Sintoamplificatori, analisi tra potenza effettiva e volume relativo! Approfondimenti.

[kcris22]

Apro questa discussione in quanto mi piacerebbe approfondire un tema che ho in mente da un po' di tempo a dietro. Nel caso particolare mi piacerebbe analizzare che rapporto esiste tra la potenza effettiva di un amplificatore, nel nostro caso sintoamplificatore e il volume emesso dai diffusori.
Dopo aver letto una serie di approfondimenti ho capito che la calibratura corretta del livello dei diffusori avviene facendo riprodurre ad un singolo diffusore per volta un rumore rosa e regolare il livello in modo che esso emetta esattamente 75db misurati nella posizione di ascolto per mezzo di un fonometro opportunamente calibrato (mis. C, lettura lenta).
Da possessore di Onkyo la prima domanda che mi viene spontanea chiedermi è come un sintoamplificatore inizia ad emettere il suono di calibrazione. Con quale potenza? Esiste uno standard?
Esaurita la prima domanda continuo la mia analisi, seguito delle mie letture inserendo un nuovo argomento, quello del volume reference (anche noto come 0db). Un impianto con i livelli perfettamente calibrati dovrebbe (correggetemi se sbaglio) consentire un ascolto a volume reference con una pressione sonora pari a 105db e 115db per il canale lfe. Il volume reference sarebbe quindi quello adatto per l'ascolto delle tracce audio dei film al fine di poterle apprezzare così come il "regista" ha voluto.
Tralasciando i discorsi legati al trattamento acustico dell'ambiente mi viene da domandarmi quindi una questione abbastanza ovvia: se il volume reference quindi diventa uno standard per l'ascolto qualsiasi impianto è in grado di raggiungerlo, ovviamente ci sarà una differenza qualitativa tra impianti entry-level, medi o top, ma tutti potranno ascoltare a volume reference?
Mi rendo conto che la discussione è molto complessa, io non voglio semplificarla. Vorrei capire l'amplificazione del segnale come avviene in digitale. Inoltre vorrei quindi capire se alcuni amplificatori in assenza delle opportune erogazioni in watt raggiungeranno si il volume reference ma con l'introduzione di distorsioni nel segnale.
Vorrei capire come valutare se un impianto una volta raggiunto il volume reference stia erogando il massimo della sua potenza o se abbia ancora potenza residua.
Mi piacerebbe analizzare con voi alcuni aspetti quindi legati a queste tematiche.

[Nordata]

Non credo di aver capito tutte le tematiche o i tuoi dubbi.

Per prima cosa, verso la fine chiedi:

Vorrei capire l'amplificazione del segnale come avviene in digitale.

Nei normali amplificatori il segnale digitale viene convertito in analogico ed è questo che viene inviato agli stadi di potenza che lo inviano ai diffusori, quanto meno nella stragrande maggioranza delle elettroniche, fanno eccezione gli ampli con finali in Classe D (o altri nomi di fantasia).

In analogico si aumenta il livello del segnale pilotando i finali con tensioni di alimentazione elevate e capacità di erogare correnti altrettanto elevate, indigitale si fa la stessa cosa, solo che si adotta la tecnica detta PWM, con onda quadra trasformata poi in sinusoidale tramite un filtro.

Ma non è questo che interessa nel discorso che fai.

Tu parli del livello Reference che, dovrebbe essere di 75 dB SPL, ovvero un livello che viene misurato nel punto di ascolto tramite apposito fonometro.

Per poter avere una tale livello oltre alla potenza che l'ampli deve poter erogare senza problemi (senza distorsioni per un tempo abbastanza lungo) entra in gioco la sensibilità dei diffusori, ovvero a parità di potenza elettrica fornita agli altoparlanti il livello sonoro SPL che questi possono irradiare.

Pertanto può darsi che lo stesso ampli, nello tesso ambiente, possa essere in grado di erogare tranquillamente 75 dB con un certo modello di diffusore, mentre con un altro ci arriverebbe a malapena o non ci arriverebbe proprio.

Questo dovrebbe rispondere alla tua domanda circa il conoscere se un ampli che sta erogando un livello sonoro di 75 DB sia o meno al limite.

Se il diffusori sono molto sensibili può darsi che l'ampli stia lavorando a metà della sua potenza, con diffusori ostici ed un po' duri può darsi che sia quasi al massimo.

Conta anche l'acustica dell'ambiente: in una ambiente molto assorbente ci vorrà più potenza, stesso discorso per le dimensioni dell'ambiente e per la distanza di ascolto.

Comunque in una stanza di un appartamento normale è difficile arrivare ad ascoltare a 75 dB senza rischio di attirare le attenzioni di qualche vicino.

[kcris22]

Non credo di aver capito tutte le tematiche o i tuoi dubbi.

