Skuteczność wielu połączonych głośników

Przetworniki elektroakustyczne, obudowy głośnikowe i zagadnienia pokrewne.

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd, Einherjer, OTLamp

Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Skuteczność wielu połączonych głośników

Post autor: Piotr »

Wcześniej jakoś nie zastanawiałem się nad tą sprawą, gdyż nie łączyłem wicej niż dwóch głośników na raz. Wtedy skuteczność wzrasta o 3dB z jednostki mocy z racji większej powierzchni drgającej.

Teraz podchwytliwe pytanie:
Co będzie, kiedy połączymy więcej głośników?
Wszak nasze połączenie dwóch głośników można traktować jako jeden o skuteczności większej o 3dB. Łączymy dwa takie agregaty, czyli w sumie cztery głośniki i powinniśmy dostać zysk 6dB w porównaniu do pojedynczego.
Co będzie dalej? Mam na myśli połączenie bardzo dużej liczby głośników :roll:
Awatar użytkownika
megabit
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1836
Rejestracja: ndz, 10 września 2006, 15:33
Lokalizacja: Poznań

Post autor: megabit »

Przy podwajaniu liczby głośników (powierzchni membrany) --> 3dB wiecej

1 głośnik
2 głośniki -> +3dB
4 głośniki -> +3dB
8 głośników -> +3dB
16 głośników -> +3dB
32 głośniki -> +3dB

itd.
Paweł
pgrzesko@gmail.com

µ Ω ± ÷ Π φ Δ Θ Λ Σ Φ Ψ α β ½ ¼ ¾ ∑ √ ∞ ∫ ≈ ≠
Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Post autor: Piotr »

No to wyobraź sobie taką sytuację:

Mamy głośniki o skuteczności 97dB/W (takie sobie estradowe Beymy).
Jaka będzie skuteczność 32 takich głośników połączonych ze sobą? ;)
Awatar użytkownika
megabit
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1836
Rejestracja: ndz, 10 września 2006, 15:33
Lokalizacja: Poznań

Post autor: megabit »

Imo tak:

1 - 97dB
2 - 100dB
4 - 103dB
8 - 106dB
16 - 109dB
32 - 112dB
Paweł
pgrzesko@gmail.com

µ Ω ± ÷ Π φ Δ Θ Λ Σ Φ Ψ α β ½ ¼ ¾ ∑ √ ∞ ∫ ≈ ≠
Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Post autor: Piotr »

megabit pisze:32 - 112dB
To pytanie pomocnicze:
Jaka będzie wtedy sprawność wyrażona w procentach? ;)
petersz
250...374 postów
250...374 postów
Posty: 288
Rejestracja: pt, 28 lipca 2006, 16:15

Post autor: petersz »

Ale z drugiej strony to bezsensu, łącząc nieskończoną ilość głośników uzyskamy nieskończoną skuteczność.

Im więcej głośników, tym wzór powinien bardziej uwzględniać ich liczbę. Ale jako że najczęściej stosuje się łączenie od dwóch do ośmiu, maksymalnie szesnastu - można to pominąć. Choć moim skromnym zdaniem przy łączeniu już szesnastu głośników, ich skuteczność wcale nie wzrośnie o całe 12dB.

Pozdrawiam,
Piotr.
Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Post autor: Piotr »

petersz pisze:Ale z drugiej strony to bezsensu, łącząc nieskończoną ilość głośników uzyskamy nieskończoną skuteczność.
Właśnie o to mi chodzi.
W powyższym przykładzie już 32 głośniki powinny uzyskać skuteczność 112dB, czyli sprawność 100% :D
petersz
250...374 postów
250...374 postów
Posty: 288
Rejestracja: pt, 28 lipca 2006, 16:15

Post autor: petersz »

Czyli co się dzieje później? Perpetum mobile.

Żeby się dowiedzieć więcej, trzeba by zainteresować się genezą wzoru, z którego oblicza się skuteczność głośników. Podejżewam, że wywodzi on się z bardziej skomplikowanego.

