Pilotare si ma come

[lucaesse]

Visto che il Df e il pilotaggio in corrente sono ancora protagonisti, butto lì un 3d tanto per vedere se Fabrizio è in vena di sbilanciarsi sull'argomento.

Al riguardo un sacco di appassionati, complice anche lo sfruttamento del DF - fattore di smorzamento - come motivazione d'acquisto, hanno idee strane.

Sono convinti che un altoparlante possa essere pilotato unicamente da un generatore di tensione e che un'impedenza d'uscita di 0,1 ohm sia catastrofica. False entrambe.

Un altoparlante può essere pilotato con un'impedenza tra l'infinito e una resistenza negativa pari alla Re. (o giù di lì...)

Pilotaggio in corrente, impedenza d'uscita molto più grande di quella dell'altoparlante. Il motore non ha più la possibilità di frenare il movimento dell'altoparlante togliendo di torno anche l'influenza dell'ampli. A questo non è più richiesto di cortocircuitare la forza contro-elettromotrice. Che l'ampli non debba più giocare a braccio di ferro con l'altoparlante mi pare ottima cosa. In questa configurazione se durante una escursione esagerata la bobina esce dal campo magnetico, non succede niente di drammatico. Sui meccanismi di riduzione della distorsioni per escursioni normali non dico nulla: ne so anche meno! Però se Fabrizio vuol dire la sua...

Pilotaggio con impedenza simile a quella dell'altoparlante. È una situazione da triodi privi di controreazione. L'impedenza d'uscita ha effetti sulla risposta in frequenza, se il carico non è resistivo. Possibilissimo tenerne conto ed avere comunque la risposta voluta. Idem per il caricamento del wf. Se vi piacciono quelle bestiacce pro con 0,18 di fattore di merito, con DF=1 c'è il caso di cavarci dei bassi.

Pilotaggio in tensione, Zout prossima a zero. Ma se non è così nulla non è così catastrofico. Inutile chiaccherare: prendete L'impedenza di una cassa e calcolate l'attenuazione che Zout=0,1 provoca in corrispondenza del minimo e quella sul max. Ora sapete l'entità massima dello sbilanciamento timbrico. Se vi pare udibile o siete ottimisti sulle vostre capacità o la cassa è da bruciare! Idem per il caricamento del wf, vi basta un simulatore e il catalogo di un produttore di wf.

Tenete presente che il fattore di smorzamento viene scelto a gusto del progettista, non viene massimizzato. Potete sostenere che una sospensione pneumatica è migliore con 0,6 di smorzamento, mentre qualcuno potrebbe prefererire 0,8. Nessuno dirà che più smorzata è meglio è, nessuno ascolta sospensioni pneumatiche con fattore di smorzamento di 0,3, fattibili ma privi di bassi.

Se volete altissimi DF l'ampli avrà un altissimo tasso di controreazione. Oppure un po' di reazione in corrente, ma questo non lo fa nessuno.

Punto notevole di questa configurazione, ad oggi lo std corrente: in un filtro x_over parallelo i filtri delle varie vie non si "vedono" elettricamente

Impedenza negativa. Elettronicamente è possibile. Audio pro usava questa tecnica nei suoi celebri sub. Se in modulo più grande dell'impedenza dell'altoparlante va in oscillazione tutta la faccenda, quindi meglio se si sta tra qui e lo zero...

Se siete vicini al punto critico lo smorzamento è totale, non c'è più la risonanza a tenere su i bassi. Una volta che l'altoparlante comincia ad essere piccolo rispetto alla lunghezza d'onda l'emissione cala al ritmo di 6dB per oct. Almeno credo vada così... Equalizzare! Ovvio che in queste condizioni se la bobina mobile esce dalla zona di decente linearità l'altoparlante è fuori controllo.

In compenso se avete un wf che vorreste caricare in reflex, ma ha un magnetino che manco in sospensione pneumatica, un po' di impedenza negativa e il gioco è fatto.

Luca

[F.Calabrese]

...
Pilotaggio in corrente, impedenza d'uscita molto più grande di quella dell'altoparlante. Il motore non ha più la possibilità di frenare il movimento dell'altoparlante togliendo di torno anche l'influenza dell'ampli. A questo non è più richiesto di cortocircuitare la forza contro-elettromotrice. Che l'ampli non debba più giocare a braccio di ferro con l'altoparlante mi pare ottima cosa. In questa configurazione se durante una escursione esagerata la bobina esce dal campo magnetico, non succede niente di drammatico. Sui meccanismi di riduzione della distorsioni per escursioni normali non dico nulla: ne so anche meno! Però se Fabrizio vuol dire la sua...

