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

[Girmi]

Ma non è ancora chiaro?
Va sempre a finire ai diffusori, sia che sia erogata da un solo sia che lo sia da due ampli.
L'unica differenza è che nel primo caso il segnale amplificato sarà a banda intera e nel secondo saranno due a banda ristretta.
Ma, ripeto, l'ampiezza della banda amplificata non è in relazione diretta alla potenza assorbita né viceversa.


Ciao.

 

[Luciano Merighi]

credo occorra ricorrere all'elettrotecnica...
potenza = tensione al quadrato diviso resistenza

se si bi-amplifica con crossover a monte dei finali, avremo mediamente una potenza che sarà data utilizzando nella formula scritta sopra, il valore di tensione risultante dalla somma delle tensioni dei segnali inviati separatamente agli altoparlanti.

Esempio pratico:

bi-amp con taglio a 1500Hz

ampli dei bassi con escursione picco picco del segnale in uscita di 100V ovvero circa 35V RMS per una potenza RMS su 8 ohm di 157W

ampli degli alti con tensione picco picco di 50V ovvero circa 18V RMS e 40W RMS su 8 ohm

Se in un caso ideale, facessimo arrivare a ciascun ampli una sinusoide di frequenza ed escursione opportuna, potremo avere prima dei rispettivi clipping, una potenza equivalente data dalla somma delle tensioni RMS in uscita, applicata nella formula ovvero 351W RMS.

Se si usasse una amplificazione semplice, ad esempio con il solo finale prima dedicato ai bassi, avremo il clipping dei due segnali sommati, sempre e comunque a 157W

Nel caso reale, con segnali complessi scomponibili con Fourier in un insieme di segnali sinusoidali a specifiche frequenze, avremo comunque una prestazione in potenza mediamente maggiore della somma aritmetica dei due ampli coinvolti (la potenza è una grandezza quadratica...)

In sostanza la multiamplificazione con crossover a monte, significa sempre minor intermodulazione ma soprattutto maggior potenza disponibile in regime musicale...

In sostanza bis: posto che i bassi necessitano di ampli più potenti rispetto agli alti, una bi-amplificazione di 157+40W non è come un ampli singolo da 197W ma in regime musicale può equivalere ad uno fino a 351W.

 

[chiaro_scuro]

avremo comunque una prestazione in potenza mediamente maggiore della somma aritmetica dei due ampli coinvolti (la potenza è una grandezza quadratica...).....
.......soprattutto maggior potenza disponibile in regime musicale...

Ok, è quello che sapevo anch'io.

Anche se i vantaggi fossero inferiori mi sembrava comunque strano che in ambito pro si potesse sprecare energia così facilmente (non tanto per il consumo di energia in sè, quanto per i costi per fare ampli così voraci).

Tra l'altro la cosa mi conforta perchè sto pensando di farmi un diffusore a tre vie con un ampli per via e non mi sarebbe piaciuto avere quasi le stesse prestazioni di un diffusore monoamplificato (se Dio vuole, cioè se mio padre mi da una grossa mano, vorrei realizzare delle simil-Orion di Linkwitz).

Ciao.

 

[Girmi]

@ Luciano,
discorso teoricamente corretto ma che non tiene conto di un paio di elementi fondamentali.

Il primo è che un altoparlante elettromeccanico non è elettricamente paragonabile ad una semplice resistenza ma ad un più complesso insieme di componenti, di cui quella resistiva è solo una di queste.

Dal punto di vista elettrico, il circuito equivalente ad un altoparlante può essere rappresentato da un'induttanza posta in serie ad una resistenza e messe a valle di un condensatore, un'altra induttanza ed un'altra restistenza poste in parallelo fra di loro.
Quindi il carico che l'ampli vede non è una semplice costante.

Il secondo punto trascurato è il modo in cui lavora un crossover.

Quando parliamo di Fx, frequenza d'incrocio (1.500Hz nel tuo esempio), parliamo della frequenza alla quale si ha un dimezzamento della potenza proprio a causa dell'intervento del crossover.
Una Fx a 1.500Hz significa quindi che sia il woofer che il tweeter lavorano a - 3dB a quella frequenza.
In questo modo la somma delle due pressioni acustiche riporta a 0 dB la risposta del diffusore.
Questo succede a qualunque pendenza di taglio dove quello che varia è solo la vicinanza o meno del punto a 0 dB, nei rispetti domini, alla Fx.
Se guardi il modulo dell'impedenza di un qualunque crossover noterai come dalla Fx in su (per il passa basso) o dalla Fx in giù (per il passa alto) la curva si alzi tendendo all'infinito.
Per il resto, i domini dei due componenti rimangono separati e l'incremento o il decremento dell'uno non ha conseguenze dirette sul dominio dell'altro.

Il calcolo da te fatto, che alla fine porta ad un incremento di ca. 3 dB, troverebbe quindi applicazione solo in caso di assenza di un crossover, cioè sei i componenti lavorassero entrambi liberamente alla Fx, che però non sarebbe più una Fx ma una semplice frequenza e comunque riguarderebbe solo l'intorno di frequenze alle quali entrambi i componenti posso lavorare a 0 dB.

Se rivedi il calcolo alla luce di quanto sopra, vedrai che il risultato porta a quell'incremento di qualche decimo di dB a cui mi riferivo (e parliamo sempre in via teorica).


Ciao.

 

[chiaro_scuro]

Questo discorso vale per il solo crossover passivo o vale anche per quello attivo?

Ciao.

 

[luca156a.r]

In sostanza bis: posto che i bassi necessitano di ampli più potenti rispetto agli alti, una bi-amplificazione di 157+40W non è come un ampli singolo da 197W ma in regime musicale può equivalere ad uno fino a 351W.

Parliamo dell'attiva giusto?

 

[Girmi]

Questo discorso vale per il solo crossover passivo o vale anche per quello attivo?

Certamente, la Fx è sempre a -3dB.
Per massima precisione, la Fx dei singoli ap potrebbe anche non coincidere con la reale frequenza d'incrocio, quella cioè dove si intersecano le risposte dei due ap.
Questo può succedere ad esempio se vi siano picchi o depressione nelle risposte dei singoli ap in corrispondenza della Fx, in questi casi si può o inserire una cella di equalizzazione o semplicemente "aprire" o "chiudere" l'incrocio. In questi casi i due ap avrebbero tagli leggermente diversi e la Fx sarebbe solo una media dei due e trovarsi a valori diversi dai -3dB.
Ma dipende da caso a caso ed è una scelta progettuale sempre finalizzata ad avere gli 0 dB alla Fx.

Se ti interessa qui trovi altre info:
http://www.ciare.com/consumer/dispensepdf/Crossover.pdf

Nei cross attivi il discorso è lo stesso ma le possibilità operative estremamente più ampie.
La pendenza può arrivare a valori molto più alti, spesso è possibile un'equalizzazione parametrica, ecc…

In campo pro questa duttilità è necessaria perché ogni installazione ha caratteristiche uniche che possono essere molto più facilmente controllabili con un equalizzazione attiva.

Ciao.

 

[Girmi]

Parliamo dell'attiva giusto?

Se ti riferisci al fatto che i bassi abbiano bisogno di più potenza degli alti, è vero. Dipende dalla frequenza di incrocio.
Non so farti il calcolo, ma se cerchi in rete dovresti trovare delle tabelle esplicative.

Quello che devi comunque controllare è che l'amplificazione applicata non superi quella sopportata dagli ap, altrimenti rischi danni che possono andare dalla bruciatura di una bobina alla fuoriuscita della bobina dal traferro a lacerazioni delle sospensioni o del centratore.



Ciao.

 

[chiaro_scuro]

Non ci metterei la mano sul fuoco, ma il plug-in VST che uso per crossoverare il sub con i frontali ha il punto di incrocio a -6db (è un filtro Linkwitz-Riley).

Il resto del discorso era di mia conoscenza e credo che la bravura nel costruire un crossover sia proprio nel considerare il sistema altoparlanti/cassa/ambiente nel suo insieme.

Continua a non rimanermi chiaro il fatto che con un crossover attivo usando due ampli da 50W ottengo quasi la stessa pressione sonora di un un singolo ampli da 50W (ovviamente considerando un segnale a largo spettro e non la singola frequenza). Io continuo a ritrovarmi in quello che ha detto Luciano.

Ciao.

 

[Girmi]

A seconda del tipo e della pendenza, la Fx si può trovare effettivamente a -6dB, lo vedi anche nel PDF che ho linkato, ma se controlli in quei casi lo sfasamento è a 180° cosa che richiede l'inversione di uno dei componenti.

Per il discorso potenza ho trovato una delle tabella a cui mi riferivo proprio sul sito CIARE.
Vedi tabella 3.
http://www.ciare.com/consumer/dispensepdf/DiffusioneAcustica.pdf
non ho rifatto i calcoli ma effettivamente sembra confermare le linee di quanto scritto da Luciano.

Rimane il fatto che un diffusore dichiarato da 200w, anche applicando lo schema ripartitorio del PDF, non può trarre benefici, in termini maggiori pressioni, da una multiamplificazione la cui somma sia superiore alla tenuta del diffusore.

Ciao.

 

[Luciano Merighi]

non per insistere ma l'elettrotecnica non mente...

http://sound.westhost.com/bi-amp.htm

ai capitoli 1.4 e 1.5 viene illustrato e chiarito il concetto che avevo esposto...

Sempre riguardo l'argomento consiglierei la lettura del mitico Audio/Radio handbook edito da National semiconductor nel 1980, capitolo 5.

