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ACUSTICA,
PSICOACUSTICA, IMPIEGO
E "SETTAGGIO" DI UN SISTEMA
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Diamo subito un’occhiata al comportamento del sistema a “Cardioide” per frequenze di centro banda diverse da 63 Hz (già vista nel precedente articolo). Infatti, poco senso avrebbe utilizzare un tale sistema se poi si ottenesse un’attenuazione posteriore solo riferita ad una porzione stretta di basse frequenze. Il risultato, in questo caso, non sarebbe certamente rapportabile all’onere sostenuto e soprattutto alle esigenze per le quali un tale “marchingegno” dovrebbe essere impiegato. Fortunatamente come potrete vedere dai grafici il sistema funziona e funziona bene per un’ampia porzione di basse frequenze.
Ricapitoliamo con le solite due immagini le “condizioni” della simulazione, Fig. 1- A1v Fig. 2- A2v2p
e di seguito osserviamo i grafici alle varie frequenze di centro banda seguiti dal commento, ricordandoci che sono ottenuti con il settaggio descritto nell’articolo percedente, vale a dire con un delay di 1,75 msec sul sistema posteriore invertito di polarità, avente il centro acustico posto a 60 cm posteriormente rispetto a quello del sistema che emette frontalmente. In questi grafici, per la prima volta da quando è iniziata la trattazione su quest’argomento, si tiene conto anche del livello prodotto dal sistema. In altre parole non sarà evidenziato un livello assoluto in dB SPL (riferibile soltanto ad un determinato diffusore), ma un livello di riferimento del grafico, 0 dB, riferito all’asse del sistema (X+), al contrario di quanto è avvenuto nei grafici sino ad oggi riportati, nei quali, in asse al sistema (X+), il riferimento corrispondeva al massimo livello ipotizzato. In altre parole, se prima nei grafici vedevamo le risposte polari evidenziate solo in attenuazione rispetto all’asse X+, nei prossimi grafici vedremo invece le risposte polari in attenuazione ed esaltazione rispetto a 0 dB preso come valore di riferimento in asse al sistema (X+). Mi rendo conto che questo passaggio, per ora, potrebbe apparire poco comprensibile, ma sono fiducioso che più avanti nell’articolo, osservando le immagini e leggendo la loro didascalia, apparirà evidente il senso della mia spiegazione. Questo diverso modo di riportare i grafici si rende necessario solo in questo caso per il semplice fatto che in un sistema “Cardioide”, che funziona per interferenza, la figura di dispersione polare cambia grandemente con la frequenza in funzione dei parametri geometrici ed elettroacustici, e può benissimo accadere, come vedremo, che il livello riferito all’asse, X+, sia inferiore rispetto ai livelli fuori asse. Se il grafico fosse normalizzato, come sin qui è stato rappresentato allo scopo di evidenziare la sola dispersione dei vari sistemi simulati, non sarebbe possibile evidenziare questo comportamento proprio del sistema a “Cardioide”. Fig. 3 – A2vP50 Fig. 4 – A2vG50
A 50Hz abbiamo una figura di dispersione molto simile, per non dire sovrapponibile, a quella di 63Hz vista nell’articolo precedente. L’unica cosa che potrete notare di diverso consiste in una leggera maggiore omnidirezionalità della dispersione verticale (linea rossa) dovuta ovviamente alla frequenza più bassa considerata Fig. 5 – A2vP80 Fig. 6 – A2vG80
Ad 80 Hz il grafico della dispersione orizzontale (linea blu) è ancora praticamente sovrapponibile a quello precedente, mentre il grafico della dispersione verticale si comincia a stringere, come anche il globo evidenzia, perché si riferisce ad una frequenza più alta, alla quale, come già spiegato ormai innumerevoli volte, la direttività aumenta a causa della dimensione del sistema.
