Topic: Il 4° ordine: TEORIA e CALCOLI per progettarlo

[Stef@Sub]

Salve gente!
Dopo le solite mille discussioni tipiche degli ultimi tempi sul forum, tutte pratiche ma che come al solito lasciano tutto al caso e delegano al puro "culo" la riuscita di un progetto, ecco che cerchiamo di chiarire il 4° ordine bandpass o meglio conosciuto anche se impropriamente detto CARICO SIMMETRICO.

Caratteristiche principali:
Due camere, una perfettamente chiusa su un lato dell'altoparlante e una ACCORDATA REFLEX verso l'esterno.

Va da se che a regolare il comportamento dell'altoparlante è la cassa chiusa.
La differenza è che ponendo un volume accordato di fronte a questa cassa chiusa si otterrà il duplice effetto di :

1-filtrare la risposta PASSABANDA centrata alla frequenza di accordo della camera reflex.
(la classica campana passa banda con pendenza di circa 12 dB/Oct. per ciascun lato)

2-una notevole limitazione dell'escursione ESATTAMENTE A STRETTO RIDOSSO DELLA FREQUENZA DI ACCORDO

Il carico simmetrico classico per studiarlo e memorizzarlo meglio è bene che lo si intenda con due condizioni PREFISSATE almeno per questa volta:

1- la frequenza di accordo reflex COINCIDENTE con la frequenza di risonanza della cassa chiusa.
Per cui Fb=Fc.
2- Il Qtc della cassa chiusa lo fissiamo arbitrariamente a 0.707 per avere un comportamento regolare ben esteso in basso ma con un discreto punch, La classica via di mezzo dalla quale possiamo facilmente sganciarci per percorrere altri obiettivi ma diciamo che per partire va bene il classico 0.707 butterworth.
Per cui Qtc=0.707

Veniamo a carta e penna e calcolatrice alla mano e buttiamo giù due formuline per orientarci alla progettazione CORRETTA e non alle solite casse consigliate al bar dal guru di turno...o lette su qualche forum ...
Dobbiamo innanzitutto dimensionare le DUE casse: la chiusa Vb e la reflex Vb-reflex.

IL VOLUME CHIUSO

Sappiamo che per trovare un Vb partendo da un Qtc e conoscendo Qts Fs e Vas è molto semplice, ovvero:

Qtc= Radice quadrata di((Vas/Vb)+1) x Qts
siccome Qtc lo abbiamo predeterminato e fissato a 0.707 allora dobbiamo solo ESTRARRE il Vb che sarà:
Vb= Vas/ ((Qtc/Qts)^2)-1
Vb= Vas/ ((0.707/Qts)^2)-1

Dovete solo sotituire Qts e Vas e otterrete il volume della cassa chiusa.

Il VOLUME REFLEX

Vbreflex= Vas/ (Qtc/Qts)^2


Ora che abbiamo dimensionato i due volumi di lavoro andiamo a vedere dove è situata Fc e di conseguenza Fb così andiamo ad accordare correttamente il volume reflex.

Fc che è COINCIDENTE ad Fb = (Qtc/Qts ) x Fs

Cosi facendo la Frq di accordo sarà il punto centrale della campana di risposta passabanda.
O meglio il passabanda sarà centrato alla Fb e la risposta sarà simmetrica rispetto a quel punto.
Da qua il nome SIMMETRICO...
La Fb può anche essere + bassa o + alta di Fc mentre  (Fc sappiamo essere assolutamente INVARIABILE nel sistema in quanto dipendente solo dal volume chiuso!!!)
In questo caso la campana sarà asimmetrica e la risposta facilmente tende a peggiorare.
Vi consiglio fortemente di lasciare sempre Fb=Fc!
Spero fin qua tutto chiaro
 
A presto con un esempio pratico.
(il mio pornocar  )
Buona digestione!

[Stef@Sub]

Variazioni sul tema.

Il Qtc scelto è di 0.707 come detto prima ma può essere anche + basso se il Qts di partenza ovviamente è commisuratamente basso da poterlo permettere (il Qtc è sempre + alto del Qts!!!) se vogliamo ottenere una campana + stretta ed alta tipica per massimizzare l'efficienza di trasduzione in un range stretto (impiego SPL per esempio) potebbe essere utile far salire il qtc a 1 così la Fc sarà + alta e avremo una sensibilità+ alta.