Tak samo, jak liczymy czas spadania piłeczki ping-pongowej z dwóch metrów - pomijamy opory i zawirowania powietrza, a i wynik otrzymujemy z dużą dokładnością. Jednak w przypadku takiej samej piłeczki, lecz zrzuconej z 2000 m - sprawy tak łatwo nie obliczymy.

Pozdrawiam,
Piotr.
Zibi
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 3451
Rejestracja: śr, 23 marca 2005, 18:28
Lokalizacja: Białystok

Post autor: Zibi »

Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Post autor: Piotr »

Sprawność głośnika:

N=(4*pi^2*fs^3*Vas)/(c^3*Qes),
gdzie:
fs [Hz] - częstotliwość rezonansu. Przy dodawaniu kolejnych głośników jest stała.
Vas [m^3] - objętość zastępcza. Jest sumą objęści poszczególnych głośników.
c [m/s] - prędkość dźwięku. Oczywiście nie zależy od ilości głośników.
Qes - dobroć elektryczna głośnika. Qes=(2*pi*fs*Mms*Re)/(Bxl)^2, gdzie:
Mms [kg] - masa drgająca.
Re [ohm] - rezystancja cewki.
Bxl [N/A] - współczynnik siły.

Masa drgająca przy większej liczbie głośników jest sumą, co powinno powodować zmniejszenie skuteczności.
A co z Bxl?
Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Post autor: Piotr »

Kod: Zaznacz cały

Doubling of drivers adds 3 dB to speaker's efficiency. The formula is

   S = Sd + 3 * log2(N)
Czyli przy odpowiedniej liczbie głośników perpetum mobile :|
Lech S.
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 934
Rejestracja: ndz, 14 listopada 2004, 17:26
Lokalizacja: Zawiercie

Post autor: Lech S. »

Piotr, przecież masy układów drgających nie dodają się.Rozpatrując tylko ten aspekt, każdy głośnik pracuje jako niezależna jednostka.
Lech S.
WitekJ
250...374 postów
250...374 postów
Posty: 339
Rejestracja: sob, 6 maja 2006, 23:32

Post autor: WitekJ »

Wzór na skuteczność zespołu kilku głośników wynika z sumowania sie ciśnień akustycznych głośników składowych w punkcie pomiaru (1 metr od zespołu). Wzór będzie tylko wtedy "działał", gdy każdy z głośników zespołu będzie odległy od punktu pomiarowego o metr. O ile jest to możliwe dla dwóch czy czterech głośników, to nie dla 32.
Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Post autor: Piotr »

Lech Sołtysik pisze:Piotr, przecież masy układów drgających nie dodają się.Rozpatrując tylko ten aspekt, każdy głośnik pracuje jako niezależna jednostka.
Chcę potraktować taką wielogłośnikową szafę jako jeden głośnik.
Skoro Vas się sumuje (co powoduje podniesienie sprawności), to Mms też powinna. Nie mam tylko pomysłu na Bxl.

Chyba, że powyższych zależności w ogóle nie można stosować do superpozycji wielu przetworników (dlaczego) :?:

Nadal pozostaje główne pytanie:
Jaka będzie sprawność wielu głośników zasilanych ze wspólnego źródła?
Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Post autor: Piotr »

WitekJ pisze:Wzór na skuteczność zespołu kilku głośników wynika z sumowania sie ciśnień akustycznych głośników składowych w punkcie pomiaru (1 metr od zespołu). Wzór będzie tylko wtedy "działał", gdy każdy z głośników zespołu będzie odległy od punktu pomiarowego o metr. O ile jest to możliwe dla dwóch czy czterech głośników, to nie dla 32.
Dlatego podałem wzór na niemianowaną (lub procentową) sprawność. Ona nie zależy od odległości. Mówi jedynie o proporcji mocy akustycznej wypromieniowanej przez głośnik do mocy elektrycznej dostarczonej do niego.

A swoją drogą, jeżeli zrobimy wystarczająco małe głośniki o wysokim rezonansie, to można uzyskać odległość 1m.
Cały czas są to rozważania teoretyczne :idea: