Dirimiamo insieme la Questione Fondamentale

[F.Calabrese]

In tanti anni di frequentazione sia di appassionati che di operatori e tecnici, ancora oggi fatico a comprendere come mai sia così difficile portare avanti un ragionamento semplice, ma di così importanti implicazioni.

Spiego meglio: giorni fa ho risposto ad un appassionato -su FB- spiegandogli che un certo tipo di diffusori (che lui sosteneva a spada tratta) hanno prestazioni limitate dalle Leggi della Fisica, per cui non fa differenza -tecnicamente- se costano mille o dodicimila Euro... E lui si è infuriato.

Eppure basterebbe così poco per chiudere la questione in due parole: basterebbe pensare che 15 anni fa c'erano 2600 diversi modelli di diffusori in Annuario, ai quali se ne saranno aggiunti anche di più, nel frattempo; quanto meno per sostituzione.
Ebbene, pensateci: se le prestazioni di questo tipo di diffusori (parlo di quelli più comuni: i "tower" a sospensione pneumatica o bass-reflex) fossero così diverse, da modello a modello, vorrebbe dire che un gran numero di progettisti sono dei perfetti incompetenti, mentre solo pochi altri brillano per aver individuato soluzioni geniali, che risolvono. MA NELLA PRATICA NON E' COSI', semplicemente perché tutti questi diffusori trovano i loro limiti semplicemente nelle Leggi della Fisica, e segnatamente in quella relazione matematica che lega l'efficienza del diffusore al suo volume interno ed alla frequenza di taglio inferiore.

NESSUN PROGETTISTA, per quanto còlto e geniale, può aggirare questi limiti, se non ricorrendo ad altre configurazioni di diffusori (trombe, doppie linee di trasmissione, cavità accordate, ecc...). E se qualche costruttore dichiara prestazioni per diffusori a sospensione o reflex che eccedono quelle delle due tabelle che vi posto qui sotto, state pur tranquilli che MENTE SPUDORATAMENTE.

Ecco i limiti per i diffusori a sospensione pneumatica...

Small_ClosedBox_tradeoff.jpg (225.46 KiB) Visto 7503 volte

Ed ecco -qui sotto- i limiti dei diffusori bass-reflex...

Small_Reflex_tradeoff.jpg (204.56 KiB) Visto 7503 volte

FATE ATTENZIONE: questi limiti sono riferiti al caso di una emissione su campo emisferico, vale a dire al caso del diffusore con il woofer a livello del pavimento e ad una certa distanza dalle pareti. Se il woofer è sollevato ad un'altezza superiore al suo diametro (anche meno...), allora togliete sei dB al rendimento in gamma bassa, a parità di ingombro del diffusore ed a parità della frequenza di taglio inferiore.


Ora qualcuno mi chiederà il perché io ho definito questa come la QUESTIONE FONDAMENTALE... beh... pensateci... e chiedete ai vostri amici appassionati se credono o meno che il "nuovissimo modello" appena presentato all'ennesima mostra possa per davvero stracciare i venti modelli di pari ingombro e componentistica che lo hanno preceduto. E scoprirete che in molti ci credono: addirittura la maggioranza. Ed orientano le loro decisioni di spesa in base a questo PRESUPPOSTO SBAGLIATISSIMO.

Nei prossimi post troverete la verifica scientifica della nostra ipotesi. Seguitemi: è molto più semplice di quanto possiate immaginare, e ci aiuteremo con molte immagini.

Segue
F.C.

[F.Calabrese]

Per iniziare, immaginate di essere il progettista di una ditta che produce diffusori economici -una Indiana Line, per capirci- e scegliete il woofer più economico che vi offra il mercato ufficiale, per quel diametro e potenza: diciamo un Ciare HW-159, da 35 Euro, e che ha i parametri che vedete qui sotto.

Ciare HW159 35euro.png (39.86 KiB) Visto 7500 volte

Ora inserite i parametri in un comune software di simulazione (Hornresp nel nostro caso) e giocate un poco con il volume posteriore e con la frequenza di accordo, scoprendo che la risposta più lineare la troverete impiegando un cabinet da 44 litri netti, accordato poco sotto 40 Hz. L'efficienza sarà pari a 89,2 dB/1W/1m e la frequenza di taglio inferiore sarà di 35 Hz. Come potete vedere dall'immagine qui sotto.

Ciare HW159 35Eu simR.png (110.05 KiB) Visto 7500 volte

Una delle cose più utili che si possono fare con i software di simulazione -come p.es. con Hornresp- è quella di calcolare l'escursione in funzione della frequenza e -da questo valore- dedurre la potenza massima applicabile, in funzione appunto della frequenza. Sarete sorpresi da quanti pochi e miseri watt reggono conini come questi, ma non è colpa loro: sono limiti fisici...

Ciare HW159 35Eu simXc.png (116.86 KiB) Visto 7500 volte

SI'... avete letto bene...! I nostro piccolo Ciare HW-159 sopporta al massimo quattro Watt (!!!) in gamma bassa e può irradiare al massimo 100 dB a 66 Hz (ad un metro). In pratica, con una coppia di diffusori basati su questi woofer ci si può ascoltare solo una voce femminile con chitarra di accompagno. La solita "musica plin plin", per capirci.

Nel prossimo post ripeteremo la simulazione, scegliendo un più costoso woofer Scan Speak, di quelli impiegati in diffusori ben più costosi delle Indiana Line (et similia)...

Segue
F.C.

[F.Calabrese]

Ecco dunque i parametri di Thiele-Small di un woofer Scan Speak Discovery (la serie meno impegnativa, ma tre volte più costoso del Ciare): il 18W/44346, da 4 ohm.

Scan Discovery 18W 106doll T-S.png (231.62 KiB) Visto 7498 volte

Ed ecco il risultato della simulazione (con 2,83 Volt, vale a dire DUE Watt su 4 ohm...) in un cabinet di 46 litri accordato a 37 Hz. La frequenza di taglio inferiore è di 33 Hz ed il rendimento 1W/1m è di 90.7 - 3 = 87.7 deciBel (corretto per 4 ohm). Come si deduce dal grafico qui sotto.

Scan Discovery 18W 106doll simR.png (84.24 KiB) Visto 7498 volte

Come potete vedere, le differenze di risposta e rendimento rispetto al Ciare sono minime, vale a dire del tutto insignificanti all'ascolto...
ma ora vediamo cosa accade con l'escursione.

Scan Discovery 18W 106doll simXc.png (110.66 KiB) Visto 7498 volte

Una cosa che appassionati ed autocostruttori solitamente ignorano è che anche una minima estensione in basso della risposta si paga sempre con una riduzione della potenza sopportata entro i limiti di escursione. Infatti il nostro Scan Speak Discovery 18W regge appena UN WATT prima di raggiungere i 4 mm di escursione lineare, vale a dire il suo massimo, a poco meno di 60 Hz. In pratica il suo limite è di 98 dB massimi, ad un metro, ED E' INFERIORE A QUELLO DEL CIARE, che costa un terzo.

Già a questo punto dovreste poter meditare sul fatto che la rincorsa a specifiche "fighette" in termini di risposta in basso la si paga con escursioni talmente ridotte da rendere i diffusori che impiegano woofer come questo adatti SOLO E SOLTANTO alla "musica plin-plin". Come sanno bene tutti quelli che li hanno ascoltati con attenzione e senza pregiudizi o cervello lavato dalla lettura di depliant e riviste.


Segue con un esempio ancora più illustre: quello della serie più costosa dei woofer Scan Speak: gli Illuminator...


Segue
F.C.

[F.Calabrese]

Ora fate bene attenzione ed osservate i parametri e (sotto) i risultati della simulazione effettuata adottando un costosissimo woofer Scan Speak ILLUMINATOR 18WU/8741. Prima i parametri di T/S, che vi invito a confrontare con quelli dell'omologo della serie Discovery, che costa meno di un quarto...

Scan Illuminator 18WU 414doll T-S.png (232.28 KiB) Visto 7496 volte

Ed ecco il risultato della simulazione con Hornresp, per un cabinet di 50 litri accordato a 32,5Hz: la frequenza di taglio inferiore è pari a 31 Hz, con un'efficienza di 89,3 dB/1W/1m. Ancora una volta valori abbastanza indistinguibili -all'ascolto- rispetto a quelli dei due esempi precedenti. Ma qui il woofer costa quasi DODICI VOLTE più del Ciare HW-159.

Scan Illuminator 18WU 414doll simR.png (110.04 KiB) Visto 7496 volte

Ed ora esaminiamo l'escursione e la potenza massima che ne consegue, in gamma bassa: al costo che conoscete, siamo saliti fino a sette watt e mezzo, con un livello massimo di emissione di 104 dB a 50 Hz. Ancora una volta limiti TROPPO simili rispetto a quelli del conino Ciare HW-159 e difficilmente percepibili come un reale incremento di prestazioni all'ascolto.

Scan Illuminator 18WU 414doll simXc.png (115.81 KiB) Visto 7496 volte

BENE... questo è il woofer che -in coppia con una versione midwoofer- viene impiegato nei diffusori Qln Prestige Five, il cui prezzo supera i DIECIMILA EURO la coppia.

Ora pensateci, ed immaginate di effettuare una prova d'ascolto con i diffusori nascosti dietro ad una tenda: due Indiana Line contro le QLn da diecimila Euro. Ed immaginate di impiegare brani NON di musica "plin-plin"... Beh... il massimo di differenza che potrete avvertire saranno quei tre o quattro deciBel di gamma bassa indistorta in più, che però corrispondono alla soglia di percezione incrementale dell'udito umano. Dovrete dunque concentrarvi moltissimo per riconoscerla, ammesso che ci riusciate con la tenda davanti.

Più avanti, dopo aver simulato un altro woofer, vi dimostrerò ache anche in materia di tweeters i parametri e le prestazioni di quelli più costosi (Scan Speak Illuminator "Air Circ") e di quelli "normali" (Scan Speak Discovery D260/9200) sono addirittura perfettamente identici (!!!).

Segue
F.C.

[F.Calabrese]

Ora pero' mettetevi nei panni di un progettista serio, vale a dire uno che sappia scegliere il trasduttore veramente più performante, A PARITA' DI COSTO.

Ebbene, allo stesso prezzo dello Scan Speak Illuminator 18WU/8741T si può acquistare uno splendido woofer professionale B&C 15TBW100, pensato per operare fino a 3000 (sì... avete letto bene... TREMILA) Watt... e con un'escursione lineare massima di ben 13,5mm. Ecco qui sotto i suoi parametri di T/S.

BeC 15TBW100 T-S.png (105.54 KiB) Visto 7494 volte

Un woofer da 15"/38cm., come questo, avrà bisogno di un volume posteriore decisamente più elevato: diciamo 150 litri, che però è una volta e mezzo quello della Qln Prestige Five, per cui rientra ancora -e bene- nel range di valori accettabili in ambito domestico. Lo accorderemo a 34 Hz e la sua risposta scenderà fino a 31 Hz, come potete vedere dalla simulazione qui sotto.

BeC 15TBW100 simR.png (109.17 KiB) Visto 7494 volte

Fate attenzione all'efficienza, che va diminuita di uno-due dB rispetto ai 95 dB che si vedono nel grafico, poiché si tratta di un woofer da 4 ohm, la cui impedenza in gamma bassa è però decisamente alta... Comunque siamo almeno quattro volte al di sopra delle alternative "fighette" che abbiamo esaminato negli esempi che precedono.

Ora passiamo all'escursione ed alla potenza massima in gamma bassa...

BeC 15TBW100 simXC.png (113.58 KiB) Visto 7494 volte

UN ALTRO PIANETA...!!! Siamo passati dagli stitici 4-7 Watt dei wooferini scandinavi ai quasi 170 Watt a 55 Hz, cui corrisponde la bellezza di circa 124 deciBel indistorti. Finalmente valori che è improbabile incontrare nelle normali condizioni di ascolto domestico (perlomeno ad una singola frequenza in gamma bassa profonda).

Ripensateci: abbiamo parlato di parametri fisici e di simulazioni condotte con lo stesso software. Quindi un confronto assolutamente leale, in cui il maggiore diametro del woofer Pro ha letteralmente polverizzato le prestazioni dei wooferini "per signorina" degli esempi precedenti. ED ALLO STESSO COSTO.

Queste cose i fabbricanti di diffusori le sanno... quasi sempre... ma continuano a proporvi diffusori/ciofeghina solo perché voi continuate a riverirli e ad acquistarli...

Lascio due post liberi per le simulazioni dei due tweeter Scan Speak Illuminator e Discovery, risparmiandovi il più che sanguinario confronto con quelle di un driver B&C (anche il più piccolo).

Saluti
F.C.

[F.Calabrese]

Ecco i parametri del costoso tweeter Scan Speak Illuminator D3004/666Q "Air Circ", da 447 dollari.

Scan Illuminator TW 447doll param.png (177.08 KiB) Visto 7230 volte

Ed ecco il risultato della simulazione di risposta...

Scan Illuminator Air Circ simR.png (106.39 KiB) Visto 7230 volte

Ed infine ecco il risultato della simulazione del massimo livello di emissione possibile entro i limiti di escursione.

Scan Illuminator Air Circ simXc.png (109.32 KiB) Visto 7230 volte

Nel prossimo post, per confronto, i risultati delle stesse simulazioni, ma per un modello (Discovery D2606/9200) che costa otto volte di meno...


Segue
F.C.

[F.Calabrese]

Ecco i parametri del molto meno costoso tweeter Scan Speak Discovery D2606/9200, da 47 dollari.

