di Paolo Martignon

Esempio di line array con la tipica curvatura detta a “J” o a “banana”.

Sono ormai quasi 20 anni che i line array “moderni” hanno fatto la loro apparizione: non che prima non se ne conoscesse il concetto, già ampiamente in uso nelle telecomunicazioni, ma è all’inizio degli anni ‘90 che Christian Heil affronta i problemi specifici legati alle dimensioni delle lunghezze d’onda del suono (probabilmente ispirato anche da studi olandesi degli anni ‘80 sulla Wave Field Synthesis); tale studio, che ha come risultato una tecnologia a guida d’onda per le alte frequenze, apre una strada nuova per il concetto di array nel sound reinforcement.

Da allora gli array sono diventati un utile e potente strumento, ma anche una moda, un oggetto di discussioni infinite (onde cilindriche o sferiche? Attenuazione di 3 dB o 6 dB?), un’arma a doppio taglio, una mania (perché alcuni installatori si ostinano a voler utilizzare array da due elementi?): insomma, la realizzazione di un sogno ma anche l’inizio di un incubo! Sicuramente, è quantitativamente conveniente: pochi paranchi per l’appendimento, poche baie Layher (se non solo un supporto a terra) poco spazio per lo stivaggio. A fronte di una forte potenzialità però, esibiscono una difficoltà di installazione e comprensione superiore ai sistemi tradizionali, imponendo la necessità di un’adeguata preparazione dell’utilizzatore.

Ma quali sono le caratteristiche degli array che fanno la differenza rispetto ad un sistema tradizionale? Primo fra tutti il decadimento del livello di pressione con la distanza, generalmente più blando rispetto ad una tradizionale point source. Questa caratteristica è fortemente legata ad un’altra: la forte direttività verticale. Grazie alla prima caratteristica si rende possibile una sonorizzazione meglio distribuita sull’area d’ascolto, in quanto diminuisce il gap di livello sonoro del campo diretto tra ascoltatori vicini e lontani; grazie alla seconda viene ottimizzato il rendimento generale del sistema, ovvero il rapporto tra la potenza acustica fruita e la potenza elettrica impiegata, e con esso la “chiarezza” del suono, ovvero il rapporto tra suono diretto e riverbero. Infatti, la maggior parte del suono viene indirizzata sul pubblico, che lo sente e lo assorbe, mentre nelle altre direzioni (es. verso il soffitto) l’emissione è ridotta, con il doppio vantaggio di non sprecare energia (soprattutto all’aperto) e, in ambiente chiuso, di limitare il contributo sonoro destinato ad essere riflesso e, di conseguenza, il riverbero.

Seppur doverose, queste generalità sono a molti note: in questo appuntamento mi piacerebbe invece aiutare a comprendere la dibattuta questione sulle onde cilindriche, che sta alla base dei succitati fenomeni di basso decadimento e alta direttività, e l’influenza su di esse di elementi come la lunghezza ed il passo dell’array, nonché la tecnologia adottata per l’emissione delle alte frequenze.

ONDE CILINDRICHE E SFERICHE

Fig.1 Propagazione a) cilindrica e b) sferica.

Partiamo dalla geometria semplice e ineccepibile: una sorgente puntiforme disperde la sua potenza acustica su una superficie sferica, che varia in ragione del quadrato della distanza, comportando un decadimento della pressione di 6 dB per ogni raddoppio della distanza stessa. Una sorgente lineare di lunghezza infinita, invece, disperde la sua potenza acustica su una superficie cilindrica, che cresce linearmente con la distanza, il che implica un decadimento di soli 3 dB per ogni raddoppio della distanza stessa.

