Distorsione da Modulazione d'Ampiezza 2

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F.Calabrese
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Distorsione da Modulazione d'Ampiezza 2

#1 Messaggio da F.Calabrese » lunedì 19 maggio 2014, 15:31

Ricopio ed incollo dei vecchi post, in modo di rendere più facile ritrovare l'argomento, che è d'importanza fondamentale...

Fate molta attenzione, perché si tratta di un argomento che per molti di voi appassionati "cambierà la Storia", nel senso che vi troverete dinanzi ad un'evidenza che manda a zampe all'aria tutte le stupidaggini che avete letto sinora.

L'evidenza è quella per cui esiste un tipo di distorsione -di intermodulazione- che colpisce i trasduttori in funzione della loro configurazione, e non della perfezione con cui possano essere eventualmente realizzati...

Già... questo vuol dire che è fisicamente prevedibile, e sempre verificabile in pratica, che questo tipo di distorsione colpisce egualmente sia il minidiffusore-strafigo-da-20-mila-Euro che il due vie cinese da 180 Euro la coppia...

Ma la vittima più illustre di questa distorsione è uno: l'altoparlante coassiale...
...che ne esce con le ossa stra-rotte...


Non ci credete...? Ebbene ne esiste una dimostrazione matematica assolutamente incontrovertibile, che tutti potete ripetere, se siete in grado di simulare la risposta di un trasduttore con un software decente...

La dimostrazione si ottiene in questo modo: occorre modellare dapprima il cono esterno del coassiale, quello che verrà impiegato come midrange o come woofer-midrange.

Poi si modella il driver con la piccola tromba compresa all'interno del complesso magnetico del woofer e che sbocca sotto la cupola parapolvere dello stesso.

A questo punto immaginiamo dapprima di applicare una frequenza media (p.es. 300 Hz) al woofer del diffusore di sinistra ed una frequenza alta (p.es. 3 KHz) al driver del diffusore di destra. Poiché i due trasduttori sono a due-tre metri di distanza, non vi sarà alcun effetto di intermodulazione e, NELL'IPOTESI CHE ENTRAMBI I TRASDUTTORI SIANO PERFETTI, VALE A DIRE CHE NON DISTORCANO PER NULLA,
...questo è quello che simuleremo, in uscita dal solo driver:
8HX150_NoMutual.jpg
8HX150_NoMutual.jpg (222.5 KiB) Visto 13481 volte
Notate che la finestratura non è proprio perfetta, per cui il picco nella FFT si allarga verso la base: nessun problema...

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Re: Distorsione da Modulazione d'Ampiezza 2

#2 Messaggio da F.Calabrese » lunedì 19 maggio 2014, 15:32

Ora di nuovo attenzione: proviamo a vedere cosa accade se avviciniamo i due diffusori fino a farli toccare, portando la piccola tromba del driver a qualche centimetro dal bordo del woofer-midrange...
8HX150_NonCoaxMutual.jpg
8HX150_NonCoaxMutual.jpg (238.12 KiB) Visto 13480 volte

Ahi... Ahi... Ahi...

Sono comparsi un numero di prodotti di intermodulazione, nonostante la frequenza inviata al woofer-midrange sia talmente alta (300 Hz) da non causare di certo escursioni visibili...

Attenzione: i nostri due componenti simulati sono di per sé privi di distorsione, per cui i picchi che vediamo sono causati solo ed esclusivamente dalla modulazione dell'impedenza di radiazione della tromba, causata dalla vicinanza del woofer...

E' udibile questo tipo di distorsione...? SI' e tanto... per via del fatto che si tratta di componenti NON armoniche, situate sia sopra che sotto quelle emesse dalla tromba e dal driver...!!!

Ma aspettate di vedere il peggio...

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Re: Distorsione da Modulazione d'Ampiezza 2

#3 Messaggio da F.Calabrese » lunedì 19 maggio 2014, 15:32

Ecco quel che emette lo stesso driver una volta che viene montato al centro del cono del woofer-midrange, come avviene nei coassiali privi di tromba... (in cui il cono fa da tromba...).
8HX150_Mutual.jpg
8HX150_Mutual.jpg (272.36 KiB) Visto 13479 volte

Agghiacciante, vero...???

Ora voi vi chiederete cosa provochi questa distorsione, e la risposta è semplicissima: la bocca della tromba del driver è infatti più piccola della lunghezza d'onda che emette (a 3 KHz la lunghezza d'onda è di 11cm. circa) e quindi ha bisogno del prolungamento costituito dal cono del woofer-midrange...

