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Diffusori: impedenza e distorsione

Guida di Gian Piero Matarazzo , pubblicato il 23 Dicembre 2019 nel canale AUDIO

“Le misure, croce e delizia del tecnici che devono effettuarle e dei lettori meno tecnici che non riescono a capire cosa questi grafici ci raccontano, in maniera oggettiva, del comportamento dei diffusori. Spiegazione esaustiva dei grafici, uno per uno.”

Le misure in regime dinamico


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Le misure in regime dinamico sono rilevazioni appena più complesse non per il tipo di segnale inviato ai diffusori quanto per il modo con cui sono realizzati i segnali che sono inviati al diffusore. Questo tipo di misure vengono effettuate in genere per analizzare le non linearità del diffusore all’aumentare della potenza. Le non linearità sono tutte quelle forme di distorsione che si rilevano perché il segnale di uscita dai diffusori è differente da quello inviatogli. Il problema in questo tipo di misure riguarda…l’integrità del diffusore stesso. Vi faccio un esempio: immaginiamo di avere un diffusore che eroghi una pressione media di 82 dB, un diffusore particolarmente “sordo”. Bene, immaginiamo di voler effettuare, come facciamo sempre, la variazione di distorsione ad 80, 85, 90 e 95 decibel di pressione media. In particolare per effettuare la misura a 95 dB occorre fornire una tensione di 12,6 Vrms che equivale ad una potenza nominale di circa 20 Watt. Utilizzando una semplice sinusoide continua occorre amplificare la tensione al valore giusto, inviarla al diffusore e misurare la distorsione, ripetendo questa misura almeno sei volte per evitare che il rumore di fondo sia maggiore delle armoniche che vogliamo misurare.  Il trasduttore coinvolto da questa frequenza, woofer, midrange o tweeter che sia a seconda della frequenza che stiamo usando, In queste condizioni le bobine mobili degli altoparlanti si scaldano velocemente iniziando a comprimere il segnale fino a danneggiarsi definitivamente.


Figura 9
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Il rischio maggiore lo corre il tweeter che emette le frequenze da 2000 Hz fino al limite della misura, e che in genere è dotato di una bobina mobile di dimensioni ridotte. Ad  una analisi col segnale sinusoidale continuo a 20 Watt credo che pochi tweeter supererebbero l’esame senza rompersi.  Si adotta allora un particolare segnale, chiamato “burst”, fatto di una decina di cicli di sinusoide seguiti da un periodo di silenzio, per far raffreddare la bobina mobile. La durata del burst è inversamente proporzionale alla frequenza, così che maggiore è  la frequenza da misurare e minore è la durata “sotto sforzo” della bobina mobile. Nel nostro set di misura la misura a burst viene effettuata sulla distorsione armonica con segnali pre-registrati e dotati di un contenuto armonico inferiore di ben tre ordini di grandezza alla più bassa distorsione armonica mai misurata. Anche l’amplificatore di misura ha una distorsione estremamente contenuta. In Figura 9 potete vedere uno dei burst della durata di 50 millisecondi (50 millesimi di secondo) che viene usato per questo test in vece del segnale continuo. Riducendo la finestra dell’analizzatore a questo intervallo ridottissimo inganniamo lo strumento facendogli credere che il segnale sia continuo. Il segnale generato ovviamente è “zero crossing” ovvero che inizia e termina quando l’ampiezza del segnale vale zero.

 

1) Diffusori: introduzione alle misure

2) Diffusori: misure di tempo e frequenza

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