Ma cosa succede ad una sorgente lineare di lunghezza finita, come quella rappresentata da un line array reale? Questo non lo dice mai nessuno! Propongo come risposta una frase sintetica che taglia la testa al toro: “una sorgente lineare di lunghezza finita produce onde cilindriche solo in campo vicino”. Intendiamo per campo vicino, in questo caso, la zona al “di qua” di una certa distanza, detta distanza di Fraunhofer, fortemente dipendente sia dalla frequenza che dalla lunghezza della sorgente, definita dalla formula seguente:

con L lunghezza della sorgente e λ lunghezza d’onda per la frequenza specifica considerata. Considerando la legge base delle onde sonore C = f λ con C velocità del suono e f frequenza, la formula si può riscrivere come indicato sulla destra.

Quindi, fissata una frequenza, la distanza di F aumenta proporzionalmente al quadrato della lunghezza, e, a parità di lunghezza, la distanza aumenta proporzionalmente alla frequenza. Utilizziamo la formula per un calcolo pratico: la distanza di F di un array rettilineo lungo 3 metri a 1000 Hz. Risultato: circa 13 metri. Vi aspettavate di più vero? Si consideri però che fino a quella distanza il suono è sceso della metà rispetto a quanto avrebbe fatto nel caso di una “point source”, e intanto si è portato avanti! In Figura 2, la forma semplificata del campo acustico in sezione verticale è rappresentata da una specie d’imbuto, dipendente della frequenza, con il collo ed il cono separati dalla distanza di Fraunhofer. Si pensi al contorno dell’imbuto come l’insieme dei punti a -6 dB rispetto al livello di pressione in asse.

Fig.2 Simulazione XTI (Sound Corporation) di array rettilineo di 12 elementi per tre bande d’ottava.

Per capire l’”imbuto”, descrivo qualitativamente le zone di campo vicino e lontano di una sorgente lineare verticale:

• in campo vicino (collo dell’imbuto) i fronti d’onda hanno forma cilindrica (ok già detto); solo una parte dell’array contribuisce in modo costruttivo alla pressione acustica; il decadimento della pressione, come già ripetuto, è 3 dB per raddoppio della distanza (intendendo la distanza punto-retta dalla sorgente lineare). Fuori dal collo dell’imbuto, la forma cilindrica dei fronti d’onda si deforma e la pressione si riduce drasticamente.

• in campo lontano, la sorgente lineare può essere considerata puntiforme, ovvero i fronti d’onda sono sferici; la pressione decade in ogni direzione di 6 dB per raddoppio della distanza da tale sorgente/punto, a patto di allontanarsi radialmente, ovvero mantenersi sullo stesso angolo; il campo acustico (ampiezza e fase)

dipende infatti fortemente dall’angolo verticale. Tale diagramma polare verticale dipende dal rapporto L/ λ : in particolare più questo rapporto è elevato più la sorgente lineare è direttiva, ovvero il cono è più stretto.

Si noti che solo in campo lontano ha senso parlare di diagramma polare, perché solo qui l’andamento angolare del campo non è influenzato dalla distanza.

LA SOLITA INTERFERENZA

Ma come si spiega tutto ciò? Bisogna considerare il fenomeno dell’interferenza acustica, secondo cui in parole povere due onde “in fase” si sommano e due onde”in opposizione di fase” si annullano. La direttività di una sorgente lineare si deve al fatto che i contributi di tutte le infinite sorgenti puntiformi che la compongono si sommano, per interferenza, nei modi più disparati a seconda del punto d’ascolto.

Fig.3 Analisi di Fresnel per punti in campo vicino (verde), in campo lontano (blu) e fuori dall’”imbuto” (arancione).

