Come si uccide l'Alta Fedeltà (open baffle)

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Come si uccide l'Alta Fedeltà (open baffle)

#1 Messaggio da F.Calabrese » martedì 28 maggio 2024, 17:54

Questo non è il solito thread di generica lamentela sui "tempi moderni", ma una discussione tecnica e commerciale.

L'idea è di mostrare il meccanismo grazie al quale dapprima si diffondono nozioni erronee -persino fisicamente impossibili- e poi ci si avvale di "testimonials" che non hanno alcuna reputazione da difendere, per cui possono postare qualsiasi cretinata senza preoccupazioni. A costoro basta uno sconticino in più, ovvero la possibilità di poter rivendere a qualche ingenuo, magari scelto tra gli amici appassionati.

Il problema è che per trovare quel singolo ingenuotto occorre pasturare per mesi sul Web, inondando Gruppi e Chat di commenti positivi che non hanno alcun riscontro reale. E guai a chi provi a mettere in dubbio la competenza del furbacchione che acquista per rivendere (o prende in visione...)! Il minimo è di essere trattati da incompetenti o -peggio- qualora questo non sia possibile, cacciati via a calci senza tanti complimenti.

Per spiegare questo meccanismo tecnico/commerciale dovremo impiegare un esempio, tra i cento o mille che sono davanti ai nostri occhi.

Per questa occasione sceglieremo una serie di discussioni recenti, centrate sulle potenzialità e sui difetti dei diffusori "open baffle", vale a dire quelli che io ho scherzosamente denominato "tavole col buco" (sul quale si avvita l'altoparlante) oppure: "dipoli ruspanti".

La denominazione di "dipoli ruspanti" intende rimarcare la differenza con quelli che sono i veri dipoli, vale a dire quei diffusori in cui le due emissioni in controfase sono ricavate da DUE identici trasduttori, ciascuno dei quali ha il suo cabinet che -possibilmente- carica acusticamente e così aumenta l'efficienza e limita le escursioni (e con esse la distorsione). In confronto, le "tavole col buco" hanno rendimenti minimi e distorsioni enormi, che tipicamente costringono ad impiegare due-tre woofer di grande diametro, per fare il lavoro di un normale conino HiFi.

Il vantaggio del dipolo (comunque realizzato) è semplice: si abbassa di 5 dB l'intensità relativa del campo riverberato, a parità di distanza d'ascolto, e si eliminano le riflessioni dal soffitto e dalle pareti laterali a fianco dei diffusori (ma solo se le due emissioni, anteriore e posteriore, sono perfettamente identiche, cosa che accade assai raramente). Naturalmente un normale diffusore può ottenere lo stesso risultato operando ad una distanza minore (1,7 volte) rispetto al punto di ascolto, come sanno bene gli appassionati di minidiffusori e monitor nearfield.

La foto qui sotto mostra due diffusori "Open Baffle" impiegati solo a scopo esplicativo. Tutta la discussione è infatti valida per QUALSIASI diffusore di questo tipo (tavola col buco o dipolo ruspante...), indipendentemente da chi lo produce.
Guardando la foto, notate subito quanto poco simmetriche siano le due emissioni, anteriore e posteriore, specie in gamma alta. Gli stessi magneti dei woofers fanno da ostacolo e rendono irregolare la risposta posteriore, di fatto pregiudicando la cancellazione delle riflessioni prima citata come pregio.

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#2 Messaggio da F.Calabrese » martedì 28 maggio 2024, 18:03

Partiamo con un pizzico di teoria, peraltro facilmente comprensibile (ci aiuteremo con alcune immagini tratte dal manuale di Olson, degli anni '50).

La risposta in basso di un diffusore Open-Baffle è limitata da due meccanismi indipendenti, che si aiutano l'un l'altro in modo di ottenere il PEGGIOR risultato possibile dato il trasduttore impiegato.

