Sistemi di diffusione sonora: Diffusori

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Dato che ogni altoparlante riproduce al meglio una determinata banda di frequenza, per riprodurre l'intero spettro delle frequenze udibili (20 Hz - 20 KHz) si rende necessario l'impiego di più altoparlanti contemporaneamente. Tuttavia occorre filtrare preventivamente il segnale prima che arrivi agli altoparlanti al fine di mandare ad ogni altoparlante solo la banda di frequenze che è in grado di riprodurre. Per fare questo si ricorre all'uso di filtri passa-basso, passa-banda e passa-alto [Filtri ] combinati in un unico circuito elettrico che prende il nome di crossover.

9.11.1. Il crossover

Un circuito crossover è composto da filtri che suddividono il segnale di ingresso in più segnali che coprono ognuno una banda di frequenza. Per esempio un crossover a 3 vie genera tre segnali: uno contenente le basse frequenze destinato al woofer, uno contenente le medie frequenze destinato al midrange, uno contenente le alte frequenze destinato al tweeter come viene mostrato nella figura seguente:

Sistemi di diffusione sonora - Crossover a 3 vie

Crossover a 3 vie

La tipica risposta di un crossover a 3 vie è mostrata nella figura seguente:

Sistemi di diffusione sonora - Risposta in frequenza di un crossover a 3 vie

Risposta in frequenza di un crossover a 3 vie

Vediamo cosa succede in corrispondenza delle frequenze di taglio. Per garantire una corretta distribuzione delle bande tra i vari altoparlanti, le frequenze di taglio dei filtri si sovrappongono. Per esempio la frequenza di taglio inferiore del filtro passa banda, corrisponde alla frequenza di taglio del filtro passa basso. Nell'esempio della figura precedente si vede che entrambe le frequenze di taglio valgono 80 Hz. Prendiamo la frequenza inferiore: 80 Hz. Questa, come del resto le frequenze immediatamente adiacenti,verrà riprodotta sia dal woofer che dal midrange dunque verrà riprodotta da due altoparlanti contemporaneamente. Questo aumento viene perfettamente compensato dal fatto che la frequenza di taglio si trova in corrispondenza di una caduta di guadagno di 3 dB e dunque la somma dei due altoparlanti restituisce l'ampiezza originaria [Combinazione di sorgenti sonore ] . Spostandoci verso destra o verso sinistra, la stessa frequenza verrà riprodotta da entrambi gli altoparlanti uno con ampiezza elevata che compensa l'ampiezza ridotta dell'altro in modo che la somma sia sempre costante.

L'azione del crossover può avvenire in due punti diversi della catena di amplificazione con risultati e costi diversi:

  • Crossover attivo: In questo caso il crossover è costituito da un circuito attivo ossia dotato di un'alimentazione autonoma e interviene sul segnale prima che questo venga amplificato. Di conseguenza all'uscita del crossover (che supponiamo a 3 vie) avremo i tre segnali ognuno con la sua composizione in banda che verranno amplificati separatamente. Questo permette di utilizzare amplificatori progettati per la riproduzione di una specifica banda di frequenza e dunque di qualità molto maggiore. La situazione viene schematizzata nella figura seguente:

    Sistemi di diffusione sonora - Schema di un crossover attivo

    Schema di un crossover attivo

  • Crossover passivo: In questo caso il segnale arriva al crossover dopo essere stato amplificato. Dato che viene utilizzato un solo amplificatore per amplificare il segnale, il crossover non ha bisogno di essere alimentato. La situazione viene schematizzata nella figura seguente:

    Sistemi di diffusione sonora - Schema di un crossover passivo

    Schema di un crossover passivo

    Questa soluzione risulta di gran lunga più economica ma di qualità decisamente inferiore alla precedente in quanto presuppone l'utilizzo di un solo amplificatore per l'intera banda dello spettro udibile e dunque una amplificazione più approssimativa del segnale.










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