All’interno del cono dell’“imbuto”, i contributi delle varie sorgenti risulteranno prevalentemente “in fase”: ciò è dovuto al fatto che, in questa zona, le distanze di un ascoltatore da tutte le porzioni della sorgente sono molto simili (meglio: le loro differenze sono piccole rispetto alla lunghezza d’onda) e quindi i contributi subiscono tutti lo stesso sfasamento dovuto al cammino acustico, dando origine ad un’interferenza prevalentemente costruttiva. Avvicinandosi alla sorgente ed entrando in campo vicino, quindi “scendendo nell’imbuto”, tali distanze non saranno più tutte uguali: il contributo costruttivo verrà solo da una porzione della linea, frontale rispetto all’ascoltatore (ovvero la porzione per la quale le distanze dall’ascoltatore stiano in un intervallo sufficientemente piccolo rispetto alla lunghezza d’onda). In definitiva, in campo vicino, allontanandosi dalla sorgente lineare i contributi delle varie sorgenti puntiformi che la compongono calano di 6 dB per raddoppio, ma contemporaneamente si estende la quantità di queste sorgenti che contribuisce costruttivamente, e questa controtendenza riduce il decadimento netto a soli 3 dB per raddoppio è un altro modo di spiegare la propagazione cilindrica. Fuori dall’imbuto (trascuriamo per semplicità i lobi secondari del diagramma polare) la dispersione delle varie distanze è tale da dare un’interferenza acustica pressoché distruttiva, ovvero un campo di ampiezza molto ridotta.

Ecco quindi spiegato come gli array creano una direttività frontale grazie alla loro estensione trasversale. Graficamente si può spiegare tutto ciò utilizzando il sistema semplice e esplicativo di Fresnel, ovvero cerchi concentrici centrati sull’ascoltatore e distanziati di λ /2 (Figura 3). Se una buona percentuale della sorgente è attraversata una sola volta da un singolo anello (lo spazio tra due cerchi consecutivi), l’interferenza nel centro dei cerchi è costruttiva, in quanto tutta quella parte di sorgente contribuisce in concordanza di fase; viceversa, nei punti d’ascolto per i quali tanti cerchi intersecano la sorgente lineare, l’interferenza sarà più distruttiva.
Piccola digressione: se conferiamo una curvatura, anche ridotta, a questa sorgente lineare, pur lasciando praticamente inalterata l’estensione laterale, la sua direttività cambierà totalmente: lo vedremo meglio nelle prossime puntate.
Le mappe di pressione acustica di Figura 2 sono create con il software di previsione acustica X-Treme Installer (XTI), progettato dal sottoscritto per Sound Corporation; le simulazioni, qui prodotte su tre bande d’ottava per un array di 12 elementi alti 30 cm, confortano la teoria qui descritta.

ALIASING SPAZIALE

Non a caso la Figura 2 si limita a frequenze inferiori ai 1000 Hz: a frequenze più alte, infatti, fa il suo ingresso in scena un problema da non trascurare chiamato “aliasing spaziale”, proprio quello affrontato da C. Heil negli studi accennati in introduzione. Finora ci siamo curati del rapporto tra dimensioni dell’array e lunghezza d’onda, che regolano la direttività verticale di una distribuzione continua di sorgenti; ma un line array non è che una distribuzione discreta, con un passo imposto dalle dimensioni verticali dei singoli diffusori! Quando ad una certa frequenza questo passo supera il valore di λ /2, l’array non è più approssimabile ad una distribuzione continua, e subentra l’aliasing spaziale. E’ un problema di “campionamento spaziale”, del tutto paragonabile al più familiare campionamento “temporale”dell’audio digitale.

Fig.4 Simulazione XTI (Sound Corporation) di array rettilineo di 12 elementi rappresentati da un modello di pistone rigido (sopra). Stesso array con modello di sorgente puntiforme (sotto).

