Calculo 110 db spl

Creo que la mejor manera es poner un ejemplo:

tomamos un altavoz de 8Ω al que inyectamos 1V en un amplificador de 32dB (40X) de ganancia.

W=V^2/Ω / W=1600/8 = 200W

Ahora cogemos un altavoz identico y lo conectamos en paralelo, su impedancia es ahora de 4Ω

W=1600/4 = 400W


entonces su ganancia es: 10log(400/200) = 3dB

Este mismo altavoz tiene una sensibilidad 1W/1m de 94dB

Si aplicamos 200W entonces tendrá: 94+10log(200)= 117dB
si doblamos la potencia: 94+10log(400)=120dB

Cada vez que doblamos la potencia sumamos 3dB que en potencia es una relación 2:1

A este mismo altavoz que tiene una sensibilidad de 94dBspl que equivale a una presión de 1 pascal

94dB=20log (1/0,00002)

Se le añade otro altavoz identico, entonces la suma resultante será de 2 pascales por lo tanto:

SPL=20log(2/0,00002)= 100dB

Cada vez que doblamos el voltaje o la presión sonora sumamos 6dB

A este mismo altavoz que alimentabamos con 1V, le doblamos el voltaje 2V. como la ganancia del amplificador es 40X a la salida del mismo tenemos ahora 80V, por lo tanto:

W= 6400/8 = 800W

Al doblar el voltaje cuatriplicamos la potencia (6dB es una relación 4:1 en potencia)

Para sumar presión podemos usar la formula: =20log(10^(94/20)+10^(94/20)+...)

Otro dato interesante es que cada vez que doblamos la distancia la presión y la potencia atenuan 6dB.

Un saludo

parapentep70 escribió:

entonces SUPONGO que habrá una ligera ganancia,

una ligera ganancia yo le llamaria a unos +6dB (como explico nuestro compañero en su post aqui mismo),que si nos referimos a sensacion sonora : ES MUCHO

AlienGroove escribió:

#11
Me autocito de otro hilo:

AlienGroove escribió:

En el caso particular de la presión sonora, resulta que la potencia (W) es proporcional al cuadrado de la presión (p); esto es: W = p^2

Por lo tanto:

10*log(W2/W1) = 10*log(p2^2/p1^2) = 10*log((p2/p1)^2)

Aplicando la propiedad del logaritmo log(x^2) = 2*log(x) =>

10*log((p2/p1)^2) = 20*log(p2/p1)

Por eso la potencia aumenta 3 dB cuando se dobla y la presión aumenta 6 dB

LE HAS DADO EN EL CLAVO COMPAÑERO !!!!
Totalmente deacurdo contigo,tu explicacion es formidable,ahora me kedo muchisimo mas claro el porque de los BENDITOS +6dB
pero para aclarar algunas dudas que se han quedado por ahi,¿Podrias plantear la suma de por ejemplo dos maquinas encendidas a la vez con una sencibilidad de 100 dB cada una ? es k yo la hago con tu formula pero no me da los +6dB,algo estoy haciendo o planteando mal,te pido me alludes con el planteamiento porfa....

GRACIAS...

pepeeducasound : SIENTO MUCHO EL POST MIO ANTERIOR,no habia visto tu respuesta

Tu explicacion es ... MAGISTRAL,sin desmerecer a nadie claro esta...

pero sigo esperando el planteamiento de los 100 dB,haber si algun alma caritativa la pudiera colgar.

Siento mucho el ser "TAN NEGADO " para las matematicas,pero me gustaria entender a fondo estas formulas.

Tambien entenderia cualkier enojo por parte de los k saven,ya k alguien tan negado como yo,saca de kisios a genios como vosotros,pero pido algo de piedad y "ME ACOJO" a aquella ley moral k dice : " EL SAVER RECLAMA UN DON " y es el de compartir saviduria...

GRACIAS A TODOS !!!

Sigue el post de pepe más arriba, hace todas las operaciones.

Si quieres sumar dos fuentes de 100 dB (spl)

20*log(10^(100/20) + 10^(100/20)) = 20*log(10^5+10^5) = 20*log(200000) = 20*5.301 = 106.02 dB (spl)

Un saludo.

