X-Treme Audio HPS - Manuale (Pagina 3)

User’s manual
Tali valori di λ, paragonati alla dimensione fisica del sw, ne sancisco-
no la bassissima direttività, già assunta nel nostro modello omnidi-
rezionale. Ciò si verifica a meno di tecniche particolari che possono
essere utilizzate per “forzare” la direzionalità di un sw, indirizzando
meglio il suono (come nel caso del modello XTCARDIOID, sub a di-
rettività cardioide prodotto da X-Treme Audio).
Altro fenomeno legato alle dimensioni di
λ è l’interferenza. In gene-
rale, due sorgenti che emettono una frequenza precisa creano zone
d’interferenza costruttiva e distruttiva: nelle prime, i due contributi di
pressione sono “in fase”, con conseguente incremento della pressio-
ne acustica (il livello di pressione sonora, risultante da due contributi
di uguale ampiezza perfettamente in fase, è pari a quello della singola
sorgente + 6 dB); nelle seconde, i due contributi risultano in “oppo-
sizione di fase”, da cui l’attenuazione della pressione (due contributi
di uguale ampiezza in perfetta opposizione di fase idealmente si can-
cellano: -∞ dB). Queste due situazioni dipendono dalla differenza dei
cammini acustici relativi alle due sorgenti nel punto considerato.
L’interferenza, che nella parte medio-alta dello spettro non crea in
genere particolari problemi grazie alla veloce alternanza, spettrale e
spaziale, dei fenomeni di costruzione e cancellazione, assume inve-
ce nei sw un’influenza non trascurabile. Le “frange” d’interferenza
hanno in questo caso dimensioni macroscopiche e, come tali, sono
percepibili da un ascoltatore, che potrà constatare forti - e indeside-
rate - variazioni del livello di pressione acustica spostandosi da un
punto all’altro della zona sonorizzata.
3. Interferenza e accoppiamento mutuo
Altro fenomeno direttamente legato al rapporto tra λ e le distanze
in gioco è l’accoppiamento tra sw. Due sorgenti, poste a distanza
reciproca, inferiore o confrontabile con
λ, si “accoppiano”, nel senso
che l’erogazione di potenza acustica totale non è la banale som-
ma delle due potenze erogate singolarmente: la potenza acustica
dell’una dipende dall’attività dell’altra. In particolare, ciò deriva dal
fatto che la potenza acustica espressa dipende e dal moto vibratorio
della sorgente (che possiamo associare, nella pratica, al moto del
cono) e dall’andamento della pressione acustica totale in prossimità
di essa: alla pressione totale fronteggiata dal moto del cono parteci-
pa anche il contributo interferente delle sorgenti vicine. Mostreremo
con la seguente casistica come l’interferenza, analizzata mediamen-
te su tutto il campo acustico, può ben spiegare questo fenomeno di
accoppiamento in potenza.
a) Due sorgenti molto vicine rispetto a
λ nella banda considerata
(in pratica: distanza fra esse minore di λ/8): esse possono esse-
re considerate coincidenti da un punto di vista acustico, ovvero i
cammini acustici che le separano da tutti i punti dello spazio sono
praticamente coincidenti se si utilizza
λ come unità di misura. Ciò
porta ad una coerenza di fase su tutto lo spazio, quindi ad un in-
cremento di 6 dB rispetto alla sorgente singola. Questo incremen-
to di 6 dB di pressione acustica in tutti i punti dello spazio com-
porta un uguale incremento di intensità sonora (ciò vale in “campo
lontano”): calcolando il flusso dell’intensità su una superficie che
racchiude il sistema, si ottiene quindi un incremento di 6 dB della
potenza acustica erogata. Ebbene sì, la potenza acustica è qua-
druplicata
e, nel caso di sorgenti elettroacustiche reali, a fronte
del solo raddoppio della potenza elettrica assorbita. Due frasi per
abbozzare una spiegazione del fenomeno: l’impedenza acustica
“vista” da ogni sorgente è raddoppiata, e, con essa, l’efficienza di
entrambe; inoltre si può mostrare che i bilanci energetici tornano,
se si considera la bassa efficienza di un sw, ossia la bassissima
energia acustica rapportata all’energia posseduta dal cono e, in
buona parte, dissipata da esso. Si tenga presente che, nel caso
reale di due elementi appaiati, viste le dimensioni non nulle di un
subwoofer e le frequenze raggiungibili, un incremento di 5 dB rap-
presenta una stima più accurata dei 6 dB nominali.
b) Due sorgenti molto distanti rispetto a λ (in pratica: distanza mag-
giore di 5 λ): lo spazio sarà caratterizzato da un’alternanza di zone
d’interferenza costruttiva e distruttiva, con un incremento medio di
pressione di 3 dB. La potenza in questo caso è solo raddoppiata:
le singole potenze si sono semplicemente sommate, quindi le sor-
genti si possono dire disaccoppiate.
c) Due sorgenti poste a distanza reciproca confrontabile con λ (es.
due subwoofer distanti pochi metri): si potrà verificare, a seconda
del rapporto distanza/
λ, un accoppiamento positivo (incremento
di potenza acustica maggiore di 3 dB) o negativo (incremento di
potenza acustica minore di 3 dB).
d) Sorgenti vicine rispetto a λ ma con emissione in opposizione di fase:
la pressione è nulla (o “bassissima”) su tutto lo spazio, per cui la
potenza acustica è nulla (impedenza nulla, efficienza nulla: i coni non
riescono a comprimere l’aria ma solo a spostarla tra uno e l’altro).
Parte della casistica proposta si riscontra in figura 2.
Singola sorgente Due sorgenti accoppiate
Due sorgenti disaccoppiate
Due sorgenti accoppiate
in opposizione di fase
Fig. 2 Figure d’interferenza per diversi accoppiamenti
(SPL istantaneo)
4. Accoppiamento con l’ambiente
I fenomeni d’interazione con l’ambiente si possono spesso ricon-
durre all’interazione mutua appena vista, applicando il Metodo delle
Sorgenti Immagine. Esso ci dice che una parete piana, se sufficien-
temente estesa e riflettente, può essere interpretata come una sor-
gente gemella, o quasi, della sorgente reale e simmetrica ad essa
rispetto alla parete stessa (non diversamente da quanto avviene per
una sorgente luminosa posta davanti ad uno specchio).
Si consideri, ad esempio, un subwoofer appoggiato sul pavimen-
to: la sua sorgente immagine si trova immediatamente sottoterra,
ed è quindi ben accoppiata con esso. In questo caso l’efficienza
raddoppia, ma la potenza elettrica è immutata perché non abbiamo
aggiunto una sorgente reale. Rispetto al caso di due sorgenti reali
accoppiate, quindi, la potenza acustica è solo raddoppiata e non
quadruplicata; ma, poiché essa si concentra in un solo semispazio,
l’incremento d’intensità e pressione dato dal pavimento, rispetto ad
un’ipotetica situazione di campo libero, è nuovamente di circa 5 dB.
Stesso tipo di accoppiamento si verificherà ponendo il sw a ridosso
di una parete verticale (se sufficientemente estesa e massiccia).
La stessa parete posta a distanze leggermente maggiori (tali che la
distanza della sorgente immagine sia confrontabile con
λ medio) po-
trà generare cancellazione di potenza su alcune frequenze ed enfa-
tizzazione su altre, alterando il timbro e il tipo di “emozione” tipica del
sw utilizzato e dando, in questo caso, un contributo sensibilmente
inferiore ai 5 dB.
3/6