Il primo meccanismo è dato dalla cancellazione operata reciprocamente dalle due emissioni, anteriore e posteriore, del woofer, in quanto esse sono in perfetta controfase -alle frequenze più basse- ed irradiano nello stesso ambiente. La presenza di un pannello frontale -più o meno largo ed alto- determina la frequenza al di sotto della quale la risposta "va giù" di 6 dB per ottava, appunto per via della cancellazione reciproca tra le due emissioni. Attenzione al fatto che la dimensione del pannello a sua volta restringe l'angolo solido di irradiazione, che passa da omnidirezionale ad emidirezionale, con un guadagno di circa 6 dB, che vedremo nelle simulazioni, nei prossimi post.

Il secondo meccanismo -che esaminiamo qui subito- è quello introdotto dalla risonanza meccanica del woofer, che si ha quando la componente reattiva creata dalla massa del cono (e dell'aria che si muove solidalmente) si equivale con la componente reattiva di segno opposto, creata dall'elasticità o meno delle sospensioni del woofer. Alla risonanza, le due componenti reattive si annullano reciprocamente, consentendo al cono di irradiare il massimo compatibile con la sua superficie radiante. A questa frequenza il cono è anche il più efficiente possibile, visto che la sua impedenza presenta un bel picco e quindi assorbe pochissima corrente dall'ampli. Peccato che tutto questo accada per una banda di frequenze assai ristretta, attorno alla risonanza: talmente ristretta che il cono sarebbe inutilizzabile, se non intervenisse la componente resistiva dell'impedenza di radiazione a "tirar sù" l'emissione delle frequenze medio-basse e medie. Dalla parte opposta, vale a dire alle frequenza inferiori alla risonanza, l'efficienza diminuisce di 12 dB per ottava, asintoticamente ed inesorabilmente, visto che a queste frequenze l'impedenza di radiazione è trascurabile.

Iniziamo quindi considerando il solo secondo meccanismo ed utilizzando una pagina presa dal manuale di Olson.

Olson_RD009.jpg
Olson_RD009.jpg (919.67 KiB) Visto 4265 volte


Se avete osservato con attenzione questa pagina, avrete notato che il montaggio del woofer al centro del pannello è cosa quanto mai sbagliata...

Le immagini più in basso ci mostrano che la risposta verso il basso crolla comunque, anche con pannelli enormi, per via appunto della risonanza dei woofer.

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#3 Messaggio da F.Calabrese » martedì 28 maggio 2024, 18:19

Ed ora ecco a voi la pagina successiva dell'arcinoto manuale di Olson, nella quale vediamo l'effetto del primo meccanismo, vale a dire il taglio della risposta in basso causato dall'insufficiente dimensione del pannello...

Olson_RD010.jpg
Olson_RD010.jpg (900.18 KiB) Visto 4262 volte

Vi consiglio di dedicare un minuto in più ad osservare bene i grafici di questa pagina, dai quali si deducono almeno due cose importantissime:

1)- La pendenza del calo di efficienza creata dalla dimensione del baffle, vale a dire del pannello frontale, è di 6 dB per ottava, CHE SI VANNO AD AGGIUNGERE ai 12 dB per ottava introdotti dalla risonanza del cono, e di cui abbiamo parlato nel post precedente.

2)- Per ottenere una risposta in frequenza che scenda al di sotto di 50 Hz. occorre un pannello di dimensioni titaniche (8 feet sono 240 cm...!!!)



MA ATTENZIONE ! I pannelli frontali dei diffusori Open-Baffle normalmente in commercio sono larghi tutt'altro che 240 cm...!!! In media si aggirano infatti sui 50-60 cm. (= 2 feet) ed è la dimensione minore -vale a dire la larghezza- a determinare il taglio in basso per cortocircuito acustico tra le emissioni anteriore e posteriore...!!!


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Re: Come si uccide l'Alta Fedeltà (open baffle)

#4 Messaggio da F.Calabrese » martedì 28 maggio 2024, 18:41

Ora fermiamoci per un attimo a riflettere...

Esistono diffusori commerciali del tipo Open-Baffle i cui fabbricanti dichiarano risposte lineari entro +/- 1 (un...!) deciBel fino a 25 Hz... eppure i pannelli frontali di questi diffusori sono larghi una sessantina di centimetri, o poco più... :lol:

Il dubbio diventa più serio quando si scopre che NESSUNO di questi fabbricanti pubblica uno straccio di curva di risposta...

