Domanda cruciale: come suonerà a casa mia ?

[F.Calabrese]

Giorni fa, un amico appassionato mi ha posto una bellissima domanda: "Come suonerà un impianto che ascolto in un certo ambiente, quando lo porterò a casa mia e lo accenderò...???"

La mia prima reazione è stata un sorriso... Ma come mai questa domanda viene rivolta proprio a me ed invece non viene mai rivolta a proposito dei diffusori (ed ampli) proposti da negozianti ed importatori...? Eppure sono proprio i LORO ampli e diffusori a risentire maggiormente del cambio di ambiente !!!

Spiego meglio: nei miei impianti la gamma bassa profonda è sempre emessa da subwoofer dedicati, diversi a seconda del tipo dei diffusore, in modo di risultare dinamicamente omogenei (un aspetto importantissimo quanto sottostimato).
Ebbene: la suddivisione tra sub e satelliti permette praticamente sempre di posizionare comodamente i satelliti ed al contempo di collocare il sub (o i sub...) nelle due-tre configurazioni che permettono di far esprimere loro il meglio, sia dinamicamente che in termini di linearità di risposta e rispetto della timbrica.

Non solo, ma quando si dispone di almeno due sub (alimentati da un segnale mono tramite DSP) è possibile scegliere CASO PER CASO quale sia la collocazione migliore, senza dover in alcun modo compromettere la disposizione dei satelliti e la loro resa dell'immagine stereo.

Prima di scendere in ulteriore dettaglio, vi invito tutti a riflettere sul fatto che -ad oggi- io sono e resto l'UNICO progettista ad aver detto e scritto la verità sul "problema delle tre pareti" e -soprattutto- l'UNICO ad aver proposto anche diverse soluzioni alternative, adatte a risolvere praticamente qualsiasi problema di interfacciamento con gli ambienti.
Basterebbe questo semplice assunto per riformulare la domanda in termini inversi, vale a dire: "Come mai non vi siete mai preoccupati -in passato e con gli altri- di questo fondamentale aspetto, vale a dire dell'interfacciamento impianto/ambiente...???"

Nei prossimi post approfondiremo sia le problematiche che le tecniche che permettono di risolvere questi problemi.

E' inutile che vi sottolinei il fatto che questo thread potrebbe essere quello più importante mai pubblicato in questo spazio Web.

A tra poco
Saluti
F.C.

[F.Calabrese]

Partiamo dal vedere COME NON SI FA...

Prendiamo la solita coppia di diffusori, magari anche sofisticatissimi e costosi, e collochiamola in un normale ambiente: un diffusore a destra ed uno a sinistra, a formare un triangolo più o meno equilatero con il punto di ascolto preferito. Nove volte su dieci scopriremo che i nostri due diffusori distano meno di due metri dalla parete di fondo e da quella laterale più vicina. A questo aggiungete che moltissimi diffusori hanno il woofer collocato a qualche decina di centimetri dal pavimento: il che introduce un'ulteriore fonte di riflessioni, dal pavimento appunto.

Già negli anni '70 si era capito che questo tipo di collocazione crea disastri a carico della linearità della risposta anche del più perfetto e lineare dei diffusori. Negli anni successivi sono stati pubblicati studi sul Journal of Audio Engineering Society che spiegano il fenomeno e confermano la bontà delle misure in ambiente (che poi sono a loro volta confermate da quel che si percepisce all'ascolto).

Qui sotto ve ne offro la prova: osservate la risposta -sovrapposta- dei due diffusori (destro e sinistro): una coppia di B&W 800D, e per la precisione proprio quella sottoposta alle misurazioni dalla rivista Audioreview (vedi nel prossimo post). Qui la misura è stata eseguita nell'abitazione di un noto appassionato, ai Castelli Romani, con una collocazione apparentemente ineccepibile. Ma quando lui ha osservatto i risultati della misura mi ha chiesto un mese di silenzio, per aver tempo di sbolognare quei diffusori ad uno meno smaliziato di lui. E c'è puntualmente riuscito.

Notate il picco a 90 Hz e -soprattutto- la voragine sui 300 Hz: entrambi udibilissimi all'ascolto. Ma non dimenticate di confrontare l'andamento della gamma media ed alta con quello che vedrete nella misura successiva, vale a dire nel grafico sottostante. Notate la somiglianza tra i due canali.

800D.jpg (69.54 KiB) Visto 12338 volte

Qui sotto -per confronto- vi mostro il risultato della stessa misura, eseguita ancora una volta su una coppia di B&W 800D, ma questa volta collocate nella saletta d'ascolto di un noto negozio, ben trattata acusticamente. Notate quanto sia diversa la gamma bassa e quanto -invece- siano simili le ondulazioni in gamma media ed alta, che sono responsabili di gran parte della "personalità sonora" di questi diffusori. Ancora una volta notate la somiglianza tra i due canali.