Fig. 7 – A2vP100 Fig. 8 – A2vG100
A 100 Hz il comportamento rivela ancora una dispersione orizzontale sovrapponibile a quelle dei grafici precedenti. Il piano verticale evidenzia una dispersione via via più contenuta. Fig. 9 – A2vP125 Fig. 10 – A2vG125
A 125 Hz, mentre il grafico della dispersione verticale mostra quanto la dimensione del sistema influenzi la direttività che diventa ancora più contenuta, facendo una certa attenzione nell’osservare il grafico della dispersione orizzontale si comincia a notare un cambiamento rispetto a quelli precedenti. Il livello sugli assi –YZ, + YZ e –X è leggermente aumentato. Confrontate attentamente per rendervene conto. Questo significa che il funzionamento a cardioide del sistema comincia a venir meno. Fig. 11 – A2vP160 Fig. 12 – A2vG160
A 160 Hz, la direttività verticale è giunta al suo massimo utile prima dei lobi secondari, che certamente, appariranno per frequenze più alte fuori del regime di “Piston band”. La dispersione orizzontale si distingue un po’ di più da quella ottenuta a frequenze più basse. Si noti, infatti, come il livello sugli assi –YZ, +YZ sia quasi lo stesso presente sull’asse d’emissione +X. Si noti anche che il buco posteriore in direzione dell’asse –X tende a colmarsi, anche se in misura contenuta, rispetto ai grafici precedenti. In ogni modo, nonostante le prime avvisaglie contrarie, si può affermare che il sistema funziona ancora a “Cardioide”, con buona approssimazione al massimo teorico possibile. Fig. 13 – A2vP200 Fig. 14 – A2vG200
A 200 Hz la dispersione verticale presenta lobi secondari rilevanti che confermano come il funzionamento del sistema in questo piano sia uscito dal “regime di Piston Band” e quindi sia diventato meno utilizzabile se non si vuol incorrere in “effetti” indesiderati. La dispersione orizzontale comincia ad allontanarsi in modo più evidente dalle figure a “Cardiode” viste sin qui e il livello sugli assi –YZ e +YZ supera, anche se di poco, il livello riscontrato sull’asse d’emissione principale +X. Posteriormente continua il “riempimento del buco”. Anche il globo evidenzia un generale cambiamento rispetto alle figure di dispersione precedenti. Ma in ogni modo il sistema è ancora utilizzabile in modo utile sul piano orizzontale, mentre per migliorarne il comportamento sul piano verticale sarebbe sufficiente sovrapporre un altro subwoofer a quello considerato. Fig. 15 – A2vP250 Fig. 16 – A2vG250
A 250 Hz i grafici mostrano chiaramente che sia il piano verticale sia il piano orizzontale sono deteriorati rispetto alle condizioni ottimali che si cercano di ottenere dal sistema con l’impiego della configurazione “Cardioide”. Il piano verticale presenta importanti lobi secondari che raggiungono il livello sonoro presente sull’asse principale d’emissione. Il piano orizzontale vede una dispersione che definirei a “Cardioide schiacciato” nella quale il livello sugli assi –YZ e +YZ è circa 6 dB in più rispetto al livello presente sull’asse principale d’emissione. Questo in sostanza rende inefficace il funzionamento a “Cardioide” poiché, a parte una ristretta zona in direzione dell’asse posteriore –X, il livello per tutte le altre direzioni angolari è ben più elevato di quanto lo sia in asse. Fig. 17 – A2vP315 Fig. 18 – A2vG315
A 315 Hz il sistema mostra un’evidente degenerazione della sua dispersione verticale e orizzontale, così come anche appare evidente se si osserva il Globo. Rimane ancora il “buco” centrato sull’asse –X a dimostrazione che l’inversione di polarità ha un effetto rilevante sulla dispersione, ma ormai non c’è più traccia della figura “Cardioide” giacché il livello sonoro riscontrato ai lati, si può affermare, è complessivamente ben più alto di quello presente frontalmente. Inutile andare oltre in questa simulazione quindi, perché, fermi i parametri geometrici ed elettroacustici del sistema, a frequenze via via sempre più alte assisteremmo ad un progressivo deterioramento della figura di dispersione. Possiamo concludere come anticipato nelle prime righe, che la geometria e la regolazione implementate hanno dato luogo ad un funzionamento a “Cardiode” per un’ampia banda di frequenze basse, da 50 a 160 Hz, o addirittura 200 Hz se si accetta un minimo peggioramento nella figura di dispersione. Quindi l’utilità di tale sistema si può apprezzare per due intere ottave delle frequenze basse, in altri modi ben più difficili, se non impossibili, da controllare. Con quest’ultimo articolo finisce la lunga serie dedicata all’impiego e settaggio dei sistemi di sonorizzazione professionale alle basse frequenze. Mi auguro di essere stato sufficientemente chiaro ed esaustivo o quanto meno di aver stimolato i più all’approfondimento del tema che certo non pretendo di aver esaurito visti gli innumerevoli “dettagli” sui quali ancora ci sarebbe molto da scrivere. Voglio fare ancora una precisazione importante che tornerà utile a coloro che hanno iniziato o inizieranno a sperimentare nella realtà le numerose configurazioni presentate: - ricordatevi che grafici e calcoli, ove essi siano stati presentati, si riferiscono al funzionamento di sorgenti ideali quali le sorgenti puntiformi, mentre i diffusori reali non sono sorgenti ideali e differiscono anche sensibilmente per prestazioni e comportamento “acustico” -. Questo significa che ben difficilmente ritroverete i risultati delle simulazioni così come sono stati presentati. Ciò non toglie nulla alla validità della teoria e alla possibilità, applicandola in modo consapevole, di ottenere risultati anche migliori. Il “segreto” sta nel riconoscere la “vera teoria” che sta dietro alle configurazioni reali per poterla usare come traccia sicura e non prendere abbagli. In altre parole non esiste una sola applicazione pratica in acustica che si possa riconoscere al 100% nella teoria basata sul comportamento delle sorgenti puntiformi, utilizzate invece proprio per simulare e comprendere i fenomeni acustici, e quindi la grande difficoltà nell’ottenere risultati costanti, sta proprio nel riconoscere gli scostamenti dal comportamento teorico delle innumerevoli possibili configurazioni reali, comprenderne le cause che li producono ed intervenire di conseguenza. Ma questa è un'altra storia che fa parte del bagaglio personale d’ogni “tecnico” del settore. |
