Compensazione (della Impedenza dell’altoparlante)

di Mario Bon

31 marzo 2013

 

 Per facilitare la progettazione dei filtri cross-over si usa linearizzare l’impedenza degli altoparlanti collegando in serie delle impedenze calcolate in modo da ottenere un carico resistivo

 

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Impedenza (compensazione della): la compensazione della impedenza di un altoparlante si rende necessaria quando non è possibile ottenere la risposta voluta (del filtro cross-over) sul carico reale offerto dall’altoparlante. 

 

La compensazione si realizza collegando un ramo, di impedenza opportuna, in parallelo all’altoparlante.

In generale l’impedenza di compensazione Zc deve essere tale per cui

 

Z //Zc = R

 

Dove R è un valore predeterminato di resistenza (tipicamente poco maggiore del valore in continua della bobina mobile Re)

 

I componenti impiegati per la compensazione devono essere di buona qualità per non introdurre distorsione. Un lieve o comunque progressivo scostamento dalla risposta più piatta è preferibile rispetto ad una risposta piatta ma affetta da distorsione quindi si cerca di usare il minimo numero di componenti possibile. Mentre la distorsione produce sempre fatica da ascolto la risposta in frequenza non piatta produce delle alterazioni timbriche la cui entità rimane, almeno in parte, soggettiva.

Non è necessario compensare l’impedenza con assoluta precisione: variazioni del 10% sono in genere tollerabili specie se si verificano lontano dalla frequenza scelta per l’incrocio.

 

La compensazione della induttanza della bobina mobile richiederebbe, a rigore, più di una rete RC,  come detto, è preferibile rinunciare ad una compensazione perfetta ed utilizzare una singola rete RC scegliendo R poco superiore al valore di Re e selezionando il valore di C che fornisce il risultato migliore (sovracompensazione).

 

La compensazione del picco di risonanza principale del woofer richiede induttanze e condensatori di valore molto elevato (decine di milliHenry e centinaia di microFarad). Nei sistemi a due vie viene impiegata molto raramente. Nei sistemi a tre vie con taglio tra woofer e midrange sotto i 200 Hz la presenza del filtro cross-over può alterare sensibilmente la risposta verso le basse frequenze che, nei sistemi reflex, può essere corretta aumentando il volume del cabinet. Se non si vuole aumentare il volume non resta che compensare l’impedenza. L’allineamento reflex richiede una impedenza di compensazione abbastanza complicata motivo per cui si preferisce compensare solo il secondo picco di risonanza (a frequenza più alta) con un ramo RLC serie.

 

Va anche tenuto presente che il riscaldamento e le ampie escursioni dell’apparato mobile alterano i parametri meccanici del woofer producendo un abbassamento della frequenza di risonanza accompagnato da una diminuzione dell’impedenza massima. A questo punto la rete di compensazione non è più quella calcolata per i piccoli segnali. Ciò può portare ad un abbassamento della impedenza complessiva vista dall’amplificatore ed all’aumento della corrente erogata.  Quindi non è detto che la compensazione dell’impedenza sia sempre consigliabile: potrebbe portare più danni che benefici.

 

Compensazione (semplificata) per l’induttanza della bobina mobile

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Compensazione della induttanza della bobina mobile quando si utilizza un modello a 4 parametri

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Compensazione schema generale proposto da Audiovisione

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C=L/R2

 

L=CR2

 

R = Re (1+R/Re)

 

Compensazione (semplificata) per la risonanza dell’ altoparlante in cassa chiusa

 

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Compensazione (semplificata) per la risonanza dell’ altoparlante in reflex (diffusori Nagra)

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Impedenza dell’altoparlante

                Rete di compensazione

Compensazione per woofer in casa chiusa (TEB) (Mario Bon)

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Impedenza dell’altoparlante

                Rete di compensazione

Altoparlante in  reflex con radiatore passivo