Estendere la risposta in frequenza di una cassa chiusa (cc)

[TeoMarini]

Giustissimo ragionamento il tuo!
Ma vedi, Mario, quel "PER ME" così in evidenza io non l'ho messo per eccesso di auto-stima.
Il mio è un punto di vista di uno che utilizza da anni la multi-amplificazione anche per non avere a che fare (finché possibile) con condensatori, induttanze e resistenze varie: attualmente ho un sistema di altoparlanti quadri-amplificato dove nelle tre vie più basse non c'è alcun elemento passivo tra il finale e i trasduttori (tranne, ovviamente, il cavo...).

[EDO RC24]

Giustissimo ragionamento il tuo!
Ma vedi, Mario, quel "PER ME" così in evidenza io non l'ho messo per eccesso di auto-stima.
Il mio è un punto di vista di uno che utilizza da anni la multi-amplificazione anche per non avere a che fare (finché possibile) con condensatori, induttanze e resistenze varie: attualmente ho un sistema di altoparlanti quadri-amplificato dove nelle tre vie più basse non c'è alcun elemento passivo tra il finale e i trasduttori (tranne, ovviamente, il cavo...).

anch' io uso la multiampli..e il dsp però in queste configuazioni manca comunque una rete passiva che linearizzi l' impedenza..Mario sostiene che se si lavora con bande strette non è necessaria..io sarei curioso di ascoltare la differenza con o senza la compensazione dell impedenza del woofer..giusto per curiosità..

[MarioBon]

Giustissimo ragionamento il tuo!
Ma vedi, Mario, quel "PER ME" così in evidenza io non l'ho messo per eccesso di auto-stima.
Il mio è un punto di vista di uno che utilizza da anni la multi-amplificazione anche per non avere a che fare (finché possibile) con condensatori, induttanze e resistenze varie: attualmente ho un sistema di altoparlanti quadri-amplificato dove nelle tre vie più basse non c'è alcun elemento passivo tra il finale e i trasduttori (tranne, ovviamente, il cavo...).

anch' io uso la multiampli..e il dsp però in queste configuazioni manca comunque una rete passiva che linearizzi l' impedenza..Mario sostiene che se si lavora con bande strette non è necessaria..io sarei curioso di ascoltare la differenza con o senza la compensazione dell impedenza del woofer..giusto per curiosità..

Lavorando con più vie (a banda stretta) si può sfruttare quella parte di risposta dove
l'altoparlante è più lineare.
Credo che con un DSP non sia impossibile inserire una compensazione polo/zero e, per quanto riguarda il woofer penso sia possibile realizzare dei filtri a doppia pendenza anche con il DPS.

[fab0]

Si fa tutto.
Hp, lp, shelf, notch (di qualsiasi pendenza e in qualsiasi sequenza), delay, etc.
Si fa anche di più. Tanto per dirne una, filtri a fase lineare.
Ovviamente ci sono i rovesci delle medaglie. Potenza di calcolo, latenza, eventuali grane di ringing

[MarioBon]

Si fa tutto.
Hp, lp, shelf, notch (di qualsiasi pendenza e in qualsiasi sequenza), delay, etc.
Si fa anche di più. Tanto per dirne una, filtri a fase lineare.
Ovviamente ci sono i rovesci delle medaglie. Potenza di calcolo, latenza, eventuali grane di ringing

Chiedi spesso di quantificare. Mi verrebbe voglia di chiederti di quantificare i vantaggi derivanti dall'uso di un filtro a ritardo di gruppo costante (o fase lineare) rispetto ad un "normale" filtro a fase minima tenendo anche conto del fatto che poi non si ascoltano i filtri singolarmente ma la sovrapposizione di un passa_basso ed un passa_alto.

[TeoMarini]

Si fa tutto.
Hp, lp, shelf, notch (di qualsiasi pendenza e in qualsiasi sequenza), delay, etc.
Si fa anche di più. Tanto per dirne una, filtri a fase lineare.
Ovviamente ci sono i rovesci delle medaglie. Potenza di calcolo, latenza, eventuali grane di ringing

Chiedi spesso di quantificare. Mi verrebbe voglia di chiederti di quantificare i vantaggi derivanti dall'uso di un filtro a ritardo di gruppo costante (o fase lineare) rispetto ad un "normale" filtro a fase minima tenendo anche conto del fatto che poi non si ascoltano i filtri singolarmente ma la sovrapposizione di un passa_basso ed un passa_alto.

Bella domanda: resto sintonizzato...

