Acoustisch-technische vragen

[Koen van der K]

Beste mede-forummers,

Zou iemand mij enige verduidelijking kunnen / willen geven over mijn volgende vragen :

- In de acoustiek-theorie wordt nogal eens verwezen naar 1/4 lambda (golflengte), zoals bijv. bij het delay-en van een cardioid sub-array waarbij 1 sub 180 gedraaid (front-rear), uit fase en met 1/4 lambda delaytime ingeregeld wordt.

Volgens SPL calculatie en voorspellingsprogramma's (als MAPP en Arrayshow) klopt dit uiteraard ook in de praktijk, enkel zie ik het verband (nog) niet tussen 1/4 golflengte en de looptijd van front naar rear van de subs welke uiteraard veel korter is.

Bij optellen van twee sinusvormige signalen welke gelijk in frequentie en amplitude zijn vindt versterking plaats binnen +/- 90 graden (1/4 lambda); bij een grotere delay / phaseshift is de som van de amplitude kleiner dan de afzonderlijke amplitudes.
Zit 'm hier de "trick" in ?

Nog een tweede vraagstukje :

- Bij een groter coherent afstraalvlak ("conusoppervlak") treedt eerder beaming op, met name bij hogere frequenties.

Zo ik begrijp dient voor het sturen van het afstraalgedrag de afstand tussen meerdere bronnen (drivers / conussen) zo klein mogelijk te zijn waarbij de totale lengte (lijn) van de bron minstens 1/2 lambda van de laagste frequentie dient te zijn om deze nog enigszins gericht te kunnen afstralen. Correct ?
Hoe hoger de freq. en groter het coherent oppervlak tov de golflengte, hoe gerichter de afstraling dus ?

Waarom straalt een electrostaat dan zo enorm gelijkmatig en "omni" af, ook op het HF ?

Gaarne enige licht in de duisternis ... bedankt !


Koen

[joe]

citaat:Zou iemand mij enige verduidelijking kunnen / willen geven over mijn volgende vragen :

- In de acoustiek-theorie wordt nogal eens verwezen naar 1/4 lambda (golflengte), zoals bijv. bij het delay-en van een cardioid sub-array waarbij 1 sub 180 gedraaid (front-rear), uit fase en met 1/4 lambda delaytime ingeregeld wordt.

De delay die je insteld is 1/4 van een golf lengte, de afstand van voorkant tot voorkant speaker is ook 1/4 van een golf lengte. Dit komt bijelkaar op 1/2 golf lengte. Omdat je ook al de fase had gedraaid komt hij dus nu precies goed aan. (in fase dus)

Let wel op. De fase waarop je hem hebt afgesteld geeft het meeste rendement.

Groeten,
Marco van der Does

[Koen van der K]

Ha Marco, bedankt voor je uitleg ... erg begrijpelijk (ik had 't bijna zelf kunnen verzinnen)!

Inderdaad haal je het meeste rendement rond een bepaalde frequentie, vraag is dan nog echter of de diepte van de baskast wel altijd 1/4 lambda van je "doelfrequentie" heeft (dat is toch wat je stelt ?), anders is het niet de 1/4 lambda maar toch gewoon de looptijd waar het om gaat ?!

[joe]

citaat:citaat:
--------------------------------------------------------------------------------
Zou iemand mij enige verduidelijking kunnen / willen geven over mijn volgende vragen :

- In de acoustiek-theorie wordt nogal eens verwezen naar 1/4 lambda (golflengte), zoals bijv. bij het delay-en van een cardioid sub-array waarbij 1 sub 180 gedraaid (front-rear), uit fase en met 1/4 lambda delaytime ingeregeld wordt.

--------------------------------------------------------------------------------



De delay die je insteld is 1/4 van een golf lengte, de afstand van voorkant tot voorkant speaker is ook 1/4 van een golf lengte. Dit komt bijelkaar op 1/2 golf lengte. Omdat je ook al de fase had gedraaid komt hij dus nu precies goed aan. (in fase dus)

Let wel op. De fase waarop je hem hebt afgesteld geeft het meeste rendement.

Groeten,
Marco van der Does

Hmm... volgens mij had ik de vraag iets verkeerd begrepen en had ik me een andere speaker opstelling in me hoofd.

