Filtri quasi ottimali per diffusori ad alta efficienza (e non solo)

[carlochiarelli]

...facendo terra terra tutto: usa la pendenza che ti serve per ogni via; verifica che la fase relativa tra le vie contigue sia nulla e nel caso usa filtri ulteriori per sistemare il tutto ( anche all-pass); verifica che la fase relativa rimanga attorno allo zero ( al più +- 10- 15 gradi ) al variare dell'angolo orizzontale ( se le vie sono verticali) sennò ricomincia da capo variando pendenza e compensazioni.

Quando ritieni di essere soddisfatto, ascolti .

La fase assoluta è il ritardo di gruppo lo metti a posto con un FIR se vuoi.....

Attento che pendenze elevate hanno meno sovrapposizione ma la fase ruota "velocemente".

[MarioBon]

......
Il Group Delay è quello che si chiama Group Delay nelle paper dell'AES. Non so se tu preferisci prima fartele tradurre, io le leggo in inglese e mi sembra logico usare gli stessi termini, anche perchè non sono particolarmente interessato a sfoggiare conoscenza dell'argomento utilizzando un linguaggio corretto ma poco comprensibile.
...

Io le leggo in inglese ma, quando ne parlo, traduco i termini in italiano per farmi capire anche da chi non conosce l'inglese.

Quindi è il ritardo di gruppo.
Non è possibile ottimizzare risposta in frequenza, risposta in fase e ritardo di gruppo perché il ritardo di gruppo è la derivata (rispetto alla frequenza) della risposta in fase.
Se modifichi la risposta in fase automaticamente cambia il ritardo di gruppo.
Se modifichi il ritardo di gruppo automaticamente cambia la risposta in fase.

Ritardo di gruppo e risposta in fase non possono essere modificate una indipendentemente dall'altra.
Le altre due risposte che non possono essere modificate indipendentemente una dall'altra sono la risposta impulsiva e la funzione di trasferimento complessa (che è la sua trasformata di Fourier). Modificare la fase significa modificare la risposta impulsiva (anche a parità di modulo).

Torniamo alla ottimizzazione.
tolto il ritardo di gruppom restano la risposta in frequenza (o modulo) e la risposta in fase (o fase) della funzione di trasferimento complessa e complessiva (nel senso di sovrapposizione delle vari vie nel punto di ascolto).
Ci sono tre possibilità (perché un sistema può essere solo di tre tipi):
- sistemi a fase minima (modulo e fase si ricavano uno dall'altro e non sono indipendenti)
- sistemi a fase lineare (e non c'è altro da fare => la fase è proporzionale alla frequenza)
- sistemi a fase mista (in questo caso si definisce l'eccesso di fase e l'eccesso di ritardo)

Nel caso della fase mista si sottrae (e si trascura) un eventuale ritardo costante sulla banda considerata.

L'unico sistema che può essere "ottimizzato" è il sistema a fase mista. Resta da definire cosa significa "ottimizzare" ovvero rispetto a cosa si ottimizzare cosa. Con ottimizzare si potrebbe intendere ottenere una risposta in fase (ovvero una alterazione della forma della risposta impulsiva) non rilevabile dal sistema uditivo.

Il modo più semplice per rendere "non udibile" l'alterazione della fase è riprodurre la banda da 500 a 2000 Hz con un singolo altoparlante (e il monitor portato ad esempio presenta il taglio non troppo oltre i 500 Hz). Questo è un trucco conosciuto da decenni e riportato anche da Leo Beranek nel 1954.

[MarioBon]

Lascia perdere Le Cleach (e anche gli altri) e studia piuttosto questo:
https://picclick.it/teoria-dei-segnali- ... 81444.html

Grazie per il consiglio, lo farò. Sulla base del tuo consiglio ho pensato fosse opportuno rimuovere quanto già scritto a riguardo.
A proposito di letture consigliate, mi farebbe piacere avere un elenco delle tue pubblicazioni o di quelle di altri dove si fa riferimento alle tue per meglio comprendere il tuo approccio, e a mia volta ti consiglio di studiare la bibliografia che ho elencato sopra.

A parte che non era necessario rimuovere nulla, per quanto riguarda la bibliografia, oltre al libro di Biglieri e allo Zverev, serve un buon testo di Fisica (per i fenomeni ondulatori) e
"Manuale di Acustica Applicata" a cura di Renato Spagnolo.
"Acustica Musicale e Architettonica" a cura di Sergio Cingolani e Renato Spagnolo - UTET
"Fondamenti di Teoria dei Circuiti" di C.A. Desoer e E.S. Kuh
"Elaborazione Numerica dei Segnali" di A.V. Oppenheim e R.W. Schafer
Per quanto riguarda le analogie elettro-acustiche:
"Lezioni di Metodi Matematici della Fisica" di Villi Minelli e Pascolini - 1971 CLEUP => parti speciali per indirizzo elettronico
Per le nozioni di base di elettroacustica è ancora validi "Acoustic" di Leo Beranek.

[TeoMarini]

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L'unico sistema che può essere "ottimizzato" è il sistema a fase mista. Resta da definire cosa significa "ottimizzare" ovvero rispetto a cosa si ottimizzare cosa. Con ottimizzare si potrebbe intendere ottenere una risposta in fase (ovvero una alterazione della forma della risposta impulsiva) non rilevabile dal sistema uditivo.

Il modo più semplice per rendere "non udibile" l'alterazione della fase è riprodurre la banda da 500 a 2000 Hz con un singolo altoparlante (e il monitor portato ad esempio presenta il taglio non troppo oltre i 500 Hz). Questo è un trucco conosciuto da decenni e riportato anche da Leo Beranek nel 1954.