Il problema è che non solo questo SI MUOVE, ma anche quando sta quasi fermo, il cono del woofer-mid modula in più o in meno l'impedenza di radiazione del driver coassiale, determinando appunto la distorsione.

Tenete presente che la tensione applicata al driver era di appena 1 Volt, vale a dire una potenza di un ottavo di watt...

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Re: Distorsione da Modulazione d'Ampiezza 2

#4 Messaggio da F.Calabrese » lunedì 19 maggio 2014, 15:32

I fortunati che hanno avuto occasione di ascoltare il bel seminario di Fulvio Chiappetta al Parco della Musica, qui a Roma, tempo fa, ricorderanno con quale inconsueta cultura della materia ci ha spiegato la differenza tra il suono dei diffusori a tromba e di quelli convenzionali. E lo ha fatto anche con parole semplici !!!

Ha spiegato infatti il concetto di "Distorsione da Modulazione" di ampiezza e frequenza, riconoscendo a Paul Klipsch il merito di averla portata all'attenzione del mondo dell'Hi-Fi, già dagli anni '70.

Ha spiegato che i diffusori a tromba suonano meglio, vale a dire più "puliti", soprattutto perché questo tipo di distorsione è efficacemente contenuta proprio mediante la riduzione delle escursioni (a parità di livello di uscita) garantita dalla presenza delle trombe dinanzi ai trasduttori.

E stava per dire che, al contrario, i diffusori a radiazione diretta sono fortemente penalizzati da questa distorsione, CHE E' PERFETTAMENTE UDIBILE e ben riconoscibile all'ascolto... quando si è girato e si è ricordato di essere ospite dell'importatore della Bowers & Wilkins e che in sala suonavano (malissimo...) una coppia di 802D... Ed ha glissato, procedendo verso nuove e sempre interessanti osservazioni.

Nel complimentarci con lui per la simpatia e la bravura con cui ha schivato la gaffe, provvediamo a pubblicare qui i risultati delle ricerche di Paul Klipsch, pubblicate sul Journal of Audio Engineering Society.
Klipsch_AMDorig.jpg
Klipsch_AMDorig.jpg (219.44 KiB) Visto 13478 volte

In questo primo grafico Paul Klipsch confronta la ridotta distorsione sia armonica che di intermodulazione di un mid a tromba con la ben maggiore distorsione, specie di Modulazione, misurata su un normale mid a cono... (per giunta ad un livello 10 dB inferiore)

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Re: Distorsione da Modulazione d'Ampiezza 2

#5 Messaggio da F.Calabrese » lunedì 19 maggio 2014, 15:32

Paul Klipsch non ha mai negato il suo sincero orrore per i sistemi monovia, ed ha fornito una spiegazione ineccepibile ai loro limiti...

Guardate questi due grafici, qui sotto: rappresentano lo spettro emesso in presenza della sola frequenza elevata (in basso) e quello emesso quando lo stesso cono emette contemporaneamente anche una bassa frequenza (grafico in alto).
Klipsch_AMDnote.jpg
Klipsch_AMDnote.jpg (296.62 KiB) Visto 13477 volte

Ogni commento è superfluo...!

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Re: Distorsione da Modulazione d'Ampiezza 2

#6 Messaggio da F.Calabrese » lunedì 19 maggio 2014, 15:32

Questo terzo grafico, pubblicato sempre da Paul Klipsch, mostra il risultato dell'impietoso confronto tra due woofers a radiazione diretta ed un sistema a tromba, quando si misura la distorsione ai diversi livelli...
Klipsch_AMD3.jpg
Klipsch_AMD3.jpg (230.99 KiB) Visto 13476 volte

Il sistema a tromba stravince, come sanno bene tutti coloro che ne hanno ascoltati di ben progettati.

Chiappetta è stato particolarmente chiaro su questo punto: i sistemi a tromba che suonano sono pochi, perché la maggior parte NON è ben progettata, ma semplicemente scopiazzata...

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Re: Distorsione da Modulazione d'Ampiezza 2

#7 Messaggio da F.Calabrese » lunedì 19 maggio 2014, 15:32

INFINE IL POST PROBABILMENTE PIU' INTERESSANTE...

Che conseguenze ha la Distorsione da Modulazione, all'ascolto ???

