Che cos'è un subwoofer rotativo (subwoofer a elica)?

I subwoofer tipici possono produrre frequenze sonore inferiori a 30 Hz, ma gli esseri umani difficilmente possono rilevare frequenze inferiori a 20 Hz. Questo è il motivo per cui molti produttori di subwoofer affermano che la risposta in frequenza varia da 20 Hz a 200 Hz.

All'inizio degli anni '70, i ricercatori scoprirono che l'aumento del livello di pressione sonora (SPL) poteva aiutare gli esseri umani a percepire frequenze inferiori a 20 Hz e inventarono subwoofer rotanti per questo scopo.

In questo articolo, parliamo di cosa sono i subwoofer rotanti, dei loro usi e di come funzionano.

Cos'è un subwoofer rotante?

Un subwoofer rotante, noto anche come subwoofer a elica è come un subwoofer convenzionale, ma utilizza il movimento di un tradizionale altoparlante-bobina per alterare il tono di un'elica che ruota a velocità costante. Il segnale audio della bobina mobile controlla l'intonazione delle pale della ventola e assicura che il subwoofer riproduca una frequenza sonora incredibilmente bassa. Questi subwoofer avanzati possono comprimere l'aria in una stanza sigillata per produrre frequenze sonore fino a 0 Hz.

Come funzionano i subwoofer rotativi?

La tecnologia Air woofer assicura che un subwoofer rotante produca frequenze sonore molto basse. Inoltre, consente all'amplificatore di consumare poca energia pur offrendo una buona esperienza audio.

L'amplificatore consuma meno energia di un subwoofer tradizionale a causa del meccanismo di funzionamento alla base di questi diversi tipi di subwoofer.

Questo perché l'amplificatore cambia solo il tono delle pale, il che significa che richiederà molta meno potenza per dB di suono generato per pilotare il woofer rotante rispetto a un subwoofer convenzionale.

Ricorda, con un subwoofer convenzionale, il segnale di ingresso deve pilotare la bobina mobile all'interno di un campo magnetico che spinge il cono a spostare l'aria che produce il suono. Ciò richiede più energia.

Ecco come funziona un subwoofer rotante o ad elica in modo più dettagliato.

In primo luogo, il segnale in ingresso alla bobina mobile cambia il passo delle pale della ventola mentre gira a una velocità costante, spesso tra 600 RPM e 800 RPM. Per spiegare ulteriormente, il segnale in ingresso cambia il passo delle lame in corrispondenza della forma d'onda del segnale.

Ciò può essere ottenuto perché la ventola è in grado di oscillare sia in positivo che in negativo, rispetto a una posizione della pala rotante a passo zero. In quanto tale, può rappresentare la forma d'onda del segnale in ingresso.

Le onde di pressione sonora generate possono influenzare gli esseri umani. Possiamo anche sentirli.

In caso di assenza di segnale, la manopola non emette alcun suono. Ciò accade poiché le lame ruotano "piatte" a passo zero.

L'unico compito dell'amplificatore audio è quello di cambiare l'intonazione delle lame. Ma la rotazione lancia un'onda sonora acustica avanti e indietro dalle lame.

Quando il cambiamento nell'intonazione della pala è eccellente, anche l'attitudine dell'onda sonora risultante diventa eccellente, ed è vero anche il contrario.

• Come la tecnologia del woofer ad aria assicura una riproduzione efficiente della frequenza più bassa

I subwoofer rotanti sono progettati per essere più efficienti della tecnologia tradizionale. Quando la frequenza del suono scende al di sotto di 20 Hz, l'efficienza di un diaframma a cono convenzionale diminuisce.

A titolo di esempio, consideriamo cosa potrebbe accadere se la frequenza fosse ridotta della metà per un subwoofer convenzionale. Se ciò accade, il diaframma deve anche spostare almeno quattro volte più aria per produrre la stessa ampiezza del suono. Ciò significa che i diaframmi a cono convenzionali richiedono molta energia per riprodurre le basse frequenze richieste.

D'altra parte, l'impedenza acustica di un subwoofer rotante è sempre perfettamente adattata all'ambiente circostante.

A causa di ciò, può riprodurre quantità significativamente inferiori di frequenza a livelli straordinariamente alti. Questo li rende più efficienti nella riproduzione di frequenze molto basse rispetto ai subwoofer a cono.

Illustriamolo di nuovo per una migliore comprensione. Possiamo immaginare cosa accadrebbe se la frequenza si dimezzasse. In questo caso, le lame ruotano altre due volte per ciclo. In quanto tali, le lame raddoppiano l'area del diaframma. Questo può tradursi in una risposta in frequenza relativamente piatta fino a un Hz nella maggior parte delle stanze di ascolto.