BeW800Doasi-bn.jpg (143.48 KiB) Visto 12338 volte

Ora fermatevi a riflettere, ed immaginate di aver ascoltato la seconda coppia di B&W 800D nella saletta del negozio (grafico più in basso) e di aver deciso di acquistarle, portandole a casa vostra. E da voi quel che ascolterete sarà però quello che è il risultato della misura di cui al grafico in alto: praticamente un altro diffusore, perlomeno per la gamma bassa...

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F.C.

[F.Calabrese]

Sgomberiamo subito il campo dall'erronea percezione che il "problema delle tre pareti" colpisca maggiormente un diffusore rispetto ad un altro. Se infatti al posto delle B&W 800D ci fossero state delle Focal Grand Utopia o delle Dynaudio Evidence... beh... avreste visto andamenti simili, anzi anche assai peggiori.

Ora però esaminiamo la risposta "anecoica" misurata da Audioreview e pubblicata a suo tempo... Il picchetto a 4 KHz dimostra che si tratta degli stessi diffusori, ma quanto al resto... beh... stendiamo un velo pietoso...

B&W 800D risp.jpg (171.34 KiB) Visto 12335 volte

Ma la misura più inquietante -tra quelle pubblicate da Audioreview- è quella della presunta risposta in ambiente, che potete vedere qui sotto...

B&W 800D AMBrisp.jpg (149.21 KiB) Visto 12334 volte

Sicuramente qualcuno di voi penserà che si tratti di un falso abilmente confezionato, ma in realtà il "trucchetto" è quanto mai semplice: basta misurare contemporaneamente due diffusori, magari collocati diversamente rispetto alle pareti, inviando loro due diversi segnali di prova, entrambi Rumore Rosa, ma scorrelati tra di loro. Quel che accade è che -per avere grafici stabili- l'analisi in terzi di ottava con Rumore Rosa prevede lunghi tempi di integrazione, dell'ordine di decine di secondi se si misura fino a 20-25 Hz (come in questo caso). In quei secondi, i due diffusori emetteranno le basse frequenze a volte in fase, a volte in controfase, creando riflessioni che -a loro volta- arriveranno in fase o in controfase, a caso. E facendo una media per parecchi secondi... ecco che la curva magicamente si spiana.

Ora però pensateci: nessun segnale musicale arriva in controfase, in gamma bassa (se si eccettua l'ambienza ripresa da microfoni a figura di otto, cioé dipolari. Ma l'ambienza è sempre a basso livello). Questo perché TUTTE le tecniche di ripresa microfoniche prevedono che i due microfoni stereo siano coincidenti o posti a breve distanza tra loro (anche un metro è poco, rispetto alle basse frequenze, le cui lunghezze d'onda si misurano in metri, fino a 17).
E poi l'udito umano integra al massimo per tempi dell'ordine di alcuni millisecondi... MAI decine di secondi...!

Quindi possiamo ragionevolmente formulare l'ipotesi che ad essere sbagliate -cioé fuorvianti- siano le misurazioni effettuate dalle riviste, e non certo quelle rilevate in ambiente mediante risposta all'impulso, finestrata temporalmente ed analizzata FFT. Ed infatti il risultato di quest'ultima misura è l'UNICO che correla con quel che si percepisce all'ascolto.


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F.C.

[F.Calabrese]

E' anche vero che le riviste hanno la necessità di pubblicare misure "standard", vale a dire confrontabili... ma basta una onesta dichiarazione delle condizioni di misura per aiutare chi legge a farsi un'idea, appunto onesta, di quel che potrà aspettarsi portandosi a casa i diffusori provati. Prendiamo ad esempio la rivista Stereophile, che misura i diffusori negli ambienti dei suoi recensori tecnici, potendo così confrontare direttamente le curve di diversi diffusori, a parità di collocazione. E se il difetto è eguale, allora vuol dire che quel posizionamento in ambiente è sbagliato (ma chi dice che ve ne può essere uno migliore...?). Osservate qui sotto la somiglianza incredibile della risposta in gamma bassa di due diversi e costosissimi diffusori...

Aida vs Alexx Stereophile.png (307.02 KiB) Visto 12330 volte

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F.C.

[F.Calabrese]

Ed arriviamo ora al problema fondamentale, vale a dire quello dell'impossibilità di collocare due diffusori normali (cioé con bassi e medio-alti nello stesso cabinet) bene in ambiente. Come scrive Roy Allison -nel 1974- allontanandosi dalle pareti si sposta la frequenza alla quale si crea il buco maggiore nella risposta in gamma bassa, MA IL BUCO NON SI ELIMINA...!!!