Altra variabile è il volume del carico reflex.
Con le formule sopra riportate abbiamo il classico 4 ordine con una banda passante lineare e piatta sempre portata a circa  -2 dB rispetto alla sensibilità dell'a.p. e senza ripple prima di calare nel passa alto e passabasso.
La cassa reflex ingenere tende ad essere + piccola della chiusa da un 30%  per rapporti Vas/Vb bassi fino a nemmeno un 5 % per rapporti alfa grandi dove il vas è molto + grande di Vb per intenderci ma cmnq andiamo all'estremo e di conseguenza abbastanza inutile se non giusto per un sub SPL frutto di un approccio progettuale un pò diverso. (più un cannone sonoro che un subwoofer  )

Una cassa reflex più grande porta ad avere alta sensibilità centrata ad Fb ma una risposta meno smorzata e troppo appuntita solo nei pressi della freq di accordo.
Una cassa reflex + piccola porta ad avere una banda + bassa e + larga, con perdita di sensibilità anche di altri 2 o 3 dB ma la banda passante può essere estesa di molto fino a far coprire linearmente frequenze  dai 30 hz al mediobasso con buona precisione e smorzamento.

Un carico utile per allineare dei sub con qts troppo elevati per ottenere buone performance in classico reflex.
Elimina molte distorsioni sopra e sotto Fb grazie al condotto che funge da passabanda!

[Kng]

forse è una domanda stupida ma:
- quali caratteristiche devono avere i sub x prestarsi a questo caricamento?
- devono essere dei sub da cassa chiusa?
- come vedi questo caricamento in ambito maranza tamarraggio ?
BRILLANTE E PRECISO COME SEMPRE COMPLIMENTI SIGNOR STRANI ...

[Stef@Sub]

forse è una domanda stupida ma:
- quali caratteristiche devono avere i sub x prestarsi a questo caricamento?
- devono essere dei sub da cassa chiusa?
- come vedi questo caricamento in ambito maranza tamarraggio ?
BRILLANTE E PRECISO COME SEMPRE COMPLIMENTI SIGNOR STRANI ...

Grazie delle domande  

Certo il sub da "cassa chiusa" tipico ci favorisce, ad esempio un Qts sparato in basso tipico di un telone se provi a fare due calcoli ti porta nn solo ad una cassa piccola ma anche ad una Fc veramente alta a meno che nn si vari il Qtc da 0.707 anche a 0.55 per mantenere la Fc consona ad un utilizzo da sub e questo lo sai che si ottiene con un aumento di Vb.
Sostanzialmente il carico simmetrico è meno rigido di qualsiasi altro carico acustico.
Un qts bassissimo anche in reflex da dei problemi mentre in carico simmetrico grazie alla cassa chiusa e all'azione mutua dell'accordo si riesce sempre a regolarizzarla e centrarla rendendola lineare anche se a scapito di diversi dB persi.
In una semplice reflex con qts sotto allo 0.25 è impossibile arrivare lineari alla freq di accordo e per scendere sono necessarie una Fs bassissima e un volume cmnq grande ma dovremo pur smepre fare i conti con una gamma superiore piuttosto fredda e tracotante.
Nel carico simmetrico a riallineare i giochi ci pensa il passa basso del condotto.

Questo carico ci permette di utilizzare ed ottenere buoni risultati diciamo conla più ampia e vasta finestra di Qts disponibili sul mercato, come detto prima da 0.22 (purchè con una fs bassa altrimenti sarebbero dei midrange puri) fino anche a 0.6 !!!  
Quindi un carico molto elastico e con sicuri vantaggi, molto personalizzabile e malleabile a modifiche o cambiamenti con diversi tipi di a.p.

[PuntoGTD]

ottima spiegazione, io sarei xò curioso di sapere i vantaggi rispetto alle classiche reflex (sopratutto dato ke un parte dell'ap lavora in kiusa), soprattutto rapportate alla tenuta in potenza degli ap con quei caricamenti dato ke nn si prende in considerazione i watt applicati, ma soprattutto l'efficenza del sistema stesso sempre rapportato ad una reflex classica  

a mio avviso il passabanda ke ci fa fisicamente quel caricamento lo possiamo avere semplicente usanto passabasso e subsonico nelle reflex comuni

[Stef@Sub]

ottima spiegazione, io sarei xò curioso di sapere i vantaggi rispetto alle classiche reflex (sopratutto dato ke un parte dell'ap lavora in kiusa), soprattutto rapportate alla tenuta in potenza degli ap con quei caricamenti dato ke nn si prende in considerazione i watt applicati, ma soprattutto l'efficenza del sistema stesso sempre rapportato ad una reflex classica  

a mio avviso il passabanda ke ci fa fisicamente quel caricamento lo possiamo avere semplicente usanto passabasso e subsonico nelle reflex comuni

No ti sbagli.
Intervenire a livello elettronico è ben diverso dal caricare un a.p. e costringerlo ad un comportamento piuttosto che ad un altro.
La sesazione di musicalità che da una chiusa da una reflex o da un 4 ordine sono pianeti diversi e non c'è filtro o equalizzazione che possano far "somigliare" tra loro carichi diversi.
E' proprio un fatto di smorzamento di risonanze e ritardi di gruppo che variano nell'intera banda di lavoro del sub.
Cambiano le pendenze e la curva di impedenza, per cui anche l'ampli reagisce più o meno bene al tipo di carico utilizzato ...insomma sono proprio cose differenti forse ti sbagli perchè reputi un sub solo giudicando la linea che tracci nella sua risposta in frequenza.
Quello è solo un aspetto e nemmeno il più importante a mio avviso.

