Dinamic Range e biamplificazione

Nella scelta degli amplificatori di sistemi multivia, si consiglia di tenere presente la distribuzione media della potenza del un segnale musicale. Da tabelle si apprende che, per esempio, la potenza media che riceve la via alta di un sistema tagliato a 2 kHz, è circa un quarto di quella totale.
E si consiglia di dimensionare l’amplificatore pro corrispondente con potenza ridotta nella stessa ragione.



Ma che succede se andiamo a considerare il fattore di cresta?

Ho provato a “tagliare” in due un brano, con un filtro passa alto ed uno passa basso, centrati a 2 kHz, derivando due files, ai quali ho misurato il DR.
Quello contenente le alte frequenze ha esibito un DR22.
Quello cupo un DR14.

Se il livello medio sul basso è 1 W, coprirò la gamma dinamica con 25W …
… e avrei mediamente 1/4 W richiesto all’amplificatore della via alta, che però avrebbe bisogno di 40 W per  garantire la dinamica della registrazione …
… metti che il tweeter, come di norma, sia più sensibile …
… ci vorrebbe la stessa potenza per l’amplificatore dei bassi e quello della via alta?
Con un taglio a 2 K !!!

In quale passaggio mi sono impaperato?

I due files:

https://docs.google.com/file/d/0B_YJLw0MSmBxOWhRdEJ0RkNNb2c/edit?usp=sharing

https://docs.google.com/file/d/0B_YJLw0MSmBxRWRjLTd4a0I3Nm8/edit?usp=sharing

Bicicletta ha scritto:

Ho provato a “tagliare” in due un brano, con un filtro passa alto ed uno passa basso, centrati a 2 kHz, derivando due files, ai quali ho misurato il DR.
Quello contenente le alte frequenze ha esibito un DR22.
Quello cupo un DR14.

Se il livello medio sul basso è 1 W, coprirò la gamma dinamica con 25W …
… e avrei mediamente 1/4 W richiesto all’amplificatore della via alta, che però avrebbe bisogno di 40 W per  garantire la dinamica della registrazione …
… metti che il tweeter, come di norma, sia più sensibile …
… ci vorrebbe la stessa potenza per l’amplificatore dei bassi e quello della via alta?
Con un taglio a 2 K !!!

Molto interessante il thread, ma per renderlo più comprensibile dovresti essere maggiormente esplicito.
Hai calcolato il DR della parte sotto i 2000hz, tagliata con una pendenza non dichiarata (immagino ci saranno comunque frequenze in comune in relazione al filtro usato).
Quando parli di DR14 nella parte bassa, perché calcoli il valore medio di emissione con 1watt, perché 25watt dovrebbero permetterti di coprire l'intero range dinamico che stai calcolando?

Ad 1watt sui 30hz... il tuo diffusore quanti db emette al punto d'ascolto?
Ad 1watt sui 50hz... quanti db sul punto d'ascolto?
E 100hz? E 200hz? Parliamo sempre di 1watt... e della risposta NEL TUO AMBIENTE di questo diffusore.

Potrebbero esserci delle cancellazioni, supponiamo che tu abbia una cancellazione di 10db a 63hz... a questo punto con 1watt... quanti db avrai a 63hz?

Le variabili sono innumerevoli, la prima da fare, a mio avviso, sarebbe MISURARE la risposta in ambiente, al tuo punto d'ascolto. Da lì capire quanto sia lineare, quanto influisce l'ambiente.

Poi fare il calcolo dei watt necessari a sviluppare l'intero range dinamico.

Dubito che con 25watt potrai coprire 120db di range dinamico nella parte bassa dello spettro.

nb. DR14 non si avvicina neppure un po' a 120db di dinamica.

Solomon ha scritto:

... ma per renderlo più comprensibile dovresti essere maggiormente esplicito.

Per essere più esplicito dovrei capire quello che dico. Cosa infrequente.
Posso però raccontare meglio cosa ho fatto.

Con audacity ho aperto un brano su cui tendevo a ritoccare il volume durante l’ascolto.
Ho applicato un filtro passa alto 12 dB/oct,
L’ho salvato,
Ho usato la funzionalità di foobar per misurare il DR.

Ho ripetuto gli stessi passi con un passa basso,

Ho confrontato i DR.

Mi son messo a far conti.

Solomon ha scritto:
Quando parli di DR14 nella parte bassa, perché calcoli il valore medio di emissione con 1watt, perché 25watt dovrebbero permetterti di coprire l'intero range dinamico che stai calcolando?

Se misuro 2,83 V con un tester ai poli di un AP 8 Ohm, utilizzo mediamente un W. Con DR 14 necessito di
14 dB = 10 * log10(potenza di picco/ 1W), per rispettare la gamma dinamica.

Ammesso e non concesso che non abbia applicato una formula a "pera", è evidentemente un calcolo di esigenza media di quel programma musicale da 20 a 2 kHz.
Anche io penso che 30 W non bastino per  passare con un tono puro 100 Hz da 90 dB 1W   a 120.

