www.audiofaidate.org

Argomento di moda: impedenza dinamica degli altoparlanti.
Tesi: gli altoparlanti in comportamento dinamico richiedono correnti più elevate di quelle richieste in regime stazionario
Antitesi: la corrente è determinata dalla tensione applicata (Vs) - la backEMF (Vb) divisa per la resistenza (R). Se la backemf dipende dalla velocità l'unica maniera di avere corrente maggiore di (Vs-Vb)/R è che la Vb sia invertita di segno, cioè che la velocità sia opposta al senso determinato da Vs. Ma quasto significa solo che l'inerzia dell'altoparlante è eccessiva rispetto alla velocità del segnale applicato e cioè che l'altoparlante sta alvorando fuori dalla banda di frequenze per cui è stato progettato.
Sintesi: a voi...

_________
Piergiorgio

Stranamente , non ho nulla da aggiungere alle parole di Piergiorgio.
Anche io credo che solo una energia "negativa" (inversione di segno) prodotta dal sistema altoparlante potrebbe aumentare la corrente istantanea impostata dal ampli, situazione però dura da riprodurre, proprio per le ragioni spiegate da lui. Ricordiamo che questo non solo non è dimostrabile con una semplice simulazione, ma io non sono mai riuscito a misurare nulla del genere con segnali in banda audio (banda di competenza del sistema).
Al massimo si potrebbe assistere ad una rotazione di fase delle back-emf tale da riuscire a generare qualche fenomeno istantaneo, ma anche qui la presenza di Re impedirebbe una rotazione di fase abnorme a causa del suo effetto rifasatore (va ricordato anche questo).

Io credo che invece un ruolo chiave in questi fenomeni lo potrebbe avere il filtro passivo, quello si che in certe condizioni potrebbe diventare un CC istantaneo per l' ampli (non ha o può non avere limitazioni resistive particolarmente elevate)...

In ogni caso, mettendo una sonda in corrente su un ampli regolarmente funzionante in regime musicale su un diffusore, non si assite a queste situazioni estreme, e la corrente viene erogata senza grandi picchi (quindi senza grandi sforzi da pare dell' ampli).

Altra cosa, la questione di "facilità" nell' erogare corrente o tensione. Voglio ricordare che se da una parte l' erogazione istantanea di corrente può generare THD, dall' altra generare "picchi di tensione" impone all' ampli uno slew rate molto più elevato del comune, cosa forse più complessa da creare che una semplice capacità di corrente di picco. Diciamo che un ampli deve essere fatto con criterio, ma senza credere che debba erogare centinaia di ampere come si pensava 20 anni fa. Io ho dimostrato con molti fatti "suonanti" che questa situazione non è concreta in sistemi normali.
Certo che se uno usa diffusori a nastro (od elettrostatici) particolari che hanno una richiesta "di targa" elevata serve avere un sistema in grado di dargliela, ma nessun segreto di sovradimensionamento specifico, per me...

Self:
Conosco molto bene il pensiero di Self, ed in parte le sue letture hanno controbuito a farmi una idea critica.
Self ha provato un sistema analizzando le potenziali sovracorrenti. Esso attribuisce giustamente quelle situazioni allo scambio energetico delle componenti reattive presenti sia dentro che fuori dell'altoparlante.
In pratica descrive il fenomeno citato da Piergiorgio, ossia la possibilità che le energie accumulate possano generare quella famosa tensione inversa (o corrente ) capace di indurre l' aumento di corrente assorbita.

Bisogna però leggere le sue conclusioni:
"Music signals do not contain high-level rectangular waveforms, nor trapezoidal approximations to them... etc..."
Infatti per dimostrare quel problema si deve iniettare un segnale che non esiste in audio, ma in particolare con una larghezza di banda non riproducibile quasi da un ampli ordinario.
Succede esattamente la cosa che dice Piergiorgio, ossia una tale situazione metterebbe comunque in crisi tutta la struttura, sia quella meccanica che quella elettrica...
Non a caso Self fa queste analisi esclusivamente mirando ai potenziali sovraccarichi dell' ampli, non ad una riproduzione scevra da TIM od ingolfamenti vari...
Aggiunge pure lui che misurando le condizioni di lavoro normali non ha notato sovracorrenti di rilievo o picchi strani...

ciao

Mauro


Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Argomento di moda: impedenza dinamica degli altoparlanti.
Tesi: gli altoparlanti in comportamento dinamico richiedono correnti più elevate di quelle richieste in regime stazionario
Antitesi: la corrente è determinata dalla tensione applicata (Vs) - la backEMF (Vb) divisa per la resistenza (R). Se la backemf dipende dalla velocità l'unica maniera di avere corrente maggiore di (Vs-Vb)/R è che la Vb sia invertita di segno, cioè che la velocità sia opposta al senso determinato da Vs. Ma quasto significa solo che l'inerzia dell'altoparlante è eccessiva rispetto alla velocità del segnale applicato e cioè che l'altoparlante sta alvorando fuori dalla banda di frequenze per cui è stato progettato.
Sintesi: a voi...

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Piergiorgio


Originariamente inviato da plovati - 30/08/2006 : 09:47:03

Parlando in regime dinamico direi che se l'altoparlante lavora fuori banda non c'é tutto questo scambio di energia che tu dici... l'unico modo di aumentare la corrente e quindi scambio di energia tra ampli e altoparlante, e quindi trasformare questa energia in suono, l'unico sistema è quello di eliminare le perdite meccaniche dell'altoparlante...

ciao
Enrico

scusate, ho corretto perché avevo sbagliato a quotare..

Argomento di moda: impedenza dinamica degli altoparlanti.
Piergiorgio


Originariamente inviato da plovati - 30/08/2006 :  09:47:03

Ti ringrazio Piergiorgio per aver aperto questo 3D.
Ho difficoltà a seguire l' argomento, non penso per altro di essere il solo.
Per pigrizia forse, ma piu' probabilmente per approccio amatoriale, ho letto quel poco che dice Chiappetta (proprio poco) e mi fermo lì. Tu, Penasa, Giaime ecc. parlate di Self ed altri, di cui ignoravo totalmente l' esistenza e di cui ignoro ancora gli scritti.
Sarebbe possibile avere una piccola bibliografia - ragionata in termini pedagogici-, con link a qualche articolo introduttivo e, se possibile, di approfondimento non eccessivamente ermetico????
Poi i bambini non disturberanno gli adulti quando parlano fra loro, ma è tutto di guadagnato se possono capire qualche cosa dei loro discorsi
Mauro

Mi sto un pò preoccupando, da quando mauropenasa mi dà ragione...
E comunque di conseguenza dà torto a Chiappetta...

Continuo a leggere recentemente affermazioni circa la bassissima impedenza dinamica dei carichi reali ma non ho visto dati convincenti a supporto di questo (nuovo?) aspetto fondamentale. E devo dire che sono un poò confuso.

Valerio (Rusval) come la vedi?

_________
Piergiorgio

Ciao ragazzi,
intanto una scusa al moderator per aver OTato di là. L'occasione era ghiotta...

Pirgiorgio:

Ma quasto significa solo che l'inerzia dell'altoparlante è eccessiva rispetto alla velocità del segnale applicato e cioè che l'altoparlante sta alvorando fuori dalla banda di frequenze per cui è stato progettato.

Bellissima sintesi, ma occhio: la massa mobile non ha solo inerzia (forza di massa) ma subisce anche una forza di richiamo delle sospensioni. A smorzare la risonanza creata dalle due c'è l'attrito nelle sospensioni.
Vale a dire che a bassa frequenza , con un segnale che copra anche la fs (le quadre sul libro di Self hanno la fondamentale proprio alla risonanza, altrimenti l'extracorrente è meno evidente) la forma d'onda che si ottiene plottando l'escursione nel tempo è traslata (sfasata) rispetto al segnale elettrico, ha una certa riottosità a partire e a farmarsi. D'altronde, guardando poi la cosa dal lato acustico, questo è l'effetto dello smorzamento.
Voglio dire, non bisogna solo fermarsi a guardare l'inerzia ma anche l'effetto delle sospensioni e dello smorzamento meccanico. Anche la forza di richiamo delle sospensioni (che "rema contro o a favore" qualsiasi movimento dell'altoparlante ed è nulla solo se la bobina mobile passa per lo zero dell'escursione) genera un distacco fra il segnale che alimenta l'altoparlante e il suo movimento, quindi la sua back emf, quindi richiesta di corrente.
D'altronde stiamo semplicemente dicendo che nei dintorni della risonanza la richiesta di corrente è fortemente variabile (per la serie: non complichiamoci la vita...): infatti, rispetto alla corrente richiesta da una resistenza pura non vi sono solo picchi positivi di extracorrente ma anche picchi negativi (intendo dire in modulo, non in senso algebrico), perché evidentemente è lì che l'energia accumulata viene rilasciata "aiutando", cioè generando emf positiva, che va a sottrarsi al segnale originario e quindi facendo scorrere attraverso la Re una minore corrente. Tutto il contrario se invece l'oscillatore altoparlante sta accumulando energia, ed è qui che la corrente sale.

Ricordiamoci: abbiamo a che fare con una pietra collegata a due molle di gomma ancorate a due pareti laterali della stanza e appoggiata sopra una scrivania sulla quale si muove con certo attrito e non una pietra che galleggia nell'aria. Non c'è solo l'inerzia. Questo è un errore comune che genera storture tipo "fattore di accelerazione" che NON è un parametro sintetico valido per valutare un altoparlante.

Mauro:

"Music signals do not contain high-level rectangular waveforms, nor trapezoidal approximations to them... etc..."

Certamente, quello è un caso limite, che tuttavia fa comprendere come il problema esista e non vada ignorato. Però non capisco...Self si aspettava di vedere una quadra in un segnale musicale non clippato? Questo vuol dire che *quel* segnale non lo trovi in Musica (e vorrei ben vedere: ci vuole una quadra perfetta, orribile da sentire, ovvero la somma di tot armoniche con tot ampiezza e con tot sfasamento....si fa prima a prendere la cinquina al lotto). Ma non è detto che in Musica non esista una forma d'onda che mandi "a manicomio" l'amplificatore. La forma d'onda sul libro di self non c'è (o non la "vedi") ma non è detto che non ve ne sia un altra. Notare poi che la condizio sine qua non l'impedenza dinamica scenda (o salga, ehi, c'è anche l'effetto benefico!) è, come giustamente dice Self, lo slew rate del segnale originario. Vero che la banda audio è quella che è ma è vero pure che esistono generi musicali particolarmente dinamici.

In ogni caso, mettendo una sonda in corrente su un ampli regolarmente funzionante in regime musicale su un diffusore, non si assite a queste situazioni estreme, e la corrente viene erogata senza grandi picchi (quindi senza grandi sforzi da pare dell' ampli).

Eh no, Mauro, vuoi misurare un effetto inserendo nel contesto una possibile causa di quell'effetto. Come voler dimostrare che l'acqua si può riscaldare misurando acqua già calda. Mi spiego: ho più volte fatto la domanda: può un ampli erogare tutta la corrente istantanea necessaria senza "ingolfamenti"? E' una domanda ingenua, che magari non ci si deve porre, ma proviamo a dare una risposta: ehm...se lo chiedo è evidente che non ce l'ho la risposta... Però, seguendo: se vogliamo misurare extracorrente nell'altoparlante evidentemente dobbiamo usare un ampli ideale, che quindi risponda affermativamente alla domanda di cui sopra. Credo che l'unico campo di analisi "sicura" sia la simulazione, almeno in prima approssimazione. In secondo luogo si vede il sistema reale che fa, usando vari amplificatori e vedendo se la situazione cambia al variare del'elettronica.

Infine, sono assolutamente daccordo sulla funzione "limitatrice" di Re ed Le (insieme alla banda audio e alla dinamica del segnale): se non ci fossero, il "cortocircuito meccanico" che si ha in corrispondenza di brusche accelerazioni ce lo ritroveremmo pari pari come richiesta di questa volta enormi correnti, sempre che l'insieme altoparlante sia rigido e indistruttibile, su questo siamo perfettamente daccordo.

Solo che, nella mia ignoranza, tendo a farmi anche le domande più semplici. Ormai mi conosci

Ciao!
Valerio

PS:e grazie per la chiacchierata, una volta tanto si parla a livelli elevati e con stima reciproca

Voglio dire, non bisogna solo fermarsi a guardare l'inerzia ma anche l'effetto delle sospensioni e dello smorzamento meccanico. Anche la forza di richiamo delle sospensioni (che "rema contro o a favore" qualsiasi movimento dell'altoparlante ed è nulla solo se la bobina mobile passa per lo zero dell'escursione) genera un distacco fra il segnale che alimenta l'altoparlante e il suo movimento, quindi la sua back emf, quindi richiesta di corrente.
Originariamente inviato da rusval - 30/08/2006 :  13:14:34

Non riesco a seguirti troppo nelle tue spiegazioni da ing. meccanico. Forse con un caso limite e semplice capisco meglio: io applico una tensione all'altoparlante e tengo il cono bloccato, in questo caso la corrente è Vs/R. Se muovessi il cono contro il verso che cerca di imporre la tensione di segnale applicata, la corrente aumenterebbe per contrastare il lavoro esterno attivo che viene fatto. Se invece muovessi nella direzione favorevole la corrente sarebbe più piccola.
L'unica maniera di aumentare la corrente oltre il valore Vs/R è di avere il cono in contromovimento rispetto al segnale.

E come si fa ad avere questa situazione? L'unica che vedo è applicare una forza esterna maggiore e contraria alla forza elettrica agente sulla bobina. Le sospensioni sono in grado di fare questo? No, altrimenti avrebbero bisogno di compiere lavoro contro l'energia elettrica fornita, cioè di avere una fonte di energia diversa.

_________
Piergiorgio

hehehe, tranquillo, Valerio, ci arriviamo, ci arriviamo...

Sia chiaro che io valuto le cose mano a mano che le individuo, proprio come voi, non voglio fare quello del partito preso.

