Timbro e risposta in frequenza

[Carlo]

Due risposte in frequenza ipoteticamente sovrapponibili possono produrre un timbro del suono ascoltato diverso?

[Interference]

Come definisci "risposta in frequenza"?

[Carlo]

Come definisci "risposta in frequenza"?

Quella misurata con REW a terzi d'ottava?

[MarioBon]

Supponiamo che la distorsione non lineare sia nulla in tutte le sue forme.

La funzione di trasferimento di un dispositivo (amplificatore, altoparlante, ecc.) ha due aspetti: il modulo e la fase (perché è una funzione complessa)
il modulo è la risposta in frequenza
la fase è la risposta in fase e misura la fase relativa tra le varie frequenza.

A parte i dettagli tecnici se il sistema è a fase minima esiste una relazione precisa e stringete tra modulo e fase tanto che una è ricavabile dall'altra.
Ne segue che due sistemi a fase minima con la stessa risposta in frequenza (o in fase) hanno la stessa funzione di trasferimento. Suonano anche uguali? non è detto perché possono avere dispersione diversa. Se hanno la stessa dispersione, a parità di condizioni, suoneranno "uguali".

Per tornare alla domanda: due sistemi di cui uno a fase non minima possono avere la stessa risposta in frequenza ma non la stessa risposta in fase e quindi suonare diversi anche se avessero la stessa dispersione.
I sistemi a fase non minima possono essere a fase lineare o a fase mista.
Se la differenza della caratteristica di fase cade in bande di frequenza dove l'orecchio non le può apprezzare (per esempio a bassa frequenza o sulle ultime ottave) allora due sistemi con risposta in frequenza "uguale" possono essere percepiti "uguali" (fermo restando quanto detto sulla dispersione).

Quindi la risposta è semplice da un punto di vista strumentale, lo è meno dal punto di vista della percezione perché ci sono di mezzo i limiti dell'apparato uditivo.

La cosa è complicata anche per un amplificatore (tutti gli amplificatori hanno risposta in frequenza a fase minima, estese e piatta) ma differiscono per il comportamento su carichi diversi (fattore di smorzamento, massima tensione , massima corrente).

[TomCapraro]

Due risposte in frequenza ipoteticamente sovrapponibili possono produrre un timbro del suono ascoltato diverso?

Si, possono produrre un timbro diverso poichè quello che misuri come "risposta in frequenza" non ti fornisce indicazioni sulla distribuzione in ampiezza e nel tempo per quanto concerne le armoniche superiori alla fondamentale.
Il timbro è caratterizzato proprio da questo, possiamo fare emettere la stessa nota musicale ad uno strumento, ma il suo discernimento (da un altro strumento) verrà percepito per il diverso contenuto spettrale distribuito nel tempo.
Tra vari strumenti musicali (o suoni riprodotti da diversi strumenti) la cosa è macroscopica, mentre per i suoni riprodotti da medesimi strumenti e "parità del modulo dello spettro" possono cambiare le sfumature del suono.
Il modulo dello spettro lineare garantisce equilibrio tonale, ma non la timbrica in modo assoluto.
Se hai intenzione di fare prove ti consiglio questo disco --> Artista Lyle Mays, Album Fictionary che garantisce una ricchezza armonica importante e facilita il discernimento tra vari impianti (anche con la "stessa" risposta in frequenza misurata).

[Carlo]

Qui volevo arrivare, ritengo impossibile allora che tra due cavi di segnale possano emergere differenze di timbro evidenti
Molti miei amici mi dicono che le differenze timbriche tra due cavi segnali li sentirebbe anche un sordo
Non credo che alle misure emergerebbero differenze significative, anzi forse nemmeno ce ne sarebbero
Grazie per le esaustive risposte

[MarioBon]

Un cavo non ha un "timbro". L'effetto di un cavo dipende dalla impedenza di uscita e di ingresso dei dispositivi che collega. Questo vale per tutti i cavi di segnale e di potenza. Faccio un esempio con un cavo di potenza perché è più semplice (le problematiche alla fine sono le stesse).

Prendiamo:
- un amplificatore con fattore di smorzamento 300
- un altoparlante con minimo di impedenza di 10 Ohm
- un cavo AWG 16 lungo 5 metri
l'alterazione della risposta in frequenza è di 0.15 dB

Ora sostituiamo l'altoparlante con un altro che ha il minimo di impedenza di 3 Ohm e la variazione della risposta in frequenza supera i 2 dB. Il suono cambi. Il cavo però non è stato cambiato.