[fab0]

Diciamo che con un processing digitale si può simulare lo sfasamento analogico, ma anche il minimo o il lineare. Avendolo, si può scegliere.
Così come userei un trasduttore nella sua zona di linearità in virtù anche di una minima deriva della fase, userei un filtro linear phase perchè può alterare la timbrica senza alterare il dominio del tempo. Cosa "vietata" in analogico.
Non è però vietato usare un fullrange, li ci allontaniamo dalla tecnica ed entriamo nei gusti

La cosa può essere interessante anche nel caso si vogliano mettere uno o più notch per compensare problemi di varia natura, senza toccare la fase. Idem per shelf di varia natura, visto che si parlava di estendere la risposa alle basse.

Potremmo anche aggiungere che tali filtraggi per loro natura hanno pendenze da manuale, non "sbananate" dall'impedenza del carico.

Alcune volte si fanno quadrare i conti anche con sorgenti non in fase, guadagno intorno all'incrocio per compensare l'interferenza distruttiva.
Certo preferisco filtrare in modo pulito e poi lavorare di delay (oppure offset fisico) per mettere in fase alla f di incrocio.
La timbrica a regime continuo si può livellare comunque a suon di eq, ma temporalmente non è la stessa cosa.

La differenza percettiva tra UN filtro ed UN altro, non saprei assolutamente descriverla.

L'impronta generale di un "approccio" rispetto ad un altro non è nemmeno confrontabile.
Come confrontare un motore a carburatori (analogico) con uno ad iniezione elettronica con fasatura variabile, collettori di aspirazione e scarichi a geometria variabile...

Aggiungo.
Il concetto stesso di rollon naturale della via bassa e conseguente integrazione con l'ambiente/collocazione è da ragionare. Vero che un trasduttore, in un carico ha un suo rollon, ma ci sono vari modi per manipolarlo. Magari cercando di restare entro la mol del trasduttore.
Partendo dal cross passivo, andando verso i cross attivi (trasformate Linkwitziane & co), fino agli "arbitrari" cross digitali, via via aumentano la malleabilità e la semplicità di intervento.

Alcuni grossi marchi che operano nel campo monitor, hanno ormai adottato sistemi attivi che si auto calibrano. In passato c'erano controlli di tono mirati.
Invece nel campo home ci sono ancora cross passivi con morsettiere dorate e condensatori grossi come lattine.
Un ottimo sistema high end sarà tale solo in un ambiente ed una collocazione ad hoc...
Per questo semplice motivo non sono nemmeno lontanamente paragonabili in un ambiente e collocazione arbitrario, magari domestico, con tutto quello che ne consegue.

[MarioBon]

Anche per i sistemi a ritardo di gruppo costante (fase lineare) sussiste la relazione tra risposta nel tempo e risposta in frequenza (un sistema a fase lineare si ottiene da uno a fase minima aggiungendo opportune reti all pass): cambiando la risposta in frequenza la forma dell'impuso cambia (anche se resta la condizione di fase lineare).
Un sistema sistema di altoparlanti, corretto con DSP per diventare a fase lineneare, conserva i difetti dei singoli altoparlanti (diffrazione ai bordi, break-up della membrana) ed al cabinet (mascheramento, risonanza interne) e, comunque, la condizione di fase lineare viene ottenuto in un punto o al massimo lungo un asse (per i sistemi a due vie). Questa è una questione geometrica alla quale non si sfugge. Per quanto riguarda le risonanza, in un sistema a fase minima, utilizzando un equalizzatore parametrico (analogico o digitale) sempre a fase minima, quando di aggiusta la risposta in frequenza si aggiusta anche la risposta nel tempo.
In generale, per qualsiasi sistema a più vie, quello che conta è che la sovrapposizione delle risposte di woofer, medio e tweeter dia come risultato una risposta complessiva piatta nella banda passante complessiva.

In un sistema a fase minima, il passa alto naturale del woofer ed il passa basso naturale del tweeter restano (con i loro andamenti di fase) ma non impediscono che di ottenere una regione (almeno tra tra 500 e 2000 Hz) dove la fase è nulla. Fase nulla o lineare è la stessa cosa. Fortunatamente l'apparato uditivo è sensibile alla fase proprio tra 500 e 2000 Hz.
(Bisognerebbe anche distinguere l'udibilità delle relazioni di fase con l'udibilità dell'eccesso di fase che sono due cose diverse).
Ne segue che le differenze tra un sistema a fase lineare ed uno a fase minima non sono così udibili. I sistemi fase minima conservano l'informazione (cosa non garantita, in generale per altri tipi di sistemi).

