Come leggere le prove di Audio Review

di Mario Bon

3 febbraio 2012

(ultima revisione 19 marzo 2016)

Le prove di Audio Review, condotte da GPM, sono le più complete per quanto riguarda le non linearità (cinque grafici e 3 metodologie diverse). Oltre a queste misure viene rilevato lo schema del cross-over e, a discrezione, vengono fatte altre misure particolari. Il commento allegato alle misure non rispetta un format predefinito ma è sempre molto ampio.

Se fosse rispettato un format si rasenterebbe al perfezione.

Risposta in frequenza in asse del diffusore. Viene ripresa in campo vicino alle basse frequenze e sopprimendo le riflessioni sul resto dello spettro. I diffusori oltre una certa dimensione vengono misurati a due metri di distanza e quindi il livello misurato riportato a un metro come da normativa. A partire dal numero 332 della rivista viene ricercato l’asse privilegiato di radiazione. Precedentemente il microfono veniva posto in asse al tweeter . Questo è il modo corretto di operare. Viene riportato il dato di sensibilità valutato tra 200Hz e 10kHz (escludendo quindi la prima decade e l’ultima ottava) In questa misura, più che la perfetta “piattezza” conta la regolarità.

La risposta in frequenza misura il suono diretto che è lo stesso in ogni ambiente. Se non si ricerca l’asse privilegiato di radiazione, piuttosto che misurarla sull’asse del tweeter, sarebbe preferibile misurarla con il microfono posto all’altezza di una persona seduta almeno a due metri di distanza. Questo però comporterebbe una “incertezza” per i diffusori da stand. Visto che quasi tutte le misure sono fatte a due metri, nel 90% dei casi, cambia poco o nulla.

La misura in campo vicino di un diffusore a sospensione pneumatica è univoca e facilmente riproducibile.

Per un reflex potrebbe essere molto più complicata. Se il woofer ed il condotto sono vicini è difficile separare completamente il contributo del woofer da quello del condotto. Quindi le misure “vegono meglio” sui diffusori che hanno il condotto posteriore o posto sotto al diffusore. C’è poi il problema della equiparazione dei livelli che dipende sia dalla distanza che dal rapporto tra le superfici radianti… e non sarebbe ancora finita. Non è facile.

Esempio di risposta in frequenza con risposta a 30,45 e 60° Questa misura, almeno fino al numero 331 della rivista, non faceva parte del set standard.

Risposta in ambiente (nel punto di ascolto) misurata con rumore rosa a terzi di ottava e due diffusori in funzione. I diffusori sono alimentati con due generatori di rumore indipendenti ed incoerenti. Se non sbaglio la distanza dai diffusori è attorno a 2.8 metri. Questa misura dipende molto da come vengono posizionati (e orientati) i diffusori rispetto al microfono nel particolare ambiente d’ascolto. Più che al perfetta “piattezza” , anche qui, conta la regolarità. Personalmente preferirei le due misure del diffusore dx e sx prese singolarmente e sovrapposte (anche per valutare la differenza tra i due diffusori).

Nota: perché usare due generatori non correlati. Nella misura di due diffusori contemporaneamente in funzione una differenza di percorso acustico tra i diffusori ed il microfono produrrebbe interferenza che altererebbe il risultato specie alle frequenze più alte. L’interferenza ha un brutto difetto: se è costruttiva produce un aumento di 6 dB, se è distruttiva, al limite, annulla completamente l’SPL (e lascia solo il rumore di fondo). Quindi si potrebbero produrre modesti picchi e buchi molto evidenti.

Per quanto riguarda le frequenze basse se i diffusori eccitano modi diversi dell’ambiente questi risultano mediati. L’uso di due generatori indipendenti rende il risultato più leggibile. Dato che tutti i diffusori sono misurati allo stesso modo la comparazione tra diffusori diversi, pur con i dovuti distinguo, è più agevole. Va poi tenuto conto che, in genere, GPM sceglie la posizione dei diffusori “strumentalmente” anche per ottimizzare la sessione di ascolto.