Per prima cosa, verso la fine chiedi:

Nei normali amplificatori il segnale digitale viene convertito in analogico ed è questo che viene inviato agli stadi di potenza che lo inviano ai diffusori, quanto meno nella stragrande maggioranza delle elettroniche, fanno eccezione gli ampli con fi..........[CUT]

Per quanto riguarda il discorso sull'amplificazione del segnale sonoro si tratta di un approfondimento direttamente connesso al discorso del rapporto tra volume e potenza erogata dall'amplificatore... mi interessa molto ma non vorrei divergere dal tema principale....

I 75db che si ottengono con la riproduzione del rumore rosa per la calibrazione dei diffusori non dovrebbe trattarsi del volume di ascolto ma solo di un livello di pressione sonora convenzionale per la calibrazione degli stessi diffusori.
In realtà il livello di pressione che si dovrebbe raggiungere durante l'ascolto è (se non ho letto male) 105db e 115db per il canale lfe!
Ovviamente da quello che ho capito in termini di potenza erogata e di livello di pressione sonora conta molto li parametro relativo alla sensibilità dei diffusori misurata ad 1mt. di distanza e con una potenza applicata pari ad 1W.
Giustamente come affermi tu alcuni diffusori con una sensibilità inferiore saranno più difficilmente pilotabili.

Quello che però vorrei appronfodire è se esiste un metro per la valutazione di quanta potenza a livello di ascolto reference stia erogando l'amplificatore e quindi quanta potenza residua resti.

Tutti i sintoamplificatori sono in grado di raggiungere il livello reference dopo aver effetuato la calibrazione a 75db?

[Nordata]

Sapendo che nel punto di ascolto ci sono 75 dB di SPL, conoscendo la distanza dal diffusore e la sensibilità dello stesso si può ricavare la potenza elettrica erogata dall'ampli su quel diffusore.

Più semplicemente la cosa la si può ricavare se l'ampli è dotato di VUmeter seri, ovvero che misurino il valore RMS dei Watt erogati, oppure la si può misurare disponendo di un buon voltmetro per B.F. con lettura RMS.

Riguardo al sapere se un ampli potrà arrivare ad erogare la potenza sufficiente non è cosa immediata, dipendendo da molti fattori: la sensibilità del diffusore, la distanza di ascolto, l'acustica dell'ambiente, bisogna anche stabilire con che tasso di distorsione e per quanto tempo la si deve erogare e se con tutti i canali pilotati o con uno solo.

Come puoi vedere troppe variabili, si potrebbe anche calcolarla facendo i calcoli inversi di quelli citati in apertura di post, ma anche qui: a che pro?

Tra l'altro non è detto, anche se dovrebbe essere così, che il livello audio di un BD o DVD sia poi sempre quello standard, basta un po' di differenza per avere in pratica un valore di livello in uscita diverso anche se la manopola del volume è posta sullo zero (tralasciando la precisione del fonometro usato per la calibrazione).

[kcris22]

Sapendo che nel punto di ascolto ci sono 75 dB di SPL, conoscendo la distanza dal diffusore e la sensibilità dello stesso si può ricavare la potenza elettrica erogata dall'ampli su quel diffusore.

Più semplicemente la cosa la si può ricavare se l'ampli è dotato di VUmeter seri, ovvero che misurino il valore RMS dei Watt erogati, oppure la si può ..........[CUT]

Supponendo quindi un diffusore frontale con sensibilità' pari a 98db e 4mt. di distanza dal punto di ascolto ne dovremmo dedurre che per erogare un livello di pressione sonora pari a 75db debba essere applicata dall'amplificatore una potenza P=1 watt : ((98db - 75db - 12db(distanza)) : 3) = 1 : (11 : 3) = 0,27Watt
Considerando che al raddoppio della potenza si ottiene un incremento di 3db ne otterremmo che per raggiungere una pressione di +30db rispetto al valore di calibrazione bisognerà' raddoppiare ben 10 volte il numero di watt erogati, quindi ne otterrei che P = 2^10 * 0.27W = 276.48W ben oltre il grado di tolleranza del diffusore.
Il ragionamento e' corretto?

