Direttivo - 2 parte

24 Nov 2009

di Stefano Cantadori e Lino Esposto

 

Egregio lettore,

Lino Esposto continua ad esplorare l’articolo sugli altoparlanti a gradiente di pressione, che Olson presentò nel 1972 ad una Convention dell’AES, illustrandone la teoria e riportandoci i risultati degli esperimenti pratici delle scorse settimane, nei quali coinvolge amici e malcapitati di passaggio.

Mettendo in fila quattro sub, hanno ottenuto una soluzione ipercardioide.

Dal momento che la rubrica è a me intestata, è mio dovere dare un contributo:

Avete notato che le stagioni non sono più quelle di una volta?

Direttività vò cercando, ch’è ‘sì rara...

Diavolo di un Olson, non contento di averci fatto riflettere sui principi base dell’acustica applicata, sul come ottenere un diagramma polare cardioide posizionando e ritardando a dovere le sorgenti (sub compresi), il Nostro ha voluto perseverare e ci ha descritto come è anche possibile ottenere una figura ipercardioide.

La cosa si faceva interessante, e anche incuriositi dalla lettura di un’interessante intervista a Davide Grilli, che descriveva come riusciva con il suo G.A.S.S., opportunamente regolato, ad ottimizzare l’emissione delle basse frequenze, abbiamo deciso di verificare se con poche unità elementari si riusciva a controllare il pattern polare dei subwoofer.

Dopo aver verificato ad orecchio la corrispondenza della configurazione cardioide in un ambiente ostile (leggi piazza circolare, colonnati, portici e anfratti, come descritto nella puntata precedente), ci è sembrato opportuno cominciare a buttare giù qualche numero..., con un po’ di metodo.

Così abbiamo riconvocato la squadra, devo dire un po’ in stile “Amici miei”, nel senso che ognuno ha raccontato cose inverosimili per liberarsi dagli impegni già presi con le consorti... le quali, ovviamente, non ci hanno creduto neppure per un millisecondo.

Per prima cosa occorreva uno spazio abbastanza aperto, possibilmente privo di troppe riflessioni, dove posizionare i subwoofer... mumble, mumble... Trovato! Con l’intercessione di Massimo, la Ciare ci ha messo a disposizione il grande piazzale antistante la Divisione Consumer, fornendoci anche la “scossa”.

Riccardo ed Eugenio hanno predisposto tutto l’hardware; non che avessimo bisogno di cose stratosferiche, ma tutte accuratamente verificate ed affidabili: quattro sub doppio 18” reflex, quattro amplificatori, un processore, un piccolo mixer, un notebook ed un buon microfono. A me è toccata la parte più difficile, cioè segnare i punti di misura dove posizionare il microfono: 0° front; 45° front; 90°; 45° rear; 0° rear. Tutti rigorosamente a 10 metri dalla sorgente.

Iniziamo a fare delle misure di rodaggio, utili per definire alcuni parametri fondamentali per l’attendibilità dei risultati. Colleghiamo un solo sub, con il microfono a 10 metri in posizione frontale, e lo pilotiamo alternativamente con i quattro ampli, per verificare che il microfono misurasse lo stesso SPL. Ottenuto questo risultato, alterniamo i quattro sub su uno degli amplificatori e controlliamo ancora che l’SPL si mantenga costante. Decidiamo di impostare la frequenza del segnale di test a 60 Hz, per minimizzare il rapporto tra la lunghezza d’onda del segnale stesso e le dimensioni del pannello frontale dei sub.

Cominciamo a dare i numeri:

Prima misura

Verifica dell’omnidirezionalità di un singolo subwoofer (ordine “0” secondo Olson)

Posizione microfono

0° front

45° front

90°

45° rear

0° rear

SPL [dB]

103

102

97

97

97

Mmmhh... omnidirezionale... una sega, come direbbe il mio illustre collega.

Effettivamente non è proprio come nella teoria, cioè stesso SPL in tutte le direzioni.

Perché?

Probabilmente per un insieme di fattori, il più significativo dei quali, in quel momento, ci è sembrato l’effetto mirroring del terreno, che agendo non solo sulle sorgenti ma anche sulle dimensioni del pannello crea una sorta di dipolo attenuato. A bocce ferme, però, con il raziocinio che lo distingue, il buon Stefano mi ha fatto riflettere su un aspetto che avevo trascurato: i sub non erano filtrati con un passa-basso, per cui le componenti armoniche, prodotte a frequenze più alte e quindi più direttive, si sommavano al segnale, di conseguenza il microfono rilevava questa somma unicamente nella zona front, lasciando al rear il solo segnale. Non c’è che dire, anche questa è una spiegazione decisamente plausibile.

Andiamo avanti:

Seconda misura

Verifica della figura polare cardioide (1° ordine unidirezionale secondo Olson)

Disponiamo un secondo sub dietro al primo, alla distanza di 143 cm (1/4 della lunghezza d’onda di 60 Hz) ed impostiamo un delay di 4,157 ms.

Posizione microfono

0° front

45° front

90°

45° rear

0° rear

SPL [dB]

104

104

101

90

87

Questa volta siamo un po’ più soddisfatti. Il cardioide viene verificato (e non poteva essere altrimenti), con una attenuazione rear/front di ‑17 dB.

Proseguiamo, che ci stiamo prendendo gusto:

Terza misura

Verifica della figura polare ipercardioide (2° ordine unidirezionale secondo Olson)

Disponiamo un terzo ed un quarto sub schiena a schiena con il primo ed il secondo, collegandoli in controfase. Manteniamo costante la distanza ed il ritardo ed andiamo a misurare.

Posizione microfono

0° front

45° front

90°

45° rear

0° rear

SPL [dB]

106

105

92

89

96

Con l’acustica non si bara! Questo è un ipercardioide vero, come quello che vediamo sui microfoni. Ma... eh sì, c’è sempre un ma di troppo, uff!

Il microfono, quando misura il rear, si trova più vicino ai sub posteriori, e questo potrebbe falsare i delay. Ok, mettiamo i sub posteriori sopra a quelli anteriori e misuriamo ancora.

Posizione microfono

0° front

45° front

90°

45° rear

0° rear

SPL [dB]

108

106

96

N.M.

93

Forse è questa la migliore configurazione, l’iper è diventato leggermente più panciuto, ma il rear è decisamente più coerente (quel N.M. sta per non misurabile, sotto la soglia del rumore di fondo).

Un ulteriore affinamento si può ottenere ritardando tra di loro i sub di ogni coppia, per compensare la distanza tra i centri di emissione.

Per il momento è tutto, ma prima di salutarvi permettetemi di ringraziare Riccardo ed Eugenio (Top Service), Massimo (Ciare).

Cordialità.

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