Caruso Tre vie con 4 woofer da 8” , 4 medi da 5” e 1 tw da 1”	Callas: due vie con 1 woofer da 5” e due tweeter da 1”
Distorsione armonica a 90 dB. Viene misurata seconda, terza, quarta e quinta armonica. Le armoniche di quarto e quinto ordine sono molto indicative della qualità dei componenti e per la quantità di intermodulazione che i diffusori produrranno nelle effettive condizioni d’uso. Teoricamente la distorsione dovrebbe essere nulla. Un tasso nell’ordine (o inferiore) allo 0.32% con assenza di armonica superiori al terzo va considerata una condizione molto favorevole.
Per quanto riguarda la distorsione meno ce n’è e meglio è. La presenza di distorsione armonica comporta sempre la presenza di distorsione di intermodulazione (la più fastidiosa). Nei sistemi a 3 vie con il primo taglio sotto i 200 Hz (Caruso, Malibran, Tebaldi, Quinta 2011, 2014, SE, Diva, Grand Callas…) è accettabile un tasso di distorsione del woofer più elevato (tale distorsione non porta intermodulazione in gamma media). In un sistema a 2 vie con il 3% di distorsione a 100 Hz una distorsione molto contenuta in gamma media non significa nulla perché l’intermodulazione sarà determinata dallo spostamento volumetrico del woofer e potrebbe essere anche molto elevata. Questo per dire che leggere il grafico della distorsione armonica non è banale e non può prescindere dal tipo di diffusore in esame (in particolare dal numero di vie e dalle frequenze di cross-over). A ben guardare la distorsione di ordine pari (che dipende dalla simmetria della caratteristica di trasferimento) dovrebbe essere minima o nulla. La distorsione di ordine dispari (legata a clipping o alla massima escursione) dovrebbe essere bassa e aumentare per stimoli di ampiezza superiore ad un certo limite (oltre la massima escursione dell’altoparlante). I due grafici riportati qui sopra si riferiscono a due diffusori di dimensioni e prezzo molto diversi. Salta agli occhi la differenza di distorsione nella gamma 100-400 Hz che è un range di frequenza molto delicato dove cadono molte fondamentali. Si nota anche il livello molto basso della distorsione armonica di quarto e quinto ordine. Ridurre la distorsione dall’ 1% allo 0.32% richiede un notevole salto nella qualità dei componenti.

Impedenza elettrica: Modulo (nero) e fase (rosso) Viene indicato il minimo modulo della parte reale dell’impedenza (che è quello che serve assieme alla massima variazione della fase). Teoricamente dovrebbe essere una retta in corrispondenza ad un valore compreso tra 3.2 e 19.2 ohm. Se il minimo della parte reale è pari o superiore a 3.2 ohm e la fase contenuta entro più o meno 20° va considerata molto buona. Minimi inferiori a 3.2 ohm sono fuori norma. Anche qui conta molto la regolarità ed in particolare le variazioni di fase dovrebbero essere “lente” e contenute entro più o meno una trentina di gradi al massimo. Brusche variazioni di fase mettono in difficoltà gli amplificatori meno dotati.

Anche qui è importante la regolarità: buchi improvvisi, profond e localizzati segnalano problemi si una certa entità.

MIL Massimo Livello di Ingresso. Sostanzialmente determinata dalla sensibilità e dallo spostamento volumetrico degli altoparlanti. Viene registrato il livello del segnale in ingresso in corrispondenza del quale il diffusore produce il 5% di distorsione di intermodulazione su un terzo di ottava. L’amplificatore utilizzato per la prova eroga 500 Watt RMS su 8 ohm. Teoricamente dovrebbe essere una retta in corrispondenza a 500 Watt. Ciò significherebbe che è possibile applicare ai morsetti del diffusore una tensione di 63.2 Volt RMS per ogni terzo di ottava e che la distorsione di intermodulazione non cresce oltre il 5%. Se il risultato fosse una retta in corrispondenza a 400 o a 300 watt sarebbe ugualmente molto buona.

MOL Massimo Livello di Uscita. Non è na misura diretta ma viene calolata combinanso la risposta in frequenza con la MIL. Sostanzialmente determinata dallo spostamento volumetrico e dalla sensibilità. Viene registrato il livello SPL corrispondente al 5% di distorsione di intermodulazione. Se la MIL è una retta, la MOL ricalca la risposta in frequenza del diffusore. La MOL, per una cassa chiusa, a bassa frequenza, aumenta di 12 dB per ottava (3 dB per ogni terzo di ottava) (da 20 Hz fino alla risonanza). Va confrontata con la risposta in frequenza.

