Cos'è un subwoofer rotativo (subwoofer a elica)?

I subwoofer tipici possono produrre frequenze sonore sotto i 30 Hz, ma gli esseri umani riescono a malapena a rilevare frequenze inferiori a 20 Hz. È per questo che molti produttori di subwoofer indicano gamme di risposta in frequenza da 20 Hz a 200 Hz.

Nei primi anni '70, i ricercatori scoprirono che un aumento del livello di pressione sonora (SPL) poteva aiutare gli esseri umani a percepire frequenze inferiori a 20 Hz e inventarono i subwoofer rotativi per questo scopo.

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

Cos'è un subwoofer rotativo?

Un subwoofer rotativo, noto anche come subwoofer a elica, è simile a un subwoofer convenzionale, ma usa il movimento di una bobina vocale di un altoparlante tradizionale per alterare il passo di un'elica che ruota a velocità costante. Il segnale audio della bobina vocale controlla il passo delle pale della ventola e assicura che il subwoofer riproduca frequenze sonore incredibilmente basse. 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 rotativo produca frequenze sonore molto basse. Inoltre, permette anche all'amplificatore di consumare poca energia mentre offre comunque una buona esperienza audio.

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

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

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

Ecco come funziona un subwoofer rotativo o a elica in modo più dettagliato.

Innanzitutto, il segnale in ingresso alla bobina vocale cambia il passo delle pale della ventola mentre gira a velocità costante, spesso tra 600 RPM e 800 RPM. Per spiegare ulteriormente, il segnale in ingresso cambia il passo delle pale in corrispondenza con la forma d'onda del segnale.

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

Le onde di pressione sonora generate possono influenzare gli esseri umani. Le possiamo anche sentire.

Nel caso in cui non ci sia segnale, il rotativo non produce suono. Questo accade poiché le pale ruotano "piatte" a passo zero.

L'unico compito dell'amplificatore audio è cambiare il passo delle pale. Ma la rotazione lancia un'onda acustica in avanti e indietro dalle pale.

Quando il cambiamento nel passo della pala è eccellente, l'attitudine dell'onda sonora risultante diventa eccellente pure, e il contrario è anche vero.

• Come la tecnologia air woofer assicura l'efficiente riproduzione della frequenza più bassa

I subwoofer rotativi sono progettati per essere più efficienti della tecnologia tradizionale. Mentre la frequenza sonora scende sotto i 20 Hz, l'efficienza di un diaframma a cono convenzionale diminuisce.

Come esempio, consideriamo cosa potrebbe accadere se la frequenza viene dimezzata per un subwoofer convenzionale. Se questo accade, il diaframma deve anche spostare almeno quattro volte più aria per produrre la stessa ampiezza sonora. 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 rotativo è sempre perfettamente adattata all'ambiente circostante.

Grazie a questo, può riprodurre quantità di frequenza significativamente più basse 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 dimezzasse. In questo caso, le pale ruotano due volte in più per ciclo. Come tale, le pale raddoppiano l'area del diaframma. Questo può tradursi in una risposta in frequenza relativamente piatta fino a un Hz nella maggior parte delle stanze d'ascolto.

Poiché i subwoofer rotativi possono produrre le frequenze più basse, hai bisogno di attrezzature scientifiche per verificare il livello di efficienza. Ad esempio, potresti usare un misuratore dB.

Questo è necessario poiché nessun orecchio umano può percepire suoni così bassi. Ricorda, l'efficienza di un subwoofer rotativo si ridurrà costantemente mentre la frequenza scende verso lo zero.

In altre parole, le "vibrazioni" del sub sono altamente probabili che vengano prodotte in una forma non originariamente desiderata. La buona notizia è che i subwoofer rotativi con diametri grandi hanno la capacità di produrre i toni più bassi in modo efficiente.

• Come la tecnologia air woofer assicura un basso costo energetico dell'uscita sonora a bassa frequenza

Nei subwoofer rotativi, l'impedenza acustica è strettamente adattata. Come tale, il subwoofer rotativo richiede meno potenza dell'amplificatore per dare la stessa uscita di un subwoofer convenzionale.

Ad esempio, se un subwoofer rotativo richiede 100W 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'alto consumo energetico del subwoofer, puoi acquisire un subwoofer rotativo e creare l'esperienza cinematografica che desideri a un costo accessibile.

• Come la tecnologia air woofer minimizza le distorsioni

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

Per la ventola, 20 Hz possono essere circa 1.200 RPM. I modelli attuali limitano la distorsione, in quanto usano motori a induzione AC a circa 800 RPM (13 Hz). Inoltre, una volta installati i subwoofer, vengono accuratamente rinforzati per far sì che le pale giacciano nelle aperture circolari.

Grazie a questo design unico, il subwoofer può muovere l'aria tra camere esterne e generare con successo pressione sonora sia dal suo retro che dal frontale senza tentare di annullarsi a vicenda.

Questo da solo potrebbe non dare l'idoneità per l'applicazione prevista. Senza dubbio, il costo può apparire alto. Tuttavia, l'uscita vale l'investimento. L'unità richiede anche una camera collettore davanti a sé.

La camera può efficacemente neutralizzare il rumore emanante dalle pale rotanti. Una volta che le pale sono posizionate in un taglio circolare, la qualità del suono può migliorare significativamente, specialmente se hanno la giusta camera posteriore.

I subwoofer rotativi hanno aree radianti efficaci incredibilmente grandi. Ed è per questo che abbiamo bisogno di enormi camere posteriori, pure. Tipicamente, questo 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 rotativo emetta non meno di 95 dB SPL da 20 Hz fino a sotto 1 Hz, che è una frequenza sonora incredibilmente bassa. Ma l'orecchio umano può percepirlo?

Sì, secondo i test d'ascolto di vari esperti, inclusi Bruce Thigpen, che ha sviluppato il modello Thigpen Rotary Subwoofer Model 17, possiamo sentire il suono, ma abbiamo bisogno di alti SPL. I subwoofer rotativi offrono la soluzione. È per questo che i subwoofer rotativi sono considerati subwoofer SPL. Puoi leggere di più su cos'è un subwoofer SPL per avere più informazioni su questo.

Conclusione

Come abbiamo visto, recenti ricerche hanno dissipato la credenza che gli esseri umani possano percepire solo frequenze sonore da 20 Hz in su.

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 alti per percepirle. Poiché muovere i coni dei sub tipici non può produrre queste basse frequenze ma i subwoofer rotativi sono ideali per questo scopo.