Dati tecnici GR Delta 4 R9

Rete di crossover
Linkwitz-Riley/GR (senza condensatori elettrolitici)

Woofer: Passa basso: 320 Hz
Mid-basso: Passa alto 320 – Passa basso 2.000 Hz
Mid-alto: Passa alto 2.000 – Passa basso 4.500 Hz
Tweeter: Passa alto 4.500 Hz

[mario061]

Tagliare a 320Hz, oltretutto passivamente (quindi con pendenze non elevate) serve un ottimo midbass che abbia buona escursione e tenuta in potenza, altrimenti diventa il collo di bottiglia del sistema.

[TeoMarini]

Tagliare a 320Hz, oltretutto passivamente (quindi con pendenze non elevate) serve un ottimo midbass che abbia buona escursione e tenuta in potenza, altrimenti diventa il collo di bottiglia del sistema.

Il BG Neo 10, che Giussani adoperava nei suoi diffusori al TOP (Delta 4 R9, Delta 4 R10 e NPS1000 Insignis), era (non lo producono più…) un trasduttore che, in cassa chiusa piena di assorbente, aveva una risposta in frequenza da 318 Hz (-3 dB con un passa-alto acustico a 12 dB/ottava) in su.
Poiché nel mio sistema io decisi di adottare tutti filtri L.R. a 24 dB/ottava, ho “tagliato” l’amplificatore che pilota il gruppo dei medio-alti con il Neo10 con un filtro passa-alto elettronico (DCX2496) Butterworth 12 dB/ottava, sempre a 318 Hz.
Alcuni siti…
https://www.parts-express.com/pedocs/sp ... -47008.pdf
http://dibirama.altervista.org/home-pag ... -wmax.html
http://www.nonsoloaudiofili.com/Allegat ... fault.aspx
Aveva un solo “piccolo” problema: per tolleranze nella produzione, non tutti gli esemplari erano perfettamente identici come prestazioni…
Ho ancora delle foto che ritraggono Giussani all’opera nella messa a punto delle quantità di assorbente nei miei box.

[mario061]

Da 320Hz in su c'è circa il 50% della potenza elettrica cha va al diffusore.

La questione però non è tanto la tenuta della potenza elettrica, quanto la capacità di escursione massima che nel caso del Neo 10 non ho trovato nei dati specificati, perchè a 320Hz e con certe potenze applicate non è trascurabile.

Giussani non era l'ultimo arrivato, quindi avrà fatto le sue prove.

[carlochiarelli]

Purtroppo,

"Lezioni di Metodi Matematici della Fisica" di Villi Minelli e Pascolini - 1971 CLEUP => parti speciali per indirizzo elettronico

Non si trova più!

[Interference]

Purtroppo,

"Lezioni di Metodi Matematici della Fisica" di Villi Minelli e Pascolini - 1971 CLEUP => parti speciali per indirizzo elettronico

Non si trova più!

Ci saranno anche altri testi Certo è sempre più facile fare riferimento a quelli su cui si sono studiate le cose per la prima volta

[Gumbo]

Da 320 a 2000 sono irrealizzabili su un diffusore a tromba di alta qualità, in quanto quasi 3 ottave contro le max 2 su cui può lavorare in maniera lineare una tromba.
Far riprodurre da un unico trasduttore/tromba la gamma 500-2000 non vedo i vantaggi rispetto a 250-1000, anzi.
1000 o 2000 cambia poco in quanto entrambe le frequenze sono nel range dove la soglia di udibilità di GD e distorsione di fase sono piu accentuate (0.5-1.0 ms).
In verità tagliare a 500 anzichè a 250 è peggio perchè la soglia di udibilità a 500 e circa 3ms contro i 4.5 a 250, per cui considerate le lunghezze necessarie per riprodurre tali frequenze in maniera lineare, e di conseguenza il GD, conviene di gran lunga tagliare a 250 anzichè a 500 per ridurre la distorsione di fase.
Inoltre pendenze acustiche inferiori a 48db non sono realizzabili (nel mondo reale) con diffusori a tromba, nemmeno con filtri elettrici del primo ordine.

Trovo abbastanza inutile, o quantomeno off-topic, suggerire soluzioni che saranno anche ideali per sistemi a radiazione diretta ma che sono o irrealizzabili o inadatte per i diffusori che erano oggetto del thread. Anche per questo suggerivo lettura della bibliografia elencata a pagina precedente.

PS
Mario 061, ti trovi bene con filtro ad alta pendenza perchè alla fine probabilmente ti ritrovi con una pendenza acustica quasi da brickwall (verticale) e quindi con una rotazione di fase molto accentuata ma su una gamma di frequenze ristretta. Se casualmente (o in qualche modo) riesci più o meno ad allinearla, il sistema risulta più coerente e "suona meglio" (e inoltre riduci anche il lobing). Per questo motivo alcuni sostengono l'utilità dei filtri FIR con sistemi a tromba.
Hai mai analizzato la pendenza acustica del passa alto ? Sarebbe interessante farlo.
Inoltre con quella tromba li non hai problemi di Group Delay (in cambio di risonanze e linearità) per via della profondità ridotta.

@ MarioBon
Se modifichi la risposta in fase automaticamente cambia il ritardo di gruppo.
Se modifichi il ritardo di gruppo automaticamente cambia la risposta in fase.

Questo è ovvio, però l'allineamento della fase tra due trasduttori che riproducono la stessa frequenza è indipendente dal ritardo di gruppo.
A 10Hz posso avere risposta in fase allineata (multipli di 360°) con 10 ritardi di gruppo differenti del trasduttore B rispetto al trasduttore A, a multipli di 0,1s.
E avere fase allineata con ritardo di gruppo del trasduttore B pari a 0 s non è la stessa cosa che avere fase allineata del trasduttore B con ritardo pari a 0,5 s