Elena RS - terza parte

Ogni progetto che presenteremo sarà corredato da un set di misure standard. Tale set comprende tutte le misure che vengono pubblicare su altri siti che trattano di Hi-Fi e sulle riviste del settore.

Non abbiamo la possibilità, per ora, di misurare la M.I.L. (Maximum Input Level) e la M.O.L. (Maximum Output Level) ma ci stiamo attrezzando.

Misura della sensibilità

Viene ricavata dal calcolo della media della misura della risposta in frequenza, rilevata in ambiente anecoico simulato. Il sistema è tarato in maniera da inviare un segnale con livello di 2,83V, che equivale ad 1 watt RMS su 8 ohm.

Misure di risposta in frequenza

Vengono rilevate sia in campo vicino, per misurare l’andamento della risposta in gamma bassa, sia in campo lontano, con il microfono ad 1 m sull’asse del diffusore, e con microfono ed altoparlanti ben lontani sia dalle pareti laterali che dal soffitto e dal pavimento. La scala, ove non diversamente evidenziato, va da 60 a 110 dB sull’asse verticale e da 20 Hz a 20 kHz su quello orizzontale.

Misure di distorsione armonica

Viene misurata la distorsione di seconda e terza armonica, e vengono messe in relazione alla curva di risposta. La scala è la stessa utilizzata per il grafico della risposta, a meno che (come vedremo in nel caso delle ElenaRS), non sia necessaria una scala differente, fatto che verrà evidenziato volta per volta.

Misure in ambiente

Vengono rilevate, se non viene specificato diversamente, in un ambiente che approssima, come dimensioni e assorbimenti, un salotto medio delle case italiane, tipicamente il salotto di chi realizza il progetto. Gli altoparlanti vengono collocati a pavimento o su stand, a seconda delle specifiche. La misura viene rilevata con tutti i due canali in funzione, pilotati da rumore rosa scorrelato tra i due canali (in pratica con due generatori di rumore differenti), così da evitare effetti di cancellazione che si hanno quando sue segnali identici arrivano con diversi percorsi al microfono.
La disposizione degli altoparlanti, ove non diversamente evidenziato, è quella classica, ossia con i traduttori posti alla base di un triangolo equilatero dove in un vertice c’è il microfono, e con gli altoparlanti orientati dapprima verso il microfono e poi parallelamente alla parete di fondo (che corrisponde a fare una misura fuori asse di 30°). Anche in questo caso la scala va da 60 a 110 dB SPL.

Misura di Impedenza

Viene rilevata direttamente dal sistema di misura (tipicamente un hardware Clio). Il grafico contiene sia l’andamento del modulo che della fase. La scala va da 0 ohm a 50 ohm, a meno che l’escursione del modulo non sia particolarmente elevata; questa eventualità verrà evidenziata nel commento alla misura.

Misura della risposta all’impulso

Viene disegnata la risposta all’impulso misurata, dagli strumenti, contemporaneamente alla misura di risposta in frequenza.

La carta Brűel&Kjær

I grafici di misura della riposta in frequenza, in ambiente quasi-anecoico e in ambiente, ed il grafico dell’impedenza hanno rapporti di aspetto standard, identici a quelli utilizzati dalla carta Brűel&Kjær, riportata nella figura seguente, ed identici a quelli generati dal software BassDesigner.

La Carta Brűel&Kjær, comunemente utilizzata dagli strumenti di misura analogici della casa svedese, che erano uno standard fino agli anni 2000 per la rappresentazione di grafici di risposta in frequenza ed impedenza, e che venivano utilizzati nella stragrande maggioranza dei laboratori di misura a livello mondiale. Ancora oggi la maggior parte dei grafici pubblicati su riviste e siti web mantengono il rapporto di aspetto di questi grafici, consentendo così il facile confronto tra grafici rilevati in laboratori diversi.

Questa scelta permette di avere grafici facilmente confrontabili sia tra loro che con quelli riportati su altri siti o riviste specializzate.

Commento alle Misure

Sensibilità, misurata con sweep sinusoidale da 20 Hz a 20 kHz, con 2,83 V RMS: 80,3 dB SPL

La risposta in frequenza complessiva è stata ricavata unendo la risposta misurata in ambiente quasi-anecoico simulatocon il microfono ad 1 metro(curva rossa) a quella rilevata in campo vicino (curva blu), con il microfono a pochi millimetri dal centro del woofer.
La curva è molto regolare e ben lineare, se si eccettuano due piccoli avvallamenti, il primo attorno a 3 kHz, vicino alla zona di incrocio tra woofer e tweeter, ed una a 9,5 kHz, dovuta solo al tweeter.
La risposta in gamma bassa ricalca quella vista nella simulazione, con una frequenza a -3 dB a circa 60 Hz

Distorsione di II e III armonica. Questo è un caso particolare in cui abbiamo dovuto cambiare la scala del grafico per poter visualizzare le curve della distorsione.
I valori assoluti visualizzati su grafico sono così bassi perché basso è anche il livello della risposta complessiva, inferiore a 85 dB su tutta la banda.
Per valutare la distorsione va considerato quindi la differenza, in dB, tra il valore della curva di risposta e quello della curva di distorsione. Guardando il grafico, la distorsione di seconda armonica (curva rossa) è attestata mediamente ad un livello inferiore di circa -35/-36 dB rispetto alla risposta. Questo corrisponde ad una distorsione, nella gamma media, attorno al 2%, che poi scende di circa 5 dB nella gamma al di sopra di 2,5 kHz.
La distorsione di terza armonica (in giallo arancio) è più bassa, attestandosi intorno all’1,5%.

La risposta in ambiente è stata rilevata in una sala parallelepipeda, trattata acusticamente in tutte le pareti, larga 3,5 metri, lunga 5 e alta circa 4 metri.
Le casse sono a 3 metri tra di loro e sono installate sul lato corto dell’ambiente con poco spazio tra diffusore e parete sia destra che sinistra. Il tweeter è posto a 108 cm da terra.
La misura è stata fatta con tutti e due i canali in funzione, alimentati da rumore rosa scorrelato tra i due canali.
La risposta è piuttosto regolare, con una esaltazione della gamma media che diventa meno evidente nella misurazione a 30°, angolazione che porta un riallineamento della risposta su tutta la banda.

Nella risposta all’impulso si vede come ci siano due arrivi successivi al primo, che è quello dell’altoparlante più veloce, cioè il tweeter: il secondo, di ampiezza elevata, è sicuramente il woofer; la vicinanza dei due lobi significa che il suono proveniente da woofer e tweeter arriva quasi nello stesso momento, indice di un allineamento quasi perfetto dei due trasduttori rispetto alla posizione del microfono. Il terzo lobo, di entità significativamente minore (circa -20 dB) è causato quasi sicuramente dalle interferenze con il mobile. Complessivamente la risposta decade a livelli quasi inudibili già dopo pochi millisecondi dall’impulso iniziale.

Il modulo dell’impedenza, a causa della resistenza di valore elevato posta in serie al woofer, rappresenta un carico sicuramente facile per l’altoparlante. Tra l’altro le variazioni del modulo e della fase, nella parte media e alta dello spettro, sono molto contenute. Non dico che il sistema sia assimilabile ad una resistenza, perché questo non è, ma sicuramente le rotazioni di fase e sono contenutissime, e questo facilita ulteriormente la vita all’amplificatore collegato che non sarà sicuramente molto sollecitato.

Leggi la seconda parte del progetto…

Leggi la prima parte del progetto…

Scarica il progetto ElenaRS (.zip)