I soliti poveri di spirito...

[PrandiniFabio]

Mi scusi signor. Mario Bon , ma da quello che riesco a capire a pagina 4 riga 10 del documento di Keele , dove si cita l'applicazione di una tromba all'altoparlante, si scrive di una efficienza massima del 50% contro il 25% del radiazione diretta in accordo con le mie conoscenze, sia pure molto approssimative.
perciò non vedo errori nelle affermazioni del signor. Calabrese.
Saluti
Fabio

il passo cui si riferisce è questo:

lo traduco aggiungendo delle note:
"Una osservazione importante, in questo studio, è la limitazione del rendimento al massimo assoluto del 25%. Questo è dovuto direttamente alla specifica definizione che è largamente in uso per l'analisi degli altoparlanti a radiazione diretta.
In questa definizione, la potenza di ingresso, piuttosto che essere la vera potenza di ingresso , che varia con la frequenza dipendendo dalla impedenza dell'altoparlante, è una potenza fittizia chiamata potenza di ingresso nominale, che non cambia con la frequenza (*).
In questa definizione di efficienza (**), chiamata il rapporto di trasferimento di potenza nominale, l'efficienza è il rapporto tra la potenza acustica di uscita e la potenza elettrica fittizia di ingresso erogata su un resistore fisso dalla stessa sorgente (***).
Tale resistenza è assunta essere la resistenza in continua della bobina mobile dell'altoparlante (driver). Se la resistenza fissa fosse pari a due volte la resistenza della bobina mobile del driver , come viene fatto nella analisi delle trombe, il massimo assoluto dell'efficienza sarebbe del 50% piuttosto che del 25%.(****)"

Note:
(*) in sostanza, per semplificare i calcoli, Beranek alimenta l'altoparlante con un "generatore di potenza" così non deve calcolare la potenza elettrica attiva che deve tenere conto della impedenza "vera" dell'altoparlante.

(**) quella che sta dando Keele in questo articolo

(***) in sostanza la definizione standard di rendimento dove l'altoparlante viene considerato un carico resistivo puro pari a RE.

In sostanza Keele dice che attribuendo alla bobina mobile dell'altoparlante un valore resistivo doppio (2RE) si ottine un valore doppio della efficienza (50% invece di 25%) mentre è più corretto, secondo Keele e anche secondo me, utilizzare il valore vero di RE che porta la massima efficienza al 25%.

Quindi Keele non dice che il rendimento massimo è del 50% ma che lo diventa se si suppone che RE sia il doppio di quello che è (2RE). Se Beranek ha fatto delle ipotesi di un certo tipo avrà avuto i suoi motivi ma se applichiamo la definizione di rendimento in modo pedissequo (e corretto) otteniamo un valore pari alla metà (di quello ottenuto da Beranek).
La definizione di rendimento è: il rapporto tra la potenza attiva ottenuta e la potenza attiva impiegata per ottenerla (e non metà della potenza impiegata per ottenerla). Il fatto che la tromba ci sia o non ci sia è secondario: se tutta la potenza acustica prodotta dall'altoparlante entra nella gola della tromba, alla bocca non potrà uscire più di quella che è entrata.
Parliamo di potenza acustica (prodotto pressione per velocità anzi pv*) non di SPL. L'SPL è più alto.

Il documento a cui si riferisce e che mi ha spiegato colmando alcune mie lacune, è del 1991, poi lo stesso Keele nel 2004 scriveva il seguente documento
http://www.xlrtechs.com/dbkeele.com/PDF ... rivers.pdf
In cui attesta l'efficienza massima delle trombe al 50/100.
Saluti
Fabio

[mariobon]

Mi scusi di nuovo ma devo puntualizzare che la tromba applicata all'altoparlante non è una mera riduzione dell'angolo solido di irradiazione ma un ben più importante adattamento di impedenza.
Saluti
Fabio

anche un trasformatore è un adattatore di impedenza ma la potenza elettrica (il prodotto tensione x corrente) che entra e che esce è la stessa. Quindi il rendimento (con e senza trasformatore) non aumenta.

nella realtà la potenza che entra è sempre maggiore di quella che esce per via delle inevitabili perdite di un trasformatore.
però è anche vero che ci sono trasformatori con rendimento maggiore o minore in base a come sono fatti (sia come "geometria" sia come materiali e assemblaggi), ma rimane oltretutto una macchina con rendimenti piuttosto alti (>0,95 tipicamente).

