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Jerremy

Schalldruck von 2 gleichen M.t.

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Hallo zusammen, wie verhält sich eigentlich der gesamt-Schalldruck bei 2 gleichen Mitteltönern???

Die Frage schwirrt mir so im Kopf rum, wenn ich z.b. 2 M.t. nehme mit jeweils 87 db, habe ich dann bei einer parallelschaltung immer noch 87db,oder steigt der Schalldruck geringfügig ?

 

Wenn ja,im welchem Verhältnis ?

Vielen Dank schonmal im voraus für eine Antwort .

 

mfg.

Frank

 

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leider ist der letzte Beitrag nur zum teil richtig!

 

Verwendet man zwei Chassis mit 8ohm dann

erhält man bei Parallelschaltung 4ohm.

Allein aus diesem Grund sind es +3dB

Schaltet man sie in Reihe, ergeben sich 16ohm und

damit -3dB.

 

Zusätzlich dazu erhält man +3dB wegen doppelter

Membranfläche.

Auf eine konstante Eingangsleistung bezogen bleibt es immer bei +3dB, unabhängig von der Impedanz.

 

Bei Bässen kommen noch einmal +3dB durch Strahlungskopplung dazu, ebenfalls unabhängig von der Impedanz. Voraussetzung ist, daß der Abstand der Chassis zueinander klein gegenüber der Wellenlänge ist.

 

Für Deine Mitteltöner parallel zu einem Baß mit bestimmter Impedanz heißt das:

 

Parallel -> +6dB

in Serie -> 0dB

 

 

die aixmaus

 

 

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Hi,

 

unser Albanator hatte schon recht, da gefragt wurde, wie sich der SPL bei Parallelschaltung von 2 MT's verhält.

 

Außerdem sind die +6dB nur bei korrelierten Signalquellen anzusetzen, ansonsten bleibt es bei +3dB.

 

Woher hast du die +3dB durch Strahlungskopplung ?

 

Gruß

 

GSD http://cwm.ragesofsanity.com/s/net6/jump3.gif

 

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Korrelierende Signalquellen und Strahlungskopplung ist in diesem Fall das gleiche.

 

Quelle Götz Schwamkrug, Lautsprecher Dichtung und Wahrheit, Seite 200 schieß-mich-tot sowie eigene Erfahrungen.

 

die aixmaus

 

 

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Hi GSD,

 

wo habe ich +9dB behauptet ???

 

In meinem letzten Statement steht ganz klar

 

+6dB bei zwei MT parallel

+/-0dB bei zwei MT in Serie

 

+9dB gilt nur für Wellenlängen klein gegenüber Chassisabstand bei Parallelbetrieb (doppelte Leistung, doppelte Membranfläche, Strahlungskopplung)

 

die aixmaus

 

 

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..für die zahlreichen Antworten, ich schätze über dieses Thema gibt es noch viel zu studieren."für mich zumindest ".

Werden diese Verhältnisse eigentlich bei einer gutem Simulationssoftware berücksichtigt (erkannt)??? Besitze noch keine Software,bin noch recht neu in diesem Bereich.

 

Dank an alle

mfg.

Frank

 

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Hi aixmaus,

 

mehr als +6 dB sind nicht möglich.

 

In der doppelten Membranfläche ist die "Strahlungskopplung" (doppelte Strahlungsimpedanz) bereits enthalten.

 

Bei Abständen groß gegen die Wellenlänge sowie allgemein bei Addition von nicht-identischen Signalen: +3 dB (elektrisch parallel),

-3 dB (elektr. in Reihe), +/-0 dB (Wirkungsgrad).

Dazu gehören auch Interferenzen/Kammfiltereffekte von zwei gleichen Quellen:

Die peaks gehen bis +6 dB, die dips bis -uendlich entsprechend der Phasendifferenz von 0 bis 180grad. Im Mittel ergibt das 90 grad (geometrische Addition) mit +3 dB (bei Parallelschaltung).

 

 

Gruß,

Michael

 

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Hi Michael,

 

Danke für die Info,

es hatte mich zwar auch etwas gewundert, aber irgendwie war ich nicht auf den Trichter gekommen,

daß ich da zweimal das gleiche aufzähle.

