Adhara
Descrizione dell’obiettivo
Le
casse sono state studiate e realizzate con lo scopo di sonorizzare un ambiente
di circa 35mq, in maniera sufficientemente completa. Gli obiettivi perseguiti sono i seguenti:
-
Utilizzo di 2 sole vie, il classico woofer+tweeter;
-
Una buona presenza ed estensione in gamma bassa;
-
Buona dispersione;
-
Immagine stabile e sufficientemente estesa;
-
Un buon equilibrio timbrico.
Il
progetto è stato realizzato con un certo occhio per limitare le rifrazioni,
mentre sono stati considerati di secondaria importanza la tenuta in potenza e
l’efficienza, vista la destinazione d’uso, oltre alla ricerca di un dettaglio e
focalizzazione esasperati.
Componenti utilizzati
I componenti utilizzati sono i classici ”componenti nel
cassetto”; però sono stati scelti perché comunque sono capaci di garantire
delle buone prestazioni in linea a quanto preposto. Il midwoofer
è un modello da 17cm della Davis
Acoustics, il KLV
|
Re |
6.10hm |
|
Fs |
46.42 Hz |
|
D |
128.00 |
|
Qms |
2.20 |
|
Qes |
0.49 |
|
Qts |
0.40 |
|
Bl |
6.78N/A |
|
L1K |
0.85 mH |
|
Ms |
|
|
Vas |
|
|
dBSpl |
89.60
dB |
|
Cms |
0.93
mm/N |
Per gli scopi in
oggetto, è particolarmente interessante la massa mobile non troppo elevata, al
contrario della frequenza di risonanza.
Il tweeter è un Macrom
MDT 100 S, comprato usato (era montato su una coppia di casse in sostituzione
del modello originale); una volta tolta la griglia metallica, si è
rivelato molto simile al vecchio Morel mdt 30. La stessa Macrom, pur
contattata, ha fornito come unica indicazione solo che il modello in questione
è uscito di produzione nel ’91.
La cupola è in
seta trattata da 28mm e fa uso di ferrofluido,
cosa ben visibile dal grafico dell’impedenza, piuttosto lineare. Questo fatto,
unito ad una cupola relativamente grande, ha spinto l’utilizzo del tweeter nella speranza di poter utilizzare una frequenza di incrocio bassa, in modo da ottenere una dispersione
relativamente ampia e non incorrere nel primi fenomeni di break-up del woofer.
Procedure di calcolo
La prima fase
della progettazione è stata quella relativa al
caricamento acustico del woofer. Il caricamento
scelto è un classico reflex, visto che è piuttosto semplice modellare una
risposta adeguata ai proprio gusti; inoltre si trovano
in rete tanti programmi di simulazione che aiutano a decidere in che direzione
muoversi. Il programma utilizzato in questo caso è Winisd;
di seguito viene riportata la schermata della
simulazione:
Il volume interno è circa
La seconda fase riguarda la progettazione del crossover. Per fare questo è stato utilizzato il software
Speaker Workshop, unito ad un microfono e pre
microfonico Berhinger, sia per fare misure che per effettuare le simulazioni necessarie. I componenti sono stati quindi montati nella cassa definitiva,
e misurati direttamente nell’ambiente nel quale le casse sono destinate, nella
posizione definitiva (dopo varie prove e misure utilizzando posizioni
differenti, per verificare qual è l’interazione con l’ambiente). La scelta di
progettare il crossover direttamente sul posto, effettuando misure in ambiente e non in campo anecoico (per quanto simulato) oppure con qualche tecnica
particolare è stata fatta nella speranza di raggiungere una buona “coesione”
tra casse e ambiente. Così facendo si è notato una certa differenza tra i due
canali, nella gamma medio bassa, dovuta alla forte
asimmetria della posizione destinata alle casse, sulla quale però è difficile
intervenire.
La particolarità del tweeter
è che è stato posto sulla sommità della cassa senza la flangia; in un secondo
tempo è stata ricostruita una flangia, piuttosto piccola e non rotonda; la
flangia rotonda, crea una diffrazione che interviene ad un'unica frequenza, visto
che il bordo è sempre alla stessa distanza. In quest’ottica la scelta di una flangia un po’ meno
simmetrica è stata fatta per diminuire l’effetto, con un ulteriore
miglioramento posizionando del neoprene sulla superficie (non presente nelle
foto a corredo).
A seguire ci sono le risposte in frequenza del woofer e tweeter non filtrati:
Le misure sono state ovviamente smussate a
1/6 d’ottava per renderle leggibili. Per il calcolo della fase, visto
che SW non può misurarla con precisione, è stato utilizzato un programma
esterno.
Con il montaggio effettuato, il tweeter
ed il woofer hanno i centri di emissione
piuttosto allineati: il bordo superiore della cassa piuttosto smussato aiuta a
diminuire le diffrazioni del tweeter.
A questo punto è stato progettato il crossover;
l’obiettivo è stato quello di contrastare l’emissione in salita del woofer oltre i 300 hz, e poi
incrociarlo con il tweeter intorno ai 2200-2500hz, mantenendo le fasi vicine (se non sovrapposte).
Il crossover realizzato è in
quasi un terzo ordine elettrico su entrambi i lati,
con una frequenza di incrocio a 2400hz, per una pendenza acustica complessiva
vicina ad un quarto ordine Linkwitz-Railey; in questo
modo la gamma di sovrapposizione tra i due componenti è piuttosto limitata, con
possibile riduzione dei problemi causati alla distanza delle emissioni dei
componenti ed un aiuto al lavoro del tweeter anche se
la frequenza taglio probabilmente sarebbe potuta essere ancora più bassa, ma
ciò rendeva il suono meno pulito.
