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Spesso vien chiesto se conviene come aggiungere un sub ad un sistema di diffusori preesistente. Sempre, in questo forum, si risponde che conviene se si dotano i satelliti" di un filtro passa alto.
Vediamo cosa succede con l'aiuto di un paio di midure di Distorsione Integrale. La Distorsione Integrale (DI) si chiama così per mostra contemporaneamente tuttle le forme di distorsione non lineare prodotte da un sistema di altoparlanti (integrare è sininimo di sommare).
Cominciamo con il grafico che segue che mostra la risposta di un sistema a due vie, Per la cronaca si tratta di un sistena in sospensione pneumatica. I dettagli sono poco importanti perchè dobbiamo fare una misura di confronto quindi, l'unica cosa veramente importante è che le due misure siano state fatte nelle medesime condizioni. In questo caso l'unica cosa che cambia è l'aggiunta di un condensatore in serie al diffusore che agisce come filtro passa alto del primo ordine (6dB/ott). Va detto che il picco di impedenza è stato compensato con una rere RLC (in tutte e due la msure).



Nel primo grafico si vede
- il segnale di stimolo (composto da una serie di linee spettrali spaziate di un semitoni)
- lo spettro della distorsione (in basso in blu, presente a tutte le frequenze)
- lo spettro del rumore ambientale (che alle alte frequenze è abbastanza alto)
- la curva in nero è lo stimolo misurato a dodicesimi di ottava.
Possiamo dire che lo spettro della distorsione tra 500 e 1000Hz è circa 40dB più basso delle righe dello spettro dello stimolo.
Ora aggiungiamo i serie un condensatore (Mundorf Bipolarizzato da 220 uF).

La curva rossa è lo spettro dello stimolo a dodicesimi di ottava e confrontandola con la curva nera, si ottine l'intervento del filtro. A 40 Hz il sistema risulta stato attenuato di 16 dB.
Anche se l'attenuazione a bassa frequenza non è enorme, lo spettro della distorsione e sceso a oltre -50 dB rispetto allo stimolo. In pratica la distorsione si è ridotta a meno di un terzo.
Al di sotto dei 500 Hz lo spettro della distorsione si è ridotto più di quanto non sia stata attenuata la risposta in frequenza.
Aumentando l'ordine del filtro (per esempio a 12 o 16 dB/ottava) anche la distorsione alle frequenza più basse si riduce.

Quando si aggiunge un sub woofer l'unico risultato che si ottine è aumentare il livello delle basse frequenze. La distorsione in gammamedia rimane quella che è.

Quando si aggiunge un sub woofer e so aggiunge anche il filtro passa alto ai satelliti (anche un semplice condensatore in serie) si ottiene una sonstanzionsa riduzuibe della distorsione in gamma media (dove l'orecchio è m ben sensibile). Nel caso proposto la distorsione diminusce di almeno tre volte.
Questo significa che:
dal 3% (al limite dell'inascoltabile) si scende all'1% (già decente)
dal 1% (decente) si scende allo 0.33 (buono)
dall0 0.3% (buono) si scende allo 0.1% (ottimo)

Questo, tra l'altro, è uno dei motivi per cui si realizzano i sistemi 3 vie.

Quindi aggiungere un sub woofer si può, aggiungere un sub woofer e filtrare i satelliti è molto meglio.

Perchè avviene questo ed in misura così eclatante?

Prendiamo un woofer che riproduce perfettamente i 120 Hz. Per farlo il cono si deve spostare di X millimetri.
Se con lo stesso woofer vogliamo riprodurre i 60 Hz allo stesso livello SPL, lo spostamento deve salire a 4X (quadrupplica) e se vogliamo riprodurre i 30 Hz lo spostamento deve diventare 16X.
(in pratica quadruplica per ogni dimezzamento della frequenza).

Si capisce quindi che limitare la risposta verso il basso riduce grandemente lo spostamento del cono e, con esso, tutte le forme di distorsione non lineare.

Per esempio un woofer da 7 pollici (SD=126) per produrre 100 dB SPL a un metro a 120 Hz si deve spostare di 3 mm (6mm picco picco) ma se dovesse riprodurre i 60Hz si dovrebbe spostarsi di 24 mm picco-picco (e addirittura 96 millimetri per riprodurre i 30 Hz).

Viene meno l'Intermodulazione in gamma media, fenomeno spesso palese nei due vie.

Più che palese direi "matematico" : basta filtrare il satellite a ridosso dei 100 Hz.
Più si porta in basso il taglio del woofer e più deve "lavorare" il medio basso che deve essere in grado di sopportare gli spostamenti necessari. Questo costringe, a volte, ad aggiungere la quarta via.

Mario ti sei chiesto come apparirebbe nel grafico della D.I la distorsione doppler?
A) sottoforma di rumore spettrale lineare
B) sottoforma di rumore spettrale con andamento ondulatorio (?)

Per quello che ho visto in letteratura la distorsione Doppler si presenta con delle bande laterali che si confondono facilmente con una intermodulazione. Nella DI c'è una tale quantità di bande laterali da originare uno spettro continuo. La vedo dura distinguerla. Serve un segnale ad hoc.

MarioBon ha scritto:Per quello che ho visto in letteratura la distorsione Doppler si presenta con delle bande laterali che si confondono facilmente con una intermodulazione. Nella DI c'è una tale quantità di bande laterali da originare uno spettro continuo. La vedo dura distinguerla. Serve un segnale ad hoc.

Al netto delle bande laterali insite nel tipo di misura (ovvero eliminandone il classico difetto) credo che la TND possa rilevarle meglio. (è un ipotesi)

MarioBon ha scritto:Più che palese direi "matematico" : basta filtrare il satellite a ridosso dei 100 Hz.
Più si porta in basso il taglio del woofer e più deve "lavorare" il medio basso che deve essere in grado di sopportare gli spostamenti necessari. Questo costringe, a volte, ad aggiungere la quarta via.

A volte la dodicesima...