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THEMA: Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen?

Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 13 Jan 2020 23:27 #1

  • Opa Uwe
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Hallo Freunde,

ich rechne gerade bissl herum, mit Formeln, die ich im Netz gefunden habe.

Schallpegeladdition gleichlauter Quellen:

Ansatz:
3 dB Zunahme des Schalldruckpegel bei Verdopplung der Chassisanzahl.

Nach Sengpiel online Rechner

1x Beispielchassis: max.Pegel ~100 dB
2x Beispielchassis: max.Pegel ~103 dB
4x Beispielchassis: max.Pegel ~106dB
6x Beispielchassis: max.Pegel ~107,8 dB
8x Beispielchassis: max.Pegel ~109 dB


Dieser Ansatz basiert aber auf der Annahme, dass die Quellen inkohärent sind ( m.A.n. also ausser Phase betrieben werden)

Bei einem DBA wären aber - nach meiner Auffassung - die Schallquellen "in Phase" also kohärent. Damit ergibt sich nach Sengpiel aber folgendes:

1x Beispielchassis: max.Pegel ~100 dB
2x Beispielchassis: max.Pegel ~106 dB
4x Beispielchassis: max.Pegel ~112 dB
6x Beispielchassis: max.Pegel ~115,6 dB
8x Beispielchassis: max.Pegel ~118 dB

Ist zwar alles nur von akademischen Interesse, für mich wäre es aber interessant - schön, wenn ihr etwas dazu beitragen könntet. :sbier: :sbier: :sbier:

Gute Nacht :opi:

Uwe
Letzte Änderung: 14 Jan 2020 16:13 von Opa Uwe.
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 14 Jan 2020 15:54 #2

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Ja, es sind kohärente Schallquellen, also 6 dB Addition.
:)
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 14 Jan 2020 20:58 #3

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Würde das im folgendem Beispiel bedeuten:

Ein 2x9er DBA, bei dem Boxsim und WinISD nur für das vordere Gitter 120db bei 30Hz ausspuckt, dass es in der DBA Summe dann 126db sind, obwohl das hintere Gitter nicht "aktiv" spielt?
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 14 Jan 2020 21:14 #4

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Nein, du darfst das hintere Gitter nicht hinzu zählen - es löscht ja quasi nur aus.
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 14 Jan 2020 21:35 #5

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Micha schrieb:
Nein, du darfst das hintere Gitter nicht hinzu zählen - es löscht ja quasi nur aus.

Okay das meinte ich ja. Rechnet so ein Simulationsprogramm denn jetzt kohärent oder inkohärent?
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 14 Jan 2020 22:02 #6

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Ich würde sagen inkohoränt, weil es ja nichts von dem DBA oder SBA weiß.
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 14 Jan 2020 23:25 #7

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Squeezeman schrieb:
Ich würde sagen inkohoränt, weil es ja nichts von dem DBA oder SBA weiß.

Das würde erklären, warum die DBAs die ich in der Praxis gemessen habe, immer lauter konnten als die Sim es sagt.
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 08:44 #8

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Ich kann zwar nicht mit Sicherheit sagen, ob sich die Treiber mit 3 oder 6 dB addieren.

In einem DBA nimmt der Schalldruck allerdings nur mit 3dB, statt wie normal mit 6dB ab. Das kommt durch die Verbreitung des Schalls als ebene Wellenfront, statt als klassische Kugelwelle.
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 09:12 #9

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Hallo

ich denke es ist eine Mischung aus beidem.
Da gleiche Chassi verwendet werden, die meist mit einer Endstufe betrieben werden sollten die Chassi an sich kohärent sein.
Da aber der Abstand der Chassi zum Referenzplatz nicht identisch ist müßten sie daher am Referenzplatz inkohärent spielen.
Die Wahrheit müßte also dazwischen liegen.

VG Jochen
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 09:20 #10

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macelman schrieb:
Hallo

ich denke es ist eine Mischung aus beidem.
Da gleiche Chassi verwendet werden, die meist mit einer Endstufe betrieben werden sollten die Chassi an sich kohärent sein.
Da aber der Abstand der Chassi zum Referenzplatz nicht identisch ist müßten sie daher am Referenzplatz inkohärent spielen.
Die Wahrheit müßte also dazwischen liegen.

VG Jochen

Hallo Jochen,

eigentlich sollte man spätestens am Referenzplatz(=Messstelle) eine ebene Welle erwarten können, da sind die Einzelchassis quasi gar nicht existent. Es ist wäre so, als ob ein einziges Riesenchassis den Schall erzeugt.

Oder anders formuliert, wären die Einzelchassis nicht kohärent ( = in Phase ) würde sich gar keine richtige ebene Welle ausbilden.

Gut fand ich in diesem Zusammenhang den Hinweis von Nils, dass sich durch die Annahme einer kohärenten Schallabstrahlung, der gemessene maximale Schalldruck ( vs. Simulation) gut erklären ließe. :sbier:

LG

Uwe


am
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 09:31 #11

  • Mankra
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So schwierig ist das Ganze doch nicht:
Jede Verdoppelung an Lautsprecher+ zugespielter Leistung sind +6dB max. Pegel.

