Trombe contro Reflex 1 a 2 ! (?)

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F.Calabrese
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Trombe contro Reflex 1 a 2 ! (?)

#1 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 2 gennaio 2013, 0:57

Vi avevo promesso scintille, con il nuovo anno, ed ecco il primo thread da brividi...

Stiamo per verificare -insieme- se la folle teoria di Don Keele sulla possibilità di progettare diffusori reflex efficienti e potenti quanto un sistema a tromba, pubblicata nel maggio 1976, sia valida o meno...

Vi confesso che la prova "sul campo" della sua teoria l'abbiamo effettivamente eseguita, nel 1982, proprio con i diffusori di cui parlava Keele nel suo articolo... vale a dire i bassi di questo impianto:

http://nuke.fabriziocalabrese.it/Portal ... _DC_89.jpg

All'epoca gli ampli a disposizione non erano affatto potenti, per cui l'impianto a tromba vinse a mani basse...

Ricordo ancora la camicia che oscillava a 144 dB di picco a 4 metri, all'aperto...

Ma la storia ci riserva una grossa sospresa...

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F.C.

F.Calabrese
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Re: Trombe contro Reflex 1 a 2 ! (?)

#2 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 2 gennaio 2013, 1:11

Bene... ora proviamo ad essere sistematici...

La prima cosa che faremo sarà quella di simulare la nostra "tromba di riferimento" con un software collaudato e che permetta di simulare anche diffusori di altre configurazioni, anche con più trasduttori ciascuno...

Qui sotto potete vedere la risposta in frequenza (in alto, in blu) per 1 watt ad un metro e l'escursione a 100 Watt (in basso, in rosso scuro): si tratta di una tromba lunga due metri e qualcosa, con un ingombro totale di 180 litri o poco più... Il trasduttore è un woofer pro di buona levatura, ma per nulla speciale (100 Euro di listino...) da 8"/20cm.

Immagine

L'escursione è la massima consentita, per cui trasformeremo in dB la potenza massima di 100 W (= 20 dB ref. 1W) e la sommeremo al rendimento, per calcolare un livello massimo di 105 + 20 = 125 dB ad un metro.

La risposta in frequenza è lineare, ma taglia sotto 68 Hz... una scelta obbligata per non eccedere con gli ingombri, ma soprattutto per poter utilizzare gli stessi woofers anche nelle successive simulazioni, con frequenze di taglio simili...

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F.C.

P.S. Segretissimo: la tromba di terza generazione -di pari ingombro- è poco più efficiente (+1 dB) ma sopporta una potenza sei volte maggiore, per cui può operare fino a 134 dB RMS... Ovvio che non pubblicherò alcun grafico... ;) :D

F.Calabrese
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Re: Trombe contro Reflex 1 a 2 ! (?)

#3 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 2 gennaio 2013, 1:25

Ora fate bene attenzione: dopo le trombe, i caricamenti solitamente più efficienti sono i doppi carichi simmetrici...

Ed ecco -qui sotto- la simulazione di un diffusore di pari ingombro e pari escursione per i coni, rispetto alla nostra "tromba di riferimento", con all'incirca la stessa frequenza di taglio inferiore... ma questa volta è un doppio carico simmetrico...

Immagine

La curva in alto mostra la risposta 1 Watt/1 metro, ma attenzione: per ottenere quel rendimento abbiamo dovuto impiegare non uno, ma sei woofers da 8"/20cm. identici a quelli della "tromba di riferimento"...

Il rendimento è ottimo: 106 dB/1W/1m. e la risposta scende quanto quella della tromba...
In alto, però, il sistema risonante ci presenta il conto con una frequenza di taglio bassina: appena 164 Hz...

Sul versante dell'escursione abbiamo un ottimo comportamento, ma solo nella banda operativa: basta scendere sotto i 60 Hz perché i woofers perdano il controllo... Però fino a quella frequenza sopportano la bellezza di 1000 Watt in totale...
1KW equivale a +30 dB (ref. 1W) e quindi il livello massimo sarà di 106 + 30 = 136 dB...

Purtroppo quest'ultimo è un valore assai ottimistico, vale a dire teorico: in pratica è normale che i vortici nei condotti finiscano per dissipare non poca energia, a quei livelli...

Ma siamo solo a metà strada... nel nostro confronto...!

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Re: Trombe contro Reflex 1 a 2 ! (?)

