LA STANZA DELLE TORTURE

C'è un'immensa distanza tra la vita lussuosa he i prodotti Bang & Olufsen conducono assieme ai loro orgogliosi proprietari, e le torture che i prodotti devono sostenere in un profondo sotterraneo sotto la fabbrica n°1 di Struer, Danimarca. e nelle loro raffinate residenze in cui qualsiasi loro esigenza viene presa in considerazione, godono certamente di condizioni molto migliori rispetto a quelle che sopportano sotto la luce fredda dei neon che illuminano senza pietà il loro elegante design.

Nondimeno i prodotti devono completare una serie completa di test "che mettono a repentaglio la loro vita".

I risultati di questi test determinano se verranno messi in vendita o rispediti al reparto per lo sviluppo dei prodotti con una nota che dichiari che non hanno superato i severi requisiti di Bang & Olufsen relativi alla durata dei prodotti.

Molti tipi di maltrattamenti

Per quasi dieci anni, ha sempre svolto lo stesso compito giorno dopo giorno: far cadere prodotti sul pavimento, sottoporli a temperature di 25 gradi sotto zero per periodi di 24 ore, inondarli di polvere e fumo di sigarette, pulirli con sostanze chimiche aggressive. Fondamentalmente, tutte le azioni possibili per sottoporli alle massime sollecitazioni.

Ma la storia della Camera delle torture è molto più lunga del periodo passato da Ove Munch Thomsen presso Bang & Olufsen. Vi potrà allegramente raccontare alcuni aneddoti sul direttore precedente che faceva cadere i prodotti da un'altezza di tre piani nel vano dell'ascensore.

"All'inizio i nostri test sono gli stessi degli altri fabbricanti. La differenza sostanziale, comunque è che i nostri standard tecnologici dichiarano che i prodotti devono durare almeno dieci anni, mentre i prodotti di altri fabbricanti sono coperti solo per 3-5 anni.

Solo questo aspetto è sufficiente a fare in modo che i nostri standard siano almeno due volte più severi dei test standard del settore.

Naturalmente la gente si aspetta molto di più da un televisore che ha pagato 5.600 euro rispetto a uno acquistato per 400 euro"

Nel processo di sviluppo, ogni singolo pezzo di ogni singolo prodotto viene sottoposto a test approfonditi, mentre il prodotto finito stesso deve superare un test di "approvazione alla vendita" prima di poter persino entrare nella linea di produzione.

Inoltre, i test di trasporto e caduta vengono eseguiti due volte all'anno su prodotti selezionati a caso nella nostra gamma.

Ci sono tre programmi generali di test che devono essere sostenuti dal prodotto. essi sono test superficiali, climatici e meccanici. Una serie standard consiste di 20 test differenti.

Sebbene lo staff della Camera delle torture rigetti raramente dei prodotti che avevano superato il test di "approvazione alla vendita" negli annali sono stati riportati alcuni casi. 

ICEpower

L'introduzione del primo diffusore veramente attivo da parte di Bang & olufsen nel 1991 - il Beolab 2500 - ha visto l'implementazione di una rete elettrica attiva di intersezione e di amplificatori completamente integrati. Nel corso degli anni, la nostra conoscenza tecnologica degli amplificatori è molto aumentata, comunque i maggiori fattori di limitazione sono stati il consumo energetico, la scarsa efficienza e la dimensione fisica. Per definizione, un amplificatore produce calore. Il calore viene prodotto in grandi quantità dal grado  elevato di energia consumata. La dissipazione del calore è necessaria per mantenere i transistor freddi e viene ottenuta con l'utilizzo di dissipatori di calore. Il problema è che più calore si deve dissipare, maggiore diventa l'area di raffreddamento che richiede di conseguenza dimensioni maggiori. Inoltre, l'affidabilità dei componenti elettrici soffre a causa delle temperature elevate.

L'amplificatore di classe D era il primo amplificatore a riuscire a ottenere un aumento di efficienza significativo. L'amplificatore non ha mai avuto veramente successo a causa della distorsione chiaramente udibile. Sviluppando la teoria sull'amplificatore di classe D e risolvendo gli inconvenienti Bang & Olufsen ha sviluppato e brevettato una nuova piattaforma di amplificatori definita ICEpower, per una conversione dell'energia intelligente, compatta ed efficiente.

