Confronto Woofer Pro e Woofer HiFi

[MarioBon]

post estratti da "Floorstanding 3 Vie DIY"
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https://sbacoustics.com/product/15in-sb42fhcl75-6/ Sempreverde, perfetto in SP, costoso...

in cassa chiusa bastano 100 litri con una buona quantità di assorbente. Si può montare sul fianco del cabinet e tagliare a 160 Hz (il medio deve stare a meno di un metro di distanza).
Va tenuto conto che è abbastanza sensibile.

La scelta con il 12" della stessa SB dipende
- dal massimo SPL che si vuole raggiungere (alla minima frequenza)
- dall'ingombro disponibile
senza questi criteri si può scegliere indifferentemente il 12 o il 15 pollici (o qualsiasi altro woofer)

Piuttosto proporrei un esercizio: prendere il 15" pollici SB, confrontare le caratteristiche con un 15" professionale e individuare le differenze che li rendono adatti a due impieghi diversi (pro e HiFi).

[Coltr@ne]

https://sbacoustics.com/product/15in-sb42fhcl75-6/ Sempreverde, perfetto in SP, costoso...

in cassa chiusa bastano 100 litri con una buona quantità di assorbente. Si può montare sul fianco del cabinet e tagliare a 160 Hz (il medio deve stare a meno di un metro di distanza).
Va tenuto conto che è abbastanza sensibile.

La scelta con il 12" della stessa SB dipende
- dal massimo SPL che si vuole raggiungere (alla minima frequenza)
- dall'ingombro disponibile
senza questi criteri si può scegliere indifferentemente il 12 o il 15 pollici (o qualsiasi altro woofer)

Piuttosto proporrei un esercizio: prendere il 15" pollici SB, confrontare le caratteristiche con un 15" professionale e individuare le differenze che li rendono adatti a due impieghi diversi (pro e HiFi).

Vai, scegli tu i contendenti

[MarioBon]

...
Vai, scegli tu i contendenti

https://sbacoustics.com/product/15in-sb42fhcl75-6/
contro
15NLW9300 https://www.eighteensound.it/en/product ... /15NLW9300
15NLW9500 https://www.eighteensound.it/en/product ... /15NLW9500

se scaricate il data sheet ma non riuscite a leggerlo, modificate il nome del pdf togliendo il simbolo di Ohm il data sheet.
Per aiutare riporto le condizioni di misura della potenza sopportata da un altopatlante:

Potenza AES: definita dalla nota AES 2 - 1984 Rev.2003:
- l’altoparlante è privo di carico (nemmeno lo schermo IEC)
- il segnale è rumore rosa con fattore di cresta pari a due
- la banda passante di una decade limitata da filtri Butterworth del secondo ordine
- l'inizio della decade è fissato dal costruttore con riferimento all'uso dell'altoparlante (per esempio la frequenza di risonanza per un woofer)
- la potenza è calcolata rispetto al minimo del modulo dell'impedenza nella banda di utilizzo
- il segnale resta applicato per due ore.
il valore della potenza AES è quello che produce alterazioni dei parametri inferiori al 10% rispetto ai valori nominali.

Potenza IEC ( IEC 60268-5):
criterio applicato agli altoparlanti per HiFi. Lo stimolo è rumore rosa con fattore di cresta compreso tra 1.8 e 2.2 spettro da 20 a 20kHz (3 decadi). Il test dura 100 ore e poi l’altoparlante riposa 24 ore. La potenza è riferita alla impedenza nominale. I parametri non devono differire da quelli dichiarati (se non marginalmente). Lo stimolo IEC trasporta una potenza circa doppia dello stimolo AES e per più tempo (100 ore anzichè 2).

a sinistra: spettro del segnale AES
a destra: spettro del segnale IEC
Il riscaldamento dipende dalla tensnsione efficace applicata, dall'impedenza e dal tempo. Può dipendere dallo spostamento dell'apparato mobile.
La specifica IEC, alla fine, è più impegnativoa della AES.

[Coltr@ne]

...
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https://sbacoustics.com/product/15in-sb42fhcl75-6/
contro
15NLW9300 https://www.eighteensound.it/en/product ... /15NLW9300
15NLW9500 https://www.eighteensound.it/en/product ... /15NLW9500

se scaricate il data sheet ma non riuscite a leggerlo, modificate il nome del pdf togliendo il simbolo di Ohm il data sheet.
Per aiutare riporto le condizioni di misura della potenza sopportata da un altopatlante:

Potenza AES: definita dalla nota AES 2 - 1984 Rev.2003:
- l’altoparlante è privo di carico (nemmeno lo schermo IEC)
- il segnale è rumore rosa con fattore di cresta pari a due
- la banda passante di una decade limitata da filtri Butterworth del secondo ordine
- l'inizio della decade è fissato dal costruttore con riferimento all'uso dell'altoparlante (per esempio la frequenza di risonanza per un woofer)
- la potenza è calcolata rispetto al minimo del modulo dell'impedenza nella banda di utilizzo
- il segnale resta applicato per due ore.
il valore della potenza AES è quello che produce alterazioni dei parametri inferiori al 10% rispetto ai valori nominali.

