Come fare misure senza strumenti

[MarioBon]

La prima analisi di qualsiasi dispositivo si esegue per “visual inspection”. In sostanza bisogna guardarlo ma detto così è banale: il temine inglese è più professionale. La traduzione letterale di “visual inspection” è “ispezione visiva” o “osservazione”. L’osservazione è la prima fase del metodo scientifico che si articola in tre momenti: Osservazione, Ragionamento, Esperimento (poi si ricomincia osservando il risultato dell’esperimento ecc. ecc.).

La “visual inspection”

Guardando un diffusore acustico le prime cose che saltano agli occhi sono la forma e le dimensioni del mobile, il tipo, il numero e la disposizione degli altoparlanti. L’unico tipo di altoparlante decisamente obsoleto è il tweeter con il cono in carta.

Tra le prime cose che si osservano è il tipo di carico della parte bassa (dipolo, cassa chiusa, reflex, linea di trasmissione). Più difficile riconoscere un radiatore passivo (che esternamente è identico ad un woofer) o i sistemi “passa banda” (dove l’altoparlante è dentro al mobile) e i cosiddetti sistemi isobarici (perché dall’esterno è difficile intuire la struttura interna del cabinet).

Osservando il diffusore si riconosce il modello di spazialità (omnidirezionale, radiazione diretta con sorgente ausiliaria, dipolo, radiazione diretta e direttivo).
Gli aspetti rilevanti della forma del mobile, per un diffusore a radiazione diretta multivia, sono la larghezza del pannello frontale e, per i sistemi da pavimento, l’altezza da terra del tweeter. La scelta di un pannello frontale più o meno largo determina la minima distanza del punto di ascolto e, in misura minore, la quantità di riflessioni laterali. Va ricordato che un altoparlante montato su un pannello stretto presenta un angolo di dispersione orizzontale minore quindi emette meno energia verso le pareti laterali. Con il punto di ascolto a oltre tre metri la larghezza del pannello è meno influente. Con il punto di ascolto ravvicinato (due metri o meno) è preferibile un pannello frontale stretto (meno di 20 centimetri).
Di norma il tweeter è posto tra 80 e 100 centimetri di altezza da terra in modo da allinearsi con le orecchie di un ascoltatore seduto (poche le eccezioni). Se il tweeter è più basso il diffusorepuò essere inclinato all’indietro (tilt). L’altezza a cui si forma l’immagine virtuale del canale centrale non dipende solo dall’altezza dei tweeter. Il programma musicale stereofonico non contiene alcuna informazione relativa all’altezza della sorgente e questa viene ricostruita arbitrariamente dal diffusore acustico e dal padiglione auricolare dell’ascoltatore.
Il volume del mobile non è un indicatore univoco delle prestazioni di un diffusore acustico: oggi è possibile ottenere una risposta sufficientemente estesa con volumi contenuti e, vista anche la disponibilità di amplificatori sempre più potenti, la tendenza è quella di ridurre lo spazio occupato dai diffusori anche a scapito della sensibilità.
E’ certo che un diffusore “piccolo” non potrà essere contemporaneamente efficiente ed esteso verso le basse frequenze.
Il tipo di carico più utilizzato per il woofer è il bass reflex sia perché richiesto dal pubblico (statisticamente il diffusore preferito è un tre vie in bass reflex) sia perché la maggioranza degli altoparlanti in commercio è pensata per il reflex. Il condotto di accordo reflex, se mal dimensionato, provoca rumori e distorsione (Box 1).

