distanza tra gli altoparlanti e distanza di ascolto.

[MarioBon]

Consideriamo un sistema a due vie due altoparlanti. Non sarà poi difficile allargare il discorso a più vie e più altoparlanti
C'è una relazione tra la distastanza tra i due altoèarlanti e la distanza di ascolto?

Una regola nota dice che la distanza tra due altoparlanti ( diciamo medio e tweeter per fissore le idee) deve essere minore di metà della lunghezza d'onda corrispondente alla frequenza di incrocio.
Questo significa che se i centri dei due altoparlanti distano tra loro 34.4 centimetri la frequenza di taglio non deve essere maggiore di 500 Hz
La lunghezzza d'onda vale: lamda= 344/frequenza

20 Hz => lamda = 17.2 metri
200 Hz => lamda = 1.72 metri
500 Hz => lamda = 68.8 centimetri
1000 Hz => lamda = 34.4 centimetri
2000 Hz => lamda = 17.2 centimetri
10000 Hz => lamda = 3.44 centimetri
20000 Hz => lamda = 1.72 centimetri

Se questa condizione è rspettata i due altoparlanti non possono produrre interferenza completamen disstruttiva (ovvero degli zeri nella roisposta) nello spazio che li circonda perchè le due emissioni non possono risultare in opposizione di fase. Questo vale nello spazio sia vicino che lontano dagli altoparlanti.
Come si capisce osservando la tabellina delle lunghezze d'onda la condizione di "non interferenza" si ottiene facilmente nell'incrocio tra il woofer ed il medio ma è abbastanza difficile da ottenere tra il medio ed il tweeter a meno di non utilizzare tweeter con flangia da 50 o 60 millimetri e medi con flangia da 120 millimetri (4 pollici),
In tal caso la distanza tra i centri degli altoparlanti è di (120+60)/2= 90 millimetri che corrisponde a mezza lunghezza d'onda a 1911 Hz.

[MarioBon]

Vediamo un altro aspetto:
dato un woofer a cono ed un tweeter a cupola, fissato un punto di ascolto, la differenza di spazio che percorre il suono emesso dai due altoparlanti dipende dal particolare punto scelto e dalla distanza tra gli altparlanti. Più il punto è vicino più la differenza è alta.
Oltre una certa distanza (molto maggiore della distnaza tra gli altoparlanti) la differenza rimane sostanzialmente ugual a D1-D2
Oggi questa differenza di "yempo di volo" si corregge con il DSP che permette di inserire un opportulo ritardo sull'emissione dell'alioparlante più vicino.



Va detto che nel case di dye sole vie esiste un asse lungo il la distanza D1-D2 è nulla in ogni punto. Questo perà è un caso particolare che riguarda solo i siatemia due vie.

Ma torniamo ala figura. e' evidente la differenza ascoltare il sistema a uno o due metri (come per HiFi domestica) o a 10-20 metri (come ai concerti).
Vista da lontano anche un sorgente estesa appare "piccola" e i ritardi posono essere annullati con le linee di ritardo.
C'è una ulteriore differenza: ai concerti all'aperto mancano le riflessioni laterali (quindi i lobi che si formano fuori asse non sono così iportanti che alcuni vogliono far credere).
Consideriamo un sistema professionale in auge qualche tempo fa:

i ritardi di emissione sono compensati in modo che la platea goda di una riproduzione mediamente buona. Quello che si vede è che è necessaria l'aggiunta di una ulteriore unità "alti"
perchè, a causa della accentuata direttività, il pubblico più vicino al palco riceve meno frequenza acute. Sarebbe necessaria anche una ulteriore unità "medi" ma ho semplificato il disegno.

[MarioBon]

Il sistema mostrato nel post precedente era in uso qualche tempo fa ed è utile per mettere in evidenza una serie di problemi. Oggi si preferisce utilizzare gli array di altoparlanti che vengono appesi e lasciano libero il palco per lo spettacolo. Qando la platea è particolarmente vasta, oltre al sistema "frontale" montato dul palco, vengono attrezzate delle torri posizionata in modo da rinforzare il suono proveniente dal sistema "frontale". I ritardi sono compensati elettronixamente. Ci si può fare una idea di come funziona la cosa guardando il film del concerto di Woodstock. In questo modo di evita di assordare il pubblico vicino al palco per far giungere un SPL sufficiente al pubblico più lontano.
Degli array si parla, in generale, abbastanza male. Da un punto di vista teorico hanno i loro perchè se poi non sono utilizzati al meglio è un'altro paio di maniche.
Gli array verticali "a banana" sono ricurvi in modo da ottenere il livello SPL necessario su tutta la Platea (vicina e lontana)


Un array verticale di altoparlanti è tanto più direttivo quante più sono gli altoparlanti inpiegati

la figura illustra la differenza tra due tipi di array verticali

[MarioBon]

Il teorema fondamentale dell'acustica dice che la figura di interferenza di n sorgenti uguali è data dal prodotto
dei diagrammi polari delle n sorgenti (come fossere omnidirezionali)
per
il diagramma polare della singola sorgente.