Bei einem DBA ist das hinter Gitter keine aktive Schallquelle, sondern nur ein "Sauger". D.h. bei einem DBA wird nur die vordere Wand gezählt.

Durch die Linearwelle nimmt die Lautstärke bei einem SBA/DBA nur 3dB, statt 6dB pro Abstandsverdoppelung ab.
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 09:44 #12

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Hallo Uwe

Auch wieder war.
Ich meine das mal gemessen zu haben als ich testen wollte ob die chassi nicht verfolgt sind und meine es waren so 3-4db mehr pro chassi.

Ich schau mal ob ich die Messung noch hab

VG Jochen
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 12:12 #13

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Mankra schrieb:
So schwierig ist das Ganze doch nicht:
Jede Verdoppelung an Lautsprecher+ zugespielter Leistung sind +6dB max. Pegel.

Bei einem DBA ist das hinter Gitter keine aktive Schallquelle, sondern nur ein "Sauger". D.h. bei einem DBA wird nur die vordere Wand gezählt.

Durch die Linearwelle nimmt die Lautstärke bei einem SBA/DBA nur 3dB, statt 6dB pro Abstandsverdoppelung ab.

Fast richtig ;)
Grundsätzlich: Kohärent sollten natürlich alle Treiber eines Gitters sein, sonst hast Du was falsch gemacht : q
Und damit hast Du wie Mankra schrieb +6dB bei doppelter Treiberzahl und gleichzeitig doppelter Gesamtleistung.
Die Pegelabnahme pro Entfernungsverdoppelung hängt ja mit der Oberfläche der Wellenfront, also der Ausbreitungsform zusammen. Bei einer Kugel ändert sich die Oberfläche mit r², das sind dann 6dB für den Schalldruck, eine Zylinderfläche (Line Array) ist proportional zu r, also nur noch 3dB, und bei einer Ebene (DBA) ändert sich die Oberfläche der ebenen Wellenfront überhaupt nicht mit Durchwandern des Raums, dementsprechend bleibt der Pegel unabhängig von der Entfernung zur Quelle gleich (zumindest im theoretischen Idealfall)
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 12:56 #14

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Mankra schrieb:
So schwierig ist das Ganze doch nicht:
Durch die Linearwelle nimmt die Lautstärke bei einem SBA/DBA nur 3dB, statt 6dB pro Abstandsverdoppelung ab.

Hallo Mankra,

schön, wenn das alles so leicht für dich ist.

Oder vielleicht doch nicht?: ;) :sbier:

- Ein SBA/ DBA strahlt keine Linearwelle (=Zylinderwelle ) sondern eine ebene Welle ab.

- Der Begriff Lautsstärke ist hier leider völlig falsch, wir reden hier nicht von psychoakustischen sondern von physikalischen Größen. Der Einfachheit halber vom Schalldruckpegel (SPL), denn den misst man mit den üblichen Meßgeräten.

- Die Pegelabnahme von 6 dBSPL bzw. 3 dBSPL bei Kugelstrahlern bzw. Linienstrahlern gilt nur im Freifeld. Diese Annahme ist also für die Betrachtung im Heimkino falsch! Hier geht man wohl von 2...3 dBSPL bei Kugelstrahlern aus ( obwohl ich hierzu leider keine gesicherte, wissenschaftliche Quelle benennen kann.)


Zu Pegelabnahme für ebene Wellen in geschlossenen Räumen habe ich auch keine verlässlichen Unterlagen gefunden, tendiere aber hier zur Meinung von zxlimited und gehe von ganz niedrigen Pegelabnahmen auf Grund von innerer und äußerer Reibung aus.


LG :sbier:

Uwe
Letzte Änderung: 15 Jan 2020 12:59 von Opa Uwe.
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 15:01 #15

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Opa Uwe schrieb:
...
- Die Pegelabnahme von 6 dBSPL bzw. 3 dBSPL bei Kugelstrahlern bzw. Linienstrahlern gilt nur im Freifeld. Diese Annahme ist also für die Betrachtung im Heimkino falsch! Hier geht man wohl von 2...3 dBSPL bei Kugelstrahlern aus ( obwohl ich hierzu leider keine gesicherte, wissenschaftliche Quelle benennen kann.)

Völlig korrekt Uwe, das Freifeld hatte ich unterschlagen. Eine gesicherte wissenschaftliche Quelle kann es nicht geben, zumindest keine allgemeingültige, da die Pegelagnahme im Raum maßgeblich von der Bedämpfung des selbigen abhängt. Grenzwertbetrachtung: Hallraum -> D2s = 0dB (unabhängig von der Abstrahlung!)
Reflexionsarmer Vollraum -> D2s = 6dB für Kugelstrahler und 3dB für Linienstrahler. Die "Wahrheit" wird im normalen Hörraum irgendwo dazwischen liegen, und zwar abhängig von der Nachhallzeit näher am einen oder näher am anderen Extrem.
Ein DBA wiederum würde in einem RAR nicht wirklich funktionieren, es braucht die Begrenzungswände mit theoretisch Null Absorbtion (es sei denn natürlich, die Ausdehnung des Gitters wäre sehr viel größer als die abgestrahlte Wellenlänge und die Entfernung zur Schallquelle) . Nur dann kommen die 0dB Pegelabfall zustande. Je nachdem wie stark die Begrenzungsflächen absorbieren, wird das D2s auch beim DBA von Null verschieden sein.