Solomon ha scritto:
DR14 non si avvicina neppure un po' a 120db di dinamica

Dunque o quel brano non ha 120 dB di gamma dinamica, oppure ha un DR maggiore di 14 sotto 2 K

Solomon ha scritto:
Le variabili sono innumerevoli, la prima da fare, a mio avviso, sarebbe MISURARE la risposta in ambiente, al tuo punto d'ascolto. Da lì capire quanto sia lineare, quanto influisce l'ambiente.

Era divagazione teorica e curiosità. Nel mio ambiente mi fermo molto più in basso degli 2,83 V ai capi del medio.

Bicicletta ha scritto:
Ho usato la funzionalità di foobar per misurare il DR.

Ho ripetuto gli stessi passi con un passa basso,

Ho confrontato i DR.

Mi son messo a far conti.

Se misuro 2,83 V con un tester ai poli di un AP 8 Ohm, utilizzo mediamente un W. Con DR 14 necessito di
14 dB = 10 * log10(potenza di picco/ 1W), per rispettare la gamma dinamica.

Eccolo il dubbio che avevo circa i tuoi calcoli. Hai considerato DR14 = 14db di dinamica. Invece DR è una unità di misura proprietaria, che non vuole misurare l'effettivo range dinamico, ma calcola una certa media, e la inserisce in una CATEGORIA astratta chiamata DR. DR14 ricopre un certo range prestabilito dalla TT DR, che potrebbe avere picchi da 40db come da 20, così come da 60db.

Per misurare meglio i due file filtrati, dovresti usare un analizzatore che ti permetta di vedere il valore minimo ed il valore massimo del sample.

 

Solomon ha scritto:

Per misurare meglio i due file filtrati, dovresti usare un analizzatore che ti permetta di vedere il valore minimo ed il valore massimo del sample.

 

Come?

Ad esempio potresti usare Adobe Audition

vedi immagine d'esempio



Questo brano tratto da FIESTA (reference recordings https://www.hdtracks.com/index.php?file=catalogdetail&valbum_code=030911103828) ha una escursione massima di circa 60db (tra picco minimo e massimo) ed un range medio di 29db. Bisognerebbe anche capire a quale frequenza esiste il "salto" di maggiore richiesta dinamica, così da capire di cosa avrebbe bisogno il diffusore per "risolverlo".  

...e infatti - in genere - si usano amplificatori potenti sulle gamme basse, in multiamplificazione.

In qualsiasi caso che la dinamica delle basse e delle alte sia differente è visibile - sulla forma d'onda - anche ad occhio nudo: le "creste" sono le frequenze alte mentre la parte centrale (quella più "cicciona" e scura) sono le basse !  

Son confuso.
Stasera ho fatto così.
Dalla Marche au Supplice ho ritagliato il pieno finale e l’ho dato in pasto a foobar:



Sui 13 dB di differenza tra la misura RMS e PeaK

Al sample ho applicato un passa alto a 2 kHz 12dB/oct e ho dato anche questo a foobar:



17-20 dB di differenza tra la misura RMS e PeaK

… un passa basso corrispondente e foobar.



Sugli 11 dB di differenza tra la misura RMS e PeaK .

Seguono le considerazioni e i dubbi del primo cappellatissimo post.

Solomon ha scritto:Ad esempio potresti usare Adobe Audition

OK, sulla lista delle cose da fare.

Marco Ravich ha scritto:...e infatti - in genere - si usano amplificatori potenti sulle gamme basse, in multiamplificazione.

In qualsiasi caso che la dinamica delle basse e delle alte sia differente è visibile - sulla forma d'onda - anche ad occhio nudo: le "creste" sono le frequenze alte mentre la parte centrale (quella più "cicciona" e scura) sono le basse !  

Le aree basse e cicciotte mi fanno pensare ai kWh.
I picchi di tensione stretti a V*I in tempi ridotti

Bicicletta ha scritto:Son confuso.
Stasera ho fatto così.
Dalla Marche au Supplice ho ritagliato il pieno finale e l’ho dato in pasto a foobar

I tuoi dubbi riguardano il fatto che le alte frequenze hanno un dinamica maggiore delle basse?
Dico una stupidata: la dinamica misura la variazione in volume, ma se il volume minimo (o quello massimo) delle frequenze alte è molto più basso di quello delle frequenze sotto i 2000 Hz, sarebbe normale che pur avendo una maggior dinamica richiedano una minor potenza per essere riprodotte.

Switters ha scritto:

Bicicletta ha scritto:Son confuso.
Stasera ho fatto così.
Dalla Marche au Supplice ho ritagliato il pieno finale e l’ho dato in pasto a foobar

I tuoi dubbi riguardano il fatto che le alte frequenze hanno un dinamica maggiore delle basse?
Dico una stupidata: la dinamica misura la variazione in volume, ma se il volume minimo (o quello massimo) delle frequenze alte è molto più basso di quello delle frequenze sotto i 2000 Hz, sarebbe normale che pur avendo una maggior dinamica richiedano una minor potenza per essere riprodotte.

