Si sente spesso ripetere che le prove in batteria dei diffusori sono auspicabili per capire quale va meglio o quale va peggio in una predeterminata fascia di prezzo. Io non ho nulla da eccepire a questo tipo di test, che in genere sono gratificanti sia per voi lettori, con dei paragoni netti e brutalmente rapidi, sia per me, che ho l’occasione di vedere nello stesso momento le diverse soluzioni adottate dai costruttori per massimizzare le prestazioni, pur dovendo per forza operare un compromesso sul prezzo di costruzione e probabilmente, ma non è sempre vero, anche sul prezzo di vendita. Quando “il capo” mi ha chiesto cosa ne pensassi di una corposa prova in batteria, ho risposto immediatamente di si, ben sapendo quanto siano richiesti a gran voce questo tipo di test. Poi però me ne sono quasi pentito, perché credo che ci sia una sostanziale differenza tra come la concepisco io una prova in batteria e come i lettori più sanguigni se la aspettano, ovvero con un vincitore, e tutti gli altri vinti e perdenti, roba da  buttare al macero e bandire per sempre dall’olimpo dell’alta fedeltà. Beh, signori, non è così.

In una batteria di diffusori NON esiste un prodotto vincente e gli altri tutti perdenti, specialmente all’ascolto. Non solo non esiste, ma ragionevolmente non potrebbe nemmeno esistere oggi, Anno Domini 2011. Significherebbe ammettere che un progettista è bravo e che tutti gli altri nel progetto dei diffusori hanno acquisito la stessa esperienza del mio portinaio, pari esattamente a zero. Ieri un costruttore si sottoponeva volentieri a cicli di ricerca pesantissimi pur di riuscire a progettare e costruire un diffusore che suonasse meglio degli altri. Era questa qualità, l’essere più avanti degli altri, a costituire il vero ufficio marketing, quella cosa che faceva vendere tanti diffusori, possibilmente più degli altri. Negli anni d’oro dell’alta fedeltà mondiale esistevano soltanto costruttori con un laboratorio ricerche da favola, con sale di ascolto di ottime caratteristiche, un impianto come si deve e tanta musica, sotto forma di grandi e fragili dischi neri, che suonavano benissimo. E c’erano anche i diffusori degli altri, quelli da battere in qualità, ma dei quali si aveva stima e rispetto.

Non c’era posto per cantinari ed assemblatori che dalla sera alla mattina si ritrovavano progettisti per passione o perché investiti direttamente dal Padreterno di un potere speciale. Non a caso in quegli anni è stata prodotta quasi tutta la ricerca con cui ancora oggi si pensano e si costruiscono i diffusori. Oggi con la scusa che il mercato è profondamente cambiato la maggior parte dei costruttori semplicemente non fa più alcun tipo di ricerca e non  sperimenta niente di nuovo che non sia teso a risparmiare sulle spese vive per poter produrre i diffusori ad un costo minore. In una notissima casa costruttrice inglese sono stato nell’ufficio marketing più grande che io abbia potuto mai vedere. Un sacco di persone vestite in maniera inappuntabile, con tanto di Mandarina Duck, telefonino di ultima generazione e cravatta a tono. Del prodotto, di quello che dovevano vendere e della sua necessaria qualità sembrava non importare niente a nessuno. Fossero state pere, trapani elettrico o diffusori dal loro punto di vista era esattamente la stessa cosa. Senza anima.

Poi ad una fiera ti ritrovi a parlare col responsabile commerciale della B&W, Klipsch o altri marchi prestigiosi, e scopri che del prodotto conoscono tutto, dalla nascita all’ultima modifica apportata giusto tre giorni fa . E capisci perché si tratta di grandi marchi, che continuano a perpetuare la storia dell’alta fedeltà in nome e per conto anche di chi si è ormai seduto da tempo ad un marketing selvaggio, razionale magari, ma che ha perso la connotazione di un prodotto che nasce principalmente dalla passione per la musica. Oggi comunque c’è un sacco di software per poter realizzare le reti crossover, software automatizzato che non ammette errore nel disegno del crossover, software per effettuare le misure che tiene conto di tutte le possibili magagne e per i più seri software per dimensionare correttamente i complessi magnetici.

Se ieri occorreva una camera anecoica dalle dimensioni minime di 5 x 5 x 5 metri di spazio libero al suo interno oggi non è necessario spendere un milione di euro per fare le misure. Basta una sala, magari con le stesse dimensioni e con un trattamento minimo alle pareti per poter effettuare delle misure molto corrette e precise. Ma le differenze tra vecchio e nuovo dal punto di vista tecnico sono tutte qui, e sono tutte a vantaggio dei tempi moderni. Dal punto di vista pratico manca l’amore per le cose, sostituito da un freddo freddissimo grafico di produttività o di penetrazione sul mercato che spersonalizza tutto quello che si sta facendo.

