Filtri per sistemi di altoparlanti

[MarioBon]

Quindi secondo te se dietro il passa alto c'è un tweeter con un offset di +10cm o di -1m il ritardo di gruppo DEL TWEETER rispetto al woofer è uguale.
Interessante, parliamone !
....

Il tweeter lo collegherei all'uscita del passa alto...
Probabilmente non mi sono spiegato. Ho specificato più volte che i tempi di volo dei trasduttori nel punto di misura devono essere uguali. Contrariamente le risposte complessive (passa alto + passa basso) non sono quelle mostrate. Questo è anche il motivo per cui ho specificato che nei sistemi a due vie esiste sempre un asse lungo il quale i tempi di volo sono uguali (proprietà geometrica che deriva dalla definizione di asse di un segmento). Non è detto che quella direzione coincida con l'asse di ascolto (che è dove di pone l'ascoltatore).

spiego meglio questa mia affermazione:

Per quanto riguarda la risposta in fase, ammesso che sia udibile, si può usare RePahase per soddisfare ogni desiderio.

indendevo:
se dopo tutto quello che ho scritto, ammesso che le risposte in fase ottenute con i filtri illustrati comportino variazioni udibile nella qualità della riproduzione, potete utilizzare RePhase o qualsiasi altra soluzione per alterare la risposta in fase nel modo a voi più gradito. Per esempio si può rendere il sistema (reale) a fase mìnima o a fase lineare.

Ho il massimo rispetto per chi sceglie le trombe e mi è capitato di realizzare qualche sistema con trombe tuttavia non sono i meie dispositivi ideali. Preferisco i sistemi (attivi) a radiazione diretta con sorgenti ausiliarie per alimentare il campo riflesso.

[MarioBon]

Se cerchi trombe che scendano in basso prova a guardare qui:
https://www.lautsprechershop.de/hifi/audaphon_horn.htm

[TeoMarini]

Se cerchi trombe che scendano in basso prova a guardare qui:
https://www.lautsprechershop.de/hifi/audaphon_horn.htm

«ed elli avea del cul fatto trombetta»

[Gumbo]

@ MarioBon, io penso che finché io e te non ci sediamo con un pezzo di carta e una penna in mano, meglio.se davanti a una birra, di questa questione non veniamo a capo...
Comunque penso di aver capito cosa intendi tu e credo (spero) che tu abbia capito cosa intendo io...

So bene che i diffusori a tromba sono snobbati dai più, anche Giussani li detestava. Credo dipenda dal fatto che introducono una serie veramente vastissima di variabili che molti progettisti considerano complicazioni inutili, di natura acustica, sulle modalità di calcolo dei filtri (penso ad esempio come il softwarino sviluppato da Giussani per calcolare i xover sia totalmente inutile per le trombe), e sulla natura dei filtri stessi, oltre a tutte le problematiche dei ritardi che in sostanza sono diventati facilmente risolvibili solo con l'avvento dei DSP.
Per cui buttano via il bambino con l'acqua sporca affermando sbrigativamente che "non possono suonare bene" (per citare Giussani).
Per contro c'è chi si innamora di come suonano e cerca di venire a capo, almeno in parte, delle problematiche per ottimizzare ciò che già apprezzano anche senza ottimizzazione.
Il mondo è bello perché e vario, quello dell hi-fi è bello perché è...avariato.

Quelle trombe che hai linkato non mi piacciono molto, preferisco l'approccio classico (e da un punto qualitativo nettamente superiore) di Kolbrek e comunque, al di là degli esercizi stilistici e dimostrativi di cosa si riesce a fare continuo a preferire le basse frequenze in radiazione diretta.

[MarioBon]

Ogni ambiente parallepipedo contiene 8 trombe piane (8 angoli) di cui almeno 2 possono essere utilizzati. Lo aveva capito anche Klipsch. Non sfruttare gli angoli (specie ora che c'è il DRC) è un peccato.
I filtri crossover passivi sono dispositivi di classe BSF. Non c'è differenza tra progettare un filtro per una tromba rispetto a qualsiasi altro carico. Anzi si dimostra che i filtri passivi per trombe sono più facili da progettare.
Esistono trombe che,, anche se viste dall'esterno mostrano delle qualità, suonano oggettivamente male. Questo lo scopri solo ascoltandole il che è oggettivamente complicato.
C'è il problema dell'ingombro e, non ultimo, il fatto che si debba abbinare woofer a radiazione diretta con trombe di sensibilità molto più alta. Usare un dispositivo ad alta efficienza con un resistore in serie per attenuarlo di 10 dB è demenziale.
Esistono alternative interessanti (nastri e AMT con sensibilità di 100 dB).

