Diffrazione ai bordi:

 

La diffrazione ai bordi è udibile e va limitata. Essendo sempre presente limita la possibilità di realizzare sorgenti a fase minima. Il fenomeno è noto da sempre.

Qualsiasi ostacolo posto sul cammino del suono prodotto dall’altoparlante si trasforma in una sorgente secondaria (i bordi del pannello, le viti e qualsiasi sporgenza). Queste sorgenti secondarie hanno due effetti: peggiorano la risposta impulsiva e allargano la dimensione della sorgente. L’ascoltatore associa la dimensione del pannello alla dimensione della sorgente. Quindi i diffusori con un pannello frontale largo vanno ascoltati a distanza maggiore in un ambiente di adeguate dimensioni. I diffusori acustici con il pannello frontale stretto (meno di 20 cm.) e bordi arrotondati possono essere ascoltati più da vicino e risultano adatti sia per ambienti piccoli che per ambienti grandi anche se poco assorbenti. Infatti in un ambiente riflettente avvicinandosi ai diffusori si aumenta la quantità di suono diretto rispetto al suono riflesso (contemporaneamente diminuiscono le riflessioni laterali) e si può ottenere un migliore qualità di riproduzione. La diffrazione ai bordi peggiora se il pannello frontale del diffusore è incassato nel mobile.

La diffrazione ai bordi può essere ridotta ma non eliminata.

 

 

 

I bordi del cabinet sono sorgenti secondarie che interferiscono con il suono diretto. L’effetto è visibile nella risposta all’impulso specie in campo semivicino (e cambia con la distanza di misura). All’ascolto la diffrazione ai bordi rende riconoscibili i limiti fisici del pannello frontale del diffusore. La diffrazione ai bordi interviene sulla Chiarezza e sulla Spazialità.

 

Effetto della diffrazione su ostacoli posti in prossimità di un tweeter.

Nella risposta impulsiva si vedono anche le riflessioni prodotte dalle viti.

 

 

 

Il bordo del pannello del cabinet stabilisce il confine tra la radiazione su mezzo spazio e su spazio intero. A questa discontinuità corrisponde una variazione di impedenza di radiazione acustica che provoca la riflessione dell’onda sonora. Lo spigolo del pannello agisce come una sorgente secondaria. Il suono diffratto dal bordo del mobile si propaga anche nella direzione del suono diretto provocando interferenza nel punto di ascolto (effetto filtro a pettine). La diffrazione può essere limitata ma non eliminata. Se il pannello frontale è stretto e gli spigoli arrotondati, gli effetti della diffrazione sono limitati alle ottave superiori.

In figura la distorsione del fronte d’onda causata dalla diffrazione ai bordi del cabinet.

Ne segue che il calcolo della Intensità acustica (e della potenza acustica) è molto difficile perché l’impedenza di radiazione dipende dalla forma del cabinet ( ed è ignota a priori).

Oggi questi studi si fanno sfruttando gli elementi finiti.

 

 

Diffrazione prodotta da diverse forme di cabinet. La forma del cabinet ha un effetto determinante sulla risposta in frequenza. Come si vede in questo schema (dovuto a Olson e ripreso da moltissimi autori) alcune forme (quali il cilindro) sono particolarmente deleterie. Le forme migliori sono A, J e L.

 

 

Diffrazione di una sfera ed equalizzatore per compensare la risposta. (dopo Olson e John L. Murphy). A bassa frequenza l’altoparlante irradia su tutto lo spazio mentre alle frequenze superiori tende a irradiare su mezzo spazio. La forma sferica rende la transizione molto graduale

 

 

Più che diffrazione ai bordi questo è un “effetto tromba cilindrica” (Olson) causato dallo spessore del pannello di fronte al woofer.

Questo è un “errore” che si vede spesso.

  

 

   

In questo diffusore gli altoparlanti sono disposti su piani sfalsati. Ci sono strati di materiale assorbente attorno al medio e per coprire la flangia del tweeter. Questo assorbente limita la diffrazione delle sporgenze.

 

Tutto attorno al cabinet, è stata costruita una struttura che produce diffrazione in misura assai maggiore di quella che è stata corretta. Ne segue che tale struttura, durante l’ascolto, dovrebbe essere rimossa.