Se biamplifico perdo la metà dei watt...ma è vero?

[luca156a.r]

Fra le varie prove che ho fatto con i diffusori che vorrei prendere (B&W CM9), ho provato ad aggiungere un finale sull'uscita pre dell'integrato che, per il momento, è al primo posto.
In pratica ho aggiunto un finale donizetti sull'uscita pre di un Maestro 70.
Il finale pilotava i morsetti bassi mentre l'uscita del Maestro andava sulle alte.
La prova mi ha lasciato stupefatto visto che biamplificando la scena diventava molto più solida con maggiore articolazione delle basse frequenze e maggior corpo alle voci. Un miglioramento notevole nel rendimento in generale.

A parte l'ultimo dubbio (cioè se aggiungere un finale ad un integrato o due finali ad un pre), mi sembra di aver capito che con la biamplificazione passiva, il crossover dei diffusori taglia metà dell'amplificazione.
Ad esempio, il finale che pilota i woofer, sarà sfruttato solo per l'amplificazione data al di sotto di una certa frequenza (quella di taglio per l'appunto).
Visto che per capire bene questo concetto ci vorrebberò delle congizioni di elettronica che non ho, chiedo a voi.
é vera questa cosa?
E il range di frequenza la cui amplificazione viene "tagliata", che fine fa?

Nella pratica cosa cambia? Sarebbe consigliato scegliere dei finali con maggior capacità di pilotaggio (magari raggiungendo o superando il limite consigliato per i diffusori)? Tanto se poi parte della potenza si perde....

[Bart's box]

Non sono sicuro di aver capito bene; se intendi che, aggiungendo un secondo amplificatore di pari potenza, per la biamplificazione, non ottieni un raddoppio della prestazione in potenza, allora e' cosi' (la potenza non raddoppia perche' i limiti del clipping rimangono allo stesso livello di quello che si otterrebbe con un solo finale).
Per quel che riguarda la banda non interessata (che fine fa), il segnale e' presente ai morsetti del diffusore, ma non viene dissipato perche' attenuato o bloccato dal crossover (questo in sintesi estrema).

Fra i vantaggi che si ottengono, diminuisce la distorsione di intermodulazione, in particolare quella di secondo ordine (battimento di 2 frequenze vicine in gamma media che danno, come prodotto spurio,una frequenza pari alla loro differenza)
Ma attendiamo anche pareri piu' autorevoli.

Ciao

[luca156a.r]

Supponiamo di avere diffusori da max 200w e due finali da 100w. Sfrutto tutta la potenza o quella che effettivamente pilota i diffusori è meno (150, 100 ect)?
Il fatto che i crossover non dissipino o assorbano la potenza tagliata significa che la "riutilizzano" nella gamma utile? Questa è la domanda.

[Bart's box]

Collegando 2 ampli da 100W, con ingressi in parallelo e uscite associate a bande diverse nel medesimo diffusore, la potenza, cosi' come utilizzata dal diffusore, e' di circa 100W (non varia lo swing di tensione rispetto a un solo ampli da 100W).
I segnali tagliati, essendo presenti solo come tensione e non come corrente (e quindi non dissipando potenza), non vengono utilizzati.
Non e' che la potenza rimanente sia sprecata, solo, con questa configurazione, non siamo in grado di produrla.

[luca156a.r]

Ah. Ecco.
Quindi, a occhio e croce, il 50% della potenza rimane inutilizzata. In pratica dovrei raddoppiare la potenza degli ampli per pilotare effettivamente con 200w (quindi applicando 400w in tutto, 200 per coppia di morsetti).
La configurazione con cui farei il collegamento è questa (ultima pagina).
Mi confermi la tua tesi?

[Bart's box]

Si....ovvero, non conoscendo quei finali, non posso che sostenere la mia tesi nelle sue linee generali.

[Girmi]

In pratica dovrei raddoppiare la potenza degli ampli per pilotare effettivamente con 200w (quindi applicando 400w in tutto, 200 per coppia di morsetti).

Non è esatto. Lo ha già spiegato Bart's box.
Se usi un solo ampli da 100 Watt, questo lavorerà su tutta la gamma di frequenza e se il diffusore avesse un efficienza, poniamo, di 90dB/1W/1m, alla massima potenza otterresti una potenza acustica pari a 110dB/1W/1m (100W= +20dB ca.)

Usando due ampli uguali, sempre da 100W, in biamplificazione, quello che ottieni è la ripartizione fra i due della gamma di frequenze di lavoro, cosa che apporta i già citati vantaggi, ma ai fini della massima potenza acustica esprimibile non cambia nulla praticamente (se non in misura contenuta) ed avrai sempre i 110dB/1w/1m massimi.

Solo un appunto riguardo la configurazione proposta nel PDF.
Solitamente nelle configurazioni biamp si usano finali di diversa potenza perché la sezione alti è di solito meno avida di potenza rispetto alla bassa, ovviamente dipende dalla frequenza di incrocio. Ad esempio un 2x100W per la sezione alti ed un 2X200W per la sezione bassi.
In quel caso la configurazione proposta è corretta.

Ma se gli ampli sono perfettamente uguali, forse è meglio assegnarne ognuno ad un diffusore diverso.
In questo modo la separazione fra i canali sarà totale e limitata solo dal pre.


Ciao.

[luca156a.r]

Usando due ampli uguali, sempre da 100W, in biamplificazione, ... ai fini della massima potenza acustica esprimibile non cambia nulla praticamente ...

Cioè, la potenza acustica è sempre uguale a prescindere dai watt?
Ma allora cosa cambia fra amplificare con 1w o con 100w?
Se ho capito bene, pilotando col massimo dei watt consigliati per il diffusore raggiungerò la potenza acustica massima senza distorcere mentre, se uso solo 1w, ci arrivo lo stesso ma sento soltanto frastuono (e butto pure via il diffusore).
Sempre se ho capito bene quindi, se per un diffusore viene consigliata una potenza da 50 a 200w, diciamo che l'ideale (per la qualità e non per la potenza acustica) sarebbe utilizzarne almeno 150 (diciamo con la sensibilità delle B&W).

Ma allora, in pratica, se il massimo consigliato è 200w, in amplificazione normale o biamp, non cambia nulla? Nel senso che il totale comunque non dovrà superare i 200w? O no?
Io avevo capito di dover anche aumentare un pò la potenza dei finali utilizzati col biamping (tipo un 200 sulle basse ed un 100 sulle alte).

PS: scusate l'ignoranza, ma che succede quando si superano i limiti consigliati? il diffusore esplode e lascia un fungo atomico in salotto?

[Girmi]

Prima di risponderti devo farti una domanda. Tu sai qual è il compito di un crossover?

Ciao.

[luca156a.r]

Certo. Tagliare le frequenze. Passa alto, passa basso o passa banda.
In macchina sto a giocarci tutti i giorni....solo che li è attivo e sta a monte dei finali. Quindi non mi ero mai posto il problema.

[Girmi]

Bene.
Quindi saprai che il segnale acustico è composto da una serie di frequenze udibili che per convenzione vanno da 20Hz a 20.000Hz.

Gli amplificatori sono studiati, a parte rarissimi casi, per avere una risposta che sia la più piatta possibile nell'intorno delle frequenze udibili.
Questo significa che sono capaci di amplificare un segnale acustico con la stessa identica potenza a qualunque di queste frequenze.
Quindi un ampli da 100W amplificherà sia i 20Hz che i 200Hz che i 2.000Hz o i 20.000Hz sempre di 100W.
Il risultato sarà una gamma 20-20.000Hz tutta amplificata di 100W.

Supponi ora di avere un diffusore a due vie, cioè un woofer ed un tweeter, e supponiamo che abbia una risposta piatta 20-20.000Hz ± 0 dB (è impossibile lo so, ma è solo per l'esempio).

