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Diffusori: introduzione alle misure

Guida di Gian Piero Matarazzo , pubblicato il 12 Dicembre 2019 nel canale AUDIO

“Una volta le misure sui diffusori venivano descritte come una sorta di "magia", realizzata solo nelle costosissime “camere anecoiche”. Oggi bastano un microfono, un computer e una scheda di acquisizione, per realizzarle anche in ambienti con dimensioni contenute”

Microfono, tempo e frequenza


Il microfono B&K 4133 inserito nel calibratore
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Per le misure "video" che riguardano luce e colori, come abbiamo illustrato nell'articolo sulle misure video, vengono utilizzati strumenti che "simulano" l'occhio umano, ovvero colorimetri o spettrometri, utilizzati in ambiente completamente oscurato e trattato in modo da ridurre ai minimi termini le riflessioni della luce in ambiente. Allo stesso modo, per le misure su diffusori e altoparlanti, sono necessari strumenti di misura che simulano di fatto il nostro sistema uditivo, con un set composto da "microfono", preamplificatore, analizzatore e, altrettanto importante, un ambiente con rumore di fondo ridotto, con dimensioni e trattamento sufficienti a ridurre le principali riflessioni. 


Schema di una capsula microfonica generale di B&K (link al documento)
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La membrana che è all'interno della capsula del microfono, trasforma le onde di pressione sonora generate dagli altoparlanti in segnali elettrici che vengono amplificati dal preamplificatore microfonico e infine acquisiti nel dominio digitale dagli strumenti di misura digitali moderni. In questo ambito, le grandezze fisiche che vengono utilizzate sono principalmente cinque: il tempo, misurato in secondi o millisecondi; la pressione sonora misurata in deciBel, la tensione del segnale elettrico in Volt, la potenza del segnale elettrico in watt, l'impedenza del segnale elettrico in ohm e la fase del segnale acustico in gradi. 


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Prima di illustrare le misure più "classiche" che coinvolgono acquisizioni digitali, è utile parlare della “risposta all’impulso”, che è una acquisizione dalla quale si generano tutte le altre. Chiariamo le modalità operative cercando di differenziare le misure “nel dominio del tempo” e quelle “nel dominio della frequenza”. Che cosa indicano queste due definizioni? La misura nel dominio del tempo ci dice che si sta acquisendo una grandezza, - tipicamente la tensione rilevata dal microfono - in un dato intervallo di tempo, che poi verrà analizzato; quella nel dominio della frequenza ci dice che stiamo mettendo in relazione la grandezza in ordinata, tipicamente una tensione oppure la pressione emessa dal diffusore, analizzando la sua variazione alle varie frequenze.

La risposta in frequenza, ovviamente, appartiene a questo secondo dominio, nel quale vengono analizzati spesso sia la fase, nelle sue numerose sfaccettature, che il ritardo di gruppo. Analizzeremo, per completezza, queste misure in un secondo tempo. Al dominio del tempo appartengono le misure di risposta all’impulso, la Time Energy e la risposta al gradino o Step Response. Comunque sia il dominio del tempo e quello della frequenza sono indissolubilmente legate da una operazione abbastanza complessa che si chiama “trasformata di Fourier” che è implementata tramite un algoritmo chiamato FFT (Fast Fourier Trasmorm) che si usa per passare dal dominio del tempo a quello della frequenza mentre si usa la “trasformata inversa di Fourier (IFT) ” per passare dal dominio della frequenza a quello del tempo.


Un tipico grafico di risposta in frequenza acquisito da un riproduttore audio
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La trasformata di Fourier è uno strumento che permette di "frazionare" un segnale in molteplici componenti più semplici da analizzare. Più nel dettaglio è possibile calcolare alcuni parametri come ampiezza frequenza e fase di segnali sinusoidali la cui somma torna a generare il segnale di partenza. E' dunque un mezzo per analizzare un segnale appartenente al dominio del tempo, che richiederebbe complessi strumenti matematici trasformandolo nel domino della frequenza semplificando così notevolmente l'analisi dello stesso. In particolare nel campo della gestione di segnali audio e video viene utilizzata la FFT acronimo di trasformata veloce di Fourier che è un algoritmo molto veloce per il calcolo della trasformata discreta di Fourier o DFT (acronimo del termine inglese Discrete Fourier Transform),  particolare tipo di trasformata di Fourier 

 

1) Diffusori: introduzione alle misure

2) Diffusori: misure di tempo e frequenza

​​​3) Diffusori: misure di impedenza e distorsione

 

 

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Commenti (6)

Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - Info
Commento # 1 di: marklevi pubblicato il 12 Dicembre 2019, 14:55
vorrei segalare questa discussione che ho iniziato sul forum di chf con tanti suggerimenti da parte dei più esperti, sulle misure anenoiche simulate in casa:

[B]https://www.costruirehifi.net/forum...f=62&t=9097[/B]
Commento # 2 di: Emidio Frattaroli pubblicato il 12 Dicembre 2019, 15:18
Seguendo quel link si arriva ad una pagina in cui viene chiesto il login... Non c'è nient'altro.

Si tratta di un errore? Se al contrario si trattasse di un forum privato, sarò costretto a rimuovere il link.

In alternativa, puoi porre i quesiti nell'area DIY del nostro forum che può essere letto senza bisogno di iscrizione:

https://www.avmagazine.it/forum/62-...struzione-e-diy

Emidio
Commento # 3 di: 1pixel pubblicato il 12 Dicembre 2019, 16:05
In attesa di leggere il seguito, riporto il link al bellissimo articolo citato di Emidio (del 2009... come corre il tempo) sulle misure in fotometria:
https://www.avmagazine.it/articoli/...rale_index.html

Io linkerei la citazione nell'articolo. ;-)

Cosimo
Commento # 4 di: runner pubblicato il 12 Dicembre 2019, 16:51
Iniziativa lodevole, attendo il seguito. Spero anche in una bella guida approfondita di rew!
Commento # 5 di: marklevi pubblicato il 12 Dicembre 2019, 18:54
Originariamente inviato da: Emidio Frattaroli;5011417
Seguendo quel link si arriva ad una pagina in cui viene chiesto il login... Non c'è nient'altro.

Si tratta di un errore? Se al contrario si trattasse di un forum privato, sarò costretto a rimuovere il link.



ecco ho rimosso. Serve il login per leggere.


Originariamente inviato da: runner;5011458
Iniziativa lodevole, attendo il seguito. Spero anche in una bella guida approfondita di rew!



Rew è ancora poco conosciuto in Italia. I più navigati usano Clio, Arta, etc...

Rew ed un Mic Usb danno accesso a quasi tutte le misure acustiche con poca spesa. Certo serve conoscenza di quello che si sta facendo ed organizzazione.
Commento # 6 di: lucabellomi pubblicato il 13 Dicembre 2019, 10:54

mi associo alle lodi per l'iniziativa ed auspico un tutorial completo su REW. La traduzione che si trova in rete è superficiale e non spiega a cosa servono e come si usano le varie funzioni.