Detto questo appare normale utilizzare le trombe con i sistemi attivi moderni.

[MarioBon]

Asse principale di radiazione, disposizione degli altoparlanti e inclinazione del pannello.
Qualsiasi ostacolo sul pannello frontale produce diffrazione ai bordi che degrada la risposta impulsiva e rende riconoscibile la dimensione dell sorgente. In tali condizioni parlare di risposta in fase è inutile tendente all'assurdo. Per prima cosa ci si dovrebbe preoccupare di non degradare le qualità di un sistema.

A: asse rivolto verso l'alto
B: allineamento dei centri acustici per inclinazione del pannello
C: allineamento dei centri acustici con linea di ritardo.

Tra un woofer e il tweeter ci può essere una differenza di profondità nell'ordine dei 4 centimetri pari a 116 micro secondi.
La direzione di provenienza del suono viene determinata dall'apparato uditivo entro il primo millisecondo dalla percezione del fronte sonoro di salita. 116 micro secondi di ritardo non sembrano sufficienti per alterare la localizzazione della sorgente. Faranno altri danni ma non questo.

Comunque una cosa è la risposta in regime stazionario che può apparire "in fase" (solo perchè la sovrapposizone tra gli altoparlanti è limitata ad una banda ristretta altrimenti si vedrebbe un filtro a pettine) e un'altra cosa è allineare le sorgenti nel tempo ovvero ottenere l'uguaglianza dei tempi di volo che è condizione necessaria per una risposta all'impulso decente. A me interessa prima di tutto che il tempo di volo sia lo stesso (entro decimi di millisecondo) poi penso alla risposta in fase.

Non ritengo attendibili i test udibiltà della fase condotti con stimoli artificiali in ambienti artificiali e filtri All Pass perchè non corrispondono alle effettive condizioni d'uso.

Personalmento di un sistema di altoparlanti per la riproduzione domestica valuto:
- la funzione di trasferimento (acustica) del suono diretto in campo lontano
- la risposta in potenza (per il campo riflesso)
Dato che il suono diretto ed il campo riflesso sono separabili (separabili, non separati) faccio in modo di poterli trattare. per quanto possibile, indipendentemente uno dall'altro.
Dell'ambiente valuto:
- la distribuzione delle superfici fonoassorbenti e diffondenti
- il tempo di riverberazione
- l'ITG (differenza di tempo tra la percezione del suono diretto e della sua prima riflessione)
Per i modi normali, se sono fastidiosi, c'è il DRC.
Per quanto riguarda la qualità sonora valuto le caratteristiche primarie (del singolo diffusore acustico):
- Calore: estensione e regolarità della risposta in frequenza
- Fatica da Ascolto (distorsione non lineare)
- Forza (massimo SPL alla frequenza più bassa)
- Chiarezza (intelligibilità della parola e della musica)
e le caratteristiche secondarie:
- Spazialità (ricostruzione dello spazio che dipende dalle caratteristiche della coppia di altoparlanti)
- Brillanza

Se il sistema è a fase minima Calore è Chiarezza confluiscono in un unico attributo (come per gli amplificatori).

[Gumbo]

Ogni ambiente parallepipedo contiene 8 trombe piane (8 angoli) di cui almeno 2 possono essere utilizzati. Lo aveva capito anche Klipsch. Non sfruttare gli angoli (specie ora che c'è il DRC) è un peccato.
I filtri crossover passivi sono dispositivi di classe BSF. Non c'è differenza tra progettare un filtro per una tromba rispetto a qualsiasi altro carico. Anzi si dimostra che i filtri passivi per trombe sono più facili da progettare.
Esistono trombe che,, anche se viste dall'esterno mostrano delle qualità, suonano oggettivamente male. Questo lo scopri solo ascoltandole il che è oggettivamente complicato.
C'è il problema dell'ingombro e, non ultimo, il fatto che si debba abbinare woofer a radiazione diretta con trombe di sensibilità molto più alta. Usare un dispositivo ad alta efficienza con un resistore in serie per attenuarlo di 10 dB è demenziale.
Esistono alternative interessanti (nastri e AMT con sensibilità di 100 dB).