Andiamo per gradi. Piergiorgio ha lanciato il sasso, abbiamo introdotto l'argomento, ora passiamo a fare qualche misurina reale per dare un'aiuto ai nostri amici come Mauro:

Grafico 1. Ho usato una quadra filtrata con pendenza di salita equivalente a quella di una seno a 20Khz (trapezioidale, che ribadisco non esiste in audio...), adatta alla classica misura di tim di otala (3,2Khz) Tensione di circa 3Vp (6Vpp).
L'ampli è un My_ref, il carico è 8ohm resistivi. La corrente che ne risulta è di circa 0,3A anche essa prelevata da una sonda in corrente che non mi sono preso la briga di tarare sul fattore di scala (non rilevante per queste valutazioni al volo). Tutto come da teoria, fase relativa e modulo:



grafico 2: concetto di accumulo di carica descritto da Self e dal ragionamento di Piergiorgio, carico 8ohm+ 2uF in parallelo. Il condensatore accumula la carica imponendo al ampli di erogare ad ogni transiente una corrente prossima a quelle di un (quasi) corto circuito, per di più in anticipo di fase. La risultante è che la reazione non sa più che pesci pigliare e si salva con una oscillazione smorzata (notare che questo caso non ha nessuna Re tampone):



Orrore, siamo nei casini.... Peccato che questa situazione sia praticamente inesistente, in presenza di altoparlanti "normali" e filtri passivi "normali", anche se non si può certo escludere....

Ma veniamo al caso reale. Stesse condizioni di sopra ma collegato alle mio ESB QL65, 2 vie semplici semplici con woofer da 20mm, vecchia maniera. Esse sono dichiarate per "8ohm nominali":



Ecco un plot stile Self. La sovracorrente del sistema in fase transiente. Notare però che se valutiamo la media del fattore di forma di quella corrente, scopriamo che è quelle di un normale carico di 8ohm resistivi !!
In pratica lo slew rate del pilotaggio genera si un "fattore di cresta" nella corrente, ma di valori molto poco "violenti", mediamente mai superiori al doppio della corrente "nominale ordinaria" (ma tutti sappiamo che una impedenza nominale di 8ohm ha dei picchi minori intorno a 5-6 ohm abitualmente, quindi siamo perfettamente in "zona di previsione" del progetto dell'ampli....)

Esagero, tolgo il filtro allo slew rate. Quello che passa dall' ampli lo scarico sul QL65:



Mah, alla fine non cambia quasi nulla. Perchè ? Perché il passa basso naturale dei filtri cross e degli altoparlanti limita comunque le dinamiche descritte prima. Bisogna aggiungere che la gran parte delle modulazioni al transiente che un diffusore genera sono da attribuire più ai filtri cross che agli altoparlanti, proprio per effetto limitativo di Re. I filtri sono celle LC che spesso dispongono componenti reattive direttamente sulla linea dell' ampli, quindi capaci di iniettare il loro contributo senza mediazioni resistive...

Questo è un woofer da 21cm in aria libera, sottoposto allo stesso stimolo:



Conclusioni preliminari:
Non solo le componenti meccaniche degli altoparlanti non generano agevolmente richieste di picchi di corrente, ma il loro effetto bassa banda e passa basso limitano le condizioni di stimolazione a prescindere dal pilotaggio. Solo un equalizzazione inversa, come in certi "motional feedback" che preveda una inezione di extracorrente volontaria per accelerare il movimento può modificare questa natura...
Ma io posso sempre sbagliarmi....

ciao

PS: prossimamente andiamo a vedere la cosa del transiente, situazione che giustamente va considerata in queste dinamiche....
Aggiunta per Valerio:
NOn si può dire che un ampli possa erogare una energia istantanea infinita, ma si può dimostrare "quanta" corrente ed in che tempo un ampli specifico riesce ad erogare. Se guardi i miei grafici, nel caso dell'ampli che ho usato, la curva di erogazione su carico capacitivo la dice lunga. In caso di richiesta da parte del carico, ALMENO una quantità di corrente analoga con analogo slew rate la darebbe. Il fatto che nel caso reale questa pendenza non esista, significa che IL CARICO NON LA RICHIEDE non che l' ampli lo limita....


Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Ciao Piergiorgio,
grazie per l'ingegnere...ma non sono ancora ingegnere

io applico una tensione all'altoparlante e tengo il cono bloccato, in questo caso la corrente è Vs/R. Se muovessi il cono contro il verso che cerca di imporre la tensione di segnale applicata, la corrente aumenterebbe per contrastare il lavoro esterno attivo che viene fatto. Se invece muovessi nella direzione favorevole la corrente sarebbe più piccola.
L'unica maniera di aumentare la corrente oltre il valore Vs/R è di avere il cono in contromovimento rispetto al segnale.

Mi sembra che vada bene fino all'ultima frase. Avere il cono in contromovimento non è l'unica maniera, ma una delle tante, ed anzi, il caso più estremo. Per far circolare più o meno corrente basta e occorre che il cono non segua fedelmente l'andamento imposto dalla forma d'onda in ingresso, cosa che accade SEMPRE in regime transitorio e non accade solo quando, in regime stazionario, ci troviamo alla frequenza per la quale il movimento dell'altoparlante sovrapposto a quello del segnale in input. Non possiamo farci niente, questa è la dura legge dell'oscillatore smorzato.
E' un modo molto personale e probabilmente fuorviante di vedere lo smorzamento nel movimento, ma il concetto è quello, ben conosciuto e sviscerato, non è che stia dicendo cose nuove...
Mi dispiace però che possa portare fuori strada.

Ciao!
Valerio

Ciao Piergiorgio,
grazie per l'ingegnere...ma non sono ancora ingegnere

sei sicuro che sia un complimento?

Avere il cono in contromovimento non è l'unica maniera, ma una delle tante, ed anzi, il caso più estremo. Per far circolare più o meno corrente basta e occorre che il cono non segua fedelmente l'andamento imposto dalla forma d'onda in ingresso, cosa che accade SEMPRE in regime transitorio e non accade solo quando, in regime stazionario, ci troviamo alla frequenza per la quale il movimento dell'altoparlante sovrapposto a quello del segnale in input. Non possiamo farci niente, questa è la dura legge dell'oscillatore smorzato.
E' un modo molto personale e probabilmente fuorviante di vedere lo smorzamento nel movimento, ma il concetto è quello, ben conosciuto e sviscerato, non è che stia dicendo cose nuove...
Mi dispiace però che possa portare fuori strada.

Ciao!
Valerio


Originariamente inviato da rusval - 30/08/2006 :  14:55:06

Si ma per avere PIU' corrente che nel caso di cono bloccato? In assenza di lavoro esterno, serve un cono che si sta ancora muovendo mentre il segnale ha invertito di segno, cioè sto operando a frequenza superiore a quella per cui è dimensionato l'altoparlante. Mi sembra che il caso dell'impedenza dinamica esageratamente bassa sia quello in cui si voglia costringere un woofer a fare da supertweeter. Nessuna meraviglia che il poverino non ci stia...

_________
Piergiorgio

Mauro, grazie mille per i grafici, mi aiuti anche a spiegare quello che volevo dire a Piergiorgio. Come si vede nella misura della cassa reale la corrente di picco sale oltre il grafico Vs\Re e d'altronde c'è anche un momento in cui scende rispetto a tale grafico. Niente di nuovo, è che l'impedenza è reattiva e può scendere sotto Re, spero che Piergiorgio abbia capito. Ovviamente il modulo rms (se così si può dire...) è qualcosa di molto vicino agli 8 ohm nominali.

Mi piacerebbe vedere che succede con una quadra che comprenda la risonanza e poi con un bel segnale elevato se non chiedo troppo, altrimenti non fa niente . Se ho capito bene dai grafici la scala dei tempi sembra essere us, quindi la fondamentale della quadra è circa 7Khz.
Ma d'altronde il PS di Mauro mi chiarisce tutto. Nel caso cattivo di carico capacitivo lo slew della corrente è elevato, sebbene lo smorzamento lasci alquanto a desiderare. Sebbene una puntatina alla risonanza e con segnale elevato la farei... giusto per togliere ogni ombra di dubbio.

La domanda che ho posto, circa l'effettiva capacità dell'ampli di erogare uno swing (povero Benny Goodman) di corrente adatto alla bisogna è in realtà, sottoprodotto di un altra, alla quale, tolti i residui dubbi, arriveremo. Tanto qui c'è tutta la preparazione tecnica (da parte di molti) e gli strumenti per arrivarci.

Alla prossima,
Valerio

Sul titolo "ingegnere" ero anch'io in parte ironico Ma non farei di tutta l'erba un fascio, gli ingegneri sono come lo spaccato della nostra civiltà: dall'incapace al genio, dall'immorale al superetico. Se mescoli questi quattro elementi ne viene fuori una dinamica incredibile. La costante è che, dopo aver studiato tanto l'ingegnere crede di sapere...

Si ma per avere PIU' corrente che nel caso di cono bloccato? In assenza di lavoro esterno, serve un cono che si sta ancora muovendo mentre il segnale ha invertito di segno, cioè sto operando a frequenza superiore a quella per cui è dimensionato l'altoparlante. Mi sembra che il caso dell'impedenza dinamica esageratamente bassa sia quello in cui si voglia costringere un woofer a fare da supertweeter. Nessuna meraviglia che il poverino non ci stia...

L'intuito è giusto, ma un'ipotesi è sbagliata e così anche la conclusione. L'ipotesi sbagliata è "in assenza di lavoro esterno". C'è sempre qualcosa che lavora sull'altoparlante, anche se lo spingi con le dita e lo lasci andare al suo destino (fermarsi...). Se così non fosse il poverino non si fermerebbe più (e povere anche le nostre orecchie!)
Può accadere che il cono sia ancora in movimento mentre il segnale va nell'altro verso, certo...la somma algebrica di segnale e back emf sulla Re ci dà poi l'impedenza che può così essere minore della Re. Solo che questo non accade perché sto operando a frequenza fuori banda, ma perché semplicemente il movimento del cono è sfasato rispetto a quello del segnale che lo pilota anche a bassa frequenza.

D'altronde, se vogliamo convincerci che la corrente richiesta può essere più elevata rispetto a quella in dc basta prendere il grafico dell'impedenza complessa vs frequenza e rendersi conto che la richiesta di corrente maggiore non si ha in dc ma a frequenze poco superiori alla risonanza, se la Le è poco elevata (tweeter) laddove il modulo è prossimo alla Re e l'argomento dell'impedenza è capacitivo. Nel diagramma qui sotto impedenza, fase e corrente di picco vs frequenza per un tweeter Scan Speak D2905/9700. A 20Hz l'argomento dell'impedenza è solo lievemente induttivo, possiamo praticamente dire che in dc la corrente richiesta è circa 0,7A. Notare che se applichi una dc all'altoparlante il cono si muove e resta fermo alla massima escursione. La massima corrente viene invece richiesta a 800 hz circa, quasi 0,9A. Se non è ancora chiaro cerco di reperire tutti i parametri per simulare con LT spice e vediamo che succede nel transitorio a 800Hz.

Ciao!
Valerio

ovviamente ho dimenticato il grafico:

Se ho capito bene dai grafici la scala dei tempi sembra essere us, quindi la fondamentale della quadra è circa 7Khz.

Grafico 1. Ho usato una quadra filtrata con pendenza di salita equivalente a quella di una seno a 20Khz (trapezioidale, che ribadisco non esiste in audio...), adatta alla classica misura di tim di otala (3,2Khz) Tensione di circa 3Vp (6Vpp).
L'ampli è un My_ref, il carico è 8ohm resistivi. La corrente che ne risulta è di circa 0,3A...

Spiegazione iniziale....Te la sei persa....

Mi piacerebbe vedere che succede con una quadra che comprenda la risonanza e poi con un bel segnale elevato se non chiedo troppo...

hahaha, un po si, perchè quelle casse hanno 88dB e già con una quadra del genere si fa fatica a stare in zona...

Comunque, se stiamo sul woofer nudo, in modo di non coinvolgere oltre altre variabili, hai ragione, nel senso che se stai "fuori banda" con lo stimolo elettrico la sovracorrente non è identica a quella che si trova in zona di risonanza.
Il plot relativo al woofer serve ad indicare che quei sistemi hanno un loro passa basso meccanico da cui nessuna forza esterna può prescindere, e lega un pò con le perplessità di Piergiorgio....

Posso garantire a tavolino (a memoria) che in zona di risonanza, pure con una quadra, la situazione non cambia in modo drastico, solo la campanatura si fa più articolata, più o meno come nei grafici che citi di Self. (simulati)
In ogni caso non si assiste a DI/Dt particolarmente critiche ne per ampiezza ne per erogazione di corrente...
Se trovo un momento in cui non spavento i vicini, posso provare anche un test in zona di risonanza ed ad alto livello....

Come ho anticipato anche nell' altro 3D, credo che ci sia troppa attenzione a non meglio precisate situazioni impulsive e poca alla struttura meccanica, aspetto che tu stai cercando di mettere a fuoco.
Io credo che un woofer, per esempio, non ha semplicemente una "struttura meccanica" in grado di essere interessata in alcun modo da forti DI/Dt, ma in compenso ha delle forze in gioco molto elevate che lavorano nella sua zona di pertinenza meccanica. la conseguenza è che secondo me non ci si deve aspettare una risposta reattiva veloce e violenta, ma piuttosto una risposta "lenta" ma prerentoria....
Credo che tu capisca dove voglio parare....

ciao

Aggiunta, vedo il grafico che citavi prima. Vorrei fare un' appunto importante. L' extracorrente ben visibile nel tuo grafico esiste ma fa parte di un semplice fenomeno elettrotecnico a cui tutti i progettisti audio sono attenti, ossia il fattore di extracorrente determinanto dallo sfasamento del modulo tipico. Miediamente uno si attende una variazione entro +-60 gradi, e si regola di conseguenza (come faceva Aloia per dimensionare i suoi stadi finali). In pratica uno non progetterà mai un finale da 50W con le limitazioni di corrente a quella nominale su carico resistivo, ma ne prevederà almeno un 50-80% in più per fare fronte a questi fenomeni.
Questo comportamente, osservabile anche in parte dai miei grafici, non ha molto a che fare con problemi di erogazione istantanea o dinamica, e valgono anche in regime continuo....

Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Può accadere che il cono sia ancora in movimento mentre il segnale va nell'altro verso, certo...la somma algebrica di segnale e back emf sulla Re ci dà poi l'impedenza che può così essere minore della Re. Solo che questo non accade perché sto operando a frequenza fuori banda, ma perché semplicemente il movimento del cono è sfasato rispetto a quello del segnale che lo pilota anche a bassa frequenza.

