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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / rec / audio / car / 5508 < prev    next >
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Text File  |  1992-12-30  |  5.1 KB  |  121 lines
  1. Newsgroups: rec.audio.car
  2. Path: sparky!uunet!panther!mothost!schbbs!waccvm.corp.mot.com!RYNA10
  3. From: RYNA10@waccvm.corp.mot.com (Jay Kopycinski)
  4. Subject: WHY SO MUCH POWER/ DBS ???
  5. Organization: Motorola
  6. Date: 30 Dec 1992 14:23:26 MST
  7. Message-ID: <1992Dec30.060405.4187@schbbs.mot.com>
  8. Sender: news@schbbs.mot.com (Net News)
  9. Nntp-Posting-Host: waccvm.corp.mot.com
  10. Lines: 109
  11.  
  12. ------------------------- Original Article -------------------------
  13. From: kirk@hpcc01.corp.hp.com (Kirk Lindstrom)
  14. Date: Sat, 26 Dec 1992 14:52:54 GMT
  15. Subject: Re: Why so much power?
  16. Message-ID: <26130133@hpcc01.corp.hp.com>
  17. Organization: Shredding the water of SF Bay, HP-OCD
  18. Path: schbbs!mothost!ftpbox!uunet!cs.utexas.edu!sdd.hp.com!col.hp.com!news.dtc.h
  19. Newsgroups: rec.audio.car
  20. References: <1992Dec22.194940.27109@csc.ti.com>
  21. Lines: 97
  22.  
  23. OOPS!
  24. I did it again and forgot power is 10log(P1/P2) while voltage gain and
  25. spectrum analyzer displays are 20Log(V1/V2).  Reason is
  26.   Power=Voltage*current=V*I=V^2/R
  27. Thus if talking power gain where the formula is dbW=10log(P1/P2) and you
  28. want to convert to voltage gain, then db=10log[V1^2/V2^2]=20log[V1/V2].
  29. Anyway, I hope I have the units right this time in this distortion
  30. discussion:
  31. >>|> (Alan Jones) writes:
  32. >>|>Anyway, why do cars require so much power to produce quality music?
  33. >>|>Most good systems seem to include hundreds of watts of amplifier power.
  34. >>|>My home system has only 45 watts, and it's so loud I never turn it up
  35. >>|>past 50%.  The area inside a car is so small - I'd expect that you
  36. >>|>wouldn't need much power to fill it with quality music.  What's the
  37. >>|>deal?
  38. >>
  39. >Addressing the home system first, with 45 WPC, it is most likely distorting
  40. >quite a bit and distortion sounds MUCH louder than clean music.  If you excuse
  41. >the EE terms, the power-spectral-density of an undistorted signal looks like
  42. >this on a spectrum analyzer:
  43. >
  44. >   Clean 1kHz signal a 10W  on a system with .01% THD @ 10W
  45. >
  46. >40 (=100W)
  47. >
  48. >20         ^
  49. >           |
  50. >0 dbV (=1W)|
  51. >           |
  52. >-20        |
  53. >           |
  54. >-40        |
  55. >           |
  56. >-60        |       ^
  57. >           |   ^   |   ^   ^
  58. >-80        |   |   |   |   |   ^
  59. >-----------------------------------
  60. >      .1   1   2   3   4   5   6   7  kHz
  61. >
  62. >Note that the distortion products are 80dB down and so you don't
  63. >really hear them unless you have a "golden ear" in a very quiet room
  64. >or a van at rest camping. 8-)
  65. >===================================================================
  66. >
  67. >Now, a Badly Distorted 1kHz signal a 100W (say with a 45 Watt rated amp):
  68. >
  69. >40         ^
  70. >           |       ^
  71. >20         |   ^   |       ^
  72. >           |   |   |   ^   |       ^
  73. >0 dbV      |   |   |   |   |   ^   |   ^
  74. >           |   |   |   |   |   |   |   |   ^
  75. >-20        |   |   |   |   |   |   |   |   |
  76. >           |   |   |   |   |   |   |   |   |
  77. >-40        |   |   |   |   |   |   |   |   |
  78. >           |   |   |   |   |   |   |   |   |
  79. >-60        |   |   |   |   |   |   |   |   |
  80. >           |   |   |   |   |   |   |   |   |   ...and on at sin(s)/s decay
  81. >-80        |   |   |   |   |   |   |   |   |
  82. >           |   |   |   |   |   |   |   |   |
  83. >-100       |   |   |   |   |   |   |   |   |
  84. >------------------------------------------------
  85. >           1   2   3   4   5   6   7   8   9   kHz
  86. >
  87. What I've shown is a 1kHz signal overdriving an amplifier such that it
  88. is trying to put out a sine wave, but is really putting out more of a
  89. square wave.  I have many CDs that I listen to at home and have measured
  90. 0.001 (-30dbW or -60dbV) WPC avg power at listening levels and then
  91. draws 125 WPC for short bursts (say the 1812 Overture cannon shot,
  92. Bolero, Telarc Time Warp, ...)  This music is requiring dynamic range of
  93. my system of 20log(125/1)-20log(.001)= 102 dB (or 51dBW)!  Note that I
  94. can hear amplifier noise during the very quiet sections with my ear next
  95. to the speaker.
  96.  
  97. >Of course, most music isn't this demanding, but can still require 60-80 dbV
  98. >dynamic range.  With clean, undistorted power, the big sound peaks aren't
  99. >that dangerous to you hearing, but the distorted ones are since it is
  100. >easy to get 10 times (20dbV or 10dbW) more power than you should get since the
  101. >distortion products fall-off at a slow rate with frequency - sin(s)/s.
  102. >These distortion products are what fries tweeters!
  103. >
  104. >I've been told that rock bands that want to sound "LOUD" set-up their
  105. >amps to distort.  As a consequence, there is a problem with many rock
  106. >musicians going deaf.  (From a good friend that is a professional bass
  107. >player that plays in the SF Bay Area with Ray Charles and others - Ray
  108. >Charles headlines - his band is the "other act").
  109. >
  110. Kirk (hope I got it right this time!) out
  111. +---------------------------------------------------------------------+
  112. | Kirk Lindstrom - OCD Product R & D | Hewlett-Packard Co.  M/S: 91UA |
  113. |   Engineer/Scientist, Hardware     |                                |
  114. |------------------------------------| Optical Communication Division |
  115. |     kirk_lindstrom@sj.hp.com       |                                |
  116. |    Kirk Lindstrom / HP0100/UX      | 370 W. Trimble Rd.             |
  117. | ph 408 435 6404 | fax 408 435 6286 | San Jose, CA  95131-1096       |
  118. +---------------------------------------------------------------------+
  119.  
  120.  
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