Comunque, a parte questa discussione sulla costruzione dei diffusori cerchiamo di andare al dunque senza ulteriori deviazioni: come articolare una prova in batteria? Io vi propongo la mia soluzione e cercherò di argomentarla con dovizia di particolari cercando di essere quanto più chiaro possibile. Innanzitutto occorre suddividere i diffusori in categorie perché è del tutto inutile provare assieme un diffusore da stand di 200 euro ed un diffusore da pavimento da 20.000 euro: sarebbe un confronto inutile. Le possibili categorie in cui suddividere una prova in batteria potrebbe essere questa:

Tipologia

Diffusori da stand economici
Diffusori da stand di fascia media
Diffusori da stand di fascia alta
Diffusori da pavimento economici
Diffusori da pavimento di fascia media
Diffusori da stand di fascia alta

Mi sembra una suddivisione ragionevole, anche se magari una identificazione per prezzo può variare in più o meno qualcosa. Ci sarebbe poi una settima sezione, quella dei diffusori dal prezzo inumano, ma quella vela risparmio perché probabilmente poco utile.

Le misure, mi sembra ovvio, devono essere eseguite in condizioni costanti, stabili e soprattutto identiche per tutti i diffusori della stessa batteria, e notate bene che con ciò non voglio dire che ci si debba adattare per forza alle condizioni standard di misura adottate un po’ da tutti. Con i diffusori di dimensioni notevoli non ha nessun senso sistemare il microfono ad un metro di distanza dal tweeter e nemmeno essere ad un metro. Quello che conta è che i dati forniti siano resi direttamente comparabili. Ad esempio una misura eseguita in un ambiente anecoico, ove cioè vale la legge di variazione del livello col quadrato della distanza, si può eseguire, ove ce ne sia la possibilità, una misura a due metri di distanza a cui si aggiungono poi sei decibel di pressione per equiparare il dato a quella standard di sensibilità ad un metro.

Cui prodest questa ulteriore complicazione? Semplice, serve ad ottenere una risposta in frequenza più veritiera che ci fornisce qualche particolare in più e che per i diffusori da pavimento viene effettuata alla probabile altezza dell’orecchio nella posizione di ascolto. Non ci saranno risposte arrotondate o variamente smorzate come fanno quasi tutti per compensare le magagne della sala dove si eseguono le misure, giusto per non sottrarre affatto i particolari probabilmente più importanti alla visualizzazione della risposta stessa. Abbiamo deciso di effettuare la prima prova in batteria con dei diffusori di fascia media, dai quali nei casi migliori dovreste aspettarvi una risposta come quella della figura qui in alto, che rappresenta un andamento teorico del comportamento di un diffusore da stand.

In effetti non aspettiamoci affatto di trovare una situazione così idilliaca: i diffusori reali sono afflitti da una serie di gobbe ed avvallamenti caratteristici sia dell’andamento reale degli altoparlanti utilizzati e sia delle condizioni dell’incrocio tra gli altoparlanti effettuato dal costruttore. In generale le variazioni della risposta da questo grafico ideale si ritrovano in gamma media ed in gamma mediobassa, anche se a queste frequenze spesso si devono fare i conti con chi le misure le vuole fare ma non le sa fare proprio bene bene. La sensibilità dei diffusori, ovvero la pressione emessa ad un metro di distanza quando pilotate con un segnale di ampiezza nota e costante (solitamente 1 watt) varia, per i diffusori da stand, da 86 a 90-91 decibel col solito equilibrio imprescindibile tra sensibilità ed estensione.

Sul dato di sensibilità in genere si trovano le differenze maggiori tra i dati dichiarati dal costruttore e quelli effettivamente misurati, ma si sa che una sensibilità scritta su un depliant se è più elevata riesce ad interessare maggiormente il potenziale acquirente. La sensibilità che noi misuriamo è garantita dalla calibrazione cadenzata dei miei microfoni di misura, dalla media matematica che il software calcola automaticamente in un intervallo fisso di frequenze e dalla stabilità assoluta dell’amplificatore di misura, stabilità che viene controllata durante la misura stessa, con un astuto procedimento messo a punto nel nostro laboratorio.