Ti posso assicurare che ho sentito sub in cassa chiusa scendere con + punch e morbidezza di un reflex spinto inbasso. E non era per il filtraggio o equalizzazioni varie.

[PuntoGTD]

No ti sbagli.
Intervenire a livello elettronico è ben diverso dal caricare un a.p. e costringerlo ad un comportamento piuttosto che ad un altro.
La sesazione di musicalità che da una chiusa da una reflex o da un 4 ordine sono pianeti diversi e non c'è filtro o equalizzazione che possano far "somigliare" tra loro carichi diversi.
E' proprio un fatto di smorzamento di risonanze e ritardi di gruppo che variano nell'intera banda di lavoro del sub.
Cambiano le pendenze e la curva di impedenza, per cui anche l'ampli reagisce più o meno bene al tipo di carico utilizzato ...insomma sono proprio cose differenti forse ti sbagli perchè reputi un sub solo giudicando la linea che tracci nella sua risposta in frequenza.
Quello è solo un aspetto e nemmeno il più importante a mio avviso.

Ti posso assicurare che ho sentito sub in cassa chiusa scendere con + punch e morbidezza di un reflex spinto inbasso. E non era per il filtraggio o equalizzazioni varie.

diciamo ke quella una mia considerazione secondaria, a me interessava i primi quesiti ke ho posto, poi certe finizze diciamo ke sono apprazzabili solo a "volumi ridotti" quindi al momento nn mi è di vitale importanza

[Stef@Sub]

Riguardo alle caratteristiche acustiche del carico simmetrico credo che la migliore tra tutte sia la capacità che ha di sfruttare il sub per tutta la sua escursione e di incrementare di almeno un ottava la zona di estensione verso il basso rispetto alla sospensione pneumatica classica.
I sub di oggi hanno tenute meccaniche maggiori di quelle termiche, è sempre più raro andare a fondocorsa ma è facile bruciarli per cui il carico simmetrico allevia di molto lo stress termico visto che il facilita l'accoppiamento elettromeccanico del trasduttore e ne migliora l'efficienza.
Tiene alta l'impendenza su un range maggiore della reflex senza necessariamente diminuire la sensibilità media rispetto all'estensione.

[kkk4]

sei un grande come sempre..
ora devi fare però un'esempio pratico..
scegliti un modello di sub che hai tutti i parametri, e scegli na macchina..
e fai un'esempio pratico con misure ecc cosi che capiscono tutti le affermazioni tecniche che hai dato 

[PuntoGTD]

Riguardo alle caratteristiche acustiche del carico simmetrico credo che la migliore tra tutte sia la capacità che ha di sfruttare il sub per tutta la sua escursione e di incrementare di almeno un ottava la zona di estensione verso il basso rispetto alla sospensione pneumatica classica.
I sub di oggi hanno tenute meccaniche maggiori di quelle termiche, è sempre più raro andare a fondocorsa ma è facile bruciarli per cui il carico simmetrico allevia di molto lo stress termico visto che il facilita l'accoppiamento elettromeccanico del trasduttore e ne migliora l'efficienza.
Tiene alta l'impendenza su un range maggiore della reflex senza necessariamente diminuire la sensibilità media rispetto all'estensione.

il problema ke nn tutti i sub sono adatti a questo tipo di caricamento, o perlomeno nn esprimono il meglio di se, sulla tenuta termica e mekkanica sinceramente io avrei qualke dubbio

[alessandro]

ottima spiegazione stefa  !avevo chiesto cos'era giusto 2 giorni fà in un altro topic! i adesso ho 2 kicker l7 da 15" in cassa chiusa  ...xchè avrò provato una cinquantina di sub in reflex e non mi gustano! secondo te mettendolo in questo modo in qualità e spostamento di aria guadagno qualcosa? se cmq vuoi fare una simulazione del progetto sarei felice se la faresti con i miei kickerini   

[SuNsHaDoW]

ottima spiegazione stefa  !avevo chiesto cos'era giusto 2 giorni fà in un altro topic! i adesso ho 2 kicker l7 da 15" in cassa chiusa  ...xchè avrò provato una cinquantina di sub in reflex e non mi gustano! secondo te mettendolo in questo modo in qualità e spostamento di aria guadagno qualcosa? se cmq vuoi fare una simulazione del progetto sarei felice se la faresti con i miei kickerini   

i kicker in reflex non danno il loro massimo.. chiusa van forte, veramente.. se vi ostinate a credere che CHIUSA = POCA PRESSIONE con i kicker, questo ragionamento, dimenticatevelo.

perkè non te la fai tu la simulazione?

