Woofer Equivalente
di Mario Bon

26 novembre 2016

 


il Woofer Equivalente è un concetto utile per valutare sistemi di altoparlanti di dimensioni diversi. Per esempio un diffusore ha un volume di 500 litri, sensibilità di 100 dB con 2.83 Vrms a 1 metro, e impedenza nominale da 4 ohm. La domanda è: questi 500 litri sono realmente necessari per ottenere quelle prestazioni  o si poteva fare di meglio?

Prendiamo come riferimento, in questo caso, il modello Opera Prima 2015 (11 litri reflex, 91.5 dB, 40 Hz in ambiente). Per prima cosa guardiamo alla impedenza: è la stessa quindi continuiamo. Se fosse stata di 8 ohm nominali avremmo dovuto scegliere un riferimento diverso (Per esempio la Nabla 3.1 o 3.2) oppure mettere due riferimenti in serie.
Per la sensibilità notiamo che alla Opera Prima mancano 8.5 dB. Per recuperarli, a parità di impedenza nominale, si deve formare un array regolare 3x3 (nove) di Prima 2015 collegate in serie parallelo.

Attenzione (leggi bene C.F.):  non stiamo dicendo di prendere 9 Opera Prima e di connetterle “fisicamente” in serie parallelo, ma di formare uno (o due) woofer che siano equivalenti come superficie di radiazione, impedenza, ecc. a 9 woofer della Prima. In questo caso il woofer equivalente ha una SD superiore a un 18” standard ma facciamo finta di niente. I parametri del woofer equivalente si evincono dalla tabella che segue:

 

1 woofer da 7”

Woofer equivalente x9

Massa

Mms0

Mms0 x 9

Volume equivalente

VAS0

VAS0 x 9

Superficie i radiazione

132 cm2

1188 cm2

Resistenza  in cc

Re0

Re0

Fattore di Forza

BL0

BL0 x 3

Sensibilità

91.5 dB  cm2

100.5 dB

Spostamento volumetrico

SV0

SVx9

Massimo SPL

SMLmax0

SMLmax0  + 9dB

Efficienza

nu

nu x 3 (*)

(*) stiamo bene attenti a questo dato perché non sempe basta moltiplicare il rendimento a questo modo


f0, Qms, Qes, Qt rimangono gli stessi nei due casi. Questo “woofer equivalente” produce +9dB rispetto al 7" della Prima. Evidentemente (con una SD di 1188 cm2 ed essendo un 18" abbondante) non potrà essere tagliato a 2000 Hz, cosa che avrà capito chiunque abbia colto lo spirito di questa procedura. La cosa interessante è che questo woofer equivalente opera in 99 litri e non in 500. Questo dà una risposta alla domanda posta all’inizio. Passiamo ora all'estensione vero il basso. Il nostro sistema da 500 litri ha un woofer caricato con una tromba e presenta una estensione verso il basso limitata a 50-60 Hz. Ma supponiamo che si estenda più del riferimento. Possiamo fare due cose: la prima è cambiare riferimento, la seconda è aumentare il volume della Prima e contemporaneamente ridurre la sensibilità (in pratica cambiare riferimento). Riassumendo o cambiamo il riferimento oppure cambiamo il riferimento.

Ne segue che, a fronte di un certo sistema, si deve disporre il riferimento adatto alo scopo. Una volta deciso il riferimento il confronto è immediato. Un  altro riferimento è la Nabla 3.3 (10”, 30 litri, reflex, 88 dB, 30Hz a –3  dB in anecoica su spazio intero).

L’efficienza non viene presa in considerazione: interessa l’impedenza, l’ SPL a un metro con 2.83 Volt  e, marginalmente, l’SPL massimo (che comunque non è disprezzabile).

Sui woofer equivalenti si possono fare molte considerazioni. Per esempio, se mancano 3 dB di sensibilità, invece di utilizzare la configurazione auto_compensata (diretta o inversa non importa), conviene raddoppiare la potenza dell’ampli cosa che consente, automaticamente, di ridurre le dimensione del cabinet a parità di estensione in basso. In tal caso si deve considerare il costo della maggiore potenza.

 

Per concludere ragionare in termini di woofer equivalenti (ma anche di tweeter equivalenti) aiuta in molte occasioni e fornisce un criterio chiaro, comprensibile  e veloce.  Il woofer equivalente è un woofer realizzabile perché ottenuto a partire da un woofer realizzato.

 

Da quanto scritto, ma è meglio ribadirlo, riguarda esclusivamente le basse frequenze perché l’ingombro di un diffusore è determinato (tranne per i dipoli e i casi demenziali) dal volume del cabinet del woofer (i sub woofer amplificati possono essere anche molto compatti).