AlienGroove escribió:

#19

AlienGroove escribió:

20*log(10^(100/20) + 10^(100/20)) = 20*log(10^5+10^5) = 20*log(200000) = 20*5.301 = 106.02 dB (spl)

MUCHISIMAS GRACIAS AlienGroove y pepeeducasound,DE VERDAD,es k esto me lo han explicado un monton de veces,pero cada vez k hacia el planteamiento me liaba...

Dudas despejadas,agradecimientos totales y ahora me keda nada mas k estudiar.... GRACIAS !!!

AlienGroove:

- La suma de 3 dB para fuentes no coherentes es una convencion (lo mismo que decir "el doble").

Como todo lo que se habla aquí. Son convenciones que se usan en ingeniería: +3dB=doble potencia. Y es correcto que la potencia de la suma de 2 fuentes no coherentes (de radio, luz o audio o una señal matemática o la altura de las olas) es igual a la suma de las potencias de las fuentes. Eso no es una convención.


- El factor 10 o 20 viene de ... (leete mi post anterior).

Sé de donde viene. Logaritmos de potencia (audio, radio, electricidad) con el 10, de tensión eléctrica, velocidad, presión, (y todas aquuellas cuyo cuadrado representa una potencia) con el 20.

- La sensibilidad de un altavoz no varia por poner otro al lado.
Estupendo. En plan sencillo mira notas de aplicación de Eminence. El por qué creo que se sale del objetivo de este post, no es intuitivo.

- Separar 2 fuentes con la misma se;al no implica que las fuentes dejen de ser coherentes (de hecho lo siguen siendo).

Sé se pierde coherencia. El fenómeno se llama interferencia. Lo puedes ver en radio, audio, óptica, ondas superficiales (olitas en un estanque...).

- El doble de presion significa el doble de potencia, aunque hablemos de un aumento de 6dB en la presion y uno de 3dB en la potencia.

No. Doble presión, cuádruple de potencia. Doble tensión eléctrica, cuádruple de potencia, manteniendo la impedancia (acústica y eléctrica).

En fin...

#21

Ya he dicho yo mismo que el doble de presión no significaba el doble de potencia, gracias.

Si calculas potencias, usas el factor 10.

Si calculas SPL, usas el factor 20.

Si las fuentes no son coherentes (ASUMES programas totalmente diferentes) sumas potencias, ok. Esto es porque asumes que no hay correlación nunca en ninguna frecuencia, y en realidad no lo sabes (y tampoco te interesa). Por eso es una convención. Si tuvieras, por ejemplo, 2 tonos puros a direntes frecuencias (fuentes no coherentes pero predecibles), podrías calcular la potencia o SPL resultante que no tiene por qué ser +3 dB.

Si las fuentes son COHERENTES pero existen diferencias de fase (debido a la distancia relativa al observador), la suma dependerá de la frecuencia (en concreto de la diferencia de fase entre ellas).

2 fuentes coherentes separadas 1 millon de Km donde el observador está a la misma distancia de ambas, sumarán 6 dB en ese punto.

La sensibilidad de un altavoz no varía por poner otro al lado, en todo caso sumarás el nivel de presión producido por ambos en el punto en que se solapen. Lógicamente si has escogido como punto de solapamiento el ángulo de dispersión horizontal del fabricante (donde el nivel cae 6 dB) la sensibilidad del conjunto en ese punto seguirá siendo la misma que la de un altavoz sólo. Y aun así depende de la frecuencia, la distancia relativa entre las cajas y el observador, etc.

Ponme un link a ese documento "en plan sencillo" que igual, con esfuerzo, paso de la primera página. No me pongas nada muy complicado, que no estoy a tu nivel intelectual.

Un saludo.

2 fuentes coherentes separadas 1 millon de Km donde el observador está a la misma distancia de ambas, sumarán 6 dB en ese punto.

No. Suman o restan o cualquier cosa intermedia. Si la longitud de onda es 1m (431 Hz más o menos) y la diferencia de distancia es de medio metro, a esa frecuencia estás en contrafase, no sumas sino que restas. Cuando lo que te viene de un lado está con el pico de presión, lo que viene del otro tiene un valle.

