Tu sei qui

Cross PC menù simulazione

Vedi tutto su:

Per il nostro esempio di simulazione ci serviremo dei dati del Woofer LS 155 ed il Tweeter TSW 27neo entrambi della Technology by Vifa

Per simulare correttamente un trasduttore è necessario conoscere le procedure di misura che hanno portato al grafico della risposta. Il metodo comunemente usato è quello in tensione, con il valore convenzionale di 2,83V, equivalenti a 1W su 8 Ohm resistivi con la risposta in frequenza misurata a 1 metro.

Perché la simulazione sia attendibile è necessario che tutti i trasduttori siano misurati con lo stesso metodo. Eventuali differenze vanno compensate adeguatamente.

Nel nostro caso è possibile notare come il woofer non porti alcuna indicazione sul grafico di risposta e quindi il problema va risolto andando a controllare lo standard di misura adottato dalla casa produttrice.

La Vifa adotta da qualche tempo il metodo classico dei 2,83V a 1 metro, quindi possiamo prendere per buono il grafico di risposta pubblicato. Anche il tweeter è della Vifa, ma la misura è stata evidentemente effettuata un po' di tempo fa, quando veniva usato un diverso sistema, infatti sulla sinistra del grafico è possibile leggere: "2,0V at 0,5m" quindi 2V di tensione a mezzo metro di distanza. A suo tempo feci tutti i calcoli, in pratica per la legge quadratica inversa la misura a distanza dimezzata dovrebbe essere 6,02 dB superiore ma, essendo la tensione ridotta a 2V, l'incremento da calcolare è esattamente della metà, cioè 3,01 dB. La misura va quindi scalata di 3,01dB e il dato di sensibilità dichiarato di 90-91 dB diventa quindi corretto, nonostante la curva indichi un livello superiore.

In mancanza di dati corretti sarà necessario procedere con la misurazione dei componenti, mentre eventuali misure effettuate in potenza (1W a 1m) come ad esempio viene fatto in Ciare, comporterà un complesso calcolo di adattamento, dato che la tensione erogata e quindi il livello sarà in funzione della Re del singolo trasduttore.

Per simulare con Cross un altoparlante è buona norma prendere dei punti di riferimento per poter tracciare una curva realistica.

Simulazione del woofer LS 155

Tralasciamo la curva al di sotto dei 200Hz perché comunque viziata dal tipo di carico (bisognerebbe simulare la risposta con Bass e riportarla in Cross)

Prendiamo alcuni riferimenti significativi facendo una media tra gli avvallamenti della risposta altrimenti non simulabili:

200Hz=86,5dB
800Hz=85dB
2KHz=87,5dB
4KHz=90dB
6KHz=91dB
8KHz=85dB
10KHz=80dB
20KHz=55dB

e, quindi, vediamo se è possibile simulare questo tipo di risposta. Va detto subito che il leggero avvallamento a 1000 Hz, subito seguito da una esaltazione a 2000 Hz è impossibile da simulare saremo quindi costretti a tracciare una curva media tra le irregolarità e tenerne conto in fase di progetto.

Per prima cosa apriamo la schermata della cella passa basso ed eliminiamo tutti i valori dei componenti del crossover impostati di default da Cross. Poi apriamo la schermata A di simulazione altoparlanti e compiliamo la sola colonna relativa al woofer, attenzione: il dato di Re di midrange e tweeter deve essere posto a zero.

Quindi, iniziamo a inserire alcuni dati come riportati dal datasheet e altri modificati al solo fine della simulazione (vedremo poi che anche i valori invariati dovranno essere adattati per la simulazione dell'impedenza).

Per maggiore fedeltà poniamo una Fs e un Qt più simile alla situazione reale del woofer caricato

Re=invariato
Le=invariato
Fs=70
Qt=0,7
Qm=invariato

quindi, iniziano i parametri di simulazione più particolari

Fa: è l'estremo della risposta in alto, una occhiata al grafico ci dice che si è tra 6 e 7 KHz, quindi mettiamo 6500
Qa: è il fattore di merito del passa basso naturale della risposta, guardando il grafico vediamo che in poche ottave, da 1 a 5 KHz, la risposta guadagna ben 10dB, ci troviamo quindi in presenza di una risonanza e il Q sarà sicuramente maggiore di 1, mettiamo quindi 1,5.
Dato l'OK a questa schermata dobbiamo inserire il dato di sensibilità e la pendenza della risposta:

  • come sensibilità mettiamo 86,5dB che è il dato di sensibilità preso come riferimento a 200Hz
  • la pendenza è il tratto che collega il passa alto (fs70 Qt0,7) con il passa basso (p.e. Fa6500 Qa1,5) Questo dato "piegherà" la risposta in basso o in alto a seconda delle esigenze poichè nella prima parte della risposta l'andamento è rettilineo e trascurando l'avvallamento a 1000Hz, si può ipotizzare una risposta piatta da 200 a 1000Hz, quindi la pendenza da impostare sarà 0 e l'esaltazione della parte alta sarà lasciata come funzione del Qa elevato.

Potete divertirvi voi stessi a simulare la risposta io ho impostato i dati così:

Fa =6100Hz
Qa=1,75
sensibilità 86dB
pendenza 0

Dato OK anche a questa schermata passiamo al diametro che andrà impostato in base alla risposta reale. Ritorniamo allo standard di misura della Vifa e vediamo che le tre curve plottate si riferiscono a misure effettuate a 0°,30° e 60°. per poter eseguire la simulazione è necessario "ingannare" Cross e fargli plottare la risposta complessiva del sistema, ove è possibile impostare l'angolo orizzontale.

Per prima cosa, come già raccomandato, i dati di Re degli altri altoparlanti deve essere a 0 altrimenti viene plottata anche la loro risposta. Poi si dovrà aprire il menù di sistema e porre a zero tutti i dati di distanza e offset relativi, in questo modo Cross pone il suo "microfono" esattamente sull'asse del trasduttore.
Quindi, bisogna aprire il menù di risposta e scegliere Complessiva, mettendo a 100 la distanza microfono e a 0-30-60° la risposta plottandola tre volte senza cancellare la precedente.

E' possibile notare che non è facile per Cross simulare la dispersione di una membrana conica e con profilo particolare, dato che viene applicato un calcolo teorico riferito a un pistone piano. Comunque, per avvicinarsi il diametro da impostare sarà di 85mm.

Simulazione del Tweeter TSW 27 neo

Per la simulazione del tweeter valgono gli stessi identici ragionamenti fatti per il woofer, quindi:

  • azzeramento del dato di Re per woofer e midrange
  • azzeramento dei dati di distanza relativa e microfono a 100 cm

Poichè la parte bassa della risposta sarà direttamente interessata dall'incrocio è buona norma curare il livello della risposta in quella parte, mentre in alto sarebbe anche possibile una certa approssimazione. Come punti di riferimento prenderemo il livello a 500, 1000 e 2000 Hz, oltre a curare l'andamento complessivo anche in alta frequenza.

Nella prima parte abbiamo visto come la risposta del Vifa sia più alta di 3 dB rispetto al reale e quindi i punti di cui sopra diventano i seguenti:

500Hz=67dB
1000Hz=80dB
2000Hz=90dB

la risposta corretta viene plottata inserendo i seguenti dati:

Fs 1800Hz
Qt 0,95
Fa 18000
Qa 0,9

la sensibilità sarà posta a 89,5 dB, la pendenza sarà +0,5 e per il diametro si seguirà lo stesso ragionamento usato per il woofer e il diametro da inserire sarà 28mm.
I dati di Re, Le e Qm sono per ora trascurabili e verranno utilizzati per la simulazione dell'impedenza.

A questo punto possiamo plottare le risposte dei due trasduttori insieme e vedere se vi è un margine di sovrapponibilità tale da consentire un filtraggio corretto.
Andremo nel menù altoparlanti e ripristineremo il dato di Re relativo al woofer, in questo modo Cross plotterà entrambe le risposte.

Poiché la sovrapposizione è abbondante e si estende da 1500 a oltre 5000 Hz direi che è possibile un filtraggio appena al di sopra della Fs del tweeter, indicativamente intorno a 2500 Hz. Inoltre la sensibilità del tweeter è notevolmente superiore a quella del woofer, quindi l'attenuazione necessaria lo aiuterà a dissipare parte della potenza inviatagli e gli consentirà anche una frequenza di taglio abbastanza bassa. Per realizzare un crossover è però di fondamentale importanza simulare correttamente l'impedenza dei trasduttori, quindi prima di pensare a uno schema di filtro è indispensabile compiere anche questo passo.

Un grosso grazie a Filippo (www.audiofanatic.it) che ha reso possibile la stesura di questo tutorial.

Pagina seguente

Ti potrebbe interessare anche