ICEpower è una tecnologia che unisce un'efficienza elevata e un basso consumo di energia a una qualità audio eccellente. Poichè l'amplificatore ICEpower utilizza fino al 93% dell'energia in entrata, la quantità di energia sprecata in termini di calore viene significativamente ridotta. Il volume del dissipatore di calore viene quindi ridotto da 50 a 100 volte. Si ha libertà nel design in quanto non si è più costretti dai limiti fisici che richiede un dissipatore di grandi dimensioni. Inoltre, producendo meno calore, aumentano l'affidabilità a lungo termine e la robustezza dei componenti elettronici.

ICEpower è in grado di intervenire e portare lo sviluppo degli amplificatori a grandi progressi. Il maggior vantaggio di Bang & Olufsen consiste nella libertà di design offerta con la capacità di risparmiare spazio prezioso all'interno del mobile senza compromettere la qualità audio.

Le prime generazioni della tecnologia ICEpower sono emerse con la costruzione del Beolab1 e del Beolab2 e da allora è stato sviluppato ampiamente nel portafoglio di prodotti Bang & Olufsen, televisori con diffusori dedicati, sistemi hi-fi per auto, cellulari, lettori MP3 e telefoni cordless. Oggi ICEpower fornisce soluzioni High-end per una vasta gamma di grandi aziende tra cui Samsung, Jeff Rowland, Adam Audio e anche per grandi strutture concertistiche come l'American EAW. La prestazione della tecnologia ICEpower è all'avanguardia e valutata come eccellente sulla base di molte prove oggettive e riscontri da parte dei clienti. Forniamo moduli standard che offrono un design-in time ridotto al minimo e moduli interamente personalizzati per clienti con necessità specifiche.

METTERE IN DISCUSSIONE IL BANALE

L'acoustic Lens è stata scoperta molti anni fa dai tecnici del suono durante un'Acoustic Convention negli Stati Uniti. Due tecnici di Bang& Olufsen erano stati inviati ad ascoltare il nuovo concetto di diffusore sviluppato da Manny La Carrubba, un tecnico di registrazione e da David Moulton, professore associato.

"Avevamo già mostrato l'Acoustic Lens Technology ad alcuni produttori di diffusori", spiega Moulton.

"Ognuno era rimasto colpito dal suono, ma aveva dei dubbi sul design non convenzionale e sulla quantità di lavoro necessaria per mettere in produzione la tecnologia, per i tecnici di Bang & Olufsen questo rappresentava semplicemente una sfida a cui non potevano resistere".

La reazione del designer al primo approccio con la lente: "Fatta di mattoni da costruzione e pezzi di legni e argilla sembrava alquanto strana e disarticolata.

Anche la forma era impossibile da descrivere, ma durante il test di ascolto, ero rimasto stupito dal fatto che la riproduzione del suono fosse discreta. Il diffusore non faceva alcun rumore. Ho realizzato subito che la mia sfida sarebbe stata quella di fornire un design che potesse mettere in rilievo la tecnologia e aggiungere visivamente un volume dei bassi robusto a un suono così gentile".

L'incontro a Los Angeles ha portato a un contratto di ricerca tra Bang & Olufsen e Sausalito Audio Works per un ulteriore sviluppo dell'acoustic lens technology. La lente era così complessa che ci vollero anni prima che Bang & Olufsen fosse pronta ad utilizzarla in un prodotto.

Nei nostri design fisici, l'ispirazione deriva spesso da quello che ci circonda.

se osservate ad esempio il Beolab 8000 capirete che il designer si è ispirato a una canna d'organo che ha trovato in un mercatino delle pulci locale.

Le antine scorrevoli del BeoSound 3200 hanno  tratto ispirazione dalle porte di vetro scorrevoli di un supermercato che invitavano ad entrare.

Il Beosound 9000 è nato posizionando i Cd uno vicino all'altro nell'impianto musicale e il designer ha tratto ispirazione vedendo i CD così posizionati su una mensola della vetrina di un negozio di articoli musicali.

La forma del Beocom 2 trae ispirazione da un pappagallo parlante di uno zoo e la sua dimensione era una reazione al problema della perdita dei telefoni cordless - questo è stato creato in modo tale da essere ben visibile all'interno dell'abitazione.

