Calculo 110 db spl

Hola Eliezer,

Alguien escribió:

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.

Si, precisamente existe cancelación porque son señales coherentes, si las señales fueran idénticas pero no coherentes aunque llegarán con diferencia de tiempo o incluso invertidas de polaridad sumarian 3 dB (en el punto que llegaran con el mismo nivel). A mi modo de ver las señales no se vuelven no coherentes porque exista cancelación.

Alguien escribió:

¿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 carácter no totalmente periódico y que no cumple una regla de distribución en el espectro como el ruido rosa o blanco?.

Lo que intento explicar es que aunque estemos reproduciendo música con múltiples frecuencias y amplitudes distintas, si son reproducidas idénticamente por dos altavoces, en el lugar donde lleguen con el mismo nivel sumarán 6 dB, y donde exista diferencia de tiempo habrá cancelaciones, siguen siendo señales coherentes.
Nosotros no mezclamos ruido rosa, sino música y posicionamos los altavoces cuidadosamente para minimizar la interferencia destructiva aunque tengan múltiples componentes frecuenciales.

Alguien escribió:

¿Que fórmula 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?.

Creo que tenemos que diferenciar dos cosas; la presión sonora de una canción de Fito variará proporcionalmente a la energía emitida, pues afortunadamente la música tiene dinámica. Podemos conocer el valor medio de presión promediando a intervalos de tiempo, durante el estribillo habrá más SPL que en el sólo de guitarra, pero en ambos casos donde lleguen con 0º grados de diferencia sumaremos 6dB más, a la presión que reproduzca un sólo altavoz.

Es evidente que asumir que vamos a sumar 6dB en toda el área de escucha sería un error, las diferencia de nivel, las cancelaciones, etc... producirán menos suma y por lo tanto menos presión.

Un saludo.

pepeeducasound escribió:

A mi modo de ver las señales no se vuelven no coherentes porque exista cancelación.

Me sigue sonando raro eso.

Espero que no te parezca mal. Es evidente que tienes mas conocimientos que yo. Pero es que tengo una cierta capacidad para la tozudez cuando algo no me suena. Se trata de acabar comprendiéndolo. Nada mas.

Reproduzco una pista en mono desde un CD. Por las dos salidas del reproductor salen señales coherentes. Eso está claro. Mando esas señales a la mesa. De la mesa a un ecualizador. De ahí a un crosover. De el a una etapa que excita dos altavoces y a través del aire esas dos señales, convertidas en presión acústica llegan a mi oido.

Puede pasar que las dos señales llegen exactamente al mismo tiempo a los altavoces y estos reproducirán señales coherentes que llegarán a mi oido por caminos de diferentes longitudes. Según tu idéa a mi oido llegarán dos ondas coherentes desfasadas en un cierto ángulo.
Yo siempre entendí en ese caso que las señales que llegan, en el puto donde está mi oido, no son coherentes.

Imaginemos que en la cadena de audio, en algún procesador, por alguna oscura razón, (los caminos del DSP son misteriosos)se retrasa una de las dos señales mas que la otra. Las señales llegarán a los dos altavoces con cierto desfase a pesar de que del reproductor de CD salieros señales idénticas y, por lo tanto, coherentes.
Pero sabiéndolo, a partir de una medida con smaart, movemos las cajas fisicamente hasta que las dos ondas llegan justo al mismo tiempo a mi oido.

En ese caso yo entendería que, a pesar de que los altavoces reproducen ondas no coherente, mi oido recibe señales perfectamente coherentes y por lo tanto con suma de 6dB.

Entonces donde se define la coherencia de señales. ¿En el origen de la fuente sonora (los micrófonos, po rejemplo) en el cono del altavoz o en el destino de las señales, que es lo que siempre entendí yo.

Hola Eliezer,

Disculpa el retraso, pero estoy fuera de casa y no siempre tengo cobertura.