D'altronde, se vogliamo convincerci che la corrente richiesta può essere più elevata rispetto a quella in dc basta prendere il grafico dell'impedenza complessa vs frequenza e rendersi conto che la richiesta di corrente maggiore non si ha in dc ma a frequenze poco superiori alla risonanza, se la Le è poco elevata (tweeter) laddove il modulo è prossimo alla Re e l'argomento dell'impedenza è capacitivo.

Originariamente inviato da rusval - 30/08/2006 :  16:22:36

Ho volutamente evitato di parlare di impedenza, sfasamento, comportamento capacitivo equivalente, perchè lo trovo fuorviante. I grafici in funzione della frequenza sono fatti a regime stazionario e noi stiamo ragionando sul transitorio, nel dominio del tempo.
Pensiamo ad una rampa di tensione molto lenta. Il cono del woofer si muoverà seguendo questa rampa. Proviamo a disegnare velocità del cono e corrente assorbita e poi aumentiamo la pendenza della rampa, che succede?


_________
Piergiorgio

Il grafico impedenza vs frequenza l'ho messo apposta, sapendo che si sarebbe potuta fare confusione, e sapendo pure che ci sono le qualità negli interlocutori per ragionare su più fronti. Ma evitiamo di andare subito fuori strada. Quello che voglio far notare è questo: se la corrente di picco in regime continuo può essere maggiore di quella richiesta dalla Re, evidentemente lo è anche nel dominio del tempo, per un segnale continuo. Ad 800 hz la richiesta di corrente è massima perché evidentemente la velocità del cono è tale che la backemf si somma algebricamente al segnale in input facendo scorrere in Re una corrente più elevata che alla DC.

Pensiamo ad una rampa di tensione molto lenta. Il cono del woofer si muoverà seguendo questa rampa. Proviamo a disegnare velocità del cono e corrente assorbita e poi aumentiamo la pendenza della rampa, che succede?

Vedi, anche qui è sbagliato l'assunto: intanto non devi pensare ad una rampa, ma sempre ad un segnale periodico. In secondo luogo l'altoparlante NON seguirà perfettamente la rampa, non può farlo, è un oscillatore e deve fare almeno un pò i fattacci propri specialmente a bassa frequenza!

Se ancora non ci capiamo, allora sono io che non ho capito le perplessità di Piergiorgio...

Invece per quanto riguarda Mauro, direi che ci siamo capiti, ma una puntatina alla risonanza o poco più in alto la farei e ad alto livello. Mauro, vedrai la richiesta di corrente deformarsi un pò, il quanto si deforma dipende fortemente dalla qualità del woofer e dal livello immesso. Ma d'altronde non può che essere così ragionando in termini di pura THD vs livello. Confronta poi quella ad alto e basso livello.

Ciao!
Valerio

Accontento Valerio con una parziale misura a bassa frequenza ed elevata energia. La tensione è di circa 16Vpp. Prima però serve mostrare come si comporta su carico resistivo l' ampli, perchè in presenza di una quadra a 60 Hz come questa esso esegue una integrazione a causa del polo a bassissima frequenza interno:



La cassa è sempre la QL65, e parte delle ondulazioni di corrente sono dovute più alla rete cross che agli altoparlanti singoli. In ogni caso:


Se lo si confronta con un carico ad 8ohm resistivo, i picchi di corrente restano addirittura inferiori per tutta la durata della semionda....
Non crei perplessità il picco iniziale, apparentemente molto veloce. Si deve ricordare che la scala dei tempi è molto ampia, ed una osservazione con base tempi analoga a quella precedente (a 3200Khz) darebbe luogo ad un picco molto simile, per pendenza, a quelli visti in quei plot...
Io non vedo nulla di particolarmente critico, ed anzi, in regime continuo l' andamento della corrente su onda quadra rispecchia molto l' inverso di quello dell' impedenza Vs frequenza, ne più ne meno....
( una quadra ad ampio spettro è formata da una serie di armoniche ampia, ed il "livellamento nel tempo" delle condizioni lieneari della forma d' onda rappresenta in pratica l' inverso di una ipotetica e primitiva FFT... Insomma le linee orrizzontali rappresentano graficamente nel tempo quello che la fft rappresenta nella frequenza...Insomma, se non capite, fate finta che non abbia detto nulla... )

In seguito servirà, come dicono ormai un' pò tutti, andare a vedere il regime impulsivo, perchè qui non c' è trippa.... (ma anche in regime impulsivo, non ce ne per quelli delle forti correnti.... anticipo le mie sensazioni....Forse qualcosina per quelli del pilotaggio in potenza... )

Hey, ma faccio tutto io ???

ciao


Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

nvece per quanto riguarda Mauro, direi che ci siamo capiti, ma una puntatina alla risonanza o poco più in alto la farei e ad alto livello. Mauro, vedrai la richiesta di corrente deformarsi un pò, il quanto si deforma dipende fortemente dalla qualità del woofer e dal livello immesso. Ma d'altronde non può che essere così ragionando in termini di pura THD vs livello. Confronta poi quella ad alto e basso livello.

Leggo ora questa affermazione. Capisco a cosa ti riferisci, e credo che in effetti possa essere osservabile quel fenomeno (distorsione di corrente). Diciamo che in questa fase mi limito a postare le situazioni in regime continuo, che ribadisco sono abbastanza allineate alla situazioni di extracorrente reattiva molto prevedibili e per nulla critiche.

Credo che per la questione "THD del sistema" o distorsione delle componenti in gioco (U e I) servirà un altro 3D a parte....
Per ora occupiamoci di queste problematiche di pilotaggio da impedenza dinamica vs impedenza statica (concetto già "ostico" da ribadire di per se... le grandezze non cambiano mai molto facilmente...).

ciao


Mauro
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Vedi, anche qui è sbagliato l'assunto: intanto non devi pensare ad una rampa, ma sempre ad un segnale periodico. In secondo luogo l'altoparlante NON seguirà perfettamente la rampa, non può farlo, è un oscillatore e deve fare almeno un pò i fattacci propri specialmente a bassa frequenza!


Ciao!
Valerio




Originariamente inviato da rusval - 30/08/2006 : 18:36:31

Come sempre tanto di cappello...
Cerco di dire la mia dal basso della mia ignoranza.

Io ho sempre delle perplessità quando si considera l'altoparlante come un sistema oscillante libero, in realtà lo è solo quando scollegato da un generatore e quindi con la bobina aperta.
Quello che succede quando la bobina è collegata al generatore e quindi è obbligata a seguire il movimento imposto dal campo elettrico che attraversa la bobina, è profondamente diverso. Si può parlare di "eccesso di oscillazione" nei dintorni della risonanza, quando l'energia irradiata è maggiore del dovuto, e si parla allora di scarso smorzamento, ovvero di Qt elevato. In questo caso si potrebbe pensare a un movimento "autonomo" del cono che sovraelonga la sinusoide in ragione dell'accelerazione del cono e della sua massa, per poi ritornare a seguire il segnale originario fino alla parte negativa della sinusoide, dove il fenomeno si ripete.

Ma qui IMHO entrano in gioco altri fattori scatenanti che possono accentuare il fenomeno, come p.e. il calo drastico del BxL dovuto a un eccesso di Xmax, cosa che porta la bobina troppo fuori dal traferro, e quindi la cosa fa "saltare" i tradizionali parametri rilevati con piccoli segnali e rende poco attendibile ogni previsione.
Ed è qui che forse tutte le problematiche sollevate possano trovare anche una spiegazione, dato che in caso di sovraelongazione si potrebbe avere realmente una backEMF di segno opposto anche nella banda riproducibile dall'altoparlante poichè per brevi istanti il movimento della membrana non è proporzionale al segnale in ingresso.

Si dovrebbe cercare di capire come variano i parametri a seconda della posizione della bobina e quindi costruire un modello dinamico che analizzi anche questi aspetti.

Filippo

il klippel, insomma. Eccoti servito:
http://www.audioxpress.com/reviews/medi ... la2154.pdf

_________
Piergiorgio

Calma, calma, altrimenti mi perdo io.....

Ho già ribadito le mie sensazioni sul problema esposto, sensazioni su base elettrica, perchè si sa che io dalla bobina del altoparlante in poi non metto becco, almeno non oltre un potenziale modello elettrico equivalente (ho il massimo rispetto per chi ha altre conoscenze...).

Valerio (nello scambio con Piergiorgio) mi ronza di continuo nelle orecchie concetti meccanici che mi "dicono qualcosa", e sono convinto che quelle dinamiche si palesano ma è un pò difficile riprodurle in modo inequivocabile.
Forse il problema sta nel quantificare il fenomeno, perchè non è scontato che esso sia abnorme, che si palesi sempre, e che non venga mediato da altre forze in gioco...
Andando per gradi:

ASSUNTO:
Se si mette una sonda in corrente su un ampli che sta riproducendo musica non si riesce ad isolare ne picchi particolarmente ampi ne con particolare pendenza, almeno tali da mettere in crisi un'ampli di buone prestazioni di targa e ben concepito. Questo non è rilevabile in modo evidente ne in condizioni istantanee (ci arriveremo) ne tantomeno in condizioni stazionarie (PS: in audio c' è sempre un tappeto di suoni che "tiene vivo" in qualche modo il movimento, raramente si può assistere al passaggio dallo stato di quiete assoluta a quello di violenta emissione, per cui credo che si possa stabilire che un altoparlante lavori, da un punto di vista elettrico, in condizioni "miste" tra lo stazionario e l' impulsivo...).

Attendo in tale senso di capire quali elementi possano dare spazio alle tesi opposte, elementi che io evidentemente non sono in grado di isolare per qualche difetto "di concetto". Sarò lieto di ricredermi di fronte a nuove informazioni....

Fase 2, questione transitoria:
A grande richiesta (curiosità mia) ho provato qualche test basato su un burst alternato, per cercare di simulare una consizione audio in cui il segnale passa da un livello nullo ad uno ampio. Questa situazione in realtà si potrebbe simulare in vari modi e con vari tipi di forma d'onda, più o meno adatte allo scopo. Ho scelto di usare un burst sinosoidale per ragioni pratiche. Usando un burst di quadre infatti avrei generato dei problemi di livello DC nell' ampli, che essendo disaccoppiato da condensatori potrebbe vanificare la misura. Inoltre anche i transienti audio sono formanti essenzialmente di burst crescenti o decrescenti di varie sinusoidi composite. per cui non si dovrebbero incontrare grandi controindicazioni. Il burst è ciclico con cadenza di 20mS, ma la misura non cambio sostanzialmente con burst saltuari. La scelta dei 20mS nasce per ragioni di confronto con le precendenti misure su fenomeni da rilevare.

Plot 1= Woofer aria libera, quadra a 50Hz a basso livello. Si nota la corrente in rosso che segue una curva particolare descritta nei precedenti post legati alla cassa completa:


Questo grafico è analogo a quelli stazionari di prima ed è qui per essere usato come elemento di confronto con questo:
Burst 10 seno 1Khz ripetuto ogni 20mS (equivalente alla quadra a 50 Hz sopra....):



Ora, qui credo che esca in parte il ragionamento di valerio mediato in campo elettrico. L' ampli fornisce la tensione (blu) in modo pulito e lineare, ma per mantenerla è costretto a modulare la corrente (rosso) con un andamento oscillante molto simile alla campanatura presente nel plot ad onda quadra. Se pilotiamo con un segnale continuo invece la corrente segue fedelmente la tensione senza andamenti oscillatori.
Da un punto di vista teorico, nulla di nuovo, si può dimostrare facilmente che un treno di impulsi è in qualche modo assimilabile, per composizione armonica, ad un impulso unico ed ampio (serie di fourier). Questo cosa però da valore alla tesi che in qualche modo nel segnale audio esistano possibili condizioni in dominio seno capaci di riprodurre stimolazioni analoghe a certe onde quadre, un pò come dire che non è esatto ribadire che non possono esistere stimolazioni trapezoidali in audio, cosa peraltro ribadita anche da me....(in questo posso fare anche pubblica ammenda. Sebbene pochi segnali audio siano formati da un burst del genere, non è possibile escluderli categoricamente....). poco male, sappiamo che il nostro sistema è stimolabile anche da onde quadre senza traumi particolari.
Invece abbiamo stabilito che anche con una normale seno a centro banda audio transitoria sia possibile indurre nel altoparlante una condizione non tanto di sovracorrente, ma di "instabilità di assestamento", credo legata alle situazioni descritte da Valerio.
Si accettano commenti....

ciao


Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Questo cosa però da valore alla tesi che in qualche modo nel segnale audio esistano possibili condizioni in dominio seno capaci di riprodurre stimolazioni analoghe a certe onde quadre, un pò come dire che non è esatto ribadire che non possono esistere stimolazioni trapezoidali in audio, cosa peraltro ribadita anche da me....(in questo posso fare anche pubblica ammenda. Sebbene pochi segnali audio siano formati da un burst del genere, non è possibile escluderli categoricamente....). poco male, sappiamo che il nostro sistema è stimolabile anche da onde quadre senza traumi particolari.
Originally posted by mauropenasa - 31/08/2006 :  12:12:05

... in fondo anche il segnale utilizzato da Maynard nella misura first-cycle distortion non è altro che un seno moltiplicato un gradino.

Le oscillazioni sono dovute all'assestamento meccanico, il cono non è ipersmorzato e ha una certa inerzia a seguire il segnale impresso.
Ad un certo tempo il movimento del cono sarà opposto a quello forzato (corrente più alta) in un tempo successivo si muoverà concordemente allo stimolo (corrente più bassa). Fin qui dovremmo esserci.

Non mi è chiaro invece se il lavoro necessario a muovere il cono in maniera diversa dalla forza applicata viene fornito dalle sospensioni (che sono interne al sistema) o all’aria mossa (il suono, esterno al sistema altoparlante). Inoltre non mi è chiaro se questa situazione sia verificata solo vicino alla risonanza o meno. In altri termini un driver piezoelettrico di massa piccola e sospensioni molto rigide presenterebbe lo stesso fenomeno?


