pytanie do fizyka lub akustyka

[jozwa maryn]

Natknąłem się na taki opis intensywności dźwięku:

 

(w podanych warunkach, tj. odległość od emitującego źródła itp.) [wartość x] dB peak equivalent SPL R.E. [wartość] y milipaskali

 

Otóż nie bardzo wiem co znaczy ten peak equivalent, czy ktoś z kolegów się orientuje?

[kobayashi]

Nie bardzo się orientuję co do dokładnego znaczenia wartości 'peak equivalent SPL R.E.', ale jeśli coś jest w milipaskalach, to na pewno chodzi o ciśnienie, czyli może to być maks. ciśnienie fali akustycznej.

[stefanB]

SPL to sound pressure level (poziom ciśnienia akustycznego). Peak (to peak) equivalent- jest definicja, ale bym musiał szukać.

Ja bym to jakość tak ujął z profesjonalnego na nasze: maksymalny poziom ciśnienia akustycznego wytworzonego przez głośnik w odległości x od kolumny (zgodnie z definicją pomiaru opartego na wartości szczytowej P.E).

Mamy speców od kolumn, jak McGywer i paru elektroakustyków. Oni na bank będą to znali. Niech przetłumaczą z peak equivalent na klasyczną efektywność

[Krzemien]

Peak equivalent SPL [pe SPL] jest to wartość poziomu krótkotrwałych sygnałów akustycznych w dB w odniesieniu do ciągłego sinusoidalnego sygnału akustycznego posiadającego wartość międzyszczytową równą sygnałowi pierwotnemu. A wszystko to w odniesieniu do 20 mikroPaskali. Dla bardzo krótkich impulsów nieistotna jest polaryzacja i symetria sygnału.

 

Czyli po prostu jest to ekwiwalentna wartość szczytowa poziomu sygnału.

[twonk]

>Józwa

Zadałem Twoje pytanie mojemu zaprzyjaźnionemu klientowi, skądinąd niezwykle sympatycznemu specjaliście z firmy Bruel&Kjaer. Ponieważ niewiele zrozumiałem z odpowiedzi, więc pozwalam sobie zacytować ją w całości: ;-)))

 

"Dla mnie bełkot, nawet nie żargon.

Intensywność to makaronizm od natężenia. Natężenie dźwięku jest wektorem podawanym w W/m2. Oczywiście jest do tego skala decybelowa, ale nie są to te decybele, które "słyszymy". Pensje też można wyrazić w dB i wtedy, jeśli szef jest poziomem odniesienia, cała załoga dostaje pensje poniżej zera.

Przy podaniu warunków brzegowych (powierzchnia, odległość od źródła, rodzaj pola akustycznego) można przejść z natężenia na ciśnienie akustyczne, Sound Pressure Level, SPL. To "brzęczy" w podanym cytacie, ale trochę jak Harley z urwanym kawałkiem wydechu.

To się podaje albo w Pa (paskal), albo w dB względem 20 uPa (mikropaskali).

To już jest dźwięk jak najbardziej dla ludzi:

0 dB - próg słyszenia (upośledzeni, jak ja, słyszą i 10 dB poniżej. Mija z wiekiem)

80 dB - poziom, powyżej którego należy mieć zatyczki lub nauszniki

94 dB - typowy poziom kalibracyjny, 1 Pa

120 dB - próg bólu

powyżej - bye bye słuch (na zawsze).

Taki poziom definiowany jest jako 20 log (P/Po), gdzie P - poziom ciśnienia akustycznego (to mierzy mikrofon, mający skuteczność, czyli czułość podaną w mV/Pa), Po = 20 uPa.

Taki poziom jest skalarem i odpowiada wprost mechanicznej fali powietrza, jaka dociera w postaci dźwięku.

Teraz zaczyna się miernictwo - każdy sygnał ma wartość skuteczną, średnią i szczytową. Np. w gniazdku 220 V panuje sinusoidalny prąd przemienny bez składowej stałej, którego wartość skuteczna wynosi 220 V, a średnia 0.

