Sono molti gli appassionati e i progettisti professionisti che si sono trovati almeno una volta nella vita a dover “ottimizzare” un lobo di dispersione all’incrocio fra due altoparlanti. Normalmente l’obiettivo è quello di garantire un buon ascolto da posizioni abbastanza angolate verso l’uno o l’altro dei due altoparlanti, rispetto alla retta perpendicolare alla congiungente i loro centri di emissione.
La soluzione classica per aggirare il problema consiste nel rendere a priori il più ampio possibile il lobo principale del diagramma polare di dispersione, scegliendo una distanza minima fra i due trasduttori ed una frequenza d’incrocio più bassa possibile.
Un approccio meno drastico (che mi son trovato personalmente ad applicare in moltissimi casi, progetto dei vertical delle ESB Serie 7 in primis, ma anche i progetti Delta 4, GR NPS-1000) dovrebbe consistere invece nel cercare di “orientare” il lobo in oggetto in modo tale da poter usufruire della sua massima ampiezza proprio sulla “finestra d’ascolto” prestabilita.
Riferendosi, ad esempio, alla sezione medio-alti del The Audio Speaker 1.3, ecco come si può spostare ancora più verso il basso (curva blu) il lobo principale della dispersione all’incrocio mid-tweeter, rispetto all’orientamento originale (curva verde: il lobo è orientato verso il basso di circa 3 gradi).
In questo caso ho esagerato molto l’intervento per evidenziarne meglio le conseguenze.
Il filtro originale prevede un filtraggio “elettrico” del second’ordine e il collegamento del tweeter in fase con il midrange.
Quello brutalmente modificato per finalità esclusivamente didattiche è ottenuto eliminando la capacità verso massa della cella del midrange e l’induttanza verso massa della cella del tweeter. A questo punto, ottenuto di fatto un filtro elettrico del prim’ordine (sia pure non ancora ottimizzato al fine di mantenere lo stesso andamento originale della risposta in frequenza sull’asse di emissione principale), per consentirne un funzionamento corretto si deve anche invertire la fase del tweeter, che risulta così “elettricamente” in controfase rispetto al midrange. Ed ecco il risultato:

Addenda:
Se si prendono due altoparlanti, si mettono a (344/1000)/2 metri di distanza l’uno dall’altro (17,2 cm, ovvero metà lunghezza d’onda a 1 kHz) e poi gli si fa emettere una sinusoide a 1000 Hz, si “scoprirà” che a 90°, ovvero sul prolungamento della congiungente i due altoparlanti, c’è un “null”, ovvero una cancellazione per opposizione di fase. Mentre sull’asse perpendicolare alla congiungente, ovvero il luogo dei punti equidistanti dalle due sorgenti, quanto ad emettere gli altoparlanti sono 2 il livello è 6,02 dB più alto rispetto a quando ad emettere è uno solo.

Se entrambi gli altoparlanti vengono alimentati con un filtro identico, non cambia nulla.

Se invece uno dei due viene alimentato con un passa-basso e l’altro con un passa-alto con frequenza di taglio di 1000 Hz per entrambi… Lo sfasamento ottenuto a 1000 Hz è quello che si può capire leggendo “Le Reti di Crossover – Parte II” (diverso per ogni tipologia di filtro ed ogni suo particolare dimensionamento). E per un 12 dB/ott APC standard lo sfasamento introdotto fra le due vie all’incrocio è di 180°, sfasamento che si somma a quello “geometrico”.

Quindi, in questo caso, sull’asse luogo dei punti equidistanti dalle due sorgenti si rileverà sempre un livello nullo mentre invece a 90° si avrà una somma corretta, ma solo a 1000 Hz, per la distanza fra i due già detta.

Ora, invertendo la fase di uno dei due la situazione si inverte e si torna a rilevare la stessa cosa che si rilevava senza filtro del tutto.

Cosa vuole dire tutto ciò?

Che con il filtro si può solo variare l’angolo (come visto poco sopra) sotto il quale si deve vedere la coppia per poter rilevare il buco (o, per converso, la risposta piatta), ma che il buco a qualche angolazione ci sarà sempre comunque.