_________
Piergiorgio

Mi volevo un attimo riagganciare al discorso di Filippo e analizzare bene la relazione che c'é tra movimento del cono e scambio di energia tra generatore e altoparlante in regime stazionario, perché anche qui ci sono dei dettagli da chiarire....
Dunque l'altoparlante si comporta come una massa oscillante smorzata, la sua richiesta di energia cambia istante per istante anche in regime stazionario, collegando l'altoparlante ad un generatore di tensione costante , l'altoparlante chiede lui istante per istante più o meno energia e nei momenti della sinusoide, dove chiede più energia vuol dire che in quei punti l'altoparlante non fa quello che gli chiede di fare il generatore, quindi il generatore produce una sinusoide e il cono si muove con delle distorsioni rispetto alla sinusoide prodota del generatore.
Vediamo la cosa collegando un generatore di corrente costrante, adesso la situazione credo che si rovesci, dato che il generatore impone sempre uno scambio di energia costante tra lui e l'altoparlante, a questo punto dove prima l'altoparlante chiedeva più corrente al generatore, in questi punti l'altoparlante diciamo che dovrebbe essere aiutato maggiormente nel seguire il movimento, ma nei punti dove l'altoparlante chiedeva meno corrente perché già stava seguendo il movimento imposto dal generatore, adesso è il generatore a far si che il movimento del cono sia alterato proprio dall'eccesso di corrente in un momento dove in realtà non ce n'é bisogno...

Spero di essere stato chiaro....
Cosa ne pensate in merito??

Ciao
Enrico

... in fondo anche il segnale utilizzato da Maynard nella misura first-cycle distortion non è altro che un seno moltiplicato un gradino.

Si, vista cosi lo penso anche io.
Sappiamo che le differenze teoriche ci sono, tra un gradino puro ed una serie o un singolo steps seno, per ampiezza composizione armonica ecc..., ma sostanzialmente sembra che la cosa sia abbastanza assimilabile quantomeno a forme trapezoidali. Di certo nel nostro caso la similitudine di stimolazione è quantomento imbarazzante....

Considera che però Maynard si è beccato fior di derisioni su questo concetto, in primis da un certo Jan Didden che poi va a pontificare su Audioxpress, magari di cose che lui malgrado hanno un nesso diretto.... Ironia della sorte (e "dell' ingnorare" o "voler ingnorare" le cose....).
Su questo principio di first cicle il mondo di teorici dell' audio è abbastanza diviso, fin dai vertici, anche se da semplici misure dirette come queste emergerebbe una certa concretezza tangibile....

Le oscillazioni sono dovute all'assestamento meccanico, il cono non è ipersmorzato e ha una certa inerzia a seguire il segnale impresso.
Ad un certo tempo il movimento del cono sarà opposto a quello forzato (corrente più alta) in un tempo successivo si muoverà concordemente allo stimolo (corrente più bassa). Fin qui dovremmo esserci.

Non ho elementi diversi da opporre. Più o meno lo collego ai discorsi del "seguire" il movimento precedenti....

Non mi è chiaro invece se il lavoro necessario a muovere il cono in maniera diversa dalla forza applicata viene fornito dalle sospensioni (che sono interne al sistema) o all’aria mossa (il suono, esterno al sistema altoparlante). Inoltre non mi è chiaro se questa situazione sia verificata solo vicino alla risonanza o meno. In altri termini un driver piezoelettrico di massa piccola e sospensioni molto rigide presenterebbe lo stesso fenomeno?

Questo forse ce lo potrebbe dire Valerio....
Quello che vedi vale grossomodo a prescindere dalla frequenza di ripetizione del burst, sia essa causale e dilatata nel tempo (controllo manuale) sua ripetitiva come in questo plot. Questo direbbe che la cosa non è particolarmente legata alle Back-emf fini a se stesse, ma al rimbalzo meccanico tra le forze di spinta e quelle di smorzamento (non neccessariamente in zona di massimo movimento del cono).

Guarda le condizioni identiche su cassa QL65:



ancora più evidente, ma secondo me qui ci mettono del loro anche i filtri cross (ipotizzo....).

ciao

dimenticavo:
Questi plot sono eseguiti usando un My_ref revC come ampli. Non posso escludere che il suo modo di lavorare sul carico possa divergere più o meno leggermente da quello di un generatore di tensione idealizzato, dato che io ho scelto che la NFB di tensione segua in modo preciso l' impedenza del carico e non la semplice tensione di uscita (uscita a transconduttanza = Zout open loop >> Zload).
Di certo la curva della corrente corrisponde in modo preciso alle condizioni di impedenza dinamica del sistema, ed in questo almeno si dovrebbe essere agevolati, rispetto alla ricerca in oggetto....

Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Enrico:

Dunque l'altoparlante si comporta come una massa oscillante smorzata, la sua richiesta di energia cambia istante per istante anche in regime stazionario, collegando l'altoparlante ad un generatore di tensione costante , l'altoparlante chiede lui istante per istante più o meno energia e nei momenti della sinusoide, dove chiede più energia vuol dire che in quei punti l'altoparlante non fa quello che gli chiede di fare il generatore, quindi il generatore produce una sinusoide e il cono si muove con delle distorsioni rispetto alla sinusoide prodota del generatore.

Si e no. Come "visualizzazione" della cosa possiamo collimare, ma più che distorsioni quelle del variare d' impedenza dell' altoparlante le definirei "diverse necessità energetiche in funzione della frequenza di pilotaggio per ottenere la stessa energia sonora".
In pratica se per ottenere un certo livello acustico a 100 Hz servirà una certa energia, per ottenere lo stesso a 1Khz ne servirà una diversa, per una questione legata appunto al rendimento meccanico vs frequenza. Questo comportamento non è fittizio, è regolato automaticamente dal gioco di forze meccaniche stimolate dal segnale elettrico. Come a dire che se la meccanica tende a produrre più movimento si opporrà richiedendo meno corrente, se tende a rallentare il sistema assorbe automaticamente più corrente... Spero di essere stato esaustivo...

Vediamo la cosa collegando un generatore di corrente costrante, adesso la situazione credo che si rovesci, dato che il generatore impone sempre uno scambio di energia costante tra lui e l'altoparlante, a questo punto dove prima l'altoparlante chiedeva più corrente al generatore, in questi punti l'altoparlante diciamo che dovrebbe essere aiutato maggiormente nel seguire il movimento, ma nei punti dove l'altoparlante chiedeva meno corrente perché già stava seguendo il movimento imposto dal generatore, adesso è il generatore a far si che il movimento del cono sia alterato proprio dall'eccesso di corrente in un momento dove in realtà non ce n'é bisogno...

Appunto. Nel caso precedente la corrente viene modulata dal sistema meccanico per "auto adattarsi" ad una certa "costanza di movimento", mentre se si forza la corrente (causa prima del movimento) ad essere costante il sistema non potrà più "autoregolarsi" e produrrà una variazione di livello acustico proporzionale al rendimento localizzato vs frequenza...

ciao

Mi è venuto in mente un esempio calzante, analogo al motore elettrico:

La pressione sonora è rappresentata dalla velocità della tua macchina, ipotizziamo 50KMh.
Il percorso su cui tu vuoi mantenere costante la velocità è articolato, come tutte le strade, quindi avrà tratti in salita, in discesa ecc...
Questo corrisponde alla "risposta in frequenza".
Per mantenere la velocità costante in tutte le condizioni di "frequenza", quindi di percorso, ci saranno zone in cui dovrai dare sfogo ai cavalli dell' auto (iniettare corrente), altre in cui la pendenza inietterà energia cinetica nel tuo motore, costretto a fare da "freno dinamico" (back_emf), cosi come in pianura alternerai modulerai il gas leggermente (corrente ad andamento lineare) per adeguare la cosa....
Scusate per la volgarità, ma credo che una macchina elettrica che genera movimento sia ben comprensibile in questo modo....


Mauro
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Ciao a tutti...
scusate se non vi seguo a tutte le ore, ehm...ultima settimana di vacanze Nel frattempo i messaggi si sono moltiplicati con tanti buoni interventi

Filippo:

Io ho sempre delle perplessità quando si considera l'altoparlante come un sistema oscillante libero, in realtà lo è solo quando scollegato da un generatore e quindi con la bobina aperta.
Quello che succede quando la bobina è collegata al generatore e quindi è obbligata a seguire il movimento imposto dal campo elettrico che attraversa la bobina, è profondamente diverso.

Dunque, forse proprio qui stanno gran parte delle incomprensioni con Piergiorgio. In nessun caso ho considerato l'altoparlante scollegato dall'amplificatore. Se pure lo scollegassimo, i termini teorici della questione non cambierebbero, questo perché è vero che non abbiamo l'apporto smorzante della Re e della Rg (imped uscita generatore, ma qui potremmo aprire un capitolo a parte) ma abbiamo sempre quello della Rms. Mi spiego. Oscillatore libero è quello sul quale non applichiamo alcuna forza. Nel nostro caso l'ap è sempre collegato all'amplificatore (osc. forzato). In ogni caso, comunque, l'ap è e resta, sia forzato che libero, un oscillatore smorzato (da rms e da re+rg). Se è collegato all'amplificatore lo smorzamento è dato da quello meccanico + quello elettrico. Se lo scolleghiamo dall'ampli rimane solo quello meccanico (modesto rispetto a quello elettrico). Colleghiamo l'ap all'ampli.

Ora, se avessimo un sistema rigido biella manovella che muove la bobina come un pistone in un motore (mi sembra che il sistema biella manovolla centrato imponga un movimento molto simile ad una sinusoide al pistone) si può dire che il moto della bobina sia rigidamente vincolato al segnale in ingresso. Sinusoide in ingresso, sinusoide *perfettamente sovrapposta* in uscita, no fenomeni transistori, no sfasamento fra movimento e segnale forzante.
Il nostro pistone ha una massa e quindi una certa inerzia. Ne segue che, forzando il movimento il sistema biella manovella deve essere adeguatamente dimensionato per reagire, dato il vincolo imposto dal moto, alle forze d'inerzia del pistone (beh, anche alle stesse inerzie della biella e della manovella, ma lasciamo stare...) le quali sono massime nel punto in cui la bobina- pistone inverte di moto (in gergo, i punti morti superiore e inferiore, nel caso dell'altoparlante all'escursione massima in avanti e indietro per quel dato segnale). Vale a dire: se la biella è troppo sottile e il pistone pesante, ad alti regimi, laddove l'inerzia cresce per le crescenti accelerazioni imposte al pistone, la biella si spezza. Ecco perché nei motori delle vostre auto c'è un bel limitatore di giri.

Mettiamo il caso che questa biella non sia così rigida ma che comunque non si rompa mai. E' evidente che a questo punto il movimento del pistone non è più rigidamente vincolato a quello imposto dal segnale in ingresso. L'inerzia, scaricandosi sulla biella, la allunga e la accorcia a seconda della bisogna. Magia magia, il pistone si muoverà ancora secondo una sinusoide, ma sfalsata rispetto al segnale originario perché comunque ad un certo punto la biella che si allunga richiamerà il pistone
a sè. Se prendo una molla, più la schiaccio, più ci vuole forza per schiacciarla e tale forza prima o poi eguaglierà quella delle forze d'inerzia, sempre se la biella non si rompa prima, ma abbiamo supposto di no.

Chiediamoci questo: l'altoparlante è collegato rigidamente al segnale inviato dall'ampli? Ce l'abbiamo la risposta? Fra il segnale elettrico e il movimento della bobina non c'è una biella e nemmeno una molla, come nell'esempio precedente (la molla fa caipre meglio...) ma un elemnto smorzante (come la gomma) ed è la Re (tralasciamo un attimo la Le, magari la riprendiamo dopo).
La prova è semplice. Se prendiamo un pistone e lo vogliamo svincolare dal movimento imposto dalla biella dobbiamo: o rompere la biella oppure...usare una biella non rigida (in generale viscoelastica). Nel caso dell' altoparlante se vogliamo tenere ferma la bobina pur applicando una tensione ai morsetti variabile quanto si vuole dovremo applicare una certa forza, ma...non si rompe niente. Perché? Perché c'è quell'elemento smorzante che è la Re. Come una biella flaccida. Per forzare il movimento dell'altoparlante dobbiamo ridurre la Re ai minimi termini e forzare la corrente. Quant'è il rendimento di un sistema biella manovella? Probabilmente di gran lunga superiore a quello del sottosistema motore- meccanica dell'altoparlante (abbiamo finora lasciato fuori la parte acustica). Se abbassiamo la Re di un altoparlante il rendimento cosa fa? Nel calcolo dell'efficienza la Re è al denominatore...
Anche qui i conti sembrano tornare.

Il sottosistema meccanico-acuistico non è che obbedisca a leggi tanto tanto diverse, solo che la faccenda si complica parecchio. Tuttavia i termini della questione non cambiano. Risultato:

E' possibile definire lo smorzamento per il nostro oscillatore PROPRIO perché questo non è rigidamente vincolato al segnale. Altrimenti sarebbe infinitamente smorzato. E indovinate quanta corrente ci vuole per pilotare il nostro altoparlante infinitamente smorzato? Ma è semplice, se abbassiamo la Re...

Il sottoprodotto del movimento sfalsato della bobina mobile rispetto al segnale in input e di quello dell'aria rispetto al diaframma, sfasamento che non è costante con la frequenza è...la fase acustica (minima).

Altro risultato dell'esempio. Pilotando in tensione o in corrente abbiamo sempre l'elemento serie che smorza. La dinamica del movimento è la stessa, cambia il modo in cui l'ampli reagisce.

Non è possibile, come Mauro aveva intuito, che possano scorrere correnti così forti o massicce nel sottosistema elettrico, ma è possibile che invece ciò succeda nel sottosistema meccanico. ma ricordando che l'altoparlante è un oscillatore possono esistere segnali che massimizzano la corrente richiesta, altri che la minimizzano. In altre parole l'impedenza dinamica esiste. Solo che non è tanto tanto gravosa oppure non si palesa poi così facilmente...

Lancio l'ultimo sasso, sempre dalle parole di Filippo, che cita la variazione del fattore motore, della rigidezza delle sospensioni, etc.
La massima inerzia dell'altoparlante pilotato da sinusoide ce l'abbiamo alla massima escursione. Se siamo in bassa frequenza e\o ad alto livello, ovvero a forte escursione, proprio ai massimi dell'escursione abbiamo la massima variazione dei parametri di small, variazione che è sempre peggiorativa (la cms diminuisce, cioè l'altoparlante viene richiamato ancora più fortemente verso il centro, il fattore motore diminuisce, ovvero diminuisce la backemf rispetto a qella che dovrebbe essere, ovvero diminuisce la corrente che può circolare in re, ovvero aumenta il qes, ovvero peggiora lo smorzamento). Il tutto accade in concomitanza. E sono ca....

Chissà perché l'altoparlante è la cosa che distorce di più...

Ciao!
Valerio

Si e no. Come "visualizzazione" della cosa possiamo collimare, ma più che distorsioni quelle del variare d' impedenza dell' altoparlante le definirei "diverse necessità energetiche in funzione della frequenza di pilotaggio per ottenere la stessa energia sonora".
In pratica se per ottenere un certo livello acustico a 100 Hz servirà una certa energia, per ottenere lo stesso a 1Khz ne servirà una diversa, per una questione legata appunto al rendimento meccanico vs frequenza. Questo comportamento non è fittizio, è regolato automaticamente dal gioco di forze meccaniche stimolate dal segnale elettrico. Come a dire che se la meccanica tende a produrre più movimento si opporrà richiedendo meno corrente, se tende a rallentare il sistema assorbe automaticamente più corrente... Spero di essere stato esaustivo...

omiss...

Mauro
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Originariamente inviato da mauropenasa - 31/08/2006 :  14:19:05

Mauro sono daccordo con quanto dici ma io non mi riferivo alla diversa richiesta di energia che ci può essere tra due frequenze diverse per produrre uno stesso livello sonoro, sono daccordo sul fatto che l'altoparlante ha un suo rendimento diverso frequenza per frequenza...
Io stavo analizzando il movimento della bobina istante per istante a regime stazionario durante il suo moto sinusoidale imposto prima da un generatore a tensione costante e poi con uno a corrente costante, da quello che emerge anche dall'analisi di Valerio, in entrambi i casi non si possono correggere le distorsioni prodotte dalle forze elastiche delle sospensioni e dalle loro perdite con entrambi i tipi di generatore anche se cambiano le reazioni in gioco e la forma della distorsione rispetto alla sinusoide di partenza...

Enrico

Io stavo analizzando il movimento della bobina istante per istante a regime stazionario durante il suo moto sinusoidale imposto prima da un generatore a tensione costante e poi con uno a corrente costante, da quello che emerge anche dall'analisi di Valerio, in entrambi i casi non si possono correggere le distorsioni prodotte dalle forze elastiche delle sospensioni e dalle loro perdite con entrambi i tipi di generatore anche se cambiano le reazioni in gioco e la forma della distorsione rispetto alla sinusoide di partenza...

Mah, beati voi che riuscite a visualizzare una dinamica del genere istante per istante...

Non è totalmente esatta la tua affermazione, anche se riguardo al problema delle sospensioni credo che si possa anche essere d'accordo.
Uno dei problemi è che la maggiore quantità di distorsione prodotta da questo sistema non è dovuta a problemi di sospensioni vs aria (almeno per quel che ne so io), ma piuttosto dai fenomeni descritti da Filippo (deformazioni nel circuito magnetico, allimenamenti vari ecc...).
In questa ottica, il pilotaggio in corrente, da studi vari, sembra in grado di linearizzare la situzione, a partire dal mettere fuori gioco Re ed Le, elementi variabili e pur sempre la nostra "biella". Sostituendola con una "energia attiva" ed in qualche modo adattabile istantaneamente alle condizioni è possibile controbilanciare molto meglio quelle condizioni che tu e Valerio "visualizzate". E' vero che in generale il salto di qualità si ottiene con un feedback di movimento+pilotaggio in corrente. In questo modo si possono controllare in toto (entro il range dinamico gestibile dalla meccanica e dall' elettronica) tutte le situazioni critiche riducendo drasticamente le distorsioni...
Si deve considerare che qui trattiamo semplicemente una questione di impedenza dinamica vs impedenza statica, ma ci sarebbe molto da studiare (o da esprimere) in merito alla composizione (THD) delle forze elettriche in campo.
Tempo addietro mostrai a Valerio dei documenti prodotti dagli ambienti Kef sulla possibilità di simulare le THD di un altoparlante in base alla sua struttura meccanica (magnetica) e deformazioni conseguenti, (Finite Element Method), giusto a dimostrazione di quanto realmente si sappia negli ambienti giusti.
Io pensavo di lavorare su questo tipo di materiale di studio per verificare la possibilità di definire una tecnica di gestione elettrica in grado di reazionare il tutto senza sensori meccanici, ma poi mi sono fermato, (chi me lo fa fare... )

ciao




Mauro
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Breve escursus sul perchè il pilotaggio in corrente controlla meglio le energie in campo:

L' unico modo che un sistema elettromeccanico ha per "reagire" alla forza che lo genera è la cosi detta back emf (inglese) ossia la forza contro elettro motrice indotta FCEMI (italiano). Questa forza non si genera nel nulla, ma è formata da una tensione, la cui particolarità è di essere in fase con la corrente che l' ha generata (cosa molto importante da considerare).
Se si pilota un sistema in tensione, queste forze generate verrano sottratte (vettorialmente, va ricordato, non sempre esse sono in fase con la tensione primaria...) alla stessa tensione primaria, generando il famoso "aumento di impedenza" visto dal generatore.

Quando pilotiamo in corrente, il generatore di corrente è svincolato dalla tensione, per cui tutte le forze che il sistema meccanico oppone alla corrente, essendo formate da tensioni, non hanno nessuna possibilità di ridefinire l' energia che esso sobisce, e diventa per definizione totalmente "schiavo" della corrente.
In un certo senso, l' energia diventa "unidirezionale" tra il generatore e l'altoparlante, proprio perchè il generatore non subisce più le iniziative energetiche della meccanica.

ciao



Mauro
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Ciao a tutti!
Non l'ho detto prima, ma Enrico è stato più sintetico e concreto di me. Ad ogni modo, Mauro, certe dinamiche forse sono più facili da visualizzare con l'analogia meccanica (o, come spesso si fa, idraulica) che non elettrica. Questo non deve essere un limite, perché è assolutamente anche vero il contrario. Molti post prima di quello della "biella" (certo che ne scrivo di ca...ate!! ) mi avevi detto, per analogia elettrica quello a cui sono arrivato anch'io, con più fatica con i miei mezzi. Mi sembra che alla fine ci sia stato un accordo totale sul fatto che l'impedenza dinamica esiste ma non è poi tutto sto grande problema... Anzi, mi spiace averla tirata un pò per le lunghe...
Sei daccordo?

Riguardo all'origine delle THD, devi includere anche le sospensioni e non solo la non linearità del motore. In ogni caso (sia per il motore che per le sospensioni) si genera una forza la cui legge non è lineare con l'escursione (tipicamente parabolica col massimo allo zero dell'escursione), o meglio, con lo spostamento istantaneo. Anzi, le non linearità delle sospensioni sono spesso la causa prima di THD, un esempio è il Vifa P17, che possiedo e che non è un campione di escursione alle basse frequenze, ma che comunque si difende bene (il suo difetto principale è un altro e magari ne parleremo...): puoi vedere le misure di Klippel fatte da G Nicoletti su CHF num 81.

Vi è poi anche da dire che, agendo insieme le non linearità nel motore e nelle sospensioni, la combinazione delle due può dare una situazione molto peggiorativa o addirittura benefica (motore in zona non lineare che si compensa con cedevolezza invece maggiormente lineare). Chiaramente anche in situazione di parziale compensazione (la totale compensazione non la si può avere mai) oltre una certa escursione il tutto peggiorerà poi drasticamente.

Se abbiamo sviscerato abbastanza il problema dell'impedenza dinamica, vogliamo aprire un altro thread sulla THD a bassa frequenza degli altoparlanti? Magari ci avviciniamo poi al pilotaggio in corrente.

In ultima analisi se si vuole chiarire al massimo quanto detto si può passare alle simulazioni e magari si può anche essere più analitici (intendo, sulle dinamiche meccaniche dell'altoparlante, ma mi serve una mano...).

Ciao!
Valerio

n l'ho detto prima, ma Enrico è stato più sintetico e concreto di me. Ad ogni modo, Mauro, certe dinamiche forse sono più facili da visualizzare con l'analogia meccanica (o, come spesso si fa, idraulica) che non elettrica. Questo non deve essere un limite, perché è assolutamente anche vero il contrario. Molti post prima di quello della "biella" (certo che ne scrivo di ca...ate!! ) mi avevi detto, per analogia elettrica quello a cui sono arrivato anch'io, con più fatica con i miei mezzi. Mi sembra che alla fine ci sia stato un accordo totale sul fatto che l'impedenza dinamica esiste ma non è poi tutto sto grande problema... Anzi, mi spiace averla tirata un pò per le lunghe...
Sei daccordo?

Io credo di si, anche se non mi è chiaro, dall'alto della mia ignoranza in materia di divulgazione cartacea, cosa ci fosse alla base di queste affermazioni contrarie (io preannunciai fin dall' inizio una situazione simile, semplicemente perchè l'avevo già misurata anni addietro...).
Magari se qualcuno conosce le tesi opposte, sarebbe costruttivo averne un piccolo riassunto, giusto per completezza di informazione.
Noi sappiamo che qualcosa nella situazione meccanica sicuramente succede, ma sia dai modelli elettrici equivalenti sia dalle misure dirette si intuisce che queste dinamiche tendono a scambiarsi energia più tra di loro che verso il generatore, per effetto di Re in un caso (tensione) e per effetto della mancanza di damping elettrico nell' altro (corrente).

Riguardo all'origine delle THD, devi includere anche le sospensioni e non solo la non linearità del motore. In ogni caso (sia per il motore che per le sospensioni) si genera una forza la cui legge non è lineare con l'escursione (tipicamente parabolica col massimo allo zero dell'escursione), o meglio, con lo spostamento istantaneo. Anzi, le non linearità delle sospensioni sono spesso la causa prima di THD, un esempio è il Vifa P17, che possiedo e che non è un campione di escursione alle basse frequenze, ma che comunque si difende bene (il suo difetto principale è un altro e magari ne parleremo...): puoi vedere le misure di Klippel fatte da G Nicoletti su CHF num 81.

Vi è poi anche da dire che, agendo insieme le non linearità nel motore e nelle sospensioni, la combinazione delle due può dare una situazione molto peggiorativa o addirittura benefica (motore in zona non lineare che si compensa con cedevolezza invece maggiormente lineare). Chiaramente anche in situazione di parziale compensazione (la totale compensazione non la si può avere mai) oltre una certa escursione il tutto peggiorerà poi drasticamente.

Ecco appunto. Per quel che ne capisco, la situazione dovrebbe essere una via di mezzo tra le curve non lineari di motore e sospensione. Sicuramente credo anche io che non si possano anullare del tutto a vicenda. Mi pare che in effetti molti driver tendano ad essere costruiti nel modo che citi alla fine, ossia si tenti di compensare al massimo e quando le curve divergono definitivamente il sistema parte per la tangente.... Forse (potendo) farei anche io un sistema del genere. Si deve ricordare che l' orecchio umano nei transienti violenti diventa praticamente sordo, mentre a bassa e media energia e banda fonica è piuttosto sensibile ai vari timbri.
Immagino che alcuni interventi sulla massa e sulle sospensioni che certi produttori eseguono possano andare sortire a questi scopi (quando il progettista ne sia consapevole, spero....).

Se abbiamo sviscerato abbastanza il problema dell'impedenza dinamica, vogliamo aprire un altro thread sulla THD a bassa frequenza degli altoparlanti? Magari ci avviciniamo poi al pilotaggio in corrente.

In ultima analisi se si vuole chiarire al massimo quanto detto si può passare alle simulazioni e magari si può anche essere più analitici (intendo, sulle dinamiche meccaniche dell'altoparlante, ma mi serve una mano...).

hahaha, guarda che io sono ormai abbondantemente oltre la mia soglia di comprensione....

Mi sono "infilato" in questo 3D perchè figlio di una discussione sulla potenza non potenza costante con unixman, ma oltre un certo livello io non vado. In particolare, diventa già laborioso disquisire sulle dinamiche elettriche nei modelli semplificati (ricordiamoci che io capisco quel poco sui diffusori in nome di quello che "visualizzo" in forma elettrica...), figuriamoci entrare nel merito meccanico....
Al massimo posso buttare li la mia opinione su qualche quesito elettrico...

ciao






Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Mauro:

Noi sappiamo che qualcosa nella situazione meccanica sicuramente succede, ma sia dai modelli elettrici equivalenti sia dalle misure dirette si intuisce che queste dinamiche tendono a scambiarsi energia più tra di loro che verso il generatore, per effetto di Re in un caso (tensione) e per effetto della mancanza di damping elettrico nell' altro (corrente).

Esattamente. Il paragone meccanico forse più corretto per la Re, nel caso di pilotaggio in tensione è quello di una frizione, la stessa che c'è nelle auto. La trasmissione del moto avviene per attrito dinamico, quello che esiste fra due parti a contatto con velocità relativa non nulla, che è l'effetto meccanico della Re. Agendo sul pedale della frizione cambiamo la Re. D'altronde se la frizione riscalda, si "ammoscia", ed è lo stesso che avviene per la Re, che riscaldando aumenta.

Mi sono "infilato" in questo 3D perchè figlio di una discussione sulla potenza non potenza costante con unixman, ma oltre un certo livello io non vado. In particolare, diventa già laborioso disquisire sulle dinamiche elettriche nei modelli semplificati (ricordiamoci che io capisco quel poco sui diffusori in nome di quello che "visualizzo" in forma elettrica...), figuriamoci entrare nel merito meccanico....

No, no, ci entri eccome. Anzi, hai dato la dimostrazione lampante del fatto che per via elettrica certe tematiche vengono risolte molto più facilmente. D'altronde per studiare la dinamica meccanica dell'altoparlante possiamo far uso delle equazioni di Lagrange o del semplice bilancio di forze. In ogni caso si finisce ad una equazione differenziale del secondo ordine. Se il termine forzante è una sinusoide è risolvibile, ma se è una forma d'onda qualsiasi, sono ca... Bisogna usare matlab per integrarla. Invece, potenza della teoria dei sistemi (che non studio e sembra non ci sia verso di inserirla nel piano di studi...) per via elettrica la risoluzione diviene molto più semplice. Genio chi ha inventato i fasori. Semmai il problema è un altro. Il potere della sintesi si paga perché allontana l'intuito ed è facile che ci si perda. Ci vuole parecchia padronanza, che io non ho, ed è per questo che recupero il paragone intuitivo, perché più vicino alle mie capacità (che più che di sintesi, si era capito sono di tipo visualizzativo: in ogni essere umano per me la dotazione è 100, e se viene sfruttata tutta emergono le diferenze di apprendimento..scusate l'OT).
E poi, il progettista di buoni amplificatori, deve conoscere l'oggetto ultimo delle sue attenzioni, e tu l'hai fatto anni addietro, come dici. Altrimenti nascono progetti filosofici, che si disinteressano dello scopo per cui sono progettati. Basta dare uno sguardo alle riviste per accorgersi che la maggior parte di questi oggetti - e mi dispiace dirlo - sono valvolari e vengono puntualmente testati con sistemi di altoparlanti che sono quanto di più lontano dalla realtà commerciale - industriale, laddove, volenti o nolenti va a ricadere il buon senso, lo stesso che ti fa risparmiare al massimo per ottenere lo stesso risultato, ovviamente se l'oggetto è complessivamente riuscito.
Ragazzi, non si può testare un amplificatore con monovia, magari vintage!!!!!!!!
E' la filosofia che distrugge la scienza. Per me la magia del suono viene dall'aver fatto tutto il possibile per estrarlo senza modificarlo o mascherarlo, quando la coscienza è a posto e i nervi si rilassano (o giozzano con la musica, dipende da cosa ascolti, ma a priori c'è un rilassamento...). O concedendo quel poco di modifica che serve a smussare certe registrazioni con 400000 microfoni che ti ripropongono tutto dettagliato, tutto in primo piano e tutto dilatato in larghezza con zero profondità. Insomma, il buon senso sta in mezzo, cerchiamo di inseguirlo...

Chiusa parentesi.
A questo punto mi pare che sull'impedenza dinamica si è detto tutto o quasi In altre parole essa esiste con altoparlanti ideali, esiste a maggior ragione con altoparlanti reali (non lineari) ma all'atto pratico del *quanto* non impone maggiore attenzione del necessario al progetto dell'amplificatore. In altre parole se dimensioniamo energeticamente per 8 ohm, ci assicuriamo il pilotaggio continuo anche su 4 ohm e amen. Per 4 ohm nominali si scende a 2 ohm. Si può anche essere meno intransigenti e assicurarsi che sia la sola potenza impulsiva (per un tot di ms) ad essere sufficiente, visto che l'impedenza dinamica è una cosa transitoria.

Forse un ultima cosa non detta è la verifica della stabilità dell'amplificatore. Se all'atto pratico, dimensioniamo l'ampli guardando la curva di impedenza vs frequenza e prendendo come massimo argomento 60 gradi, bisogna sempre vedere se in regime transistorio questo sfasamento fra tensione e corrente sia ancora il limite ultimo o se ci sia un peggioramento.

Possiamo poi recuperare le problematiche di pilotaggio in corrente se siete daccordo (le basi ci sono tutte, comprese le non linearità). Magari il moderatore ci dice se farlo di qua (diffusori) o di là (elettroniche).

Ciao!
Valerio

....In altre parole se dimensioniamo energeticamente per 8 ohm, ci assicuriamo il pilotaggio continuo anche su 4 ohm e amen. Per 4 ohm nominali si scende a 2 ohm. Si può anche essere meno intransigenti e assicurarsi che sia la sola potenza impulsiva (per un tot di ms) ad essere sufficiente, visto che l'impedenza dinamica è una cosa transitoria.

Sembra una cosa eccessivamente semplicistica, ma in pratica con questo metodo empirico hai già dimensionato il tuo ampli....
Ovviamente le questioni di SOAR (la curva tensione/corrente che definisce la massima potenza dissipabile dai componenti di potenza) interne divergeranno da caso a caso, ma quando avrai chiaro le forze in gioco anche una SOAR non è poi cosi difficile da definire (ricordo lunghe diatribe anche su questo...).

Forse un ultima cosa non detta è la verifica della stabilità dell'amplificatore. Se all'atto pratico, dimensioniamo l'ampli guardando la curva di impedenza vs frequenza e prendendo come massimo argomento 60 gradi, bisogna sempre vedere se in regime transistorio questo sfasamento fra tensione e corrente sia ancora il limite ultimo o se ci sia un peggioramento.

Sia dai modelli che dalle misure non si direbbe che si possa generare uno sfasamento peggiore di quello statico. Poi nel caso del pilotaggio in tensione Re è mediamente sempre dominante (altrimenti si assisterebbe a sfasamenti fino ai 90° teorici....), mentre in corrente la componente reattiva non può che sottostare alle esigenze dell generatore...


ciao



Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Per chiudere l' argomento, sarebbe interessante conoscere le argomentazioni opposte, mi pare paventata da alcuni in fase iniziale...

Se qualcuno (Piergiorgio ) potesse riassumere queste opinioni (divergenti e sembrerebbe autorevoli), si potrebbe anche cercare di capire meglio il loro angolo di visuale....

ciao


Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Per chiudere l' argomento, sarebbe interessante conoscere le argomentazioni opposte, mi pare paventata da alcuni in fase iniziale...

Se qualcuno (Piergiorgio ) potesse riassumere queste opinioni (divergenti e sembrerebbe autorevoli), si potrebbe anche cercare di capire meglio il loro angolo di visuale....

Originariamente inviato da mauropenasa - 03/09/2006 :  11:32:11

In sostanza il propugnatore della importanza capitale dell'impedenza dinamica degli altoparlanti come fattore chiave da tenere conto nella progettazione di un amplificatore è Chiappetta che da qualche numero di Costruire HIFi (CHF) va facendo un cenno quà e uno là. L'onere della prova spetta a lui.
Probabilmente, dati i precedenti, andrà avanti per qualche decina di numeri con questa storia...

Valerio in quanto collaboratore di CHF potrebbe conoscere meglio il retroscena sperimentale di queste affermazioni.

Per le nuove discussioni di approfondimento scaturite dalla presente, io vedrei bene un 3D sulla distorsione (non solo THD) degli altoparlanti nella sezione diffusori e sul pilotaggio in corrente nella sezione elettroniche (attenzione che non si sovrapponga al 3D attivo sul pilotaggio in potenza)

_________
Piergiorgio

Per chiudere l' argomento, ..

Discussione molto interessante, ovviamente......il problema non sembra quindi assolutamente drammatico, tuttavia ho qualche difficoltà di visualizzazione da quanto voi detto nel caso di finali a triodi.

Premetto che la scelta delle valvole potrebbe non essere la soluzione migliore..... ma è giusto per capire

Ho dei dubbi su diverse cose:
- chi fornisce la richiesta extra di corrente del 30-50% sul primario del trasformatore ( penso i condensatori, che però poi vanno ricaricati velocemente)?
- la valvola finale come fa a far passare la maggiore corrente se il segnale in ingresso ha una forma diversa dalla richiesta di corrente del carico? Presumo quindi che la valvola veda tutto quello da voi descritto come un riduzione dell' impedenza del carico , con conseguente inclinazione della retta (ellissi) di carico e quindi maggiore distorsione su segnali in ingresso elevati. Una riduzione dell' impedenza del 30-50 o piu' per cento non mi sembra sicuramente poco.
Avete voglia di chiarirmi questi dubbi?
Mauro

Ciao Piergiorgio,
scusa il ritardo, sono stato due giorni ad un meeting autocostruttivo di alto vertice in quella bellissima terra che è la Puglia.

Telefonerò volentieri all'ing. Chiappetta, sebbene credo sia meglio parlarne a quattr'occhi. Ehm...però non vi aspettate che lo faccia subito, diciamo che dovrei consegnargli prima un articolo...

Ciao!
Valerio

Per chiudere l' argomento, ..

Discussione molto interessante, ovviamente......il problema non sembra quindi assolutamente drammatico, tuttavia ho qualche difficoltà di visualizzazione da quanto voi detto nel caso di finali a triodi.

Premetto che la scelta delle valvole potrebbe non essere la soluzione migliore..... ma è giusto per capire

Ho dei dubbi su diverse cose:
- chi fornisce la richiesta extra di corrente del 30-50% sul primario del trasformatore ( penso i condensatori, che però poi vanno ricaricati velocemente)?
- la valvola finale come fa a far passare la maggiore corrente se il segnale in ingresso ha una forma diversa dalla richiesta di corrente del carico? Presumo quindi che la valvola veda tutto quello da voi descritto come un riduzione dell' impedenza del carico , con conseguente inclinazione della retta (ellissi) di carico e quindi maggiore distorsione su segnali in ingresso elevati. Una riduzione dell' impedenza del 30-50 o piu' per cento non mi sembra sicuramente poco.
Avete voglia di chiarirmi questi dubbi?
Mauro



Originariamente inviato da MBaudino - 04/09/2006 :  09:49:50

Ciao Mauro provo a dirti la mia al riguardo, senza la competenza di chi ha parlato finora in questo 3D però!

1) extracorrente e condensatori: ipotizzando che i triodi siano in classe A direi che non cambia nulla, la corrente (media) totale non può che restare costante, con i C che comunque la forniscono in concomitanza del segnale.

2) corrente sul carico: anch'io la vedo così, con problemi solo a volumi elevati. Direi che un ampli da 5W su 8 Ohm (I max = 0,8A) che deve erogare 1W (I = 0,35A su 8 Ohm) su un carico più basso del 30-50% abbia problemi diversi dalla quantità di corrente (tra l'altro nelle poche condizioni in cui capita, come da 3D).

Ciao
Massimo

Massimo e Mauro, conisiderate anche che uno stadio classico a TU senza NFB pone in uscita una impedenza analoga (circa) a quella dell' altoparlante.
In questi casi gran parte delle variazioni di impedenza presenti vengono assorbite in un certo senso da questa situazione, più o meno quello che si è discusso nel 3D sul "pilotaggio in potenza".

In pratica si possono visualizzare 2 situazioni potenziali:

a. Ampli con buona erogazione e bassissima impedenza di uscita, assimilabile ad un generatore di tensione. Il carico varia l' assorbimento in modo più o meno dinamico e l' ampli compensa con erogazioni di corrente proporzionali. Questo tende a mantenere anche la pressione sonora entro i parametri di targa.

b. Ampli con scarsa erogazione e/o alta impedenza di uscita, assimilabile ad un generatore "di potenza". il carico varia la propria impedenza ma l'ampli non lo segue o lo segue poco, quindi le variazioni di corrente restano limitate. Tutte le condizioni di assestamento dinamico vengono tradotte in variazioni di movimento meccanico (quindi di pressione sonora).

La conseguenza si dovrebbe percepire come una maggiore energia istantanea, specie negli attacchi violenti. Peccato che essa sia generata dalla rindondanza del sistema meccanico, quindi dal potenziale aumento di pressione localizzata in condizioni di transiente. (una specie di controllo di sharpness usato nel video, ossia un "amplificatore di transienti" incorporato nell' sistema ampli diffusore)

Sarà mica anche questo che contribuisce a dare un effetto "energetico" al suono di certi sistemi ?

E se si, quanto sbaglio a ribadire che l' uso di speciali equalizzatori (con effetti simili a questo) possa tranquillamente rispondere a molte leggende ?

ciao



Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

La conseguenza si dovrebbe percepire come una maggiore energia istantanea, specie negli attacchi violenti. Peccato che essa sia generata dalla rindondanza del sistema meccanico, quindi dal potenziale aumento di pressione localizzata in condizioni di transiente. (una specie di controllo di sharpness usato nel video, ossia un "amplificatore di transienti" incorporato nell' sistema ampli diffusore)

Grazie a Massimo e Mauro.
Mauro, non riesco a capire la frase che ho quotato sopra, un po troppo sintetica per me.
Si riferisce ad ampli a tubi con bassa resistenza interna o con 'alta' Rint ??????? Hai voglia di spendere 5 righe per chiarirmela meglio?

Per ampli a tubi con bassa Rint intendo finali ( penso ai triodi ) che per scelte costruttive (alto rapporto di trasformazione Pri/Sec del TU, diametro e numero degli avvolgimenti del secondario, un poco di CR locale ecc) presentino Rint attorno ad 1 ohm o anche decisamente inferiori
Per ampli a tubi con alta Rint intendo finali a triodo 'classici', con Rint dell' ordine di 3-4 ohm.

Scusa l' insistenza, ma vorrei tirarci fuori una mia 'morale' da tutta la vostra discussione.
Mauro

Massimo e Mauro, conisiderate anche che uno stadio classico a TU senza NFB pone in uscita una impedenza analoga (circa) a quella dell' altoparlante.
In questi casi gran parte delle variazioni di impedenza presenti vengono assorbite in un certo senso da questa situazione, più o meno quello che si è discusso nel 3D sul "pilotaggio in potenza".

In pratica si possono visualizzare 2 situazioni potenziali:

a. Ampli con buona erogazione e bassissima impedenza di uscita, assimilabile ad un generatore di tensione. Il carico varia l' assorbimento in modo più o meno dinamico e l' ampli compensa con erogazioni di corrente proporzionali. Questo tende a mantenere anche la pressione sonora entro i parametri di targa.

b. Ampli con scarsa erogazione e/o alta impedenza di uscita, assimilabile ad un generatore "di potenza". il carico varia la propria impedenza ma l'ampli non lo segue o lo segue poco, quindi le variazioni di corrente restano limitate. Tutte le condizioni di assestamento dinamico vengono tradotte in variazioni di movimento meccanico (quindi di pressione sonora).

La conseguenza si dovrebbe percepire come una maggiore energia istantanea, specie negli attacchi violenti. Peccato che essa sia generata dalla rindondanza del sistema meccanico, quindi dal potenziale aumento di pressione localizzata in condizioni di transiente. (una specie di controllo di sharpness usato nel video, ossia un "amplificatore di transienti" incorporato nell' sistema ampli diffusore)

Sarà mica anche questo che contribuisce a dare un effetto "energetico" al suono di certi sistemi ?

E se si, quanto sbaglio a ribadire che l' uso di speciali equalizzatori (con effetti simili a questo) possa tranquillamente rispondere a molte leggende ?

ciao



Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html



Originariamente inviato da mauropenasa - 09/09/2006 : 09:45:26

per la cronaca, ho avuto alcune indiscrezioni circa il grande sistema presentato da Audioreview al TopAudio, da quello che ho capito il sistema usa due nastri Strathearn da 75", una pletora di scanspeak e due sub pilotati in corrente, magari proprio su questi ultimi si potrà chiacchierare circa l'argomento di questo 3D

Filippo

Grazie a Massimo e Mauro.
Mauro, non riesco a capire la frase che ho quotato sopra, un po troppo sintetica per me.
Si riferisce ad ampli a tubi con bassa resistenza interna o con 'alta' Rint ??????? Hai voglia di spendere 5 righe per chiarirmela meglio?

Per ampli a tubi con bassa Rint intendo finali ( penso ai triodi ) che per scelte costruttive (alto rapporto di trasformazione Pri/Sec del TU, diametro e numero degli avvolgimenti del secondario, un poco di CR locale ecc) presentino Rint attorno ad 1 ohm o anche decisamente inferiori
Per ampli a tubi con alta Rint intendo finali a triodo 'classici', con Rint dell' ordine di 3-4 ohm.

Scusa l' insistenza, ma vorrei tirarci fuori una mia 'morale' da tutta la vostra discussione.
Mauro

In questo caso ho fatto riferimento a discussioni ampie (un pò complesse a volte) avute qui:

http://www.audiofaidate.org/forum/viewtopic.php?t=1227

In realtà, non siamo neanche entrati nel merito della topologia, diciamo che le affermazioni che ho fatto sono semplicemente ascrivibili a semplici legami tra la pressione sonora prodotta dall' altoparlante e la resistenza serie complessiva che si trova a smorzare lo stesso. Questo valore è formato dalla immancabile Re (ossia la resistenza CC della bobina mobile) + quella posta dall' amplificatore, indipendentemente dalla sua struttura. Ipotizzando di avere un' ampli con DF (damping factor= fattore di somorzamento)=1, dovremmo avere una impedenza interna (virtuale o presunta) analoga a quella del carico, quindi vicino agli 8 ohm (sulla presa relativa del TU).
In questo caso, od in casi peggiori, in cui la impedenza di uscita dell' ampli possa essere anche maggiore di quella nominale dell' altoparlante, si può assistere ai fenomeni che ho descritto...

Il fenomeno:
In questo 3D abbiamo stabilito che in alcune condizioni dinamiche è possibile assistere ad una "fase di assestamento" sussultoria da parte del diffusore. Essa non è rappresentativa di picchi di corrente o di carico così preoccupanti come paventato da alcuni, ma si palesa comunque come uno stato di "idecisione meccanica" che viene riflessa sul amplificatore come una condizione di "carico variabile per un certo lasso di tempo".

un ampli a bassissima impedenza di uscita (a prescindere da come sia fatto, se con NFB tubi o meno....), quindi assimilabile ad un generatore di tensione, tende a compensare questo fenomeno transiente modulando la sua corrente istantanea. Questo lavoro (di modulazione di corrente, si vede dai miei grafici in questo 3D...) riesce a mantenere anche la pressione istantanea entro un certo range, diciamo grossomodo quello stabilito da chi ha progettato la cassa e dalle condizioni ambientali a quella frequenza, in modo simile a quando si riproduce un tono continuo.
Viceversa, se l' ampli pone una sua impedenza di uscita paragonabile o superiore a quella dei diffusori, esso non compenserà proporzionalmente modulando la corrente, diciamo perchè la sua impedenza di uscita lo rente "sordo" a questo fenomeno (la ragione si legge nelle discussioni che ho evidenziato, ma è un pò complessa da sintetizzare). La risultante è che mancando o risultando minima la compensazione di corrente, la pressione sonora (che dipende in modo quasi totale dalla corrente) tenderà ad essere più alterata (a seguire l' andamento altalenante di assestamento meccanico ed elettrico) che nel caso precedente....
E' un pò come smorzare molto o poco una molla di ammortizzatore. Se si lascia lasca, essa tenderà ad avere una "risposta eccessiva" allo stimolo....

Come detto sopra, la topologia e la struttura interna del nostro generatore non ha molta importanza, in questo genere di analisi (fermo restando la capacità di erogazione e di "coerenza con il segnale"). Chiaramente il riflesso che questo genera sulla struttura interna dell' ampli è un' argomento discutibile e da approffondire, topologia per topologia, possibile oggetto di altri 3D....

per la cronaca, ho avuto alcune indiscrezioni circa il grande sistema presentato da Audioreview al TopAudio, da quello che ho capito il sistema usa due nastri Strathearn da 75", una pletora di scanspeak e due sub pilotati in corrente, magari proprio su questi ultimi si potrà chiacchierare circa l'argomento di questo 3D

Hehehe, magari...
Speriamo che non si debbe essere noi a spiegare ai nostri baldi espositori come funzionano i loro sistemi...

ciao


Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Grazie Mauro,
il termine "indecisione meccanica" mi ha permesso di capire meglio i termini della questione. Avevo sbagliato approccio alla lettura.

Molto gentile, ricomincerò da capo la lettura.
Ciao Mauro(2)

Un amico 'timido' mi ha suggerito da dove si origina la storia dell'impedenza dinamicamente bassa:

dal sito AES

Preprint Number: 2293 Convention: 79 (September 1985)
Authors: Otala, Matti; Huttunen, Pertti
E-library Location: (CD aes10) /pp8185/pp8510/2389.pdf


Measured terminal impedances of several commercial loudspeaker systems are developed into their equivalent electrical circuits by using the Brune network synthesis method. The synthesized circuits accurately describe the properties of the load as seen by the amplifier feeding the loudspeaker system. A group of non-sinusoidal audio signal sequences, which cause the loudspeaker system to draw momentary currents considerably in excess of what could be expected from the rated terminal impedance is identified using computerized network analysis methods. The maximum value of peak current of peak current reported for a commercial loudspeaker system is 6.6 times larger than that of an eight ohm resistor. The current peaks typically last a few hundred microseconds. The current peaks are caused by simultaneous parallel excitation of several of the drivers of a multiway system, by summation of cancellation currents originating from the energy stored in the mechanical and electrical reactances of the circuit, and by impedance transformation effects in the crossover network. The results imply that for short periods of time, an amplifier should be able to drive, with full output voltage swing and without appreciable distortion, loads equal to a resistor of one ohm.

Desolazione....

Ma e vedere le prove di queste affermazioni ?
Cioè:
- se mi usi un sistema di altoparlanti che ha una Re complessiva (resistenza dc della bobina mobile) di 1 ohm, è vero.
- se mi usi una rete RC di rifasamento parallelo con R di 1 ohm, è scontato che un caps anche piccolo per qualche microsecondo sarà in corto per cui è vero ma scontato (quasi elementare)

In pratica, se hai nella catena una rete reattiva a bassa ESR equivalente si possono generare dei picchi, altrimenti no, e questo è semplicemente incontrovertibile. La componente resistiva equivalente di una rete complessa non è mutabile, almeno a casa mia....
Mi pare che Otala aveva nei nodi questi elementi e non se ne è accorto....

ciao


Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

Boh, l'articolo è acquistabile online per 5$. Se qualcuno ha voglia e 5$ da spendere potrebbe leggerselo e dirci se vale la spesa.

_________
Piergiorgio

Ciao,

scusate il ritardo, leggo solo ora. Come al solito, arrivo con l'ultimo treno...

Guarda le condizioni identiche su cassa QL65:



ancora più evidente, ma secondo me qui ci mettono del loro anche i filtri cross (ipotizzo....).

ciao

dimenticavo:
Questi plot sono eseguiti usando un My_ref revC come ampli. Non posso escludere che il suo modo di lavorare sul carico possa divergere più o meno leggermente da quello di un generatore di tensione idealizzato, dato che io ho scelto che la NFB di tensione segua in modo preciso l' impedenza del carico e non la semplice tensione di uscita (uscita a transconduttanza = Zout open loop >> Zload).


Originally posted by mauropenasa - 31/08/2006 :  13:59:40

a questo punto resta da stabilire se l'effettiva uscita acustica del sistema (rilevabile unicamente ripetendo la misura ed utilizzando un bel microfono per vedere cosa accade "dall'altra parte") assomiglia piu` alla curva blu, a quella rossa, o a qualcosaltro...

Inoltre, sempre guardando anche all'output acustico, sarebbe altrettanto interessante ripetere le misure anche con amplificatori diversi dal my_ref: uno con bassa impedenza di tipo "tradizionale" (e.g. un banale gainclone, ma meglio uno che abbia Zout molto bassa anche ad anello aperto), uno con Zout nell'ordine di 4-8 ohm (e.g. un my_ref modificato per ridurre il tasso di NFB v/v globale) e magari anche un bel valvolare bensuonante. :p

...ma magari ne parliamo nell'altro thread sul pilotaggio in potenza.

P.S.: se puoi, x i vari plot che hai postato sarebbe simpatico vedere anche le curve relative ai prodotti vi (potenza istantanea).


Ciao,
Paolo.

Il fenomeno:
In questo 3D abbiamo stabilito che in alcune condizioni dinamiche è possibile assistere ad una "fase di assestamento" sussultoria da parte del diffusore. Essa non è rappresentativa di picchi di corrente o di carico così preoccupanti come paventato da alcuni, ma si palesa comunque come uno stato di "idecisione meccanica" che viene riflessa sul amplificatore come una condizione di "carico variabile per un certo lasso di tempo".


Originariamente inviato da mauropenasa - 13/09/2006 :  14:12:01

Bingo!?

ovvero: siamo sicuri che questi transitori elettromeccanici non si sentano? e che magari pilotaggi diversi da quello in tensione a bassa impedenza non possano magari ridurne l'udibilita`?

Urge andare a misurare (col microfono!) quello che ascoltiamo realmente e confrontarlo con quello che c'e` ai morsetti dell'AP!

...ma anche questo e` argomento piu` pertinente al 3D sul pilotaggio in potenza che a questo, per cui magari ne riparliamo li`.


Ciao,
Paolo.

a questo punto resta da stabilire se l'effettiva uscita acustica del sistema (rilevabile unicamente ripetendo la misura ed utilizzando un bel microfono per vedere cosa accade "dall'altra parte") assomiglia piu` alla curva blu, a quella rossa, o a qualcosaltro...

Volendo si.
Per i dati che ho io direi che dovrebbe esserci una fluttuazione acustica non molto diversa da quella subita dalla corrente, probabilmente non sempre o un pò meno evidente della stessa corrente.
Io non dispongo di un setup affidabile per questo tipo di rilevazione con microfono, anche se credo che si dovrebbe notare facilmente,in valore relativo, una eventuale variazione di quel tipo....

Inoltre, sempre guardando anche all'output acustico, sarebbe altrettanto interessante ripetere le misure anche con amplificatori diversi dal my_ref: uno con bassa impedenza di tipo "tradizionale" (e.g. un banale gainclone, ma meglio uno che abbia Zout molto bassa anche ad anello aperto), uno con Zout nell'ordine di 4-8 ohm (e.g. un my_ref modificato per ridurre il tasso di NFB v/v globale) e magari anche un bel valvolare bensuonante.

Certo, su un piano di sperimentazione "causa effetto", probabilmente questa chiave di lettura potrebbe dare qualche risultato, a patto di disporre di qualcosa di ripetibile (un setup di misura microfonica attendibile).

Guardate che se qualcuno isola la possibilità di vedere differenze acustiche tra elettroniche con questo tipo di test voglio riconosciuta la paternità.....

P.S.: se puoi, x i vari plot che hai postato sarebbe simpatico vedere anche le curve relative ai prodotti vi (potenza istantanea).

Ma che "fissa", sta potenza....

Guarda che questi grafici sono in presa diretta con un oscilloscopio a memoria per PC a 50Mps di banda, con sonda in corrente a rilevamento induttivo (direttamente sul cavo di potenza)....
Graficamente, se guardi istante per istante le curve scopri che la tensione esegue il suo andamento seno senza grandi cambiamenti, mentre la corrente, sostanzialmente in fase (o meglio senza grandi cambiamenti di fase relativa) con la tensione subisce delle variazioni. un prodotto eventuale non genererebbe altro che un' andamento identico a quello della corrente ma con diverso fattore di scala, per ovvie ragioni....

Diciamo che mi sembra pià utile ragionare direttamente con le singole forze in gioco che con "prodotti calcolati", almeno in ottica "impedenza dinamica altoparlanti". Volendo si può fare il tuo ragionamento in chiave "impedenza dinamica e potenza di picco negli amplificatori"....

ovvero: siamo sicuri che questi transitori elettromeccanici non si sentano? e che magari pilotaggi diversi da quello in tensione a bassa impedenza non possano magari ridurne l'udibilita`?

Mo si gasa....
Per quel poco che uno può ipotizzare con un buon grado di "buon senso" direi che sarebbe più "strano" che non si sentissero, questi fenomeni, che il contrario.
Il problema è che i primi dati dicono che meccanicamente queste incertezze sono tanto più ampie quanto più lasco è il sistema elettrico, per cui credo verosimile ipotesi contrarie alle tue.
Se osservi le fluttuazioni della corrente, scopri che per la maggior parte della fase di assestamento essa è MINORE di quella della fase in regime stazionario (quella degli ultimi cicli), mentre in un sistema con DF=1 esse sono limitate.
Questa situazione è tale perchè il sistema rileva le backemf prodotte dalle sovraelongazioni meccaniche e ne tiene conto riducendo (adattando) la corrente istantanea.
Nel caso del DF=1 invece l' apporto delle backemf istantanee viene in parte assorbito dalla impedenza di uscita, per cui il "coefficiente di adattamento motorio" si riduce in proporzione...

la mia spiegazione del "sentire" di queste dinamiche è quella di sempre:

Se l' ampli si comporta come driver in tensione (DF<< Re)*** ed oppone una "fase inversa" (impedenza di uscita dinamica) sostanzialmente resistiva (in fase con la tensione prodotta su Re) la modulazione di corrente assorbe in modo "ideale" le fasi transienti degli altoparlanti, mentre quando la sua impedenza di uscita dinamica varia in ampiezza ed in fase rispetto alla caduta di tensione su Re), si assiste a sfasamenti e ingolfamenti istantanei del transiente meccanico.
Questa, peraltro, mi pare sia la tesi di gente come Aloia, una volta mediata ed adattata alla situazione che stiamo discutendo. Di certo Aloia è stato tra i primi a battere sulla importanza dell' impedenza dinamica di uscita di un ampli, infatti mi risulta che i suoi ampli siano piuttosto lineari in questo senso.... Come a dire, gira e rigira cambiano i personaggi ma le tesi (valide) restano....

Nel caso di ampli con DF=1 o ad alta impedenza di uscita viene a mancare (o attenuato) il feedback con il movimento generato dalle back emf, per cui la meccanica, in teoria, è libera di debordare.
Come ho fatto notare spesso, non sarà questo che da quella sensazione di "maggiore presenza" ed "energia nei transienti" prodotta da sistemi con DF=1 ?

ciao

***edit successivo: scusate, ho usato una espressione poco felice. Si parla di Rg << Re, quindi di DF elevato, in caso di pilotaggio "in tensione".....

Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html

a questo punto resta da stabilire se l'effettiva uscita acustica del sistema (rilevabile unicamente ripetendo la misura ed utilizzando un bel microfono per vedere cosa accade "dall'altra parte") assomiglia piu` alla curva blu, a quella rossa, o a qualcosaltro...

Volendo si.
Per i dati che ho io direi che dovrebbe esserci una fluttuazione acustica non molto diversa da quella subita dalla corrente, probabilmente non sempre o un pò meno evidente della stessa corrente.
Io non dispongo di un setup affidabile per questo tipo di rilevazione con microfono, anche se credo che si dovrebbe notare facilmente,in valore relativo, una eventuale variazione di quel tipo....

!?! ho capito bene? tu pensi che dal lato acustico l'andamento sia sostanzialmente simile a quello della corrente?

perche` se cosi` fosse, allora pilotare in tensione (alto DF) sarebbe sostanzialmente e fondamentalmente sbagliato dato che, come si evince dai grafici delle misure che hai postato, distorce clamorosamente la forma d'onda acustica (quantomeno) nei transienti! :o

Inoltre, sempre guardando anche all'output acustico, sarebbe altrettanto interessante ripetere le misure anche con amplificatori diversi dal my_ref

Certo, su un piano di sperimentazione "causa effetto", probabilmente questa chiave di lettura potrebbe dare qualche risultato, a patto di disporre di qualcosa di ripetibile (un setup di misura microfonica attendibile).

visto che, almeno x cominciare, si tratterebbe di misure relative, io comincerei proprio provando con il setup standard... utilizzato per l'ascolto, i.e. piazzando un microfono laddove normalmente ci sarebbero le nostre orecchie!

Cosi` magari potremmo cominciare a vedere se all'oscilloscopio (e/o alla FFT) si riesce ad identificare qualche traccia delle differenze che normalmente siamo abituati a sentire solo con le nostre orecchie...

Guardate che se qualcuno isola la possibilità di vedere differenze acustiche tra elettroniche con questo tipo di test voglio riconosciuta la paternità.....

ahem...

Guarda che questi grafici sono in presa diretta con un oscilloscopio a memoria per PC a 50Mps di banda, con sonda in corrente a rilevamento induttivo (direttamente sul cavo di potenza)....

lo immaginavo... mi chiedevo solo se il software permetteva anche di fare calcoli "al volo", e/o di salvare i campioni su file e post-processarli successivamente. BTW, era solo per visualizzare le cose in maniera piu` immediata, ma se non si puo` o e` troppo complicato farlo, poco male...

Graficamente, se guardi istante per istante le curve scopri che la tensione esegue il suo andamento seno senza grandi cambiamenti, mentre la corrente, sostanzialmente in fase (o meglio senza grandi cambiamenti di fase relativa) con la tensione subisce delle variazioni. un prodotto eventuale non genererebbe altro che un' andamento identico a quello della corrente ma con diverso fattore di scala, per ovvie ragioni....

questo e` vero nel caso del pilotaggio in tensione, ma non in quello del pilotaggio a basso DF...

Diciamo che mi sembra pià utile ragionare direttamente con le singole forze in gioco che con "prodotti calcolati", almeno in ottica "impedenza dinamica altoparlanti". Volendo si può fare il tuo ragionamento in chiave "impedenza dinamica e potenza di picco negli amplificatori"....

in realta` il mio ragionamento e` sempre in chiave "uscita acustica vs. pilotaggio"... quello che mi interessa e` capire come pilotare l'altoparlante per ri-ottenere un'onda acustica che somigli il piu` possibile a quella "vista" in origine dal microfono e successivamente registrata nei ns. dischi.

Per quel poco che uno può ipotizzare con un buon grado di "buon senso" direi che sarebbe più "strano" che non si sentissero, questi fenomeni, che il contrario.
Il problema è che i primi dati dicono che meccanicamente queste incertezze sono tanto più ampie quanto più lasco è il sistema elettrico, per cui credo verosimile ipotesi contrarie alle tue.

dipende... il problema e` che siamo di fronte ad una situazione che assomiglia a questa:

abbiamo una vecchia "2CV" sopra un carro attrezzi che viaggia su un "carro merci" ferroviario.

- la "2CV" e` la nostra aria, ed il suo movimento e` l'onda acustica che vorremmo riprodurre;
- il "carro attrezzi" e` il cono del ns. altoparlante;
- il "carro merci", o meglio le sue sospensioni sono l'impedenza di uscita del ns. ampli;

infine, l'andamento (verticale) delle rotaie unitamente alla velocita` del treno (x semplicita` consideriamola costante! ) rappresentano il ns. segnale di ingresso.

Ora, quello che noi vorremmo e` che la "2CV" si muova seguendo _esattamente_ (al piu` con un "ritardo" costante) le ondulazioni delle rotaie su cui viaggia il treno, cioe` che l'aria davanti all'altoparlante si muova esattamente nello stesso modo di quella che ha prodotto le vibrazioni della membrana del microfono di ripresa conservate sotto varia forma nelle ns. registrazioni.

Ci ritroviamo con ben 3 oscillatori smorzati "in serie". Quello che ci interessa controllare e` proprio l'ultimo, ma possiamo controllare direttamente soltanto il primo e lo smorzamento del secondo...

Dato che ne` le sospensioni del treno ne` quelle del "carro attrezzi" potranno mai essere perfettamente rigide, e che su quelle della 2CV possiamo farci poco o nulla (e` l'accoppiamento cono-aria... possiamo migliorarlo utilizzando una tromba, ma e` un'altra storia), io non sarei poi cosi` sicuro che cercare di massimizzare lo smorzamento delle sospensioni del "carro attrezzi" sia poi la soluzione migliore... anzi, sono convinto esattamente del contrario.

Ingegneri meccanici, fatevi sotto...

Nel caso di ampli con DF=1 o ad alta impedenza di uscita viene a mancare (o attenuato) il feedback con il movimento generato dalle back emf, per cui la meccanica, in teoria, è libera di debordare.
Come ho fatto notare spesso, non sarà questo che da quella sensazione di "maggiore presenza" ed "energia nei transienti" prodotta da sistemi con DF=1 ?

qui` la penso _QUASI_ come te...

Salvo per una fatto: IMHO per riprodurre correttamente il segnale e` necessario che lo smorzamento del cono sia "critico".

Se e` sottosmorzato (pilotaggio in corrente) il cono fa` un po` quello che gli pare, e ad ogni transiente del segnale segue una oscillazione (spuria) del cono stesso.

Se e` sovrasmorzato, il cono viene rallentato nel suo movimento e si ha una distorsione della forma del transiente, che "spegne" e rende artificioso il suono.

Quindi, come minimo un ampli "ideale" dovrebbe avere il DF regolabile (diciamo Zout da 0 a 10 ohm) per adattarsi al meglio ad ogni diffusore.

N.B.: quello che deve essere reso critico e` lo smorzamento effettivo del cono. Tenuto conto dello smorzamento proprio (meccanico), della Re e della Rdc dell'eventuale filtro xover e` evidente che il DF elettrico "ottimale" NON sara` praticamente mai = 1!

Infine, resta sempre da vedere (-> thread sul pilotaggio in potenza) se non sia possibile studiare un servocontrollo in grado di "autoregolarsi" dinamicamente e quindi pilotare automaticamente al meglio qualsiasi AP.



Ciao,
Paolo.

Una cassa ben progettata considera già nel suo progetto il giusto grado di smorzamento, nella stra grande maggioranza dei casi vengono progettate casse per ampli che hanno una Re di uscita molto bassa, se vai a cambiare questo parametro, o riprogetti la cassa o ascolti il sistema con i cambiamenti dovuti ad una situazione ampli-->cassa non ideale... anche se molte volte il risultato non è così drammatico come si possa pensare.
Però, se si parla di misure di laboratorio atte a verificare alcune teorie come quelle esposte in questo topic, la cosa che io mi chiedo, su eventuali prove col microfono variando il DF dell'ampli, per fare una vera prova fatta bene bisognerebbe avere due sistemi ampli cassa che in qualche modo siano complementari tra loro, mi spiego meglio, bisognerebbe avere una cassa progettata per essere pilotata con un ampli a basso DF e una cassa identica ma progettata per essere pilotata da ampli da alto DF... i due sistemi completi dovrebbero avere risposta analoga, stessa estensione, stesso andamento della risposta, quello che dovremmo misurare non è una variazione nella risposta in frequenza, ma la differenza nella capacità di restituire transienti e di poter misurare quale dei due sistemi produce minori distorsioni... altrimenti credo che qualsiasi prova sia in qualche modo falsata...
Cosa ne pensate??

Ciao,
Enrico

.... nella stra grande maggioranza dei casi vengono progettate casse per ampli che hanno una Re di uscita molto bassa, ....


Originariamente inviato da enricopriami - 26/09/2006 :  01:21:35

Una domanda da vergognarsi a farla.
Se faccio misure SPL (con sistemi MLS) su un woofer nell' intorno della risonanza, cambia qualche cosa se utilizzo un ampli a bassa Re con NBF in tensione o un ampli (sempre a bassa Re) con NBF in corrente???
Ovvero, se faccio misure SPL-MLS con un my-ref o con un ampli tradizionale ( a bassa Re) ottengo lo stesso risultato????


Mauro

Però, se si parla di misure di laboratorio atte a verificare alcune teorie come quelle esposte in questo topic, la cosa che io mi chiedo, su eventuali prove col microfono variando il DF dell'ampli, per fare una vera prova fatta bene bisognerebbe avere due sistemi ampli cassa che in qualche modo siano complementari tra loro, mi spiego meglio, bisognerebbe avere una cassa progettata per essere pilotata


Originariamente inviato da enricopriami - 26/09/2006 :  01:21:35

Un segnale come quello usato da Mauro ha uno spettro estremamente ampio. Ovviamente, le variazioni di risposta in frequenza di un altoparlante (le prove in questione si possono fare anche su un singolo altoparlante "nudo") o sistema di altoparlanti (diffusore) variano in qualche misura al variare del DF e quindi quantitativamente ci si possono aspettare senza dubbio anche differenze legate a questi effetti... ma non e` questo che ci interessa!

Al momento, quello che ci interessa di piu` e` stabilire quali siano gli effetti delle variazioni di DF sulla risposta ai transienti da un punto di vista meramente qualitativo. Eventuali quantificazioni richiederebbero uno studio successivo una volta individuati e capiti i fenomeni in gioco.

BTW: considera poi che stiamo parlando di regime transiente, dove il concetto stesso di "frequenza" perde sostanzialmente di significato...


P.S.: Mauro: fossi in te allungherei la durata del transitorio ad almeno 200ms, cosi` da coprire l'intera banda audio... oppure (forse meglio?) proverei ad imitare una nota musicale "reale" aggiungendo una rampa lineare decrescente (decay...) con durata nell'ordine di 1sec alla fine del tratto orizzontale.

Alle misure dovrebbe essere sempre facile verificare il rispetto della linearita` dei tratti verticale-orizzontale-rampa dell'inviluppo del segnale all'uscita del microfono...


Ciao,
Paolo.

!?! ho capito bene? tu pensi che dal lato acustico l'andamento sia sostanzialmente simile a quello della corrente?

perche` se cosi` fosse, allora pilotare in tensione (alto DF) sarebbe sostanzialmente e fondamentalmente sbagliato dato che, come si evince dai grafici delle misure che hai postato, distorce clamorosamente la forma d'onda acustica (quantomeno) nei transienti!

Hai perfettamente ragione....
Ho sbagliato completamente l' esposizione del concetto. Me ne scuso (faccio tutto a braccio ed al volo... )
Io intendevo dire che sarebbe logico intuire che "l' inviluppo acustico" nel caso che la corrente non segua correttamente il movimento (come "tenta di fare" con gli ampli in tensione e non fa bene con ampli in corrente o DF=1), dovrebbe essere simile (in deformazione) a quello della corrente "controllata" visibile nei plot con ampli in tensione.
Si capisce meno di prima ma tanto è....

quote:
Graficamente, se guardi istante per istante le curve scopri che la tensione esegue il suo andamento seno senza grandi cambiamenti, mentre la corrente, sostanzialmente in fase (o meglio senza grandi cambiamenti di fase relativa) con la tensione subisce delle variazioni. un prodotto eventuale non genererebbe altro che un' andamento identico a quello della corrente ma con diverso fattore di scala, per ovvie ragioni....



questo e` vero nel caso del pilotaggio in tensione, ma non in quello del pilotaggio a basso DF...

??
Ma non si diceva che in un sistema in tensione varia la corrente, in un sistema in corrente varia la (delta) tensione, ed in un sistema misto variano entrambe, e il tutto in nome della legge di ohm ?
A braccio, nel test con DF=1 che ho fatto la corrente varia molto meno che nel caso in tensione, ma in compenso "fluttua" la tensione ai capi dell' altoparlante, per cui un eventuale prodotto non dovrebbe cambiare poi in modo cosi eclatante....

P.S.: Mauro: fossi in te allungherei la durata del transitorio ad almeno 200ms, cosi` da coprire l'intera banda audio... oppure (forse meglio?) proverei ad imitare una nota musicale "reale" aggiungendo una rampa lineare decrescente (decay...) con durata nell'ordine di 1sec alla fine del tratto orizzontale.

A parte il problema di generare forme particolari in un setup come il mio costruito al volo in una pausa caffè, devo dire che oltre i 20-30mS i miei diffusori si stabilizzavano (tensione e corrente) come da ampiezze nell' ultima semionda, per cui un numero maggiore di semionde non faceva altro che portare in regime continuo il sistema....

Enrico porta l' attenzione (anche se Paolo ha ribadito un concetto di "isolamento dei problemi incriminati" corretto) al solito discorso che anche io continuo a ribadire:
Non si possono escludere situazioni in cui il pilotaggio in potenza o in corrente possano essere vantaggiosi, ma non ci si esime da un ragionamento di ottimizzazione progettuale. Ma questo non è un segreto, Hawskford e altri hanno prodotto dei documenti (attendibili) in cui dimostrano i vantaggi di pilotaggi di singoli driver diversi da quello in tensione......

Per il resto delle argomentazioni, si vedano alcune comclusioni (anche altrui) nel 3D sul pilotaggio in potenza.


Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html