Quando lo colleghi all'ampli tramite un unico morsetto è come se tu collegassi in parallelo i due componenti.
Sappiamo che in questo caso la potenza che arriva ai due componenti è la medesima.
Se non ci fosse un crossover tu sentiresti alcune frequenze suonare molto più forte di altre.
Il motivo non è una maggiore potenza applicata a quelle frequenze (abbiamo visto che i Watt sono sempre 100 a qualunque frequenza) ma perché alcune frequenze vengono riprodotte da entrambi gli altoparlanti, con un aumento della sola pressione sonora. In pratica più aria che si sposta dato che i "pistoni" a quelle frequenze sono due.

Ma nei diffusori c'è il crossover che ha il compito di assegnare ad ogni altoparlante al gamma di frequenze che gli compete attenuando (che significa togliere potenza) le altre.

Anche in questo caso il collegamento rimane in parallelo, ma non vi sono più le sovrapposizioni di frequenze, grazie al crossover, per cui la pressione acustica rimane costante su tutta la gamma.

Quindi, quello che fa il crossover in questo caso non è di ripartire la potenza erogata dall'ampli (100W) fra i due componenti (50W+50W), in un collegamento in parallelo ogni componente riceve pari potenza, ma semplicemente taglia le frequenza non utili a questo o quel componente (20-1.000Hz + 1.000-20.000Hz ad esempio).

Quando usi due ampli assegnandone uno ad ogni via, succede la stessa cosa.
Il crossover (che sia attivo o passivo non cambia nulla in questo senso) assegna ad ogni ap la sua banda di frequenza.
Il collegamento in parallelo in questo caso non c'è fra finale e diffusore, dato che sono collegamenti singoli, ma la ripartizione delle frequenze fa sì che a parità di potenza applicata dagli amplificatori separati, rispetto all'unico, la pressione sonora prodotta dall'intera gamma di frequenze rimanga invariata.

Ciao.

[chiaro_scuro]

la pressione sonora prodotta dall'intera gamma di frequenze rimanga invariata.

Quindi se io ho un segnale a 100Hz ed un altro a 3000Hz la pressione sonora massima sarà sempre la stessa che ci siano due ampli da 100W con un crossover attivo alle spalle o un solo ampli con crossover passivo a valle?
Mi sembra un po' strano.

Puoi chiarirmi meglio le idee.

Grazie.

Ciao.

[Girmi]

Come ho scritto sopra, qualche modesto incremento lo si ottiene visto che il segnale in ingresso, avendo una banda ristretta, riduce il carico di lavoro dell'ampli.
Ma credo lo si possa quantificare in qualche decimo di dB.
Ovviamente da valutare caso per caso, ma non parliamo certo dei +3dB che corrisponderebbero ad un raddoppio secco di potenza.

D'altra parte, prova a fare un ragionamento inverso.
Se la potenza erogata fosse direttamente proporzionale all'ampiezza dello spettro sonoro sulla quale viene, per così dire, "spalmata", dovremmo forse aspettarci che, a parità di potenza applicata e di efficienza, un diffusore capace solo di una risposta limitata, ad esempio 100-5.000Hz, suoni più forte di uno capace invece di coprire i 40-20.000Hz?

Ciao.

[Bart's box]

Quindi se io ho un segnale a 100Hz ed un altro a 3000Hz la pressione sonora massima sarà sempre la stessa che ci siano due ampli da 100W con un crossover attivo alle spalle o un solo ampli con crossover passivo a valle?

Nella pratica no, perche' non esiste crossover passivo che abbia attenuazione nulla (nemmeno in banda passante); ma se supponessimo il crossover costituito da elementi ideali, sarebbe proprio cosi'.
(vale per un segnale contenente un usuale inviluppo audio; per toni fissi,di uguale ampiezza, il discorso cambia)
Ciao.

[chiaro_scuro]

ad esempio 100-5.000Hz, suoni più forte di uno capace invece di coprire i 40-20.000Hz?

No, ma qui credo dipenda molto dall'efficienza del diffusore alle varie frequenze. Del resto perchè la pressione sonora media non si calcola su 20-20000 ma su una fascia più ristretta?
Considerando l'ambiente pro, sopratutto per le PA, poco incline a sprecare potenza mi sembra molto strano che lì la multiamplificazione sia la norma.
Devo approfondire un po' meglio il discorso.

Ciao.