Quegli sporchi maledetti Watts

Questa nuova rivista online, che fa riferimento essenzialmente al mondo dell’audio professionale, si propone di diffondere “Cultura Audio” con l’onestà che dovrebbe contraddistinguere ogni iniziativa di questo genere.
Per quanto mi riguarda, faccio mio questo proponimento che rispetterò ogni volta, compatibilmente con gli impegni di lavoro, in ogni argomento trattato.
Guido Noselli.

Quanto potente deve essere un amplificatore per un diffusore professionale?

Premetto che le note qui sotto si riferiscono ad un diffusore ipotetico, quello del titolo, costruito da un serio fabbricante di diffusori professionali, che impieghi quindi altoparlanti di un altrettanto serio fabbricante e inoltre che le stesse si applicano sia all’uno sia agli altri.

QUANTI WATTS PER UN DIFFUSORE O UN ALTOPARLANTE?

Dunque quanti watts sono necessari o meglio quanti il nostro diffusore ne può “maneggiare”?
La risposta tecnica deriva semplicemente dai limiti termici e meccanici dei componenti e del crossover passivo se esiste.
La risposta pratica è invece dipendente dal tipo di programma (musicale o altro) che il diffusore deve riprodurre; dal rapporto tra il valor medio e di picco del programma, cioè dal contenuto di transitori e dal contenuto spettrale o di frequenze.
Ma la VERA domanda non è quale potenza il diffusore può maneggiare, ma qual è la taglia OTTIMALE di amplificatore da utilizzare con un certo diffusore o altoparlante?

ESISTE UNA REGOLA D’ORO?

Secondo una buona prassi la migliore risposta prevede per il diffusore o l’altoparlante l’utilizzo della cosiddetta potenza RMS ( Root Mean Square ).

Usa un amplificatore che è due volte la potenza RMS dichiarata.
Se proprio non trovi un amplificatore come quello che richiederebbe questa seconda stima, moltiplicala da 0,8 a 1,2 per trovare un range di potenze adatte.

Esempio: un altoparlante o un diffusore tiene una potenza di 300W RMS dichiarati (cioè a lungo termine “long term” secondo uno degli standard in uso).

Due volte questo valore è 600W. Perciò il range adatto ed accettabile di potenza dell’amplificatore da usare va da 480W (0,8 x 600) a 720W (1,2 x 600).
Una potenza ancora più grande è potenzialmente e molto probabilmente eccessiva (soprattutto in mani inesperte).
Una potenza più piccola può causare danno al diffusore o all’altoparlante per eccessivo “clipping” dell’amplificatore.

Ricordati che la potenza dell’amplificatore scelto con questo criterio deve essere espressa all’impedenza nominale dell’altoparlante o del diffusore, 16, 8, 4 o 2 Ohms, sempre che il diffusore abbia uno scarto più grande del 20% tra l’impedenza nominale e l’impedenza minima, quando questa è dichiarata ad una frequenza compresa nella banda che il diffusore o l’altoparlante deve riprodurre.

In questo caso per ricavare l’impedenza che determini quanta potenza deve avere l’amplificatore suggerisco il metodo che personalmente adotto: fare una media aritmetica tra quella nominale e quella minima ed in base al risultato verificare che la potenza dell’amplificatore su tale valore sia nel range ricordato qui sopra, da 0,8 ad 1,20.

Esempio dato un diffusore con impedenza nominale di 8 Ohms ed una minima di 5 Ohms (anziché 8-20%= 6,4 Ohms), si avrà 5+8/2= 6,5 Ohms.
Poiché 6,5 Ohms rispetto ad 8 Ohms nominali sono circa il 20% in meno, l’amplificatore del nostro esempio dovrà poter erogare 480W su 8 Ohms e cioè il 20% in meno e quindi rientrerà nel range previsto.

MEGLIO PRECISARE PER EVITARE INCOMPRENSIONI.
Il valore RMS rappresenta il limite di tenuta in potenza termica per il diffusore o l’altoparlante. Quindi è un valore oggettivo valido anche per comparare modelli diversi da questo punto di vista.
Due volte il valore RMS rappresenta un valore stimato realisticamente per amplificare la maggior parte dei “segnali” audio attuali.

