PDA

Ver la Versión Completa : Suma de SPL en Subwoofers



Uziel David Huerta
02 sep 2017, 13:43
Que tal amigos. Aquí en el cajón de Sastre encontré un artículo de d&b audiotechnik sobre electroacústica básica, ahí explican que cuando pones un subwoofer junto de otro. Siendo la misma fase, co-relacionadas, en un mundo perfecto, tomando en cuenta sólo fórmulas hay un aumento de 6dB en el SPL. Los calculadores del DopA, indican lo mismo. Yo estoy de acuerdo.

Sólo quisiera saber, ¿ porque se usa la fórmula 20log(SPL2/SPL1), en lugar de 10log(SPL2/SPL1), para hacer los cálculos?. Les agradezco mucho su ayuda.

Pedro Ghiguly
02 sep 2017, 15:29
Hola Uziel
Hace poco estuve en hispasonicos tratando de averiguer por los dB que podia entregar un CD, asi que me puse a investigar el tema. Resulta que los dB deben referirse a una magnitud fisica, y se refieren a potencia preferentemente. Ahora, para unidades de potencia, se usa el sistema de dB(potencia) = 10 log(decimal) de (potencia medida / potencia referencia). Pero en las magnitudes de amplitud, sean volt presion, etc, , y para tener correlacion con la potencia se usa dB(amplitud) = 20 log(dec) de (magnitud medida/ magnitud referencia) . Te debe resultar tan molesto como a mi, pero es asi.
Esto es porque las potencias son proporcionales al cuadrado de la amplitud de la fuerza, presion, volt u otra magnitud que la origina. Suponte que estamos hablando de determinados volt sobre una impedancia de 8 ohm, si duplicamos esos volt, entonces se duplican los amperes tambien, y dado que watt = volt X amper, entonces los watt se cuadruplican, de ahi viene la proporcionalidad al cuadrado de la magnitud original.
Los SPL, son sound pressure level, presion, y no potencia. Y cuando se habla de potencia sonora, se refiere a watt/metrocuadrado, y creo que es muy confuso hablar de la misma cuando presion no es potencia.
La potencia sonora se obtiene de la siguiente formula Watt/ metro cuadrado = presion al cuadrado / rho * c
donde rho es la densidad del aire ( o medio de transmision) y c la velocidad de propagacion en el medio, sonido en el aire en este caso
Entonces, los dB SPL son 20 log (p medida / p ref) , y la presion de referencia es de 20 micropascales
Notable el oido humano, que tiene una sensibilidad para sonidos de 1000000 (un millon) de veces de diferencia de amplitud de presion, o sea de un millon de veces un millon de diferencia de potencia sonora (12 ceros) , y resulta que la maxima potencia que soportan es de 1 watt / metro cuadrado , aproximadamente, que corresponden a cerca de 120 dB SPL a la densidad y velocidad del sonido normalmente
Bien, estas han sido mis averiguaciones
Lo que finalmente no pude averiguar es cuantos dB pueden generar los 16 bit de amplitud de un CD
Saludos

Uziel David Huerta
02 sep 2017, 16:27
Que tal Sr Pedro. Gracias por responder.
Excelente respuesta. Yo estoy convencido que la suma de 120dB+120dB=126dB, sólo que traigo una alegata con un grupo de ingenieros que aseguran son 123dB, ellos insisten en usar 10log, y resulta en un incremento sólo de 3dB. Sólo quisiera tener clara la idea y justificación del resultado para mi, a ellos no los voy a sacar de su idea.

Martín Almazán
02 sep 2017, 17:08
Sólo quisiera saber, ¿ porque se usa la fórmula 20log(SPL2/SPL1), en lugar de 10log(SPL2/SPL1), para hacer los cálculos?. Les agradezco mucho su ayuda.