La misura più facile da eseguire, quella che fanno tutti, ma proprio tutti quelli che eseguono misure. Questa prova ci indica i livelli di pressione raggiunti per ogni terzo di ottava e dovrebbe essere l’indice della linearità timbrica di un diffusore posto in ambiente. Vi dico subito che è una misura che mi convince sempre di meno. Va bene se bisogna indagare sul comportamento di un particolare ambiente ma non dice assolutamente nulla a proposito del diffusore. Voi che ne sapete del mio ambiente di ascolto e di quanto ci mette del suo in questa particolare misura? Io voglio misurare il diffusore per quello che è, non voglio aggiungere una ulteriore variabile costituita dall’ambiente. E non raccontate la storia che tutti gli ambienti di ascolto sono simili perché la realtà di tutti i giorni dimostra l’assoluta infondatezza di questa teoria.

Cosa rappresenta la misura a terzi di ottava? Rappresenta la somma dell’emissione dei diffusori con quella dell’ambiente, che in genere il microfono misura ad ogni acquisizione per un tempo che sembra molto breve ma che in effetti consente al suono di percorrere tra rimbalzi e riflessioni oltre trentaquattro metri. Trovare una misura alternativa sembra complesso ma non più di tanto, specialmente se si posseggono le basi minime per scrivere una procedura computerizzata che somma le risposte anecoiche acquisite a diversi angoli di misura e pesate secondo opportuni coefficienti. Cosa vuol dire questa frase? Semplice, che se eseguo la somma di venti risposte attorno ad un diffusore da stand assumerò certamente come più importante la risposta in asse moltiplicando la sua pressione per un coefficiente che vale uno, mentre la risposta eseguita, ad esempio, fuori asse di 90 gradi sul piano orizzontale avrà una importanza minore e sarà moltiplicata per un coefficiente molto inferiore ad uno.

Una volta eseguita la media di tutte queste misure potremmo ottenere un grafico che rappresenta, come fanno i terzi di ottava, l’emissione globale del diffusore senza che ci si metta l’ambiente a caratterizzare alcune porzioni di frequenza. Ci sto pensando, e più ci penso e più mi sembra una cosa fattibile. Appena ho un paio di giorni a disposizione senza che il capo mi stressi farò alcune prove e scriverò una procedura automatizzata per la mia nuovissima scheda di misura.

La misura dell’impedenza serve a verificare le condizioni di carico offerte dal diffusore all’amplificatore che lo piloterà. Notiamo che ci sono due curve, una nera ed una rossa. Quella scura mostra il valore del modulo al variare della frequenza con alcuni andamenti caratteristici come i picchi di impedenza ed alcuni valori minimi che stanno ad indicare le condizioni peggiori. Più l'impedenza diminuisce, più l'amplificatore "faticherà". Ovviamente non occorre allarmarsi più di tanto, perché raramente si scende a valori da attenzione, che so, sotto i tre ohm e vicino ai due ohm. La curva rossa indica invece lo sfasamento tra tensione e corrente ed è più sottile da interpretare.

In generale se pensiamo che un carico teorico come quello di una resistenza dovrebbe avere uno sfasamento uguale a zero in tutta la misura ci riesce difficile valutare quando uno sfasamento superi la soglia del cosiddetto “carico facile”. In effetti lo sfasamento da solo ci indica solo che per andamenti della curva al di sopra dello zero siamo di fronte ad un carico che tende ad assumere un andamento simile ad una induttanza mentre quando la curva della fase scende al di sotto dello zero i più bravi dicono che si tratta di un carico capacitivo, quello meno tollerato dagli amplificatori. Questa rappresenta come al solito una mezza verità che va interpretata. Uno sfasamento in area negativa deve essere guardato con diffidenza solo e soltanto se alla stessa frequenza il modulo è molto basso. In quell’intervallo di frequenze l’amplificatore faticherà più del solito a pilotare il diffusore ed ai livelli più elevati e continuati magari andrà in protezione.

 Vi ricordo però che è estremamente difficile che un brano musicale suoni insista su un solo gruppo di frequenze per un tempo così lungo da danneggiarsi. In Figura 2 potete vedere il classico andamento del modulo e della fase dell’impedenza di un minidiffusore accordato a 50 Hz. Come potete notare solo in gamma mediobassa il diffusore ha un modulo discretamente basso ed uno scostamento notevole della fase rispetto allo zero. Bene, in questo grafico notiamo che solo da 120 a 180 Hz l’amplificatore potrebbe faticare un po’ a pilotare ad elevate potenze questo diffusore, ma non credo che in giro ci siano molti concerti scritti solo per questo intervallo di frequenze.