Umh ...
OK, ma devono poter raggiungere lo stesso livello di tensione massima ...
Cosa che, a parità di carico, non richiede la stessa potenza?

Bicicletta ha scritto:
Seguono le considerazioni e i dubbi del primo cappellatissimo post.

Come ho già detto DR non da alcuna indicazione di un passaggio specifico, descrive esclusivamente un calcolo medio, stabilito nel suo personale algoritmo (mi sembra legga blocchi di qualche secondo, i picchi possono anche avvenire nel millisecondo).

Ad esempio nel brano di Reed che ho indicato, il range dinamico è circa 60db, e l'algoritmo legge DR15 con differenza di circa 17dBfs tra peak ed rms.

Dovresti prendere uno dei picchi e trattarlo come un problema da risolvere. Vuoi risolvere un salto dinamico da 40db che hai individuato a 50hz al minuto xx secondo yy? (il mio è solo un esempio)... allora se vuoi risolvere ad esempio quel passaggio, ed essere sicuro che il tuo setup possa risolvere quel tipo di salto, il calcolo dovresti farlo su quello, e non sulla media.

Se invece vuoi sapere se il tuo diffusore, necessita di x watt sulla parte bassa per risolvere una media dinamica di 10db... è di sicuro un calcolo più semplice, ma non ti mette al sicuro del reale problema della riproduzione dinamica di una traccia.


Io dico, prova a studiare con Audition il salto dinamico maggiore della sezione bassa della Marche au Supplice, o della migliore traccia ad alto range dinamico tu possa trovare, con evidenti salti sia nella parte alta che bassa dello spettro.

Solomon ha scritto:Dovresti prendere uno dei picchi e trattarlo come un problema da risolvere. Vuoi risolvere un salto dinamico da 40db che hai individuato a 50hz al minuto xx secondo yy? (il mio è solo un esempio)... allora se vuoi risolvere ad esempio quel passaggio, ed essere sicuro che il tuo setup possa risolvere quel tipo di salto, il calcolo dovresti farlo su quello, e non sulla media.

Se invece vuoi sapere se il tuo diffusore, necessita di x watt sulla parte bassa per risolvere una media dinamica di 10db... è di sicuro un calcolo più semplice, ma non ti mette al sicuro del reale problema della riproduzione dinamica di una traccia.


Io dico, prova a studiare con Audition il salto dinamico maggiore della sezione bassa della Marche au Supplice, o della migliore traccia ad alto range dinamico tu possa trovare, con evidenti salti sia nella parte alta che bassa dello spettro.

Infatti sono più indirizzato su un approccio "medio".

Capisco perchè un ampli per bassi abbia bisogno di un trasformatore più potente, capacità di filtro maggiori, e in generale un maggiore dimensionamento per elevate correnti medie. Ma le considerazioni precedenti mi fanno pensare che quello per alti debba poter fornire la stessa potenza nel breve periodo.
Dire che devono avere lo stesso guadagno non è la stessa cosa?

Bicicletta ha scritto:
Infatti sono più indirizzato su un approccio "medio".

Capisco perchè un ampli per bassi abbia bisogno di un trasformatore più potente, capacità di filtro maggiori, e in generale un maggiore dimensionamento per elevate correnti medie. Ma le considerazioni precedenti mi fanno pensare che quello per alti debba poter fornire la stessa potenza nel breve periodo.
Dire che devono avere lo stesso guadagno non è la stessa cosa?

Nella biamplficazione passiva solitamente i finali devono essere scelti con il medesimo guadagno.
Tu stai lavorando ad una sorte di biamplificazione virtuale attiva Immagino sia il crossover attivo che stabilirà il guadagno in base alle richieste. In linea teorica visto che non siamo di fronte ad una misura reale.

Prima dovresti definire cosa è un breve periodo. 3 secondi? 1ms?  
Va bene l'approccio di media, per avere una piccola idea generale, ma non potrai applicare una media e cercare poi il risultato specifico (vedi quando dici "le considerazioni precedenti mi fanno pensare che quello per alti debba poter fornire la stessa potenza nel breve periodo") Breve quanto?


Ricordo quando eseguivo quel brano di REED, leggendo i VUMETER del finale Accuphase, quando il timpano entrava in scena, potevo vedere tranquillamente il salto dinamico, e l'aghetto staccare il massimo della potenza, senza probabilmente riuscire a risolvere il passaggio (brano eseguito regolando il volume medio come da rappresentazione dello spettro in dBfs al punto d'ascolto).

Non ho mai provato a dividere i due canali, così da scoprire effettivamente quali fondamentali/armoniche erano coinvolte in quel salto, fin dove si spingevano con il picco (di certo in questo tipo di grandi registrazioni non si avvicinano neppure allo 0 digitale).

" In linea teorica visto che non siamo di fronte ad una misura reale"

OK, per me è tempo di pedalare un po'.
Stasera ho recuperato del legname dai rifiuti ingombranti.