2 altavoces con fuentes coherentes sí suman la presión acústica, son 6 dB de ganancia si los 2 tienen lo mismo y en fase (requiere que estén cerca por la razón que antes te he dado). La potencia se cuadruplica, aunque no sea intuitivo. Por tanto sí se produce un incremento efectivo de sensibilidad.

Lo del link: Descarga WinISD (diseño de altavoces). Diseña una caja acústica, lleva 5 minutos. Mira la sensibilidad en dB / W / m con 1 altavoz. Pon 2 altavoces y verás qué sale.
Link http://www.monacor-spain.net/modules.php?name=Downloads&d_op=viewdownloaddetails&lid=7&title=WINISD.

O si quieres casos resueltos, este es típico. Diseños de Eminence. Un caso que conozco bien, típico altavoz de amplificadores de bajo, el BP102. Link: http://www.eminence.com/pdf/Legend_BP102.pdf
Sensibilidad: 92dB/W/m, parece poco pero en realidad es muy buena para un altavos de graves de sólo 10' y con mucha excursión de cono. Si haces un altavoz con 1 altavoz la sensibilidad lógicamente es de 92dB /W/m (en la parte central de su rango útil de frecuencias), por tanto si le enchufas 75W tendrás calculado 110.75dB.
Parece que es lo que se mide en el primer ejemplo de diseño de caja, aquí:
http://www.eminence.com/pdf/Legend_BP102_cab.pdf

Sin embargo, si ponemos 4 altavoces de estos en una caja, la sensibilidad calculada es de 92dB + 6dB = 98dB por tener 4 fuentes coherentes. Por eso si le metes 600W la SPL calculada es de 125.8 dB. ¿Qué sale en l página 13 del manual? 126 dB! ¿De dónde salen los 6dB? No es intuitivo.

Todos los ejemplos de cajas acústicas de Eminence (y de Beyma) con cualquier altavoz tienen ese misterio. Con 2 altavoces, 3dB más de sensibilidad. Con 4, 6dB más.

El misterio, de modo sencillo es que:

1)en graves (por debajo de la frecuencia en la que la compliancia mecánica del altavoz equivale a la que produce la radiación de sonido) la mayor superficie mueve más aire, el rendimiento sube, por tanto con los mismos watios hay mayor SPL. Es básciamente la razón de que un 15'' de más graves que un altavoz de ordenador con 1W.

2) En medios y agudos (longitudes de onda comparables a las dimensiones del conjunto de altavoces) no hay más rendimiento en potencia. Pero sí mayor directividad, un 4x10 a 1000Hz radia un haz de sonido mucho más estrecho que un 1x10. La potencia acústica es igual, el rendimiento en potencia es el mismo, pero la SPL por watio (la sensibilidad) es mayor. Si miras polares de altavoces lo podrás verificar. Y "de oído" un ampli de guitarra con un 4x12, si lo oyes "de lado" parece que pierde todos los medios y agudos. Sin embargo, usando un 1x12 la dispersión es mayor, tiene menos sensibilidad pero dispersa mejor y no pierdes tantos agudos al ponerte de lado.

La resolución de acústica del problema se puede hacer mediante el llamado "método de imágenes", se estudia (o al menos se estudiaba) en acústica.

Finalmente nunca he entendido el foro como una "pelea de gallos" por ver quién está a nivel intelectual de nadie. He contestado al tema porque lo de la suma de potencia con fuentes coherentes o no coherentes es muy útil en este mundillo, pero no es nada intuitivo. Y en tu primera respuesta creo que te precipitaste un poco, pero ya veo que estamos de acuerdo en casi todo.

Si he contestado no es porque hace muchos años hubiese estudiado la teoría, es porque lo tengo fresco ya que estoy diseñando unas cajas acústicas. Necesito los altavoces múltiples (por sensibilidad), apilarlos verticalmente (poca dispersión vertical, mucho mejor en horizontal), necesito un cross-over muy bajo para evitar el "beaming" de los medios debido al tamaño de los altavoces y una fuente puntual de medios/agudos. Nada nuevo, es similar a lo que se puede ver aquí: http://greenboy.us/fEARful/


Y si he entrado es porque este tema de la coherencia / no coherencia afecta muchísimo y no es demasiado intuitivo, he tratado de dar la visión práctica y sencilla del problema, no tiene sentido resolver un problema de acústica con un método de imágenes con todas las ecuaciones diferenciales implicadas. Eso creo que no aporta nada. Pero saber cuando 2 altavoces duplican o cuadruplican potencia sí aporta a la pregunta original, y sospecho que no todo el mundo lo tiene claro.