Ne segue che i "lobi laterali" non sono così pronunciati come potrebbe sembrare oltre al fatto che sono solo parzialmente direti verso la platea.

[MarioBon]

Per concludere nell'ascolto domestico, con gli altoparlanti a un paio di metri di distanza la dimensione verticale della cassa acustica e la distaza tra i singoli altoparlanti è importante e influiesce sulla risposta in potenza (bilanciamento tra campo diretto e riflesso).

Questa importanza diminuisce all'aumentare della distanza di ascolto. In campo professionale, nella sonorizzazione all'aperto, la distanza fa apparire le sorgenti del suono "piccole". Le linee di ritardo digitali consentono di compensare i ritardi in modo economico ed efficace. All'aperto l'unica superficie presente è coperta dalla platea (che è fortemente fonoassorbente) quindi non ha molto sento parlare di risposta in potenza perchè conta solo il suono diretto che giunge sulla platea.

[Pippo Grasso]

Quindi, Mario, chi come me, ascolta da vicino un sistema a due vie, distanza fra i centri degli altoparlanti circa 12 cm, taglio a 3000 Hz, diciamo che non fa cosa buona e giusta.

[MarioBon]

12 centimetri corrispondono alla lunghezza d'onda di 2866 Hz.
Diciamo che la lunghezza d'onda alla frequenza di taglio corrisponde alla distanza degli altoparlanti.
In queste condizioni ci sono due zeri nella risposta del sistema che cadono a circa +30° e -30°
in pratica il diagramma polare ha un lobo centrale ampio un po' più di 60°

Quindi c'è una flesssione della risposta in potenza nella banda di incrocio (inutile negarlo)
Avere il punto di ascolto vicino favorisce il suono diretto rispetto al suono riflesso e rende il "difetto" poco evidente.

Supponiamo poi di avere un ambiente assorbente fino a 2000 Hz e poi più riflettente. In questo caso la carenza di potenza acustica è compensata dal minor fonoassorbimento.

Alla fine le caratteristiche che entrano in gioco sono tre:
- la direzionalità della cassa (la risposta in potenza della casse)
- la distanza di ascolto
- il fonoassorbimento della stanza.

Se l'ascolto è soddisfacente significa che il sistema si integra con queste caratteristiche compensando una con l'altra.

[mario061]

Io sono nelle condizioni di Pippo Grasso, ma sono più masochista, ho un due vie più sub (15NBX100), midbass da 30cm (12PR320) e tromba 90° Or - 40° Ve con bocca da 30cm di lato profonda 11cm con driver da 1,4" (DE990TN). Taglio acustico a circa 900Hz attivo ad alta pendenza. I centri di emissione fra midbass e tromba sono a circa 35cm di distanza. Devo dire che sono anni che non tocco nulla perchè il sistema suona veramente bene e fa sentire moltissimo le differenze di qualità fra le varie incisioni senza però risultare mai inascoltabile anche con roba veramente pessima. I diffusori sono appoggiati al muro, profondi 23cm e la parete posteriore è distante circa 3,5 metri dal punto di ascolto.

Ho adottato questa tipologia di ascolto dal 1987 da quando costruii il kit KEF CS1 https://www.tecnotre.it/audio/cataloghi ... s-1986.pdf
e un giorno misi le due "scatolette" su un tavolo per comodità mentre leggevo, per ascoltare un pò di musica in sottofondo, rimasi folgorato dalla qualità di ascolto e dall'immagine stereo estremamente più definita se pur limitata nelle dimensioni, al contrario di quello che accadeva con il classico posizionamento in ambiente su piedistallo che utilizzavo di soito.

[Pippo Grasso]

Grazie, sì, l’ascolto fino a volume moderato, rimane soddisfacente.

[MarioBon]

... Taglio acustico a circa 900Hz attivo ad alta pendenza. I centri di emissione fra midbass e tromba sono a circa 35cm di distanza....

La lunghezza d'onda a 900 Hz vale 38.22 centimetri.
la differenza di profondità tra woofer e tromba si aggira su un quarto di millisecondo e produrrebbe interferenza una ottava oltre la frequenza di taglio quindi è poco influente. In questo il filtro attivo ad alta pendenza aiuta.
Anche nel tuo sistema la distanza tra i centri di emissione (35 cm) è circa uguale alla lunghezza d'onda corrispondente alla frequenza di taglio.
Il sistema più direttivo si adatta meglio al punto di ascolto più distante (3.5 metri).

Del resto se suona bene, come dicevo a Pippo, significa che c'è una buona integrazione tra direttività, distanza di ascolto e caratteristiche dell'ambiente.