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Teoria e pratica: dilemma di dB, poche idee e ben confuse...

di MeuroV85 [user #47861] - pubblicato il 17 dicembre 2017 ore 12:20
Buongiorno a tutti voi colleghi accordiani,
ho letto buona parte degli articoli sui diffusori con gran interesse, apprezzando molto i tecnicismi relativi alle considerazioni sui carichi di impedenza e i rischi di “failure”.
Altrettanto interessanti anche le considerazioni fatte su volume (dB) e potenza (watt) e di conseguenza anche sull’impedenza (ricordo dai corsi di fisica che Potenza è tensione al quadrato fratto resistenza o “impedenza” se si tratta di AC).
Detto ciò, vi porgo una questione che vorrei chiarire con voi: poniamo di avere, come nel mio caso, un Fender Bassbreaker 007 combo. 7 Watt di potenza massima e un canale per diffusore da 8 ohm di impedenza minimi da utilizzare.
Se volessi incrementare i dB del combo con diffusore e.g. Bugera 112 TS (che se non ricordo male è da 8 ohm e con cono da 12 pollici), ho sempre comunque 7 watt, quindi non posso contare su guadagni di potenza dovuti a eventuali variazioni di impedenza (tuttalpiù che, non essendo a mosfet ma valvolare, non ho guadagni additivi).
Oltretutto collegando il diffusore, si disattiva il cono del combo. Quindi continuo ad avere un solo cono che spara fuori pressione.
Deduco quindi che l’unico incremento che potrei avere di dB sia con l’aumento dei pollici di cono (cono piu grande, più volume d’aria spostata, correggetemi se sbaglio). E l’efficienza del cono (ho sempre 7 watt… in uscita, quindi a far differenza, oltre alle dimensioni, credo sia soprattutto il rendimento elettromeccanico del cono).
Se optassi invece per diffusore a due coni (pur supponendo che mantengo l’impedenza a 8 ohm… Se le leggi della fisica non mi tradiscono, aumentando la resistenza, a parità di potenza assorbita, cala la tensione che, per un elettromagnete, vuol dire calare la corrente e quindi il campo magnetico espresso B=Li, dove L induttanza), che immagino lavorino in parallelo, cmq ho sempre 7 watt su due induttanze e se non ricordo male le leggi di Kierkoff, queste dovranno necessariamente avere impedenza per cono tale per cui il totale mi restituisca 8, quindi coni con un’impedenza inferiore al singolo cono del caso “Bugera”. Ergo, a parità di rendimento dei coni e dimensione, non ho risolto nulla.
C’è soluzione , mi domando quindi, mantenendo i 7 watt di ampli valvolare, di incrementare percettibilmente l’uscita in dB del mio sistema?
Scusate se son stato prolisso, ma volevo esporvi il ragionamento nei dettagli perché se un errore ho fatto nelle mie conclusioni, vorrei capire con voi “dove “ si è inceppata la “macchinetta” delle mie elucubrazioni…
Grazie a tutti! Ciao!
Mauro
 
 
 

