Sondaggio sui design del piè di pagina audio

Le vibrazioni parassite dei diffusori possono trasmettersi direttamente alle superfici della stanza attraverso il contatto con il pavimento. Questo fa sì che le superfici della stanza irradino simpaticamente queste vibrazioni come rumore udibile, che può influenzare l’esperienza di ascolto della musica. Il problema è ulteriormente aggravato dalla grande superficie della stanza, che irradia il suono con un’elevata efficienza. Le vibrazioni a bassa frequenza sono le peggiori a causa della loro capacità di attraversare la struttura della stanza con poca impedenza.

Anche con un isolamento di base delle vibrazioni, questi effetti degradanti delle vibrazioni trasmesse dalla struttura possono essere mitigati. Il posizionamento di piedini audio antivibranti sotto i diffusori riduce il tempo di riverberazione, gli artefatti di decadimento delle vibrazioni e la distorsione ad alcune frequenze[1]. Effetti positivi simili si hanno isolando l’elettronica audio dalle vibrazioni. L’entità di questi benefici può variare notevolmente tra i design dei piedini audio.

Misurare l’isolamento dalle vibrazioni

Abbiamo cercato di misurare le prestazioni di isolamento dalle vibrazioni di diversi modelli di piedini audio popolari. Abbiamo poi misurato i nostri Carbide Base footer con gli stessi criteri di confronto. L’isolamento dalle vibrazioni è stato misurato per ciascun piedistallo audio in direzione orizzontale e verticale. Per generare le vibrazioni sono state utilizzate tre diverse fonti di vibrazione: una tavola vibrante elettromagnetica, un subwoofer e un altoparlante a 2 vie. In ogni esperimento, quattro piedini audio sono stati posizionati sopra la sorgente di vibrazione e poi una piastra di alluminio è stata posizionata sopra i piedini audio. I pesi sono stati avvitati alla piastra di alluminio per simulare la massa di un altoparlante o di un’apparecchiatura audio con una massa totale di circa 32 kg (70 libbre). I sensori accelerometrici piezoelettrici ACH-01 di Measurement Specialties sono stati poi fissati alla piastra con nastro biadesivo per misurare l’accelerazione nelle direzioni orizzontale e verticale.

Tavolo di vibrazione elettromagnetica

Per ottenere la prima serie di misurazioni è stato utilizzato un tavolo vibrante elettromagnetico. Il tavolo è stato controllato digitalmente per modulare l’ampiezza e la frequenza di vibrazione della superficie del tavolo. Per determinare l’ampiezza di vibrazione del tavolo, un sensore accelerometro è stato collegato al tavolo e poi è stato utilizzato un multimetro per misurare l’uscita dell’amplificatore del sensore. Lo stesso è stato fatto con un secondo sensore accelerometrico collegato alla piastra di alluminio. Le misurazioni sono state effettuate dal sensore a piastra in intervalli di 5 Hz da 10 Hz a 200 Hz. La tavola vibrante è stata regolata ad ogni intervallo per assicurare che la tavola vibrasse con un’accelerazione di 2,5 m/s2. Queste misurazioni si sono concentrate sulla regione delle basse frequenze, per determinare le prestazioni di isolamento dalle vibrazioni intorno alla frequenza di risonanza di ogni pedana audio.

Il vantaggio di questo esperimento era che il tavolo offriva vibrazioni coerenti per tutte le misurazioni. Questo ha permesso di identificare chiaramente le risonanze nei footer audio. Lo svantaggio di questo esperimento era la risoluzione limitata a causa delle misurazioni distanziate. Questo esperimento, inoltre, non ha offerto alcuna comprensione del comportamento di decadimento delle vibrazioni.

