Il fattore di direttività questo sconosciuto (cc)

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Re: Il fattore di direttività questo sconosciuto

#11 Messaggio da MarioBon » 10/03/2018, 13:06

Riapro questo 3D per continuare il discorso sull'indice di direttività anche con riferimento a questo documento della Altec:
http://www.mariobon.com/Glossario/Indic ... _Altec.pdf
L'indice di direttività nasce per consentire di calcolare in modo agevole il rendimento di un trasduttore indipendentemente dal tipo (tromba, labirinto, reflex, ecc.) e senza dover calcolare, per esempio, la particolare impedenza di radiazione. Basta conoscere:
- il livello SPL in asse riferito a un metro ottenuto con un Watt
- l'indice di Direttività

A questo punto, dalla defininizione di DI, si ottiene il livello SPL che avrebbe prodotto una sfera pulsante che produce la stessa potenza acustica della sorgente di interesse. Per esempio la sorgente produce 106 dB a un metro con un Watt elettrico e presenta un DI=10.
SPL-DI=106dB-10dB=96dB
96dB è la pressione che produce una sfera pulsante che irradia su tutto lo spazio. Ora possiamo confrontare questa sfera pulsante con quella ideale. Considerato che la sfera ideale produce 109 dB (circa) con un Watt otteniamo: 96-109=-13 dB ovvero 0.05 ovvero 5%. Il rendimento della nostra sorgente sotto test è pari al 5%.
Un driver a tromba presenta tipicamente un DI pari a 10 e produce in asse 110 dB. Ne segue che il rendimento vale il 12.5% che è alto ma pur sempre la metà del massimo teorico. Se Di fosse 11 il rendimento scenderebbe al 10%. Quindi la conoscenza di DI facilita molto il calcolo del rendimento ma si deve tenere presente che la differenza di un dB porta a variazioni del 10% quindi il DI deve essere misurato in modo accurato.

A pagina 6 del documento linkato è descritta la procedura per misurare il Q di una sorgente in camera riverberante. Noto Q si calcola DI (DI= 10 log(Q)). Anche questa procedura indica che la misura del DI è indipendente dal tipo di trasduttore. Si noti anche che non vengono fatte ipotesi e che l'unica richiesta e di eseguire una misura nel campo lontano della sorgente.

Dato che uno spazio riverberante è molto più facile da trovare di una camera anecoica, grazie al PC ed ad un microfono calibrato, la misura del Q (e del DI) di una sorgente è almeno fattibile.
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Re: Il fattore di direttività questo sconosciuto

#12 Messaggio da Alessandro Cioni » 10/03/2018, 14:30

MarioBon ha scritto:Immagine
La figura qui sopra si riferisce sempre alla situazione di prima ma con una varietà maggiore di situazioni per mostrare che lo stesso Q si ottiene anche in condizioni diverse.
Tutte quelle mostrate sono trombe piane (trombe con le pareti piane).
Scusa Mario, devo avere qualche problema con la geometria...
Le ultime due emissioni sulla destra, entrambe con 90°/90°, non dovrebbero avere entrambe Q=8 ?
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Re: Il fattore di direttività questo sconosciuto

#13 Messaggio da MarioBon » 10/03/2018, 15:35

Tranquillo, vedi qui a pag 5 prima riga:
http://www.mariobon.com/Glossario/Indic ... _Altec.pdf
un caso sono tre pareti (più stetto) e un caso 4 pareti (più largo).
AlessandroCioni ha scritto:Ho capito, grazie
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Re: Il fattore di direttività questo sconosciuto

#14 Messaggio da MarioBon » 10/03/2018, 16:45

Per ultimo vale la pena ricordare la differenza tra livello SPL e rendimento.
Il rendimento o efficienza è il rapporto tra la potenza attiva ottenuta e la potenza attiva impiegata per ottenerla. La potenza si misura in Watt e, per definizione è il lavoro compiuto nell'unità di tempo. Il lavoro è sempre una variazione di energia (elettrica, potenziale, meccanica, elastica, ecc.). La potenza elettrica, acustica, meccanica... è sempre potenza ed il rapporto tra due potenze è sempre adimensionale.
Il rendimendo si esprime con un numero (sempre minore di uno) o in percentuale. Dal Secondo Principio della Termodinamica discende che nessuna trasformazione può avvenire con rendimento maggiore di uno (si creerebbe lavoro dal nulla). Questo, a sua volta, è conseguenza della anisotropia del tempo (che va solo avanti).

Il livello, invece, è pari a 10 volte il logaritmo del rapporto tra due grandezze omogenee di cui quella al denominatore è assunta come riferimento. Nel livello SPL al numeratore c'è la pressione acustica (al quadrato) mentre la denominatore c'è il quadrato della pressione di riferimento (20 microPascal).
Anche il livello è una grandezza adimensionale ma si misura in dB (decinìmi di Bell).
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Re: Il fattore di direttività questo sconosciuto (cc)

#15 Messaggio da MarioBon » 12/01/2019, 15:18

Per concludere: il fattore di direttività e stato definito per risparmiare una serie di calcoli complicati che coinvolgono grandezze difficili da misurare e da calcolare. In particolare conoscendo l'indice di direttività è possibile calcolare il rendimento di un sistema di altoparlanti indipendentemente dalle dimensioni, numero di vie, tipo di carico, ecc. applicando la seguente relazione:
Immagine
dove
SPL è il valore dell'SPL ottenuto in campo libero sull'asse privilegiato di radiazione del sistema riferito ad un metro di distanza e con un Watt elettrico applicato

109.2 è l'SPL prodotto da una sfera pulsante in campo libero a un metro di distanza con un watt elettrico applicato

DI è l'indice di direttività del sistema in esame.

Come si intuisce questa relazione ottiene il rendimento confrontando il sistema in esame con una sfera pulsante. Il rendimento si calcola in campo libero.

Campo libero non significa una "stanza grande" ma uno spazio libero da pareti riflettenti. Come è noto, in un ambiente chiuso abbastanza grande, è possibile ottenere delle misure equivalenti allo spazio libero sopprimento le riflessioni. Più le riflessioni arrivano in ritardo rispetto al suono diretto tanto più le misure possono scendere in frequenza (per scendere a 20 Hz si parla di decine di metri).

Si veda:
http://www.mariobon.com/Glossario/___Q_ ... _3_ita.pdf
http://www.mariobon.com/Glossario/Q_DI.HTM
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