Yo tengo estudios superiores de acústica, he pasado horas en una cámara anecoica (creo que la 2ª mejor equipada del país), tengo 3 de mis patentes relacionadas con el trabajo que hice allí... y he tenido que revisar las sumas de potencia de fuentes coherentes (y contrastarlo con los resultados de otros como Eminence porsiaca), ya que no lo tenía 100% claro antes de dejarme mucha pasta en altavoces. Lo que he aprendido / recordado (especialmente la explicación del por qué) lo he compartido del modo en que me ha parecido más sencillo.

Un saludo, yo por mi parte dejo el tema.

Ah, lo encontré. En mi búsqueda de datos sobre altavoces encontré esto:
http://telexlegacy.com/archives/EV/Builders%20Plans/TL606%20Builders%20Plans.pdf

Es muy interesante ver cómo al poner múltiples altavoces se estrecha la dispersión acústica y sube la sensibilidad.

Las bocinas tienen el mismo efecto (ver en el mismo documento) con los mismos altavoces.

Hola,

Interesante debate, creo que el tema está perfectamente explicado en este post, pero podeis descargar un archivo PDF que preparé para un curso, que creo que puede ayudar:

http://pepeferrersonido.blogspot.com/2011/03/amplificacion-y-limitacion-de-altavoces_24.html

Un saludo

parapentep70 escribió:

2 fuentes coherentes separadas 1 millon de Km donde el observador está a la misma distancia de ambas, sumarán 6 dB en ese punto.

No. Suman o restan o cualquier cosa intermedia. Si la longitud de onda es 1m (431 Hz más o menos) y la diferencia de distancia es de medio metro, a esa frecuencia estás en contrafase, no sumas sino que restas. Cuando lo que te viene de un lado está con el pico de presión, lo que viene del otro tiene un valle.

2 altavoces con fuentes coherentes sí suman la presión acústica, son 6 dB de ganancia si los 2 tienen lo mismo y en fase (requiere que estén cerca por la razón que antes te he dado). La potencia se cuadruplica, aunque no sea intuitivo. Por tanto sí se produce un incremento efectivo de sensibilidad.

Creo que no has leido bien lo de "a la misma distancia del observador". Y creo que se esta convirtiendo en un problema dialectico (esta claro que hablamos de lo mismo).

Fuentes coherentes -> radian la misma informacion (amplitud y fase) al mismo tiempo. Pueden estar a diferente distancia del observador, resultando en que, en el punto en que se encuentra este, se produzcan interferencias destructivas a determinadas frecuencias. Igualmente siguen siendo fuentes coherentes. Incluso a 1 millon de Km. Y si llegan a la vez al observador, irremediablemente sumaran 6 dB.

Fuentes no coherentes -> radian informacion no correlacionada. La suma de estas se;ales es 3dB. Aqui hay una explicacion bastante clara de la razon:

http://www.escuelasuperiordeaudio.com.ve/ampca/suma%20de%20presiones%20sonoras.htm

Por lo demas, creo que el dise;o de cajas, aunque es muy interesante, es bastante diferente (aunque la fisica sea la misma) a lo que es colocar cajas para hacer un arreglo. Estoy seguro de que de eso sabes mucho mas que yo (que tambien he ido a la universidad y tal) pero nunca me he metido en ese campo. Pero sigo pensando que la sensibilidad de una caja (con su altavoz o altavoces dentro) no va a variar por lo que le ponga al lado (a no ser que la ponga en paralelo, con lo que estoy cambiando tambien la impedancia). Si despues estudio el conjunto de 2 cajas con los altavoces dentro (y quiero ser explicito, porque se ha usado altavoz y altavoz para referirse a cosas diferentes) vere que se producen una serie de fenomenos, todos relacionados con esta interaccion destructiva y constructiva entre ellas (el cambio de la dispersion no es mas que el mapa de cancelaciones y sumas). Es un estudio que conviene hacer para cada frecuencia (o banda de frecuencias). Para eso esta el Mapp online, Ease y ese tipo de software (en el campo del dise;o de sistemas, quiero decir). A mi, como dise;ador de sistemas, me interesa poco lo que ocurra internamente en una caja acustica. Solo quiero patrones polares, potencia, sensibilidad, etc. Ya me preocupare yo de hacerlas interaccionar como me interese. Y no es que me de igual personalmente, es que para esa tarea no es informacion util.

