L'argomento caldo di oggi: Fondamenti della progettazione di un diffusore, Parte VI
Prodotto: Equipaggio mobile di un altoparlante per diffusori
Prezzo: risoluzione musicale
Umile scriba: Mark Wheeler - TNT UK
Pubblicato: Giugno, 2011
Traduttore: Roberto D'Agosta
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Nella Parte V
abbiamo considerato la possibilità di ottenere qualche informazione
sulla risoluzione di un altoparlante usando i parametri di Thiele e Small. Siamo
già giunti alla conclusione che la produzione della musica è
l'aspetto più importante e, come visto nella Parte
I, che il primato spetta alla conversione dell'elettricità. Ora
dobbiamo considerare cosa altro possiamo estrarre da quei numeri insieme a
qualsiasi altro possibile derivato. Come abbiamo visto (ma non ascoltato)
nella Parte
IV, le pubblicità ci offrono qualche vago suggerimento filosofico,
eppure ci sono ancora alcuni aspetti che potremmo mettere a fuoco a partire
dalla letteratura a disposizione. E ricordate, se i costruttori non vi
forniscono specifiche tecniche complete, voi non fornite loro i vostri soldi!
Nella Parte V, abbiamo calcolato
l'accelerazione del motore ma il numero che abbiamo ottenuto serve solo a
suggerire quanto rapidamente il cono inizierà a muoversi partendo da
fermo. Questo corrisponderebbe a sapere quali sono i tempi affinché una certa macchina raggiunga i 100 km/h partendo da fermo ma senza sapere se si tratti di una motocicletta
leggera o di un pesante automezzo. D'altra parte la quantità di aria
che possiamo spostare definisce le proprietà dinamiche di un
altoparlante.
"Ancora l'insopportabile analogia con i motori," si
lamenta il coro dalla parte sinistra del palcoscenico, "Fra un po' si
unirà agli altri sibariti dell'HiFi e inizierà a parlare di
elaborati orologi da polso. Continua a parlare di diffusori!" OK, è semplice:
dovete moltiplicare l'accelerazione prodotta dal motore per
l'area effettiva del cono dell'altoparlante.
Veramente, non mi sembra ci sia
nulla di complicato. Molti altoparlanti di qualità si posizionano tra
Γ.a=7 e Γ.a=15. L'aver provato una selezione di coppie di
altoparlanti, ognuno molto simile all'altro, ma con diversi Γ.a ha
prodotto dei risultati consistenti: una differenza di Γ.a maggiore produce sempre un contrasto dinamico più grande.
Alcuni altoparlanti hanno Γ.a comparabili ma aree del
cono diverse e quindi accelerazioni diverse. Questi altoparlanti hanno
dinamiche simili ma differiscono in altri parametri come per esempio la
risoluzione.
"Aspetta un
momento..." chiede il coro, dal lato sinistro, "Quella
è semplicemente un'espressione per l'efficienza relativa,
giusto?" Sarebbe connessa con l'efficienza se tutto il resto fosse lo
stesso e questo spiega la tendenza dei diffusori più efficienti a
suonare anche in maniera più dinamica di altri diffusori meno
efficienti. Tuttavia per comprendere a fondo l'efficienza di un altoparlante
ci sono molte altre considerazioni da fare, inclusa una componente di attrito
nel sistema (che è possibile modellizzare in termini di resistenze in
un'analogia elettrica di un diffusore se vi interessa capire la sua importanza
per l'efficienza) e l'elasticità di quello che circonda il cono, per
non menzionare il comportamento non lineare dell'area del cono stesso.
"Perché non ci parli del movimento non lineare del
cono?", chiede il coro, "Di certo è
fondamentale??" L'equazione vale solo per
quelle frequenze che il cono riproduce con un moto pistonico. Non appena il
cono inizia a deformarsi (fase solitamente progettata in modo da estendere il
suo limite superiore in frequenza) sia l'accelerazione Γ che
l'accelerazione del volume d'aria Γ.a diventano irrilevanti. Anche se
rimane un dato importante quando si cerchino degli altoparlanti.
