Resistenze di attenuazione nei filtri cross-over (cc)

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MarioBon
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Resistenze di attenuazione nei filtri cross-over (cc)

#1 Messaggio da MarioBon »

Quasi sempre è necessario introdurre dei resistori per adeguare la sensibilità del tweeter rispetto al medio o al mid-woofer. Nella figura che segue sono illustrate due possibili soluzioni.
Immagine
A sinistra il resistore è collegato direttamente al tweeter, a destra, invece, è collegato all'ingresso del filtro. Diciamo che si può ottenere la stessa risposta in frequenza nei due modi. Quello che cambia è l'impedenza vista dall'amplificatore ma sopratutto l'impedenza vista dall'altoparlante verso l'amplificatore. A sinistra il tweeter vede come minimo R2 quindi il fattore di smorzamento non potrà essere migliore di a R2/8 a qualsiasi frequenza. A destra,in parallelo al tweeter, c'è una bobina la cui impedenza tende a zero alle basse frequenze. Ciò significa che il fattore di smorzamento visto dal tweeter tenderà ad aumentare al diminuire della frequenza. Dato che il fattore di smorzamento deve essere elevato (si usa dire "per controllare il movimento del diaframma") lo schema a destra risulta preferibile rispetto a quello di sinistra.
Z1 e Z2 sono le impedenze "viste" dal tweeter, P(R) è la potenza dissipata dal resistore R (nel filtro di destra). Come si vede, a causa del condensatore in serie la potenza dissipata si riduce al diminuire della frequenza.
Calcoliamo la potenza che deve dissipare R. Per semplificare il calcolo trascuriamo L e C e sostituiamo il tweeter con la sua resistenza in continua.
Si devono quindi considerare
- lo spettro del segnale in ingresso (il peggiore: rumore rosa 20-20kHz)
- il fattore di cresta del programma musicale (il peggiore ovvero 3 questo riduce la potenza che arriva al tweeter a 1/5 di quella disponibile.
- l'effetto del partitore resistivo
- la larghezza di banda (approssimata per eccesso: per un tweeter tagliato a 2000 Hz vale una decade, questo riduce la potenza a 1/3)

Immagine
supponendo che la risistenza in cc del tweeter sia 6 ohm e il resistore sia da 2,2 ohm avremo:

1/3 x 1/5 x 2.2/(6+2,2) = 0.018 (approssimando per eccesso)

quindi, se questo tweeter va collegato ad un amplificatore da 100 Watt, la resistenza dovrà dissipare
100 x 0.018 = 1.8 Watt
ecco perché quasi in tutti i cross-over si trovano resistenze da 5 Watt.
Queste considerazioni valgono anche per medi e woofer.
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Re: Resistenze di attenuazione nei filtri cross-over

#2 Messaggio da MarioBon »

Quanto detto nel post precedente assume che lo spettro del segnale in ingresso sia rosa da 20 a 20kHz. Il rumore rosa presenta la stessa energia per larghezza di banda percentuale costante.
Questo significa che se il tweeter lavora su una decade, riceve un terzo della potenza disponibile (che si estende su tre decadi).
Nel caso la banda passante sia più estesa il tweeter riceverà potenza maggiore. Per esempio con un segnale ad alta risoluzione campionato a 88kHz la banda passante è di oltre 40kHz quindi al tweeter arriva almeno una ottava in più.
Se tra 20 e 20kHz ci sono 10 ottave, tra 20 e 48 kHz ce ne sono almeno 11 quindi (sempre approssimando per eccesso) il tweeter riceve 4.3 ottave su undici invece di 3,3 su 10.
ovvero il 39% della potenza invece del 33%. Benché teoricamente questo incremento di potenza esista, non vale la pena tenerne conto perché abbiamo già "esagerato" abbastanza ipotizzando che lo spettro di ingresso fosse rosa (in realtà è quasi sempre calante verso le alte).
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Bergamotto
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Re: Resistenze di attenuazione nei filtri cross-over

#3 Messaggio da Bergamotto »

grazie mille mario,
forse i miei voli sulle res in carbone ti hanno spinto a chiarire il fatto teorico, davvero interessante.

una domanda: quello che scrivi lo trovo già nei compendi presenti nel tuo sito, oppure questo è qualcosa di nuovo ?
grazie
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MarioBon
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Re: Resistenze di attenuazione nei filtri cross-over

#4 Messaggio da MarioBon »

Bergamotto ha scritto:grazie mille mario,
forse i miei voli sulle res in carbone ti hanno spinto a chiarire il fatto teorico, davvero interessante.

una domanda: quello che scrivi lo trovo già nei compendi presenti nel tuo sito, oppure questo è qualcosa di nuovo ?
grazie
da qualche parte ci sarà ma forse non in modo così esplicito.
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TeoMarini
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Re: Resistenze di attenuazione nei filtri cross-over

#5 Messaggio da TeoMarini »

Al posto delle resistenze, come disposte nella prima figura in alto a destra (prima del filtro), si possono adottare degli L-Pad?
In questa maniera si potrebbe ovviare alle tolleranze di fabbrica degli altoparlanti (vedi il tuo intervento sui BG Neo10 qui: http://audioitalia.mondoforum.com/viewt ... f=21&t=372).
Ciao! ;)
Onesto è colui che cambia il proprio pensiero per accordarlo alla verità.
Disonesto chi cambia la verità per accordarla al proprio pensiero.

