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Titolo: rendimento e tipi di lampade e altoparlanti (mar05lug2016)

20:51 mar05lug2016 (vedi signature)[ri-modificata mar17mag2016]
 
Ritorno un attimo su cose che da qualche anno avevo lasciato da parte
  (No, io non sono quell'altro che scrive testi lunghissimi.)
 
Pensavo alle scelte contradditorie politico-commerciali aventi
come motivazioni il rendimento energetico, e così già che c'ero
  ho pensato di fare una piccola panoramica riassuntiva
 
  [ primo capitolo: * LAMPADE * ]
  [ secondo capitolo: # ALTOPARLANTI # ]
 
  //\\//\\//\\ * LAMPADE * //\\//\\//\\
 
Sapete, che per legge, dal mercato hanno tolto le vecchie lampadine
a incandescenza, lasciando le alogene, le fluorescenti(1), e i led.
 
  (1) lampade a scarica a bassa pressione a vapori di mercurio,
o mercurio-sodio, o mercurio-altraroba, con strato fluorescente.
 
Saprete pure, che hanno intenzione di togliere dal mercato le
fluorescenti compatte per soppiantarle del tutto con quelle a led.
 
  ..Ma lasciano sul mercato le alogene.
 
  Dunque. Le fluorescenti, a seconda dei loro vari formati, hanno
un consumo energetico che va grossomodo da un quarto a un sesto
rispetto alle vecchie lampade a incandescenza. Le compatte stanno
tipicamente più vicine al quarto, mentre i tubi lineari al sesto.
 
Le alogene invece, possono andare grossomodo dai tre quarti alla metà.
Di solito, oggi, stanno a valori di consumo intorno ai due terzi.
 
Quindi praticamente, in confronto alle fluorescenti, le alogene
consumano quasi quanto le vecchie lampadine che son state abolite.
 
Ecco, attenzione che parlo di rendimento e non di efficienza.
  - Con "rendimento" si intende quello puramente energetico, ovvero
il rapporto tra energia assorbita e restituita dal dispositivo,
sull'intervallo di lunghezze d'onda o di frequenze che ci interessa.
  - Con efficienza, si intende praticamente il rendimento "pesato"
sulla curva di sensibilità umana a quelle lunghezze d'onda o frequenze.
 
Per cui ad esempio, se una lampada non ha un rendimento di base
abbastanza alto e quindi produce meno luce di quel che si vorrebbe,
si può fare in modo di esaltare le lunghezze d'onda più luminose per
l'occhio, quindi peggiorando un po' la qualità, ma recuperando luce.
 
  E passiamo ai led.
 
In effetti, fino a qualche anno fa, in media ancora rendevano meno
rispetto alle fluorescenti, e quindi i produttori e/o i venditori
tendevano spesso a barare, giocando sia sulle lunghezze d'onda più
luminose, sia restringendo il fascio di luce e fornendo come dato
quello della luce concentrata. ..E altri pasticci, anche fantasiosi.
 
  Poi finalmente hanno eguagliato, e anche superato. E continuano a
migliorare ed aumentare, nonostante la tecnologia dominante sul mercato
sia ancora quella combinata LED-fluorescente(2), e non LED multicanale.
 
  (2) un led blu o bluvioletto emette un picco forte e stretto che fa
illuminare un fosforo, uno strato fluorescente. I primi led avevano
uno strato fluorescente che assorbiva completamente il blu del led,
ma presto si sono invece affermati quelli che un po' emettono il blu
direttamente, e un po' invece la restante luce attraverso il fosforo.
E, a prescindere dalla temperatura di colore, hanno un spettro tipico
che mostra il picco stretto del blu e la larga campana del fosforo,
campana che raggiunge il suo massimo nella zona del giallo. E, nel
mezzo, hanno un buco o un forte avvallamento tra verde e bluverde
(insomma: su quella porzione di colore, in pratica non emettono luce).
 
Questa stessa tecnologia viene impiegata nei recentissimi
  "led a filamento", ovvero quelli che, senza il contenitore
plastico trasparente con lente o diffusore, e senza riflettore e
i terminali di collegamento, vengono concatenati fino a formare
un filo, che, coperto dall'impasto contenente il fosforo, imita
il filamento delle lampade a incandescenza (incluse le alogene).
E vengono quindi utilizzati per creare imitazioni di tali lampade.
 
Diciamo che i LED, potenzialmente (ma questo si sapeva già da decenni)
potrebbero avvcinarsi a valori di rendimento molto vicini al 100%
(quantità di energia entrante uguale a quella uscente). Ma al momento,
sono ancora a valori molto vicini a quelli delle lampade a scarica,
in particolare fluorescenti, e alogenuri (o ioduri) metallici.
 