Maar na nog een keer de vraag te hebben gelezen en denk dat je 1 speaker omdraait van bv. 3 speakers, heb ik misschien een antwoord/hint. De delay is de afstand van de diepte van de speaker. Deze tijd is 1/4 golf lengte van een frequentie die optimaal gaat koppellen.

Ik ben persoonlijk niet echt kappot van deze opstelling. maarja.....



Groeten,
Marco van der Does

[joe]

citaat:Ha Marco, bedankt voor je uitleg ... erg begrijpelijk (ik had 't bijna zelf kunnen verzinnen)!

Inderdaad haal je het meeste rendement rond een bepaalde frequentie, vraag is dan nog echter of de diepte van de baskast wel altijd 1/4 lambda van je "doelfrequentie" heeft (dat is toch wat je stelt ?), anders is het niet de 1/4 lambda maar toch gewoon de looptijd waar het om gaat ?!

Ja het gaat gewoon om de looptijd, dus als je een baskast hebt van 85cm diep, gaat het om 100hz.

Wat ik vaak tegenkom is dat de mensen veel opstellingen door elkaar heen gooien.

Dus als iemand het over die 1/4 heeft en het een heel belangrijk punt vind, kan het best zo zijn dat hij het over een hele andere opstelling had.

[Koen van der K]

Ha Marco, bedankt voor je toelichting,

Zo'n cardioid opstelling van de subs reduceert het laag enorm aan de achterzijde, en je krijgt er aan de voorkant meer voor terug ... iets meer werk maar het kan erg nuttig zijn om het gedreun op het podium wat te beperken !

Maar of het nu idd gaat om looptijd of die 1/4 lambda lijkt me de eerste het meest nuttig. Ik was van mening dat de verhouding looptijd (kastdiepte) - golflengte (lambda) verder uit elkaar zou liggen maar dat blijkt na een simpel rekensommetje idd niet zo.

Iemand nog suggesties in welk verband die 1/4 lambda wordt gebruikt ?


Koen

[Gast1401081]

AHA, de magu-truuk.

je haalt nu een paar dingen door elkaar. Om te beginnen is er , bij 2 coherente trillers, sprake van GEEN uitdoving bij 1/3 lambda. Versterking binnen de 1/3, daarna uitdoving. hiermee wordt de afstand van 2 coherenten in een line-array bepaald.

de 1/4 lambda is een ander getal, die komt uit het rijtje van 3 of 4 subs, en door de afstand van die kastn onderling op 1/4 lambda te zetten, en ook te delayen begint dus speaker 2 precies op het moment dat de eerste golf de 2e speaker bereikt..
Waardoor, in omgekeerde richting, de bron 1/2 uit elkaar staat, en dus uitdoofd. Coclusie:inkoppeling naar voren, uitdoving naar achter, en dus een hoorn, gebouwd met omni's.
dat 180 graden draaien(fysiek) en tevens de polariteit om te draaien is een extra toevoeging, om een bepaald type speaker van een bepaald merk (!) te simuleren/demonstreren, maar verder niet van belang.

beetje dit truukje, bedoel je dus.

http://members.home.nl/********/2x4subcard.JPG

[joe]

Ik denk dat hij deze opstelling bedoelt

http://www.mdsoundandlight.nl/img/upload/cancel_2_speakers_1_omgedraaid.jpg

Ik bedoelde in eerste instantie deze opstelling

http://www.mdsoundandlight.nl/img/upload/cancel_2_speakers.jpg

http://www.mdsoundandlight.nl/img/upload/cancel_2_speakers_grafiek.jpg

http://www.mdsoundandlight.nl/img/upload/cancel_2_speakers_grafiek_voor_speakers.jpg

Groeten,

Marco van der Does

[Koen van der K]

Ha heren, ben ik weer ...

Hoewel "1 bepaald merk " idd een van de eerste was die de cardioid sub-array toepaste kan dit uiteraard met elke omni straler worden toegepast, zo ook in mijn voorbeeld met de gedraaide kasten (polariteit en positie front-rear en dus niet met de kasten waar front- en rearloaded drivers al een cardioid pattern creeren).

Die 1/3 lambda kan ik niet helemaal volgen Mc.Gyver; volgens mijn eerder genoemde simpele rekensom vindt binnen een (fase hetzij golflengte) afstand van 90 graden (1/4 lambda) optelling plaats, daarbuiten tot 180 graden gaat het van "minder" naar nul (uitdoving).

