Il principio di diffusione Point Source (puntiforme) si contrappone al Line Source impiegato soprattutto in ambito professionale. Ecco quali sono le differenze.
La
maggior parte dei diffusori acustici in commercio adotta il principio
Point Source: il suono ha origine da uno o più punti precisi,
solitamente corrispondenti al posizionamento dei singoli driver (woofer,
midwoofer, midrange, tweeter), e si espande come una sfera man mano che
si allontana dal diffusore acustico.
Il suono si propaga nella stanza in tutte le direzioni, diradandosi
rapidamente sia verticalmente che orizzontalmente. Quando raggiunge il
soffitto, viene riflesso e continua a diffondersi, come una palla di
gomma che rimbalza senza sosta all’interno di una scatola.
Lo stesso fenomeno accade anche quando le onde sonore colpiscono il
pavimento, pur con alcune differenze dovute al materiale di cui è
composto. Marmo, ceramica e legno riflettono le onde sonore in modo
diverso mentre tappeti e moquette possono attenuare leggermente il
riflesso delle sole frequenze più alte, indicativamente intorno ai 10
kHz. Anche le pareti della stanza fanno rimbalzare le onde sonore, con
meno energia sulle frequenze più alte ma con una maggiore potenza di
riflessione. Questi fenomeni, che provengono da più direzioni e si
verificano con leggeri sfasamenti temporali dovuti al tipo di materiale e
alla distanza delle pareti, ‘inquinano’ l’onda sonora diretta
proveniente dagli altoparlanti, riducono la qualità e creano
affaticamento nell’ascoltatore.
Line Source: una linea nello spazio
In presenza di una sorgente lineare (Line Source), la situazione cambia radicalmente, soprattutto se i diffusori sono montati a parete e non è presente alcuna riflessione posteriore.
Dal momento che i diffusori Line Source sono particolarmente alti e stretti, il suono si espande attraverso la stanza come una linea nello spazio, da parte a parte, ma non in verticale. Inoltre, la pressione sonora rimane quasi invariata sia vicino che lontano dai diffusori, in prima fila così come in ultima, mentre il suono risulta molto più chiaro e meno affaticante anche dopo lunghe sessioni di ascolto. Questo fenomeno genera il cosiddetto ‘sweet spot’ dove non è necessario trovarsi in linea rispetto agli altoparlanti per ascoltarli allo stesso volume. Lo sweet spot diventa ancora più evidente perché le riflessioni che disturbano l’ascoltatore si riducono sensibilmente e scompaiono superata la soglia dei 530 Hz. In questa gamma di frequenze troviamo tutte le informazioni che il nostro cervello utilizza come punti di riferimento spaziali. Se queste informazioni vengono a mancare, risulta praticamente impossibile determinare l’esatto punto di origine del suono.
Dal momento che i diffusori Line Source sono capaci di eliminare le riflessioni delle onde acustiche generate da soffitti e pavimenti, risultano ideali in qualunque ambiente. L’optimum si raggiunge però in quelli più ampi e, soprattutto, in presenza di particolari soluzioni architettoniche (ad esempio: soffitti a volta o cassettoni, pavimenti in materiali duri, ecc.).
Stesso livello sonoro da diversi punti di ascolto
Una delle peculiarità
dei diffusori Line Source è la capacità di generare quasi lo stesso
livello sonoro, indipendentemente dal punto di ascolto. Cerchiamo di
capire perché.
Abbiamo visto che nei diffusori Point Source, il suono si espande
come una sfera allargandosi sempre più perché il diaframma vibrante è
piccolo se confrontato con le onde sonore prodotte. Basta immaginare
l’effetto prodotto da un sasso gettato in uno stagno togliendo la terza
dimensione. Quando il diaframma vibrante si avvicina alla dimensione
dell’onda sonora che sta producendo, il suono diventa più direzionale,
allontanandosi dal diffusore come uno spot di luce. I driver alti e
stretti utilizzati in molti diffusori Line Source irradiano il suono in
modo cilindrico perché la larghezza del diaframma è più piccola rispetto
alle onde sonore (ampia dispersione), mentre l’altezza è più grande e
permette di ottenere una direttività controllata sul piano verticale.
