Emidio FRATTAROLI e G. Matarazzo: imparate a fare le misure.

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F.Calabrese
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Emidio FRATTAROLI e G. Matarazzo: imparate a fare le misure.

#1 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 28 luglio 2021, 14:47

Dedico questo thread ad un vero fenomeno mediatico: Emidio Frattaroli, il quale ha una considerazione così infima dell'intelligenza di chi legge i suoi commenti sul Web da permettersi di trattare come "fotocopie" gli scritti di personaggi come Villchur, Allison, Keele... che sulle pagine del Journal of Audio Engineering Society hanno affrontato CON SERIETA' l'argomento di come misurare i diffusori.

Sarà un thread necessariamente lungo, ma spero non così complesso: stiamo infatti parlando della misura della risposta dei diffusori alle frequenze più basse.

Ora fughiamo subito il dubbio -furbamente quanto infantilmente proposto dai sostenitori delle misure in regime anecoico- che la risposta alle basse frequenze vada necessariamente misurata appunto in regime anecoico, vale a dire all'aperto (a parecchi metri dal terreno) oppure in una enorme camera anecoica (che sia tale fino a 20 Hz).

Ebbene... potete indicarci qualche vostro amico appassionato che ascolti in una camera anecoica oppure appeso a venti metri da terra, lui ed i suoi amati diffusori...? Nessuno,... vero...???

I normali appassionati hanno sempre un pavimento, riflettente al 99,9% alle basse frequenze. A questa parete se ne aggiungono altre due almeno, vale a dire quella alle spalle dei diffusori e quella di lato, la più vicina. Già queste sole tre pareti sono in grado di modificare profondamente la risposta di QUALSIASI DIFFUSORE che non sia progettato per aderire alle stesse pareti. Questa non è una mia affermazione, ma l'evidenza pubblicata da vari autori sul Journal of AES, tra i quali spicca Glyn Adams, ex progettista nientemeno che alla B&W, che scrisse:


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In sintesi, Glyn Adams spiega che anche per i transienti occorre considerare come un tutt'uno l'emissione diretta dal diffusore e le prime tre riflessioni (dal pavimento e dalle due pareti più vicine). Per questo la collocazione di QUALSIASI diffusore rispetto alle tre pareti più vicine è da considerare assolutamente critica, rispetto alle sue possibili prestazioni all'ascolto.

Dovete infatti pensare che le riflessioni dalle pareti più vicine possono arrivare con tempi d'arrivo diversi, per cui con rapporti di fase diversi, che portano a somme ed a cancellazioni. In questo senso è ovvio che la risposta di un diffusore progettato per aderire alla parete di fondo (p.es. le Allison) sarà diversa e migliore rispetto a quella di un diffusore da stand, collocato di necessità ad una certa distanza dalle pareti. Aumentando questa distanza il problema non si risolve, ma si sposta soltanto il buco a frequenze sempre più basse (ed il buco diventa una voragine nella risposta). Anche questo non lo dico solo io, ma anche Allison, fin dalla metà degli anni '70.


Allison1974_Normal.jpg
Allison1974_Normal.jpg (197.54 KiB) Visto 3622 volte


E' ovvio che anche le altre tre pareti di un ambiente chiuso giocheranno un loro ruolo, ma i ritardi di propagazione ed il graduale calo dei livelli, nonché la diffusione introdotta dagli arredi, rendono -tutti insieme- assai più benigne le conseguenze delle riflessioni da queste altre tre pareti.


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#2 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 28 luglio 2021, 15:19

A questo punto introduciamo un concetto basilare, anzi semplicissimo (ma il buon Frattaroli sembra non arrivare a comprenderlo, o fa finta di non capire).

Osservate bene i due grafici di risposta che seguono, qui in basso: rappresentano la risposta dello STESSO diffusore (una AR-3a), prima in condizioni anecoiche (grafico in alto) e poi in emispazio, nel grafico più in basso (come potrebbe accadere se fosse collocata in una libreria ben piena, a filo dei dorsi dei libri).



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Immagino che in dieci secondi avrete capito che questi diffusori SONO STATI PROGETTATI PER IL SECONDO TIPO DI COLLOCAZIONE... vale a dire per essere collocati a filo parete, emettendo in un emispazio fino alle frequenze più basse.

Avrete anche notato che la minore efficienza in gamma bassa che si nota nel grafico più in alto (quando si allontana il diffusore da ogni parete) non si presenta all'improvviso, MA GRADUALMENTE, in funzione del fatto che il pannello frontale di questo diffusore diventa di per sé efficace a contenere l'emissione entro un solo emispazio, MA SOLO SOPRA 3-400 Hz...! Alle frequenze inferiori il rendimento cala gradualmente, passando dalla radiazione emisferica a quella sferica, con un dislivello finale DI ESATTAMENTE SEI DECIBEL.

Questi due grafici datano agli anni '70, per cui nessun vero esperto può essere giustificato se dice di non conoscerli o se li tratta alla stregua di "fotocopie", come Frattaroli.