Maar ... zo langzamerhand begint duidelijk te worden dat die 1/4 lambda ergens anders verband mee houdt; in eerdergenoemde voorbeelden gaat 't om looptijdcorrectie en rekensommetjes die direct met de (fase)afstand tussen twee coherente bronnen te maken hebben.

Ik zal vanavond een MAPP plot posten ... tot dan !

[berolios]

Beste mede-forummers,
Nog een tweede vraagstukje :

Zo ik begrijp dient voor het sturen van het afstraalgedrag de afstand tussen meerdere bronnen (drivers / conussen) zo klein mogelijk te zijn waarbij de totale lengte (lijn) van de bron minstens 1/2 lambda van de laagste frequentie dient te zijn om deze nog enigszins gericht te kunnen afstralen. Correct ?
Hoe hoger de freq. en groter het coherent oppervlak tov de golflengte, hoe gerichter de afstraling dus ?

Gaarne enige licht in de duisternis ... bedankt !

Koen

Beste Koen,

Ik weet niet of ik je nu goed begrijp, maar ik weet in ieder geval het volgende te vertellen:
1) Om twee bronnen te laten koppelen mag de afstand tussen die bronnen NIET groter zijn dan 1/2 lambda van de HOOGST weer te geven frequentie (******** gebruikt 1/3 lambda in zijn reply).

2) Ten tweede mag elk afzonderlijk deel (kast) in de line-source niet meer dan 5' afstralen, om de lijnbron niet te onderbreken.

3) Ten derde moet voor een volledige koppeling 80% van het front-oppervlak van de bron bewegen (praktisch onhaalbaar tot nu toe: V-DOSC 68% en Adamson 72% geloof ik, in ieder geval in die regionen, rest zou ik niet direct weten).

Hoe meer drivers in een lijn-source-array zitten (kasten zeg maar), hoe lager de directiviteit van de array doorloopt (bij Adamson Y-18 loopt het geloof ik bij 20 kasten tot 70 of 80 Hz door, maar pin me er niet op vast). Effectief begint het line-array principe ook pas te werken vanaf ongeveer 6 kasten. Een andere, zeer belangrijke, parameter waarbij de beschouwde frequentie en de lengte van de array een rol spelen is de zg. Critical Distance (Rlim), welke als volgt wordt berekend:



Rlim illustreert de afstand in meters tot de array waarbij het near-field (-3 dB/ verdubbeling afstand) op de beschouwde frequentie overgaat in far-field gedrag (-6 dB/ verdubbeling afstand)

Hopelijk heb je hier iets aan!



Voor meer theorie en uitleg, zou je ook eens naar de volgende files kunnen kijken:

http://www.geocities.com/berolios/line_source_theory/line_source_main.zip

http://www.geocities.com/berolios/line_source_theory/line_source_background.zip

Ook is er deze zomer een uitgebreid topic hierover geweest:

http://www.forums.licht-geluid.nl/forums/showthread.php?t=12822&highlight=vertec

Viel sjpass!

[Gast1401081]

zal vanmidddag de wiskunde en natuurkunde wel ff loslaten op die 1/2 of 1/3 lambda.
ik weet niet beter dat bij 1/2 lambda je eerste kamfiltergat zit - [FONT=Arial]∞ [FONT=Verdana]dB [/FONT]
[/FONT]
en bij 1/3 is het rendement 0dB. Kleiner dan 1/3dB levert tot 6dB extra rendement in vremogen op.

[berolios]

@Mac:
Jij had toch ook zo'n circeldiagram waarop de diverse afstanden (in delen van de golflengte) tegen de versterking stonden uitgezet?

Ik kan geen goed antwoord geven, ik weet namelijk niet wat een kamfiltergat is.

Het is natuurlijk wel zo dat uitdoving/optelling afhankelijk is van de richting van waaruit je kijkt, het volgende plaatje zou dat enigzins illustreren.


Uitdoving uiteraard wanneer delta-d gelijk is aan een halve golflengte van de frequentie waarop je kijkt.

ik zie nu dat mijn geocities-pagina geblokkeerd is, omdat er teveel verkeer is geweest het laatste uur, da's knudde, maar goed, het zal zo wel allemaal weer on-line komen EDIT: is alweer on-line

to be continued?