Dal momento che il suono deve puntare verso le orecchie
dell’ascoltatore in qualche punto del piano orizzontale, non sul
soffitto e nemmeno sul pavimento, la variazione di volume è minima. In
termini matematici si riduce in modo lineare invece che esponenziale
(distanza al quadrato). Se il volume percepito è abbastanza uniforme in
tutta l’area, è possibile impostare un livello unico confortevole per
tutti gli ascoltatori.
Perdita di propagazione dimezzata
I
diffusori Line Source permettono di dimezzare la perdita di
propagazione rispetto ai Point Source, indipendentemente dal tipo di
driver impiegato da questi ultimi (cupola, tromba, ecc.). Ad una
distanza di ascolto di 4 metri, la riduzione nei LS sarà di 6 dB
rispetto all’SPL (Sound Pressure Level) di riferimento a 1 metro e di 12
dB nei PS. Questo significa che un diffusore LS con sensibilità di 95
dB SPL 1m è equivalente ai 101 dB SPL di un PS.
Ora consideriamo i valori di SPL di riferimento nella progettazione di sale d’ascolto di grandi dimensioni.
La Tabella 2 mette a confronto diffusori PS e LS con SPL di 400 watt
(26 dBW). Nel caso dei PS, gli ascoltatori molto vicini ai diffusori
potrebbero subire danni al timpano a causa dell’SPL di 127 dB mentre con
i LS questo rischio è decisamente più remoto (solo 115 dB). In sintesi,
i diffusori Line Source propagano il suono nell’ambiente in modo più
equilibrato, confortevole, sicuro ed efficiente rispetto ai tradizionali
Point Source, richiedendo elettroniche di minor potenza a parità di
pressione sonora.
Le dimensioni ottimali dei diffusori Line Source
Per ottenere i migliori risultati in un ambiente domestico, i diffusori Line Source devono avere un’altezza minima di 150-180 cm. Solo con queste dimensioni si ottiene un livello di realismo tale da far immergere pienamente l’ascoltatore in una scena di un film oppure farlo sentire partecipe di un concerto dal vivo come se fosse tra il pubblico. Il posizionamento verticale è ovviamente un ‘must’ e va seguito non solo nei diffusori frontali di un sistema bicanale ma anche per tutti quelli di un sistema multicanale, compreso quello centrale che solitamente è collocato in orizzontale ai piedi del display o del telo da proiezione. In questo caso, la soluzione ideale è quella di posizionare il canale centrale dietro ad un telo di proiezione acusticamente trasparente oppure integrarlo in una parete di cartongesso, così da nasconderlo alla vista ma non all’udito.
Line Source e Point Source nello stesso impianto
I
limiti imposti dai sistemi Line Source come l’altezza minima e il
posizionamento verticale potrebbero rendere impraticabile la
realizzazione di un impianto surround a 5.1, 7.1 oppure 9.1 canali in
molti ambienti. In questo caso, nulla vieta all’installatore di abbinare
ai diffusori Line Source utilizzati dai canali frontali, quelli
tradizionali Point Source per i canali centrale e surround. In questo
caso è consigliabile scegliere diffusori dello stesso brand e seguire i
consigli dei progettisti.
In conclusione, è importante sottolineare che la tecnologia e i
materiali impiegati nella realizzazione dei driver (cono, cupola,
tromba, trasduttore magnetico planare a film sottile – PMD, ecc.) non
definiscono automaticamente il tipo di sorgente. La tecnologia degli
altoparlanti è responsabile della produzione del suono mentre il modo in
cui viene diffuso nello spazio è determinato dal tipo di sorgente,
lineare o puntiforme.
Si ringraziano Nuss Life e Wisdom Audio per il contributo.