Per fortuna, almeno uno di questi fabbricanti si è fatto scappare -sul Web- l'immagine della risposta di uno dei suoi Open-Baffle, misurata da lui stesso, con apparati di misura che sembrano anche piuttosto sofisticati. Ve la posto qui sotto:

OpenBaffle_Risposta_ingr.jpg
OpenBaffle_Risposta_ingr.jpg (105.93 KiB) Visto 4259 volte

Se osservate con attenzione, noterete che la scala verticale è di ben 10 dB per divisione ed il crollo della risposta tra 80 e 40 Hz è esattamente quello previsto dalla teoria (una ventina di dB).
Ovviamente il fabbricante in questione si è guardato bene dal produrre un grafico alternativo, che asseveri i vantati 25 Hz a -1 dB che indica nelle specifiche.

Ma la cosa più interessante è che NESSUNO tra i tanti audiofili che hanno osservato questa immagine se l'è sentita di mettere in dubbio la serietà delle specifiche di diffusori che travalicano le stesse Leggi della Fisica...


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P.S. A proposito di specifiche: qualcuno potrebbe dire che in ambiente la risposta in basso si estende... e concediamolo pure... ma in ambiente è del tutto impossibile ottenere risposte in basso lineari entro più o meno UN deciBel...!!! :lol:

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#5 Messaggio da F.Calabrese » martedì 28 maggio 2024, 18:56

In un mio thread sui sistemi Open-Baffle ( https://www.hifi-forumlibero.it/phpBB3/ ... f=6&t=9235 ) io ho sostenuto l'ipotesi che questo tipo di diffusori rappresenti il PEGGIO IN ASSOLUTO che si possa proporre, a parità di componentistica impiegata.

A supporto della mia tesi, che ricalca quanto scritto in TUTTI i manuali di Elettroacustica, ho prodotto il risultato di una simulazione molto interessante, che potete osservare qui sotto. In pratica ho simulato dapprima un normale diffusore bass-reflex, con un woofer da 18"/47cm., e poi ho simulato un diffusore Open-Baffle con DUE woofers da 15"/38cm. (quindi di superficie maggiore rispetto al singolo 18"/47cm., per cui avvantaggiato). La risposta dell'Open-Baffle è stata equalizzata (con una rete passiva a monte dell'ampli) in modo di far sovrapporre perfettamente le due curve di risposta, dei due sistemi a confronto. Per entrambi i sistemi il Qt dei woofer è stato elevato mediante una resistenza in serie, per rendere la simulazione perfetta ed equanime.

ORA PERO' FATE ATTENZIONE ALLE CURVE IN BASSO, che mostrano l'escursione a parità di potenza... con la potenza scelta in modo di far raggiungere il limite di escursione del woofer da 18"/47cm. (8 mm.) a 25 Hz e di meno a tutte le frequenze superiori. Notate come il sistema Open-Baffle raggiunga e superi questo limite già a 55 Hz, mentre l'escursione a 25 Hz va addirittura fuori scala, verso valori impossibilmente elevati (10 cm...???).

Dipolo-vs-Open-baffle_sim.jpg
Dipolo-vs-Open-baffle_sim.jpg (496.15 KiB) Visto 4258 volte


Il risultato di questa simulazione è assolutamente schiacciante: per quanto di possano adottare più coni e sceglierne di grandi, è proprio il corto circuito acustico dei sistemi Open-Baffle a mandare alle stelle l'escursione E -CON ESSA- ANCHE OGNI FORMA DI DISTORSIONE.

Infatti all'ascolto questi sistemi si individuano abbastanza facilmente per il basso "vuoto", che comprime i picchi quando essi sono a frequenze inferiori ai 50-60 Hz...

Ora ditemi voi come fanno certi appassionati a giudicare ineccepibile questo tipo di diffusori... :lol: --- :D --- :o --- :mrgreen:

Infatti nei prossimi post troverete commenti assai discordanti... presi da una normalissima discussione in un gruppo FB...

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#6 Messaggio da F.Calabrese » martedì 28 maggio 2024, 19:03

Leggete con attenzione questi post... e notate come si alternino i commenti positivi (talvolta interessati...) e quelli negativi...