#4 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 2 gennaio 2013, 1:28

Una prima riflessione: con sei Sub a doppia cavità si può fare lo stesso lavoro di una tromba, ma si ha il vantaggio di avere una maggiore potenza sopportata (ma solo in banda...).

L'ingombro ed il rendimento sono identici, ma il livello di picco per il sistema a doppia cavità potrebbe essere superiore, se non entrassero in gioco le enormi perdite per turbolenza nei condotti...

Avete mai visto emettere 136 dB in gamma bassa... Beh... tira vento a qualche decina di centimetri dai condotti !!!

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Re: Trombe contro Reflex 1 a 2 ! (?)

#5 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 2 gennaio 2013, 1:39

Volendo lasciare per ultima la configurazione bass-reflex, esaminiamo ora cosa accadrebbe se impiegassimo quegli stessi woofers da 8"/20 cm. in un diffusore chiuso di pari volume, rispetto alla tromba ed al doppio carico simmetrico.

Una prima difficoltà che incontreremmo sarebbe quella della parziale incompatibilità di quei woofers, che però la simulazione ci consentirà di appesantire, moltiplicando di due volte e mezzo la loro massa mobile...
(In pratica è comuqnue possibile appesantire dei woofers, ma è pratica migliore di sceglierne di progettati in partenza per quell'impiego: qui stiamo solo facendo un confronto teorico...!).

Ecco -qui sotto- la risposta in frequenza 1W/1m. (in alto, in blu) e l'escursione con 1 Kwatt, suddivisi su 15 woofers identici.

Immagine

Il risultato è sorprendente: la frequenza di taglio inferiore è rimasta la stessa, ma questa volta l'escursione viene bloccata al limite dall'elasticità dell'aria chiusa nel diffusore, che sopporterà facilmente un certo strapazzamento in più...!

Il rendimento è stato però "ammazzato" dalla necessità di appesantire i coni, per farli scendere, ed ora è di "appena" 99 dB/1W/1metro... Elevato, ma parecchi dB inferiore a quello della tromba e del sistema risonante...

Però il fatto che abbiamo docuto impiegare 15 woofers ci permette di puntare tranquilli ai 1000 Watt di potenza retta, vale a dire +30 dB sopra i 99 di rendimento, per cui il livello massimo sarà di 99 + 30 = 129 dB...

Piccola ed ovvia riflessione: 15 Woofers pesano e costano più di una tromba ripiegata... e questo spiega ampiamente il perché questo tipo di configurazione di diffusore non esista in pratica in campo Pro...

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Re: Trombe contro Reflex 1 a 2 ! (?)

#6 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 2 gennaio 2013, 1:50

Ed eccoci finalmente arrivati al contendente più agguerrito: il sistema bass-reflex...

Anche qui occorrono 15 woofer da 8"/20cm. per ottenere rendimento, ingombro e taglio in basso paragonabili...


Immagine

Come potete vedere il rendimento è di ben 104 dB/1W/1m., ma la cosa più interessante è che l'escursione si mantiene entro il limite di 5 mm. fin poco sotto 60 Hz., ma con la bellezza di quasi 270 watt a cono, vale a dire 4 KWatt totali...!!!

Ma 4 KWatt equivalgono a +36 dB (ref. 1W), per cui il livello massimo ad un metro sarà di 104 + 36 = 140 dB...


Dunque il sistema a tromba è stato effettivamente battuto...!

Ma per farcela abbiamo dovuto impiegare 15 woofers al posto di uno, per cui il nostro diffusore sarà molto più pesante dell'equivalente a tromba di pari ingombro e risposta alle basse...!!!

E poi abbiamo due "piccoli particolari" che possono rovesciare il verdetto...!!!

Il primo è che l'escursione sale alle stelle sotto 60 Hz, per cui è necessario filtrare con alta pendenza l'ampli...

Il secondo particolare, ancora più importante, è che anche in questo caso dovremo tener conto di perdite altissime causate dalle turbolenze nei condotti...!!!

La teoria di Don Keele resta affascinante e ben confermata dai numeri... (e lui ne parlò nel 1976... ricordiamolo !!!).

Saluti
Fabrizio Calabrese

Michele
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Re: Trombe contro Reflex 1 a 2 ! (?)

#7 Messaggio da Michele » mercoledì 2 gennaio 2013, 8:32

Molto interessante, appunto, sarebbe bene che ci facessi un'introduzione sulla teoria di Keele io, ad esempio, non la conosco.