Il design dei piatti tondi in alluminio sotto le lenti nel Beolab 5 ha tratto ispirazione da uno strumento musicale, il cembalo, perchè il designer sentiva che poneva l'accento sulla prestazione, dove il diffusore è il più vicino possibile alla musica.

 

FILTRI PASSA BANDA

I filtri passa banda si rendono necessari in quanto normalmente woofer e tweeter non sono particolarmente indicati per la riproduzione della gamma media, ed in particolare in quei diffusori in cui il diametro del woofer superi i 165 mm.

Da questa carenza nasce la necessità  di un terzo trasduttore specializzato nella riproduzione della gamma media (midrange) e di conseguenza un filtro che determini i limiti di lavoro di questo traduttore delimitandone le frequenze sia in alto che in basso.

I filtri passa banda quindi, possono essere visti come la combinazione dei filtri visti fino ad ora, in altre parole come la disposizione in cascata di un filtro passa-alto e di un filtro passa-basso con due diverse frequenze di taglio, tali filtri possono essere di due tipi:

Simmetrici: Quando l'ordine dei due filtri è lo stesso, in altre parole quando sia la cella passa alto che quella passa basso hanno la stessa pendenza, ad esempio 12dB/oct.

Asimmetrici: Quando l'ordine dei due filtri è differente, ad esempio nel caso di un passa alto con pendenza di 6dB/oct e di un passa basso con pendenza di 12dB/oct.

In realtà bisogna osservare che mentre a titolo puramente ideale i filtri passa banda possono essere visti come l'unione di un passa-alto e di un passa-basso, in pratica non è possibile calcolarli in questo modo.

Questa limitazione è dovuta al fatto che le frequenze di taglio superiore ed inferiore normalmente si trovano ad una distanza piuttosto ravvicinata e i componenti delle due sezioni si trovano ad interagire generando una distorsione sulla curva di risposta distorsione che si traduce in un rigonfiamento della curva in prossimità della frequenza di taglio inferiore.

Filtri simmetrici:

A parte questo aspetto però i calcoli non sono molto dissimili da quelli utilizzati nelle tipologie analizzate fino ad ora e i parametri che entrano in gioco sono gli stessi.

La differenza fondamentale è che nel calcolo della sezione passa-basso la frequenza di taglio viene sostituita con la differenza delle frequenze che delimitano la banda:

ΔF=F2-F1

E nel caso della sezione passa alto la frequenza di taglio viene sostituita dal rapporto fra il quadrato della frequenza centrale  della banda F0 e  ΔF.

Nel caso del primo ordine le formule quindi saranno le

seguenti:

L=R/2π ΔF 

Per la parte passa-basso

C= ΔF/2πRF²

Per la parte passa-alto

I filtri del secondo ordine utilizzeranno ugualmente il fattore di merito Q ma si dovrà distinguere fra quello del lato passa alto Qa e quello del lato passa basso Qb che potranno anche essere differenti fra loro:

L=R/2πQb ΔF 

C= Q/2πRΔF

Per la parte passa-basso

C=QaΔF/2πRF0²

L=RΔF/2πF0²Qa

Per la parte passa-alto

I filtri del 3° ordine analogamente a quanto già analizzato non utilizzeranno i parametri "Q" ma le seguenti formule:

Per la parte passa-basso:

L1=3R/4πΔF

C=2/3πRΔF

L2=R/4πΔF

Per la parte passa-alto:

C1=ΔF/3πRF0²

L=3RΔF/8πF0²

C2=ΔF/πRFo²

E nel caso si vogliano utilizzare altre configurazioni si utilizzeranno le variabili  a, b, c anch'esse già viste nel caso dei filtri del 3° ordine.

Per la parte passa-basso:

L1=aR/2πΔF

C=b/3πRΔF

L2=cR/2πΔF

Per la parte passa-alto:

C1=ΔF/2πaRF0²

L=RΔF/2πbF0²

C2=ΔF/2πcRFo²

Rimane da segnalare in questo caso l'aspetto più critico che è quello dello sfasamento introdotto dai componenti reattivi.

Tale sfasamento risulta partire da un minimo di 90° per arrivare ad un massimo di 630° quindi assolutamente non trascurabile

Risulta quindi sempre più evidente l'impossibilità di realizzare in pratica un filtro ideale, tanto più infatti ci si avvicina alle caratteristiche ideali dal punto di vista dell'attenuazione, tanto più ci si allontana dal punto di vista del ritardo introdotto.