 

die aixmaus

 

 

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Hi Frank,

 

folgendes zur Klärung:

 

der Schalldruck eines LS hängt u.a. vom Strahlungswiderstand der Luft ab, der zu steigenden Frequenzen zunimmt und zu geringeren abnimmt.

 

LS haben verschiedene Impedanzen, also wird entweder der Schalldruck bei 1W Leistung oder bei 2,83V Volt angegeben.

 

2,83 V entspricht 1W an 8 Ohm und 2W an 4 Ohm.

 

Der Schalldruck nimmt bei Verdoppelung der abgegebenen Leistung um +3dB zu.

 

Hängst Du bei 2,83 V 2 LS mit 8 Ohm parallel, so hast Du 4 Ohm und damit 2 Watt abgegebene Leistung => +3dB gegenüber EINEM 8 Ohm Chassis

 

Der Schalldruck bei 1W (entspräche 2V) bleibt aber gleich!

 

Der Strahlungswiderstand zu tiefen Frequenzen hin nimmt durch die doppelte Membranfläche zu => Erweiterung des nutzbaren Frequenzbandes nach unten.

 

Grüße Michael

 

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Hi, ebenfalls Michael

 

da geht bei Dir aber noch Einiges durcheinander, von Klärung kann wohl noch nicht die Rede sein.

 

Die Diskussion hier reicht ja von +9 bis -3 dB...,

ist ja auch nicht so einfach, da unsichtbar...

 

 

 

>>>der Schalldruck eines LS hängt u.a. vom Strahlungswiderstand der Luft ab, der zu steigenden Frequenzen zunimmt und zu geringeren abnimmt.<<<

 

Das stimmt, darf aber hier nicht extra berücksichtigt werden (ist in den Formeln für den Hausgebrauch schon drin -- wg. des steigenden R´s brauchts mit steigender Freq. weniger Membranauslenkung)

 

 

 

 

 

>>>Der Schalldruck nimmt bei Verdoppelung der abgegebenen Leistung um +3dB zu.

Hängst Du bei 2,83 V 2 LS mit 8 Ohm parallel, so hast Du 4 Ohm und damit 2 Watt abgegebene Leistung => +3dB gegenüber EINEM 8 Ohm Chassis<<<

 

Nein.

Du hast 2 Watt AUFGENOMMENE Leistung, aber 4-FACHE abgegebene (Schall-) Leistung

(bei z.B. 0.4% Wirkungsgrad/Einzel-Chassis also 16 mW statt 4).

Warum?

Man kann es sich so vorstellen:

 

Jedes einzelne Chassis "sieht" akustisch seinen Zwilling so, als ob zwischen den beiden eine unendliche Trennwand stehen würde (Symmetrieebene, hier ist die Teilchen-Bewegung null, da jeweils gleiche Kräfte von beiden Seiten einwirken).

Jedes Chassis braucht also nur noch den halben Raum (2pi) zu beschallen.

Der Strahlungswiderstand ist dank der nahen "Trennwand" verdoppelt

(...die Teilchen können nur noch in den halben Raumwinkel ausweichen, so kann die Membran mehr von ihrer Bewegungsenergie an sie loswerden...);

entsprechend verdoppelt sich der Wirkungsgrad.

Der Pegel steigt hierbei um 6 dB (!) , da die doppelte (Schall-)Leistung sich auf halbem Raum verteilt (Spiegelschallquelle, 4-fache Energiedichte).

Dasselbe für das andere Chassis (Parallelschaltung) und wir haben +6 dB im ganzen Raum (4pi) und damit insgesamt 4-fache Schall-Leistung.

 

 

 

 

 

 

 

>>>Der Schalldruck bei 1W (entspräche 2V) bleibt aber gleich!<<<

 

Nein.

Nach Reduzieren der Spannung um Wurzel2 (-3dB) auf gleiche Eingangsleistung bleiben +3 dB übrig (= doppelter Wirkungsgrad).

 

Wenn es nicht so wäre, was soll dann eine Chassis-Verdoppelung?

 

 

Gruß,

Michael

 

P.S.: Alles hier gesagte gilt nur für Abstände kurz gg. die abzustrahlende Wellenlänge....

 

 

 

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Hi Michael,

 

Du gibst mir recht! Danke.

 

Deine interessante Beweisführung ist korrekt bis auf die Folgerung.

