Potenza Acustica, Efficienza, Sensibilità degli Altoparlanti Dinamici

di Mario Bon

30 ottobre 2015 – rivisto il 30 novembre 2015

 

Glossario essenziale: da “Altoparlante” a  “Xmax”

Parte Prima:               La potenza (meccanica, acustica, elettrica, ecc.)

Parte Seconda:           Efficienza dell’ altoparlante dinamico

Parte Terza:                La misura della sensibilità

Parte Quarta:              Altoparlante Equivalente

Parte Quinta:              (in via di completamento)

Appendici:                  #1  #2  #3

 
Appendice #1

 

Supponiamo di prendere un tono puro a 632 Hz (esattamente al centro della banda 20-20kHz) supponiamo che il sistema di altoparlanti in uso sia perfettamente omnidirezionale e  con risposta in frequenza piatta. Regoliamo il volume per ottenere un Watt acustico ovvero un SPL di 109.2 dB a un metro.  Trattandosi di una sinusoide pura il valore di picco è 3 dB (1.414 volte) più alto del valore RMS.

Ora sostituiamo la sinusoide con rumore rosa e regoliamo il volume per ottenere ancora  109,2 dB. La potenza acustica emessa è la stessa ma è spalmata su tutte le frequenza presenti su tre decadi. Il valore di picco del rumore rosa dipende dal suo fattore di cresta.

 

Fattore di cresta

Valore di picco in dB

1.414

20Log10(1.414) = +3

2

+6

2.828

+9

4

+12

10

+20

30

+29.5

 

Misuriamo la potenza acustica con un analizzatore dotato di filtri a banda percentuale costante:

 

Filtri

Numero di filtri

Valore RMS su ciascun filtro

Unico  da 20 a 20kHz

1

0 dB

Decadi

3

-4.77 dB

Mezze ottave

20

-13.01 dB

ottave

10

-10.00 dB

terzi

30

-14.77 dB

sesti

60

-17.78 dB

noni

90

-19.54 dB

dodicesimi

120

-20.79 dB

centesimi

1000

-30.00 dB

 

 

Livelli RMS misurati, per una sinusoide pura, con diversi filtri a larghezza di banda percentuale costante

Il discorso vale anche al contrario:

 

 

Appendice #2

 

 

 

Appendice #3

 

 

 

Un altoparlante, montato in un cabinet chiuso, alle frequenza molto basse vede uno spazio libero di 4 pi greco steradianti mentre, al salire della frequenza, comincia a vedere la dimensione del pannello frontale. Alle frequenze alte la lunghezza d’onda emessa diventa piccola rispetto alle dimensioni del pannello frontale e l’altoparlante si comporta come se fosse montato su una parete infinita.

Questo spiega quanto rappresentato nella prima figura della seconda colonna.

Quindi vengono presi due riferimenti:

-          basse frequenze          (rispetto alle quali la radiazione cresce di 0, 6,12 e 18 dB)

-          alte frequenze              (rispetto alle quali la radiazione cresce di 0, 6 e 12 dB)

e questo spiega il senso delle restanti figure della colonna 2.

 

 

Sorgente in campo libero, vicino a una parete, due pareti e tre pareti con il metodo delle sorgenti virtuali.

 

 

 

(dopo Olson)