Per quanto riguarda la gamma bassa, in ambiente, esiste il DRC che si applica anche ai diffusori passivi (di qualsiasi genere). Per i sistemi a fase lineare, in ambiente, serve comunque il DRC perché il fatto che la sorgente sia a fase sia lineare non elimina le onde stazionarie causate dai modi normali dell'ambiente.

Quindi si può scegliere di realizzare un sistema a fase lineare ma questo non elimina più difetti di quanto non sia possibile eliminarne con un sistema a fase minima e non può nemmeno superare certi limiti (in particolare la diffrazione ai bordi, la necessità di fissare un punto di ascolto, i modi normali dell'ambiente).

I filtri cross-over elettronici (tipo Behringer per intendersi) consentono di scegliere la classe ed il tipo del filtro, la frequenza di taglio e la pendenza della attenuazione... vanno usati con altoparlanti che già presentano una risposta piatta nella banda di interesse.
Un altoparlante con una risposta come questa:

(abbastanza tipica) richiede una equalizzazione polo-zero che viene meglio con un filtro passivo o con un DSP ben programmato.
Il difetto maggiore dei filtri passivi, oggi, sono le perdite resistive. Per quanto riguarda la qualità dei componenti (tolleranze e distorsione) la situazione è molto migliorata. E' altrettanto fuori di dubbio che un sistema multiamplificato sia più facile da progettare.
In effetti i condensatori migliori sono ingombranti.
Una nota per quanto riguarda l'udibilità delle relazioni di fase descritta in letteratura: quasi tutti gli studi sono stati condotti alterando la fase con reti All-pass su sistemi che già soffrivano di problemi di fase quindi i risultati riguardano i diffusori utilizzati e le reti all pass utilizzate. L'andamento della fase (la risposta impulsiva) è un effetto del secondo ordine. Prima si deve ottenere un diffusore con le caratteristiche primarie a posto e poi si può affrontare il problema della fase. Se si fa così, con un commutazione rapida ed in un ambiente non troppo rverberante, allora la differenza si può sentire.

[TeoMarini]

Se io volessi modificare la curva del passa-alto da 12 dB/Oct. a 18 dB/Oct. in un altoparlante (per esempio) come quello della figura, come dovrei calcolare il valore del condensatore da utilizzare?
Basta conoscere la Re e la F-3 dB?
Anche con un Qtc=0,707 (Fc=F-3 dB)?

[MarioBon]

Per questo esempio prendiamo un woofer da 8" SICA 8H2CP che ha un Qt abbastanza alto 0.48 e si presta ad essere usato in cassa chiusa. Lo montiamo in 20 litri e otteniamo una risposta come la curva nera della prima figura. Poi mettiamo in serie una induttanza da 3 mH (+ 0.4 ohm) e otteniamo la curva rossa (sempre nel primo grafico) si nota che abbiamo guadagnato qualche cosa attorno a 100 Hz.

Nel grafico in basso è stato aggiunto un condensatore da 660 uF in serie (2 da 330 in parallelo)
Come si vede abbiamo guadagnato qualche cosa sia a 50 che a 40 Hz e la risposta risulta decrescente da 170 Hz in giù. Sotto i 40 Hz la pendenza è aumentata. Non è una risposta piatta ma si potrebbe adattare molto bene all'ambiente (magari ben posizionata non troppo lontano dalle pareti). Questo significa che qualche cosa si può fare.

A parte che più che estendere la risposta la abbiamo aumentata da una parte ma abbassata da un'altra, il risultato è frutto delle risonanze tra induttanze e condensatore posti in serie e la particolare impedenza dell'altoparlante (infatti il modulo dell'impdenza si è un po' ridotto).

Quindi diciamo che tutto dipende dal sistema (woofer, assa, filtro) ma che, in generale, il valore minimo del condensatore non dovrebbe essere inferiore a 470uF per sistemi da 8 ohm (e il doppio per quelli da 4 ohm).
Come indicazione di massima si può usare l'spressione f =1/(6.28 RC) in Hz
R=8 C=470 f=42.33
R=8 C=660 f=30.14


Qui in nero la risposta è ottenuta con 470uF (invece di 660) a dimostrare che un valore troppo piccolo può risultare in una risposta sottosmorzata. Fortunatamente tutte queste cose si vedono con una misura in campo vicino e si possono ottenere anche in ambiente mantenedo ottima precisione.

Controindicazioni: i condensatori bipolarizzati di alto valore non sopportano segnali molto ampi e fanno sentire la loro presenza quindi è bene che il woofer abbia una banda passante limitata (non guardare l'impedenza che il parallelo dei due sistemi).