Detto questo appare normale utilizzare le trombe con i sistemi attivi moderni.

Concordo in larga parte.

Il problema di usare trombe anche per i bassi e che anche progettando trombe enormi su 0.5*Pi (1/8 di spazio) l'estensione sui bassi lascia a desiderare rispetto a un woofer in radiazione diretta, anche se impatto e dinamica controbilanciano in parte questo problema.
La tromba che ho postato sopra è una tromba progettata per 30hz su 0.5*Pi da quello che è il maggiore esperto in materia attualmente operativo (Keele e' ancora in vita ma ritirato) e ciò nonostante sotto i 45hz l'attenuazione e piuttosto ripida. Facendo le dovute analisi e emerso che ciò è dovuto alla assenza di modi ambientali in quella fascia di frequenze.
La correzione di carenze così marcate su una ampia gamma di frequenze è possibile solo in teoria, senza contare il fatto che progettare un sistema carente sperando poi di compensarlo successivamente non è certo una pratica condivisibile.
Idealmente, secondo il progettista, una tromba progettata per lavorare su 1/8 di spazio e la stanza andrebbero progettate contestualmente, il che per ovvie ragioni è impossibile.

Sensibilità
Vero che è un peccato (uno spreco) dover attenuare dei trasduttori ad alta sensibilità, però secondo me si tende a trascurare la motivazione principale dell'utilizzo delle trombe in hi-fi, che non è tanto l'alta sensibilità ma la direttività controllata (e anche sotto questo punto di vista affidare la porzione più basse di frequenze a una tromba ha poco senso).

Sul fatto che non sia facile capire in fase progettuale come suona una tromba non sono completamente d'accordo. Il software che da decenni usano tutti i progettisti (hornresp) e molto migliorato e anche per chi preferisce fare i calcoli "a mano" c'è stata una grande evoluzione.
I motivi per cui una tromba "suona male" sono riconducibili sostanzialmente a tre ordini di motivi:
- modi interni alle trombe
- diffrazioni interne e sulla bocca
- distorsione da compressione dell'aria.
L'ultimo dei 3 e ben noto degli anni 30 e comunque irrilevante per SPL "domestici".
Sugli altri due sono stati fatti passi da giganti recentemente (Modal sound propagation in curved horns of rectangular cross-section by Bjørn Kolbrek, Master's thesis, Norwegian University of Science and Technology (NTNU), June 2013) e questo consente di conoscere, prima ancora di iniziare la progettazione, punti di forza e di debolezza dei vari profili.
Le nuove tecnologie (stampa 3d) consentono di produrre prototipi con azzeramento di tempi e costi per verificare la rispondenza delle caratteristiche effettive a quelle progettuali prima della messa in produzione.
Dunque si sta vivendo un momento particolarmente felice per la produzione di trombe, il che rende totalmente incomprensibile la ragione per cui le grandi case producano invece per il 99% trombe che si sa che non possono suonare bene prima ancora di progettarle, (spesso anche per candida ammissione degli stessi progettisti - B&C ed RCF ammettono candidamente che la loro produzione non è indirizzata ad uso hi-fi)
lasciando tutto il segmento hi-fi a piccoli produttori che si autodefiniscono "hi-end" ma che di hi-end hanno solo il prezzo , perché nel 95% dei casi scelgono i profili sulla base dell'estetica dominante e non sulla qualità dell'emissione.
Il video che posto sotto dimostra il livello di perfezione che si riesce ad ottenere da una tromba ai nostri giorni, rispetto a qualche decennio fa, a parità di profilo (biradiale) e ovviamente di driver, se soltanto si usano i semplici strumenti tecnologici che oggi sono alla portata di tutti, a maggior ragione delle grandi case che invece deliberatamente e incomprensibilmente "se ne fregano".


https://m.youtube.com/watch?v=JwX3lra8i2Y

[MarioBon]