anche un motore a combustione tipicamente ha rendimenti inferiori a 0,4 (e già stiamo larghi normalemnte sono prossi allo 0,3), ma ci sono casi in cui particolari stratagemmi riescono a far salire tale rendimento seppur non direttamente connesso alla potenza all'albero (si riusa parte del calore prodotto per alimentare turbine che generano elettricità, come nel caso dei motori diesel marini 2t)

un trasformatore è una macchina elettrica senza parti in movimento e può raggiungere rendimenti anche superiori al 99% le perdite (almeno quelle resistive) sono sempre presenti. Per semplicità possiamo immaginare un trasformatore ideale con rendimento unitario. Resta il fatto che la potenza che esce al massimo è uguale alla potenza che entra.

[clody23]

The driver’s broad-band true efficiency and bandwidth can be increased by raising the Bl force factor as much as possible, while jointly reducing moving mass, voice-coil inductance, mechanical losses, and front air-chamber volume. Increased upper frequency efficiency can be attained by
increasing the compression ratio but at the expense of mid-band efficiency.

Calabrese lo dice dagli albori di questo forum che per aumentare efficenza e banda passante tocca usare woofer con alto BL, poca massa mobile con strutture senza perdite e con una camera di volume frontale ridotta, giusto?

[clody23]

anche un trasformatore è un adattatore di impedenza ma la potenza elettrica (il prodotto tensione x corrente) che entra e che esce è la stessa. Quindi il rendimento (con e senza trasformatore) non aumenta.

nella realtà la potenza che entra è sempre maggiore di quella che esce per via delle inevitabili perdite di un trasformatore.
però è anche vero che ci sono trasformatori con rendimento maggiore o minore in base a come sono fatti (sia come "geometria" sia come materiali e assemblaggi), ma rimane oltretutto una macchina con rendimenti piuttosto alti (>0,95 tipicamente).

anche un motore a combustione tipicamente ha rendimenti inferiori a 0,4 (e già stiamo larghi normalemnte sono prossi allo 0,3), ma ci sono casi in cui particolari stratagemmi riescono a far salire tale rendimento seppur non direttamente connesso alla potenza all'albero (si riusa parte del calore prodotto per alimentare turbine che generano elettricità, come nel caso dei motori diesel marini 2t)

un trasformatore è una macchina elettrica senza parti in movimento e può raggiungere rendimenti anche superiori al 99% le perdite (almeno quelle resistive) sono sempre presenti. Per semplicità possiamo immaginare un trasformatore ideale con rendimento unitario. Resta il fatto che la potenza che esce al massimo è uguale alla potenza che entra.

su questo non si discute assolutamente, nulla si crea nulla si distrugge, dopotutto (a parte le caldaie a condensazione, che hanno rendimenti energetici maggiori di 1 sfruttando sempre calore latente, ma li è rendimento "regalato" alla macchina).

[mariobon]

Il documento a cui si riferisce e che mi ha spiegato colmando alcune mie lacune, è del 1991, poi lo stesso Keele nel 2004 scriveva il seguente documento
http://www.xlrtechs.com/dbkeele.com/PDF ... rivers.pdf
In cui attesta l'efficienza massima delle trombe al 50/100.
Saluti
Fabio

é possibile, provi a controllare a quale definizione di redimento si è attenuto (la sua, di Keele stesso, o a quella di Beranek).
Anche nel passo che ho tradotto Keele ha scritto che il rendimento massimo vale il 50% ma solo se si calcola la potenza acustica su 2RE. La definizione di rendimento è una e, facendo riferimento alla potenza, si adatta a qualsiasi dispositivo. Non è "comodo" dare una definizione diversa di rendimento per ogni dispositivo (senza tromba è un valore, con la tromba è doppio...). Sarebbe contrario al principio di unità di trattazione.

alla fine dalla prima pagina c'è scritto:
"The nominal efficiency of horn-driver systems is calculated by dividing the acoustic output power by the nominal electrical input power, which is in turn is calculated by squaring the input voltage and dividing by twice the resistance of the driver’s voice coil."

divide per 2RE quindi sta usando la definizione di Beranek.
traduzione:
"La efficienza nominale di un sistema tromba-driver è calcolato dividendo la potenza a custica in uscita per la potenza elettrica nominale in ingresso, che per contro è calcolata elevando al quadrato la tensione e dividendo per il doppio della resistenza della bobina mobile del driver."

