Springen naar inhoud

Geluiden in fase / niet in fase optellen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

minibeer

    minibeer


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 januari 2010 - 14:22

Hallo, ik ben op zoek naar een goede, en vooral goed uitgelegde manier om de geluidssterkte van twee geluiden op te tellen. Wat ik overal vind is: als de geluidsbronnen in fase zijn: +6 dB bij dezelfde geluidssterktes, en bij niet in fase +3 dB.
Waarom? Meestal wordt de formule Ltotaal = 1010Log(10^(L1/10)+10^(L2/10)) gebruikt.
Dus, de geluidsintensiteiten (J, in W/m2) wordt gebruikt?
Dat zou erop duiden dat bij een geluid met fase versterking er ook maximaal 3 dB verschil in zit:
want sin(x) + sin(x) = 2sin(x) en dan is J toch 2 keer zo groot als daarvoor:
L = 1010Log(2/1) = 3
Hoe kan je dan op 6 uitkomen?
Ik hoop dat iemand me kan helpen!

Veranderd door minibeer, 01 januari 2010 - 14:24


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5596 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 januari 2010 - 15:39

Hallo, ik ben op zoek naar een goede, en vooral goed uitgelegde manier om de geluidssterkte van twee geluiden op te tellen. Wat ik overal vind is: als de geluidsbronnen in fase zijn: +6 dB bij dezelfde geluidssterktes, en bij niet in fase +3 dB.
Waarom? Meestal wordt de formule Ltotaal = 1010Log(10^(L1/10)+10^(L2/10)) gebruikt.
Dus, de geluidsintensiteiten (J, in W/m2) wordt gebruikt?
Dat zou erop duiden dat bij een geluid met fase versterking er ook maximaal 3 dB verschil in zit:
want sin(x) + sin(x) = 2sin(x) en dan is J toch 2 keer zo groot als daarvoor:
L = 1010Log(2/1) = 3
Hoe kan je dan op 6 uitkomen?
Ik hoop dat iemand me kan helpen!

De decibel definitie is afhankelijk van vakgebied. Het lijkt erop dat hier een 20-schaal gebruikt wordt... dus L = 2010Log(2/1) = 6. Zie ook dit.

Bij geluid is wel inderdaad 10 de gewoonte, en niet 20...
Kan het komen omdat je niet geluid optelt, maar geluidssignalen? Die laatste zijn meestal in een elektrische vorm...

Ik heb dit ook altijd bijzonder verwarrend gevonden. :eusa_whistle:
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#3

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6716 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 01 januari 2010 - 15:57

Welke schaal je gebruikt hangt er vanaf waar je mee werkt.
Als je in elektrische signalen (bij versterkers b.v.) werkt met het vermogen, dan reken je met de 10-schaal. Reken je met de spanning, dan de 20-schaal.
In beide gevallen is het eindresultaat hetzelfde.

Aangezien ik de laatste tijd nogal bezig ben met geluidsversterking ben ik ook wel benieuwd hoe je dit geval moet benaderen. Als 2 signalen in fase samenkomen, tel je dan de vermogens op, of tel je de geluidsdruk op, en is het vermogen daar dan het kwadraat van? Dat maakt het verschil tussen de 10 en de 20.

#4

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 01 januari 2010 - 16:05

Welke schaal je gebruikt hangt er vanaf waar je mee werkt.
Als je in elektrische signalen (bij versterkers b.v.) werkt met het vermogen, dan reken je met de 10-schaal. Reken je met de spanning, dan de 20-schaal.
In beide gevallen is het eindresultaat hetzelfde.

Aangezien ik de laatste tijd nogal bezig ben met geluidsversterking ben ik ook wel benieuwd hoe je dit geval moet benaderen. Als 2 signalen in fase samenkomen, tel je dan de vermogens op, of tel je de geluidsdruk op, en is het vermogen daar dan het kwadraat van? Dat maakt het verschil tussen de 10 en de 20.


Komt de 10 dus van de "deci" uit de decibel?

Veranderd door Bartjes, 01 januari 2010 - 16:06


#5

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6716 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 01 januari 2010 - 16:53

De 10 heeft inderdaad te maken met de deci.
De eenheid waar je mee moet rekenen is feitelijk de Bel, maar omdat je dan van die onhandige getallen krijgt is er voor gekozen om in de dagelijkse praktijk met decibels te werken.

#6

minibeer

    minibeer


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 januari 2010 - 16:55

Ik doe mijn profielwerkstuk over geluid/muziek en heb me hier dus een beetje in verdiept. Je kan geluidssterkte uitdrukken in verschillende eenheden: Geluidsintensiteit(J): W/(m^2), dus een eenheid van vermogen. Druk(p), in Pa. Er geldt:
p = wortel(J * 400)
en dus ook
J = p^2 / 400.
Als je deze twee eenheden naar het geluidsniveau L in Decibel om wil rekenen kan je deze formules gebruiken(hier zitten dus die 10 en de 20):
L = 20 ּ 10Log(p1/p2)
L = 10 ּ 10Log(J1 / J2)

Ik zit net te denken, natuurlijk verdubbelt het geluidsvermogen als er twee dezelfde geluidsbronnen(in fase) zijn:
dus: L = 20 ּ 10Log(p1/p2) moet je dan gebruiken. Dan komt er inderdaad 6 uit. Maar het is me niet duidelijk waarom dit anders de helft is...

Bedankt voor de snelle reacties!

