Spostamento Volumetrico:

 

è il volume massimo di aria che l’altoparlante riesce a spostare ed è pari al prodotto della superficie di radiazione SD per lo spostamento di picco Xmax.

Vedere l’articolo n. 428 nel sito

 

Grandezze derivate – 1 - Spostamento Volumetrico

SV

Spostamento Volumetrico = SD * Xmax. Quantità di aria che un altoparlante è in grado di spostare. Si calcola come prodotto della superficie dinamica SD per lo spostamento lineare Xmax. Per  esempio SD = 363 cm2, Xmax = 14 mm comporta uno spostamento volumetrico di 0.5082 litri d’aria. Si deve considerare lo spostamento di picco pari alla metà dello spostamento picco-picco della bobina mobile. Lo spostamento volumetrico necessario per ottenere una certa potenza acustica vale:

dove f è la frequenza e l’angolo è espresso in radianti (4pi = tutto lo spazio).  Sv è lo spostamento volumetrico di picco mentre la potenza W è continua. Nella seconda espressione è stato aggiunto il fattore di direttività Q.  Per passare da pressione SPL a Watt acustici utilizzare le seguenti relazioni:

 

Lw = 10 log10 (W/W0))    con W0 = 10-12 = Potenza di riferimento

Lw = 10 log10 (W) - 10 log10 (W0)) =  10 log10 (W) + 120dB    

 

SPL = Lw – 10.8dB  in dB = 10 log10 (W) + 109.2dB

 

valide in campo libero a un metro di distanza dalla sorgente.

Per cui risulta che una sorgente puntiforme che irradia 1 Watt acustico produce, in campo libero ed alla distanza di un metro, un livello SPL di 109.2 dB

 

 Per passare da SPL a potenza acustica utilizzare la relazione:

 

W = 100.1(SPL+10.8-120)

 

 

 

Spostamento volumetrico per SPL costante.

SV decresce di 12 dB/ott (40 dB per decade). Su tre decadi si riduce di un milione di volte.

 

Un woofer

F0

Due woofer

0.707 F0

Quattro woofer

0.5 F0

 

 

 

 

 

Quindi, ai fini della potenza acustica irradiata, non conta solo la dimensione del diaframma o lo spostamento Xmax ma il loro prodotto. E’ del tutto equivalente produrre lo spostamento volumetrico richiesto con un solo altoparlante di grande diametro o con molti altoparlanti di piccolo diametro. A parità di superficie e di Xmax   viene emessa la  stessa  potenza  acustica (supponendo che gli altoparlanti "piccoli" siano abbastanza  vicini). Luso di più altoparlanti "piccoli" in luogo di uno "grande"  presenta  anche altri vantaggi che, se  opportunamente sfruttati, consentono di ottenere  risultati interessanti  (vedere  i filtri passa basso progressivi).

 

Diverso il discorso quando si impiega un singolo altoparlante con spostamento molto ampio.

Per esempio consideriamo

un 12” (SD=530 cm2 con Xmax = 3.74 mm)

un woofer da 8” (SD220 cm2 con Xmax=9 mm).

 

Lo spostamento volumetrico SV  è esattamente lo stesso. Ma la velocità con cui si dovrà muovere il woofer da 8” è 2.4 volte più alta (e anche l'accelerazione dovrà essere più alta). Alla maggiore velocità dell'aria corrisponde  anche un incremento, seppur,  lieve, della  distorsione intinseca dell'aria.

 

Gli altoparlanti, anche se il diametro nominale è lo stesso, possono avere superficie di radiazione SD sensiilmente  diversa. La Seas, per esempio,  produce woofer con diametro neminale di 5 pollici ma  con SD pari a  65,  80 e  104 centimetri quadri. Queste  differenze dipendono dalla presenza  di una ogiva al posto della  cupoletta centrale e dalla larghezza della sospensione esterna (Rim).

 

Una configurazione abbastanza usata prevede due woofer da 7 pollici  in quasi parallelo. In questo caso la  superficie di radiazione è superiore  ad un  8" e poco inferiore ad un 10" ma il frontale del diffusore può essere  contenuto entro 20 centimetri (meno che se  montasse  un woofer da  8")  mentre ladispersione resta quella di un 7" (utilizzabile anche in gamma media con taglio attorno a 2000Hz).

 

 

diametro nominale

SD in centimetri quadri

5”

80 - 99

7”

120 - 150

2 x 5”

160 - 198

8”

210 - 230

2 x 7”

240 - 300

10”

320 - 365

2 x 8”

420 - 460

12”

530

2 x 10”

640 – 730

15”

850

2 x 12”

1060