Szczytową można zmierzyć miernikiem wartości szczytowej (rzadkość, woltomierze są zwykle skuteczne) lub obliczyć: dla czystego sinusa jest to pierwiastek z 2 razy skuteczna, czyli jakieś 1,41 * 220 = 310 V.

To samo jest z dźwiękiem, ale w praktyce żaden dźwięk nie jest ani stacjonarny, ani ciągły (zwłaszcza w muzyce). Stąd nie można się opędzić mnożeniem przez pierwiastek z 2 i każdy miernik ma detektor wartości skutecznej i szczytowej. Poza tym przeróżne tryby uśredniania, aby można było z liczb wywnioskować o charakterze dźwięku. Np. mierząc różnicę między szczytową i skuteczną dla dwóch sygnałów można ocenić, który z nich jest bardziej impulsowy.

Nie spotkałem się z ekwiwalentnym poziomem szczytowym.Jeśli przemilczymy makaronizm i nazwiemy go poziomem równoważnym, to i tak takowy występuje tylko dla wartości skutecznej. Jest to np. powszechnie znany Leq.

Podsumowując: cytat jest mieszaniną dwóch pojęć, próby przejścia z natężenia (Intensity) na poziom ciśnienia akustycznego (SPL) i potem z SPL (skutecznej) na Peak (szczytową).

Mogę się domyślać, że słowo "ekwiwalentny" w kontekście wartości szczytowej jest próbą przybliżenia relacji między skuteczną i szczytową jednym współczynnikiem, zamiast pomiaru. Niestety, dla przypadku ogólnego (mowa, muzyka) taki współczynnik nie istnieje.

Zupełnie nie rozumiem, po co audiofilowi natężenie? Tej wielkości nie słychać, a sprzęt do tego, to specjalny system z sondą za ok. 80.000 PLN.

Może jakbym poznał kontekst przedstawionego cytatu?

A w ogóle, najpierw, zapytałbym tak: załóżmy na chwilę, że wiemy, co to jest Peak Equivalent. Niech będzie, że ktoś przyszedł, zmierzył i podał. Wyszło Lcpeak = 104 dB.

Co dalej z tą wiedzą? Co kolega obliczy i po co? Będzie znał moc akustyczną na m kw.?"

 

Józwa, pomoże Ci to coś? ;-)))

[stefanB]

>józwa

A jaka jest wartość w dB. Może po prostu jest to chwyt marketingowy firm odwołujący się do potocznej wiedzy klienta. Dużo dB, to dobrze. Stworzono przecież ileś korzystnych dla wyrobu norm pomiarowych ( wzmacniacze o dynamice 130db i 200 watach mocy z 300 watowego transformatora)

[twonk]

Pan z B&K po przeczytaniu tego wątku, nie chcąc się rejestrować, upoważnił mnie do zamieszczenia następującego sprostowania:

"Nie czytajcie mojego długiego wywodu, jeśli nie musicie. Z pozycji akustyka - pomiarowca próbowałem rozgryźć, co oznacza poszukiwany zwrot. Po zapoznaniu się z opiniami pozostałych widzę, że jest to jakieś określenie z techniki budowy zestawów głośnikowych. Na tym się nie znam i dlatego termin wydawał mi się bełkotem. Intuicyjnie przyznałbym rację Krzemieniowi - jego definicja wygląda poprawnie i nie pozostaje w sprzeczności z moją wiedzą. Bardzo przekonujące jest odniesienie impulsów do ciągłego sygnału sinusoidalnego. Zwracam uwagę, że nie wiedząc dokładnie, o co chodzi, w swoim wywodzie wspominałem o różnicach w ocenie sygnałów stacjonarnych i impulsowych. Tu znowu się nie znam, ale wyobrażam sobie, że producentom głośników łatwo jest podawać wartości stacjonarne, jak moc czy skuteczność dla sygnałów sinusoidalnych. Co nie daje żadnego pojęcia o skuteczności odtwarzania impulsów przez ten sam zestaw głośnikowy. Stąd ten parametr.

Można też inaczej i krótko: możemy mieć sygnał impulsowy i sinusoidalny, które będą miały ten sam poziom szczytowy (peak), ale zupełnie różny skuteczny. Odniesienie jednego do drugiego daje pojęcie o skuteczności odtwarzania impulsów przez zestaw.

