Come spiegava bene S. Linkwitz

[F.Calabrese]

Sono passati 16 mesi dalla dipartita di Sigfried Linkwitz: una delle menti che ha maggiormente influenzato la progettazione dei filtri di crossover ed un grandissimo divulgatore in materia di Elettroacustica. Per fortuna il suo Sito è ancora attivo: https://www.linkwitzlab.com/frontiers.htm

Ammetto di aver sempre nutrito grossi dubbi sulla sintesi del suo pensiero, vale dire riguardo alle realizzazioni che lui ha proposto ad appassionati ed autocostruttori, ma gli ho sempre riconosciuto una grandissima capacità di comunicare in modo limpido e comprensibile anche concetti tutt'altro che semplici. Bellissimi i suoi disegni, tra i quali ne commenteremo ora alcuni -particolarmente significativi- in suo omaggio e ricordo.

Partiamo da questa immagine, presa dal Sito di S. Linkwitz, che mostra un normale diffusore collocato su stand, in presenza di un pavimento riflettente...

Linkwitz_rifl_0.jpg (333.73 KiB) Visto 1764 volte

Fate bene a due "piccoli particolari" di non lieve importanza:

1)- I normali pavimenti sono pressoché totalmente riflettenti (95-99%). Eventuali tappeti sono efficaci solo alle più alte frequenze (sopra 3-4 KHz) (*).

2)- Nel disegno si osserva un diffusore collocato alla stessa altezza della testa dell'ascoltatore, che però si trova normalmente a ben più di un metro di altezza (40 pollici...).

Nonostante questi "piccoli particolari" il ragionamento generale è valido: LA RIFLESSIONE ARRIVA IN LEGGERO RITARDO e quindi con una fase diversa rispetto a quella dell'emissione diretta dal diffusore. In pratica accadrà che le due emissioni si sommeranno (in fase) ad alcune frequenze e si cancelleranno (in controfase) ad altre.

Il problema è che -se la riflessione ha il 99 per cento dell'energia dell'emissione diretta- allora la cancellazione sarà praticamente totale...

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F.C.

(*): A queste frequenze è normale che i mid-alti di gran parte dei diffusori siano abbastanza direttivi da limitare la loro emissione verso il pavimento...

[F.Calabrese]

Il disegno qui sotto spiega meglio... Se fate bene attenzione, osserverete che la somma dell'emissione dal diffusore e della riflessione dal pavimento è lineare e positiva solo in gamma bassa, al di sotto di una frequenza che -nel nostro esempio, preso dal Sito di Sigfried Linkwitz- è di poco superiore a 200 Hz. A frequenze superiori osserveremo un alternarsi di picchi (+3 dB) e di buche (profondissime, queste... molto più che nell'immagine), a frequenze che variano in funzione dell'altezza del diffusore da terra e dell'altezza della testa dell'ascoltatore.

Si tratta di un tipo di risposta che rovina assai la qualità dell'ascolto, conferendo al suono una grande artificiosità (avete presente l'effetto chiamato "Flanger" che si impiega con le chitarre elettriche...? Ebbene siamo più o meno lì...).

Linkwitz_rifl_1.jpg (348.38 KiB) Visto 1762 volte

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F.C.

[F.Calabrese]

Quindi ogni sforzo che possa risolvere questo problema è benvenuto, come per esempio la possibilità di introdurre (digitalmente) una "contro-riflessione", vale a dire una copia del segnale ritardata quanto la riflessione MA IN CONTROFASE rispetto ad essa... Ed ecco cosa accade...

Linkwitz_rifl_2.jpg (383.66 KiB) Visto 1759 volte

Ragioniamoci insieme: se introduciamo un impulso in controfase, anche questo verrà riflesso dal pavimento... ragion per cui occorrerà un successivo contro-impulso... che verrà anch'esso riflesso e che potrà essere cancellato da un impulso ancora successivo...

E questo è esattamente quello che spiega Sigfried Linkwitz...

