Fabrizio Calabrese: Fattore di Direttività

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Fabrizio Calabrese: Fattore di Direttività

#1 Messaggio da MarioBon »

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Re: Fattore di Direttività

#2 Messaggio da MarioBon »

Leggiamo "Acoustics" di Beranek a pag 109:
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Traduzione:
Fattore di Direttività: Il fattore di direttività è il rapporto della intensità lungo un asse stabilito di un radiatore di suono (n.d.t sorgente) a una distanza stabilita r sulla intensità che sarebbe stata prodotta nella stessa posizione da una sorgente puntiforme se stesse irradiando la stessa potenza acustica del radiatore. Il campo libero è assunto per la misura. Usualmente, l'asse stabilito è preso come asse di massima radiazione in tal caso Q(f) eccede sempre l'unità. In alcuni casi, il fattore di direttività è desiderato per altri assi where Q(f) può assumere qualsiasi valore uguale o più grande dell'unità.

a pag 111 Beranek riporta questa espressione:
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Come si legge Q(f) risulta della potenza acustica (al denominatore) che si ottiene integrando su tutto lo spazio ed è correttamente indicato come Q(f) perchè dipende dalla frequenza e non dalla particolare posizione. Il libro di Beranek è questo:
http://www.renatogiussani.it/downloads/ ... dition.zip
(così non si potrà dire che sono state estrapolate parti fuori dal contesto).

Quello che dice Beranek è che, in casi particolari, può essere scelto un asse che non coincide con l'asse di massima radiazione e non che esiste un Q per ogni direzione.
I documenti che seguono sono note tecniche della Altec che è, come tutti sanno, produce anche trombe. In questo documento:
http://www.mariobon.com/Glossario/___Q_ ... 1_dati.pdf
viene spiegato che, quando il Q viene ottenuto in camera anecoica attraverso la misura delle risposte polari sul piano orizzontale e verticale si ottengono due valori di Q (Qh calcolato dalla risposta polare orizzontale e Qv calcolato dalla rispota polare verticale). Viene quindi calcola un Q medio pari alla radice quadrata del prodotto QhQv. Ancora una volta Q dipende dalla frequenza ma non dalla posizione.
Altri documenti che trattano la definizione e la misura di Q sono:
http://www.mariobon.com/Glossario/___Q_ ... ritica.pdf
http://www.mariobon.com/Glossario/___Q_ ... istone.pdf
http://www.mariobon.com/Glossario/___Q_ ... ltec_1.pdf
http://www.mariobon.com/Glossario/___Q_ ... ltec_2.pdf
http://www.mariobon.com/Glossario/___Q_ ... ltec_3.pdf
In nessuno di questi documenti il Q viene descritto come dipendente dalla posizione di misura. In particolare nell'ultimo documento Q viene ricavato da msure in camera riverberante.

Come ulteriore sorgente si può consultare questo articolo (del 2014 rivista nel 2016):
http://www.mariobon.com/Glossario/___Q_ ... alcolo.pdf
L'espressione (1) a pag 2 coincide con il logaritmo in base 10 dell'espressione (4.22) del Beranek.
Dal 1954, data di pubblicazione di "Acoustics, al 2016 le definizioni non sono cambiate.
Il Q e il DI, una volta calcolati o misurati, dipendono solo dalla frequenza. Diversamente non si potrebbe ricavare il rendimento dai soli dati di SPL e DI.
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Re: Fattore di Direttività

#3 Messaggio da MarioBon »

Per essere ancora più chiari:
Il livello SPL che si intende utilizzare per calcolare il Q di un trasduttore può essere preso in qualsiasi punto dello spazio. Tuttavia SPL che serve per poter calcolare la potenza acustica o il rendimento, va preso nella direzione in cui la radiazione è massima. Quindi i Q possono essere tanti ma quello utile è uno solo (Q(f) funzione della sola frequenza). Dato che lo scopo è ottenere la potenza acustica il valore di Q è unico.

Va ancora ribadito che:
- l'SPL va misurato in regime anecoico, sull'asse di massima radiazione in campo lontano e riferito a un metro di distanza;
- la potenza a custica può essere misurata in camera anecoica o in camera riverberante (applicando i metodi indicat dalla normativa)
- Il Q può essere misurato in camera riverberante (misurando la distanza critica) o estrapolandolo dai diagrammi polari ottenuti in camera anecoica (almeno due; sul piano orizzontale e verticale).
In presenza di simmetria del campo acustico irradiato le misure ed i calcoli si semplificano.

Errori nella deternimazione del Q (e di DI)
Quando il Q viene stimato con l'espressione di Molley (ocon espressioni analoghe) di deve tenere conto delle ipotesi che sorreggono tale calcolo (che, in presenza di lobi laterali) fornisce un valore sovrastimato (perchè sottostima la potenza irradiata). Se il Q viene calcolato estrapolandolo dai diagrammi polari ci potranno essere altri errori (legati al calcolo di Q medio). Se il Q viene misurato in camera riverberante i lobi laterali non comportano errori perchè tutta la potenza sonora emessa dalla sorgente sotto test viene riversata nell'ambiente. In questo caso gli errori possono derivare dalla determinazione della distanza critica.
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Re: Fattore di Direttività

#4 Messaggio da MarioBon »

Abbiamo una replica:
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Beranek non dice che ci sono infiniti Q. Beranek dice che il Q si misura usualmente in un certo modo ma che, in casi particolari, si può scegliere un punto di misura diverso. Quello che non dice esplicitamente è che cosa si può fare quando si misura, per esempio, il Q in corrispondenza di uno zero della radiazione (e risulta di conseguenza Q=0).
Comunque nelle pagine seguenti (alla 109) Beranek riporta esempi di calcolo dove il Q viene sempre misurato in corrispondenza dell'asse ove si osserva la massima radiazione.
Resta senza risposta la domanda di base: l'espressione
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è valida per Fabrizio Calabrese oppure no. Se è valida il Q deve essere uno solo: quello misurato in corrispondenza all'asse di massima radiazione.
Se tale espressione fosse valida la si potrebbe utilizzare per calcolare il rendimento di qualsiasi trasduttore ottenendo valori tra loro confrontabili.
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