Innanzitutto complimenti per il tuo post, che apre un thread potenzialmente interessantissimo.

Partiamo dalla tua osservazione che ho sottolineato: hai indicato un punto a dir poco fondamentale.

Spiego meglio: quando un normale ampli (con uscita in tensione) pilota un normale woofer di un diffusore a radiazione diretta, accade che lo smorzamento della risonanza del woofer sia particolarmente critico. Se infatti il woofer è troppo smorzato... beh... addio bassi...! Se invece lo è troppo poco... suonerà come una campana. Il punto fondamentale è che in TUTTI i diffusori a radiazione diretta viene sfruttata proprio la risonanza, per estendere e linearizzare la risposta in basso: questo sia nei diffusori a sospensione pneumatica che nei bass-reflex.

Ora però fate attenzione. Esistono due tipi di smorzamento: meccanico ed elettromagnetico.
Il primo dei due è dato dalle perdite nelle sospensioni ed è solitamente minimo, anche perché a perdite elevate corrisponderebbe una più rapida usura delle parti; e poi le tolleranze di fabbricazione creerebbero non pochi problemi, specie con i wooferetti economici che vengono utilizzati in campo HiFi commerciale.
Il secondo tipo di smorzamento, vale a dire quello garantito appunto dal fattore di smorzamento dell'ampli, è strettamente dipendente da DUE caratteristiche dell'insieme ampli+ diffusore:

1)- L'impedenza interna dell'ampli deve essere bassissima e costante, non solo rispetto alla frequenza, ma anche e soprattutto rispetto al livello.
Ma attenzione: sapete tutti che gli ampli SS hanno (al 98%, compresi tutti i Classe-D) delle protezioni interne che "chiudono" i transistor finali quando si eccede un determinato valore di corrente che vi scorre... Ed in quel momento l'impedenza d'uscita vista dal woofer schizza in alto su valori altissimi, compromettendo del tutto qualsiasi smorzamento elettromagnetico.
Fateci caso: quante volte avete sentito dei bassi luuuuunghi e muggenti, da diffusori che hanno impedenze basse e reattive...? Tante volte... vero...??? Ebbene, la spiegazione è proprio quella che vi ho appena scritto, ma non è solo questa (vedi al punto 2, qui di seguito).

2)- Anche ipotizzando di avere un ampli correntoso e privo di protezioni, il problema si presenterebbe comunque, ma lo creerebbe il woofer. Accade infatti che il Fattore di Forza che converte la corrente che scorre nella bobina mobile nella forza applicata alla membrana del woofer è il prodotto di due grandezze variabili: il campo magnetico nel traferro e la lunghezza della parte della bobina che vi è immersa.
Rifletteteci per un attimo: quando la bobina del woofer sta a riposo, allora il campo magnetico è il massimo ed anche la lunghezza del conduttore immerso in esso è la massima (per quel woofer). Ma se il cono si muove -nell'una o nell'altra direzione- accade che il campo megnetico diminuisce, ed anche la parte di bobina mobile immersa nel traferro diminuisce, fino al valore zero, quando la bobina è del tutto fuori.

Pensateci... Quale smorzamento ci può essere, in queste condizioni...? Ovviamente NESSUNO...!!!

A questo punto accade un fenomeno sconosciuto alla quasi totalità degli appassionati, i quali pensano che in questi casi intervengano le sospensioni, a riportare indietro la bobina mobile ed il cono. Ma questo accade solo alle frequenze AL DI SOTTO della risonanza...!!!
Alle frequenze anche pochissimo superiori alla risonanza accade esattamente IL CONTRARIO, vale a dire accade che le sospensioni tendono a "tirar fuori" ancor più la bobina dal traferro...!!! Ecco dunque spiegato il motivo per cui tanti woofers "impazziscono" letteralmente quando ricevono impulsi potenti a frequenze basse, ma non così tanto basse...!


Tutto quello che vi ho descritto NON accade nel caso dei diffusori caricati resistivamente (p.es. quelli a tromba, ma non solo).
Ed ovviamente questo NON accade quando si pilotano in corrente i woofer, a condizione però che la risonanza sia in qualche modo smorzata da opportune accortezze progettuali.