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#3 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 28 luglio 2021, 15:37

Ora mettetevi nei panni del Direttore di una qualsiasi rivista, che voglia pubblicare prove di diffusori con a corredo un set di misure che permetta di confrontare ciascun diffusore con quelli testati in precedenza. Cosa fareste...?

Diciamo subito che un Direttore serio scarterebbe immediatamente l'ipotesi di misurare la risposta in una camera anecoica, per due buoni motivi:
1)- Per misurare la risposta fino alle più basse frequenze occorrono camere anecoiche enormi e -quindi- costosissime. Ma la strumentazione di misura di oggi (diciamo dal 1980...) permette di ottenere risultati simili, come vedremo più avanti.
2)- Nessun appassionato ascolta in camera anecoica, per cui accadrebbe che il diffusore migliore alle misure effettuate in questa condizione potrebbe poi rivelarsi assai peggiore nelle normali condizioni di impiego. Cito ad esempio il caso delle Klpschorn (che richiedono obbligatoriamente un angolo) o il caso delle stesse AR-3a (vedi al post precedente), che furono progettate per la collocazione in libreria (=bookshelf) e non certo per operare in mezzo alla stanza.

Per una cosa almeno la risposta "in regime anecoico" ha una sua utilità: essa rappresenta bene la risposta dei diffusore ai transienti più brevi e ricchi di alte frequenze, vale a dire quelli per i quali le riflessioni arrivano con un ritardo superiore a 3-5 millisecondi. In queste condizioni scatta il cosiddetto Effetto Haas, grazie al quale il nostro udito attenua fino anche a 9-10 dB le riflessioni che arrivano con i ritardi che vedete qui sotto nel grafico... (con i ritardi superiori si percepiscono le riflessioni come echi,,,).


Moir_Haas2.jpg
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E per fortuna gli strumenti di misura più moderni permettono di "finestrare" le risposte all'impulso, analizzando FFT il solo primo arrivo di energia, quello diretto dai diffusori. nel far questo, però, finiscono perduti i livelli relativi alle emissioni alle frequenze più basse, che hanno bisogno di MOLTI millisecondi per sviluppare energia e di altrettanti millisecondi per poter essere analizzati con la dovuta precisione. Osservate qui sotto quanto poco "tempo senza riflessioni" sia disponibile, quando si effettuano misurazioni con questa tecnica.




Measuring_SPK_CL1.jpg
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#4 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 28 luglio 2021, 15:55

Come ben potete vedere dall'immagine qui sotto, la misura "finestrata" (curva in giallo) perde di precisione già a frequenze medio-basse: in questo caso sotto 200 Hz. E' dunque necessario ricorrere ad una tecnica diversa, per misurare questa importantissima prima decade, da 20 a 200 Hz...

Measuring_SPK_AP2.jpg
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#5 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 28 luglio 2021, 16:05

Quale sia la tecnica "economica" per misurare la risposta alle più basse frequenze è presto detto: basta avvicinare moltissimo il microfono di misura al cono del woofer, rilevando la risposta in campo ravvicinato. nel caso di un diffusore reflex andrà misurata anche l'emissione del condotto, alla sua uscita. Per entrambe le emissioni dovrà essere applicato un coefficiente di correzione, che va calcolato in funzione del diametro del cono e del condotto, rispettivamente.
Vi accorgerete che questa cosa è facile a dirsi, ma molto meno a farsi (specialmente nel caso di condotti reflex a sezione variabile, cioé con bordi molto arrotondati.


Measuring_SPK_AP3.jpg
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Nel grafico qui sopra vedete un primo "errore": quello di considerare l'ipotesi che vi sia un tratto di risposta eguale nei due tipi di misura (in campo ravvicinato e "finestrata" in modo di eliminare le riflessioni). Nella realtà può accadere che entrambe le curve siano in pendenza, ma per motivi diversi. La curva a distanza, finestrata temporalmente", avrà un'attenuazione graduale verso le basse frequenze, dovuta appunto alla troncatura temporale. Di converso, la curva in campo ravvicinato (detto "nearfield") avrà tipicamente un andamento che necessita di correzioni, in funzione dell'ampiezza e della forma del pannello frontale del diffusore. E QUESTO E' UN PUNTO IMPORTANTISSIMO


Measuring_SPK_AP4.jpg
Measuring_SPK_AP4.jpg (358.21 KiB) Visto 3615 volte



Suggerisco ad Emidio Frattaroli ed a Matarazzo di leggere con molta attenzione le ultime tre righe nell'immagine qui sopra. Poi chiedano scusa.

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#6 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 28 luglio 2021, 16:14

Prima di passare al nostro "esempio dal vivo", mi permetterò di (ri)postarvi alcune immagini assai importanti.

Iniziamo con un estratto dall'articolo sul Journal of AES in cui D. Keele introduceva la tecnica di misura "nearfield". Ricordatevi bene le DUE formule che permettono di trasporre i livelli alla distanza di misura di riferimento (solitamente un metro). La prima è valida nel caso di diffusori da installare a filo parete; la seconda è valida per i diffusori da stand e per i tower (tranne quelli con il woofer a pavimento).