Si può mostrare che, con un amplificatore a valvole monotriodo non retroazionato, l'effetto del cavo è molto meno determinante (perché sovrastato dalla impedenza di uscita dell'ampli che supera 1 Ohm).

I cavi di potenza influiscono sul suono se sono troppo lunghi e/o troppo sottili e/o troppo capacitivi.
Poi, a parole, si può sostenere quello che si vuole (tanto la realtà non cambia),

[Carlo]

Un cavo non ha un "timbro". L'effetto di un cavo dipende dalla impedenza di uscita e di ingresso dei dispositivi che collega. Questo vale per tutti i cavi di segnale e di potenza. Faccio un esempio con un cavo di potenza perché è più semplice (le problematiche alla fine sono le stesse).

Prendiamo:
- un amplificatore con fattore di smorzamento 300
- un altoparlante con minimo di impedenza di 10 Ohm
- un cavo AWG 16 lungo 5 metri
l'alterazione della risposta in frequenza è di 0.15 dB

Ora sostituiamo l'altoparlante con un altro che ha il minimo di impedenza di 3 Ohm e la variazione della risposta in frequenza supera i 2 dB. Il suono cambi. Il cavo però non è stato cambiato.

Si può mostrare che, con un amplificatore a valvole monotriodo non retroazionato, l'effetto del cavo è molto meno determinante (perché sovrastato dalla impedenza di uscita dell'ampli che supera 1 Ohm).

I cavi di potenza influiscono sul suono se sono troppo lunghi e/o troppo sottili e/o troppo capacitivi.
Poi, a parole, si può sostenere quello che si vuole (tanto la realtà non cambia),

Quindi al massimo il cavo può cambiare minuziosamente la risposta in frequenza ma non il timbro?

[MarioBon]

il suono, come sensazione, si descrive con quattro attribuiti: altezza, durata, intensità e timbro.
Il timbro è quella qualità (o attributo) che consente di distinguere due suoni con le stesse altezza, durate e intensità. Per esempio la stessa nota suonata da due strumenti diversi.
Ne segue che modificando la risposta in frequenza (a parità di intensità o loudness) si modifica il timbro.

Tuttavia non è solo il cavo la causa ma si deve considerare tutto il sistema costituito da
sorgente+cavo+ampli
oppure
ampli+cavo+altoparlante.

lo stesso cavo, con apparecchi diversi, fornisce prestazioni diverse. In questo senso il cavo, da solo, non ha un timbro e "non suona".

P.S. dal punto di vista delle misure il suono (o meglio la variazione di pressione) è caratterizzato dallo spettro e dal pattern di dispersione ovvero da come è distribuito nello spazio.

[TomCapraro]

Quindi al massimo il cavo può cambiare minuziosamente la risposta in frequenza ma non il timbro?

Visto che hai menzionato i cavi di segnale, che a differenza di quelli di potenza non impattano in collegamenti con minimi d'impedenza molto critici, la risposta in frequenza e il timbro li metterei in secondo piano (a patto che si sentano differenze certe con test d'ascolto ben fatti) poichè l'isolamento e la schermatura potrebbe assumere un importanza prevalente...in special modo quando tali cavi passano assieme ad altri e si genera un effetto indotto dei disturbi.
Un modo come dire: è molto piu facile che si avverta un potenziale disturbo piuttosto che una variazione della risposta in frequenza e/o timbro.
Diffidare dalle dichiarazioni troppo folkloristiche del tipo "cambio il cavo segnale e avverto un enorme differenza sul timbro" poichè non è possibile.
E' possibile percepire delle "differenze enormi" ma queste NON sono da attribuire a veri fenomeni fisici.
Qui rientrano in gioco i famosi "altri effetti" legati alla psicoacustica e aspettativa, specie quando le prove vengono condotte in modo del tutto aleatorio/improvvisato, tipo: ascolto un cavo, lo stacco e dopo averlo sostituito con un altro riascolto la "differenza". (scientificamente non ci sono nemmeno presupposti per tamponare l'effetto della memoria a breve termine in quanto il cervello ricorda eventi complessi per un paio di secondi, cosa che la sostituzione cavi richiederebbe molti minuti)
Non ci sono i minimi presupposti che tali prove (di norma effettuate) garantiscano un responso affidabile.
In questi casi, per test affidabilissimi e altamente oggettivi, basta una misurazione con segnali musicali e un confronto "null test"
"Se" da questo non emergono differenze apprezzabili vorrà dire che i due cavi non provocano differenze.
Se invece dovessero (eccezionalmente) produrre differenze apprezzabili, allora è il caso di effettuare un test di "udibilità"...che rimane confinato per il contesto di prova (impianto di riproduzione) e ascoltatore.