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L'ANALIZZATORE
DI SPETTRO
L'accoppiamento
dei componenti alta fedeltà all'ambiente d'ascolto richiede, come
noto, molte attenzioni.
La risposta in frequenza
Questo significa, in altre parole, che ogni frequenza incisa nel programma
originale, deve mantenere l'esatto rapporto di intensità con le
altre. Ogni " suono " è composto da un insieme di frequenze più
o meno ampio, la cui esatta " miscelazione" conferisce il particolare "
timbro " che lo differenzia da tutti gli altri, Le frequenze udibili dall'orecchio
umano vanno, nominalmente, dai 20 ai 20.000 Hz (in realtà la gamma
effettivamente percepibile è un po' più ristretta). Il tintinnio
provocato agitando un mazzo di chiavi, ad esempio, contiene frequenze che
possono partire dagli 8-10 kHz e che superano il limite massimo dell'udibile.
L'insieme delle frequenze che compongono un suono viene chiamato " spettro
". Poter visualizzare, attraverso strumenti opportuni, i vari spettri di
frequenze, rende possibile la verifica delle effettive prestazioni di un
apparecchio o di una catena di apparecchi. A questo scopo, tutte le prove
dei componenti provati su Stereop1ay sono corredate dei grafici di " risposta
in frequenza ", che rappresentano il comportamento dell'esemplare cui venga
inviato uno spettro contenente tutte le frequenze udibili in eguale proporzione
d'intensità, ossia in " fiat ", Ovviamente, la risposta misurata
è tanto migliore quanto più essa si avvicina al responso
" piatto ", senza l'introduzione di alterazioni di livello su alcune bande.
Come si può visualizzare
Per una chiara ed intuitiva rappresentazione grafica, i dati relativi a frequenza ed intensità vengono simboleggiati da una curva: sull'asse delle ordinate sono rappresentati i valori di intensità: di emissione (in dB), su quello delle ascisse, le frequenze relative, Per visualizzare la curva di risposta ottenuta durante la rilevazione, possono essere utilizzati due metodi: - 1) collegamento del set di misura ad un registratore scrivente; 2) impiego di un analizzatore di spettro in " tempo reale ", Entrambi i tipi di apparecchiatura utilizzano " filtri" che separano
nettamente una ristretta gamma di frequenze da tutte le altre; questi filtri
sono tanto migliori quanto più il loro campo di intervento è
r: stretto. Nel primo caso (analizzatore pii scrivente), il filtro 4 unico
e si sposta in frequenza " spazzolando " l'intera banda in pratica il funzionamento:
è analogo quello ottenibile ruotando la manopola d sintonia di un
radioricevitore. Il filtro sensibile, man mano, a frequenze dive' se; per
ognuna è in grado di rilevare I esatto grado di intensità
(in dB), che vieni impresso su grafico dalla sezione scrivente Nel secondo
caso (analizzatore real time) i filtri sono svariati, ognuno tarato si
una gamma di frequenze abbastanza ristretta, e collegato ad un quadro indicatore,
che comprende svariate " colonnine" verticali, relative a più bande
di frequenza. Durante la rilevazione, le colonnine s. alzano in funzione
del segnale misurato Poniamo di avere un segnale di 1.000 Hz ad un livello
di 80 dB: la colonna o la fila di Led dei 1.000 Hz si illuminerà
completamente (dal sbasso verso l'alto), fino al LED degli 80 dB; la parte
rimanente rimarrà spenta. L'insieme delle varie " colonnine ", tutte
molto vicine, fornisce un quadro visivo dello spettro di frequenze che
viene man mano misurato, con significative indicazioni sull'intensità
di emissione delle varie bande. Logicamente le indicazioni sono tanto più
precise, quanti più sono i filtri impiegati e, di conseguenza, le
colonnine luminose relative ad ogni gruppo di frequenze; se la pendenza
del filtro è molto larga, infatti, non è possibile distinguere
se le indicazioni fornite sono effettivamente relative alla frequenza nominale
di ogni sezione indicatrice, o ad altre frequenze " adiacenti ".
A ottave o terzi d'ottava
In campo audio, sono generalmente utilizzati analizzatori a " ottave
" o " terzi d'ottava". Ciò significa che essi posseggono filtri
(e quindi sezioni indicatrici sul display) a distanze più o meno
c vicine ". Se la distanza 0 un'ottava (ogni filtro è centrato su
frequenza doppia o metà della precedente), le indicazioni di frequenza
sul display sono generalmente 10, da 30 Hz a 16 kHz. Se la " distanza "
è un terzo di ottava, invece, le frequenze nominali saranno più
numerose (30) e consentiranno quindi: una misurazione più analitica
e approfondita, garantendo una migliore " risoluzione ".
