Richiamiamo il settaggio di volume che abbiamo scelto e, se usiamo un amplificatore, regoliamone il volume in modo da avere la tensione desiderata (compresa tra 0,2-0,7 Vrms AC) facendo riprodurre ad SW una sinusoide test. Poi apriamo Speaker Workshop e controlliamo le impostazioni per assicurarci che tutto sia corretto: OPZIONI/ PREFERENZE/ MISURAZIONI verifichiamo che la frequenza di campionamento sia quella prescelta durante la fase di setup (96k nel mio caso) e lasciamo le Dimensioni al massimo (256k); aumentiamo il Numero ripetizioni a 10 o più in modo da aumentare l'affidabilità dei risultati; in questo maniera il tempo di esecuzione è più lungo ma si diminuisce il rumore sul segnale. La scelta del S/R è importante, visto che definisce il range di misurazione; usando 48k Hz la misurazione andrà fino a 24k Hz, mentre la risoluzione della misura è definita dal valore delle Dimensioni. Usando 48k Hz e 131k di risoluzione, avremo una misura da 0,37 a 24k Hz ± 0,37 Hz, più che sufficiente nella maggioranza dei casi. In situazioni particolari, ove è richiesta una grande precisione alle basse frequenze (ad esempio nel caso in cui si debba misurare l'impedenza di un altoparlante con bassa frequenza di risonanza ed alto Qms), si può aumentare le Dimensioni a 256k ed anche diminuire il S/R; in tal caso è opportuno aumentare il Numero Ripetizioni visto che SW è molto sensibile ai rumori e le alte risoluzioni implicano di per sé un maggior rumore oltre che tempi di misura più lunghi. Click su :
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Creiamo una cartella con il nome del driver: RISORSE/ NUOVO/ CARTELLA che io ho chiamato “FOCAL A”; creiamo ora un altoparlante andando su RISORSE/ NUOVO/ ALTOPARLANTE e chiamiamolo "FOCAL A"; trasciniamo la icona appena creata nella cartella FOCAL A:
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Doppio click su , poi MISURA/ IMPEDENZA IN ARIA LIBERA oppure basterà cliccare sull'icona e sentiremo un fruscio uscire dal woofer. Nella struttura ad albero vedremo un nuovo file che corrisponde alla misurazione dell'impedenza del Focal A:
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doppio click su e compare il grafico dell'impedenza, dove la linea gialla corrisponde al modulo della fase mentre quella blu a quello dell'impedenza:
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Impedenza in aria libera misurata con Speaker Workshop |
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Impedenza fornita dalla Focal |
Probabilmente il grafico non sarà visibilissimo, quindi dovremo migliorarne l'aspetto dandogli un doppio click con il mouse:
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Il valore massimo nella scala relativa all'Asse Y è di 110 perché il woofer Focal ha una impedenza massima molto alta, 101 Ω, mentre normalmente questo valore si attesta sui 40-50 Ω, quindi usate un valore che più si addice al vostro altoparlante in prova. Ricordiamoci poi di cliccare nel grafico col tasto destro e selezioniamo Formato Grafico Predefinito: in questo modo abbiamo salvato come valori di default le proprietà di visualizzazione dei grafici d'impedenza. Non dimentichiamoci che possiamo ingrandire il grafico in Toto o in una sua parte specifica usando le icone o selezionando con il mouse l'area che vogliamo zoomare.
Compariamo i due grafici dell'impedenza, quello misurato da SW e quello fornito dalla Focal: si nota la verosimiglianza tra i due (guardate i due piccoli picchi a circa 1090 e 2490 Hz) che depone a favore di una corretta misurazione di SW.
Vediamo ora come calcolare i parametri di Thiele e Small. Diamo un doppio click su e si apre, se non è già aperta, una finestra relativa ai parametri del driver :
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Click nella finestra con il tasto destro del mouse e selezioniamo PROPRIETA' e poi DATI:
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Immettiamo il valore della resistenza in continua (Re) dell'altoparlante, misurato con il nostro fido tester, e spuntiamone la casella. Nella casella Impedenza in aria libera vedremo il nome del file generato dalla misurazione dell'impedenza (FOCAL A.Aria Libera). Sempre in questa finestra selezioniamo Parametri e nella sezione Forniti digitiamo i cinque valori richiesti desunti dalle specifiche del produttore; attualmente SW non usa i primi quattro di questi parametri ma è bene immetterli perché risulteranno visibili nella scheda dell'altoparlante. Le unità di misura, quando di colore blu, possono essere cambiate semplicemente cliccandoci sopra. Al termine diamo .