Potenza IEC ( IEC 60268-5):
criterio applicato agli altoparlanti per HiFi. Lo stimolo è rumore rosa con fattore di cresta compreso tra 1.8 e 2.2 spettro da 20 a 20kHz (3 decadi). Il test dura 100 ore e poi l’altoparlante riposa 24 ore. La potenza è riferita alla impedenza nominale. I parametri non devono differire da quelli dichiarati (se non marginalmente). Lo stimolo IEC trasporta una potenza circa doppia dello stimolo AES e per più tempo (100 ore anzichè 2).

a sinistra: spettro del segnale AES
a destra: spettro del segnale IEC
Il riscaldamento dipende dalla tensnsione efficace applicata, dall'impedenza e dal tempo. Può dipendere dallo spostamento dell'apparato mobile.
La specifica IEC, alla fine, è più impegnativoa della AES.

I professionali hanno EBP per carichi reflex, all' aperto sicuramente vantaggioso, Bobine più piccole ed escursioni minori, per diminuire il surriscaldamento? Qts anche bassissimi per resistere nei caricamenti a tromba? (più efficienza è risparmio di soldini). BxL grandi il doppio, Vas ridotti di un terzo,, fs il doppio, non hanno necessità di scendere in basso, aiutati da caricamenti più efficienti come il bandpass? Materiali dei coni che "se suona bene è meglio, ma deve essere leggero e soprattutto resistere ad intemperie e fatica da lavoro)

[MarioBon]

i woofer Pro arrivano a 24 pollici e i PowerSoft a 40 pollici.
i woofer Pro hanno bobine da 4 pollici di diametro (o più) per smaltire più calore. I powerSoft sono a magnete mobile.
i woofer Pro hanno diaframma in carta e sospensioni in tela (più leggeri)
i woofer Pro hanno spesso magneti in neodimio (più leggeri)
i woofer pro sono studiati per il caricamento reflex o passa banda (e poi vengono equalizzati)
------------ le sospensioni rigide impediscono il rocking e mantengono un minimo di controllo anche alle frequenze inferiori alla frequenza di accordo
i woofer Pro sono fatti per funzionare per lunghi periodi con potenze elevate (e temperayure fino a 270°C)
------------ questo richiede il supporto bobina in fiber glass per non trasmettere il calore al diaframma
La potenza sopportata viene specificata secondo la norma AES (che non corrisponde alle effettive condizioni d'uso degli altoparlanti)
Il peso delle casse ha la sua importanza perchè devono essere sospese, spostate e trasportate
Qms in genere alto, Qt in genere basso (minore 0.3). F0 raramente inferiore a 30 Hz
SPL (bassa frequenza) fino a 96 dB a un metro con 2.83 Vrms
i woofer Pro sono soggetti alla compressione termica (fino a 6 dB)
Nei woofer Pro il rim è invariabilmente in tela pieghettata (c'è un modello EighteenSound e alcuni SICA con sospensioni in gomma)

i woofer HiFi arrivano a 15 pollici
i woofer HiFi hanno bobine fino a 3 pollici di diametro al massimo
------------- reggono meno potenza ma la banda passante è più estesa
i woofer HiFi hanno diaframma in molti materiali diversi (carta, polipropilene. alluminio, rohacell, ecc.)
i woofer HiFi possono avere magneti in neodimio (ma quelli in ferrite sono più pesanti)
i woofer HiFi, specie dei diametri maggiori, sono adatti alla cassa chiusa
i subwoofer HiFi hanno bassa sensibilità e sono adatti per lavorare in volumi "piccoli"
i woofer HiFi sono fatti per funzionare con segnali con elevato fattore di cresta (potenza continua relativamente bassa) e temperature entro 120°C)
La potenza sopportata vien specificata secondo la norma IEC (più restrittivo della norma AES)
Più la cassa è pesante e meglio è
Qms moderatamente alto, Qt anche maggiore di 0.4, F0 anche minore di 20 Hz
SPL (bassa frequenza) raramente superiore a 90 dB a un metro con 2.83 Vrms
i woofer HiFi sono soggetti alla compressione termica (meno di 2 dB nei casi peggiori) ma nessuno se ne cura.
Nei woofer Hifi il rim è e in gomma con geometrie originali (Purifi)

Gli altoparlanti migliori montano anelli di demodulazione (anche doppi). I subwoofer Pro di solito non montano anelli di demodulazione perchè sfruttano l'induttanza della bobina per liitare la banda passante. I woofer Pro utilizzano le bobine avvolte sui due lati del supporto e delle scanalature per il ricambio dell'aria nel traferro. Questi espedienti (che servono a ridurre la temperatura) non sono presenti in campo HiFi (anche se servirebbero).

