Impulse response

Domanda tecnica: cos'è e come va interpretata la risposta all'impulso di un altoparlante?

http://www.innerfidelity.com/images/SennheiserHD800.pdf
http://www.innerfidelity.com/images/SennheiserHD650.pdf

Non sono molto esperto di altoparlanti, ma poichè la risposta all'impulso è comunemente usata anche in elettronica (in fondo si tratta dello stesso concetto) cercherò di dare un'interpretazione a quelle misure che hai indicato.

L'impulso usato per il test è ovviamente un segnale in tensione, che passa dal valore zero a un valore X (dove X può essere qualunque valore si ritenga opportuno per il trasduttore sotto test).

Stabilendo per X il valore di 1 Volt, il segnale di test passerà da zero a 1 V per un brevissimo istante e poi tornerà a zero. Qui i tempi sono fondamentali: teoricamente più l'impulso è di breve durata e più il test sarà significativo. Non solo, ma anche la velocità con cui sale la tensione è fondamentale, per cui l'impulso deve essere breve e ripido.

Per avere un'idea, l'impulso può avere una vita di pochi nanosecondi, microsecondi o millisecondi, a seconda del tipo di test ma soprattutto a seconda dell'apparato sotto test.

Ad esempio, nei circuiti elettronici dove la banda passante è molto ampia (quindi molto veloci) gli impulsi possono essere dell'ordine dei nanosecondi.

Un impulso ideale (quindi con fronti di salita e discesa perfettamente verticali) contiene una quantità di energia molto elevata, distribuita su tutto lo spettro di frequenze, dalla continua alla luce visibile ed oltre. Naturalmente, un impulso perfetto non può esistere, ma per i test utilizzati in pratica è sufficiente che l'impulso sia più veloce del sistema in prova.

Proprio per la sua natura molto energetica, un impulso molto veloce può mettere facilmente in crisi l'apparato sotto test, o perchè lo si manda di fatto in saturazione o perchè l'apparato non è veloce abbastanza, e allora si assiste a un comportamento non lineare del sistema, che a seconda dei casi può tradursi in una elongazione del segnale con sovraoscillazioni e code piuttosto lunghe, oppure (in casi estremi) alla rottura dell'apparato stesso.

Per questo è importantissima la caratteristica dell'impulso utilizzato, ovvero la sua ampiezza e durata.

Questa è la schematizzazione di un impulso:


Un sistema sotto test con risposta adeguata darà come risultato un segnale il più possibile simile all'impulso fornito.

Se mandiamo un impulso elettrico di questo tipo ad una cuffia, e con un microfono rileviamo il segnale emesso dal trasduttore, non possiamo certo aspettarci una risposta veloce come quella di un segnale elettrico (essendo il trasduttore un componente elettro-meccanico), e infatti con la HD800 otteniamo questo:


La freccia indica una sovra-oscillazione (dovuta all'inerzia meccanica del gruppo bobina-sospensione-membrana) mentre subito dopo si evidenzia una coda, di ampiezza invero molto bassa, in cui la membrana continua a oscillare per effetto dell'impulso. 

Quindi, in parole semplici, minore è l'ampiezza e il numero di sovra-oscillazioni (e più è breve e piccola la coda), migliore sarà la risposta del trasduttore all'impulso, ovvero, tradotto in termini percettivi, migliore sarà la resa della cuffia ai transienti, soprattutto a bassa frequenza.

Giudicando solo in base a questo test, si dovrebbe dire che la HD650 va molto peggio:


Notare le sovra-oscillazioni di ampiezza molto più elevata, qui se ne contano almeno tre, mentre con la HD800 appena una, di entità molto inferiore.

Naturalmente non vi consiglio di scegliere una cuffia solo in base a questo test...

grazie Alex, chiaro come al solito ;)

ho scelto queste due cuffie perchè come tutti sanno hanno un'impronta sonora molto diversa, eppure guardando il grafico della risposta in frequenza non sembrerebbero esserci differenze così sostanziali, invece la risposta all'impulso come hai sottolineato tu è molto diversa, e credo che qui ci sia almeno una parziale spiegazione no?

guardando i grafici la T1 è oscena da questo punto di vista, eppure all'ascolto mi pare tutt'altro. Leggo male? sono sordo?

alessandro1 ha scritto:guardando i grafici la T1 è oscena da questo punto di vista, eppure all'ascolto mi pare tutt'altro. Leggo male? sono sordo?

Non è facile interpretare quei test. Come ho già scritto, non baserei la mia scelta su un set di misure che non possono essere rappresentative della resa sonora di una cuffia. 

Nelle intenzioni di chi ha ideato il test dell'impulso, tale misura dovrebbe dare un'idea delle capacità di smorzamento del trasduttore, ma in realtà finisce per essere un test fuorviante, in quanto indica solo la quantità di bassi restituita dal trasduttore. Basta vedere che tutte le cuffie un po' "stitiche" sul basso, presentano una risposta all'impulso apparentemente migliore delle altre. Ad esempio, la K701:



oppure l'Audio Technica AD700:



Insomma, un test che non serve a nulla. Come quello dell'onda quadra, del resto... 

vale25 ha scritto:grazie Alex, chiaro come al solito ;)

ho scelto queste due cuffie perchè come tutti sanno hanno un'impronta sonora molto diversa, eppure guardando il  grafico della risposta in frequenza non sembrerebbero esserci differenze così sostanziali, invece la risposta all'impulso come hai sottolineato tu è molto diversa, e credo che qui ci sia almeno una parziale spiegazione no?

Esattamente così... ci indica di più sulla gamma bassa la risposta all'impulso piuttosto che la risposta in frequenza. Da notare però che tale misura è quasi sempre male-interpretata, e viene vista come misura della "velocità" di una cuffia.

Grazie per la risposta,
beh, finché i test i grafici i numeri sono a conferma di quel che sento va bene

Qui invece non è il caso. A me la T1 è parsa molto veloce e netta, vista con le sole misure di Innerfidelity sembra lenta e sbrodolona.

EDIT: quindi non ha nulla a che vedere con questa "sensazione di velocità"  che percepisco ?