Allison1974_Normal.jpg (197.54 KiB) Visto 12329 volte

Anche alcune aziende di Audio Pro hanno dimostrato notevole onestà intellettuale, scrivendo la verità sulla presenza quanto meno della cancellazione causata dalla riflessione dalla parete alle spalle dei diffusori... Vedi immagine qui sotto...

WallDip completa.jpg (60.71 KiB) Visto 12329 volte

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F.C.

[F.Calabrese]

Siamo dunque pervenuti ad una prima conclusione: anche il diffusore più lineare mostrerà andamenti orribili nella risposta in gamma bassa, a seconda della distanza dalle pareti dell'ambiente. Ma questo vale solo e soltanto per i diffusori in cui lo stesso cabinet ospita sia il woofer che mid e tweeter.

Quando invece la gamma bassa è emessa da uno o -meglio- due subwoofers, ecco che allora si aprono almeno tre interessantissime prospettive di soluzione al "problema delle tre pareti". E sono esattamente le soluzioni che io consiglio da 16 anni e che adotto in tutti i miei impianti.

La prima soluzione è quella di collocare il Sub in angolo. Esiste addirittura la possibilità di progettare appositamente un sub che sfrutti al massimo "l'effetto tromba" creato dal tratto di pareti più vicine al vertice dell'angolo. In questo caso il nostro Sub si comporterà come un vero e proprio diffusore a tromba, con un condotto che si espande per almeno 1/1,5 metri dall'angolo e quindi con una superficie di bocca tutt'altro che trascurabile.

Ora fate bene attenzione: uno dei maggiori vantaggi delle sorgenti estese -in ambiente- è dato dal fatto che queste sorgenti risentono molto meno degli effetti delle riflessioni sulla risposta. La spiegazione è semplice: immaginate una tromba dei bassi con una bocca di un paio di metri quadri e provate a visualizzarla come suddivisa in quattro spicchi, ciascuno dei quali emette omnidirezionalmente verso tutte le pareti dell'ambiente. Ebbene... le riflessioni prodotte da ciascuno dei quattro spicchi perverranno al punto d'ascolto a volte in fase, a volte in controfase, a seconda della frequenza, MA DIVERSAMENTE TRA LORO. L'effetto compressivo srà che una riflessione in fase tenderà a compensare il buco nella risposta prodotto da una riflessione in controfase (dell'emissione dell'altro spicchio...). E così via.

Vogliamo accertare se questo è vero...? Beh... guardate qui sotto, l'incredibile risposta di un mio piccolo Sub, progettato appositamente per operare in angolo (o in coppia ed a muro, che è lo stesso, acusticamente): è una risposta misurata alla bellezza di CINQUE METRI di distanza, in un ambiente fortemente riverberante in gamma bassa... Eppure non si vedono affatto le solite voragini ed i soliti picchi che compaiono in TUTTI i pure blasonati diffusori tower di B&W, Focal, Sonus Faber, Dynaudio e via di seguito. Come mai...? Beh... appunto l'angolo fa da tromba e crea una superficie virtuale di emissione grande diversi metri quadrati, che spiana gli effetti delle singole riflessioni, al punto di ascolto... (!!!)

Che sia una specie di tromba lo si deduce anche dal livello, di quasi 100 dB a CINQUE METRI, ottenuto con appena due Watt (!!!).

Sub in angolo Dist2W.png (53.27 KiB) Visto 12328 volte

Mi permetto di riproporre il risultato della misura di distorsione a 95 dB in media, ed a cinque metri, questa volta nella tradizionale scala percentuale...

Sub in angolo Dist2Wperc.png (50.09 KiB) Visto 12328 volte

A questo punto aggiungete che il woofer impiegato in questo piccolo Sub ha dimostrato di poter sopportare anche UN KILOWATT di picco, senza cedimenti o distorsioni... Ed ecco servita su un piatto d'argento la prima e più semplice soluzione progettuale contro il "problema delle tre pareti"...


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F.C.

[F.Calabrese]

I due grafici che seguono mostrano un risultato eccezionale: i piccoli sub progettati espressamente per la collocazione in angolo creano una sorgente virtuale di dimensioni così estese da forzare l'ambiente ad avere un decadimento regolare anche in assenza di alcun trattamento acustico ed a ben cinque metri di distanza...

Sub in angolo ETC125.png (52.36 KiB) Visto 12326 volte

Scendendo da 125 a 63 Hz il decadimento resta incredibilmente regolare: sembra di stare in una Regia di Studio, fortemente trattata... Ed invece le pareti sono spoglie, come soffitto e pavimento. Ed il sub è UNO SOLO... (!!!)