Questo non significa che i woofer Pro suonino "male" e quelli HiFi suonino "bene". Ci sono woofer Pro che suonano benissimo e possono essere usati anche per uso domestico.

[mario061]

"i woofer HiFi sono soggetti alla compressione termica (meno di 2 dB nei casi peggiori) ma nessuno se ne cura"

Questa mi ha spiazzato, perchè ero convinto che gli altoparlanti professionali comprimessero meno, visto l'uso gravoso a cui sono sottoposti e per il quale vengono costruiti.


Sul fatto che suonano meglio o peggio altoparlanti pro rispetto a quelli hi fi, va a gusti, e i gusti non sono oggettivi quindi non metto lingua.

P.S.
i 15NBX100 B&C hanno l'anello di demodulazione. Molti woofers pro di qualità ce l'hanno, quantomeno B&C e Faital, perchè lo dichiarano nel data sheet, altri costruttori non lo so...

[MarioBon]

"i woofer HiFi sono soggetti alla compressione termica (meno di 2 dB nei casi peggiori) ma nessuno se ne cura"

Questa mi ha spiazzato, perchè ero convinto che gli altoparlanti professionali comprimessero meno, visto l'uso gravoso a cui sono sottoposti e per il quale vengono costruiti.
Sul fatto che suonano meglio o peggio altoparlanti pro rispetto a quelli hi fi, va a gusti, e i gusti non sono oggettivi quindi non metto lingua.

P.S.
i 15NBX100 B&C hanno l'anello di demodulazione. Molti woofers pro di qualità ce l'hanno, quantomeno B&C e Faital, perchè lo dichiarano nel data sheet, altri costruttori non lo so...

é vero molti woofer hanno l'anello di demodulaione anche doppio ma non tutti i sub (per quanto ho visto).

La compressione termica non è sempre riportata nei data sheet. Si può riassumere in questo modo (la potenza AES è metà della potenza continua):

- potenza pari a un decimo della potenza AES => compressione circa un dB
- potenza pari a metà della potenza AES => compressione circa 3 dB
- potenza pari alla potenza AES => compressione da circa 3 fino a 6 dB

E' evidente che quandio la compressione raggiunge i 3 dB non può più essere compensata aumentando il volume (perchè aumenta la potenza, aumenta la temperatura e aumenta la compressione). Si rimedia aumentando il numero di altoparlanti: per esempio usando 10 woofer invece di uno ciascuno riceve un decimo della potenza e la compressione rimane confinata al singolo dB. Questo significa che si potrà alzare il volume.
In ambiente domestico un woofer pro (con bobima da 4 pollici) difficilmente comprime oltre mezzo dB.
Un woofer da meno di 10 pollici con bobina da 38 mm comprime di più (anche se nessuno se ne accorge).
L'effetto della compressione si manisesta su tempi abbastanza lunghi e l'apparato uditivo si adegua.
A volte la differenza di compressione tra un woofer, un medio ed una tromba comportano una variazione del timbro. Il tecnoco del suono (durante il concerto) non può compensare riducendo il volume delle trombe e interviene aumentando il volume dei woofer. Quindi i woofer devono essere sovradimensionati.
Gli altoparlanti più esposti sono i medi perchè vengono usati su una banda passante più ampia di una decade e, di conseguenza, tengono meno potenza di quella dichiarata. In più lo spostamento della bobina mobile è inferiore e c'è meno convezione nel traferro => la bobina si scalda di più. Sarebbe oppportuno usare medi con motore underhung (bobina più corta del traferro).
Spero che quanto sopra spieghi perchè ai concerti si vedono così tanti altoparlanti.

[mario061]

In effetti spiegata così la logica c'è.

Il mio ragionamento è falsato dal fatto che utilizzando un woofer pro da 38cm che regge 1000W AES è lecito che mi aspetti una ridotta compressione del segnale rispetto a un woofer hi fi da 25/30 cm specificato per un quarto della tenuta in potenza IEC e di efficenza inferiore e al quale quindi si dovrà, per arrivare alla stessa SPL del woofer da 38cm , applicare una potenza doppia quando non tripla ecc a seconda del tipo di caricamento e dell'efficenza del woofer hi fi.