  ..E tuttavia, per motivi di opportunità commerciale e non di basso
consumo, vogliono togliere le fluorescenti (in linea di tendenza anche
i tubi lineari, ma non subito) e lasciar le alogene. Poi, per motivi
di costi di manutenzione legati alla durata di vita utile delle
lampade, intendono via via sostituire anche quelle al sodio ad alta
pressione e quelle agli alogenuri metallici. Non parliamo poi di
quelle vecchie superstiti ai vapori di mercurio ad alta pressione...
o di quelle monocromatiche gialloarancioni al sodio a bassa pressione.
 
(Quelle al sodio ad altissima pressione, a luce bianca, son riuscite
a conquistare solo una piccola nicchia di mercato, per poi sparire.
Avevano una luce calda molto particolare, e unica nel suo genere;
e le loro isole di luce su frutta, o fiori, o articoli natalizi,
combinata con quella dei tubi fluorescenti nell'ambiente, davan luogo
a giochi e sensazioni di luci e colori di una magia mai vista prima.
Ma il loro consumo era alto in rapporto alle altre lampade a scarica,
consumavano quanto quelle vecchie ai vapori di mercurio ad alta
pressione, e quindi grossomodo a metà tra scarica ed alogene. In
compenso, consentivano un po' - con apposito alimentatore regolabile -
la regolazione dell'intensità luminosa e della temperatura di colore.)
 
  //\\//\\ # ALTOPARLANTI # //\\//\\
 
Quelli tradizionali, sempre sottintendendo che sono composti da un
sistema magnete e bobina, vengono chiamati "elettrodinamici" ovvero
in essi si muove il gruppo elettrico ovvero la bobina, insomma
sono quelli a bobina mobile. - In contrapposizione a quelli
"magnetodinamici", dove a muoversi è il magnete, troppo pesante,
e quindi oggi relegati a rare applicazioni non per l'uso audio.
  Qualcuno li chiama anche in altri modi.
 
Hanno un rendimento medio che si aggira intorno all'uno percento:
vanno dalle frazioni di percento di quelli per uso domestico, fino
a qualche percento di quelli professionali (discoteche e concerti)
o per sonorizzazioni esterne e pubbliche (PA : public address).
 
E anche qui, come per le lampade, vale il principio dell'efficienza
legata ai suoni che l'orecchio sente più forti, insomma ci sono
altoparlanti che strillano di più ma a scapito di una minore qualità.
 
  Notare però la differenza rispetto alle lampade: uno percento (1%).
 
Diverso discorso per quelli piezoelettrici, che hanno decine di
percento di rendimento, ma che son limitati alla riproduzione dei
toni acuti e medioalti, o dei medi ma di meno, e, molto raramente,
dei mediobassi (diciamo frequenza minima intorno ai 200 Hz).
E che poi tipicamente hanno abbinata una tromba, e inoltre di solito
alla piastrina ceramica hanno incollato un cono in carta, e per
vari motivi la qualità finale è di solito poco soddisfacente.
 
Però, insomma: decine di percento, perfino 60, 70, 80...
invece dell'uno percento (in media) degli altri.
 
Viceversa, gli elettrostatici hanno rendimento ancora più basso
di quelli tradizionali, e inoltre una capacità dinamica limitata,
e poi l'ingombro, il costo... Ma sotto certi aspetti qualitativi
sono ineguagliabili, sotto altri invece sono alquanto deludenti.
 
Qui siamo sempre in campo analogico. Dove esistono anche altre
tecnologie, ma nessuna ha preso piede sul grande mercato.
 
La svolta è arrivata nel digitale, anche per gli altoparlanti. (Anche
se ancora oggi, sul mercato sono ancora quasi tutti tradizionali.)
 
Il primo grosso approccio al mercato di massa è stato quello del
digital sound projector, nei primi anni del duemila. Su un pannello
ci sono molti piccoli altoparlanti a cupola metallica rovesciata,
che vengono pilotati a impulsi, e, tramite determinate tecniche
che incrociano i frammenti di suono emessi, si riesce a proiettare
scene sonore, invece di una semplice generica diffusione di suono.
Non è però in grado di riprodurre i bassi, per cui va
abbinato a un woofer/subwoofer di tipo tradizionale.
Ha conquistato una nicchia del mercato home theater.
 
Oggi invece, da pochi anni, esiste la tecnologia AudioPixel.
E, su un chip, su un wafer, sono montati, come fosse un circuito
integrato, tantissimi micropistoni il cui movimento elastico
non è legato a un determinato volume d'aria come nel caso di un
oscillatore naturale e quindi di un altoparlante tradizionale,
e quindi per prima cosa in sostanza sparisce la cassa acustica.
Certo, comunque le possibilià dinamiche son quelle che sono...
ma... ora non so che rendimento abbiano raggiunto finora.
Se però fosse molto alto, ecco che anche un piccolo altoparlante
potrebbe fare grandi cose. E poi, anche qui... siccome non c'è una
sola unità in movimento ma sono tante, ecco che in prospettiva
appare possibile far riprodurre segnali diversi, suoni diversi,
un po' analogamente a quanto faceva il digital sound projector.
Però al momento, l'obiettivo primario immediato è quello
dei dispositivi riproduttori portatili, e in particolare
sul crescente mercato degli smartphone e dei tablet, e simili.
 