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Facciamo ora calcolare i parametri di T/S da SW aprendo il menu ALTOPARLANTE/ STIMA PARAMETRI...
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Se la curva d'impedenza è "pulita" cioè priva di picchi non propri dell'altoparlante (come quella che ho misurato), possiamo marcare Usa l'intero insieme; in caso contrario selezioniamo Usa l'Insieme definendo un range di frequenza dove la curva è pulita. Poi diamo , e dopo qualche secondo ci appare un messaggio di cui non dobbiamo preoccuparci: saranno calcolati tutti i valori di T/S ad eccezione del Vas della quale ci occuperemo dopo.
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Ed ecco come si presenta la finestra dell'altoparlante una volta calcolati i dati:
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Riguardo ai valori di induttanza (Le-L1) che SW calcola, bisogna dire che il programma usa un modello di driver tutto suo, con Le in serie con il parallelo L1-R1; quindi è normale che il valore di Le calcolato dal programma non corrisponda a quello che trovate nelle caratteristiche fornite dal produttore dell’altoparlante, che a sua volta dovrebbe specificare la sua metodologia di misura, cosa che spesso non accade. Se volete sapere il valore della Le a 1.000 Hz o a qualsiasi altra frequenza, considerando la sola parte reale dell'impedenza, potete usare la seguente formula:
Le a 1K Hz in Henry = [(Zl2 - Re2)/6,28 * Fl]½ = [(Zl2 - Re2)/6,28 * 1.000]½
dove Zl è l'impedenza a 1.000 Hz che leggete guardando il grafico dell'impedenza che avete misurato; Re è la resistenza in continua del driver; Fl è la frequenza di Zl, in questo caso 1.000. Se invece volete sapere la Le a 10k Hz, per esempio, dovrete usare la Zl a 10k e usare Fl=10.000, da cui la formula diventa [(Zl2 - Re2)/6,28 * 10.000]½ . Per semplificare le cose, potete usare il mio foglio Excel per la verifica dei dati misurati che trovate nell'area Download del sito.
Ritorniamo a SW e notiamo che nella directory appare un nuovo file, , che è appunto l'impedenza calcolata sui parametri stimati. Apriamolo e confrontiamolo con : se i due grafici sono simili significa che la stima fatta è buona. Volendo possiamo vedere due o più grafici nella stessa finestra, in modo da facilitare la comparazione; basta cliccare con il tasto destro del mouse nel grafico e scegliere Aggiungi, poi scegliere il file che si desidera e il gioco è fatto.
Compariamo i valori misurati da SW con quelli forniti dal costruttore e sicuramente troveremo delle differenze a volte anche grandi: nel caso del Focal abbiamo variazioni dell' 11 % nella frequenza di risonanza e del 27 % nel Qts. Naturalmente bisogna ricordare che sia la Fs che i Q sono dipendenti dal livello del segnale usato, nella fattispecie ad un aumento del segnale corrisponde una loro diminuzione, quindi prima di poter comparare due sistemi di misura bisogna accertarsi della uguaglianza del livello usato. A questo proposito D’Appolito, nel suo Testing Loudspeakers, compara i parametri di Thiele e Small di un woofer da 8” ottenuti sia con la Clio che con MLSSA e riportava valori di Fs e i Q più bassi con la prima scheda proprio perché il segnale applicato al driver era di 0,775 Vrms sinusoidale contro i 0,024 V MLS. Solo equiparando i livelli si ottenevano valori di Fs e i Q simili, mentre la differenza tra la Vas e la Mms aumentava; in conclusione quello che dobbiamo tenere a mente è che i parametri di T/S sono intesi per piccoli segnali: per i grandi segnali ci sono altre metodologie (vedi Klippel), ma questa è un’altra storia!
Bene questa parte è quasi finita. "Come quasi", mi direte, "abbiamo tutti i valori di T/S"! Beh, in effetti ne abbiamo solo la metà: mancano quelli del secondo Focal. Così come abbiamo trovato differenze tra i dati forniti dal costruttore e quelli misurati, troveremo differenze anche tra i due altoparlanti che andremo a usare, anche se sono venduti in coppie selezionate, come i Focal. Quindi creiamo una nuova cartella e altoparlante come abbiamo fatto in precedenza, solo che li chiameremo Focal B, e ripetiamo la procedura dall'inizio.
Pronti per il calcolo del Vas ?