L’effetto dell’aliasing spaziale è una colorazione del suono dipendente dallo spazio che genera mappe acustiche a “macchia di leopardo” in campo vicino e intensi lobi secondari in basso e in alto inutile dire che sono entrambi effetti indesiderati. Per capire le tecniche utili ad arginare il fenomeno, si consideri l’ipotesi di creare, su ogni elemento dell’array, una sorta di mini-array per le frequenze più alte, che presenti all’uscita di ogni diffusore un fronte d’onda già cilindrico; l’inviluppo delle onde create dai singoli elementi potrà così creare un unico fronte d’onda cilindrico, meccanismo non possibile, a queste frequenze, se i singoli contributi fossero sferici. Tale risultato si può ottenere, ad esempio, con l’impiego di più diffusori piccoli in schiera verticale nello stesso mobile e/o di trombe “a guida d’onda”. In questo secondo caso, condotti di diversa lunghezza vengono realizzati all’interno della tromba, o un unico condotto con forme particolari, con lo scopo di portare il suono nello stesso tempo in tutti i punti della bocca (tipicamente piatta, ed estesa in altezza come il mobile che la ospita, o quasi), presentando quindi su di essa una distribuzione di suono isofasica (come su un pistone rigido), ovvero un fronte d’onda piatto, assimilabile ad un “nastro sonoro” (ribbon). L’impiego di tali tecnologie ci presenta quindi tutto il line array come una sorgente lineare continua, come quella utilizzata nella precedente descrizione teorica, creando quindi delle vere onde cilindriche su tutto lo spettro evitando la temuta “macchia di leopardo” e i “baffi laterali” sulle alte frequenze (vedi Figura 4). Si cerca praticamente di ricreare la”coerenza spaziale” tipica di una point source, godendo però a pieno delle proprietà taumaturgiche delle ormai venerate onde cilindriche.

RISPOSTA IN FREQUENZA DI UN ARRAY

Ora possiamo iniziare a capire parametri che regolano la risposta in frequenza di un array lungo una platea. Ponendoci sull’asse di un array rettilineo ad una distanza fissata, ci troveremo

• in campo lontano al di sotto di una certa frequenza,
• in campo vicino al di sopra di una certa altra frequenza,
• in una zona di transizione per la banda media residua.
Alle alte frequenze (campo vicino) il suono è decaduto fino a noi al ritmo di soli 3 dB per raddoppio, ma i diffusori che partecipano costruttivamente alla pressione acustica sono in numero ridotto.
Alle basse frequenze (campo lontano) il suono ha già iniziato a decadere di 6 dB per raddoppio, però i diffusori si stanno già sommando tutti costruttivamente.

Fig.5 Simulazione XTI (Sound Corporation): “sonogramma spaziale”, ovvero lo spettro in funzione della distanza (in asse), di un array ideale.

Dal “sonogramma spaziale” di Figura 5 si vede l’effetto di questa analisi per un array rettilineo ideale, (ovvero il “nastro sonoro” di cui sopra): vicino all’array prevalgono i bassi, mentre allontanandosi lo spettro si riequilibra. Anche se i fattori che influenzano la risposta di un array reale sono molti altri, ciò basta a mostrare l’impossibilità per gli array di una risposta in frequenza indipendente dalla distanza: si tratterà piuttosto di equalizzare il sistema in modo che le variazioni timbriche sullo spazio sonorizzato siano il meno possibile udibili (con misure su area estesa e/o simulazioni).
Come accennato, questa descrizione già non banale si complica ulteriormente nella pratica. Per esempio abbiamo trascurato totalmente la curvatura degli array, tecnica molto utile che crea però qualche problema alle alte frequenze, mettendo un po’ in crisi l’idea della tromba ottimale sopra proposta.
Ritengo però che l’approccio analitico fin qui seguito sia necessario prima di passare al dettaglio di queste problematiche.

ARRAY REALI E CURVATURA

È facilmente intuibile che la direttività verticale di un array rettilineo appeso, pur ottimizzando l’ascolto in distanza (sia in termini di SPL che di chiarezza del suono), non permetta di coprire correttamente le parti del pubblico vicine allo stage, in quanto sottostanti e quindi esterne al “collo dell’imbuto” per la maggior parte dello spettro (si percepisce un suono scuro e confuso).

La soluzione tecnica che risponde a tale problematica è curvare l’array in basso, cosa possibile sulla quasi totalità degli array disponibili in commercio, regolando opportunamente l’angolo tra ogni coppia di diffusori (“splay angle”), conferendogli la tipica forma a “J”.