Alguien escribió:

Espero que no te parezca mal. Es evidente que tienes mas conocimientos que yo. Pero es que tengo una cierta capacidad para la tozudez cuando algo no me suena. Se trata de acabar comprendiéndolo. Nada mas.

Al contrario, a mi modo de ver el debate y el contraste de ideas siempre es positivo, y aún más en un país como el nuestro, donde no existe una carrera especializada en sonido directo.
Creo que ser tozudo en nuestro oficio es una virtud, eso demuestra inconformismo y nos ayuda a avanzar.

Alguien escribió:

Puede pasar que las dos señales llegen exactamente al mismo tiempo a los altavoces y estos reproducirán señales coherentes que llegarán a mi oido por caminos de diferentes longitudes. Según tu idéa a mi oido llegarán dos ondas coherentes desfasadas en un cierto ángulo.
Yo siempre entendí en ese caso que las señales que llegan, en el puto donde está mi oido, no son coherentes.

Imaginemos que en la cadena de audio, en algún procesador, por alguna oscura razón, (los caminos del DSP son misteriosos)se retrasa una de las dos señales mas que la otra. Las señales llegarán a los dos altavoces con cierto desfase a pesar de que del reproductor de CD salieros señales idénticas y, por lo tanto, coherentes.
Pero sabiéndolo, a partir de una medida con smaart, movemos las cajas fisicamente hasta que las dos ondas llegan justo al mismo tiempo a mi oido.

Matemáticamente estas dos señales son coherentes, pues su relación de suma es: √(p^2+p^2+2p.p cosΦ), es decir matemáticamente se demuestra que dos señales coherentes con una diferencia de fase producen suma, atenuación o cancelación dependientes del ángulo de desfase entre ellas.

Pongamos un ejemplo: sonorizamos un bajo con un micrófono delante de su amplificador y a la misma vez tomamos la señal desde una caja de inyección. Estas dos señales van a tener recorridos distintos.
La señal de línea llegará antes que la captación del micrófono, es decir, entre ellas existirán diferencias de fase y por lo tanto producirán filtro de peine. Esto ocurre porque son señales coherentes, aunque al recorrer diferentes caminos no sean señales idénticas y tengan una respuesta frecuencial algo distinta.

Tenemos ahora dos trompetistas tocando la misma partitura, las mismas notas y al mismo nivel. Captamos a cada trompetista con su correspondiente micrófono, que tienen la misma sensibilidad, la misma marca, modelo y con la misma ganancia a la entrada de la mesa. Estas dos señales son no coherentes y a la salida de la mesa sumarán 3dB, su relación matemática es: √(p^2+p^2 ), y aunque exista una diferencia de tiempo entre ellas, no ocurrirá nada.

La duda que me queda es cómo reacciona nuestro cerebro a la llegada de dos señales con diferencia de fase y cómo las interpreta. Hace tiempo que quiero realizar ensayos con mediciones binaurales y promedios, pero no encuentro el momento.

Alguien escribió:

Entonces donde se define la coherencia de señales. ¿En el origen de la fuente sonora (los micrófonos, po rejemplo) en el cono del altavoz o en el destino de las señales, que es lo que siempre entendí yo.

La coherencia siempre la define la fuente.

He estado investigando un poco con los calculadores que estoy preparado para el curso de Educasound, y he modificado uno para calcular suma de presiones con diferencia de fase.
Lo tengo casi acabado, a falta de añadir algunos parámetros. Lo intento colgar esta noche.
Un saludo.

Por cierto, según este calculador, tomando dos fuentes que a diez metros de distancia generan cada una 94dBSPL, si una de ellas llega con una diferencia de 1 metro su suma será: 96,58dB

Hola de nuevo,

Finalmente he terminado el calculador.

Datos a tener en cuenta: La respuesta en frecuencia de un altavoz es su presión x frecuencia.
El calculador no tiene en cuenta la cobertura del altavoz, asume que radia esfericamente a la misma presión.
El resultado de la presión es la media cuadratica de las presiones x frecuencia.
Toma 50 datos de medición x octava.
En el calculador asume una respuesta en frecuencia plana.
Es una aproximación matematica.

