Terzi di ottava, dimensionare i sistemi di altoparlanti

[MarioBon]

Si parte con tutti i terzi ad attenuazione zero.



Dal menu "pesatura" si sceglie "Spettro Musica" e appare lo spettro medio dei programmi musicali



a questo punto, per esempio, si introduce un passa alto a 40 Hz e un passa basso a 100Hz.
Per farlo basta scegliere la frequenza 40Hz dal combobox "passa alto" e 100Hz dal combobox "passabasso". Si ottiene così un filtro del 1° ordine. Se si ripete l'operazione si ottengono filtri di ordine superiore.



A questo punto si legge al centro della finestra -8.76 dB.
Questo significa che la potenza, sulla parte di spettro rimasto, è attenuta di 8.76 dB e corrisponde a 0.13 Watt (ovvero il 13% della potenza totale).
Ne segue che un eventuale sub-woofer filtrato in questo modo, e che riproduce un programma musicale di spettro medio, riceve il 13% della potenza totale. Come dire: se l'ampli è da 100 Watt ne arrivano 13 al sub woofer.
Questo è un dato solo indicativo per due motivi:
- si è usato uno spettro medio
- non si conoscono i valori di picco (in particolare nei singolo terzi di ottava)

Però è un punto di partenza.
Proviamo allora a togliere l'attenuazione alle frequenze più basse (scrivendo 0 nella casella di testo sotto alle barre dei terzi) e contemporaneamente applichiamo un filtro del terzo ordine (scegliendo per altre due volte il passa basso a 100Hz).



La potenza che arriva al sub-woofer sale al 23% (in pratica si è raddoppiata).

Con questo sistema si possono simulare molte situazioni interessanti.

Altre info qui;
viewtopic.php?f=28&t=1358

[MarioBon]

è possibile
- memorzzare uno spettro (Menu Memory)
- richiamare uno spettro (Menu RecalMemory)
- salvare lo spettro (Copyto Clipboard) che no salva nella clipdoard ma scrive direttamente un file

il nome del file è dato in automatico da programma.
Tra gli spettri predediniti ci sono le pesature A e C.

Vediamo un altro esempio: se si alimenta un dispositivo con un rumore rosa a larga banda da 20 a 20kHz e si rileva una risposta dell'altoparlante come quella in figura qui sotto:

si nota che circa il 50% della potenza è stata attenuata e non è più disponibile.
Dato che il rendimento è il rapporto tra la potenza acustica ottenuta diviso la potenza elettrica usata, il rendimento risulta dimezzato (se l'impedenza dell'altoparlante è costante).
Questo mostra come il rendimento dipenda anche dallo spettro del segnale utilizzato per calcolarlo. In genere quando si parla di rendimento ci si rifersce ad una singola frequenza o a bande di frequenza molto strette in realtà lo si dovrebbe calcolare sulla banda passante di effettivo utilzzo (ottenendo valori piuttosto bassi rispetto a quanto misurabile su particolari frequenze singole).
Per compòetare la banda da riprodurre si dovranno aggiungere altri altoparlanti (woofer, medio...) e l'efficiende del sistema risulterà da una specie di media dei rendimenti degli altoparlanti utilizzati.
Se un woofer ha un rendimento del 4 o del 6%, l'intero sistema avrà un rendimento allineato su tale valore (anche nei sistemi amplificati).

[MarioBon]

Facciamo qualche altro esempio ripartendo dall'inizio:

qui sopra tutt i terzi sono allo stesso livello che corrisponde ad un Watt. Ad ogni terzo di aootava arriva la stessa energia (1/30 della potenza complessiva)

Le decadi sono tre: 20-200, 200-2000 e 2000-20000. Ad ogni decade arriva un terzo della potenza di conseguenza un terzo della potenza produce -4.77 dB questo significa che se abbiamo un sistema a tre vie con cross-over a 200 e 2000 Hz, regoliamo il volume per ottenere 100dB quanto tutte le tre vie sono in funzione, se spegnalo il woofer ed il tweeter, il medio produrrà, da solo, 4.77 dB in meno (nel caso ideale descritto).

Il runore rosa completo comprende 10 ottave, se attiviamo solo una ottava questa riceverà un decimo della potenza ed il suo livello risulterà attenuato di 10dB.

[MarioBon]

Vediamo un esempio con un sub-woofer ed un satellite con taglio "basso" a 48 dB/ott.


come si vede il solo sub woofer partecipa con 0.19 Watt e (se misurato con un fonometro) produrrebbe un SPL oltre 7 dB inferiore all'intero sistema.
Il satellite assorbe 0.72 Watt e (se misurato con un fonometro) produrrebbe un livello di appena 1.4 dB inferiore rispetto al sistema completo.
E' però evidente che ascoltare solo il satellite non è la stessa cosa che ascoltare il sistema completo ed il riscontro fonometrico, da solo, non dice nulla sulla qualità della riproduzione del sistema.

[MarioBon]

Questa qui sopra è la risposta del filtro di pesatura A. Questo filtro viene impiegato per valutare la sensazione prodotta da un certo suono nell'uomo. Il filtro A abbatte le frequenze basse (ritenute poco fastidiose) e attenua anche le alte mettendo in evidenza la gamma media dove l'orecchio è più sensibile. Rispetto al rumore rosa a larga banda quasi metà della potenza viene filtrata. In sostanza nei luoghi di lavoro si utilizza questo filtro per valutare il rumore cui sono sottoposti i lavoratori.
Il fonometro, quando questo filtro è inserito, misura il "Livello equivalente pesato A" che si indica LeqA e si esprime in deciBell. I valori misurari vanno poi confrontati con quanto previsto dalla normativa per la sicurezza nei luoghi di lavoro (che fissano le soglie di tolleranza).

Non è un filtro che nasce con scopi relativi all'ascolto della musica e, cosa ancora più importante, non consente di calcolare il fattore di cresta.

[AndreaT]

Ma questo programma dove è possibile trovarlo? Grazie

[MarioBon]

Ma questo programma dove è possibile trovarlo? Grazie

Mi scrivo tutti i programmi che adopero.

Si può usare anche un foglio di Excel. I dati (curve di pesatura) si trovano in rete.

P.S.
Il 27 aprile 2022 le app erano 36.9 milioni. Sicuramente ce ne sarà una simile. Adesso poi cìè l'intlligena artificiale che risponde a qualsiasi domanda.