[mariobon]

....
su questo non si discute assolutamente, nulla si crea nulla si distrugge, dopotutto (a parte le caldaie a condensazione, che hanno rendimenti energetici maggiori di 1 sfruttando sempre calore latente, ma li è rendimento "regalato" alla macchina).

Anche sulle caldaie a condensazione la invito a prestare qualche attenzione. I limite del rendimento (1 o il 100%) è fissato da un principio della termodinamica (il secondo) che vale sempre. Se ad un dispositivo viene attribuito un rendimento maggiore di 1 significa che esce più potenza di quante ne entra. Fosse vero avremmo risolto il problema dell'approvigionamento energetico di tutto il pianeta. Anche in questo caso è opportuno verificare come questo rendimento è stato definito. Quando si calcola il rendimento si devono limitare i "confini" del sistema in modo che appaia isolato (non scambi calore con l'esterno) e mettere nel calcolo tutto. vedrà che così facendo il rendimento sarà alto ma sempre inferiore a uno.

[clody23]

....
su questo non si discute assolutamente, nulla si crea nulla si distrugge, dopotutto (a parte le caldaie a condensazione, che hanno rendimenti energetici maggiori di 1 sfruttando sempre calore latente, ma li è rendimento "regalato" alla macchina).

Anche sulle caldaie a condensazione la invito a prestare qualche attenzione. I limite del rendimento (1 o il 100%) è fissato da un principio della termodinamica (il secondo) che vale sempre. Se ad un dispositivo viene attribuito un rendimento maggiore di 1 significa che esce più potenza di quante ne entra. Fosse vero avremmo risolto il problema dell'approvigionamento energetico di tutto il pianeta. Anche in questo caso è opportuno verificare come questo rendimento è stato definito. Quando si calcola il rendimento si devono limitare i "confini" del sistema in modo che appaia isolato (non scambi calore con l'esterno) e mettere nel calcolo tutto. vedrà che così facendo il rendimento sarà alto ma sempre inferiore a uno.

Lo so, nelle caldaie si parla di rendimento energetico in "senso lato".. in pratica recupera parte dell'enrgia persa sui fumi di sxarico e altre perdite ed è per questo che avevo scritto che gli "regalavano" dei punti percentuali di rendimento....lo sò scrivo male e non in forma sempre comprensivile

[mariobon]

The driver’s broad-band true efficiency and bandwidth can be increased by raising the Bl force factor as much as possible, while jointly reducing moving mass, voice-coil inductance, mechanical losses, and front air-chamber volume. Increased upper frequency efficiency can be attained by
increasing the compression ratio but at the expense of mid-band efficiency.

Calabrese lo dice dagli albori di questo forum che per aumentare efficenza e banda passante tocca usare woofer con alto BL, poca massa mobile con strutture senza perdite e con una camera di volume frontale ridotta, giusto?

Che si possa ottimizzare il rendimento di un dispositivo è fuori discussione. Questa discussione verte sul calcolo del limite massimo del rendimento che dipende (alla fine) da come viene calcolato. Da una parte c'è un tipo di calcolo (Beranek) che è entrato nella consuetudine (e fornisce valori alti e consolatori) dall'altra c'è l'applicazione della definizione che dà valori massimi pari alla metà.

[PrandiniFabio]

Il documento a cui si riferisce e che mi ha spiegato colmando alcune mie lacune, è del 1991, poi lo stesso Keele nel 2004 scriveva il seguente documento
http://www.xlrtechs.com/dbkeele.com/PDF ... rivers.pdf
In cui attesta l'efficienza massima delle trombe al 50/100.
Saluti
Fabio

é possibile, provi a controllare a quale definizione di redimento si è attenuto (la sua, di Keele stesso, o a quella di Beranek).
Anche nel passo che ho tradotto Keele ha scritto che il rendimento massimo vale il 50% ma solo se si calcola la potenza acustica su 2RE. La definizione di rendimento è una e, facendo riferimento alla potenza, si adatta a qualsiasi dispositivo. Non è "comodo" dare una definizione diversa di rendimento per ogni dispositivo (senza tromba è un valore, con la tromba è doppio...). Sarebbe contrario al principio di unità di trattazione.