El calculador esta hecho con Excel 2007, por favor si teneis problemas para abrirlo o no funciona bien, hacermelo saber.

Gracias.

Este esta mejorado.

Pues se ve muy bien.
Enorabuena.

Cuando tenga tiempo de verlo con calma seguimos comentando. Este hilo está resultando muy interesante.

Te pongo os resultados de una simulación de una medición a la misma distancia de las dos cajas y otra con el micro desplazado hacia un lado.
Si quieres lo comentamos.

Suma de dos fuentes coherentes a la misma distancia.

Suma de dos fuentes a diferentes distancias.

#33

Creo que leyendo el mensaje 33 me quedó claro algo. Tu dirás si es así.

Dos ondas son coherentes si lo son en origen.
Si son coherentes sumarán mas o menos dependiendo del desfase con el que llegen a su destino.
Si no son coherentes en origen nunca sumarán 6 dB por mucho que querramos alinearlas.

Yo confundía coherencia e incoherencia con coincidencia o no coindidencia de fase.

¿Es así?.

#39

Sí, es así. Pero hablar de diferencias de fase es más correcto para referirse a frecuencias concretas. La misma diferencia de tiempo representa diferencias de fase distintas para cada frecuencia. Por eso cuando aplicas delay en la curva de fase de Smaart se produce una pendiente descendente (cuanto más alta es la frecuencia, más afectada se ve la fase con respecto a los cambios de tiempo).

También podemos hablar de coherencia o correlación en el punto de escucha (la línea roja en Smaart), que, evidentemente, se ve afectada por las interferencias destructivas, pero esto sólo tiene sentido para fuentes que ya son coherentes.

Un saludo.

#35

Muy interesante. Recuerdo que una vez me dio por buscar la relación de suma para fuentes coherentes con diferencia de tiempo, y representarlo en un diagrama polar (expresado en relación a la fase). Era curioso lo parecido que era eso con un diagrama cardioide (puede parecerte interesante para tus clases).

Buen trabajo.

Hola,

eliezer escribió:

Si no son coherentes en origen nunca sumarán 6 dB por mucho que querramos alinearlas.

Lo máximo que sumarán dos señales no coherentes es 3dB, si son identicas y llegan con el mismo nivel.

AlienGroove escribió:

La misma diferencia de tiempo representa diferencias de fase distintas para cada frecuencia.

Es importante entender lo que dice AlienGroove, una diferencia de tiempo no afectará por igual a todas las frecuencias, asi por ejemplo una diferencia de 1ms (0,34m) producirá un ciclo de difrencia para 1KHz (360º), 10 cclos (3600º) para 10KHz y 36º para 100 Hz.

AlienGroove escribió:

También podemos hablar de coherencia o correlación en el punto de escucha (la línea roja en Smaart), que, evidentemente, se ve afectada por las interferencias destructivas, pero esto sólo tiene sentido para fuentes que ya son coherentes.

La coherencia es un parametro importante en las mediciones que realizamos con un analizador, pues nos indica que fiabilidad tienen los datos, y una cosa importante es que, es dependiente del tamaño del FFT.

Basandome en la idea de Eliezer podemos comprobar los datos del calculador, usando un programa de predicción.

1.- medimos la presión sonora de un altavoz con un microfono situado a 10 m del eje.

2.- la respuesta nos dice 98,1dB, entonces podemos calcular su sensibilidad,y su presión, si lo amplificamos con 1000W; el micro está situado a 10 metros por lo tanto tendrá una atenuación de 20dB, la amplificación de 1000W generará +30dB, por lo tanto su sensibilidad será: 88,1dB (ponemos estos datos en el calculador).

3.- Añadimos el segundo altavoz que llega retrasado 1 metro.

He tomado los datos de la respuesta lineal sin ningún tipo de ponderación.

Un saludo.