Come abbiamo visto, la misura più significativa per verificare
l'equilibrio timbrico di un componente (sia esso anche l'ambiente d'ascolto)
è la risposta in frequenza: inviando un segnale a spettro continuo
20 - 20.000 Hz, si dovrebbe registrare in uscita una risposta assolutamente
lineare. Il segnale più adatto a questo tipo di rilevazioni è
il " rumore rosa ", che contiene tutte le frequenze dello spettro sonoro
in proporzioni tali da essere rappresentato su un " real time " da una
retta orizzontale. Esso deriva direttamente dal " rumore bianco", nel quale
sono sempre presenti tutte le frequenze dello spettro, ma in proporzioni
tali da ottenere con i filtri a ottave o a terzi d'ottava una retta " in
salita ". Il " pink noise " è quindi il più " pratico " per
rilevazioni di acustica. Il segnale utilizzato per le rilevazioni può
essere fornito da un " generatore " o da un disco " prova ". In quest'ultimo
caso è possibile rilevare la risposta complessiva dell'intera catena
hi-fi (disco prova, testina, amplificatore, diffusori) + l' ambiente; è
quindi un sistema molto valido, a patto che il disco utilizzato sia ottimamente
inciso ed in perfette condizioni di conservazione.
Quale microfono?
Supponiamo, a questo punto, di voler verificare la risposta globale " impianto + ambiente ", ossia quello che, in definitiva, ascoltano le nostre orecchie. Dopo aver posto il disco prova sul piatto ed aver alzato il volume ad un livello sufficiente da " coprire " qualsiasi rumore di fondo estraneo (disturbi esterni, ecc.), posizioneremo un microfono di altissima qualità (deve essere assolutamente " neutro ", senza introdurre alterazioni della risposta) nella nostra abituale posizione di ascolto, collegandolo all'analizzatore di spettro. Il display indicherà la curva (approssimata) dell'intera " catena
". Il microfono utilizzato per queste misure, che, lo ripetiamo, ha un'importanza
fondamentale, deve essere del tipo omnidirezionale ed assolutamente " piatto
", In realtà, solo i modelli della Bruel e Kjaer, di costa elevatissimo,
consentono rilevazioni di grande precisione. Con un buon microfono dinamico
(solitamente a due vie, di costo non inferiore alle 300 mila lire) è
comunque passibile ottenere risultati accettabili. Per scopi amatoriali.
è però utilizzabile un microfono a condensatore di piccole
dimensioni (ad esempio il Sony provato sullo scorso numero), che a discrete
caratteristiche elettriche unisce un costo estremamente contenuto.
L'abbinamento
Effettuata la rilevazione, risulteranno in evidenza esaltazioni o attenuazioni
più o meno pronunciate di alcune bande di frequenza. L'uso di un
equalizzatore grafico censente di riequilibrare la risposta delI'intero
sistema. La correzione sarà tanto più precisa quanto maggiori
saranno le possibilità di intervento per ogni gruppo di frequenze.
Anche in questo caso sono da preferire gli equalizzatori a ottave (10 frequenze)
o di superiore versatilità. E' consigliabile che la possibilità
di selezione fra le frequenze sia la stessa per l'analizzatore e l'equalizzatore;
in caso contrario, è sempre preferibile che lo strumento di misura
(analizzatore) sia il più versatile. Se le correzioni apportabili
con l'equalizzatore non fossero sufficienti ad un'efficace correzione,
sarà necessario intervenire sull'ambiente (disposizione dei mobili,
trattamento acustico) o su alcuni componenti dell'impianto (testina, diffusori).
A volte è sufficiente l'" aiuto " dei controlli di tono dell'amplificatore.
Il risultato
Pur richiedendo una notevole (e costosa) attrezzatura, la correzione
acustica dell'ambiente si rivela quasi sempre di fondamentale utilità.
Oltre il 95% dei normali ambienti, infatti, hanno bisogno di almeno qualche
" ritocco ". L'impiego degli analizzatori in tempo reale, semplifica enormemente
le operazioni e le rende accessibili (con gli immancabili compromessi)
anche agli appassionati stessi. Naturalmente, non si potrà pretendere
da analizzatori " consumer " le prestazioni di un Bruel & Kjaer
da decine di milioni di lire! In ogni caso simili " spiegamenti di forze
" sono giustificati solo in presenza di impianti di altissimo livello,
nei quali la qualità "singola " di ogni componente sia fuori discussione.
I risultati d'ascolto, comunque, possono ripagare ampiamente degli sforzi
sostenuti, a patto che tutte le operazioni vengano eseguite can particolare
cura e valide apparecchiature. Per questi motivi gli analizzatori e gli
equalizzatori a scarsa risoluzione (meno di 10 frequenze), possono fornire
solo correzioni " di massima ", scarsamente precise.
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fig.1 Ecco un esempio di "rumore bianco". tutte le frequenze dello spettro vengono ripordotte allo stesso volume ( o per lo meno, ci si prova).
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