Ho provato altoparlanti con Γ.a fino a 20 e tutti
quelli con il valore maggiore eccellono in dinamica. Infatti, il costruttore
di uno di quegli altoparlanti lo pubblicizzava dicendo che possedeva una
"dinamica scioccante". Ho provato altri altoparlanti delle stesse
dimensioni e dello stesso costruttore in diverse configurazioni di circuiti
magnetici e massa del cono. Queste configurazioni erano pensate soprattutto per
le necessità di alcuni progettisti che specificavano diversi
allineamenti per il basso e i risultati sono stati consistenti: la dinamica
è proporzionale a Γ.a e i valori tipici per questa grandezza si
posizionano tra 9 e 15 per gli altoparlanti con le pretese dinamiche migliori,
ma quelli con un fattore oltre 15 sviluppano una macro-dinamica decisamente
più agile. Tuttavia, ci sono spesso altri compromessi da fare, come per
esempio dei coni ultraleggeri di grosso diametro sono spesso associati a un
grosso fattore Γ.a producendo al tempo stesso troppa colorazione per
l'hifi domestico.
Ma come tutto questo aiuta noi,
costruttori/progettisti casalinghi?
"Ecco, o scriba! Cosa ne facciamo di tutta questa
informazione?" chiede un rispettoso coro dalla parte sinistra del
palcoscenico Quando uno degli altoparlanti ha un Γ.a più
grande del 50% rispetto al suo vicino l'integrazione collettiva sembra
collassare, con l'altoparlante più dinamico che sembra guidare il senso
del tempo. Un tweeter con un Γ.a=14 incrociato con un altoparlante
medio/basso con Γ.a=7 sono stati molto difficili da integrare: anche se la
fase era corretta al crossover, il tweeter sembrava controllare il senso del
tempo di tutto il sistema. Il problema potrebbe essere solo parzialmente
ridotto facendo uso di una rete di ritardo per creare un ritardo di 90 gradi
al tweeter: questa configurazione anche se tecnicamente meno accurata suonava
decisamente meglio ma non era ancora sufficientemente buona e quindi scelsi un
altro tweeter per accoppiarsi con quell'altoparlante.
Il problema è simile ad avere un crossover a 400 Hz
tra l'altoparlante dei bassi e quello delle medie frequenze in un grosso
sistema a 3 vie. Qui è il ritmo che ne soffre insieme
all'identificazione dei singoli strumenti in un mix complesso o in un pieno
d'orchestra molto affollato. L'accoppiata di un Γ.a alto (per esempio
Γ.a=15 in un altoparlante da 250 mm) per il basso e un Γ.a
inferiore (Γ.a=7 in un altoparlante da 110 mm, in un esempio reale) per
le medie frequenze suona in maniera vivace e vitale ma confusa. La situazione
opposta di un Γ.a intermedio per il basso (200 mm Γ.a=7) insieme a
un midrange con un Γ.a moderato (165 mm Γ.a=20) suona in maniera
lenta con un ritmo turgido. Entrambe queste situazioni facevano uso dello
stesso amplificatore di potenza (Naim NAP110) che pilotava un crossover del 4°
ordine a 400 Hz e tutti gli altoparlanti erano in grado di produrre una
risposta piatta almeno due ottave lontano dalla frequenza crossover.
Abbiamo notato, nella Parte V, quanto lo spettro di
accelerazioni possa essere vasto eppure questo risulta in una varietà
di accelerazione del volume d'aria molto più piccola. Questo è
dovuto al fatto che maggiore è l'area del cono, maggiore sarà
la massa del cono stesso, a parità di materiale: questo in generale
implica che la più larga area tenderà a cancellare la maggiore
massa e viceversa. Per questo, nell'ambito delle offerte di diversi produttori
di altoparlanti, c'è la possibilità di scegliere tra diverse
dimensioni per le varie bande di frequenza a partire dallo stesso materiale
per il cono e accelerazioni del volume d'aria comparabili.
Proprio come l'ultima volta,
abbiamo imparato molto di più sul potenziale di un altoparlante
studiando i suoi parametri Thiele Small e non soltanto quale allineamento del
basso da usare. Possiamo scoprire quanto suono possiamo ottenere per ogni
nostro Euro (che è diverso dalla quantità di rumore per dollaro
- un'unità di misura dell'efficienza valida negli Stati Uniti).
Appare quindi possibile usare
dei numeri per uno degli aspetti dell'integrazione di un sistema, rimuovendo
di fatto tutta una serie di tentativi che avrebbe bisogno di costosi
acquisti e richiederebbe molto tempo.
Con i nostri compromessi nella
scelta di un altoparlante per un progetto possiamo bilanciare, non
completamente alla cieca, la quantità di dinamica con le altre nostre
priorità. L'essere maggiormente informati ci ha permesso di diventare
dei progettisti migliori.
Certo, l'esperienza con diffusori a più
altoparlanti mi ha dimostrato che, per esempio in un sistema a 3 vie, tutti e
tre gli altoparlanti devono avere dei valori di Γ.a abbastanza simili.
Conclusione
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