Poiché i subwoofer rotanti possono produrre la frequenza più bassa, è necessario utilizzare apparecchiature scientifiche per verificare il livello di efficienza. Ad esempio, potresti usare un misuratore dB.

Ciò è necessario poiché nessun orecchio umano può percepire suoni così bassi. Ricorda, l'efficienza di un subwoofer rotante si ridurrà sempre costantemente man mano che la frequenza scende verso lo zero.

In altre parole, è molto probabile che le "vibrazioni" del sottomarino vengano prodotte in una forma che non era originariamente desiderata. La buona notizia è che i subwoofer rotanti di grande diametro hanno la capacità di produrre i toni più bassi in modo efficiente.

• In che modo la tecnologia del woofer ad aria assicura un basso costo energetico dell'uscita audio a bassa frequenza

Nei subwoofer rotativi, l'impedenza acustica è strettamente abbinata. In quanto tale, il subwoofer rotante richiede meno potenza dell'amplificatore per fornire la stessa uscita di un subwoofer convenzionale.

Ad esempio, se un subwoofer rotante richiede 100 W per riprodurre un suono di qualità a 20 Hz, un subwoofer tradizionale richiederà fino a 500 watt per la stessa uscita alla stessa frequenza.

Se sei preoccupato per l'elevato consumo energetico del subwoofer, puoi acquistare un subwoofer rotante e creare l'esperienza cinematografica che desideri a un costo accessibile.

• Come la tecnologia del woofer ad aria riduce al minimo le distorsioni

Come abbiamo visto, i subwoofer rotativi sono progettati per riprodurre frequenze inferiori a 20 Hz. Ciò mostra che, poiché la frequenza di ingresso supera la velocità di rotazione della ventola, la distorsione potrebbe aumentare.

Per la ventola, 20 Hz possono corrispondere a circa 1.200 giri/min. I modelli attuali limitano la distorsione, poiché utilizzano motori a induzione CA a circa 800 giri/min (13 Hz). Inoltre, una volta installati, i subwoofer vengono accuratamente rinforzati in modo che le pale si trovino nelle aperture circolari.

Grazie a questo design unico, il subwoofer può spostare l'aria tra le camere esterne e generare con successo pressione sonora sia dalla parte posteriore che anteriore senza tentare di annullarsi a vicenda.

Questo da solo potrebbe non fornire l'idoneità per l'applicazione prevista. Senza dubbio, il costo può sembrare elevato. Tuttavia, l'output vale l'investimento. L'unità richiede anche una camera del collettore davanti ad essa.

La camera può neutralizzare efficacemente il rumore emanato dalle lame rotanti. Una volta che le lame sono posizionate in un ritaglio circolare, la qualità del suono può migliorare notevolmente, soprattutto se hanno la giusta camera d'onda posteriore.

I subwoofer rotanti hanno aree radianti efficaci incredibilmente grandi. E questo è il motivo per cui abbiamo bisogno anche di enormi camere di onde posteriori. In genere, ciò significa che hai bisogno di un'intera stanza, seminterrato o soffitta per ottenere la migliore esperienza audio.

Se fornisci tutti i requisiti, puoi aspettarti che un subwoofer rotante emetta non meno di 95 Db SPL da 20 Hz fino a meno di 1 Hz, che è una frequenza del suono incredibilmente bassa. Ma l'orecchio umano può percepirlo?

Sì, secondo i test di ascolto di vari esperti, tra cui Bruce Thigpen, che ha sviluppato il Thigpen Rotary Subwoofer Model 17, possiamo sentire il suono, ma abbiamo bisogno di SPL elevati. I subwoofer rotanti offrono la soluzione. Questo è il motivo per cui i subwoofer rotanti sono considerati subwoofer SPL. Puoi leggere di più su cos'è un subwoofer SPL per avere maggiori informazioni al riguardo.

Conclusione

Come abbiamo visto, ricerche recenti hanno dissipato la convinzione che gli esseri umani possano percepire solo frequenze sonore da 20 Hz e oltre.

Tuttavia, è vero che le nostre orecchie sono molto meno sensibili alle frequenze più basse, il che significa che abbiamo bisogno di livelli di pressione sonora più elevati per percepirle. Poiché i coni dei subwoofer tipici in movimento non possono produrre queste basse frequenze, i subwoofer rotanti sono l'ideale per questo scopo.