[Gast1401081]

ja, we zijn er.

Uit het natuurkundeboek :

Bij interferentie van golven die worden opgewekt door 2 puntvormige synchrone trillingsbronnen A en B ontstaan in een willekeurig punt P

Bij 1/3 lambda komt er dus altijd wat van een van de beide speakers aan, en dat is precies genoeg voor de energie van 1 speaker.

- knopen als geldt AP-BP = (k+1/2).lambda
- buiken als geldt AP-BP = k.lambda
waarbij k = een geheel getal (0,1,2,3,4,5,etc)
(knoop = uitdoving, buik is versterking)

in een array toegepast :

http://members.home.nl/********/linearray/7xhalvemeter63hz.jpg
http://members.home.nl/********/linearray/7xhalvemeter80hz.jpg
http://members.home.nl/********/linearray/7xhalvemeter100hz.jpg
http://members.home.nl/********/linearray/7xhalvemeter125hz.jpg

dat cirkeltje wat je bedoelde is : http://members.home.nl/********/linearray/fase_gedrag.jpg

Ik zoek de wetenschappelijker onderbouwing er nog wel eens bij...

[berolios]

Ik snap wat je bedoelt, en dat klopt ook, alleen is dit niet direct waar de 1/2-lambda regel bij line-sources vandaan komt.

In een tekeningetje vertaalt komt jouw verhaal op het volgende neer:

http://www.geocities.com/berolios/line_source_theory/Distance.gif

Bij een onderlinge afstand tussen twee bronnen van maximaal 1/2 lambda, kan delta-d ook nooit groter worden dan 1/2 lambda (grootste waarde in on-axis richting).

Bij line-sources gaat het om projectie naar voren, met uitdoving in on-axis richting tot gevolg (zoals ook in jouw plaatjes duidelijk te zien is). Ik ben ook nog even de AES papers aan het doorspitten, er wordt constant gerefereerd aan max. 1/2 lambda (tell us something new!), maar de conrete wetenschappelijke/natuurkundige onderbouwing kan ik zo 1,2,3 niet vinden, to be continued....

[Koen van der K]

Ha heren !

Wat een theorie wordt hier gespuit ... en dat naar aanleiding van een simpele vraag. Berolios; betreft de 1/2 lambda afstand : slip of the tongue, uiteraard dient de onderlinge afstand tussend de bronnen kleiner dan die afstand te zijn.

Maar ... na het wennen aan de nieuwe forum layout en de knopjes bij deze de MAPP plots van de cardioid sub-array. Idee heb ik van de d&B site, heer Magu zal deze truuk ongetwijfeld ook kennen en toepassen.

Opstelling is 7x650P (omni) waarbij de oneven subs zowel in fase als in orientatie zijn omgekeerd en voorzien van een 3,8msec delay ... dit zou dan de looptijd van front-rear moeten zijn. Plot is met 1/24 octaaf resolutie op 85 Hz.

... ScheiBe, ken plaatje niet invoegen !

Het verhaal van een tijdje terug over VerTec en de natuurkundige wetten aangaande acoustische koppeling waren me al duidelijk, enkel steekt die term 1/4 lambda ergens op waar ik 'm niet kan plaatsen ... is dit het begin van de aftakeling ;-)

Waar het mij in eerste instantie om ging is waar die afstand vandaan komt; zoals vermeld krijg je bij toepassing van 2 coherente bronnen een goede koppeling als de golfvormen binnen 90 graden (1/4 lambda dus) elkaar "ontmoeten". Daarbuiten zal de resulterende som kleiner worden dan van de afzonderlijke amplitudes. Dit geldt natuurlijk voor 1 frequentie en zal mijn inziens altijd een kam-karakteristiek afstraalpatroon veroorzaken.
Vandaar dat ik LF-toepassing als voorbeeld heb aangehouden.

Daarom kan ik die 1/3 lambda (120 graden) die Mac. aankaartte nog even niet helemaal volgen.
Na het zien van het plaatje van Berolios begint me wat te dagen ... omni is geen omni meer en er wordt een coherent vlak samengesteld met een gerichte afstraling ... mmm ...

Enfin, weer wat studie-stof ... to be continued !