Box 1: Il condotto reflex
Nei sistemi reflex il condotto di accordo è una potenziale fonte di turbolenza, rumore e distorsione. La prima cosa da osservare è la posizione del condotto: se è sul pannello posteriore del diffusore gli eventuali rumori emessi saranno meno udibili. Ma il fattore fondamentale è il rapporto tra la superficie di radiazione del woofer e la sezione del condotto. Thiele, Small e altri hanno proposto delle relazioni per calcolare la sezione ottimale del condotto. Nella pratica tale la sezione dovrebbe essere pari almeno ad un quarto della superficie radiante dell’altoparlante (SD). L’estremità del tubo può essere flangiata o tronca. L’estremità tronca innesca le turbolenze in modo brusco a partire daI una certa velocità dell’aria in su ma sotto tale limite non si rileva nulla. Con il tubo flangiato la turbolenza si innesca a velocità inferiori e cresce al crescere della velocità dell’aria. Flangiato o tronco un tubo troppo piccoli soffia.

[MarioBon]

Pochi sanno che la distorsione per intermodulazione è più elevata nei reflex che nella cassa chiusa.

Le principali alternative al reflex sono il reflex con radiatore passivo e la cassa chiusa. La cassa chiusa (o sospensione pneumatica o TEB) è il sistema strutturalmente più semplice e con meno problemi: si interfaccia più facilmente con l’ambiente e con l’amplificatore, consente una risposta più estesa e ben controllata in gamma bassa ma è meno sensibile del reflex nell’intorno della risonanza. La scelta tra reflex o cassa chiusa è spesso ideologica. La cassa chiusa è l’unica che permette di riprodurre frequenze arbitrariamente basse.
Per quanto riguarda la disposizione degli altoparlanti sul pannello frontale del diffusore, negli anni ’80 e ’90 i diffusori mostravano una certa varietà. Oggi la situazione si è stabilizzata sulla disposizione “a colonna verticale”. Le varianti riguardano la posizione del medio rispetto al tweeter (tweeter sopra, tweeter sotto, tweeter tra due medi, ecc.).
Non è strettamente necessario che gli altoparlanti rispettino una particolare geometria sul pannello frontale ma è essenziale che la coppia di diffusori sia speculare. Una coppia di diffusori non speculari può suonare gradevolmente ma gli stessi altoparlanti, disposti specularmene, ricostruiscono una immagine più stabile e precisa.

La specularità della disposizione degli altoparlanti è una condizione necessaria per la corretta riproduzione della Spazialità (box 2).

Altra cosa da osservare è la finitura della superficie e dei bordi del pannello frontale.
I diffusori acustici di un tempo avevano il pannello frontale arretrato rispetto al bordo del mobile per consentire di montare la griglia di protezione a filo del mobile. I diffusori Pro sono ancora fatti così perché il bordo sporgente protegge gli altoparlanti.
Un bordo da un 1 centimetro rappresenta un ostacolo a partire da 4000 Hz e il suo effetto è presente nella risposta impulsiva e nella risposta in frequenza a partire da frequenze ancor più basse (Box 3). I diffusori moderni hanno i bordi del pannello frontale sagomati, smussati e arrotondati per ridurre la diffrazione ai bordi. Gli altoparlanti vanno montati a filo del pannello frontale: qualsiasi “spessore” che arretri l’altoparlante rispetto al pannello costituisce una tromba (conica, cilindrica, ecc.) con effetti sulla risposta in frequenza che devono essere valutati (anche in funzione della frequenza di cross-over) (box 4).

A volte si incontrano diffusori con gli altoparlanti disposti su piani sfalsati allo scopo di ottimizzare la risposta impulsiva compensando i ritardi di fase (box 5). Questo provoca diffrazione ai bordi udibile. Se si vuole ottimizzare la risposta in fase si realizza un sistema amplificato don DSP Ne segue che è preferibile un pannello frontale piano anche inclinato.

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Sul retro del diffusore ci sono i connettori (una o più coppie) per collegare il diffusore all’amplificatore. Se il diffusore è predisposto per la bi o tri amplificazione tanto meglio. La cosa importante è che i connettori accettino cavi con diversi tipi di terminazione (banana da 4 mm, forcella e cavo non terminato) e garantiscano un contatto elettrico meccanicamente stabile. I contatti placcati in oro o rodio non si ossidano e sono da preferire.
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Occhio non vede ma l’orecchio ci sente.