Scan Discovery TW 47doll param.png (236.89 KiB) Visto 7229 volte

Ed ecco il risultato della simulazione di risposta...

Scan Discovery TW 47doll simR.png (103.64 KiB) Visto 7229 volte

Ed infine ecco il risultato della simulazione del massimo livello di emissione possibile entro i limiti di escursione.

Scan Discovery TW 47doll simXc.png (116.05 KiB) Visto 7229 volte

Come potete vedere, ancora una volta le differenze sono insignificanti, specie nella prospettiva di doverle percepire all'ascolto.


Entrambi i tweeters sono infatti limitati dall'escursione massima, per cui vanno tagliati decisamente in alto (e con buona pendenza di taglio).


Saluti
F.C.

[lucaesse]

Fabrizio fallo il confronto tra tw audiofili e driver a compressione. A noi il sangue piace!


Il confronto tra wf home e pro è impietoso e omogeneo. Proprio per questo non convince l'adepto della setta esoterica.


Lui ragiona così :

Fare un reflex con questo o con quello è sempre lo stesso gioco, se il mio marchio preferito usa il wferotto scandinavo deve avere I suoi bravi motivi. Quindi a te e ai tuoi grafici sfuggono quelle cose che fanno di un diffusore una magia.

Questo tizio non lo convinci neppure se allo stesso costo gli dai 20dB in più sull'eatremo basso!



Invece sui tw la faccenda cambia, saper usare un tw a cupola non implica saper usare un driver a compressione. Anche perché c'è il problema della tromba, che non si risolve sfogliando i cataloghi dei produttori di altoparlanti.



Fai il confronto tra una cupola di lusso e un driver con una tromba evoluta. Il confronto è impari, vero, ma qui il ragionamento "se usano le cupole è perché così deve fare" non regge più. Anche l'audio filo lo sa che la soluzione più sofisticata probabilmente non è alla portata del suo spacciatore di audio giocattoli preferito, in fondo lo sa. Non lo ammette ma lo sa.


Sa anche che il wf pro lo ha schifato solo per conformismo e perché tiene all'estetica più che alle prestazioni. Per cambiare dovrebbe ammettere la sua colpa.

E qui scatta un processo di negazione tanto ovvio quanto inscalfibile. Lo salva solo la psicoanalisi!


Sul tw no, scoprendo che esiste di meglio può tranquillamente scegliere di dirsi ingannato o, meglio ancora, considerarlo una possibilità nuova e abbracciare la novità senza ripudiare nulla.

Tu non lo stressare, non chiedergli di uccidere il padre esoterico, facilitagli la vita. Magari uno o due ne salvi!

Luca

[F.Calabrese]

...
Fare un reflex con questo o con quello è sempre lo stesso gioco, se il mio marchio preferito usa il wferotto scandinavo deve avere I suoi bravi motivi. Quindi a te e ai tuoi grafici sfuggono quelle cose che fanno di un diffusore una magia.

Questo tizio non lo convinci neppure se allo stesso costo gli dai 20dB in più sull'estremo basso! ...

Beh... non sono passate nemmeno tre ore dalla messa in linea di questa discussione che un amministratore di un piccolo ma simpatico gruppo di appassionati mi ha bannato perché -a suo dire- lo avrei insultato.

Uno che si sente insultato da una disamina puramente tecnica, forse ha qualche rotella difettosa... o forse no... Spiego meglio: immaginiamo che il poveretto non possa permettersi l'impianto che vorrebbe, ma che abbia trovato il modo di avere in visione ogni ben di dio dal bottegaio amico... ed immaginiamo che ampli e diffusori entrino in casa sua ed escano dopo poco, magari venduti a qualche pollacchione che si beve qualsiasi cretinata... Beh... in questo caso il mio ban diventa non solo comprensibile, ma addirittura necessario, per poter continuare "l'attività" ricreativo/commerciale.

In questi caso sarebbe divertente che alcuno lo contattasse e gli chiedesse se vende quell'Ottava Meraviglia che si è appena messo in casa e di cui -per inconsulti quanto misteriosi motivi- si vorrebbe disfare, pur lodandone le prestazioni e difendendo a spada tratta marchio e modello...

A me sconvolge il fatto che ci sia gente che accetti di partecipare ad un Gruppo che ha un moderatore del genere... senza sentirsi trattati da bambini all'asilo...!

Saluti
F.C.

[doc elektro]

e dai grafici si vede anche un altra cosa. Ossia che per avere buoni bassi servono tanti litri.

Quindi le femmine sono avvisate. Cassoni cabotron e mute!