Subwoofer

Un subwoofer è stato utilizzato come fonte di vibrazioni per ottenere misurazioni di sweep nella regione delle basse frequenze. È stato utilizzato un PC per generare un segnale logico sinusoidale da 15 Hz a 200 Hz, che è stato poi riprodotto attraverso il subwoofer. I sensori accelerometrici sono stati collegati al bordo anteriore e alla parte superiore della piastra per misurare simultaneamente le vibrazioni orizzontali e verticali. Il PC è stato utilizzato per registrare l’uscita dei sensori montati sulla piastra. Le misurazioni sono state poi tradotte in grafici a cascata che mostrano il decadimento delle vibrazioni. L’asse Y dei grafici a cascata è stato impostato per ignorare gli artefatti del rumore di fondo, dove 0 dBFS corrispondeva al limite prima del clipping. L’SPL massimo durante la perlustrazione è stato di 93 dBA, misurato sul pavimento della nostra fabbrica riverberante a una distanza di 1 m . L’accelerazione massima orizzontale del mobile sperimentata durante la spazzata è stata di 2,4 m/s2.

Altoparlante a 2 vie

Un altoparlante a 2 vie è stato utilizzato come sorgente di vibrazioni per ottenere misurazioni sweep nelle regioni di frequenza dei medi e degli alti. L’esperimento è stato condotto utilizzando lo stesso processo dell’esperimento con i subwoofer, tranne per il fatto che gli sweep sono stati effettuati da 200 Hz a 1 kHz per i medi e da 1 kHz a 10 kHz per gli alti. Un’altra differenza era che gli amplificatori dei sensori dell’accelerometro erano impostati per fornire un guadagno di +20 dB rispetto alle misurazioni del subwoofer. Il guadagno aggiuntivo è stato applicato a causa dell’ampiezza di vibrazione intrinsecamente inferiore delle frequenze più alte. Il guadagno più elevato ha anche aumentato il rumore di fondo, il che ha richiesto la limitazione della porzione visibile dei grafici a cascata delle frequenze medie e alte per evitare gli artefatti del rumore di fondo. Anche l’SPL massimo dell’altoparlante era di 93 dBA durante gli sweep con la tensione di pilotaggio mantenuta costante durante tutte le misurazioni. L’accelerazione massima orizzontale del mobile sperimentata durante le spazzate è stata di 1,9 m/s2.

I vantaggi degli esperimenti con i subwoofer e gli altoparlanti sono stati quelli di offrire una visione ad alta risoluzione del comportamento di decadimento delle vibrazioni di ogni piedistallo audio. Gli svantaggi erano che la vibrazione degli armadi non era coerente con la frequenza come nell’esperimento con la tavola vibrante. Il comportamento vibratorio dei cabinet era comunque coerente tra le misurazioni, consentendo un utile confronto relativo tra i footer audio. Ogni misurazione è stata effettuata due volte consecutivamente e poi è stata calcolata come media per attenuare le irregolarità nel comportamento vibratorio degli armadietti.

Clicchi sul testo Misurazioni sotto ogni dispositivo per attivare la visibilità dei suoi grafici.

Le misure orizzontali e verticali sono riportate su schede separate.

Dichiarazioni di non responsabilità

Questi esperimenti hanno simulato le ampiezze di vibrazione sperimentate direttamente sul cabinet di un altoparlante o di un subwoofer che suona a volume moderato o alto. Alcuni piedini audio possono misurare in modo diverso quando isolano le vibrazioni di minore ampiezza. Inoltre, la massa supportata influenza le prestazioni di alcuni footer audio, per cui la modifica della massa può cambiare le misurazioni. Infine, tutte queste misurazioni sono state effettuate con uno stimolo vibratorio sinusoidale approssimativamente stabile, che è diverso dallo stato dinamico della musica.

Conclusione

Le prestazioni di isolamento dalle vibrazioni dei piedini audio testati variano in modo significativo. Nella maggior parte dei casi, le vibrazioni vaganti indesiderate aumentano attraverso i piedini nelle frequenze basse e medie. In altri casi, lo smorzamento era insufficiente e le risonanze continuavano a lungo dopo lo stimolo iniziale, come indicato dai lunghi tempi di decadimento in alcuni dei grafici a cascata.

I piedini Carbide Base sono unici per la loro capacità superiore di isolare e smorzare i bassi e i medi inferiori, massimizzando la chiarezza su queste frequenze.