 

Jedes Chassis erzeugt in seinem Halbraum +3dB. Die Summe über den gesamten Raum sind damit auch nur +3dB.

 

Im unteren Übertragungsbereich macht Vervielfachung der Chassis Sinn, um durch Erhöhung des Strahlungswiderstandes die erreichbare Grenzfrequenz nach unten zu verschieben.

Einfach gesagt, wenn z.B. ein Chassis bei 45 Hz am Ende ist, dann machen 4 davon (räumlich nah beieinander angeordnet) möglicherweise erst bei 38 Hz Schluß.

 

Im Mittelton macht es Sinn, wenn ein leistungsfähiger Hochtöner ohne Vorwiderstand (geändertes Impulsverhalten) betrieben werden soll.

 

Eine Erhöhung des Wirkungsgrades erreichst Du übrigens nur über die physikalische Komponente, die Du direkt beeinflussen kannst: den Strahlungswiderstand. Das wird z.B. mit Hörnern oder halt Mehrfachanordnungen erreicht.

 

Grüße Michael

 

P.S. Du muß nur Deinen Ansatz mathematisch induzieren, um zu dem Schluß zu gelangen, daß mit einer ausreichenden Anzahl Chassis ein Wirkungsgrad von mehr als 100% möglich ist. Das wäre natürlich toll ; )

 

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Hallo Michael,

 

wenn du eine mathematische Beweisführung machen willst, musst du dich durch die ganzen Formeln zu den Impedanz-Verhältnissen hindurcharbeiten. Du wirst feststellen, dass der Schluss "abgestrahlte Schallleistung proportional zum Strahlungswiderstand" nicht gilt, sondern dass das nur eine Näherung für kleine Wirkungsgrade ist.

Daraus kannst du also nichts ableiten (Dein "Induktionsbeweis" würde übrigens auch für +3 dB statt 6 dB Unsinn ergeben.)

 

Nur um eine Vorstellung davon zu geben, was ich meine (die Verhältnisse für den akustischen Wirkungsgrad sind etwas komplizierter):

Du schaltest zwei elektrische Widerstände hintereinander und legst eine Spannung an. Du misst die Spannung über den zweiten Widerstand.

Die Startsituation sei, dass der erste Widerstand sehr viel größer ist als der zweite. Dann gilt, dass eine Verdopplung des zweiten Widerstands eine Verdopplung der dort gemessenen Spannung bewirkt.

Ist der zweite Widerstand aber nicht mehr relativ klein, so gilt diese Beziehung nicht mehr. Im Extremfall, d.h. wenn wir den zweiten Widerstand unendlich groß machen, wird dort die gesamte angelegte Spannung abfallen, also 100 %.

 

MfG Peter Klopp

 

 

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Hi Michael,

 

da haben wir wohl aneinander vorbeigeredet.

Ich hatte exakt nicht das Gefühl, Dich bestätigen zu können.

 

Zur Erinnerung, Zitat aus Deinem ersten Text:

 

>>>Der Schalldruck bei 1 W bleibt aber gleich!<<<

 

und jetzt:

 

>>>Jedes Chassis erzeugt in seinem Halbraum +3dB. Die Summe über den gesamten Raum sind damit auch nur +3dB.<<<

 

Da passt was nicht zusammen.

Die +3 dB gelten nur, wenn Du vorher den Pegel so veränderst, daß insgesamt wieder 1 Watt anliegen, d.h. pro Chassis 0.5 W.

So hatte die Diskussion aber nicht begonnen.

Jedes Chassis erzeugt in seinem Halbraum +6 dB wenn wir zunächst Alles unverändert lassen, also nur ein zweites Chassis parallel schalten -- quasi "vom lieben Gott" angetrieben --

 

(Filterschaltung anpassen...)

-- stimmst Du jetzt zu ???