[ebr9999]

Supponendo quindi un diffusore frontale con sensibilità' pari a 98db e 4mt. di distanza dal punto di ascolto ne dovremmo dedurre che per erogare un livello di pressione sonora pari a 75db debba essere applicata dall'amplificatore una potenza P=1 watt : ((98db - 75db - 12db(distanza)) : 3) = 1 : (11 : 3) = 0,27Watt
Considerando che al raddoppio del..........[CUT]

Direi che a 4 metri (in propagazione libera), una pressione sonora di 75dB corrisponde ad una sorgente a 98 db (vedi http://www.arpa.vda.it/en/agenti-fis...ce-di-acustica).
Considerano che la sensibilità di una cassa è misurata a 1 metro, i tuoi 98dB/W diventano 109db/W all'origine, quindi serve una amplificazione di +11dB, corrispondente a 1/(10*1.25), cioè 0.08 W
Per arrivare a 105dB a 4 m servono 128dB, quindi un amplificazione di 128-11-98=19db cioè (10x8)W.
PS: direi che il tuo conto non ha considerato che che la sensibilità è misurata ad un metro di distanza.
Se usi questo simulatore http://www.teleprodottistore.it/calcolatore_spl.html trovi gli stessi valori (il che può anche voler dire che abbiamo fatto entrambi gli stessi errori).

Conto spannometrico che vale poco, in quanto in ambiente aperto. Occorre anche considerare che una cosa sono 105dB con una cassa ed un'altra è 105dB con due frontali

[kcris22]

Direi che a 4 metri (in propagazione libera), una pressione sonora di 75dB corrisponde ad una sorgente a 98 db (vedi http://www.arpa.vda.it/en/agenti-fis...ce-di-acustica).
Considerano che la sensibilità di una cassa è misurata a 1 metro, i tuoi 98dB/W diventano 109db/W all'origine, quind..........[CUT]

Il mio conto tiene in considerazione la distanza a cui fanno riferimento i 98db. Ovvero sono partito da 98db a 1mt con 1watt. Semplificando, quindi trascurando il discorso ambiente, la fisica dell'acustica dimostra il principio che ad ogni raddoppio della distanza di ascolto il livello di pressione sonora diminuisce di 6db. Quindi ne dovrebbe risultare che a 4mt. con 1watt di potenza applicata dovrei ottenere 86db. Tale dato è peraltro confermato utilizzando il primo link che gentilmente mi hai indicato (nel caso particolare il secondo form del primo link)

[ebr9999]

Il mio conto tiene in considerazione la distanza a cui fanno riferimento i 98db. Ovvero sono partito da 98db a 1mt con 1watt. Semplificando, quindi trascurando il discorso ambiente, la fisica dell'acustica dimostra il principio che ad ogni raddoppio della distanza di ascolto il livello di pressione sonora diminuisce di 6db. Quindi ne dovrebbe risu..........[CUT]

Il discorso del raddoppio è corretto, ma si applica alla variazione dell'attenuazione.
Se convieni con il link dell'arpa, ad 1 m. sono -11dB, a 2 m sono -17dB (-11-6*1), a 4m sono -23dB (-11-6*2).
Mi sembra che la formula sia un po' più complessa di un semplice -6*2 corrispondente a 4 (e poi saresti a 3 metri da dove è misurata la sensibilità)
Occorre inoltre prestare attenzione che non essendo una funzione lineare non vale che f(x+y)=f(x)+f(y).
Quindi, probabilmente non sono stato chiaro, occorre valutare pressione sonora all'origine, e da lì calcolarla a 4 metri.

[kcris22]

Volevo segnalare all'occorrenza un'ottima applicazione che consente nello specifico il calcolo di quanto necessario!
http://cafgroup.org/Calculator/publish.htm

[ebr9999]

Volevo segnalare all'occorrenza un'ottima applicazione che consente nello specifico il calcolo di quanto necessario!
http://cafgroup.org/Calculator/publish.htm

Grazie,
Però richiede l'istallazione di
Windows Installer 4.5
Microsoft .NET Framework 4 Client Profile (x86 and x64)
e c'è un bottone per istallarli.
Vorrei capire se vale la pena: c'è una pagina di descrizione del tool?

[kcris22]

Grazie,
Però richiede l'istallazione di
Windows Installer 4.5
Microsoft .NET Framework 4 Client Profile (x86 and x64)
e c'è un bottone per istallarli.
Vorrei capire se vale la pena: c'è una pagina di descrizione del tool?

Ho fatto uno screen dell'applicazione... credo si dovrebbe capire di che si tratta...

[pace830sky]

Ho l'impressione che ci si riferisca alla certificazione THX come qui appresso spiegata:

http://www.acousticfrontiers.com/201...ference-level/

Vi leggo:

What does ‘Reference Level’ mean for home theater design?
1. Speakers and amplifiers must be capable of 105dB peaks
2. Subwoofers must be capable of 115dB peaks

Quindi i valori di pressione sonora indicati sono "di picco".

A questo punto sorge spontanea la domanda: che interesso ho ad avere una installazione casalinga "certificata THX"? E' certificata da me e tanto mi basta.

tanto per capire quanti sono 105dB:


Ma che, davvero stiamo parlando di emettere in casa mia un suono compreso tra "macchinario industriale" e discoteca"?