Grüßle, Martin
Letzte Änderung: 15 Jan 2020 15:38 von zxlimited.
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 15:21 #16

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Hallo Martin,

hilf' mir, was ist D2s ?

LG

Uwe
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 15:28 #17

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Schalldruckpegelabnahme pro Entfernungsverdoppelung.
Das 2,s müsste man eigentlich tiefgestellt, als Index schreiben, aber keine Ahnung wie das hier geht ;)
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 17:24 #18

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zxlimited schrieb:
Fast richtig ;)
Grundsätzlich: Kohärent sollten natürlich alle Treiber eines Gitters sein, sonst hast Du was falsch gemacht : q
Und damit hast Du wie Mankra schrieb +6dB bei doppelter Treiberzahl und gleichzeitig doppelter Gesamtleistung.
Die Pegelabnahme pro Entfernungsverdoppelung hängt ja mit der Oberfläche der Wellenfront, also der Ausbreitungsform zusammen. Bei einer Kugel ändert sich die Oberfläche mit r², das sind dann 6dB für den Schalldruck, eine Zylinderfläche (Line Array) ist proportional zu r, also nur noch 3dB, und bei einer Ebene (DBA) ändert sich die Oberfläche der ebenen Wellenfront überhaupt nicht mit Durchwandern des Raums, dementsprechend bleibt der Pegel unabhängig von der Entfernung zur Quelle gleich (zumindest im theoretischen Idealfall)
Stimmt, da war ich gedanklich beim LineArray.
Opa Uwe schrieb:
- Der Begriff Lautsstärke ist hier leider völlig falsch, wir reden hier nicht von psychoakustischen sondern von physikalischen Größen. Der Einfachheit halber vom Schalldruckpegel (SPL), denn den misst man mit den üblichen Meßgeräten.
Suchst unbedingt das Haar in der Suppe?
Wenns damit glücklich bist, ersetze den allgemeinen Begriff Lautstärke mit SPL oder auch dB.
Ändert nichts an der einfachen Antwort zur gestellten Frage: +6dB bei doppelter Anzahl und Leistung von Lautsprechern
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 18:44 #19

  • FoLLgoTT
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Es gab hier schon ein paar richtige Antworten und ein paar Falsche... ;)

Richtig: es handelt sich um kohärente Schallquellen auf dem Gitter, weil die Entfernung (deutlich) kleiner als die Wellenlänge ist. So dimensioniert man in der Regel ein DBA (2 horizontal und 2 vertikal reichen dafür in den meisten Räumen für den Bereich unter 80 Hz).

Richtig: die Fläche der ebenen Welle ändert sich nicht. Daher sinkt der Schallpegel nicht über der Entfernung (von den geringen Verlusten an den Wänden mal abgesehen). Das habe ich übrigens schon vor 13 Jahren an meinem ersten DBA gemessen (leider sind die Bilder nicht mehr da). Das Problem, dass der Pegel der Frontlautsprecher in der zweiten Sitzreihe dann nicht mehr zum DBA passt, wurde dort auch schon diskutiert.

Übrigens fällt der Pegel von Kugelstrahlern auch im Heimkino mit 6 dB pro Entfernungsverdopplung. Heimkinos sind in der Regel so stark bedämpft, dass die Reflexionen kaum Pegel dazugeben. Und Diffusschall existiert in kleinen Räumen* ohnehin nicht.

*alles, was deutlich kleiner als eine Halle oder Saal ist

Gruß
Nils
Letzte Änderung: 15 Jan 2020 20:33 von FoLLgoTT.
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Sind SBA/ DBA kohärente Schallquellen? 15 Jan 2020 20:03 #20

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FoLLgoTT schrieb:
...
Übrigens fällt der Pegel von Kugelstrahlern auch im Heimkino mit 6 dB/Okt pro Entfernungsverdopplung. Heimkinos sind in der Regel so stark bedämpft, dass die Reflexionen kaum Pegel dazugeben. Und Diffusschall existiert in kleinen Räumen* ohnehin nicht.

*alles, was deutlich kleiner als eine Halle oder Saal ist

Gruß
Nils

Moin Nils, das ist jetzt aber eine sehr gewagte Aussage! :waaaht:
Nehmen wir mal einen typischen Heimkinoraum mit 50m^3 und einer brutal niedrigen Nachhallzeit von 0,2s. Dann ergibt sich für einen Kugelstrahler ein Hallradius von rH = sqrt(50 / (340*0,2)) = 0,857 m. Das bedeutet, am Hörplatz kommt eigentlich von jedem Lautsprecher bereits mehr Diffusschall als Direktschall an. Mal ganz abgesehen davon, dass 0,2s im Tiefbass kaum realisierbar sind.
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