Filtri asimmetrici:

Ciò che caratterizza i filtri passa-banda asimmetrici è la caratteristica di avere curve di attenuazione con diversa pendenza nelle sezioni passa alto e passa basso, non essendo possibile definire in maniera univoca la tipologia è necessario aggiungere alla classe (1° ordine, 2° ordine, etc) ottenuta dal semplice calcolo dei componenti reattivi utilizzati, il tipo di attenuazione introdotto agli estremi della banda (6/12 dB/oct   12/18 dB/oct, etc).

Il calcolo dei componenti crea qualche difficoltà, poichè l'asimmtria intrinseca in questi filtri non permette di determinare in maniera univoca la frequenza centrale F0 e si è costretti ad utilizzare le celle separatamente ponendole in cascata e modificando i valori in modo che i fenomeni di interazione fra le celle stesse vengano minimizzati.

Sostanzialmente quindi per il calcolo di questi filtri si possono utilizzare le formule viste fino ad ora andando a prendere quelle relative alla cella che si vuole realizzare.

Supponendo ad esempio di voler realizzare un filtro di Butterworth con pendenza 6/18 dB/oct si utilizzeranno le seguenti formule:

L1=3R/4πFb

C=2/3πRFb

L2=R/4πFb

Nel caso della sezione passa basso.

C=1/2πRFa

Nel caso della sezione passa alto.

Anche gli sfasamenti saranno asimmetrici, in altre parole il segnale di ingresso subirà,in prossimità della frequenza di taglio inferiore un anticipo di 45° dato dal condensatore e un ritardo di 135° in prossimità della frequenza di taglio superiore dato dalla presenza nella cella di due induttori ed un condensatore. 

FITRI DEL 3°ORDINE

I filtri del 3°ordine (18db/oct), sono caratterizzati dalla presenza di 3 componenti reattivi, nel caso del filtro passa-basso questi componenti sono due induttori ed un condensatore, nel caso del filtro passa alto sono due condensatori ed un induttore.

La complessità di calcolo di questi filtri è notevolmente superiore rispetto a quelle analizzate fino ad ora  ma analogamente ai filtri di 2° ordine la configurazione maggiormente utilizzata è quella definita massimamente piatta (filtro di Butterworth del 3° ordine).

L'attenuazione del segnale generata da questi filtri è notevole e corrisponde a 18 dB ad ogni raddoppio di frequenza, di contro il ritardo generato dai componenti reattivi in prossimità della frequenza di taglio sarà anch'esso notevole e corrisponderà a 135° nel caso del filtro passa basso e di 225° nel caso del filtro passa alto.

Questo li avvicina molto ai filtri ideali dal punto di vista dell'attenuazione ma li allontana altrettanto dal punto di vista dello sfasamento introdotto.

Le formule per il calcolo di un filtro di Butterworth sono le seguenti:

Per il filtro passa-basso:

L1=3R/4πF

C=2/3πRF

L2=R/4πF

Per il filtro passa-alto:

C1=1/3πRF

L=3R/8πF

C2=1/πRF

Da notare che in questo caso non esiste un parametro Q, questo è dovuto alla complessità intrinseca di questo tipo di filtri che ne impedisce la definizione.

Esiste anche la possibilità di scostarsi dal calcolo di Butterworth utilizzando però delle variabili a, b, c, e le seguenti formule:

Per il filtro passa-basso:

L1=aR/2πF

C=b/2πRF

L2=cR/2πF

Per il filtro passa-alto:

C1=1/2πaRF

L=R/2πbF

C2=1/2πcRF

Esistono valori notevoli delle variabili a, b, c, che possono essere utilizzati per calcolare filtri particolarmente importanti:

Bessel di 3° ordine ad alto smorzamento:

a=2,055  b=1,184  c=0411

Cebicev del 3° ordine a basso smorzamento:

a=1,154  b=1,43  c=0,61

e lo stesso Butterwoth di 3° ordine massimamente piatto:

a=1,5  b=1,33  c=0,5

La tolleranza dei componenti in questo caso assume un'importanza maggiore rispetto ai filtri di ordine inferiore e si consiglia di valutarla attentamente, poichè a causa della maggiore complessità il discostamento dai valori calcolati potrebbe essere notevole.