[alessandro]

non volevo dire poca pressione..anzi ne ho a volontà!!!ero solo curioso di sapere come funzionava questo 4° ordine  ...siccome non ne ho mai visto ne sentito uno...cmq per il momento sono pienamente soddisfatto della cassa chiusa ...e per la simulazione è solo che io ho un mac e non riesco a trovare programmi    ...e con la matematica non vado daccordo   

[marco206]

le formule sono li, al resto ci pensa la calcolatrice, anche del tuo cellulare 

Il problema è che manca la base primaria, la teoria.

Credo sia fondamentale conoscere A FONDO prima la cassa chiusa, e poi la reflex per sviluppare con RISULTATI un 4° ordine.

[alessandro]

per la teoria è esatto... non sono un professore ma so calcolare sia un sub in cassa chiusa che in reflex...mi incarto solo sulla porta o tubo..ma visto che un altro utente aveva chiesto una prova ne ho approffitato per chiedere di farlo sul kicker..solo giusto per curiosità...non è che sono pigro ma visto che probabilmente non lo farò mai..(non ho lo spazio!)ma a me la cosa che interessava sapere era se si guadagnava qualcosa in spostamento di aria (non pressione!)e qualità ripetendo che non ne ho mai visto ne sentito uno

[Stef@Sub]

il problema ke nn tutti i sub sono adatti a questo tipo di caricamento, o perlomeno nn esprimono il meglio di se, sulla tenuta termica e mekkanica sinceramente io avrei qualke dubbio

Infatti non ho detto che è il sistema con la migliore tenuta meccanica in assoluto.
Anzi, visto che il sub lavora in chiusa questo a parità di pressione è costretto a fare più escursione.
Nel 4 ordine si sfrutta meglio l'escursione e si alleggerisce il carico a livello fase ed impedenza all'ampli così eroga meno potenza rispetto allo stesso sub ma in reflex.
Direi che è un carico ideale quando si hanno sub tipo i kiker con qts elevati e grandi escursioni che in reflex si rendono sprecati e inadatti. Oltretutto visto che oggi molti sub in relfex arrivano prima alla rottura termica che a quella meccanica.   

per la teoria è esatto... non sono un professore ma so calcolare sia un sub in cassa chiusa che in reflex...mi incarto solo sulla porta o tubo..ma visto che un altro utente aveva chiesto una prova ne ho approffitato per chiedere di farlo sul kicker..solo giusto per curiosità...non è che sono pigro ma visto che probabilmente non lo farò mai..(non ho lo spazio!)ma a me la cosa che interessava sapere era se si guadagnava qualcosa in spostamento di aria (non pressione!)e qualità ripetendo che non ne ho mai visto ne sentito uno

Vai alessandro!  fai un bel post con i calcoli, devi solo sostituire i valori del qts e del vas poi lo commentiamo.
E' vero che l'auto cambia tutta la risposta ma un pessimo allineamento o un litraggio eccessivo o accordo starato nel 4 ordine sono assai più rilevanti che in una reflex o ancorpiù una chiusa 

[PG12]

e un bel tipo d caricamento e da molte soddisfazioni ma nn è facile da realizzare......sia cagifiori che un altro ragazzo di qui lo usano con 4 gznw 15" e va veramente forte...lo stesso vale x la panda del gibbo d 2 anni fa.....occhio però che servono tantissimi litri...

[carma17]

Complimenti ste per questo topoic  ora che l'ho letto posso affinare la cassa  che ho in mente cmq come dicevano sopra un esempio sun un a.p. di qualsiasi genere nn lo disprezzerei
contina cosi grande ste 

[marco206]

Ste (snake) o ripperz o chiunque passi, rilievo?? mi piacerebbe restasse in alto questo topic

[Stef@Sub]

Ok ragazzi giusto per riprendere confidenza con carta e penna facciamo un esempio di come si progetta un carico simmetrico.

Precisiamo una cosa:
Questo è il lato teorico e progettuale del lavoro e a me interessa questo, tutto quello che viene dopo, la messa a punto la fase di adattamento e taratura per inserire di fatto il sub in macchina sappiamo che va affrontata con altri strumenti e conoscenze.

Partiamo con un esempio allora.
Prendo il cs 450 della ciare reperibile economico e con un po di caratteristiche per stuzzicarci i tipani con le dovute maniere anche per chi è abituato a pressioni non da primo impianto.



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