alla fine dalla prima pagina c'è scritto:
"The nominal efficiency of horn-driver systems is calculated by dividing the acoustic output power by the nominal electrical input power, which is in turn is calculated by squaring the input voltage and dividing by twice the resistance of the driver’s voice coil."

divide per 2RE quindi sta usando la definizione di Beranek.
traduzione:
"La efficienza nominale di un sistema tromba-driver è calcolato dividendo la potenza a custica in uscita per la potenza elettrica nominale in ingresso, che per contro è calcolata elevando al quadrato la tensione e dividendo per il doppio della resistenza della bobina mobile del driver."

Non mi è facile leggere nei minimi particolari un testo in inglese, ma generalmente, pur con degli errori, capisco o cerco di capire il senso.
Le conclusioni dello scritto di Keele sono:
This paper has analyzed several simplifications of the
compression driver’s electrical equivalent circuit to
determine maximum efficiency limits, parameter
interrelations, and performance limitations. The
absolute maximum nominal efficiency was found to
be 50% while true efficiency can increase to 100%.
In linea con le mie conoscenze.
In calce a pagina 6 si legge un riferimento:

These are not the author’s words but the words of R.
H. Small in a suggested revision when he reviewed
my paper concerning the maximum efficiency of
direct radiators back in 1992 [14]. This paper was
recommended for publication but due to the my
laziness in performing the suggested revisions has not
been published.

Mi pare interessante.
Saluti
Fabio

[mariobon]

Il documento a cui si riferisce e che mi ha spiegato colmando alcune mie lacune, è del 1991, poi lo stesso Keele nel 2004 scriveva il seguente documento
http://www.xlrtechs.com/dbkeele.com/PDF ... rivers.pdf
In cui attesta l'efficienza massima delle trombe al 50/100.
Saluti
Fabio

é possibile, provi a controllare a quale definizione di redimento si è attenuto (la sua, di Keele stesso, o a quella di Beranek).
Anche nel passo che ho tradotto Keele ha scritto che il rendimento massimo vale il 50% ma solo se si calcola la potenza acustica su 2RE. La definizione di rendimento è una e, facendo riferimento alla potenza, si adatta a qualsiasi dispositivo. Non è "comodo" dare una definizione diversa di rendimento per ogni dispositivo (senza tromba è un valore, con la tromba è doppio...). Sarebbe contrario al principio di unità di trattazione.

alla fine dalla prima pagina c'è scritto:
"The nominal efficiency of horn-driver systems is calculated by dividing the acoustic output power by the nominal electrical input power, which is in turn is calculated by squaring the input voltage and dividing by twice the resistance of the driver’s voice coil."

divide per 2RE quindi sta usando la definizione di Beranek.
traduzione:
"La efficienza nominale di un sistema tromba-driver è calcolato dividendo la potenza a custica in uscita per la potenza elettrica nominale in ingresso, che per contro è calcolata elevando al quadrato la tensione e dividendo per il doppio della resistenza della bobina mobile del driver."

Non mi è facile leggere nei minimi particolari un testo in inglese, ma generalmente, pur con degli errori, capisco o cerco di capire il senso.
Le conclusioni dello scritto di Keele sono:
This paper has analyzed several simplifications of the
compression driver’s electrical equivalent circuit to
determine maximum efficiency limits, parameter
interrelations, and performance limitations. The
absolute maximum nominal efficiency was found to
be 50% while true efficiency can increase to 100%.
In linea con le mie conoscenze.
In calce a pagina 6 si legge un riferimento:

These are not the author’s words but the words of R.
H. Small in a suggested revision when he reviewed
my paper concerning the maximum efficiency of
direct radiators back in 1992 [14]. This paper was
recommended for publication but due to the my
laziness in performing the suggested revisions has not
been published.

Mi pare interessante.
Saluti
Fabio

ma non ti dice niente il fatto che Keele dichiari che un dispositivo possa avere il 100% di rendimento (un altoparlante poi...)?
in questo forum c'è almeno un altro fisico, spero intervenga. Io starò via per qualche giorno quindi, almeno per il momento, passo e chiudo.