Effetti collaterali del posizionamento di due (o piu) diffusori tradizionali affiancati

Pubblicato: 7 febbraio 2021 in Autocostruzione, Diffusori

Soprattutto se sono amplificati, di marche diverse e/o con DSP diversi

Mi è capitato spesso di vedere in diversi eventi all’aperto, ed io stesso a volte ho dovuto farlo, di vedere sitauzioni  in cui per aumentare il livello di pressione sonora totale vengono disposte più coppie di diffusori affiancati, anche di marchi diversi. Sommariamente va tutto relativamente bene quando sono diffusori, identici attivi o passivi che siano, come nel mio caso che avevo 2 coppie identiche; ma cosa succede nel momento in cui afficanchiamo elementi amplificati diversi tra loro come marca o addirittura di modelli diversi?

In questo specifico caso non andrò a verificare gli effetti del “comb filtering” (filtro a pettine), sempre in agguato anche con diffusori identici a causa della distanza tra DX e SX e/o per la presenza di pareti riflettenti che complicano ulteriormente la situazione, ma piuttosto degli effetti indotti da differenti ritardi introdotti dai moduli amplificati che spesso generano situazioni “drammatiche” e irrisolvibili; della serie “ho messo 4 casse ma si sente male” o “ho messo 4 casse ma non è cambiato praticamente nulla rispetto a 2”.

Usando il setup descritto in Smaart con il mixer Behringer XR18 mi sono messo a misurare le mie due casse amplificate, fate in questo modo:

Due diffusori abbastanza differenti in tutto, dimensione del woofer, del driver, frequenza di incrocio, dispersione delle due trombe, potenza dei due moduli ed anche DSP.

Nella foto seguente vediamo la disposizione delle due casse, si intravede il microfono ad 1 metro di distanza, ad un’altezza corrispondente grossomodo ail centro di emissione dei 2 diffusori, dove il woofer e la tromba praticamente si toccano.

PRIMA

Queste sono le loro due risposte, in giallo quella con il woofer da 12” in blue quella con il woofer da 15”, con quest’ultima con un livello leggernente più alto, per compensare la differenza di potenza erogata ed arrivare al limiter grossomodo contemporaneamente

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il consistente buco intorno ai 50Hz è sicuramente dovuto a qualche riflessione strana che annulla l’emissione a quelle frequenze, dal momento che anche la fase evidenzia un andamento anomalo in quella zona.

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Un andamento abbastanza classico per dei filtri tradizionali, ed anche abbastanza uniforme tra i due diffusori, che nel caso di affiancamento lascia presumere un ottimo accoppiamento in gamma bassa e media ed un buon andamento in gamma alta.

Dopo avere abbasato di 6dB il segnale di uscita del mixer, per fare in modo che la risposta globale si sovrapponga ( 2 casse che emettono insieme causano un incremento di 6dB), rifaccio la misura con entrambe i diffusori in funzione, e questo è il risultato (traccia bianca)

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Un po’ un disastro… Abbiamo una buona somma fino a 1000Hz e a parte un po’ di irregolarità a partire da 1500Hz a circa 6300Hz abbiamo un buco consistente, che riguarda anche le zone limitrofe sopra e sotto, come se fosse l’intervento di un equalizzatore a quella frequenza con un Q abbastanza basso; l’effetto visivo è come se in quella zona con centro a 6300 ci fosse un’inversione di fase.

A questo punto vado a ricontrollare i dati di Smmart e vedo che la misura ha riportato 5,52ms di ritardo per la cassa con il 15” e 5,44ms per quella con il 12”; 0,08ms di differenza, praticamente 2,75cm, come se il diffusore da 15” fosse arretrato di quella distanza rispetto a quella da 12”.

Una distanza praticamente irrisoria, ma in campo audio non è cosi piccola come sembra; facendo un rapido calcolo troviamo infatti che a 6300Hz la lunghezza d’onda  è 5,46cm (344m/6300Hz),  praticamente poco meno del doppio dei 2,75cm che sono stati rilevati dal software. Quindi i 2,75cm corrispondono ad un inversione di fase di 180° a quella frequenza.

A questo punto “ritardo” il segnale della cassa da 12” di 0,08ms (2,75cm) e rifaccio la misura…

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Adesso ci siamo, con l’aggiunte di quel piccolo ritardo abbiamo ottenuto una sovrapposizione molto buona, quasi perfetta, considerando comunque che stiamo parlando di 2 diffusori completamente differenti.

Incuriosito provo a girare le casse di circa 30° fuori asse rispetto al microfono, come nella figura seguente e rifaccio le misura

20210202_182534 (2)

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La risposta iniza a calare a partire da circa 4500Hz per poi rimanere abbastanza costante a circa –6dB a partire da circa 6500Hz, ma in questo caso siamo al limite della dispersione orizzontale di almeno una delle 2 trombe, quindi tutto nella norma.

Fin qui tutto bene, nonostante siano due casse totalmente diverse il fatto di usare la stessa tipologia di filtri e DSP molto simili i risultati sono molto buoni.

Vediamo ora cosa succede con 2 casse totalmente diverse, confrontando la mia con il woofer da 12” ed una RCF ART712-A MK4. che tra l’altro adotta fiiltri con tecnologia FIR Phase a fase costante

20210202_183539 (2)

Le risposte singole sono di nuovo abbastanza sovrapponibili (gialla mia, blu RCF), sebbene l’ RCF evidenzi un po’ meno mediobassi (anche rispetto alla 715), cosa percepibile anche ad orecchio.

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Aquesto punto riprendo la somma delle 2 risposte con le modalità viste prima e… disatro.

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Praticamente problemi su tutto lo spettro di frequenze, inoltre si evidenzia un buco pesante a 73Hz che intacca anche le basse frequenze limitrofe: ad orecchio uno strazio; anche il grafico della “coerenza”, la traccia rossa in alto, è molto irregolare.

Andando a verificare i dati abbiamo sempre 5,44ms per la mia e 7,5ms di ritardo per l’RCF, 2,06ms di differenza; a questo punto ho provato a giocare un po’ con iritardi sulla mia cassa da 12” e l’unico che ristabilisce un minimo di decenza è un ritardo nell’intorno del doppio di quello rilevato dal software, pari praticamente ad un onda completa nella zona del buco a bassa frequenza.

Questa è la risposta con 4,12ms di ritardo

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In questo modo abbimo sistemato la parte bassa , ma rimangono comunque tantissime irregolarità su tutta la gamma, e quindi una scarsa attitudine a lavorare insieme per queste 2 casse.

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