Forza (attributo del suono del diffusore acustico)

Forza (Loudnes attributo del suono)  - 12 novembre 2016

 

 

Vedere anche G_room_gain

 

Forza (attributo del suono del diffusore acustico)

 

Per un diffusore acustico la Forza corrisponde al massimo livello SPL riproducibile (collegato quindi alla dinamica riproducibile). E’ un attributo monodimensionale ed effettivamente ortogonale (indipendente dagli altri). La forza dipende dallo spostamento volumetrico degli altoparlanti e, in generale dipende dalla frequenza.

 

Spostamento Volumetrico = SV = (Spostamento diaframma) x (Superficie di radiazione) = Xmax SD

 

Per un woofer da 8”  (SD=220 cm2)  con Xmax= 6 mm vale 2.2 x 0.06 = 0.1320 litri

Per due woofer da 8” (SD=220 cm2)  con Xmax= 9 mm vale 2.2 x 0.09 x 2 = 0.3960 litri

Per tre woofer da 10” (SD=363 cm2)  con Xmax= 14 mm vale 3.63 x 0.14 x 3 = 1.5246 litri

 

Lo spostamento volumetrico richiesto per mantenere un SPL costante a tutte le frequenza si riduce di un quarto per ogni raddoppio della frequenza.  Nei sistemi a più vie si deve tenere conto dello spostamento volumetrico di ciascuna via.

 

f

0.1320

SD=220 (Xmax=6)

 

 

Woofer

Frequenza di taglio 32f

2f

0.033

SD=220 (Xmax=6)

4f

0.00825

SD=220 (Xmax=6)

8f

0.0020625

SD=220 (Xmax=6)

16f

0.000515625

SD=220 (Xmax=6)

32f

0.00012890625

SD=220 (Xmax=6)

64f

0.0000322265625

SD=7.85  (Xmax=0.214)

 

tweeter

128f

0.000008056640625

SD=7.85  (Xmax=0.214)

256f

0.00000201416015625

SD=7.85  (Xmax=0.214)

 

Nell’esempio mostrato dalla tabella un woofer da 8” con spostamento di  6 millimetri viene accoppiato ad un tweeter da circa un pollice con spostamento lineare di 0.214 millimetri.  È evidente che un tweeter con 0.1 mm di spostamento non sarebbe sufficiente.

I tweeter moderni presentano uno spostamento lineare che va da 0.2 a  2 millimetri picco-picco (e si tratta di un fattore 10).

 

 

Forza (Loudness) :

detto anche indice di intensità o fattore di forza

attributo del suono di un auditorio. Si veda anche Chiarezza, Calore, Intimità, Brillanza,  Spazialità

in acustica architettonica. Misura la capacità dell’ascoltatore e di percepire la musica ad un livello sufficientemente elevato. Viene rappresentato dalla differenza di livello SPL  prodotta da una sorgente nella sala ed in campo libero (a dieci metri).

 

 

SPLhall = livello SPL prodotto dalla sorgente e misurato in un punto della sala

SPLfree10m = SPL prodotto dalla stessa sorgente in campo libero a 10 metri di distanza.

 

Tale quantità è detta “fattore di forza” G (in dB) viene rilevato su sei bande di ottava centrate a 125, 250, 500, 1000, 2000 e 4000 Hz. Si definiscono anche un Gmid (misurato a 500 e 1000 Hz) e un Glow (misurato a 125 e 250 Hz).. 

G varia in generale con la frequenza per cui si definisce anche un G medio riferito alla media dei livelli misurati sulle ottave centrate a 500 e 1000 Hz. Esiste anche una relazione che lega il G medio (Gmid) al tempo di riverberazione medio e al volume dell’ambiente:

 

dove V è il volume in metri cubi.

 

Il loudness risulta inversamente proporzionale alla superficie totale ed al fono assorbimento dell’ambiente

In generale più la stanza è piccola e più il suono sembrerà forte.

 

 

Dimensioni e Volume (in metri e metri cubi)

G mid

3x3x2.6 =23.4

27.8

4x3x2.6 =31.2

26.45

5x4x2.6 = 52

24.3

6x5x2.6 = 78

22.5

7x5x2.6 = 91

21.8

8x5x2.8 = 104

21.3

12800 metri cubi

0

Valori di Gmid per un tempo di riverberazione di 0.,5 secondi

 

Ne segue che negli ambienti domestici con un tempo di riverberazione di 0.5 secondi (quindi già buono) il livello SPL della riproduzione andrebbe abbassato di almeno 20 dB. Se si tiene conto di una certa compressione presente nella musica registrata l’attenuazione può essere inferiore e arrivare a quei 10 dB che si trovano spesso riportati in letteratura.

 

Nota (per chi non sa leggere….):

nella espressione di Gmid appare il tempo di riverberazione RTmid (spesso indicato in letteratura con T60). Questo significa che l’espressione di Gmid ha senso quando il tempo di riverberazione è definito. In oltre, se il tempo di riverberazione è ottenuto applicando l’espressione di Sabine, l’espressione di Gmid risulta valida solo per gli ambienti sabiniani.