Cioè mettere altoparlanti di elevate prestazioni e altissima qualità
ma di limitatissimo ingombro, pilotati direttamente in digitale,
e realizzati in serie con le tipiche tecnologie a basso costo
dell'industria elettronica (quella dei componenti elettronici).
 
Per il resto, si vedrà. Diciamo la via nuova è stata aperta.
Poi, i successivi sviluppi di questa potranno portare ad altre
situazioni, anche talune che al momento sono impensabili.
 
Magari un domani gli audiopixel (va be', con un altro nome) potranno
stare sospesi nello spazio dell'ambiente, invece che vincolati a un
chip. Ma già adesso, è possibile ad esempio fare schermi musicali.
E altre porcheriole che rompono col solito a cui si era abituati.
 
Il concetto comunque rimane quello della riproduzione sonora tramite
una matrice di punti, un grande o grandissimo numero di punti, e
ognuno pilotato individualmente tramite un sistema computerizzato.
 
Sparisce il mito dell'artigiano-mago che ti fa degli impianti di
prestigio a carissimo prezzo, sparisce pure l'arte e la fatica
delle varie aziende che fanno altoparlanti e/o diffusori acustici,
e vai con la miniaturizzazione in serie venduta a pacchi.
 
  //\\//\\//\\//\\//\\//\\//\\//\\//\\//\\//\\//\\//\\
  << "La vendetta emmiiiaa, emmmMMIIIIAAA !!!!! ... >>
  dicce cuel signiore. O cuella signiora
 
-=-=-
 
/> pre-signature
_____________________________________________________________=
io propongo vari tipi di cose, e chi legge sceglie. E in base
a quel che sceglie, e per cui si agita, si fa riconoscere </
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postimg.org
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-- 
uniposta* /associator synesthesic, éhcnon onirepep osotnemal/ di regola
ci sono martedi', giovedi' e sabato \\ email su: *yahoo-it *gmail-com
//> paura walker e gioielleria 
http://postimg.org/image/9qsq0el5r/
 
//> io nel 2012-2013 (49anni) 
http://postimg.org/image/a6lwt0jof/
 
 

 Oggi invece, da pochi anni, esiste la tecnologia AudioPixel.
 
ZAC
 
Per quanto riguarda Audiopixel, avevo iniziato a studiare qualcosa ma sono 
piuttosto fermo, qui alcuni riferimenti su articoli di ricerca: 
 
https://groups.google.com/d/msg/it.hobby.hi-fi/L0CLHl5F2wk/5hvIi5PgAwAJ
 
 
In questa pubblicazione: 
https://www.ece.cmu.edu/research/publications/2002/CMU-ECE-2002-001.pdf
 
citano anche dei file audio dimostrativi con suoni generati dagli 
altoparlanti digitali, quando avrò un po' di tempo da dedicarci mi 
piacerebbe trovarli per capire almeno a che punto sono arrivati. 
 
Ciao 
 
Mimmo

 con suoni generati dagli altoparlanti digitali[...]
 
  - Molto utile, grazie. Aggiungo questo:
https://www.ece.cmu.edu/~mems/pubs/pdfs/wiley-vch/cmos-mems/0214_neumann-2005.pdf
 
 
 
https://www.google.it/search?q=cmos-mems+micro+speakers
 
https://www.google.it/search?q=cmos-mems+microspeakers
 
https://www.google.it/search?q=cmos-mems+%22micro+speakers%22
 
 
  (Sono anche microfoni.)
 
  C'è da dire che, scendendo dalla scala micro a quella nano, si può
inizare a usare la forza atomica al posto di sospensioni e membrane.
(Oddio: in effetti si ritrovano sue manifestazioni anche nella scala
  "macro", ad esempio nella tensione superficiale dei liquidi).
 
E che quindi, in prospettiva, come accennavo, si potrebbero svincolare
gli audio pixel dal chip e proiettarli nello spazio dell'ambiente.
E, nel momento in cui cominciano a essere parecchi miliardi, si può
iniziare a fare qualcosa del tipo ologramma sonoro in tempo reale.
 
  ..Ma andiamo per gradi.
 
Forse, dopo qualche decennio, sono arrivati alla svolta commerciale,
come sembra abbiano più volte dichiarato questi qua dell'"audio pixels".
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