 

Auch Deine weiteren Bemerkungen regen zum Widerspruch:

 

 

>>>Im unteren Übertragungsbereich macht Vervielfachung der Chassis Sinn, um durch Erhöhung des Strahlungswiderstandes die erreichbare Grenzfrequenz nach unten zu verschieben. Einfach gesagt, wenn z.B. ein Chassis bei 45 Hz am Ende ist, dann machen 4 davon (räumlich nah beieinander angeordnet) möglicherweise erst bei 38 Hz Schluß.<<<

 

Soetwas habe ich zwar auch schon gelesen (im Zshg. mit riesigen Schallwänden bzw. Hornöffnungen/akustischer Kurzschluß mit BR-Öffnungen/Dipole etc. --- anderes Thema, das Konzept "Strahlungsimpedanz" kommt da an seine Grenzen...),

 

kann es aber für den Hausgebrauch nicht bestätigen und die Theorie sagt auch nein.

Die Verdopplung führt zur Pegelanhebung um 6 bzw. 3 dB und zwar Frequenz-unabhängig (rauf bis zur Wellenlängengrenze).

 

Durch den um 6 dB höheren Maximalpegel (bei doppelter Eingangsleistung)

-- der entscheidende Vorteil unserer ganzen Aktion --

kann man in der Praxis z.B. etwas stärkere EQ einsetzen/die tiefsten Töne werden erst bei diesen Pegeln hörbar... -- sodaß in diesem Sinne dann doch was dran ist.

 

Aber mit der frequenzabhängigen Strahlungsimpedanz ist das nicht zu erklären, die vergrößert sich nicht überproportional zu tiefen Frequenzen hin dadurch daß 2 Chassis parallel spielen. Die wächst insgesamt -- bis rauf zur Wellenlängengrenze ....

...die liegt aber tiefer, da größerer Gesamt-Strahler, d.h.

 

Hallo Frank (Jerremy) --- liest Du noch mit?

 

Frank sollte wissen, daß mit 2 MT´s Probleme (?) am oberen Ende durch Bündelung auftreten und er daher unter PA-Gesichtspunkten das Zusammenspiel mit der Hochtonsektion überdenken muß...

 

 

>>>Im Mittelton macht es Sinn, wenn ein leistungsfähiger Hochtöner ohne Vorwiderstand (geändertes Impulsverhalten) betrieben werden soll.<<<

 

Na ja, eh wir hier neue Diskussionen anfangen über

* Filterdesign (Passiv-),

* Strategien zur Pegelanpassung,

* Minimalphasensysteme (Impulsverhalten vs. Frequenzgang)

* dynamische Kompression bei Strom- vs. Spannungssteuerung

* Überdimensionierung eines "kleinen" Hochtöners im Sinne von Betriebssicherheit/max. Pegel

 

sag ich mal o.K.

Aber du gibst zu, daß der Pegel von 2 MT´s parallel höher ist ???

 

(Ich muß es immer wieder fragen)

 

 

>>>Eine Erhöhung des Wirkungsgrades erreichst Du übrigens nur über die physikalische Komponente, die Du direkt beeinflussen kannst: den Strahlungswiderstand. Das wird z.B. mit Hörnern oder halt Mehrfachanordnungen erreicht.<<<

 

Möchtest Du damit feststellen, daß wir uns jetzt einig sind?

 

Zum Wirkungsgrad größer 100% hat Dir Peter Klopp schon eine gute Erklärung gegeben.

(Das theoretische Maximum liegt übrigens bei 50 bzw. 25%, habe aber die genaue Begründung nicht parat).

 

Wenn Du in das schwierige/unanschauliche Gebiet der Akustik auf wissenschaftlichem Niveau nicht wirklich einsteigen willst (z.B. mit H.Sahm/Franzis-Verlag beginnen),

empfehle ich, bei den Formeln/sinnvollen Vereinfachungen/Simu-Progs für den Hausgebrauch zu bleiben (partialschwingungsfreier Direktstrahler/Monopol, klein gg. die Wellenlänge...).

 

Damit kommst Du in der Praxis weiter und ersparst Dir das Tappen manch argumentative Falle.

 

 

 

Gruß von -- ebenfalls -- Michael,

 

der hier keinesfalls Oberlehrer-mäßig wirken möchte,

aber die vielen Fußangeln der Elektro-Akustik

mühsam/spassvoll selbst durch durchleiden musste...

 

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Hi Michael,

 

der Thread wird ziemlich lang, und alle Standpunkte sind dargelegt. Ich denke, wir sollten es dabei belassen und die Meinungen auf uns wirken lassen.