Saluti
Michele

F.Calabrese
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Re: Trombe contro Reflex 1 a 2 ! (?)

#8 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 2 gennaio 2013, 9:33

Michele ha scritto:Molto interessante, appunto, sarebbe bene che ci facessi un'introduzione sulla teoria di Keele io, ad esempio, non la conosco.

Saluti
Michele
Hai ragione... provvedo !

Don Keele, all'epoca progettista per la Electrovoice, sosteneva -non senza ragioni- che si potesse proporre un'alternativa alla tradizionale configurazione di diffusore a tromba con 1-2 woofers da 15"/38cm., di pari efficienza e con la stessa estensione in basso della risposta in frequenza. L'alternativa era un diffusore reflex con quattro woofers da 15"/38cm.

Si trattava delle allora rivoluzionarie TL-606Q: un diffusore che venne realizzato in oltre 50 esemplari dai tecnici di David Zard, poco prima che arrivassi io come consulente (nel 1977). Per fortuna -invece dei woofer originali, gli EVM-15L- vennero adottati dei Gauss 5840, con magnete in Alnico e doppio centratore... Splendidi...! Qui sotto la foto d'insieme...

http://nuke.fabriziocalabrese.it/Portal ... a_1978.jpg

Attenzione... il condotto reflex di questi diffusori era enorme (se ricordo era di un metro X 10 cm.) e l'accordatura relativamente alta, ed infatti Keele -nel 1976- aveva paragonato il suo sistema reflex con una tromba relativamente corta, ottimizzata per l'impiego in singola unità, lontano da pareti... Per questo il paragone era omogeneo ed i risultati simili...

Se Don Keele avesse paragonato le TL-606Q con uno dei veri bassi a tromba dell'epoca, come gli Audiometric o gli HQ per citare solo i miei, si sarebbe accorto che con le trombe è facile progettare dei bassi la cui superficie di bocca raggiunge le proporzioni corrette quando si affiancano 6-8-12 unità, vale a dire nelle normali condizioni d'impiego nei Concerti... E questi bassi conservano in pieno i rendimenti stratosferici delle trombe (106 dB/1W/1m e più, in funzione della direttività), ma ingombrano assai meno, perché hanno bocche più piccole di quelle delle versioni da discoteca, ottimizzate per essere impiegate anche in singole unità.

Infine un'annotazione importante: il basso tipo TL-606Q di Don Keele è praticamente inutilizzabile in ambito Hi-Fi, e per validissimi motivi... il più importante dei quali è che la superficie del suo pannello frontale è occupata quasi interamente dai coni dei woofers, che sono acusticamente trasparenti rispetto alle risonanze interne al diffusore (che possono passare agevolmente anche attraverso l'ampio condotto reflex...). E' chiaro che un diffusore di 1 X 1,2 X 0,6 m. avrà comunque forti risonanze interne in gamma medio-bassa, e non sarà in alcun modo possibile assorbirle con i soliti assorbenti porosi, che farebbero perdere di rendimento se -come nel caso- troppo vicini ai coni...

Proprio per questo motivo i tecnici di David Zard (della Scossa... il nome del "Service") realizzarono un secondo tipo di diffusore, un vero e proprio medio-basso, che impiegava una coppia di woofers Gauss 5840 in cassa chiusa. Anche di questo diffusore se ne impiegavano decine... Questo mid-basso è assolutamente simile alle Chimaera di un tizio.

Saluti
F.C.

audiofilofine
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Re: Trombe contro Reflex 1 a 2 ! (?)

#9 Messaggio da audiofilofine » mercoledì 2 gennaio 2013, 12:47

il concerto era in una discarica ? :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:
ciapàl sòt che lè un biscott

EDOARDO
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Re: Trombe contro Reflex 1 a 2 ! (?)

#10 Messaggio da EDOARDO » mercoledì 2 gennaio 2013, 13:54

io pensavo che la questione fosse chiusa da tempo..le olimpiadi dei mostri..vabbè mi ripeto anch'io..oggi nel neonato 2013 sono ancora convinto forse a torto che dei basshorn ben dimensionati e progettati se affiancati..offrono prestazioni inarrivabili per gli altri sistemi..su due principali parametri: distorsione nelle gamme importanti..articolazione..e potenza acustica espressa in relazione a quella elettrica in ingresso..

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