Ma a parità di condizioni e prestazioni è lecito aspettarsi una compressione maggiore da un woofer pro a causa delle specifiche di test diverse, e ok.

E sono dacccordissimo anche sul fatto che il medio/midbass è quello che deve sopportare la maggior parte della potenza e quindi sottoposto a sforzo maggiore e rischio di compressione dinamica anche in casa.
Per questo utilizzo un midbass da 30cm con 97dB di efficenza da 100Hz fino a 1000Hz, perchè un 16/20cm di efficenza inferiore e minore tenuta in potenza non ce la fa a reggere il passo del woofer da 38cm e della tromba che sta sopra.
Infatti da quando sono passato a un midbass da 30cm con bobina da 52mm anche alzando il volume a livelli che in un condominio si rischia il linciaggio, la fatica di ascolto resta bassa e non c'è un cambiamento significativo del timbro.

Detto questo, forse perchè non ho mai utilizzato il woofer hi fi giusto, ma con i driver per basse frequenze di tipo hi fi non sono mai riuscito ad ottenere un basso profondo, "veloce" e frenato con il classico punch fisico che si sente dal vivo dalla batteria, mentre con woofers pro, sapendoli utilizzare nel modo giusto (altrimenti fanno solo baccano sul mediobasso...), ho ottenuto quello che cercavo da anni. Ma questo è un altro discorso...

P.S.
Tutto è cominciato nel 1990 ascoltando dei monito JBL con woofer da 46cm, e altri diffusori pro di alto livello, dai quali appunto usciva quel tipo di basso che cercavo ma non ero mai riuscito a trovare con i classici L10P10 L12P48 e i 25/30cm Peerless che a quei tempi spopolavano fra gli autocostruttori delle mie zone...Da allora sono passato al "lato oscuro" e utilizzo altoparlanti professionali...

[MarioBon]

Soluzioni adottate in campo pro pe ridurre la compressione termica
(non utilizzate in campo HiFi)



JBL e Beyma praticano sul polo centrale delle scanalature che servono ad aumentare il flusso di aria nel traferro.
In questo modo la bobina viene raffreddata per convezione (ricambia d'aria)
la Convezione è favorita dall'escursione della bobina mobile che è massima alle frequenze basse.


un altro modo per ridurre la temperatura della bobina è avvolgerla sui due lati del suporto (la temperatura si riduce di 10 gradi). Vedere ISV - Interleaved Sandwich Voice Coil di Eighteen Sound (ma anche altri produttori)


le parti della bobina che escono dal traferro (overhung) si scaldano molto, la parte di bobina immersa nel traferro si scalda meno.
Questo porta a preferire i motori underhung (per medi, tweeter e driver a compressione).

La compressione termica ha due effetti:
- a lungo termine che riduce il rendimento ma non introduce distorsione udibile
- istantenea che riduce l'intensità di corrente sui picchi di segnale e introduce distorsione di forma

Se diaframma e supporto bobina sono un unico pezzo in alluminio la bobina mobile disperde calore per irraggiamento, convezione e conduzione (invece che solo per irraggiamento). Ma l'alluminio pesa quasi tre volte la carta ed il fiberglass quindi questa soluzione non viene impegata in campo Pro (per non sacrificare rendimeto). Viene invece utilizzata in HiFi.

La carta brucia a 230°mentre le colle reggono fino a 270° e la smatatura del filo arriva ancora oltre. Per non far arrrivare alla certa la temperatura della bobina si usano i supporti in fiberglass che, essendo un isolate termico ed elettrico, consente di ottenere QMS più elevati.

KEF, cinquanta anni fa, ha realizzato un supporto bobina in alluminio con un collar (la parte tra bobina e diaframma) in materiale isolante in modo da preservare i diaframmi in bextrrene dal calore (il bextrene è un nome esotico del polistirolo).

[MarioBon]

Sempre a proposito di KEF è interessante leggere un data sheet del B200 SP 1022

(woofer da 8 pollici)


Fate caso a quante informazioni "termiche" vengono date sulla bobina. Oggi nessuno dà queste imformazioni.
Si noti la tolleranza sulla resistenza della bobina mobile.

Queste sono le caratteristiche termiche del B200 SP 1039 aggiornato:


si noti come sia migliorata la tolleranza (+/- 0.12 dB invece di +/- 0.82)
In passato, studiando i data sheet, si imparavano un sacco di cose. Oggi le informazioni sono sempre più scarse.