Però attenzione... lui ha immaginato un pavimento estremamente assorbente, vale a dire un caso che è praticamente inesistente nelle abitazioni europee e non solo...!

Dalle nostre parti, con i pavimenti sgombri o con i soliti tappeti (persiani o simili...), la riflessione dal pavimento arriva praticamente con la stessa energia rispetto all'emissione diretta del diffusore, per cui occorrerà una lunghissima sequenza di impulsi e contro-impulsi, di ampiezza MOLTO gradualmente decrescente...!!!

Ora pensateci... basterà che l'ascoltatore si alzi in piedi per rendere completamente erronea la "correzione", che a questo punto potrà attenuare le frequenze ove già c'è un buco di risposta ed aggiungere energia a frequenze che già sono rinforzate dalla riflessione dal pavimento... creando un vero disastro all'ascolto...!!!


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F.C.

[F.Calabrese]

Per comodità vi posterò nuovamente l'immagine del post precedente, ingrandita...

Linkwitz_rifl_2B.jpg (353.4 KiB) Visto 1757 volte

Riflettiamoci per un momento...

L'emissione NON equalizzata è lineare, ma produce picchi e buche a frequenze variabili in funzione del diverso percorso della riflessione...

MA ATTENZIONE...! DI RIFLESSIONI IN UN AMBIENTE VE NE SONO SEMPRE MOLTISSIME... e tutte hanno percorsi che sono diversi al variare della posizione dell'ascoltatore...!!! In gamma bassa le riflessioni più importanti saranno le prime tre, vale a dire quelle provenienti dal pavimento, dalla parete di fondo e da quella a lato del diffusore.

Non solo... ma l'udito attenua mediante l'Effetto Haas le riflessioni che arrivano dopo un paio di millisecondi, vale a dire con un percorso aggiuntivo di poco più di mezzo metro. In pratica tutte le prime riflessioni in ambiente !

Ma la nostra "equalizzazione digitale" non riesce a fare lo stesso, per cui opera una correzione eccessiva, rispetto alle reali necessità. Una correzione che però diventerà un maggior difetto per altre posizioni di ascolto...!!!

A questo punto osservate bene la curva di risposta "equalizzata" (h) e riflettete su come possa suonare un diffusore con quella risposta, in qualsiasi ambiente in cui ascoltatore e diffusore NON si trovino ESATTAMENTE a QUELLA distanza dal pavimento...

Avete appena letto come anche Sigfried Linkwitz abbia sostanzialmente seppellito le moderne equalizzazioni digitali... (p.es. il DRC...)

Saluti
F.C.

[lucaesse]

Un difetto a cui si applica una correzione, che genera un difetto più piccolo a cui si applica una nuova correzione, che genera un difetto ancora più piccolo a cui si applica un'altra nuova correzione, che a sua volta.....

Questa serie di riflessioni e controriflessioni asintoticamente decrescenti mi ricorda molto il meccanismo con cui la controreazione generale abbassa quantitativamente la distorsione, ma partendo da armoniche di basso ordine ne ottiene di ordine ben più alto.

Negli ampli la ricetta dei patiti della controreazione è semplice: abbassare al massimo il tempo di transito (OK, sicuramente OK) e non usare mezze misure, abbondare con la NFB in modo da avere valori di distorsione comunque non udibili (OK si, OK no, c'è dibattito. Non è la mia ricetta preferita).

Con le riflessioni i tempi sono dati, e se si alza la dose di correzione finisce davvero che la serie tende a infinito.

[F.Calabrese]

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Questa serie di riflessioni e controriflessioni asintoticamente decrescenti mi ricorda molto il meccanismo con cui la controreazione generale abbassa quantitativamente la distorsione, ma partendo da armoniche di basso ordine ne ottiene di ordine ben più alto...

Osservazione semplicemente geniale...

(chi ci aveva pensato, prima...?)


Grazie
F.C.

[lucaesse]

Osservazione semplicemente geniale...

troppo generoso, comunque grazie!