Il cross-over, tranne rare eccezioni, è chiuso dentro al mobile ed è raggiungibile solo smontando il diffusore. Qui entrano in gioco le riviste specializzate che smontano i diffusori mostrando interessanti particolari costruttivi interni. Il cross-over è un dispositivo tecnologicamente semplice realizzato con componenti passivi: resistori, condensatori e induttanze (raramente autotrasformatori). Questi possono essere montati su circuito stampato o cablati in hard-wiring (incollati su una basetta di legno o faesite e saldati direttamente uno all’altro).
Dati gli altoparlanti, le qualità primarie (o monodimensionali) del suono diretto prodotto dal diffusore dipendono dal cross-over: in primis il Calore (bilanciamento tonale) ma anche la Fatica da Ascolto (distorsione) e la Chiarezza (risposta ai transitori e mutua induzione tra le bobine delle sezioni passa alto e passa basso). La scelta delle frequenze di taglio influisce sulla distorsione mentre la pendenza dei filtri ha un effetto sulla Spazialità (in particolare le riflessioni laterali in corrispondenza alle ottave centrate a 400-500 Hz e 2000-4000Hz).
L’aspetto più importante, che si vede nel cross-over (perché si legge sui componenti) è la tolleranza dei componenti. La tolleranza è anche più importante della qualità intrinseca dei componenti. Per farla breve tra due cross-over, uno realizzato con condensatori MKT al 2% e uno realizzato con condensatori prodotti a mano da vergini tailandesi nelle notti di plenilunio, ma con tolleranza al 10%, il migliore è il primo. Infatti il grado di identità dei diffusori destro e sinistro determina la localizzazione e la stabilità del canale centrale e di tutte le sorgenti virtuali (e quindi la Spazialità). Le tolleranze dei componenti del filtro si traducono in differenze di risposta in frequenza tra i due diffusori che si sommano alle tolleranze di risposta dei singoli altoparlanti (oltre che delle elettroniche a monte). Maggiore è il numero di componenti che compongono il cross-over e tanto minore deve essere la loro tolleranza. I cross-over migliori sono realizzati con componenti selezionati e accoppiati a mano (misurati uno per uno e accoppiati con tolleranza inferiore all’1%).

Le induttanze possono essere avvolte in aria, su ferrite o su lamierini. Le migliori sono quelle autocementate avvolte in aria (senza nuclei) e presentano tolleranza molto basse (anche meno dell’1%). Le induttanze con ferrite hanno tolleranza maggiore e la ferrite è soggetta a saturazione. La qualità delle ferriti è fondamentale ma, per “visual inspection”, possiamo solo valutare il loro diametro (che dovrebbe essere almeno superiore a 12 mm.) e il colore (quelle nere sono ferriti “per antenne” e saturano facilmente).
I condensatori sono disponibili con tolleranze dal 2 al 20%. Il valore di tolleranza è stampigliato sui componenti e basta leggerlo: più è basso e meglio è. Se non c’è scritto nulla si tratta di componenti standard (resistori al 10% e condensatori al 20%). I condensatori dovrebbero essere di tipo plastico (MKT o MKP) a bassa tolleranza ed elevato isolamento (minimo 100 Volt o superiore). I condensatori migliori (MKP ad alto isolamento) sono anche parecchio ingombranti. Per valori a partire da 47 microFarad in su, vengono impiegati anche condensatori elettrolitici bipolarizzati.

Per quanto riguarda i resistori, a occhio nudo, si vede abbastanza poco. Il resistore si presenta come un scatoletta di solito di colore bianco con stampigliati il valore in Ohm e la potenza sopportata e (non sempre) la tolleranza. A volte al posto di un unico resistore c’è un grappolo di resistori MOX in parallelo (per esempio 10 resistori da 22 ohm in parallelo per ottenere 2.2 ohm). I resistori MOX sono la scelta migliore.