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di fabrimix1 utente non più registrato
commento del 17/12/2017 ore 14:16:11
Allora, anzitutto un chiarimento:
Quando linki due coni li puoi linkare in serie o in parallelo. In serie le impedenze si sommano, mentre in parallelo seguono la regola (R1*R2)/(R1+R2), che nel caso le impedenze siano uguali tra i due coni, significa che l'impedenza totale si dimezza. In altre parole per ottenere 8 ohm puoi utilizzare due coni da 4ohm in serie o 2 da 16ohm in parallelo. La potenza invece è sempre uguale al doppio della potenza del cono meno potente. Il rendimento totale è invece uguale a quello del singolo cono, ovvero aumentando il numero dei coni non aumenta il rendimento totale; al limite può variare la proiezione del suono nell'ambiente.
Il discorso della dimensione del cono influisce invece sul contenuto armonico, ma non sul rendimento, quindi due coni di dimensione diversa ma di pari rendimento suoneranno con timbri diversi, ma con lo stesso identico volume.
In altre parole, il numero dei coni e la loro dimensione non influiscono minimamente sul volume finale. Quindi se vuoi più volume l'unica cosa che puoi fare è utilizzare anche un solo cono ma con rendimento più alto.
Spero di essere stato chiaro.
Rispondi
di fabrimix1 utente non più registrato
commento del 17/12/2017 ore 15:15:35
Comunque, leggevo che il tuo ampli è equipaggiato con un ten30 da 95dB/w/m, che è una sensibilità moooolto bassa! Con una cono tipo Vintage30 o g12t da 99dB/w/m dovresti avere un aumento di volume davvero considerevole!
Rispondi
di Inglese [user #31999]
commento del 17/12/2017 ore 15:26:54
Anche io ci ho ragionato un po' proprio per capire cosa si può tirar fuori da un mio 7W.
Se guardiamo i dati richiesti modelli elettrici non ne esci... ammesso di far lavorare l'ampli sul carico nominale qualsiasi configurazione è equivalente.
Il problema credo sia proprio il modello che è semplificato.
Solo due spunti che vorrei approfondire (non l'ho fatto, rimangono solo domande):
- l'efficienza è data a determinate condizioni, 1W, ma è lineare con la potenza? O è una curva? Sicuramente verso la saturazione si appiattisce quindi potrebbe esserci una condizione dove 5W su due coni generano una pressione diversa da 10W su uno solo.
- la percezione in condizioni d'uso normale non è a 1m di distanza e perpendicolare al cono quindi la configurazione coni-cassa è sicuramente un fattore importante
Rispondi
di fabrimix1 utente non più registrato
commento del 18/12/2017 ore 02:28:25
L'efficenza dipende dal tipo di costruzione dell'altoparlante ed è quasi totalmente indipendente dal wattaggio. Si possono trovare coni da 200w che spinti a manetta suonano meno di un cono da 30w.
Rispondi
di Inglese [user #31999]
commento del 18/12/2017 ore 07:22:55
Io mi riferisco alla curva efficienza/potenza di un dato cono. Non è affatto scontato che sia un legame proporzionale.
Rispondi
di mi_diverto utente non più registrato
commento del 17/12/2017 ore 21:03:30
In realtà raddoppiando i coni raddoppi il volume percepito. Ti linko un articolo che ho trovato interessante.
vai al link
Rispondi
di fabrimix1 utente non più registrato
commento del 18/12/2017 ore 02:17:24
Sbagliato. Dimezzando il carico aumenta il volume, ma se su un finale da 8ohm piazzi 4ohm di carico il finale va a farsi fottere dopo 2 secondi! Il discorso dell'articolo è valido più che altro con finali a transistor, dove non c'è trasformatore d'uscita e a seconda del carico varia la potenza dell'ampli. E comunque non dice che se raddoppi i coni aumenta il volume, ma dice che se abbassi il carico puoi (teoricamente) avere più watt. Ma se si rimane con la stessa impedenza, puoi avere 1, 2, 4 o anche 200 coni che il volume non cambia. Devi aver frainteso.
Rispondi
di mi_diverto utente non più registrato
commento del 18/12/2017 ore 04:51:16
Forse mi sono espresso male....
Raddoppiando i coni a parità di impedenza, raddoppi il volume. Non lo dico io, ma una formuletta...
Pressione a (1) metro = efficienza di un cono + 10*log(potenza del finale*numero dei coni)
Significa che ottieni un raddoppio del volume quasi esatto.
Rileggi bene l'articolo fino in fondo.
Devi avere frainteso tu...