La funzione della curvatura è intuitiva: consente a una parte dell’array di “guardare” verso il basso, in modo che anche il pubblico delle prime file abbia almeno un diffusore puntato, in senso verticale, su di sé. Spiegazione intuitiva sì, ma riduttiva: vediamolo meglio in dettaglio, analizzando la propagazione sonora di un array curvo. Per coerenza ci rifacciamo nuovamente al modello di Fresnel (sarebbe utile avere sottomano la puntata precedente), applicato a sorgenti lineari continue, rettilinee e curve. Si consideri la Figura 6.

Figura 6: Analisi di Fresnel di sorgenti lineari dritte e curve, in asse e fuori asse. Il segmento in rosso individua la “prima zona” di Fresnel

Come anticipato, la sorgente rettilinea è molto direttiva perché in asse la parte radiante attiva (o “prima zona di Fresnel”) è rappresentata da tutta la sorgente (a una sufficiente distanza), mentre fuori asse è rappresenta solo da una porzione ridotta della sorgente stessa. Per una sorgente fatta ad arco di circonferenza, invece, la parte radiante attiva in asse è solo una porzione della sorgente e mantiene costante la sua estensione spostandosi fuori asse, fino ad arrivare ad un angolo limite in corrispondenza del quale inizia a decrescere. Di conseguenza, rispetto alla sorgente rettilinea, la pressione creata decade più lentamente spostandosi fuori asse: la sorgente è quindi meno direttiva. Volendo ora valutare qualitativamente il decadimento del suono in asse rispetto alla distanza, per una sorgente curvilinea esso sarà più ripido rispetto a una sorgente rettilinea, in quanto, allontanandosi, la parte radiante attiva cresce più lentamente. Sintetizzando, una sorgente curva distribuisce l’energia su un angolo più ampio e la proietta meno in profondità: è proprio quel che serve ad un array appeso per coprire le zone ad esso vicine. Infatti, supponiamo di dividere l’array in due: la porzione di array inferiore deve sonorizzare prevalentemente le zone “sotto” di esso, la propagazione è quindi verso il basso (copertura “a pioggia”) e copre brevi distanze, quindi richiede una copertura angolare ampia, ossia un array curvo; la porzione più alta deve raggiungere le zone lontane, la propagazione è più orizzontale (addirittura verso l’alto in caso di gradinate) e il fronte d’onda “striscia” sul pubblico più che impattarlo: quindi l’angolo di copertura verticale richiesto diventa molto più stretto, ecco la necessità di una disposizione rettilinea. Concludendo, la curvatura ideale di un array sarà il più delle volte progressiva, per raccordare dolcemente la parte rettilinea superiore con quella curva sottostante. In Figura 7 ecco un semplice esempio di installazione con array a curvatura progressiva, realizzata con X-Treme Installer (XTI), il software previsionale di Sound Corporation: la curvatura dell’array composto da 8 elementi XTMISI (il modulo array X-Treme di taglia media) è data dagli splay angle visibili a destra, calcolati automaticamente dall’XTI in base alla geometria dell’audience impostata dall’utente (tramite la funzione di “autosplay”).

Figura 7: Esempio con XTI (Sound Corporation) di curvatura progressiva in base alla geometria dell’audience. Mappato l’SPL “Broadband”, in sezione (“Section”) e ad altezza ascoltatore (“Level”, linea bianca in sezione)

NB: Poche righe fa, ho suddiviso l’array in due porzioni e analizzato indipendentemente le zone in cui puntano, ma preciso che ciò è corretto per lunghezze sufficienti di dette porzioni rispetto alla lunghezza d’onda, ovvero per frequenze sufficientemente alte. NON si deve quindi ragionare in modo analogo su ogni diffusore dell’array, pensando che sia unico responsabile del campo acustico nella zona in cui punta: è l’interferenza tra più moduli, come già spiegato ampiamente nello scorso appuntamento, il fenomeno base che crea la dispersione sonora di un array.