La disposizione dei componenti sulla basetta del cross-over è importante: in particolare le induttanze devono essere fisicamente lontane le une dalle altre e disposte con gli assi mutuamente ortogonali per ridurre al minimo l’autoinduzione (cross talk tra le vie). Alcuni diffusori hanno il cross-over distribuito su più basette disposte lontane le une dalle altre. Questo riduce il cross-talk tra le vie e, riducendo il numero di induttanze per basetta, consente di montarle con gli assi mutuamente ortogonali (riducendo l’autoinduzione).

Anche gli altoparlanti non sono perfettamente identici gli uni agli altri e ammettono delle tolleranze: quelli con diaframmi ottenuti da lavorazioni automatizzate (diaframma in metallo, polimeri e materiali compositi) offrono maggiori garanzie rispetto ai diaframmi trattati “a mano”. Le tolleranze devono essere particolarmente contenute nella gamma vocale (diciamo da 300 a 5000 Hz).
All’interno del cabinet, in particolare per un midrange o un mid-woofer, deve essere presente del materiale fonoassorbente per abbatttere le riflessioni interne ed evitare il mascheramento che queste comportano (Chiarezza in gamma media) . Ultimamente si sono visti diffusori a tre vie dove il medio non disponeva di una propria camera separata da quella del woofer: questa soluzione consente di risparmiare sulla realizzazione del mobile ma sacrifica il funzionamento del midrange.
Poi va verificato lo spessore delle pareti del cabinet (almeno 20-25 mm se si tratta di MDF, il doppio se si tratta di massello) e, se lo spessore del pannello frontale è spesso, è bene verificare che la parte posteriore sia stata lavorata e fresata per evitare riflessioni e turbolenze.

[MarioBon]

L’estetica: anche l’occhio vuole la sua parte

Il diffusore acustico è anche un oggetto di arredamento e l’estetica è importante. Un diffusore acustico “brutto” non viene acquistato anche se suona bene.
Al contrario il fattore estetico può determinare la scelta di un diffusore anche se non suona in modo decente. Chi richiede una certa estetica e un certo livello di finiture ne accetta i costi.
Quello che non è accettabile è che l’estetica interferisca con l’aspetto tecnico ovvero che si operino scelte estetiche non funzionali o che pregiudicano le prestazioni tecniche. Una parola a parte per le mascherine di protezione montate davanti agli altoparlanti: la loro funzione è protettiva: nel 99% dei casi (ovvero quando non esplicitamente negato) vanno tolte durante l’ascolto della musica perché producono diffrazione ai bordi udibile.

Ricerca guasti e “visual inspection”

Osservando un diffusore si possono anche individuare eventuali difetti quali: cupole o diaframmi danneggiati, connettori da pulire, danni al cabinet. Inutile dire che i connettori e le terminazioni dei cavi devono essere sempre in ordine, serrate e ben pulite.
Se il diaframma del woofer è danneggiato (per esempio se è strisciato ma non forato o tagliato) probabilmente questo non ne cambierà le prestazioni.
Diverso il discorso se si tratta del midrange. Le cupole in metallo dei tweeter sono molto delicate e, se sono danneggiate o schiacciate, l’altoparlante va sostituito. Per una cupola in seta di solito basta riportarla alla forma originale.
Se un altoparlante ha il bordo esterno in foam è bene controllarne la consistenza (il foam dura circa 10 anno e poi si polverizza) in questo caso il woofer va riconato o sostituito
Conclusioni
Non basta guardare un diffusore per capire come suona anche se alcuni dettagli, come la specularità della disposizione degli altoparlanti, è essenziale. Alcune caratteristiche costruttive hanno un sicuro effetto sulla qualità sonora: tra queste la già citata specularità, l’assenza di ostacoli sul pannello frontale, tutti gli accorgimenti atti a ridurre la diffrazione ai bordi, la dimensione del pannello frontale. Per quanto riguarda il cross-over il maggior impatto sulla spazialità dipende dalla differenza tra il diffusore destro e sinistro e quindi dalla tolleranza dei componenti.


