THEORY+DFX+V3: Mono VS Multifrequenza

Facciamo un po’ di chiarezza sulla questione “Mono VS Multi Frequenza“…

Per capire meglio quando è preferibile usare una e quando tutte e tre le frequenze, è necessario sapere come il V3 (ma prima di lui il DFX) funziona in modalità multi frequenza.

Il brevetto White’s di Mark D. Rowan (“Method and apparatus for distinguishing metal objects employng multiple frequency interrogation” – US 6.879.161 B2) prevede che in caso di utilizzo di 2 o più frequenze, il trattamento dati avvenga sul cosiddetto segnale COMPOSITO ovvero ottenuto dalla combinazione degli “n” segnali rivenienti dalle “n” frequenze impiegate (nel caso DFX, n=2… in quello Spectra V3 n=3). Questa combinazione non è però una semplice somma dei segnali ma segue un interessante e intelligente algoritmo:

1)      Se il segnale è uguale per tutte le frequenze, IGNORA IL VALORE…
2)     Se il segnale è diverso, UNISCI I RISULTATI NEL SEGNALE FINALE COMPOSITO.

Perché questo sistema? Perché, come ho già trattato in un articolo riguardante la cosiddetta “signal subtraction”, si è notato che “PIU’ O MENO” tutte le frequenze reagiscono allo stesso modo nella parte NEGATIVA della scala VDI, ovvero in quella parte che riguarda la risposta a target ferrosi, ivi compresa la MINERALIZZAZIONE FERROSA DEL TERRENO!

Mmmm… Ma non è che questo sistema di combinazione dei segnali ha anche a che fare con il bilanciamento del terreno ? ESATTO!!! E’ proprio così! Se notiamo che le varie frequenze ritornano un segnale sempre “sostanzialmente” identico, al 99.9% significherà che abbiamo a che fare con un target ferroso o con il segnale riveniente dalla mineralizzazione ferrosa del terreno. Per contrastare appunto questo fenomeno (ovvero la mineralizzazione ferrosa) la White’s ha pensato ad un semplice “trucchetto”:

1)      Rileva la risposta alla mineralizzazione di ogni singola frequenza…
2)      Verifica che siano “più o meno” identiche…
3)      Allinea le risposte delle n frequenze e farle diventare uguali (SIGNAL SUBTRACTION!)
4)      Fa in modo che, in base all’algoritmo sopra indicato… Queste, dato che sono uguali, VENGANO IGNORATE!

Fermatevi un attimo a riflettere e vi renderete presto conto che questo tipo di gestione della multi-frequenza lega la SENSIBILITA’ del metal detector alla DIVERSITA’ DEL SEGNALE RIVENIENTE DALLE SINGOLE FREQUENZE UTILIZZATE. Più sono diverse le risposte, più il segnale composito evidenzierà il target rilevato.

Ahimè, il sistema di realizzazione del segnale composito non è immune da possibili problemi. Innanzitutto è sempre possibile che alcuni dati si perdano a causa della SOMMA CON ALGORITMO. Questo ovviamente pregiudicherà un l’efficienza della resa del multifrequenza in termini di sensibilità complessiva rispetto all’utilizzo in monofrequenza.  Secondo poi, a causa delle limitate risorse energetiche di cui il metal dispone, la potenza complessiva di trasmissione deve essere ripartita in modo uguale per le diverse frequenze, comportando poi, in fase di creazione del finale composito, un segnale in un certo senso “meno amplificato” .

Per farvi capire meglio cosa accade nel V3 e nel DFX, immaginate che la potenza massima COMPLESSIVA di trasmissione sia pari a PC=100%….

ATTENZIONE!!! I valori qui riportati non sono in valore assoluto ma sono espressi sottoforma di percentuale. Questo per dire che la potenza complessiva=100 del V3 non è uguale alla potenza complessiva=100 del DFX. E’ ben noto infatti che la quantità IN VALORE ASSOLUTO trasmessa dal V3 è ben superiore a quella del DFX!