CURVATURA E TROMBE

Innanzitutto, faccio notare che una classica tromba per la sezione alti si può analizzare come un piccolo array, o meglio, è interpretabile come riproduzione in scala ridotta di un array che lavori su frequenze medio-basse (inferiori al limite di aliasing spaziale). Infatti, passando concettualmente dall’uno (array) all’altra (tromba), si riducono sia le estensioni della parte radiante che le lunghezze d’onda (frequenze più alte), e il rapporto tra queste due grandezze, che regola la direttività, resta mediamente invariato. In quest’ottica, la direttività di una tromba per una certa frequenza è determinabile a partire dall’estensione e dalla curvatura del fronte d’onda che si verifica sulla bocca della tromba stessa, proprio come la direttività dell’intero array (su frequenze più basse) si determina dalla sua lunghezza e curvatura. In conclusione, analogamente agli array, per le trombe vale la seguente affermazione: più il fronte è piatto, più è pronunciata la direttività e più pressione si riuscirà a creare in asse a distanze elevate. Creare fronti d’onda in uscita con curvature particolarmente ridotte, su trombe con un unico driver in asse, non è facile all’interno dello spazio consentito dal mobile di un array, e prevede l’utilizzo di tecnologie a guida d’onda, come già spiegato nella precedente puntata. Quello che cercherò ora di spiegare è che, oltre a non essere facile, non è da vedersi come obiettivo assoluto. Torniamo alla tromba a guida d’onda progettata da Heil: essa rivendica proprio questa caratteristica di fronte d’onda piatto (quindi forte direttività verticale), perfetta per eludere l’aliasing spaziale e creare il famoso “nastro sonoro”. Per un array rettilineo ciò è ineccepibile. Aggiungo che, nel caso di array curvo, anche il fronte sonoro ottimale della singola tromba dovrebbe essere curvo, e, almeno in teoria, con curvatura uguale a quella dell’array in quel punto specifico; solo così si creerebbe il giusto “nastro sonoro… curvo”. Questo è il modello teorico che io considero e chiamo da ora “array ideale”. Heil, nel suo “Wavefront Sculpture Technology” (Urban, Heil & Bauman, J.Audio Eng. Soc., Vol.51, No.10, Ottobre 2003), non fa menzione palese di questo “corollario”, ma è ben conscio delle limitazioni di un fronte d’onda piatto in uscita da una tromba, se posta quest’ultima nella parte curva di un array. Infatti fornisce due regole (qui non riportate) che limitano rispettivamente la massima estensione in altezza del singolo diffusore e, in base ad essa, il massimo angolo tra due diffusori consecutivi. Ciò si capisce abbastanza intuitivamente: il problema è quello di approssimare una poligonale ad una curva (Figura 8), per cui se i segmenti sono più brevi e la curvatura ridotta, l’errore risulta inferiore.

Figura 8: Linea curva è approssimata da una linea spezzata, dove i segmenti rappresentano in sezione le facce di altrettanti moduli array, ovvero i fronti d’onda piatti uscenti dalla tromba ideale di Heil. Segmenti più corti (figura a destra), quindi moduli array più piccoli, danno una migliore approssimazione della curva, ed una maggior copertura sonora della spazio

La scorsa puntata mostravo con l’XTI, in accordo con la filosofia di Heil, l’effetto benefico di un fronte d’onda piatto (forte direttività) sulle trombe, in grado di contrastare il pluri-citato aliasing spaziale, eliminando l’eccessiva sovrapposizione dei contributi trasversali di troppe trombe. Allo stesso modo mostro qui, sempre con l’XTI, come la stessa soluzione possa risultare invece inadeguata per la parte curva dell’array: si verifica il problema opposto, cioè l’insufficiente sovrapposizione dei singoli contributi, dovuta a un’apertura verticale delle trombe insufficiente rispetto agli splay angle impostati. Ciò conferma la necessità di non trascurare i limiti posti da Heil alla sua stessa soluzione (Figura 9).

Figura 9: Simulazione con XTI (Sound Corporation) di array a curvatura progressiva con trombe a fronte d’onda piatto. Mappato l’SPL nell’ottava dei 4 kHz. È evidente l’emissione a fasci separati ed i conseguenti picchi indesiderati di SPL.