Por otro lado, tampoco creo que esto sea quien la tiene mas larga. De hecho creo que se aprende mucho tratando de explicar conceptos a los demas, ya que te demuestran a ti mismo si los entiendes o no.

Un saludo.

Alguien escribió:

"Por otro lado, tampoco creo que esto sea quien la tiene mas larga. De hecho creo que se aprende mucho tratando de explicar conceptos a los demas, ya que te demuestran a ti mismo si los entiendes o no."

Esto es de lo mas acertado que se ha escrito en este hilo. Estoy totalmente de acuerdo.

Siguiendo el tema desde mi limitación (yo no tengo una carrera de sonido y ni siquiera soy profesional)diré como lo entiendo yo.

En el mundo real las fuentes no suelen ser totalmente coherentes y tampoco totalmente incoherentes.
Dos altavoces full range separados medio metro son coherentes para ciertas frecuencias e incoerentes para otras (las mas altas).
Un retraso de cierto tiempo tendrá un valor de desfase en grado creciente según la frecuencia. Solo hay que ver la típica curva de fase del Smaart donde aparece una linea creciente o decreciente con la frecuencia. La típica curva en forma de diente de sierra cuando los programas la comprimen para que coja en la gráfica.

Además no solemos trabajar con senoidales puras. Tampoco con ruido rosa o blanco. Aunque las fórmulas son exactas y la suma de señales se puede calcular con exactitud, hablamos de modelos muy complejos. Es música. Suma de un montón de señales de diferentes amplitudes y frecuencias sin orden matemático. Sin un patrón de amplitud, composición armónica o regularidad.
Casi podríamos hablar de un efecto mariposa.

Entonces me pregunto. ¿Se puede hablar de suma exacta matemática de 3 dB entre dos altavoces con señales no coherentes o sería mas correcto hablar de suma estadística de 3 dB en dos fuentes con coherencia no conocida?.

Hola a todos,

Alguien escribió:

2 fuentes coherentes separadas 1 millon de Km donde el observador está a la misma distancia de ambas, sumarán 6 dB en ese punto.

La sensibilidad de un altavoz no varía por poner otro al lado, en todo caso sumarás el nivel de presión producido por ambos en el punto en que se solapen. Lógicamente si has escogido como punto de solapamiento el ángulo de dispersión horizontal del fabricante (donde el nivel cae 6 dB) la sensibilidad del conjunto en ese punto seguirá siendo la misma que la de un altavoz sólo. Y aun así depende de la frecuencia, la distancia relativa entre las cajas y el observador, etc.

Estoy de acuerdo con esta afirmación, creo que la sensibilidad de un altavoz no cambia al añadir otro altavoz con la misma señal, lo que existe es una suma de sensibilidades, caso distinto es añadir un altavoz dentro de un mismo recinto acustico, donde evidentemente ahora la sensibilidad del altavoz es la suma de ambos.

El único punto donde dos altavoces separados con señales coherentes van a sumar 6dB es donde lleguen con la misma distancia y por lo tanto con el mismo nivel, en todos los demás puntos va a existir una diferencia de tiempo y eso equivale a diferencia de nivel, por lo tanto no pueden sumar +6dB.

Alguien escribió:

No. Suman o restan o cualquier cosa intermedia. Si la longitud de onda es 1m (431 Hz más o menos) y la diferencia de distancia es de medio metro, a esa frecuencia estás en contrafase, no sumas sino que restas. Cuando lo que te viene de un lado está con el pico de presión, lo que viene del otro tiene un valle.