Para voltajes y presión se usa 20. Realmente es el log10 (logaritmo en base 10) de los cuadrados de las presiones (o voltajes), o sea 10*log10(SPL2^1/SPL1^2), aunque matemáticamente podemos simplificarlo a 20*log10(SPL2/SPL1)

Martín Almazán
02 sep 2017, 17:18
Que tal Sr Pedro. Gracias por responder.
Excelente respuesta. Yo estoy convencido que la suma de 120dB+120dB=126dB, sólo que traigo una alegata con un grupo de ingenieros que aseguran son 123dB, ellos insisten en usar 10log, y resulta en un incremento sólo de 3dB. Sólo quisiera tener clara la idea y justificación del resultado para mi, a ellos no los voy a sacar de su idea.

Si tenemos un altavoz que genera 1 pascal de presión y otro que genera lo mismo, en fase se sumarán a 2 pascales. Eso son 6 dB más ya que para presión calculamos el logaritmo decimal de los cuadrados de la presiones.

En un descampado podemos hacer una medida cercana para los que insistan en los 3 dBs.

La confusión viene de la aparente contradicción de que si lo planteamos como el doble de potencia tendríamos 3 dBs más. Ahí las explicaciones se vuelven más complicadas ...

La pregunta es similar al efecto de colocar un subwoofer en el suelo. En su día hubo en el foro un profundo debate con pesos pesados como Mauricio Gutiérrez (Magú) y Suso Ramallo (http://fors.doctorproaudio.com/messages/29791.html).

Uziel David Huerta
02 sep 2017, 18:03
Vaya, que buenas respuestas. Voy a leer todo ese artículo de subwoofers en el piso. Por cierto, esa empresa d&b, tiene mas artículos para leer ??, algo mas sobre acústica?.

Pedro Ghiguly
03 sep 2017, 08:09
Estimado Uziel
Sere mas claro
Con 2 veces la potencia original, usando un amplificador a la mitad de ohms, o usando 2 amplificadores directamente, seria un incremento de 3 dBW, pero SPL no es potencia, es sound pressure level, nivel de presion, asi como los volt no son potencia y los kg fuerza, tampoco lo son. Entonces 3 dBW, implican 6 dB SPL, por todas las razones explicadas antes
Solo queria dejar el punto debidamente aclarado
Saludos

Pedro Ghiguly
03 sep 2017, 17:23
Debo disculparme.
Me he pasado la tarde revisando posteos y definiciones, y ahora solo estoy mas confundido
En el libro para la universidad de fisica, de Sears Zemansky, se hace referencia a dB, pero no especifica SPL, ni otra unidad al efecto.
Lo que queda claro, es que la potencia es proporcional al cuadrado de la presion. Pone, textualmente , que el umbral de audicion, es de 20 micropascales , tomado arbitrariamente como nivel cero. Y la maxima diferencia de audicion, hasta el umbral de dolor, es un millon de veces esa presion, Y tambien esta especificado, que entre el umbral de audicion y el umbral de dolor, la maxima diferencia de potencia, es de un millon de millones de veces . Y pone claramente 120 dB como umbral de dolor, aunque no especifica cuales dB Lo que si aclara, es que el umbral de dolor, corresponde a 1 watt sobre metro cuadrado, y el umbral de audicion, es de 10 elevado a la menos doce veces , ese valor, definiendo esos valores como 120 dB, y 0 dB, sin especificar SPL.
Ahora, duplicando la potencia hacia un parlante, no se duplica la presion, y me pregunto si realmente, poniendo 2 parlantes, en fase y a la misma potencia y suponiendo que las ondas se sumen, se duplica la presion? Modestamente, me resulta raro que se pueda sacar mas energia de un sistema, de la que se inyecta. Estuve buscando de si tenia que ver con la relacion de la superficie radiante, y no he encontrado
En el calculador del Dopa, a mismas condiciones, duplicar la potencia es agregar 3 dB SPL. En debates en foros anteriores, hay enorme divergencia de opiniones, asi como algunos desaciertos notables, desgraciadamente los link a que remiten ya no estan activos
A lo mejor hubiera sido preferible entonces que a los decibeles de volt y spl, se los llamara vigesimo beles, ya que para esas magnitudes, se supone aplicar 20 X log (dat/dato0), en lugar de 10 x log (dato / dato 0)
En fin, realmente, termino por no entender cabalmente a que se refiern los dB SPL, aunque queda claro que duplicar la potencia aplicada, equivale a sumar 3 dB SPL
Mil disculpas, si he cometido un error
Saludos