Che le trobe oggi vngano impiegate per controllare la direttività è ben testimoniato dalla JBL M2.
https://jblpro.com/en/products/m2
Se la B&C e la RCF non producono trombe per HiFi basta non usarle.
Queste sono le misure delle trombe del video:

e questa è la tromba che ho usato: Eighteensound XT1464. Non so se è per HiFi ma, con il suo driver ND1464A. E' una tromba a direttività "abbastanza costante" 60°x50°:


non è difficile rendere la risposta piatta e allineata a 108 dB. Taglio raccomandato a 800 Hz del secondo ordine e così ho fatto. Poi va allineata al woofer (e si spreca potenza per scaldare un resistore). Non so dire se tutti quelli che hanno comprato i diffusori fossero sordi ma, giudicare dal numero di coppie vendute, non doveva essere tanto male.

[Gumbo]

E una tromba a D.C. e i tuoi diffusori suonano sicuramente bene, non sono sicuro che abbiano le caratteristiche tipiche ricercate da chi apprezza i diffusori a tromba e di certo non posso dirlo senza averle prima sentite.
Il mio gusto personale mi porta a preferire trombe meno direttive per ragioni di "soundstaging", e per lo stesso motivo non sono di mio gradimento nemmeno i bullet tweeter.
Purtroppo l'unico modo per ridurre le riflessioni tipiche delle D.C. e ridurne drasticamente la dispersione. Al di la dei gusti sicuramente una dispersione molto controllata sull asse verticale semplifica non poco le cose all'incrocio. Pro e contro.

Una domanda... mi pare di capire che queste trombe le hai tagliate a 800 con un 2° ordine, mi chiedo se hai avuto modo di analizzare il taglio acustico risultante.

Altra domanda che volevo farti (sulla base di quanto hai descritto non ricordo se in questo post o in un altro sulla fisiologia della percezione a varie frequenze), è se tu ritieni che un taglio a circa 5k meriti comunque le stessa attenzione a fase e ritardo oppure se a conti fatti se ne puo fare anche a meno senza grossi problemi.
Ti faccio questa domanda perche sto valutando la possibilità di gestire il taglio tra mid alto e tweeter con un semplice passivo LR del secondo ordine senza gestione del ritardo (circa 1ms di ritardo del mid alto) anche in considerazione del fatto che i livelli sono compatibili e che dunque non serveirebbe nemmeno alcuna attenuazione.
Questo a prescindere dal fatto che probabilmente opterò per un DSP a quattro vie, e che quindi la possibilità di dedicare una via al tweeter ci sarebbe anche.

[MarioBon]

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Una domanda... mi pare di capire che queste trombe le hai tagliate a 800 con un 2° ordine, mi chiedo se hai avuto modo di analizzare il taglio acustico risultante.
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Data la differenza tra la profondità della tromba e del woofer (da 15") la risposta stazionaria è stata misurata (e regolata) per una altezza di circa un metro da terra e distanza del punto di ascolto compresa tra tre e quattro metri.
A tre metri di distanza e uno da terra, la differenza di tempo di volo tra il driver della tromba e woofer è nell'ordine di 400 micro secondi (interferenza distruttiva a 1200 Hz circa, oltre il taglio). La minima differenza del tempo di volo è sopra all'asse della tromba (per una persona in piedi arriva a zero).

... sto valutando la possibilità di gestire il taglio tra mid alto e tweeter con un semplice passivo LR del secondo ordine senza gestione del ritardo (circa 1ms di ritardo del mid alto) anche in considerazione del fatto che i livelli sono compatibili e che dunque non servirebbe nemmeno alcuna attenuazione.

l'LR del secondo ordine è esattamente il Butterworth del secondo ordine con Q=0.5 dove una delle vie viene invertita in fase.
Oltre i 4000 Hz l'apparato uditivo è sensibile all'energia e poco sensibile alla fase. Ci sono fior fiore di sistemi (anche JBL 66000) che hanno due picchi distinti sulla ETC e nessuno sembra lamentarsi.
Di mio, avendo a disposizione le linee di ritardo e i filtri attivi, farei un LR del quarto ordine (che non richiede l'inversione di una via) e la compensazione del tempo di volo.