheter då dessa inte krivs som ett bråk.