Martín Almazán
04 sep 2017, 02:26
Lo que finalmente no pude averiguar es cuantos dB pueden generar los 16 bit de amplitud de un CD

No se si entiendo la pregunta. ¿Que tipo de dB? De un CD solamente puedes saber dBFS (que es una unidad relativa) (http://www.doctorproaudio.com/content.php?117-diccionario-glosario-sonido#dBFS). Que luego haciendo una medida absoluta de voltaje en las salidas con un CD de prueba podrá correlacionar con una medida en, por ejemplo, dBV.

Martín Almazán
04 sep 2017, 02:41
Debo disculparme.
Pone, textualmente , que el umbral de audicion, es de 20 micropascales , tomado arbitrariamente como nivel cero.

Y pone claramente 120 dB como umbral de dolor, aunque no especifica cuales dB [....] sin especificar SPL.


En la medida en que la presión que quieres evaluar la dividas entre 20 micro pascales antes de hacer el 20*Log10 siempre tendrás dB SPL, aunque a veces alguien obvie el apellido "SPL".



poniendo 2 parlantes, en fase y a la misma potencia y suponiendo que las ondas se sumen, se duplica la presion? Modestamente, me resulta raro que se pueda sacar mas energia de un sistema, de la que se inyecta

Efectivamente se duplica. Es razonable pensar que la potencia no se cuadruplica, puesto que no se puede sacar lo que no existe. Ese aumento "mágico" pude razonarse, por ejemplo, como un aumento equivalente de la directividad.



A lo mejor hubiera sido preferible entonces que a los decibeles de volt y spl, se los llamara vigesimo beles, ya que para esas magnitudes, se supone aplicar 20 X log (dat/dato0), en lugar de 10 x log (dato / dato 0)


Los dBs son siempre dBs y se pueden sumar dBs relativos a cualquier tipo de dB absoluto. Por ejmplo, si duplicamos la potencia, esos 3 dB adicionales los podemos sumar al SPL (por ejemplo, si teníamos 100 dB SPL ahora tendremos 103 dB SPL) o a dB W (si teníamos 100 dBW ahora tendremos 103 dBW). Esto es posible porque unas unidades usan cuadrados (o 20*log10) y otras no cuando es necesario, si no fuera así existiría el problema que mencionas. De esta forma son todos una familia feliz, aun desestructurada, de belios y decibelios, aunque sea de diferentes padres.



En fin, realmente, termino por no entender cabalmente a que se refiern los dB SPL
Haces bien en hacerte preguntas, es un tema muy resbaladizo. De hecho este otoño en el DoPA pensamos sacar un artículo de referencia llamado "El dB, ese gran desconocido".

Uziel David Huerta
04 sep 2017, 10:32
Muy interesante. Sigo el tema. Sólo que ya me confundí un poco. Entonces si pongo 2 subs de 100dB SPL, ahora tengo 103?, ya no son 106dB??

Martín Almazán
04 sep 2017, 11:17
Muy interesante. Sigo el tema. Sólo que ya me confundí un poco. Entonces si pongo 2 subs de 100dB SPL, ahora tengo 103?, ya no son 106dB??

:nut:Siempre fueron 106 dB...

Pedro Ghiguly
04 sep 2017, 15:41
Muchas gracias por tomarte la molestia en contestarle a un simple aficionado. Es que la curiosidad suele ser irreverente

Uziel David Huerta
04 sep 2017, 17:31
Ok, perfecto.