[a] “Spatrial Impression Due to Early Lateral Reflections in Concert Halls: The Derivation of a Physical Measure,” M. Barron and A. H. Marshall, J. Sound Vib., vol. 77, pp. 211–232 (1981).

“Loudspeakers and Rooms for Multichannel Audio Reproduction” by Floyd E. Toole, 31 January, 2002

[c] “The Detection of Reflections in Typical Rooms” S.E. Olive e F.E. Toole - J.AudioEng.Soc., Vol.37, No.7/8, 1989 July/August

[d] D. Griesinger, “Spatial Perception of Distance, Azimuth, and Envelopment when the Direct to Reverberant ratio (D/R) Is below −6 dB,” in Proc. 19th Int. Congr on Acoustics (Madrid, Spain, 2007 Sept. 3), paper 13-001.

[e] “Concert Hall Acoustics—2008” L. L. Beranek - J. Audio Eng. Soc., Vol. 56, No. 7/8, 2008 July/August

[MarioBon]

Fare misure acustich con il metro
La dimensione del suono

Un suono è una variazione della pressione dell’aria che si propaga nello spazio viaggiando a circa 344 metri al secondo. Il suono più semplice è un “tono puro” (quello emesso da un diapason). Matematicamente il tono puro è descritto da una sinusoide ed è caratterizzato dalla Ampiezza, Frequenza e Fase. Lasciamo da parte la fase che, per un singolo tono puro, non ha significato fisico. La frequenza rappresenta l’altezza del suono: i suoni bassi hanno frequenza bassa, i suoni acuti hanno frequenza alta. La frequenza indica quante volte un periodo si ripete in un secondo. Per esempio un suono con frequenza di 100 Hz (basso) si ripete per 100 volte al secondo, un suono da 1000 Hz si ripete per 1000 volte al secondo, ecc. Il periodo è pari all’inverso della frequenza. Ora se un suono si ripete per 100 volte al secondo il suo periodo vale 0.01 secondi e, viaggiando a 344 metri al secondo, in un periodo percorre 3 metri e 44 centimetri. Per lo stesso motivo se si ripete per 1000 volte al secondo (frequenza = 1000 Hz) in un periodo (0.001 secondi) avrà percorso 34.4 centimetri. Tanto per farsi una idea, un motore che gira a 3000 giri al minuto corrisponde ad una frequenza di 50 Hz. Un tweeter vibra a 20000 Hz.
C’è una relazione tra la frequenza del suono e lo spazio che la perturbazione (compressioni e rarefazioni) “occupa” in un periodo. Questa quantità si chiama “lunghezza d’onda”. I suono bassi hanno lunghezza d’onda maggiore e occupano più spazio dei suoni acuti. La lunghezza d’onda dei suoni udibili va da circa 20 metri a meno di due centimetri (tre ordini di grandezza). Se l’occhio fosse sensibile a tre decadi di radiazione elettromagnetica potremmo distinguere la temperatura degli oggetti (come Predator) e vedere le ossa a mo’ di radiografia (some Superman).

La lunghezza d’onda rappresenta la “dimensione del suono” e determina quello che succede quando il suono incontra uno ostacolo o deve passare attraverso fori o fenditure. Il risultato dell’urto tra un’onda suora e l’ostacolo è determinato dalla relazione tra la dimensione dell’ostacolo e la lunghezza d’onda del suono. Se la lunghezza d’onda è molto maggiore delle dimensioni dell’ostacolo la propagazione del suono viene solo leggermente e localmente disturbata ma se l’ostacolo è paragonabile alla lunghezza d’onda il suono sarà riflesso esattamente come succede con la luce quando incontra uno specchio.

