SubTec
Introduzione
L’idea di base è quella di realizzare un subwoofer amplificato abbastanza polivalente, da poter utilizzare sia in un impianto strettamente audio che in un impianto multicanale indirizzato all’audio-video. Per convinzioni personali i due impianti sono e devono restare distinti, nulla vieta però di cercare di realizzare un qualcosa che possa essere adattato ad entrambi gli utilizzi. Inoltre volevo avere la possibilità delle classiche regolazioni (livello, fase, taglio) per consentire un valido interfacciamento con vari ed eventuali partner (vedi LittleFostex, Hydra..).
Per fare un esempio pratico, il
validissimo Trentino ha qualche limitazione per quanto riguarda l’estensione:
no, non quella verso il basso, ma verso l’alto, visto che per come è realizzato
forma un passa banda che, negli utilizzi normali va molto bene, ma ad esempio
non è adatto ad essere accoppiato a satelliti di piccole dimensioni, col
rischio di lasciare scoperta una importante fascia di frequenze.
In ogni caso, avevo un ottimo sub
della Tec-Vifa, il PL22 BL, nato per uso car, ma che è adattissimo ad essere
utilizzato in casa vista la bassa frequenza di risonanza, da utilizzare a
questo scopo. Il primo passo della realizzazione è stato quello di effettuare
qualche simulazione per verificare il caricamento più adatto alle esigenze;
successivamente è stato sviluppato un prototipo per verificare la correttezza
della strada intrapresa.
Il Progetto
Le caratteristiche del Tec PL22 bl
sono riprese dal datasheet fornito dal produttore:
purtroppo l’altoparlante non è più in produzione. Per amplificare l’altoparlante ho scelto il modello Ciare Ysa100, piuttosto versatile e con i controlli che cercavo, e che riesce ad erogare circa 100 watt su 4 ohm, forse non tantissimi ma sufficienti; occhio però all’abbinamento di questo modulo con sub da 8 ohm di impedenza, o con satelliti parecchio efficienti, il risultato potrebbe non essere equilibrato.
Sul tipo di caricamento e le dimensioni della cassa la partita è ancora aperta: quella che si vede nelle immagini è al momento un prototipo che ho realizzato per verificare la bontà delle scelte ed i vari punti da correggere. L’obbiettivo è ovviamente massimizzare l’estensione verso le basse frequenze realizzando un oggetto compatto e senza ottenere code. La cassa in questione è un classico bass-reflex, 23.5 lt reali che diventano circa 22 visti da woofer, considerando che il modulo amplificatore occupa circa 2.5-3 litri e ho messo uno strato di assorbente poliuretanico su tutte le pareti del mobile che aumenta il volume virtuale di un fattore di circa 1.2.
Sono arrivato a questa scelta dopo varie simulazioni; scartata la cassa chiusa perché non forniva una sufficiente estensione ed il carico simmetrico perché comunque l’estensione in alto è limitata dalla cassa ed io volevo che fosse solo il filtro passabasso dell’amplificatore a gestirla, mi sono concentrato su varie dimensioni/accordi, di cui riporto qualche grafico fatto con WinIsd; le possibili combinazioni sono infinite, alcune vanno bene, altre meno ed il tutto dipende dal risultato che si vuole ottenere:
In arancio viene riportata la risposta simulata del Tec in 22 litri accordato a 34hz, con un tubo di accordo di 57mm di diametro per 254mm di lunghezza. In giallo la risposta con 32 litri accordati a 30hz ed in verde la risposta con 32 litri accordati però a 33hz, con un tubo lungo 220mm e 174mm rispettivamente. Di seguito i ritardi di gruppo, una sorta di misura della sensazione di “lentezza”, impropriamente definita, della gamma bassa:
La curva arancione è quella più lineare delle tre, indice che la non ci sono frequenze che presentano un ritardo notevolmente maggiore rispetto alle altre. Nelle altre 2 curve sono esaltati i picchi, in un caso a 30 e nell’altro a circa 34 hz, in cui il ritardo è sensibilmente maggiore rispetto alle altre frequenze. Per far un esempio, si può verificare che lo stesso altoparlante, montato in una cassa chiusa di circa 20 litri, presenta una curva di ritardo di gruppo decisamente più lineare:
Bisogna considerare che il diametro di 57mm del tubo è abbastanza risicato, soprattutto utilizzando volumi elevati, e rischia di generare dei soffi ad alte potenze, per cui è meglio o aumentare il diametro o utilizzare per lo meno condotti con flange stondate. Nel mio caso ho fatto varie prova, da cui l’aspetto un po’ “disastrato “ visibile nelle immagini, ed ho utilizzato un condotto a sezione conica, in modo da diminuire la lunghezza ed il rischio di soffi, che al momento sembra abbastanza limitato.
Costruzione
Il mobile è stato realizzato in Mdf da 19mm; non ho utilizzato rinforzi interni e l’amplificatore è montato direttamente sulla cassa. Le dimensioni esterne sono 32 x 31 x 33.5 cm, non sono basate su concetti astrologici e va comunque bene qualsiasi misura purché il volume interno rimanga quello calcolato. Come si può vedere in figura ho sistemato il woofer sulla faccia inferiore, ed ho utilizzato dei piedi per distanziare sufficientemente questo dal pavimento. Ridurre eccessivamente questa distanza porta ad un caricamento del woofer con un picco nella risposta al di fuori della gamma di utilizzo che risulta udibile e fastidioso.
Risultato
Dopo aver realizzato questo primo “prototipo”, l’ho messo “sotto torchio” per evidenziare i limiti sui quali lavorare e migliorare il progetto. Il suono è piuttosto profondo e privo di code, ben modulato e capace di fornire, se richiesto, un bel pugno nello stomaco (ma solo nella visione dei film...), anche se la cassa è relativamente piccola la f-3 si attesta all’incirca sui 37-38 hz effettivi, che è comunque un discreto risultato, considerando che anche l’ambiente aiuta a rinforzare le frequenze al di sotto di questa. Con i comandi dell’amplificatore si adatta ai più variegati compagni di lavoro, insomma un piccolo grande sub che risente poco del posizionamento vicino ad una parete, probabilmente proprio grazie al fatto che ha un’estensione non da primato (ma non negli angoli, l’incremento è eccessivo), e risente anche di una costruzione non rigidissima, che fa sprecare un po’ di watt, ed è un peccato...
Mentre sto ancora decidendo se fare modifiche a livello di accordo e dimensioni della cassa, sicuramente ho già elle modifiche da apportare a livello costruttivo. Nella prossima “release” sicuramente il woofer non sarà più affacciato verso il basso, gli svantaggi sono più dei vantaggi; il woofer non ha un’estensione alle frequenze medie tale da rendere necessario un ulteriore filtro passa basso “naturale”.
Inoltre la cassa sarà realizzata in modo decisamente più rigido, le pressioni e vibrazioni generate da un buon subwoofer sono tali da rendere necessaria una realizzazione a prova di bomba, con traverse interne di collegamento tra le facce opposte e spessori decisamente maggiori, per ottenere i quali utilizzerò un doppio strato di Mdf. Il tubo di accordo sarà dimensionato diversamente per ottenere anche una facile modifica dell’accordo, variandone le dimensioni: anche se si cerca di ottimizzare il risultato che le simulazioni, la possibilità di avere uno strumento in più per modificare il risultato è sempre utile, per non dire necessaria.