Questo valore corrisponde a solo 3 dB in più rispetto al valore RMS dichiarato.
Il valore RMS di un amplificatore è basato sulla misura di un’onda sinusoidale.
Il valore di picco in un’onda sinusoidale è 3 dB più che alto del valore RMS (“long term”). Perciò usando due volte il valore RMS per l’altoparlante si hanno a disposizione 6 dB di potenza in più per i picchi transitori di potenza “brevi” cosiddetti “short term”.

Un buon altoparlante può maneggiare facilmente quest’eccedenza di potenza. Perché? Il valore RMS per altoparlanti professionali è misurato quasi sempre usando come segnale il “rumore rosa” (pink noise).
Il contenuto di questo segnale prova è un valore RMS (media) con picchi che superano di 6 dB tale valore medio. Così per collaudare un altoparlante con il rumore rosa è necessario un amplificatore che possa produrre picchi di potenza di 6 dB al di sopra del valore RMS da fornire ai morsetti d’ingresso del diffusore o dell’altoparlante senza distorsione da “clipping”.
La Regola Classica o la prassi, quindi, suggerisce l’impiego di un amplificatore che possa erogare questa potenza.

QUALI SONO I REALI SEGNALI DEL MONDO AUDIO?
Un segnale audio musicale di solito ha picchi che superano almeno di 10 dB il loro valore medio RMS.
Perciò, con un amplificatore correttamente dimensionato per amplificare appena al di sotto del clipping che tali picchi provocano, il valore medio RMS del segnali audio sarà di 3 dB al di sotto e quindi metà della potenza RMS che il diffusore o l’altoparlante possono maneggiare.
Questo significa avere un margine di sicurezza.

DETTO QUESTO: E’ ANCORA POSSIBILE DANNEGGIARE UN DIFFUSORE O UN ALTOPARLANTE?
Nonostante il margine di sicurezza è ancora possibile danneggiare un altoparlante nonostante si sia scelto un amplificatore di potenza corretto e secondo la miglior prassi o le classiche regole d’oro. Perchè?

Perché la tenuta in potenza del diffusore o dell’altoparlante dipende dal tipo di segnale applicato al suo ingresso e l’utilizzatore, non il fabbricante, controlla in tempo reale il segnale d’ingresso.
Per esempio il valore RMS può essere pressoché identico in un segnale audio compresso al valore di picco dello stesso segnale e questo avviene anche per alcuni tipi di segnali provenienti da strumenti come sintetizzatori o chitarre elettriche molto distorte.

Questo significa che qualsiasi amplificatore con capacità di potenza più alta del valore RMS stimato per dell’altoparlante può danneggiarlo perchè fornisce un alto valore RMS di potenza (praticamente lo stesso valore di picco)!

Inoltre, indipendentemente dalla dimensione e potenza dell’amplificatore, segnali clippati sono la distruzione del diffusore o dell’altoparlante, anche se il clipping avviene a monte dell’amplificatore stesso nell’equalizzatore, nel mixer o in qualunque altro processore di segnale.

Non esiste una risposta assolutamente rigorosa che chiarisce il problema della tenuta in potenza.
La regola d’oro o la miglior prassi è quindi quella sin qui esposta, che tiene conto realisticamente della gran maggioranza dei segnali audio “live” nella scelta della potenza ottimale che l’amplificatore deve erogare.
Essa consente l’utilizzo del diffusore o dell’altoparlante alla sua massima potenza dichiarata ma è necessario ancora:

DIFFIDARE E GUARDARSI DALLA DISTORSIONE.
Per quasi nessuno dei diffusori o altoparlanti è dichiarata la distorsione alla massima potenza di pilotaggio.
Per questa ragione nessun fabbricante fornendo il dato di massima tenuta in potenza ci dice implicitamente che alla stessa un diffusore o un altoparlante suonerà ancora bene.
Se senti un diffusore o un altoparlante suonare male quando è pilotato vicino alla massima potenza dichiarata allora la massima distorsione che tu riesci a sopportare senza fatica o ritieni accettabile diventa essa stessa il fattore che limita la potenza somministrabile al diffusore o all’altoparlante piuttosto che la massima potenza di cui viene dal fabbricante accreditato.

Guido Noselli

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