Non a caso, una soluzione adottata da alcuni produttori è avere trombe (o sistemi di trombe, come vedremo a breve) a direttività differente nelle parti rettilinee e curve dell’array, inserite in mobili uguali o anche diversi (più piccoli nella parte curva), purché “arrayabili” con i propri vicini. Questa soluzione permette anche di differenziare la direttività orizzontale, più stretta sui moduli in alto, dove l’apertura tipicamente molto ampia non è più necessaria ed è invece utile un ulteriore aumento di gittata. Tale soluzione mira proprio ad avvicinarsi all’array ideale poc’anzi definito: è quindi tanto brillante ai mie occhi, quanto potenzialmente complicata e poco flessibile, se vista dal punto di vista di un piccolo service. Chi invece utilizza moduli tutti uguali fra loro, dà una soluzione più semplice e compatta, ma deve operare una scelta di compromesso per la direttività delle alte frequenze del singolo modulo. In questo caso, la parte rettilinea dell’array non sarà esattamente un nastro sonoro alle alte frequenze, e creerà aliasing spaziale: ma se il suddetto compromesso è ben studiato e l’array ben installato, il fenomeno, pur presente in quota e vicino all’array, non sarà percepibile nella zona occupata dagli ascoltatori. Con questa scelta di compromesso, la gittata della parte rettilinea dell’array sarà leggermente meno potente sulle alte frequenze rispetto all’array ideale: risulta quindi diffusa la pratica di processare diversamente i segnali destinati alle diverse parti dell’array, enfatizzando le alte frequenze in quella rettilinea che deve coprire distanze maggiori; l’intervento è risolutore e in realtà viene utilizzato con qualsiasi tipo di array per compensare l’eccessivo l’assorbimento acustico dell’aria, ad esempio in presenza di distanze particolarmente lunghe e/o aria molto secca.

Spostiamo ora l’attenzione su alcune tecniche costruttive utilizzate per creare il fronte d’onda del singolo modulo alle alte frequenze, in particolare quelle alternative alla già vista guida d’onda. Una soluzione utilizzata da molte case è “impilare” verticalmente un certo numero di “mini-trombe” di tipo fondamentalmente tradizionale, ognuna con il suo driver: possiamo considerarlo un “sub-array”. In questo caso la direttività delle singole unità può permettersi di essere più ampia, perché, vista la ridotta spaziatura, il problema dell’aliasing spaziale diviene meno restrittivo, ovvero fa il suo ingresso a frequenze più alte. In questo caso, l’intero fronte d’onda uscente da un modulo, e con esso la sua direttività complessiva, si può gestire a livello progettistico scegliendo l’angolo tra le trombe all’interno del modulo, e, volendo, variandolo in base alle zone dell’array o variando le dimensioni dei moduli e quindi il numero di trombe in essi contenute. In linea di principio, con questa tecnica si può plasmare il fronte d’onda al pari di un’unica tromba a guida d’onda, in modo forse meno “elegante” e più costoso in termini di materiali ma costruttivamente più flessibile.

NON SOLO ACUSTICA

In definitiva vorrei far passare l’idea che un array non dovrebbe essere giudicato solo in base alla presenza di una “guida d’onda”, che per molti è più un simbolo che un concetto. Piuttosto, un array impone soluzioni intelligenti e pratiche al problema dell’aliasing, il che si concentra nella scelta del sistema di trombe e della sua direttività ottimale, mediando tra le diverse necessità nelle parti dritte e curve dell’array e realizzando la direttività così individuata senza inficiare la qualità sonora delle alte frequenze (due obiettivi naturalmente in controtendenza). Ritengo in fine che un elemento fondamentale per la buona performance di un array sia la formazione degli utilizzatori, che devono disporre di linee guida semplici ma ben chiare, in base alle filosofie costruttive, per l’installazione corretta dell’array in termini di geometrie e processo del segnale.

 

Questo articolo è stato pubblicato nella rivista Backstage N°94 e N°95 del 2008