Rispondi
di Inglese [user #31999]
commento del 18/12/2017 ore 07:27:05
Non è mica giusta... non ha senso.
È come dire che lo stesso cono montato sullo stesso ampli produce la stessa pressione sonora sia da solo (quindi a piena potenza) sia in coppia (quindi ricevendo metà della potenza).
Rispondi
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di mi_diverto utente non più registrato
commento del 18/12/2017 ore 11:56:05
La superficie radiante raddoppia, e parlando di superficie l'aumento è quadratico.
Vediamo se riesco ad essere chiaro, se raddoppia la sup. sonora (da 1 a 2 coni, o da 2 a 4 coni) si dovrebbe avere un'incremento di 6 db. In realtà, l'aumento è di soli 3 dB naturalmente dato che i W si dimezzano. Supponiamo di avere un ampli da 100 watt su un singolo cono e poi su due (naturalmente con impedenza totale uguale): nel primo caso tutta potenza dell'ampli viene erogata su cono soltanto, nel scondo caso abbiamo 50 watt che vengono erogati su ognuno dei 2 coni. In questa ultima situazione (2 coni) ogni altoparlante renderà con una pressione sonora inferiore di 3 db rispetto al caso in cui si utilizzi un cono singolo, e questo perchè riceve metà potenza (50 W anzichè 100 W). Alla fine però, siccome radoppia la sup. sonora, si devono aggiungere 6db, ottenendo un aumento di 3 db. Quindi se il cono ha 100 db con 1 watt, una cassa con due coni da 100 db con 1 watt suona con 3 db in più: 100db - 3 db (metà potenza su ogni cono) + 6db (raddoppia la sup. sonora) = 103 db. Un sistema a 4 coni renderà 3 db in più di un sistema 2, quindi 106 db.
Rispondi
di Inglese [user #31999]
commento del 18/12/2017 ore 14:21:18
Non sono ancora convinto, ho ripassato velocemente alcune cose ma non trovo riscontro di quanto scrivi.
Ti spiego il mio ragionamento e vediamo se troviamo la soluzione...
Il parametro usato per definire la sensazione di volume è il livello di pressione sonora SPL, espresso in dB poichè è un rapporto e più precisamente definito come 10*log10(p^2/p0^2) oppure 20*log10(p/p0).
E da qui già nascono mille imprecisioni dato che se sommo due sorgenti non coerenti (il classico esempio anche se non si specifica che si considerano non coerenti) sommo i quadrati e quindi ho +3dB di SPL mentre se sommo sorgenti coerenti uguali sommo i p quindi avrei +6dB SPL.
Ma se l'efficienza di un cono è l'espressione del legame tra potenza elettrica e potenza acustica o intensità acustica a parità di superficie allora il legame da guardare è una proporzione tra potenza elettrica e quadrato delle pressione; è questo, se è corretto, che fa la differenza rispetto a quanto detto sopra in merito alla somma di sorgenti.
Inoltre dico che possiamo parlare di potenza acustica e intensità acustica tralasciando la superficie perché la interpreto nei modelli come superficie dell'onda di pressione che considera la sorgente puntiforme e il pattern di emissione sferico o semisferico che sia e non la superficie dei coni che ad una distanza tale da poter usare i modelli non si può considerare.
Quindi a pari potenza elettrica se ho due coni ho due sorgenti con metà del p^2 e quindi con un livello di pressione sonora ciascuno -3dB.
Se sommo le sorgenti ho comunque la somma dei quadrati e quindi +3dB con un saldo nullo rispetto ad una unica sorgente.
Possibilissimo che da qualche parte abbia sbagliato ci sarebbe da riprendere meglio la teoria.
Rispondi
di mi_diverto utente non più registrato
commento del 18/12/2017 ore 22:07:50
non possiamo considerare la sorgente sonora puntiforme nel nostro caso, se così fosse a parità di potenza un cono da 2" o uno da 12" dovrebbero avere la stessa pressione sonora.
Facciamo qualche esempio: consideriamo il nostro amplificatore collegato alla cassa con un solo cono.Poniamo di avere 70W e che ipoteticamente il cono abbia una SPL di 100 dB a 1W/1M

Pressione a (1) metro = 100 + 10*log(70*1)=118,5 dB

Alla cassa con due coni:

Pressione a (1) metro = 100 + 10*log(70*2)=121,5 dB

E alla cassa con 4 coni:

