Μετά από μια μικρή έρευνα που έκανα (σαφώς μη εξαντλητική) δεν μπόρεσα να βρώ κάπου μια σαφώς εκπεφρασμένη ιδέα για το φαινόμενο που συζητούμε. Υπάρχουν δημοσιευμένες δύο εργασίες για το πώς εξελίσσεται το ηχητικό κύμα στο εσωτερικό μιας χοάνης (με μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων) [1], [2], οι οποίες περιγράφουν με απλά διαγράμματα το πώς κινείται το μέτωπο αλλά δεν αναφέρουν τίποτε για φαινόμενα παραμόρφωσης τέτοιου είδους.
Στην πορεία ανακάλυψα και μια, επίσης αρκετά παλιά δημοσίευση, [3], στην οποία φαίνεται ότι ακόμη και αν το ηχείο είναι τέλειο, υπάρχει μια ελάχιστη αρμονική παραμόρφωση η οποία είναι συνάρτηση της συχνότητας (αυξάνεται καθώς η συχνότητα μειώνεται) και της στάθμης (αυξάνεται καθώς η στάθμη αυξάνεται). Η παραμόρφωση αυτή οφείλεται, κατά τον συγγραφέα στην μη γραμμική φύση της διάδοσης του ηχητικού κύματος στον αέρα. Επομένως, εδώ, έχουμε μια απάντηση στο γενικό ερώτημα: Παραμορφώνει ο αέρας; Φαίνεται πως ναι, και ακόμη πως για τα ηχεία οι επιδόσεις αρμονικής παραμόρφωσης είναι κάτω φραγμένες! Αν μεταφράζω καλά τα διαγράμματα, τα πράγματα δεν είναι καθόλου ευοίωνα: Στα 100Ηz, και σε στάθμη 20dBSPL, η δεύτερη αρμονική είναι λίγο μεγαλύτερη από το 0.001 της θεμελιώδους! Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορούμε να περιμένουμε επιδόσεις καλύτερες από αυτήν από το σύστημα μας συνολικά!
Κάτι άλλο που βρήκα ψάχνοντας λίγο την υπόθεση των 194dBSPL είναι κατ΄αρχήν ένα ενδιαφέρον κείμενο [4] για την διάδοση του θορύβου και του ήχου γενικότερα, καθώς επίσης και μερικά στοιχεία για το γεγονός ότι είναι -ίσως- λίγο δύσκολο ακόμη και να προσεγγίσουμε τέτοια μεγέθη στάθμης στο εσωτερικό μιας χοάνης (υποθέτει κανείς ότι αν υπάρχει περίπτωση για τέτοια στάθμη, αυτή θα εμφανιστεί στο σημείο επαφής του στομίου με το driver).
Στο [5] αναφέρεται ότι μια καλή εκτίμηση για την μέγιστη στάθμη σε μια "ηλεκτρική" συναυλία, στο πίσω μέρος είναι τα 120dBSPL. Αν υποθέσουμε ότι χρησιμοποιούμε μόνο μια κόρνα για να καλύψουμε ηχητικά το γεγονός (πράγμα απίθανο, αλλά ας το θεωρήσουμε ως worst case για τις ανάγκες της συζήτησης) και ότι η μέτρηση των 120dBSPL γίνεται σε απόσταση 128 μέτρων (δηλαδή η τάξη μεγέθους του χώρου είναι αυτή ενός γηπέδου ποδοσφαίρου -και βάλε) τότε υπολογίζοντας αύξηση 6dB για κάθε υποδιπλασιασμό της απόστασης τότε κοντά στο ηχείο η στάθμη θα είναι "μόλις" 162dBSPL, τιμή εξαιρετικά υψηλή μεν, αλλά πάντως σημαντικά μικρότερη των 194dBSPL, επομένως -μάλλον- ένα πρακτικό σύστημα (με πολλά ηχεία) δεν μπορεί να πλησιάσει κοντά στο θεωρητικό όριο του ψαλιδισμού.
Αναφορές:
[1] "Acoustic Radiation of A Horn Loudspeaker by the Finite Element Method - a Consideration of the Acoustic Characteristic of Horns, Shigeru Morita (και άλλοι), 63o Συνέδριο ΑΕS, 1979
[2] "Acoustic Radiation of A Horn Loudspeaker by the Finite Element Method - a Consideration of the Acoustic Characteristic of a Horn Loudspeaker with an Elastic Diaphragm", Noboru Kyouno (και άλλοι), 69o Συνέδριο ΑΕS, 1981
[3] "Minimum Harmonic Distortion Levels in ideal Loudspeakers", Daniel Raichel, 58o Συνέδριο AES, 1977
[4] "Sound & Noise: Generation, Propagation and Reduction", white paper, Quite Solution (http://www.quietsolution.com/Sound.pdf)
[5] "Turn It Down! Straight Talk about Hearing Conservation", Shure, http://www.shurenotes.com/issue8/article.asp