Sul woofer è montata una cella
RC, probabilmente più vicina ad un ulteriore passa basso smorzato da una
resistenza che ad una correzione dell’impedenza, ma comunque
con lo scopo di piegare lievemente l’emissione in gamma alta.
Nell’immagine successiva viene
riportata in nero la curva risultante, in blu e rosso le curve, ovviamente, di tweeter e woofer. Tratteggiate ci
sono le curve della fase, anche se non propriamente sovrapposte e che si
allontanano progressivamente.
Il grafici riportati qui sotto
rappresentano quattro misure fatte sulla cassa completa: la prima riporta il
grafico dell’impedenza, la seconda la risposta in frequenza misurata, in
ambiente, con il microfono a circa 1,5mt di distanza e a
L’impedenza non è particolarmente impegnativa, è sempre
maggiore a 7 ohm; la fase è compresa tra + e -40 gradi, ed è negativa dove il
modulo è comunque tra i 10 14 ohm.
La risposta in frequenza mostra un avvallamento più
accentuato rispetto a quanto simulato, dovuto anche a condizioni di misura non
certo uniformi con la misura dei singoli componenti;
comunque resta compresa in +-5db nella gamma audio, con la mediobassa
in leggera evidenza; alcune delle differenze in gamma bassa con la simulazione
sono imputabili al fatto che le misure sono state fatte su casse diverse in
posizioni diverse.
La misura del condotto mostra un picco a circa 1000hz, che comunque è a -35db con l’emissione massima, a
circa 40hz. Si sarebbe fatto sentire se in condotto fosse stato davanti? Forse
si, anche se non molto, sarà motivo di approfondimento.
Il quarto grafico riporta a confronto 2 misure, in asse
(rossa) e a 45° circa. Sono state fatte in momenti leggermente differenti,
quindi non è detto che le distanze siano esattamente le stesse; in ogni caso si
può notare che le due curve rimangono sostanzialmente vicine, anche alla
frequenza di incrocio.
Costruzione del mobile
La
cassa è stata costruita a partire da una precedente
realizzazione, rimasta inutilizzata, che prevedeva l’utilizzo dello stesso woofer. È stata comunque pesantemente modificata, per contenere il solo woofer. Per la forma, l’idea di fare una classica colonna è
stata presa in considerazione con l’obiettivo di limitare il più possibile il
ritorno delle riflessioni interne sulla membrana. Il rovescio della medaglia è
la risonanza che si crea dovuta alla frequenza con lunghezza d’onda pari alla lunghezza della colonna e multipli. Per evitare questo effetto, è stato utilizzato un doppio strato di
assorbente sul fondo; lo stesso fondo non è piano, ma inclinato di circa 45°,
in modo da eliminare le facce parallele. In questo modo si crea un doppio fondo
riempito, in questo caso, di lettiera per gatti. Oltre a questo è stato
realizzato un vano, alto circa 8-10cm, per contenere
il crossover e nel quale sono montati i connettori di
collegamento. Due coppie di cavi, passando all’interno della cassa, portano il
segnale al woofer e, tramite 2 ulteriori
morsetti, al tweeter.
Le
facce laterali sono state collegati da setti interni,
mentre il frontale è stato realizzato in mdf da
19+10mm di spessore, contro i 19 delle altre pareti. Le misure riportate nel
disegno sono interne, senza considerare lo spessore delle pareti.
Le
pareti interne sono state coperte di assorbente, in
parte con del classico bugnato a piramidi, in parte con della gomma piuma;
anche dietro al woofer, come sul fondo, è stato inserito
un doppio strato di assorbente.
Il
supporto per il tweeter è stato realizzato con un
semplice pannellino di mdf,
spesso 4mm; la larghezza del frontale è circa 8cm,
altezza 10cm, a cui il tweeter è stato incollato con
del silicone.
Il
condotto d’accordo, infine, è stato posizionato sulla
parete posteriore, anche se questa posizione può portare ad una eccessiva
interazione con la parete di fondo, ha però il vantaggio di diminuire
l’emissione di frequenze maggiori di quelle previste, cosa da non sottovalutare
visto che comunque il diametro è di 68mm. L’eventuale eccessiva esaltazione in
gamma bassa può essere corretta, una volta in ambiente, variando la lunghezza
o, eventualmente, inserendo dell’assorbente, cosa che in questo caso non è
stata necessaria.
Fotografie
La cassa in attesa di essere verniciata
Il crossover La
parte posteriore con il tubo d’accordo
L’interno,
visto dal basso, con la disposizione di parte dell’assorbente, prima
dell’inserimento del fondo.
Commento ai risultati
I risultati sono
positivi, per lo meno a gusto personale. Gli obiettivi
sono stati rispettati, sia da un punti di vista di misure, con una buona
linearità (in ambiente) ed un carico non certo difficile, sia in campo
“sonico”, con una notevole capacità di passare da un fruscio lieve e leggero ad
un impatto dinamico di una batteria in maniera piuttosto naturale, una gamma
bassa profonda e comunque piena, che da l’idea di un
altoparlante leggermente più “grande” di quello utilizzato il tutto con una
timbrica equilibrata. I diffusori in sostanza scompaiono, con una buona
legatura tra woofer e tweeter,
e propongono una sorta di palcoscenico che si sviluppa alle spalle delle casse,
non dotato di una profondità da primato ma sufficientemente ampio, e molto
piacevole, e questo anche utilizzando un economico lettore dvd
al posto di un più qualificato lettore cd. I giudizi ovviamente sono
soggettivi, anche se comunque resta l’aspetto positivo
di riuscire ad ascoltarle con piacere per parecchio tempo...