Ecco qui le osservazioni di Paul Klipsch:
Klipsch_AMDasc.jpg
Klipsch_AMDasc.jpg (351.38 KiB) Visto 13475 volte

Klipsch giustamente distingue tre diversi casi, in funzione di quanto bassa sia la frequenza modulante.

Le infrasoniche sono avvertite come "vibrato", ma tendenzialmente son poco dannose...

Diversamente, quando a modulare è una bassa frequenza musicale, di quelle normalmente emesse dai woofer, allora la Distorsione da Modulazione è evidente, all'ascolto anche se percentualmente a bassi livelli, ed è avvertibile come "indurimento" della sonorità del diffusore...

Ma -lo ricordiamo- la Distorsione da Modulazione è proporzionale all'escursione, e per questo è assolutamente identica nel minidiffusore da 25 mila Euro e nelle Indiana Line da 300 Euro, a parità di superficie radiante...!!!


Ho scandalizzato qualche benpensante ? Nel caso, ne sono lieto !

Saluti
F.C.

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Re: Distorsione da Modulazione d'Ampiezza 2

#8 Messaggio da F.Calabrese » lunedì 19 maggio 2014, 15:33

Una riflessione finale...

Voi tutti sapete bene -per esperienza diretta- che i diffusori elettrostatici ed isodinamici tendono a distorcere pochissimo, e che un buon diffusore a tromba ne imita assai da vicino il suono (la differenza è che la tromba sale fino a livelli impensabili per qualsiasi isodinamico o elettrostatico...).

La spiegazione è esattamente quella che avete visto nei post che precedono.

Sia le trombe vere (= ben progettate) che gli isodinamici e gli elettrostatici sono tutti diffusori relativamente immuni agli effetti della modulazione dell'impedenza di carico acustico, proprio perché questa impedenza è costante rispetto alla frequenza, per tutta la banda di lavoro, e non risente di ciò che circonda il trasduttore.

Ora io vorrei domandare ai "progettisti" che si ostinano ad impiegare i coassiali: "E' mai possibile che non abbiate mai letto nulla, mai fatto una misura o una simulazione, mai nemmeno un ragionamento logico... da cui prevedere un simile disastro, ed evitarlo...?"

Prima di dare del "somaro" a qualcuno, sarebbe una gran cosa che vi guardaste le orecchie allo specchio... :lol: :lol: :lol:

Cordialissimi Saluti
Fabrizio Calabrese

Daniele Pucciarelli
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Re: Distorsione da Modulazione d'Ampiezza 2

#9 Messaggio da Daniele Pucciarelli » martedì 15 luglio 2014, 23:31

LA domanda credo sia lecita: in alcune realizzazioni che non fanno dell'alta dinamica il loro cavallo di battaglia, è possibile che l'utilizzo di un coassiale (magari con il "midwoofer" tagliato sotto i 300 hz, per evitare che abbia evidente escursione) possa comunque portare ad un rapporto benefici/problemi, positivo?
In soldoni: i benefici dovrebbero risiedere in una emissione costante anche fuori asse, perfino in fase di incrocio acustico. I problemi, appunto la distorsione da modulazione di ampiezza.

Ciao
Daniele Pucciarelli - autocostruttore diffusori RD

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Re: Distorsione da Modulazione d'Ampiezza 2

#10 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 16 luglio 2014, 9:57

Daniele Pucciarelli ha scritto:LA domanda credo sia lecita: in alcune realizzazioni che non fanno dell'alta dinamica il loro cavallo di battaglia, è possibile che l'utilizzo di un coassiale (magari con il "midwoofer" tagliato sotto i 300 hz, per evitare che abbia evidente escursione) possa comunque portare ad un rapporto benefici/problemi, positivo?
In soldoni: i benefici dovrebbero risiedere in una emissione costante anche fuori asse, perfino in fase di incrocio acustico. I problemi, appunto la distorsione da modulazione di ampiezza.
Come ho dimostrato nell'esempio all'inizio di questo thread, la distorsione d'intermodulazione si crea anche in assenza di escursioni nel medio-basso. Quel che la crea è la modulazione dell'impedenza di radiazione della tromba degli alti.

Pertanto la scelta di un coassiale condanna il diffusore ad essere di "serie B".

Per quanto riguarda la risposta fuori asse, rimando a questo thread: viewtopic.php?f=5&t=4905&start=0

Saluti
F.C.

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