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Parametro: fattore di smorzamento e allineamento del basso e risposta in frequenza dell'impianto
Interfaccia: amplificatore con diffusori nella stanza
Prezzo: PRaT & Boom
Autore: Mark Wheeler - TNT Regno Unito
Pubblicato: ottobre, 2023
Traduzione a cura di: Roberto Felletti

“Come diavolo può un amplificatore influenzare il senso del passo, del ritmo o del tempo della musica?” domanda la Plebe, scettica, a sinistra del palco. “Certamente un amplificatore rende i segnali più grandi? I PRaT sono sicuramente artefatti della sorgente?”, continua la Plebe. “E come può l'onnipotente Zarking Bob avere qualcosa a che fare con le impedenze dell'amplificatore e il feedback negativo?”

Il vostro giovanissimo scriba era rimasto altrettanto perplesso quanto il Coro della Plebe. Nella prima parte il vostro Vecchio Scriba aveva osservato che c'erano fattori di smorzamento dell'amplificatore molto diversi tra serie di una stessa marca. Non sembrava esserci alcuna correlazione apparente con il prezzo o altri parametri. I diffusori sembravano avere un'impedenza variabile in base alla frequenza, quindi da dove veniva questo valore del fattore di smorzamento? Questo avveniva prima dell'invenzione di Internet, quindi il vostro Vecchio Scriba chiedeva, a chiunque potesse sapere, cosa fosse e perché fosse importante.

Non sorprenderà i lettori che ci fossero tante opinioni quanti erano gli intervistati. Molti sembravano non sapere che rappresenta semplicemente un rapporto tra l'impedenza nominale del diffusore divisa per l'impedenza di uscita dell'amplificatore. Alcuni dei più vecchi spiegavano la sua importanza in termini di abbinamento tra amplificatore valvolare e diffusore, in particolare coloro con esperienza di amplificatori per chitarra o sistemi di pubblica diffusione.

Teoria del fattore di smorzamento

Fortunatamente, mentre contemplava un primo hi-fi adolescenziale, il vostro Vecchio Scriba aveva acquisito una vasta collezione di numeri arretrati di varie e verbose riviste correlate all'audio. Questa collezione risaliva agli anni '60 e quindi copriva la transizione dai tubi termoionici (valvole) ai transistor al silicio e al germanio! Essa includeva alcune copie di Wireless World e un paio di riviste (Practical Electronics e Everyday Electronics) con orientamento audio. C'era anche una serie quasi completa di HiFi News e Record Review risalente alla metà degli anni '60. Il vostro Vecchio Scriba aveva letto tutti gli articoli di progettazione e teoria e tutte le recensioni di apparecchiature che sembravano istruttive.

“Si trattava di tempo che avrebbe dovuto essere speso per i compiti scolastici?” domanda in modo retorico la plebe, a sinistra del palco.

Alla fine la spiegazione è stata che il fattore di smorzamento è la relazione tra l'impedenza di uscita dell'amplificatore e l'impedenza di ingresso del diffusore. Tuttavia, il vostro Vecchio Scriba aveva letto ancora più avidamente riguardo ai diffusori e aveva osservato che le recensioni includevano grafici delle curve di impedenza, il cui stesso nome implicava che nessuna relazione del genere potesse essere fissata a una sola cifra. Sicuramente, ragionava un Giovane Scriba, il fattore di smorzamento doveva avere una curva simile alla curva di impedenza del diffusore. Se anche l'impedenza di uscita dell'amplificatore variava con la frequenza (e fino a quando non era stato reperito un manuale di progettazione di circuiti dalla biblioteca pubblica questa rimaneva un'ipotesi), il fattore di smorzamento lo si trovava dappertutto. Sarebbe meglio sapere che una tale curva del fattore di smorzamento non è mai scesa al di sotto di qualche valore mitico che definisce la bontà, non ancora divulgata dai testi sacri.

Un concetto simile di smorzamento si applica anche alle prestazioni dei bassi e alla curva di impedenza dei diffusori. Gli autori hanno scritto sul fattore di merito (Q) dell'altoparlante del diffusore e sul fattore di merito (Q) del sistema di diffusione, anch'esso indicato da quella curva di impedenza. La somiglianza del termine, applicato al fattore di merito elettrico (Q_ES) e al fattore di merito meccanico (Q_MS) degli altoparlanti e dei diffusori, aggiungeva il fattore di merito dell'impianto alle considerazioni sullo smorzamento. Sconcertante.

Curve di impedenza del diffusore

Gli altoparlanti hanno solo una impedenza nominale e l'impedenza effettiva è una complessa combinazione di induttanza, capacità e resistenza dipendente dalla frequenza. E sappiamo tutti che «la resistenza è inutile».

Nessuna spiegazione da parte dei saggi dei negozi di hi-fi o di ricambi elettrici ha affrontato in modo soddisfacente la spinosa questione dell'impedenza dei diffusori al variare della frequenza. Ciò ha influito sulla rilevanza del fattore di smorzamento? Guardando le curve di impedenza pubblicate in quella collezione di riviste, dopo l'effettuazione di centinaia di test di diffusori, nessuno di essi ha esibito un'impedenza costante di 4 Ω, 8 Ω o 16 Ω. Il grafico dell'impedenza pubblicato, di solito molto al di sotto della linea della risposta in frequenza, spesso scendeva sotto 4 Ω anche quando i diffusori venivano dichiarati da 8 Ω.