Danke für die interessante Diskussion :)

 

Viele Grüße an alle, Michael

 

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Hi,

 

wieso "Meinungen"?

"Mwf" hat doch schon mal alles genau geschrieben:

Leistungsbezogen und Übertragungsfrequenz groß gegenüber dem Chassis-Abstand = +3dB

Das gleiche, nur dieses mal spannungsbezogen = +6dB

Da es sich etabliert hat, mit gleicher Spannung zu vergleichen, kann man also auch im Mittelton mit +6dB rechnen, wenn man zwei Chassis nah beieinander montiert und die halbe Wellenlänge der oberen Grenzfrequenz größer ist als der Mittenabstand der beiden Chassis zueinander.

 

 

Joohoo

 

 

Member of Forum's-Elite

 

 

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Hi,

 

nur für den Fall eines Mißverständnisses:

 

+3dB im Schalldruck habe ich bei Verdoppelung der Leistung,

+6dB bei Vervierfachung der Leistung bzw Erhöhung der Spannung um den Faktor 2 => +6dB.

Wenn ich zwei Chassis parallel schalte bei cons. Spannung, habe ich eine Verdoppelung der Schalleistung.

 

Also +3dB.

 

Wo kommen die anderen +3dB her?

 

Grüße Michael

 

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Hi,

 

>nur für den Fall eines Mißverständnisses:

>

>

>+3dB im Schalldruck habe ich bei

>Verdoppelung der Leistung,

 

eben! Zwei Verbraucher parallel an gleicher Spannung, wie vorher ein Verbraucher, erzeugt demnach nicht nur einmal einen fliessenden Strom von 0,3535A, sondern dieses gleich zweimal!

Sodass insgesamt ein Strom von 0,707A fliesst, bei einer anliegenden Spannung von 2,83V und einem Gesamtwiderstand der Schaltung von 4 Ohm. Einzelwiderstand mit jeweils 8 Ohm als Grundlage vorausgesetzt.

Daraus ergibt sich eine Leistung von: (P=U*I)->2,83*0707=2W.

Hier sind die ersten 3dB Zuwachs begründet.

Die zweiten 3dB Zuwachs ergeben sich durch die Verdopplung der abstrahlenden Flächen.

 

>Wenn ich zwei Chassis parallel schalte

>bei cons. Spannung, habe ich

>eine Verdoppelung der Schalleistung.

 

Ja, und? Eine Verdopplung der Schallleistung(des Schaldruckpegels) entspricht einer Anhebung um +6dB, kann man in geeigneten Fachbüchern auch genau so nachlesen.

Warum und wieso ist jetzt hier wohl zur Genüge beschrieben worden?

 

Joohoo

 

 

Member of Forum's-Elite

 

 

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Hi Joohoo,

 

geeignete Fachbücher solltest du auch mal lesen :)

 

Kuchling: Taschenbuch der Physik, Seite 335

 

...daß eine zweite Schallquelle gleicher Größe den Schallpegel um 3dB vergrößert

 

Das deckt sich mit Hartmut Oberhoff: Alles über Lautsprecher Tabelle Seite 135

 

Ich weiß auch, welchen Fehler du machst, viel Spaß beim rausfinden :)

 

Tip: P=U^2/R

 

Ansonsten...Schade

ist das alles, was man als Member of Forum's-Elite

drauf haben muß? Arroganten Ton, Glauben statt Wissen, oberlehrerhaftes Auftreten.

 

Da bin ich hier wohl falsch :(

 

 

Tja dann, macht´s gut, und danke für den Fisch!

 

Dipl.-Ing ET Michael Herchenröder

 

 

PS den Dipl.-Ing habe ich NICHT fürs Eierschaukeln bekommen.

 

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Hallo,

 

mein alter Meister hat immer gesagt, wer fachlich (vor allem praktisch) wirklich 'was auf'm Kasten hat, hat überhaupt nicht die Zeit Fachbücher zu schreiben. Den Umkehrschluß kann sich jeder ausmalen und ich denke auch, da steckt ein Fünkchen Wahrheit dahinter. Da schreibt ein Autor fleißig vom nächsten ab und irgendwann wird eine falsche These plötzlich als Fakt genommen weil's ja überall steht. Dazu kommt noch etwas: Wenn jemand gerade im Bereich Technik das Zeug hat ein Buch zu schreiben, dann ist er in der reinen Technik eh' nicht optimal aufgehoben. Schon mal mit einem Menschen gesprochen, der es fachlich wirklich drauf hat? Der ist garantiert nicht in der Lage ein Buch allgemeinverständlich zu verfassen. Ausnahmen bestätigen natürlich die Regel (positives Beispiel: Tietze/Schenk Halbleiterschaltungstechnik).