AudCampani 26mag24 su V-1.png
AudCampani 26mag24 su V-1.png (112.27 KiB) Visto 4256 volte

AudCampani 26mag24 su V-2.png
AudCampani 26mag24 su V-2.png (94.04 KiB) Visto 4256 volte

Segue con altri commenti
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Re: Come si uccide l'Alta Fedeltà (open baffle)

#7 Messaggio da F.Calabrese » martedì 28 maggio 2024, 19:05

Notate che nessuno cita brani con percussioni ad alto livello...
AudCampani 26mag24 su V-3.png
AudCampani 26mag24 su V-3.png (111.07 KiB) Visto 4256 volte

AudCampani 26mag24 su V-4.png
AudCampani 26mag24 su V-4.png (117.51 KiB) Visto 4256 volte

Ma ora ritorniamo alle evidenze tecniche... e vedrete che sorpresa...!!!


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#8 Messaggio da F.Calabrese » martedì 28 maggio 2024, 19:16

Adesso aspettatevi una cosa davvero divertente... Accade infatti che nei Gruppi FB alcuni appassionati siano soliti postare brevi filmati completi di audio, ripresi con il microfono del proprio smartphone. Ora accade che questi microfoni (MEMS) siano incredibilmente lineari, nonostante il loro bassissimo costo (due dollari...). Diciamo che la gamma altissima può essere penalizzata dalla presenza del cellulare e delle mani che lo sorreggono, ma in gamma medio-bassa e bassa le perturbazioni diventano davvero minime... e comunque non ci stiamo minimamente azzardando a sostenere che lo spettro di un brano registrato con uno smartphone rappresenti una "misura", ma solo e soltanto una grossolana indicazione dei DIFETTI MAGGIORI dell'impianto ripreso. Un altro particolare degno di attenzione risiede nella scelta dei brani, che rarissimamente contengono frequenze più basse di 50-60 Hz, alle quali i sistemi Open-Baffle sono solitamente allergici. L'appassionato sente suonare male le bassissime e si guarda bene dal mettere in rete la registrazione.

Ora divertiamoci insieme a confrontare gli spettri di vari brani, che voi stessi potete scaricare ed analizzare (io ho impiegato Cool-Edt-Pro2 o Adobe Audition, ma ci sono anche Audacity ed altri software). Lo ripeto: quel che va osservato sono gli aspetti ripetitivi, come il precoce taglio in basso oppure -come in questo caso- un'enfasi anomala in gamma media, sopra un KHz.

Per questo primo esempio abbiamo la fortuna di poter confrontare lo spettro del brano originale (da CD: curva blu) con quello postato dall'appassionato (curva in rosso). Notate che le differenze maggiori sono tra 160 e 240 Hz e -soprattutto- tra 1300 e 1700 Hz. Quest'ultima enfasi dovrebbe essere perfettamente avvertibile all'ascolto, perlomeno da un ascoltatore di media esperienza.

Take Five ros=vrel blu=orig.png
Take Five ros=vrel blu=orig.png (98.04 KiB) Visto 4256 volte

Segue con altri brani, postati dallo stesso appassionato, con lo stesso impianto.
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Re: Come si uccide l'Alta Fedeltà (open baffle)

#9 Messaggio da F.Calabrese » martedì 28 maggio 2024, 19:24

Eccone un altro...
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SPalma 20mag24.png (87.72 KiB) Visto 4255 volte

E poi un altro ancora...

SPalma_21mar24.png
SPalma_21mar24.png (104.88 KiB) Visto 4255 volte

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Re: Come si uccide l'Alta Fedeltà (open baffle)

#10 Messaggio da F.Calabrese » martedì 28 maggio 2024, 19:26

Ed infine...

SavPalma 14mar24 spet.png
SavPalma 14mar24 spet.png (142.96 KiB) Visto 4256 volte

E poi...

5mar24 spet.png
5mar24 spet.png (84.19 KiB) Visto 4256 volte

NOTATE CHE IN TUTTI GLI SPETTRI SI NOTA L'ENFASI TRA 1300 E 1700 Hz...!!! :o

OSSERVATE ANCHE GLI SPETTRI DI EMISSIONE INTORNO A 100 Hz... ;)


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