Veranderd door minibeer, 01 januari 2010 - 17:00


#7

minibeer

    minibeer


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 januari 2010 - 18:22

Ehm, mijn vorige post klopt niet helemaal...
Je moet juist niet het vormogen verdubbelen, dan komt er +3 dB uit!
ik ben nu dit aan het lezen...
Er staat geloof ik zoiets als: als de bronnen in fase zijn, verdubbelt de druk, dus +6 dB, maar als ze niet in fase verdubbelt de intensiteit, dus +3dB. Hoewel dit formulegewijs klopt lijkt het me toch stug dat dit een natuurkundig juiste redernatie is...

Veranderd door minibeer, 01 januari 2010 - 18:24


#8

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 01 januari 2010 - 20:34

Ik heb het niet allemaal doorgelezen, maar onderstaande ziet er goed uit:

http://www.phys.unsw.edu.au/jw/dB.html

Nog belangrijker:

http://www.phys.unsw...musFAQ.html#add

Veranderd door Bartjes, 01 januari 2010 - 20:42


#9

minibeer

    minibeer


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 januari 2010 - 21:41

Nog belangrijker:

http://www.phys.unsw...musFAQ.html#add

Ziet er relevant uit ja. Dankje, ik lees het nu!

#10

minibeer

    minibeer


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 januari 2010 - 23:09

Zeer bruikbaar! Quote:
"What if the sounds are not identical, but have the same level? Then the phase difference will be random. If two signals have pressure amplitude pm and a phase difference θ, then their sum is 2pm(1+cosθ), which of course varies from 0 to 2pm. But the power is proportional to the amplitude squared, and so proportional to 4(pm^2)(1+cosθ)^2. The average of (1+cosθ)^2 over all θ is ½ so the average of the whole term over all possible phase differences is 2pm^2. So again, on average we double the power and so get an increase of 3 dB in sound level."

Ik snap alleen nog niet waarom dit zo is:
If two signals have pressure amplitude pm and a phase difference θ, then their sum is 2pm(1+cosθ)
Waarom die 1 + cos(theta)?

en dit:
The average of (1+cosθ)^2 over all θ is ½
Het lijkt mij dat dat 1 is, het gemiddelde van cos(theta) lijkt me 0, dus (1+0)^2 = 1. Waarom klopt dit niet?

Veranderd door minibeer, 01 januari 2010 - 23:10


#11

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 01 januari 2010 - 23:24

Ik snap alleen nog niet waarom dit zo is:
If two signals have pressure amplitude pm and a phase difference θ, then their sum is 2pm(1+cosθ)
Waarom die 1 + cos(theta)?

en dit:
The average of (1+cosθ)^2 over all θ is ½
Het lijkt mij dat dat 1 is, het gemiddelde van cos(theta) lijkt me 0, dus (1+0)^2 = 1. Waarom klopt dit niet?


Dat gaat inderdaad wel erg snel. Waarschijnlijk moet je dat om het netjes te doen met goniometrische formules en integralen aanpakken.

#12

minibeer

    minibeer


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 januari 2010 - 23:43

Ik denk het, of zelfs formules die specifiek voor die eenheden zijn... (want opzich kan ik best integreren maar ik geloof niet dat dat ergens op slaat...)
en het helpt ook niet echt dat die termen niet hetzelfde zijn als in het nederlands en er ook nog eens meerdere termen voor hetzelfde gebruikt worden(amplitude, energy, intensity). Maar daar kwam ik uiteindelijk nog wel uit.

#13

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 45531 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 januari 2010 - 00:03

Ik snap alleen nog niet waarom dit zo is:
If two signals have pressure amplitude pm and a phase difference θ, then their sum is 2pm(1+cosθ)
Waarom die 1 + cos(theta)?

Omdat die term varieert tussen waarde 0 (volledige destructieve interferentie ) en waarde +2 (volledige constructieve interferentie )

en dit:
The average of (1+cosθ)^2 over all θ is ½

Dat klopt niet, dat kun je ook duidelijk zien aan de grafiek:

Het gemiddelde is ook niet 1 trouwens, zo te zien aan de grafiek lijkt :eusa_whistle: 2 een goeie kandidaat voor de gemiddelde waarde van die functie, maar ik heb de wiskunde niet om dat te berekenen.

Misschien interpreteren we iets verkeerd, misschien zit er een foutje in die cursus.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#14

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 02 januari 2010 - 00:04

Ik denk het, of zelfs formules die specifiek voor die eenheden zijn... (want opzich kan ik best integreren maar ik geloof niet dat dat ergens op slaat...)


Het gemiddelde van een continue grootheid is een integraal.

http://en.wikipedia....n_of_a_function

en het helpt ook niet echt dat die termen niet hetzelfde zijn als in het nederlands en er ook nog eens meerdere termen voor hetzelfde gebruikt worden(amplitude, energy, intensity). Maar daar kwam ik uiteindelijk nog wel uit.


Amplitude, energy, intensity zijn verschillende zaken. Helaas moet ik morgen weer werken. En ik kan je daarom nu ook niet verder helpen.

Mooi: ik zie dat Jan het al overneemt. :eusa_whistle:

Veranderd door Bartjes, 02 januari 2010 - 00:07


#15

TD

    TD


  • >5k berichten
  • 24102 berichten
  • VIP

Geplaatst op 02 januari 2010 - 00:17

Het gemiddelde van (1+cos(θ))² over [0,2pi] is inderdaad niet 1/2, maar 3/2.

LaTeX

De schatting van Jan (sqrt(2)), was dus niet zo slecht :eusa_whistle:
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures