Dati degli altoparlanti: schede tecniche, database e misure

Ogni calcolo di un diffusore è buono quanto i dati da cui parte. I parametri dell'altoparlante sulla scheda tecnica sono un buon inizio, ma non l'ultima parola. Vediamo da dove vengono i dati, dove trovare misure indipendenti e quando conviene misurare da sé.

Una scheda tecnica non è legge

I produttori misurano i parametri su uno o pochi esemplari, spesso nuovi e non rodati, e la risposta su un pannello infinito. La tolleranza di produzione della risonanza è tipicamente ±15 %, e dopo il rodaggio delle sospensioni fs di solito scende.

Un buon esempio è il Dayton RS100-4 della Needle. Il catalogo indica una fs di 84,8 Hz, mentre Acoustic Design Magazin parla di una risonanza intorno ai 75 Hz. Una differenza di 10 Hz sposta sia l'accordatura sia il volume ideale del box. Con una linea come la Needle conta meno, con un bass reflex accordato con precisione di più.

Dove trovare dati e misure degli altoparlanti

• Schede tecniche e file dei produttori. Diversi produttori, come SB Acoustics, Scan-Speak e Dayton Audio, offrono anche file FRD e ZMA da scaricare. Sono misurati su un pannello, non nel tuo cabinet, ma bastano per un primo progetto del crossover.
• Zaph Audio. L'archivio di John Krutke con misure comparative di altoparlanti: risposta in frequenza, distorsione, decadimento del cono (CSD) e parametri. Per esempio il confronto tra woofer da 8". L'archivio è datato, ma molti degli altoparlanti sono ancora in vendita.
• HiFiCompass. Un database ampio e in continua crescita di misure di altoparlanti, con molti modelli Tang Band, Dayton e SEAS. Gli utenti dei forum lo considerano uno dei più accurati in rete.
• Loudspeaker Database. Parametri di Thiele-Small chiari per migliaia di altoparlanti in un unico posto.
• Il catalogo di Loudsmith. 1.604 altoparlanti con parametri completi, dimensioni e prezzi, direttamente nell'app.

Misure di diffusori finiti: lo spinorama

Vale la pena guardare anche le misure di diffusori finiti. Mostrano com'è fatto un diffusore ben progettato. Recensori come Erin's Audio Corner e Audio Science Review misurano con un Klippel Near-Field Scanner, che da molte misure intorno al diffusore calcola la risposta come in una camera anecoica.

Il risultato è presentato secondo lo standard CTA-2034, il cosiddetto spinorama, con quattro curve:

• On-axis: la risposta in asse.
• Listening window: la media su ±30° in orizzontale e ±10° in verticale, cioè ciò che senti da una normale posizione d'ascolto.
• Early reflections: il suono che arriva dopo il primo rimbalzo su pareti, pavimento e soffitto.
• Sound power: tutto il suono irradiato in ogni direzione.

Un buon diffusore ha curve on-axis e listening window piatte e curve di riflessioni e potenza che scendono in modo regolare, senza gobbe né buchi. Tra le recensioni c'è anche il kit DIY Audio First Fidelia, che dimostra come un'autocostruzione possa reggere il confronto con i diffusori commerciali.

Misuralo da te

Risposta in frequenza (FRD)

Il salto di qualità più grande nel crossover arriva misurando gli altoparlanti nel cabinet finito. Così catturi la diffrazione sugli spigoli e l'effetto del cabinet, che una scheda tecnica non può conoscere. Ti bastano un microfono di misura come l'UMIK-1 e la misura dei diffusori di Loudsmith oppure REW. Ogni altoparlante si misura separatamente, in campo lontano per medi e acuti e in campo vicino per i bassi, e il risultato si salva come FRD.

Impedenza (ZMA)

Per l'impedenza serve un semplice circuito: una resistenza di circa 100 Ω in serie con l'altoparlante e una scheda audio che misura la tensione da entrambi i lati. Un programma come REW ricava l'impedenza dal rapporto. L'impedenza mostra la risonanza reale nel box e l'accordatura del condotto, la verifica migliore che il cabinet sia venuto come calcolato.

Parametri di Thiele-Small con il metodo della massa aggiunta

Bastano due misure d'impedenza per calcolare i parametri dell'altoparlante. Prima misura la risonanza in aria libera fs, poi attacca al cono una massa nota M (per esempio plastilina o monete) e misura la nuova risonanza fs'. Allora:

• massa mobile Mms = M / ((fs / fs')² − 1),
• cedevolezza Cms = 1 / ((2π · fs)² · Mms),
• volume equivalente Vas = ρ · c² · Sd² · Cms, dove ρ · c² vale circa 1,42 · 10⁵ Pa.

Il programma ricava Qms e Qes dalla forma del picco di risonanza. REW lo fa automaticamente.

Come Loudsmith usa i dati

• Per ogni altoparlante confronta la sensibilità della scheda tecnica con quella calcolata da fs, Vas e Qes e verifica Re rispetto all'impedenza. Se i dati non concordano, ti avvisa e abbassa l'altoparlante nei suggerimenti. Nel catalogo individua così circa 50 altoparlanti con un errore nella scheda.
• Senza misure lavora con i parametri del catalogo e stima la diffrazione sugli spigoli dalle dimensioni del cabinet.
• Quando carichi i file FRD e ZMA dei singoli altoparlanti, questi sostituiscono il modello e il crossover viene ricalcolato sui dati reali.
• Dalla pagina misura dei diffusori invii un altoparlante misurato all'app con un solo pulsante, senza copiare file di qua e di là.

È proprio così che voglio verificare le mie due costruzioni, la Needle e il Tang Band con il Peerless. Aggiungerò le misure agli articoli non appena le avrò.