Keele-Nearfield_1.jpg
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#7 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 28 luglio 2021, 16:21

Naturalmente Don Keele non poteva immaginare che -anni dopo- la sua tecnica avrebbe visto utilizzatori così ignari (o in malafede ???) da sbagliare sistematicamente nell'applicazione della formula giusta, in funzione della collocazione del diffusore. Va anche detto che la correzione necessaria richiede tassativamente di TENER CONTO DELLE DIMENSIONI E DELLA FORMA DEL PANNELLO FRONTALE del diffusore. Ed ora ditemi: vi risulta che Matarazzo o altri abbiano mai riferito di aver tenuto conto (e come ???) di questo aspetto...?

A sfavore della serietà di costoro gioca un'altra immagine presa dall'articolo di D. Keele sul JAES, quella che vedete qui sotto e che MOSTRA CHIARAMENTE IL POSSIBILE ERRORE quando non si applica la giusta formula, con la gradualità imposta dalle dimensioni (e dalla forma) del pannello frontale del diffusore.


Keele-Nearfield_2.jpg
Keele-Nearfield_2.jpg (283.7 KiB) Visto 3611 volte


QUI L'EVIDENZA E' ASSOLUTAMENTE CHIARA E SCHIACCIANTE...! Infatti le due curve rilevate in campo ravvicinato (la seconda e la quarta) sono praticamente identiche, mentre -a parità di diffusore- LA RISPOSTA IN EMISPAZIO (la terza) E' BEN DIVERSA E MIGLIORE RISPETTO A QUELLA IN CAMPO LIBERO (la prima).

Quindi la semplice misura in campo ravvicinato può portare a risultati giusti o sbagliati A SECONDA DELLA COLLOCAZIONE DEL DIFFUSORE...!


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#8 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 28 luglio 2021, 16:29

A mettere una vera e propria pietra tombale sulla correttezza delle "misure" di certi personaggi -tanto tronfi quanto ignoranti- ci pensano queste due immagini, prese dal manuale del software di misura ARTA, che INCLUDE IL FATTORE DI CORREZIONE basato appunto sulle dimensioni e sulla forma del PANNELLO FRONTALE DEL DIFFUSORE MISURATO.

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ARTA_NearF-fig6.jpg
ARTA_NearF-fig6.jpg (186.64 KiB) Visto 3609 volte



Come potete ben vedere, a dimensioni e forme diverse dei pannelli frontali, si applicano fattori di correzione anche MOLTO diversi.

Avete mai pensato a come calcolare correttamente le correzioni nel caso di misure di diffusori con bordi laterali assai stondati, come p.es. le B&W della serie 800 o le Focal Grand Utopia. Avete mai letto UNA RIGA in proposito, nei commenti alle misurazioni di questi diffusori pubblicate sulle riviste...???

E non ditemi che "siamo in Italia", per cui qualsiasi mancanza di serietà è -in fondo- normale...!!!


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#9 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 28 luglio 2021, 16:44

Bene... a questo punto siamo pronti per la nostra VERIFICA SUL CAMPO, per la quale ho scelto un diffusore piccolo piccolo, di soli sei litri di volume interno. Nel caso lo potete facilmente replicare...
IMG_1DIFF.jpg
IMG_1DIFF.jpg (248.01 KiB) Visto 3607 volte

Il woofer che utilizza è un Ciare HW-132 (molto simile all'HW-131, più reperibile), per l'occasione in sospensione pneumatica (ho chiuso il condotto reflex con un bel tappo di sughero, per semplificare le misurazioni).

Questo qui sotto è il risultato di DUE simulazioni, effettuate con due software diversi (Hornresp, nel primo grafico), che forniscono il risultato corretto nel caso di una collocazione a filo parete, vale a dire per una emissione in emispazio.


HW132_Sosp-6Lt_Hresp.jpg
HW132_Sosp-6Lt_Hresp.jpg (185.86 KiB) Visto 3607 volte

HW132_Sosp-6Lt.jpg
HW132_Sosp-6Lt.jpg (215.91 KiB) Visto 3607 volte


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#10 Messaggio da F.Calabrese » mercoledì 28 luglio 2021, 16:50

Ora osservate con attenzione il risultato della nostra prima misurazione di verifica, effettuata con il microfono di misura in tre diverse posizioni, tutte vicinissime alla cupola centrale del nostro piccolo woofer Ciare HW-132. La curva più in alto (in rosso) è rilevata con il microfono puntato nell'incavo al lato della cupola, a pochi millimetri di distanza. La seconda curva (in blu) è misurata a pochi millimetri dal centro della cupola; ed infine quella in basso (in verde) è rilevata a due centimetri di distanza, sempre dal centro della cupoletta del mid-woofer.

Nearfield 05-2cm.jpg
Nearfield 05-2cm.jpg (120.47 KiB) Visto 3606 volte


La prima cosa che si può dedurre è che NON stiamo parlando assolutamente di una misura PRECISA... ma di una misura il cui livello varia di diversi deciBel anche se si sposta il microfono di pochi millimetri, sempre nelle immediate vicinanze del cono...

E QUESTO SCOMMETTO CHE NON LO AVETE LETTO IN NESSUN ARTICOLO di quelli scritti dai "padreterni" nostrani e non...!


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