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Re: Resistenze di attenuazione nei filtri cross-over

#6 Messaggio da MarioBon »

TeoMarini ha scritto:Al posto delle resistenze, come disposte nella prima figura in alto a destra (prima del filtro), si possono adottare degli L-Pad?
In questa maniera si potrebbe ovviare alle tolleranze di fabbrica degli altoparlanti (vedi il tuo intervento sui BG Neo10 qui: http://audioitalia.mondoforum.com/viewt ... f=21&t=372).
Ciao! ;)
Forse l'Pad funziona meglio con la configurazione di sinistra (compensando l'impedenza dell'altoparlante. L-PAD richiede un carico resistivo.
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Re: Resistenze di attenuazione nei filtri cross-over

#7 Messaggio da TeoMarini »

MarioBon ha scritto:
TeoMarini ha scritto:Al posto delle resistenze, come disposte nella prima figura in alto a destra (prima del filtro), si possono adottare degli L-Pad?
In questa maniera si potrebbe ovviare alle tolleranze di fabbrica degli altoparlanti (vedi il tuo intervento sui BG Neo10 qui: http://audioitalia.mondoforum.com/viewt ... f=21&t=372).
Ciao! ;)
Forse l'Pad funziona meglio con la configurazione di sinistra (compensando l'impedenza dell'altoparlante. L-PAD richiede un carico resistivo.
Il fatto è che nel mio gruppo dei medio-alti (dov'è il "famigerato" Neo10) il filtro crossover è come quello da te rappresentato con la resistenza prima del filtro...
Onesto è colui che cambia il proprio pensiero per accordarlo alla verità.
Disonesto chi cambia la verità per accordarla al proprio pensiero.

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Re: Resistenze di attenuazione nei filtri cross-over

#8 Messaggio da MarioBon »

Gli L-Pad nascono per essere collegati ad una impedenza specifica (8 ohm, 4 ohm...) e quindi non si possono montare ovunque.
Cambiare una resistenza su un filtro (e non su tutti e due) potrebbe compensare una differenza di livello ma porterebbe anche altre alterazioni (per esempio al fattore di merito del filtro che cambia la risposta in frequenza all'incrocio). Quindi meglio lasciare tutto come è.
Se i diffusori li ha fatti Giussani sono certo che avrà fatto le cose per bene e che non ci sia necessità di modificare nulla.
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TeoMarini
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Re: Resistenze di attenuazione nei filtri cross-over

#9 Messaggio da TeoMarini »

MarioBon ha scritto:Gli L-Pad nascono per essere collegati ad una impedenza specifica (8 ohm, 4 ohm...) e quindi non si possono montare ovunque.
Cambiare una resistenza su un filtro (e non su tutti e due) potrebbe compensare una differenza di livello ma porterebbe anche altre alterazioni (per esempio al fattore di merito del filtro che cambia la risposta in frequenza all'incrocio). Quindi meglio lasciare tutto come è.
Se i diffusori li ha fatti Giussani sono certo che avrà fatto le cose per bene e che non ci sia necessità di modificare nulla.
Mi sa che che tu hai ragione! :D
Onesto è colui che cambia il proprio pensiero per accordarlo alla verità.
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Maslai
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Re: Resistenze di attenuazione nei filtri cross-over

#10 Messaggio da Maslai »

Salve,

Mi è capitato di vedere su alcuni crossover una doppia attenuazione. Una singola resistenza prima del passa-alto (come a sinistra della Vs figura), di solito di valore piuttosto basso (1,2 - 2,2 Ohm) e poi una seconda attenuazione con un L-pad dopo il passa-alto.
Evidentemente il progettista ne ha tratto dei vantaggi e mi piacerebbe capirli... e capirli anche a livello "sonoro"

Cioè un L-Pad, da quello che ho capito attenua e non fa null'altro, corretto? Mentre una resistenza prima del passalto fa cambiare qualcosa (smorzamento, merito, entrambi?) e questo qualcosa quindi può dare vantaggi? Se si quali sono questi vantaggi? e quindi quando conviene usare una tipologia del genere?

Ps: una volta mi è capitato di vedere la resistenza prima del passa-alto montata sull'altro ramo (diciamo la Vs figura di destra ma con la resistenza sul negativo)... Serviva a qualcosa, a niente o era una baggianata? (cioè serve per togliere dalla formula Z2 il valore 1/jwC ?) e che miglioria ne deriva (elttricamente e "sonicamente")?

Chiedo scusa per le domande (forse anche stupide) ma sono un curioso... con quasi zero basi... (la legge di Ohm però l'ho capita! :-P )
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