Per fare sì che due segnali possano annullarsi a vicenda, occorre che gli stessi siano correlati: ciò significa che le rispettive forme d’onda visualizzate sull’oscilloscopio devono corrispondere (ovvero, devono avere la stessa forma) ed essere in opposizione di fase (i massimi di un’onda si trovano in corrispondenza dei minimi dell’altra). Due segnali non correlati sarebbero immuni sia allo sfasamento, sia all’inversione di polarità.
Consideriamo due toni puri (un tono puro è un’onda sonora perfettamente sinusoidale, caratterizzata totalmente dai tre parametri ampiezza, frequenza e lunghezza d’onda) entrambi con uguale ampiezza, ma uno con polarità invertita.
Invertendo la polarità di un segnale se ne inverte il segno e sottraendo uno all’altro si ottiene come risultato zero, che è zero su scala lineare, ma corrisponde a meno infinito (- ∞) in dB sulla scala logaritmica.
Se prendiamo le stesse due onde sinusoidali, applicando a quella con la polarità invertita un’attenuazione di 1 dB, dopo aver effettuato la sottrazione non si avrà 0 come risultato e la cancellazione passa da meno infinito (- ∞) a -20dB. È bastato un solo dB di attenuazione per ottenere una differenza notevole nella cancellazione.
Questo è quello che si verifica mantenendo la perfetta opposizione di fase ma variando il livello. Cosa succede se si mantengono invariati i livelli ma non la perfetta opposizione di fase?
Prendiamo di nuovo le nostre onde sinusoidali, conserviamo l’inversione di polarità applicata a una delle due oltre a spostarla di 10° a destra. Anche in questo caso non otteniamo più zero come risultato e la cancellazione passa da meno infinito (- ∞) a -15 dB. Questa è la conferma che per ottenere la cancellazione perfetta (- ∞) i nostri segnali devono essere correlati, con livello perfettamente allineato e in perfetta opposizione di fase.
Tutto questo, sulla carta. Nella pratica è raro addirittura che una coppia di diffusori, stessa marca e modello, nuovi di zecca, sia perfettamente bilanciata alla prima installazione, o resti bilanciata nel tempo: una tolleranza del 10% in una resistenza incide per 1 dB e occorre considerare tutte le numerose componenti di un diffusore.
Abbassando le aspettative e puntando a risultati moderati, come possono esserlo 15 dB di cancellazione, immaginiamo di trovarci al centro di un ciclone in perfetta tranquillità. Se paragoniamo la nostra simulazione ad un ciclone, ci ritroviamo con una rappresentazione a forma di imbuto che, alla base, presenta la cancellazione massima, con livelli perfettamente allineati e perfetta opposizione di fase. Quando una di queste due condizioni non viene più soddisfatta, si risalgono le pareti dell’imbuto, dove abbiamo una cancellazione minore. Consideriamo di dividere l’imbuto a metà con un piano orizzontale, ad un livello corrispondente a -15 dB di cancellazione. La sfida ora è quella di rimanere al di sotto del piano di divisione e per farlo occorre che i livelli siano abbinati con tolleranza di +/- 1,5 dB e lo sfasamento corrisponda a +/- 10° o meno.
Anche i più grandi tecnici del suono abbassano le proprie aspettative sul campo e, invece di rincorrere la cancellazione perfetta (pensiamo al caso di un array di subwoofer) puntano a raggiungere almeno 15 dB di cancellazione. Risultati inferiori portano a rivedere la progettazione ma 15dB sono fattibili e rappresentano un ottimo risultato.