Jak to się przekłada na wytrawne ucho - nie wiem!

Nadal jednak będę obstawał przy tym, że w tym kontekście nie jest nam potrzebne natężenie dźwięku (po "polsku" intensywność) i mówimy o poziomie ciśnienia akustycznego. Głosuję na Krzemienia."

[jozwa maryn]

A czy ja gdzieś napisałem, że problem ma coś wspólnego z audiofilizmem lub budową zestawów głośnikowych? He, he, myślałem, że zadałem niewinne pytanie (kolega mnie o to poprosił), a tu widzę, że dałem zagadkę.

[jozwa maryn]

"...dB względem 20 uPa (mikropaskali)."

 

Owszem, to było z takim poziomem odniesienia, sprawdziłem, facet podał mi wartość przez telefon i źle odczytał jednostkę. Dzięki za odpowiedzi, prześlę mu całość, niech sam wyłuska racjonalne jądro.

[pitdog]

no wiesz, Jozwa, tematyka forum... mimo, ze to bocznica, cos moze sugerowac.

a co do Ciebie to moze byc trudno rozgryzc w danym momencie rzeczywiscie, czy glosniki, czy netoperki ;)

[Krzemien]

Drodzy Panowie, to nie żaden bełkot ale poważna definicja z dziedziny audiometrii.

 

peak-to-peak equivalent sound pressure level pe SPL As applied to audiometry, a measure of the magnitude of a short-duration acoustic signal, defined as the level in decibels re 20 ?Pa of a continuous sinusoidal sound having a peak-to-peak amplitude which is the same as that of the signal. For impulses, the peak-to-peak amplitude is reckoned without reference to polarity or symmetry of the waveform. The term is sometimes abbreviated to peak equivalent sound pressure level.

 

Więcej tutaj:

 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

 

Twonk, dziękuję za zaufanie :-)

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Krzemien]

Dodam jeszcze, że problem wyznaczania wartości poziomu dla sygnałów "niestandardowych" (np. dość krótkich jak w tym przypadku, ale także bardzo długich jak np. hałas ruchu drogowego oraz zmiennych w paśmie, itp.) jest dość szeroki. A problem sprowadza się do takiego przeliczenia wskazania miernika SPL, aby mieć pewność, że wartości poziomów są równoważne - czyli ekwiwalentne. Stąd czasem takie 'dziwne' określenia.

[twonk]

>Krzemien

Ja się na tym zupełnie nie znam - dwa razy tylko przekopiowałem tekst od tego znajomego specjalisty... ;-)

[pq]

twonk, 8 Gru 2005, 10:48

 

>skądinąd niezwykle sympatycznemu

>specjaliście z firmy Bruel&Kjaer.

 

Ciekawe czy temu, o którym myslę. Styl wypowiedzi jakby znajomy :-)

 

>>0 dB - próg słyszenia (upośledzeni, jak ja, słyszą i 10 dB poniżej. Mija z wiekiem)

 

Mała korekta:

 

poziom odniesienia dla dB SPL czyli 20uPa nie jest absolutnym progiem słyszenia, tylko poręczna (tzn nie mającą postaci np. 17.9765) wartością bliską populacyjnemu progowi słyszenia tonu 1 kHz. Ponieważ czułość słuchu (ludzkiego)jest najwieksza koło 3-4 kHz, przeto próg słyszenia to około (w zależności od tego, kogo się zbada) -7 dB re 20 uPa.

[stefanB]

A Józwa próbuje przełożyć wartości wymierne na żart.

1 kilogram tylko u ruskich planistów mógł mieć 150 voltów

Nie napiszemy przecież w liście do redakcji, że SPL R.E. testowanych kolumn jest naciągany.

Pozdrowienia

[Zbig]

jak rozumiem chodzi o to, że w sygnale muzycznym wartości szczytowe potrafią kilkunastokrotnie przewyższać wartości skuteczne. W pomiarach natomiast stosuje się sygnały sinusoidalne, gdzie ta proporcja jest inna, stąd konieczność przeliczenia aby w pomiarach zasymulować rzeczywiste możliwości sprzętu.