Sub in angolo ETC63.png (49.71 KiB) Visto 12326 volte

Ritornando alla domanda nel titolo di questo thread, è chiaro che già con un piccolo sub così configurato si guadagna uno spianamento della risposta in basso che è al di fuori della portata di qualsiasi B&W, Focal Utopia o delle ammiraglie Sonus Faber e Dynaudio... per giunta con distorsioni incredibilmente contenute ed un'efficienza tale che si raggiungono 95 dB in media a cinque metri di distanza con APPENA DUE WATT...


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F.C.

[F.Calabrese]

Piccola pausa di riflessione...

Affronteremo di seguito le altre tre soluzioni in grado di risolvere i problemi di interfacciamento diffusori/ambiente, dimostrando che QUELLO CHE E' IMPOSSIBILE CON I DIFFUSORI CONVENZIONALI (*) SI PUO' INVECE FACILMENTE OTTENERE ADOTTANDO CONFIGURAZIONI PROGETTUALI PIU' INTELLIGENTI.

E questo significa che questi diffusori suoneranno esattamente nello stesso modo, in qualsiasi ambiente, appunto indipendentemente dall'eventuale trattamento acustico o dalle proporzioni dell'ambiente.

Saluti
F.C.

(*): Vale a dire i soliti diffusori con woofer, mid e tweeter nello stesso cabinet.

[F.Calabrese]

Esaminiamo ora quella che è la seconda opzione in grado di rendere la resa in gamma bassa di un impianto indipendente dal trattamento e/o dal posizionamento in ambiente. E' la soluzione impiegata per i sub dei miei "Impianti-Provocazione", del febbraio 2009.

In pratica i due Sub erano disposti a formare un dipolo ben spaziato, la cui emissione era azzerata verso le pareti laterali e verso il soffitto. Non restava altro che gestire la riflessione dalla parete posteriore, collocando i due sub ad una distanza opportuna (e studiatissima...).

La configurazione a dipolo richiede subwoofers di grande potenza e bassa distorsione, poiché le due emissioni sono in controfase e -al di sotto di una frequenza dettata dalla loro distanza- inevitabilmente tendono a cancellarsi. Per questo quei due impianti impiegavano due sub potentissimi, con un woofer da 18"/47cm. ciascuno, caricati in doppia cavità accordata. Certo che dal punto di vista dell'arredo non è poi una gran soluzione, ed è per questo che la nomino solo a beneficio di inventario.

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Certo che all'ascolto il risultato era davvero sconvolgente...

FB su FC_nov20_2.jpg (180.43 KiB) Visto 11864 volte

Anche alle misure c'era di che essere soddisfatti: notate il decadimento a 63 Hz (qui sotto), con il Tempo di Riverbero apparentemente dimezzato, rispetto a quello rilevabile con un normale diffusore. Siamo in un salone da 250 metri cubi, assolutamente NON trattato acusticamente (!!!).

63HZ_ETC.JPG (53.38 KiB) Visto 11864 volte

Vedremo più in avanti che si può fare di meglio, avvicinando entrambi i woofer e collegandoli in fase...

A più tardi
Saluti
F.C.

[F.Calabrese]

Ed ora passiamo alla terza tecnica, che è nata da un suggerimento del nostro forumer Queledsasol.

L'idea è quella di collocare uno o due sub il più vicino possibile rispetto al punto di ascolto: per esempio a mò di tavolinetto, davanti all'ascoltatore.

La vicinanza creerà un dislivello tra quanto perviene all'ascoltatore e quanto viene inviato alle pareti, e da queste riflesso.

Ebbene... basta che l'arrivo diretto superi le riflessioni di almeno 6 (sei) deciBel, ed ecco che la risposta in frequenza del (o dei) sub non potrà variare di più di un deciBel rispetto alla risposta rilevabile all'aperto. Certo che questo non è affatto semplice, specie nei piccoli ambienti, ma è sicuramente meglio ritrovarsi con variazioni di due-tre-quattro deciBel, piuttosto che con le voragini che sono tipiche della tradizionale collocazione a distanza dalle pareti (!).

Qui sotto, in foto, potete vedere il mio sistemino Nessie-2, che si avvale appunto di questa configurazione per i sub.

NES2-796_RD1.jpg (279.92 KiB) Visto 11670 volte

E qui sotto potete osservare l'andamento delle riflessioni, misurato a due metri di distanza...

2Sub a tavolinetto ETC63.png (45.69 KiB) Visto 11670 volte

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F.C.