Caso SPECTRA V3 MODALITA’ MONOFREQUENZA:

POTENZA FREQUENZA BASSA 2.5KHZ (PB) = 100/100
Oppure…
POTENZA FREQUENZA MEDIA 7.5KHz (PM) = 100/100
Oppure
POTENZA FREQUENZA ALTA 22.5KHz (PA) = 100/100
—–
POTENZA COMPLESSIVA: PB=PC=100 oppure PM=PC=100 oppure PA=PM=100

Caso DFX MODALITA’ MONOFREQUENZA:

POTENZA FREQUENZA BASSA 3KHz (PB) = circa 50-60/100
Oppure…
POTENZA FREQUENZA ALTA 15KHz (PA) = circa 50-60/100
—
POTENZA COMPLESSIVA: PB=PC=circa 50-60 oppure PA=PM=circa 50-60

Nota: Nel V3, in modalità Monofrequenza, TUTTA l’energia è riservata alla singola frequenza selezionata. In questo modo si otterrà il massimo risultato possibile per ogni tipologia avendo la possibilità di impiegare il 100% delle risorse senza alcun compromesso. Nel DFX invece, l’energia riservata alla singola frequenza è pari invece a circa il 50-60%. Ecco perché il DFX in modalità monofrequenza risulta MOLTO MENO performante rispetto alla stessa modalità per il V3.

Caso SPECTRA V3 MODALITA’ MULTIFREQUENZA:

POTENZA FREQUENZA BASSA 2.5KHZ (PB) = 33.3/100
POTENZA FREQUENZA MEDIA 7.5KHz (PM) = 33.3/100
POTENZA FREQUENZA ALTA 22.5KHz (PA) = 33.3/100
—
POTENZA COMPLESSIVA: PB+PM+PA=PC=100/100

Caso DFX MODALITA’ MULTIFREQUENZA:

POTENZA FREQUENZA BASSA 3KHz (PB) = 50/100
POTENZA FREQUENZA ALTA 15KHz (PA) = 50/100
—
POTENZA COMPLESSIVA: PB+PA=PC=100/100

Nota: La potenza complessiva è data dalla somma aritmetica delle tre frequenze che hanno, ognuna, un terzo delle risorse a disposizione. Va da se però che una segnale investigato con 1/3 della potenza non sarà MAI equivalente a quello riveniente dall’applicazione del 100% della potenza portando quindi ad una perdita di performance generale intorno al 5-10% (variabile a seconda del mutare di numerosi fattori). Ecco perché, sia per il DFX che anche per il V3, nel caso dell’utilizzo in Multi-frequenza avremo una performance, in termini di SENSIBILITA’ GENERALE, leggermente inferiore a quella ottenuta in monofrequenza. Dobbiamo però  ricordare che mentre il DFX può operare SOLO in “multi-frequenza con salt-compensate”, bilanciata contemporaneamente sia per mineralizzazione ferrosa che salina e, per questo, con un leggero calo di sensibilità globale, il V3 può lavorare sia in questa modalità sia in multi-frequenza “NO SALT” , bilanciata solo verso la mineralizzazione ferrosa e quindi con una migliore performance su terreni non salinizzati. Tutto ciò, oltre ad una scelta più oculata delle frequenze, una potenza in valore assoluto sensibilmente maggiore, la possibilità di avere un TX BOOST, una migliore gestione del segnale fanno risultare le performance GENERALI (sia in mono che in multifreq) del V3 nettamente superiori a quelle del già ottimo DFX.

Ribadisco però, e con questo concludo, che in ogni modo la sensibilità del V3 (e anche del DFX) risulta migliore in monofrequenza che in multifrequenza. Discorso invece assai diverso è la qualità della discriminazione tra i due modi operativi. Rimando ad un prossimo articolo l’approfondimento di questo aspetto.

Happy MonoVsMulti Hunting!

Bodhi3