Per quanto la risposta all’impulso e la step response,  derivata dall’impulso, siano quelle più difficili da interpretare e da commentare si tratta di una misura importante. Essa è rivelatrice di alcuni fenomeni che pur manifestandosi in un tempo incredibilmente breve definiscono in qualche modo le differenze operative tra i vari altoparlanti che compongono il diffusore. Letteralmente la step response dovrebbe essere la risposta ad un impulso a forma di gradino, che passa da una tensione bassa ad una alta. Nessun altoparlante e quindi nessun diffusore può sostenere ed emettere un segnale di questo tipo, ma a noi non interessa tanto quello che succede prima e dopo il gradino, ma piuttosto quello che succede durante la variazione di tensione. Ogni altoparlante del diffusore sotto test per mettersi in moto ha bisogno di un suo tempo in base alla massa della membrana da spostare, della forza effettiva del suo complesso magnetico e soprattutto della sua banda passante che è imposta soprattutto dal filtro crossover.

Nella prima figura, più in alto, vedete l’andamento teorico che ha l’impulso a gradino con un fronte di salita praticamente verticale e soprattutto univoco. La risposta al gradino reale è differente tra un tweeter, esteso in frequenza e dotato di una membrana leggerissima ed un woofer dalla membrana moto più pesante e da una banda passante limitata alle frequenze alte. Nella figura più in basso ho sovrapposto la step response di un tweeter colorata in rossa con quella di un midwoofer da 165 millimetri mediamente veloce e soprattutto filtrato a circa 3000 Hz con la curva colorata in blu. La differenza è drammatica in termini di velocità e di tempo di intervento.

Una ulteriore informazione riguarda la fase di collegamento dei singoli altoparlanti. Gli altoparlanti connessi in fase presentano il picco rivolto verso l’alto mentre il contrario avviene quando il componente, tipicamente il tweeter o il midrange, sono connessi controfasce. Ovviamente tutto diventa più difficile da intravedere quando nella misura della step response del diffusore gli altoparlanti emettono contemporaneamente. Ovviamente la coda più lunga con un andamento nella zona negativa molto dopo l’inizio della misura appartiene alla membrana del woofer.

Si tratta di una misura controversa per quanto riguarda il suo abbinamento ad una sensazione auditiva particolare eppure personalmente credo che sia una delle più importanti per riconoscere alcune caratteristiche del diffusore sotto prova. Si tratta comunque di una caratteristica non lineare dei dispositivi elettro acustici di generare frequenze doppie, triple, quadruple ecc. della fondamentale, specialmente quando il livello diviene elevato.  Innanzitutto la distorsione se eseguita con segnali sinusoidali puri e continui non serve praticamente a nulla, visto che la musica difficilmente reca tale forma d’onda in maniera prolungata. L’altoparlante in quanto dispositivo meccanico ha un modo di emettere armoniche del segnale fondamentale abbastanza diverso dalle elettroniche ed è sciocco accomunare soltanto dei valori percentuali, indipendentemente dalla variazione di livello del segnale di ingresso.

Quando un transiente musicale abbastanza intenso passa attraverso un diffusore raccoglie le non linearità di tutto quanto trova davanti a se prima di diventare pressione sonora. La distorsione in un altoparlante varia molto velocemente col livello, passando da qualche frazione percentuale a valori molto elevati soltanto sui picchi più alti e sebbene una misura possa facilmente misurarne gli effetti possiamo noi dire che quel segnale ha quella distorsione come se fosse una anomalia continua? Certamente no. Il segnale che occorre nelle misure di distorsione non deve essere continuo e statico ma variare molto velocemente di livello anche a costo di avere misure meno drammatiche. Potrà sembrare strano a chi da questo tipo di misure vorrebbe trovare il sangue che viene fuori dalle membrane.

Un altro aspetto spesso dimenticato di questa misura riguarda le vibrazioni e le risonanze della struttura del diffusore, che spesso si nascondono dietro picchi stretti ed intensi che sono scambiati per distorsione. Nella maggioranza dei casi che mi sono capitati è bastato semplicemente bloccare meglio il diffusore allo stand per ottenere la totale sparizione del fenomeno. Meglio certo che commentare una distorsione armonica che in realtà non esiste. In Figura 5 vi riporto il grafico di distorsione eseguito sulla Pure Acoustic. Come potete vedere la freccia rossa indica una vibrazione del box abbastanza evidente che l’analizzatore considera come una distorsione di tutte le armoniche. Vi faccio notare che per poter vedere queste caratteristiche del diffusore occorre una risoluzione della misura molto elevata, ovvero un sacco di punti misurati, con conseguente lunghezza della misura, abbastanza dissimile dai trenta o quaranta punti misurati dai comuni software e poi integrati graficamente: così ovviamente non si vede nulla.