Este es el ejemplo más claro, si tenemos una diferencia de distancia de 1 metro entre dos altavoces, para 170 Hz tendremos cancelación, pero para 340 Hz tendremos suma, pues tienen una diferencia de 360º, asumimos +6 dB,pero esa diferencia de distancia hace que sume algo menos.A 5m tendremos 5,26 dB a 10m: 5,61dB, a 20m:5,81dB, pero ojo para 340Hz.

Todo este tema de sumas de presiones, siempre crea mucha controversia, yo empeze estudiando que dos altavoces juntos sumaban 3dB, hoy todavía me sigo encontrando apuntes y documentos con esta afirmación que es facilmente rebatible usando un analizador.

A mi manera de ver dos altavoces con señales identicas correlacionadas, no dejan de serlo porque se separen fisicamente, siguen siendo señales correlacionadas, otra cosa distinta es que por su diferencia de distancia estemos en la zona de aislamiento y las interacciones sean menores.

Alguien escribió:

Además no solemos trabajar con senoidales puras. Tampoco con ruido rosa o blanco. Aunque las fórmulas son exactas y la suma de señales se puede calcular con exactitud, hablamos de modelos muy complejos. Es música. Suma de un montón de señales de diferentes amplitudes y frecuencias sin orden matemático. Sin un patrón de amplitud, composición armónica o regularidad.
Casi podríamos hablar de un efecto mariposa.

Da igual que sea musica o ruido rosa, si son señales coherentes, son señales coherentes, si esto fuera así no tendriamos que preocuparnos por nada, podriamos colocar los altavoces donde nos diera la gana.

Prueba esto, pon el micro de medición delante de un altavoz, usa tu música preferida, toma una función de transferencia, memorizala y añadele un segundo altavoz con la misma música, la suma será +6dB.

Un saludo.

En la parte que citas de mi post no hablaba de señales coherentes. Hablaba de señales no coherentes totalmente.

Entiendo que una cosa es que en el momento de salir del altavoz sean coherentes y otra cosa es que llegen cierto punto de forma coherente o incoherente.

Estoy de acuerdo con que dos fuentes coherentes suman 6dB. Claro. Por ejemplo, dos fuentes de 100 dB suman 20*log ( (10ê(100/20))+(10^e(100/20)))= 106 dB. No importa a que distancia estén siempre que llegen justo al mismo tiempo al punto de medida.

Ahora bien. ¿Que pasa si la distancia desde cada fuente al micrófono de medición difiere en un metro?.
Si los dos altavoces repoducen una senoidal de 344Hz suman 6 dB. Tienen un desfase de 360º y siendo la onda periodica, suman 6 dB. Son dos señales coherentes.
¿Y si hablamos de una frecuencia de 170 Hz?. Entonces las dos ondas llegan desfasadas 180º y tenemos cancelacion. No hay suma. Hay resta. A pesar de que, en origen, las dos ondas son coherentes.

Podríamos calcular la suma para otras frecuencias. Si el desfase resulta 120º no hay suma y el SPL es igual a una sola fuente. Si el desfase es de 90º suman 3 dB.
¿Y si hablamos de una combinación de varias frecuencias?. ¿Y si hablamos de una suma de muchas ondas de diferentes frecuencias, de diferentes amplitudes, con caracter no totalmente periódico y que no cumple una regla de distribución en el espectro como el ruido rosa o blanco?.

¿Que formula matemática usaremos para calcular la suma de presiones en cierto punto de dos altavoces a distancias diferentes que reproducen una canción de Fito y los Fitipaldis?.
¿Sumarían 3dB, 6dB?. ¿La suma sería igual en el estribillo que en un solo instrumental?. ¿Podemos realmente hacer una descomposición armónica de las onda y sumarlas en tiempo real?. ¿El factor de suma sería constante en el tiempo o variable?.

Es a esto a lo que me refería cuando hablaba de efecto mariposa. Y es por eso que cuando se calcula suma de dos subgraves cercanos hablamos de 6dB y cuando se calcula suma de cajas de rango completo separadas en L R hablamos de suma de 3dB. Y siempre entendí que esa cifra es un valor estadístico que refleja la realidad mas probable. No la realidad exacta y medida.