 

Zum Thema Studium: Mit Eierschaukeln ist's tatsächlich nicht getan, aber wenn z.B. ein gewisses Grundinteresse am Thema fehlt, läßt sich ein Studium nur durch reinen Fleiß bewerkstelligen und was das heißt kann jeder Student bestätigen, der sich durch eine Klausur quälen mußte, die ihm themenmäßig nicht liegt (das ging mir bei Fächern wie BWL und Arbeitsrecht oder auch Kerntechnik so). Diese Klausur besteht man durch reines Fleißlernen, und jeder kann's bestätigen: Eine derart erlerntes Themengebiet hat man drei Tage nach der Klausur komplett vergessen.

Von daher sind auch Studierte (was für ein Ausdruck) fachlich meist mit Vorsicht zu genießen, vor allem dann wenn sie nicht schon während des Studiums ab und an mal über den Tellerrand geschaut haben (damit meine ich nicht diese dämlichen Exkursionen).

 

Zum Thema Audio (ein Thema, welches in einem ET Studium übrigens kaum oder gar nicht behandelt wird):

 

Die Praxis zeigt tatsächlich einen Schalldruckanstieg von über 3dB bei Parallelschaltung zweier LS innerhalb des Koppelradius', obwohl jede Theorie in den Fachbüchern dagegen spricht (hat da einer vom anderen abgeschrieben? ;-) ). In einem meiner Bücher steht gar die mathematische Herleitung dieser Theorie. Ich habe zum dem Thema selbst bereits ein wenig recheriert und auch hier im Forum nachgefragt - ohne vernünftiges Ergebnis. Viele sagen, 3dB entstehen durch die verdoppelte Leistungabgabe des Verstärkers, die anderen drei aufgrund der in den Fachbüchern angegebenen Theorie. Das halte ich für Quatsch, denn um zwei Schallquellen gleichlaut spielen zu lassen, brauche in nunmal auch die doppelte Energie, sprich die doppelte Leistung. Jede Schallquelle isoliert betrachtet bekommt bei Parallelschaltung exakt die selbe Spannung wie vorher. Ergo fließt nach wie vor derselbe Strom und demnach dieselbe Leistung - für den einzelnen LS ändert sich nichts!

 

Wenn sich +3dB aus der verdoppelten Leistungsabgabe des Verstärkers ergeben könnte ich ja einfach einen Widerstand zu meinem LS parallel schalten und schwupps, ist der LS lauter - wow!

 

es bleibt geheimnisvoll

 

Gruß Weide

 

 

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Gast Morph

Hallo Weide,

 

kennst du Feynman, R.P.? Kein gutes fachbuch, immerhin von einem Nobel-preisträger?! So ist das mit den kurzschlüssen : ausser funkenstieben kein effekt, und die batterie ist leer (vorkindergartenerfahrung).

 

+6dB = +3dB aus strahlungskopplung + 3dB aus doppelter leistung

 

Basta! Wer selbst zum abschreiben nicht schlau genug ist, der sollte es lassen ...

 

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Hallo morph,

 

ich wollte dich eigentlich noch als Beispiel für eine Person anführen, die garantiert nicht in der Lage wäre ein Buch zu verfassen - ich hätt's tun sollen ;-)

 

 

>+6dB = +3dB aus strahlungskopplung +

>3dB aus doppelter leistung

 

... aber selbst das Fachliche kommt oftmals zu kurz

 

Gruß Weide

 

 

 

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Hi!

 

Hat grad jemand sein Meßsystem online?

Folgender Versuch sollte Klarheit bringen:

 

1. Schallpegel messen mit einer Box

2. Zweite Box auf oder neben die erste stellen, parallel anschließen und nochmal messen.

 

Wahrscheinlich kommt jetzt ein Pegelgewinn von 4,5dB raus, harhar...

 

Holli.

 

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