ETC (logaritmo della risposta impulsiva h(t) al quadrato) Mostra gli effetti della diffrazione ai bordi, delle riflessioni interne al mobile e dei disallineamenti temporali tra i diversi altoparlanti. Quello che si vede è sostanzialmente il decadimento temporale delle frequenze medio-alta. Deve presentarsi con un singolo picco che decade velocemente (figura di sinistra). La figura a destra si riferisce ad un diffusore con woofer dinamico e trombe per medi e acuti. Si distinguono con chiarezza i contributi distinti del tweeter e del medio (che è ritardato). Per la cronaca la risposta in frequenza del diffusore di destra sembra tirata con il righello. In questo caso non ha senso parlare di fase minima ma nemmeno di approssimazione di fase minima. Nelle note di ascolto del diffusore di destra non c’è alcun cenno a qualsivoglia problema di Chiarezza segno evidente che la cosiddetta “distorsione di fase” o “eccesso di fase” è quanto meno difficilmente da indivisuare. E’ evidente che la risposta a sinistra sia migliore di quella a destra. E’ altrettanto evidente che valutare la risposta in frequenza senza conoscere la ETC, la waterfall e la dispersione orizzontale non basta: una risposta in frequenza piatta può non significare nulla. Il contrario però non è vero: se la risposta in frequenza non è buona si avverte una caratterizzazione del timbro. Ne segue che una risposta in frequenza regolare è una condizione necessaria ma non sufficiente per ottenere una buona qualità di riproduzione.

	TND (Total Noise Distirtion) La differenza di distorsione armonica tra Caruso e Callas non basta per sviscerare il comportamento del diffusore. La differenza maggiore dipende dal diverso numero di vie: nella Caruso la distorsione di intermodulazione in gamma attorno a 500 Hz è inferiore a 0.5%. Nella Callas (due vie) è superiore all’1% ed è determinata dalla escursione del woofer a bassa frequenza. Con generi musicali con scarso contributo di bassa frequenza la distorsione “percepita” della Callas risulta minore di quanto mostra la misura.
TND Total Noise Distortion a 90 e 100 dB. Lo stimolo è costituito da rumore rosa filtrato a terzi di ottava a bande alternate. Viene stimolata la produzione di tutte le forme di distorsione (armonica, intermodulazione, Doppler, compressione termica, ecc.). Le condizioni però non sono equiparabili alle “effettive condizioni d’uso” e, a mio modo di vedere, la distorsione è sovrastimata. Per un tre vie il risultato della Caruso è molto buono. Il risultato della Callas, trattandosi di un due vie, lo è altrettanto. Questa misura soffre di una limitazione (che si può eliminare): le bande laterali che causano la sovrastima della distorsione stessa.

	Waterfall – diagramma di decadimento. Si deve fare attenzione alla dinamica della misura: se vengono riportati solo i primi 20 dB la misura appare sempre molto buona. Se vengono riportati i primi 60 dB la misura appare meno buona. Quindi attenzione alla scala in particolare se si vogliono confrontare grafici diversi. La waterfall è direttamente legata alla riproduzione della Chiarezza.
La waterfall rappresenta l’inviluppo della risposta al burst a tutte le frequenza rappresentate. Per esempio, nella figura, si vede che a 2000 e 4000 Hz c’è un tempo di decadimento più lungo. In teoria il grafico dovrebbe apparire “vuoto”: più roba c’è e paggio è.

Misure particolari:

B&W 800D con tubo flangiato	Opera Divina con tubo tronco
Esempio di una misura particolare fatta per due diffusori reflex: Rumore e distorsione emesso dal condotto reflex Parte della distorsione armonica è prodotta direttamente dal woofer ed esce dal condotto. La distorsione non armonica invece è dovuta al condotto. Si noti il diverso comportamento del tubo tronco rispetto al tubo flangiato. Personalmente preferisco il tubo tronco. Oggi invece sono di moda i tubi flangiati.

Altre misure particolari: sovrapposizione all’incrocio tra medio e tweeter, risposta dei filtri, risposta al gradino di tensione.

Manca qualche cosa?

Si potrebbe produrre la misura della differenza tra i due diffusori (basta anche da 300 Hz in su) tanto per valutare la correttezza della ricostruzione del canale virtuale centrale. Una volta si facevano i diagrammi polari ma si capisce che è una misura che richiede molto tempo (agevole solo su diffusori abbastanza “piccoli”).

Conclusione

In sostanza Gian Piero Matarazzo (che si firma spesso G.P.M.) dispone di ottima strumentazione che usa in modo corretto, esegue quasi tutte le misure che servono, lo fa seguendo le norme e presenta risultati attendibili al 99.9% (solo perché la perfezione non è di questo mondo) . Non è un caso che non abbia mai pubblicato una risposta in frequenza “sulla finestra d’ascolto” (come Stereophile o Soundstage).