Comunque la misura viene effettuata a livelli di pressioni notevoli senza le storture tipiche dei sensazionalisti. Ovviamente la seconda e la terza armonica costituiscono le distorsioni più importanti mentre solo raramente si presta attenzione alla quinta armonica, visto che la quarta per altoparlanti ben costruiti è quella sempre meno presente. Ci sono altri aspetti della distorsione legati alla forma d’onda del segnale di ingresso che spero di discutere su queste pagine quanto prima in un articolo verticale centrato su questo argomento.

Al pari delle misure l’ascolto in batteria deve essere strutturato organicamente e non lasciato ai gusti ed all’estro del momento. Ci sono diversi modi di fare un ascolto corretto in batteria: a classifica, dove si affrontano due diffusori alla volta, con semifinali e finali oppure in parallelo, ove per ogni caratteristica sonora scelta si ascoltano tutti i diffusori insieme. Probabilmente seguirò questo secondo metodo che da un lato  sembra leggermente meno brutale delle eliminatorie secche, e dall’altro concede più spazio ad un commento organizzato. Cerco di spiegarmi meglio.

Stilando un elenco di caratteristiche sonore da dover valutare posso trovare i brani che massimizzino quella caratteristica. Ad esempio per la gamma bassa, quella mediobassa ed il passaggio dall’una all’altra porzione di frequenze selezionerò (in effetti sono già selezionati da tempo) alcuni brani che saranno ascoltati con tutti i diffusori, così come per la gamma alta, per la correttezza delle dimensioni dello stage e per tutte le altre caratteristiche sonore che vado a questo punto ad elencare.

Tenuta (ove possibile) del basso profondo
Basso percussivo ed elettrico
Gamma mediobassa e voci profonde
Voci maschili, coro di voci maschili
Voci femminili, violini, chitarre e strumenti a fiato
Chitarre elettriche
Musica acustica e armoniche
Dettaglio ai bassi livelli
Dettaglio a livelli elevati
Larghezza del palco e dimensioni riproposte
Scena, profondità e rispetto dei piani sonori
Equilibrio timbrico generale
Sensazione di spazio attorno ai diffusori

Queste mi sembrano le caratteristiche più immediate per la valutazione dei diffusori ed ovviamente vi faccio notare che da una analisi eseguita in questo modo difficilmente viene fuori un vincitore assoluto e come dicevo all’inizio di questo articolo è naturale che sia così. Le B&W della fine degli anni ’80 avevano una dimensione dello stage orizzontale strepitosa ed un buon basso ma erano faticose in gamma altissima a causa sia dei tweeter metallici che delle resistenze del filtro crossover, ma non erano certo diffusori banali.

Quelle B&W se la giocavano alla pari con tanti altri diffusori che avevano una gamma alta molto pulita (Mission) ma un basso più carente o molto più smorzato (Kef) o ancora una scena  realisticamente profonda (Spendor, Mission). Ognuno di questi diffusori esprimeva un buon concetto di riproduzione, ma nello stesso tempo ognuno era caratterizzato dalla visione delle priorità che aveva il suo progettista. Per forza, non esisteva il marketing!

La pagella finale alla fine servirà alla valutazione dei vari aspetti emersi nel test, con una occhiata attenta e forse…accelerometrica del cabinet assieme al computo stretto degli accessori utilizzati o dei componenti del filtro crossover. Le varie differenze costruttive saranno evidenziate nel testo del test, se mi passate il gioco di parole mentre la tabella finale sarà sempre la stessa: 
 
Costruzione
Altoparlanti
Versatilità
Misure
Ascolto
Rapporto Q/P
 
Nell'articolo quantificheremo anche alcune delle caratteristiche rilevate più immediate come la sensibilità, il minimo dell'impedenza, l'estensione e la regolarità della risposta in frequenza, la distorsione. E raggrupperemo i risultati su vari istogrammi in modo che i prodotti in esame siano direttamente confrontabili, anche con altri modelli provati in passato.

Nei prossimi giorni chiederemo ai principali distributori di fornirci diffusori con prezzo compreso tra i 1.000 e i 1.500 Euro la coppia. Le sorprese comunque non finiranno. Alcuni dei diffusori che saranno protagonisti di questo test in batteria, potrete ascoltarli in alcuni dei principali punti vendita italiani, all'interno di veri e propri incontri di ascolto in cui confrontarvi anche con la redazione di AV Magazine.

Ed ora, corro a scaldare gli strumenti di misura...