Pressione a (1) metro = 100 + 10*log(70*4)=124,5 dB

Con 2 coni la pressione sonora aumenta di 3dB, e con 4 coni abbiamo ancora un aumento di 3 dB...
Rispondi
di Inglese [user #31999]
commento del 18/12/2017 ore 22:42:21
Capisco che se applico quella formula il risultato è come dici ma secondo me la formula è sbagliata.
Non ha senso, non si sommano grandezze in dB così, non si fa il logaritmo di una potenza, non torna prima di tutto con le unità di misura.
Se vogliamo parlare di grandezze acustiche dobbiamo usare formule di acustica dobbiamo restare nei modelli di acustica.
E poi si, un cono da 2" e uno da 12" se hanno la stessa efficienza producono lo stesso livello di pressione sonora per definizione (infatti è difficile che abbiano la stessa efficienza).
Non dico che il mio conto sia giusto ma usa le formule della letteratura accademica che per quanto ne so sono corrette.
Rispondi
di fabrimix1 utente non più registrato
commento del 18/12/2017 ore 08:25:0
Si...a parità di impedenza del singolo cono, non a parità di impedenza globale! Ma a parità di impedenza di singolo cono con 2 coni in parallelo significa un dimezzamento dell'impedenza!
Se fosse come dici tu, costruirebbero tutti ampli con 200 coni ed un solo watt di potenza: che senso avrebbero gli ampli da 100w?
Rispondi
di MeuroV85 [user #47861]
commento del 18/12/2017 ore 08:54:57
Esatto! Da ricordarsi che le leggi della fisica, per ora, negano la possibilità di creare energia dal nulla :-)
Cosa che penso nell'articolo di aver rimarcato abbastanza esplicitamente...
Rispondi
di mi_diverto utente non più registrato
commento del 18/12/2017 ore 11:58:05
Le leggi della fisica infatti spiegano molto bene l'aumento quadratico della pressione sonora al raddoppio della superficie radiante.... Leggi più su.
Rispondi
di MeuroV85 [user #47861]
commento del 19/12/2017 ore 08:59:04
Mettiamola così: tu hai un tubo con pressione X e portata Y. Poni che questo tubo si dirami in altri N tubicini che hanno resistenza idrodinamica R (Reynolds...).
Ora all'uscita dei tubi, ogni songolo tubo avrà portata inferiore al tubo di partenza (legato alla sezione), e se non ci fosse resistenza (mettiamola così, se non ci fosse "impedenza"), la pressione non varierebbe, aumenterebbe la velocità e si ridurrebbe proporzionalmente la portata in relazione alla sezione. La somma delle portate dei tubicini equivale a quella di partenza. Con la resistenza, cala la pressione, l'aumento di velocità è leggermente inferiore, ma la portat totale continua a essere la stessa (conservazione della massa)
Per lo stesso motivo (principio di conservazione) anche i bilnaci energetici devono essere rispettati (leggi della termodinamica classica e relativistica). Quindi se fosse vero che con la stessa potenza in entrata e la medesima impedenza totale, aumentando semplicemente il numero dei coni aumentassimo i db (i tubicini dell'esempio idrodinamico), allora io stasera metto 3 tubi all'uscita del mio contatore dell'acqua che spillo il triplo di acqua al comune allo stesso prezzo... :-)
Attenzione oltretutto alle somme logaritmiche, ci sono errori algebrici....
log(A)+log(C)=log(A⋅C)
log(A)−log(C)=log(AC)
Non siamo in base lineare
Rispondi
di MeuroV85 [user #47861]
commento del 18/12/2017 ore 08:52:04

di fabrimix1 [user #43172] - commento del 17/12/2017 ore 15:15:35
Comunque, leggevo che il tuo ampli è equipaggiato con un ten30 da 95dB/w/m, che è una sensibilità moooolto bassa! Con una cono tipo Vintage30 o g12t da 99dB/w/m dovresti avere un aumento di volume davvero considerevole!
________________________________________________________________
Grazie fabrimix1 per la risposta puntuale. Effettivamente risolvendo tutte le configurazioni di maglie di Kierkoff possibili mi ero reso conto che non ne venivo fuori: dal tuo discorso anche sul rendimento mi è arrivata conferma che i miei conti non erano sbagliati a riguardo. Quindi non mi resta che lavorare su rendimento e sensibilità del cono. Mi annoto il tuo tip (Vintage30 o g12t da 99dB/w/m) e vedo cosa trovo di buono per completare, eventualmente se avessi necessità, la mia configurazione attuale.
Ringrazio tutti
Rispondi
di Baden [user #39846]
commento del 18/12/2017 ore 10:34:36
Io con il tuo problema ho montato coni Eminence con sensibilità di circa 102 dB. Ti consiglio Eminence Governor o Eminence Swamp Thang, ti assicuro che la differenza di volume si sente eccome. Ogni 3 dB in più di sensibilità del cono è come raddoppiare la potenza dell'ampli.
Rispondi
di MeuroV85 [user #47861]
commento del 19/12/2017 ore 09:04:44
Ok, lo compro! :-)
Rispondi
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