Ogni ostacolo produce una alterazione nella propagazione del suono. In generale questa alterazione diventa evidente quando le dimensioni dell’ostacolo sono paragonabili ad un quarto della lunghezza d’onda del suono incidente su di esso. Ciò non significa che per lunghezza d’onda inferiore a 1/4 non succeda nulla….l’alterazione è meno evidente.
Dunque i suoni a frequenza più bassa (per es. sotto 100 Hz) risentono della presenta di oggetti o superfici che devono estendersi per alcuni metri mentre le frequenze acute risentono della presenza dei soprammobili.
Anche piccoli ostacoli possono produrre effetti rilevanti. Per esempio le riflessioni sulle pieghe del padiglione auricolare (pinna) producono riflessioni che, per quanto deboli, determinano la capacità di localizzare la sorgente sonora.

Un’altra conseguenza delle dimensioni della lunghezza d’onda riguarda le sorgenti sonore. Se la sorgente è piccola rispetto alla lunghezza d’onda riprodotta si comporta come se fosse puntiforme ed irradia il suono uniformemente in tutte le direzioni (onde sferiche). Quando invece le dimensioni della sorgente sono paragonabili alla lunghezza d’onda la sorgente diventa direttiva e irradia il suono lungo certe direzioni piuttosto che altre.

[MarioBon]

La lunghezza d’onda vale
lamdal = 344/ frequenza
dove 344 m/s è la velocità del suono nell’aria a temperatura ambiente.
La lunghezza d’onda del primo Do della pedaliera dell’organo (16.35 Hz) vale poco più di 21 metri.
La lunghezza d’onda di 1000 Hz vale 34.4 centimetri.
Le frequenze più acute che possiamo percepire (20kHz) hanno lunghezza d’onda minore di 1.7 centimetri circa.
il numero d’onda k è così definito :k = w/c = 6.28 frequenza/344 = 6.28/lambda; w = 6.28 frequenza

Per farla breve basta armarsi di un metro, misurare l’estensione di un ostacolo, di una sorgente, di un foro o di una fenditura per farsi una ragionevole idea di cosa succederà.

L’interferenza

Quando più onde si sovrappongono nello stesso spazio si sommano in modo particolare: in alcuni punti (dove i massimi corrispondono) si rinforzano ed in altri si elidono (dove al massimo di una corrisponde al minimo dell’altra). Affinché due onde si elidano devono possedere uguale ampiezza e frequenza (e fase opposta). Questo fenomeno si chiama interferenza ed è tipico di tutti i fenomeni ondulatori (onde elettromagnetiche, onde del mare, onde di pressione, ecc.).

La diffusione e la diffrazione sono fenomeni di interferenza
diffusione => urto con ostacoli molto piccoli
diffrazione => urta con denditore, fori, spigoli

La stragrande maggioranza dei sistemi di altoparlanti prevede l’uso di più altoparlanti su bande di frequenza diversa (due vie, tre vie, ecc.). Dove convivono più sorgenti concorrenti (che emettono la stessa frequenza) il fenomeno più rilevante è l’interferenza. Nel caso più semplice, quando cioè le sorgenti possono essere considerate puntiformi, l’entità dei fenomeni di interferenza dipende dal rapporto tra la distanza delle sorgenti e la lunghezza d’onda del suono riprodotto da ciascuna sorgente (distanze e dimensioni che si misurano con il metro).
Se le sorgenti emettono frequenze diverse non c'è interferenza.
I rapporti tra le dimensioni della sorgente e la lunghezza d’onda del suono emesso determina la forma del fronte d’onda (che dipende anche dalla distanza di misura). Se il fronte d’onda ha una forma semplice (piana, sferica) si possono calcolare l’intensità e la potenza acustica in modo semplice. In alcune situazioni particolari è possibile prevedere l’indice di direttività di un altoparlante. Ciò avviene per es. quando l’altoparlante è montato su uno schermo infinito o alla fine di un lungo tubo. Quando l’altoparlante è montato su un cabinet chiuso con il pannello frontale poco più ampio dell’altoparlante stesso si comporta come se fosse posto alla fine di un lungo tubo.

