La compressione di potenza, e perché i diffusori cambiano suono quando si scaldano
Sintesi. La temperatura della bobina mobile aumenta con il livello di pilotaggio, la resistenza aumenta con la temperatura e la sensibilità diminuisce con la resistenza. Il risultato è un diffusore il cui bilanciamento tonale a livello spettacolo non è il bilanciamento sul quale è stato tarato al soundcheck. Questa nota quantifica il meccanismo e descrive l'approccio di compensazione alla base di DynaControl.
Il meccanismo
Un trasduttore a bobina mobile converte la maggior parte della potenza in ingresso in calore, non in suono. L'efficienza di conversione tipica di un altoparlante a cono professionale è di pochi punti percentuali; il resto riscalda la bobina mobile e, più lentamente, il gruppo magnetico. La resistività del rame aumenta di circa 0,39 percento per kelvin, quindi una bobina che sale da 20 a 200 gradi Celsius incrementa la propria resistenza in corrente continua di circa 70 percento.
La sensibilità segue la resistenza. Con l'amplificatore che mantiene la tensione, la corrente attraverso una bobina più calda diminuisce, la forza diminuisce con essa e l'emissione acustica cala in proporzione. Un aumento di resistenza del 70 percento costa circa 2,3 dB di livello nella banda interessata. Poiché ogni via di un sistema multivia si riscalda al proprio ritmo, la perdita non è uniforme sullo spettro: il bilanciamento tra bassi, medi e alti si sposta con il contenuto del programma e con il tempo.
Perché conta durante uno spettacolo
Un sistema viene tarato al soundcheck, ai livelli del soundcheck, con le bobine fredde. Due ore dopo l'inizio dell'esibizione le bobine delle basse frequenze di un impianto sollecitato a fondo sono molto più calde dei driver di compressione, e la risposta che il pubblico sente non è più quella approvata dal tecnico. L'effetto è abbastanza graduale che gli operatori compensano a orecchio, di solito alzando ulteriormente il livello, il che riscalda ancora di più le bobine.
L'approccio DynaControl
DynaControl esegue un modello termico di ciascuna bobina mobile nel DSP del sistema, pilotato dal segnale effettivamente inviato a ogni via. Dalla geometria della bobina, dalla massa termica e dalle costanti di dissipazione, il modello stima la temperatura in modo continuo, la converte in una variazione di sensibilità prevista per banda e applica l'inverso come correzione di guadagno ad azione lenta. L'escursione è modellata in parallelo, così la correzione non spinge mai una bobina oltre i suoi limiti meccanici nel tentativo di guadagnare livello.
L'intento è ristretto e specifico: mantenere il bilanciamento tarato mentre il sistema si riscalda. La correzione consuma margine dell'amplificatore invece di creare emissione, quindi DynaControl non aumenta il livello massimo di un sistema; fa sì che il sistema continui a suonare come se stesso mentre quel massimo viene raggiunto.