Luidsprekers in fase

maxke

Hallo,

Ik las ergens de volgende vraag: stel 2 luidsprekers die perfect in fase geluid produceren, waarom merk je dan niets van mogelijkle interferentie verschijnselen?

Ik bedacht me dat interferentie in dit geval gewoon betekent dat ze luidsprekers elkaar eigenlijk versterken: 2 trillingen zijn mooi in fase , dus de som is mooi de trillingen opgeteld, maar dan zou je toch gewoon "luidere" klank hebben dan wanneer er maar 1 opstaat?

Met andere woorden: als ze beiden tegelijk oipstaan van de start, hoor je gewoon niet dat het "geluid luider" wordt?

Of is dit een te simpele redenering?

E.Desart

maxke schreef:1) Ik las ergens de volgende vraag: stel 2 luidsprekers die perfect in fase geluid produceren, waarom merk je dan niets van mogelijkle interferentie verschijnselen?

2) Met andere woorden: als ze beiden tegelijk oipstaan van de start, hoor je gewoon niet dat het "geluid luider" wordt?

1) zie ook verder

2) Ja, luider is relatief t.o.v. een referentie.

Als 2 speakers perfect in fase spelen vanop +/- dezelfde plaats krijg je een geluidsdrukverhoging van 6 dB (bij lagere frequenties). Als je 2 speakers random geluid laat spelen krijg je een drukverhoging van 3 dB (energetische verdubbeling van niveau).

In feite jouw redenering gaat over de optelling (superpositie) van geluidsgolven. Dit veronderstelt de situatie dat beide bronnen op exact hetzelfde punt vertrekken.

2 speakers kunnen onmogelijk op dezelfde plaats staan. Dus het interferentiepatroon is ook afhankelijk van de frequentie (golflengte) en de afstand tussen de speakers.

Als je 2 willekeurig van elkaar geplaatste speakers hebt zal je steeds interferentiepatronen hebben, of dat de signalen nu wel of niet in fase zijn.

Hier heb ik een figuur gemaakt van de interferentiepatronen van 2 speakers bij verschillende faseverschuiving en verschillende frequenties.

Afbeelding

Dit gaat dus uit van een vrij veld situatie (geen reflecties binnen een ruimte) anders krijg je natuurlijk ook (destructieve/constructieve) interferentie met de gereflecteerde golven. Je moet de wanden dus als onbestaand of 100% absorberend beschouwen.

Je redenering klopt dus als je 2 speakers samen in fase laat spelen dar je een verhoogt niveau krijgt (luider) door constructieve interferentie.

Op volgende pagina vindt je een aantal SWF files (zijn gewoon figuren met een ingebouwde link).

Ik kan hier geen swf files uploaden voor zover ik weet/denk.

http://forum.studiotips.com/viewtopic.php?...+pattern#p41633

(ik ben niet zeker dat je deze swf files kan zien zonder ingelogd te zijn).

Als je op deze figuren klikt wordt je doorgelinkt naar de originele animaties van ISVR, waarbij ik deze geanimeerde geluidsgolven omgewerkt heb naar het resulterend statisch interferentiepatroon.

Noteer dat een reflectie tegen een wand gelijk is aan een spiegelbron. Dus je kan deze reflectie evengoed beschouwen als een 2de geluidsbron die daar staat op dezelfde gespiegelde afstand van de reflecterende wand.

Eric

PS: hoort dit niet beter in het subforum "Akoestiek Optica" (betreft golven)?

maxke

Als je 2 willekeurig van elkaar geplaatste speakers hebt zal je steeds interferentiepatronen hebben, of dat de signalen nu wel of niet in fase zijn.

dus in feite was de vraagstelling niet geheel correct: ze gingen er eigenlijk vanuit dat de speakers op dezelfde plaats stonden (wat natuurlijk praktisch niet kan)

ze verwaarlozen in feite de intereferentie die er wel is omdat ze niet op dezelfde plaats staan (ookal zijn ze perfect in fase)

thermo1945

De identieke speakers A en B staat op de lijn AB.

Kies een willekeurig punt P in de ruimte om AB.

Als |AP - BP| = heel aantal maal de golflengte, dan komen de golven uit A en B in fase bij P aan en dan krijg je bij P een sterker signaal dan van A of B.

Als |AP - BP| = (heel aantal + 1/2) maal de golflengte, dan komen de golven uit A en B in tegenfase bij P aan en dan krijg je bij P een zwakker signaal dan van A of B.

E.Desart

Hier heb ik een figuur gemaakt van de interferentiepatronen van 2 speakers bij verschillende faseverschuiving en verschillende frequenties.

Misschien een leuke opmerking bij de voorgaande figuur:

Als je een TV hebt heb je vaak een instelling waarbij je het geluid meer ruimtelijk kan krijgen (ik heb het niet over duurdere home theater systemen) . Het geluid komt dan ogenschijnlijk niet of minder uit de TV zelf maar komt van overal uit de ruimte.

Een goedkope manier om dit effect te bereiken is gewoon de polariteit omdraaien, wat neerkomt op een faseverschuiving van 180°.

Bij 180° heb je bij alle frequenties een maximale uitdoving (destructieve interferentie) in de centerlijn tussen en haaks op de 2 speakers.

Bij 0° faseverschuiving (dus gewoon origineel geluidssignaal) is het geluid dat rechtstreeks (direct) uit de 2 TV speakers komt dominant en je krijgt dat duidelijk gericht gevoel van het geluid dat rechtstreeks uit de TV komt. Dit is de interferentie die je ziet in de 1ste kolom figuren.

Bij de ruimtelijke instelling echter krijg je het interferentiepatroon van kolom 3 van de figuren (180° faseverschuiving). Het geluid dat recht van de TV komt is zeer sterk gedempt door deze destructieve interferentie, terwijl het geluid dat bij je gehoor komt resulteert van het gereflecteerd geluid uit de ruimte (pseudo diffuus en eerste wandreflecties). Dit geeft dit ruimtelijk effect.

Dit veronderstelt natuurlijk dat de begrenzende wanden/vloer/ plafond niet 100% absorberend zijn anders wordt het gewoon stiller en moet je de volumeknop opendraaien (

in een dode kamer wordt het echt duidelijker stiller).

Het verschil tussen beide instellingen is het duidelijkst bij een mono-signaal over de 2 TV speakers (afhankelijk programma).

thermo1945

... waarom merk je dan niets van mogelijke interferentieverschijnselen?

Door in de buurt van de speakers te gaan wandelen, merk je dat op de ene plaats het geluid sterker of zwakker dan op de andere plaats.

Omdat de door mij eerder genoemde AP en BP niet op één liggen, moet je de uitwijkingen vectorieel optellen.

Daardoor krijg je nooit geluidsterkte nul of geluidsterkte '2x één speaker'.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Luidsprekers in fase

Luidsprekers in fase

Re: Luidsprekers in fase

Re: Luidsprekers in fase

Re: Luidsprekers in fase

Re: Luidsprekers in fase

Re: Luidsprekers in fase