Potenza e Spettri della musica

[MarioBon]

In un sistema attivo o passivo si deve stabilire quanta potenza indirizzare a ciascun altoparlante (Bassi, Medi e alti). Per operare una scelta oculata è necessario conoscere lo spettro del programma musicale da riprodurre.
Questo è un problema sentito e trattato da molti anni. Le norme DIN e IEC, la BBC hanno proposto, e propongono, degli spettri medi della musica. In Italia Noselli e Farina hanno studiato il problema.

Qui di seguito vengono mostrati gli spettri del rumore rosa, lo spettro proposto dalla BBC, dalla IEC ed uno spettro derivato da quelli sintetizzati da Noselli.

Olre a questo è stata simulata la distribuzione della potenza per uno stesso sistema a tre vie con tagli a 100 e 2000 Hz. La potenza richiesta dal subwoofer risulta, a seconda dello spettro preso come riferimneto, più alta o più bassa della potenza richiesta dal medio. La via alta, anche perchè impiega altoparlanti più efficienti, è quella che richiede meno potenza elettrica ma è anche quella che ne sopporta meno.

Dato che la compressione termica viene misurata applicando un rumore rosa con la larghezza di una ottava, Il medio (che riproduce più di 4 ottave) risulta il più penalizzato: la potenza AES sopportata dal medio dovebbe essere divisa per quattro. Il subwoofer, invece soffre la compressione molto meno di quanto ci si potrebbe aspettare.
Il risultato è che, quando il sistema si scalda, le medie frequenza tendono ad arretrare mettendo in evidenza bassi e alti. Ne segue che un sistema di altoparlanti, dopo il periodo di riscaldamento,suona in modo oggettivamente diverso.

[MarioBon]

Lo spettro del runore rosa possiede la stessa energia (potenza) in ogni terzo di ottava (ed in ogni manda percentuale costante)

[MarioBon]

Spettro medio della musicas proposto dalla BBC


Spettro medio della musica proposto dalla IEC

[MarioBon]

Spettro BBC
il sistema simulato è un tre vie con tagli a 100 e 2000 Hz LZ del 2° ordine. Il sub, il medio ed il tweeter hanno sensibilitò diverse di 92, 95 e 100 dB. Si tratta di valori abbastanza tipici anche se c'è di meglio.

sub woofer -3.59 dB, 0.44 Watt -> 7.33 watt -> SPL0 = 92 dB +8=100 dB => x 6.30 -> 46.2 Watt
medio -2.63 dB, 0.55 Watt -> 9.16 watt ---> SPL0 = 95 dB +5=100 dB x 3.16 -> 28.9 Watt
tweeter -13.46 dB, 0.06 Watt -> 1 watt ------> SPL0 = 100 dB +0=100 dB x 1 -> 1.0 Watt

Per esempio il sub deve ricevere il 44% della potenza più la potenza necessaria per colmare gli 8 dB di differenza di sensibilità => se il tweeter riceve 1 watt il subwoofer me deve avere 46.2

[MarioBon]

Spettro IEC
tagli a 100 e 2000 Hz LZ del 2° ordine

subwoofer -7.83 dB, 0.17 Watt -> SPL0 = (92 +8)=100 dB x 6.30 -> 5.6 Watt
medio -1.75 dB, 0.67 Watt -> SPL0 = (95+5)=100 dB x 3.16 -> 11.45 Watt
tweeter -7.18 dB, 0.19 Watt -> SPL0 = (100+0)0100 dB x 1 -> 1.0 Watt

Per ogni watt inviato al tweeter il medio ne deve avere 11.45 ed il sub 5.6






Supponiamo che il tweeter non sia da 100 dB ma da 97, la ponza necessaria per gli altri altoparlansi si dimezzerebbe. Operando in questo modo si possono ottenere valori per sistemi dove glòi altoparlanti hanno sensibilità diversa.
Per esempio se il tweeter fa 110 dB il woofer ed il medio dovranno riceve potenza 10 volte maggiore. Si noti che considerando lo spettro proposto da IEC (con le sensibilità scelte) il medio richiede il doppio della potenza del sub.

[MarioBon]

Questi sono gli spettri ottenuti da Noselli dopo aver analizzato gli spettri di programmi musicali di vari generi. Si tratta di spettri medi ma associandoli ai rispettivi Fattori di Cresta si può risalire ai valori massimi.



Questo è lo spettro ottenuto prendendo i valori massimi degli spettri elaborati da Noselli per diversi generi musicali.



Come si vede il livello delle basse frequenze è circa 5 dB sopra alla gamma media. Questa maggiore richiesta di potenza è dovuta alla musica disco.

[MarioBon]

Gli spettri ottenuti da Noselli e Farina sono sostanzialmente equivalenti.
Gli spettri mostrati non sembrano tenere in gran conto la musica classica che può presentare una estensione verso le basse frequenza (per esempio la musica d'organo scende a 16 Hz) e generalmente cala sulle alte frequenze.

Se si adottano i tagli e le potenze indicate nei post precedenti si ottiene una risposta in frequenza piatta che non tiene conto dell'effetto delle pareti. Dato che il subwoofer può essere esaltato (dall'ambiente) di parecchi dB la potenza necessaria per questa via si riduce considerevolmente. Il medio non è così fortunato e si trova a dove gestire la potenza elettrica maggiore.

Torniamo alla compressione termica.
Il woofer riceve poca potenza su una banda passante limitata in genere ha la potenza AES maggiore
il tweeter riceve potenza limitata (e la potenza AES è bassa)
il medio riceve una potenza ragguardevole su una banda passante ampia, in più in genere sopporta meno potenza del subwoofer (diciamo metà). Dopo un po' di tempo la temperatura della bobina mobile del medio raggiunge e supera i 100°C il che significa che il livello SPL prodotto cala di 3 o più dB... una variazione del genere si sente ma chi ha assistito alla riproduzione per tutto il processo di riscaldamento probabilmente non se ne accorge...

Durante una sessione di ascolto, chi ha assistito dall'inizio darà, sui diffusori, un certo giudizio, che è arrivato un'ora dopo ne darà un'altro.

[Coltr@ne]

wiki for dummies?
Si potrebbero avere le formule per chi ha fatto la terza media, e vuole cambiare frequenze di crossover?

[Interference]

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Sei sicuro di aver risposto all'argomento giusto?

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Purtroppo si, tagli a 350 e 3500
Woofer 86dB, mid 93dB, tweeter 89dB
Se mi spieghi
Grazie