A metà degli anni '80 ho progettato e realizzato un sistema bi-amplificato: prempli con crossover elettronico integrato, finale 40+40W per i bassi e 15+15 per gli alti. Posso assicurare che la SPL indistorta prodotta andava ben oltre la performance del singolo finale dei bassi. Consiglierei di provare per credere...

 

[joe49sae]

Straquoto..altrimenti... perchè nel professionale si multiamplifica??

 

[chiaro_scuro]

non può trarre benefici, in termini maggiori pressioni, da una multiamplificazione la cui somma sia superiore alla tenuta del diffusore.

Questo lo davo per scontato.

Perfetto così, mi sarebbe dispaciuto "sprecare" ampli, canali della scheda sonora e soldi per non ottenere quasi niente in più

Ciao.

 

[Bart's box]

Credo che il caso, cosi' come dalla domanda originaria, sia la differenza fra applicare a un diffusore un ampli a tutta banda oppure 2 ampli, della medesima potenza, allo stesso diffusore, avente separazione tramite xover e associando uscite diverse a bande diverse, ingressi parallellati.
Mi sembra evidente che, nell'uno e nell'altro caso, avremmo il medesimo swing di tensione; ne puo' trovare validita' l'assunto del citato testo:
http://sound.westhost.com/bi-amp.htm
nella parte 1.4 ove parla, in riferimento alla biamplificazione attiva, di
Addition of Waveforms poiche', con ingressi in parallelo, il ragionamento perde di cognizione.
Non vedo, alla luce della domanda che era di applicare al carico la sua massima potenza (al di la se questa procedura sia, o meno, corretta), in quali condizioni il carico riceva una potenza doppia, corrispondente a ben 1,41 volte lo swing.

 

[luca156a.r]

nelle tabelle che avete linkato entrambi ci sono anche le misurazioni della distribuzione della potenza fra i morsetti in funzione della fx del crossover.





Ora, le mie CM9 hano 2woofer, un medio e un tweeter.
La frequenza di taglio fra i due morsetti è 350hz.


Ora, sando alle tabelle, nel mio caso sarebbe da applicare stessa potenza ai due morsetti. In tal caso peraltro sarebbe consigliaile la soluzione che dicevamo qualche intervento fa: cioè un finale stereofonico (100w x 2) dedicato ad ogni singolo diffusore. Massima separazione e sto dentro i 200w.
Però credo che le tabelle non calcolino che i woofer sono 2, quindi forse dovrei comunque dare più watt ai morsetti inferiori.
Come mi regolo?

 

[Luciano Merighi]

chiedo venia, effettivamente ho perso di vista l'assunto orignale, cioè che non si utilizza un crossover a monte degli ampli...

La multiamplificazione in questo caso non riesce ad offrire tutti i suoi notevoli vantaggi ma qualche beneficio rimane.

Con il crossover a valle, avremo certamente i medesimi swing di tensione permessi dalla singola amplificazione ma la differenza sarà nella corrente erogata.
L'ampli degli alti lavorerà con un carico che avrà impedenza elevata alle basse frequenze e quindi minor corrente da erogare. Siccome il maggior contenuto energetico è richiesto dai bassi, il suo alimentatore sarà sempre in grado di garantire la massima erogazione in potenza per le frequenze che ci interessano, senza che eventuali protezioni la possano limitare o altro.

Anche l'ampli dei bassi, filtrato a valle sugli acuti, potrà essere spinto un po' oltre il clipping perchè il filtro toglierà le armoniche ad alta frequenza inserite appunto dal clipping.

 

[Bart's box]

chiedo venia, effettivamente ho perso di vista l'assunto orignale

Anzi; i tuoi interventi hanno portato un po' di chiarezza sull' argomento.

Per i vantaggi che citi, nulla da eccepire; ricordo che, in alta frequenza (settore dal quale provengo), usavamo spesso la biamplificazione, nei circuiti ultralinear in classe a, ottenendo una riduzione notevole dei prodotti di intermodulazione e una uscita, ancora accettabile, un po' piu' alta.
Un saluto.

 

[misticman]

L'ampli degli alti lavorerà con un carico che avrà impedenza elevata alle basse frequenze e quindi minor corrente da erogare.
Anche l'ampli dei bassi, filtrato a valle sugli acuti, potrà essere spinto un po' oltre il clipping perchè il filtro toglierà le armoniche ad alta frequenza inserite appunto dal clipping.

In che cosa si differisce da quello che ho scritto sul msg #16?
Non era chiaro il testo che ho tentato di fare in forma descrittiva?

 

[Luciano Merighi]

in nulla... Magari "repetita iuvant"

 

[luca156a.r]

domandona: quanti danni se i due finali utilizzati per il biampli "orizzontale" hanno guadagno diverso?
Parlo tipo di 3db in più o tre in meno (che poi dovrebbe essere il doppio vista la scala dei db).
Proprio non si può fare eh?
Dopo superstudio dei finali mi era venuta la voglia di mettere un bryston sulle basse (2bsst2) o un pass e un gamut sulle alte.