Pertanto, la spiegazione teorica secondo cui la qualità del suono potrebbe essere influenzata in qualche modo dal rapporto tra la resistenza equivalente del diffusore e la resistenza dello stadio di uscita dell'amplificatore, a una certa frequenza non specificata, sembra un po' vago. Troppo vago per essere utile, anche se avessimo la più pallida idea di come ciò potrebbe influire sulla qualità del suono.

Fattore di smorzamento in pratica

In assenza di risultati sperimentali pubblicati, l'unica soluzione è sperimentare da sé. Una coppia di Quad II era stata utilizzata all'epoca come amplificatori di potenza, con 3 impostazioni di uscita corrispondenti ai valori di impedenza 4 Ω, 8 Ω e 16 Ω. Quale doveva essere scelta se la curva di impedenza nominale del diffusore (8 Ω) oscillava tra 5,5 Ω e 15 Ω? I primi diffusori di prova avevano mostrato 5,5 Ω nella gamma media inferiore e oltre 15 Ω nella risonanza dei bassi e nel punto di crossover.

Quindi, cosa poteva fare un Giovane Scriba?

Condurre esperimenti, ecco cosa. Era stata provata una selezione di diffusori, tutti nominalmente da 8 Ω, su entrambi i punti di prelievo dell'avvolgimento secondario del trasformatore, 8 Ω e 4 Ω. Questi sono visti (insieme al punto di prelievo di feedback su Q) come punti di prelievo dell'avvolgimento secondario del trasformatore su P, Q, R, S e T nello schema elettrico allegato. I diffusori includevano:

• Piccoli diffusori da scaffale a 2 vie con crossover di serie e woofer da 200 mm in cassa chiusa
• Diffusori complessi da stand a 4 vie, con crossover parallelo e woofer bass reflex da 300 mm (Quasar QS1).
• Diffusori semplici da stand a 2 vie, con crossover parallelo e altoparlante bass reflex (Jensen).
• Diffusori grossi da stand a 3 vie, con crossover parallelo e woofer da 325x225 mm in cassa chiusa (EMI LE4 o B&W DM1?).

C'era anche una selezione di diffusori per strumenti e sistemi di pubblica diffusione, provati per curiosità con un singolo Quad II per aumentare la dimensione del campione.

In ogni caso, il Quad II ha funzionato meglio utilizzando il punto di prelievo a 4 Ω del trasformatore di uscita in tutti i parametri, tranne il volume massimo.

• La risposta in frequenza della combinazione amplificatore-diffusore era più lineare al punto di prelievo da 4 Ω rispetto al punto di prelievo da 8 Ω.
• I bassi erano meglio definiti e meno inclini al rimbombo al punto di prelievo da 4 Ω rispetto al punto di prelievo da 8 Ω.
• Il ritmo sembrava più coerente, o meglio conservato, al punto di prelievo da 4 Ω rispetto al punto di prelievo da 8 Ω.
• La coerenza complessiva dell'impianto era migliorata dalle basse frequenze alle alte frequenze al punto di prelievo da 4 Ω rispetto al punto di prelievo da 8 Ω, con il risultato di una maggiore stabilità.

Nel caso in cui la situazione sia unica, come il caso particolare del Quad II in configurazione ultralineare con feedback globale dall'uscita del trasformatore, questo esperimento è stato successivamente condotto con altre configurazioni push-pull a tetrodo e pentodo. In effetti, lo stesso esperimento è stato condotto dal vostro Vecchio Scriba con la maggior parte degli amplificatori valvolari disponibili da allora.

In seguito, il vostro Vecchio Scriba ha deciso di condurre di nuovo l'esperimento con amplificatori a triodo single-ended, con e senza feedback globale. Leggerete presto di questi esperimenti.

Conclusioni

Abbinare gli amplificatori valvolari all'impedenza di un diffusore non è così semplice come abbinare l'impedenza nominale alla corrispondente impedenza nominale secondaria del trasformatore di uscita. In caso di dubbio, a meno che il diffusore non abbia una curva di impedenza molto piatta, senza cali vistosi al di sotto dell'impedenza nominale di 8 Ω, se si sceglie l'impostazione 4 Ω l'impianto può beneficiare di una migliore qualità del suono, a spese del volume massimo.

L'ovvio vantaggio è una risposta in gamma bassa più vicina a quella voluta dal progettista dei diffusori.

Un vantaggio secondario è una risposta in frequenza più vicina a quella prevista dal progettista dei diffusori.

L'ovvia conclusione è che, ogni volta che un diffusore presenta qualcosa di diverso da un carico principalmente resistivo al di sopra dell'impedenza nominale, è meglio scegliere l'avvolgimento secondario del trasformatore con Z inferiore sul trasformatore di uscita.

Il fattore di smorzamento sembra influenzare la precisione della risposta dei bassi e la risposta in frequenza. Nonostante le voci contrarie, spesso ripetute nei luoghi in cui gli audiofili si riuniscono, anche il passo, ritmo e tempo sono influenzati dalla relazione tra l'impedenza di uscita dell'amplificatore e l'impedenza di ingresso del diffusore.

© 2023 TNT-Audio Mark Wheeler - mark@tnt-audio.com - www.tnt-audio.com

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