Parametri di Thiele-Small

Parametri Thiele Small

La finestra dei parametri di Thiele-Small, è utilizzata per calcolare i parametri di un altoparlante, a partire dale misure della sua impedenza. Per calcolare tutti i parametri, sono necessarie due misure: la prima, in “aria libera” e la seconda, con una massa aggiunta al cono oppure con l’unità collocata in un volume sigillato (idealmente con un volume leggermente inferiore del Vas ipotizzato e a tenuta d’aria!). Da notare che durante le misure, l’unità deve essere fissata saldamente ed in posizione verticale (cosicchè il cono emetta orizzontalmente, come se fosse installato all’interno di una cassa acustica). Un pre-rodaggio dell’unità con segnali a medio livello, aiuta a stabilizzarne il comportamento e a normalizzare la cedevolezza della sospensione, riducendone gli effetti della memoria, dovuti a lunghi periodi di stoccaggio o a mancanza di utilizzo. Effettuare le misure in ambienti silenziosi, è importante, poiché l’altoparlante, come già spiegato, può fungere da microfono e, catturando rumore e vibrazioni, può falsare i risultati. Lo step della calibrazione dell’impedenza, dovrebbe essere eseguito prima dell’esecuzione della misura e le misurazioni dovrebbero essere eseguite fino a 20KHz, in modo che le perdite di induttanza della bobina mobile, possano essere accuratamente modellate.

Un esempio concreto

Per mostrare i risutati del calcolo dei parametri TS, abbiamo misurato un piccolo drive bass-midrange con un’area effettiva del cono di 137cm2. Il grafico in basso mostra le misure di impedenza eseguite in aria libera e con una massa di 5g aggiunta al cono. REW determina se la misura secondaria, è stata eseguita su un box sigillato o su un drive con massa aggiunta, guardando alla frequenza di risonanza, che è più alta per gli altoparlanti in sospensione pneumatica o con massa aggiunta, rispetto a quelli in aria libera. L’applicazione dei minimi quadrati ad modello elettrico, viene effettuata sulle misure in aria libera, per determinare i parametri del modello. Un’altra applicazione dei minimi quadrati, avviene sulla misura secondaria per determinare la modifica dei parametri di movimento e il calcolo dei parametri TS.

Per calcolare i parametri TS, selezionate le due misure e inserite i valori richiesti:

• la resistenza in DC della bobina mobile (RDC) espressa in ohm. Effettuare misure accurate su resistenze di basso valore, è sfortunatamente, un’operazione non facile da eseguire (vedi note in calce), ma il modello dell’impedenza utilizzato da REW, può facilmente compensare la resistenza in DC, che è leggermente inferiore a quella reale. In questo modo, anche un errore ai bassi valori, è tollerato.

• l’area effettiva, espressa in centimetri quadrati. Molte delle schede tecniche degli altoparlanti includono l’area effettiva, ma se questa non fosse disponibile, REW può calcolarla dato il diametro effettivo, che è il diametro del cono più una porzione della sospensione, tipicamente da 1/3 a ½. Basta cliccare sull’icona della calcolatrice, sul lato sinistro della casella dell’area effettiva.

• la temperature dell’aria espressa in gradi Celsius

• la pressione dell’aria espressa in millibar

• il volume del box sigillato, espresso in litri, o, se è stata eseguita una seconda misura con una massa aggiunta, inserite la massa aggiunta espressa in grammi

Cliccando sul pulsante Calculate Parameters, otterremo i seguenti risultati:

La prima colonna in fondo alla finestra, mostra la resistenza dell’altoparlante RE , che è generalmente leggermente più alta della resistenza in DC; la minima impedenza Zmin dopo il picco e la frequenza fmin alla quale questo si manifesta; f3, che è la frequenza alla quale l’impedenza è cresciuta di sqrt(2)*Zfmin; l’induttanza alla frequenza f3; il diametro effettivo e l’area effettiva. La seconda colonna, mostra la frequenza di risonanza fS ; il fattore di merito meccanico (QMS), elettrico (QES ) e totale (QTS), il Q-factor e il parametro FTS (fS /QTS). Questi parametri possono anche essere calcolati per ogni singola misura, senza la necessità che una seconda misura debba essere selezionata. I parametri nella terza colonna LP, MMS, CMS, RMS, VAS , Bl ed Eta (efficienza), possono solo essere calcolati utilizzando entrambe le misure.

Le caselle di selezione "Compensate for leakage losses" e "Compensate for Air Load", sono selezionabili solamente per le misure eseguite su box sigillati. Esse tengono conto delle perdite del box sigillato (che è mostrato in fondo alla prima colonna dei risultati, come Ql ) e il carico della massa d’aria dovuta al box sigillato. Queste compensazioni, utilizzano il metodo Carrion-Isbert, descritto da Claus Futtrup nella documentazione relativa alla sua applicazione Driver Parameter Calculator, disponibile su http://www.cfuttrup.com/

I risultati possono essere copiati negli appunti, cliccando con il tasto destro del mouse nell’area dei risultati, o compilando un file di testo, utilizzando il pulsante Write Parameters to File. Quando si scrive su file, il separatore, le etichette, ecc. Sono definite in File -> Export menu.