Consideriamo ora due altoparlanti, montati uno vicino all’altro sullo stesso pannello, essi irradiano coerentemente lo stesso suono (un tono puro a una certa frequenza). Se la distanza tra i centri acustici è abbastanza piccola rispetto alla lunghezza d’onda del suono emesso, i due altoparlanti vanno considerati come un’unica sorgente. In tale situazione, infatti, la differenza di fase tra le due emissioni, nei diversi punti dello spazio, non raggiunge un valore sufficiente per generare interferenza significativa (mezza lunghezza d'onda) e la distribuzione spaziale della pressione acustica non si discosta troppo da quella di un singolo altoparlante di diametro maggiore. Ciò avviene alla basse frequenze fino a quando la distanza tra i centri acustici rimane inferiore alla metà della lunghezza d’onda del suono emesso.

Ricapitolando :
- Un ostacolo, per essere “visto”, deve avere dimensioni paragonabili ad un quarto della lunghezza d’onda del suono incidente. L’effetto è via via minore al crescere della lunghezza d’onda
- Una sorgente (non dipolare) piccola rispetto alla lunghezza d’onda si considera puntiforme (produce fronti d’onda sferici)
- Due (o più) sorgenti concorrenti molto vicine tra loro si comportano come un’unica sorgente (almeno a bassa frequenza).

Per quanto riguarda una sorgente vista da grande distanza sicuramente la porzione del fronte d’onda lungo l’asse di propagazione è sferico ma non è detto che si estenda su tutto lo spazio. Basti pensare alle trombe che emettono il suono su un angolo solido volutamente ristretto. Qualsiasi sorgente di dimensioni finite, a grande distanza dalla sorgente stessa, emette onde sferiche. I fronti d’onda sferici, su porzioni limitate di spazio, si considerano piani.
In generale queste approssimazioni sono tanto più vere quanto più la distanza dalla sorgente è grande rispetto alle dimensioni della sorgente ed alla la lunghezza d’onda il che si verifica, per esempio, alle basse frequenze. Attenzione però perché le “basse frequenze” per un woofer da 8” arrivano a circa 300 Hz ma per un tweeter da 1” arrivano oltre i 2000 Hz.

Piccolo e grande, vicino e lontano, sono concetti relativi

Per concludere esistono delle condizioni “ideali” che consentono di valutare la potenza acustica emessa dalla sorgente sulla base di considerazioni geometriche. Tali condizioni possono essere applicate anche ai diffusori acustici (in opportune bande di frequenza). La lunghezza d’onda può essere considerata la “dimensione” del suono. Tutti i fenomeni dipendono dal rapporto tra la dimensioni degli ostacoli, la “dimensione” del suono e la distanza di misura.
Per esempio un diffusore acustico alto un metro e largo 30 centimetri è “grande” se misurato a 20 centimetri di distanza ma è piccolo se il microfono di misura è posto a 10 metri di distanza.

[MarioBon]

Il metro e l’altoparlante dinamico

Il parametro che caratterizza geometricamente l’altoparlante dinamico a cono è il prodotto adimensionale ka (k = numero d’onda e a = raggio del pistone equivalente).
Finché ka < 0.5 l’altoparlante si comporta, in prima approssimazione, come una sorgente omnidirezionale. In questa stessa banda di frequenze l’altoparlante si comporta come un pistone rigido (se la velocità di propagazione del suono lungo il diaframma è molto maggiore della velocità del suono nell’aria). Per un pistone rigido montato alla fine di un lungo tubo conosciamo sia l’impedenza di radiazione che il fattore di direttività.

[MarioBon]

per il momento mi fermo qui...

Un altro senso che si può utilizzare per fare delle stime elettroacustiche è il tatto.
Possiamo valutare il peso e la rigidità di un mobile.
Possiamo valutare anche la temperatura.
L'udito dovrebbe essere il senso principale ma anche questo deve essere istruito ed allenato.
Avendone la possibilità sarebbe utile frequentare dei concerti dal vivo di qualsiasi tipo di musica (a cominciare dalla musica classica).