Mi fermo per lasciarvi il tempo di riflettere... su quanto progresso ancora ci sia ancora da percorrere, in campo HiFi.
(E pensare che ci sono appassionati che credono alla favoletta che i diffusori di tanti anni fa siano "il massimo"...)


Saluti
F.C.

[lucaesse]

Grazie per la risposta, Fabrizio.

L'audio è molto più complesso e interessante di quanto credano molti appassionati.

Ed è un peccato che un sacco di strade tecnicamente interessanti non vengano minimamente considerate.

Luca

[F.Calabrese]

Grazie per la risposta, Fabrizio.

L'audio è molto più complesso e interessante di quanto credano molti appassionati.

Ed è un peccato che un sacco di strade tecnicamente interessanti non vengano minimamente considerate.

Luca

Stai sereno... nell'Audio Pro la situazione è ancora peggiore... ma MOLTO peggiore...!!!

Grazie
F.C.

[elettro]

Bravi
..allora io tiro fuori il carico di massa ...vediamo cosa ribadisce fabrizio....

[elettro]

Ma lo faccio apposta...

[F.Calabrese]

Bravi
..allora io tiro fuori il carico di massa ...vediamo cosa ribadisce fabrizio....

Il carico di massa non c'entra assolutamente nulla... --- --- --- --- --- ---

Saluti
F.C.

[elettro]

Mi prometti di fare due righe sul carico di massa.?

[F.Calabrese]

Volentieri...

Il "mass loading", tradotto in "carico di massa" consiste nel porre davanti all'altoparlante una fessura o un condotto la cui massa d'aria si va ad aggiungere a quella del woofer, abbassandone la frequenza di risonanza (ma anche l'efficienza). In gamma media, invece, si può ottenere maggiore efficienza.

C'è un pesante prezzo da pagare, che è quello di veder comparire una grossa gobba nella risposta, dovuta alla risonanza dell'aria nel condotto.
Ci sono progettisti in grado di sfruttare questo "picco di efficienza" per compensare -almeno in parte- la minore efficienza in gamma bassa profonda.

Di per sé non è un caricamento migliore o peggiore: dipende dal caso specifico e dal modo in cui viene impiegato.

Mass_loading.jpg (48.31 KiB) Visto 2574 volte

Saluti
F.C.

[lucaesse]

Fabrizio:

Ma se il cono si muove -nell'una o nell'altra direzione- accade che il campo megnetico diminuisce, ed anche la parte di bobina mobile immersa nel traferro diminuisce, fino al valore zero, quando la bobina è del tutto fuori.

Pensateci... Quale smorzamento ci può essere, in queste condizioni...? Ovviamente NESSUNO...!!!

Ciao Fabrizio, la citazione è a premessa. che pensi del pilotaggio a resistenza negativa?

Secondo alcuni, ma parlo di chiacchere generiche, consentirebbe un perfetto controllo dell'altoparlante. Di fatto l'unico esempio commerciale che conosco sono i celeberrimi sub di AudioPro, ma si sa che l'integrazione ampli-altoparlante è tanto allettante tecnicamente quanto indigesta all'appassionato.

Avevo letto un articolo interessante in cui la situazione veniva analizzata analiticamente, giungendo alla conclusione che con una eq. ad incrementare i bassi a 6dB/oct. si ottiene una risposta piatta profonda a piacere. L'articolo non considerava la variazione dei parametri dell'altoparlante durante il funzionamento. In un altro articolo, credo AR a firma Montanucci, si affermava che la resistenza negativa è vantaggiosa sotto la frequenza di risonanza, contrariamente al pilotaggio in corrente che migliora la distorsione sopra la freq. ris. Anche Aloia ne aveva accennato molto tempo fa, ma citando un autore italiano precedente (forse Gino Nicolao).

Idee confuse, ma non riesco a rintracciarli. A naso direi (data la premessa) che se puntiamo a grandi escursioni della bobina, massimizzare il ruolo dello smorzamento elettrico non sia una buona idea. Sembrerebbe una strada riservata a subWF compatti molto estesi ma limitati a livelli rigorosamente "condominiali".

Tu sei notoriamente estimatore dei vantaggi del pilotaggio in corrente, ma dell'impedenza neg. che ne pensi in generale? Ci sono situazioni (magari particolari) in cui potrebbe essere utilizzata proficuamente?

Luca

Luca