Perché una linea di trasmissione deve essere piena? La domanda è chiaramente provocatoria. Vi sono molti modi per sfruttare l'emissione posteriore di un altoparlante montato su di un pannello: - la si può confinare in una cassa chiusa in modo che il volume d’aria compreso in questo volume si comporti come una molla elastica applicata all’equipaggio mobile del trasduttore variandone opportunamente i parametri elettroacustici. Sospensione pneumatica. - la si può utilizzare per "attivare" un apposito risonatore costituito, nel caso più semplice e più comune, da un volume accordato per incrementare la risposta alle frequenze più basse. Bass reflex. - la si può lasciare libera di irradiare nell’ambiente dove è affacciato l’altoparlante. Dipolo. - la si può convogliare in un canale di sezione via via crescente in funzione della lunghezza per adattare l’impedenza acustica dell’altoparlante con quella dell’ambiente. Tromba. - la si può incanalare in un condotto di lunghezza opportuna in modo che fuoriesca nell’ambiente con un certo ritardo rispetto alla emissione anteriore e si sommi in fase con essa a determinate frequenze. Linea di trasmissione. Il concetto che sta alla base di quest’ultimo sistema è molto semplice ma la sua realizzazione è un poco più complessa: alla bocca del condotto devono uscire solo le frequenze che possano sommarsi in fase con quelle emesse direttamente in ambiente dall’altoparlante e che vadano a rinforzare la banda prescelta. Per far discriminare al tubo certe frequenze da altre si ricorre allo stratagemma di riempirlo di un apposito assorbente fibroso che permette il passaggio della sola gamma bassa. Classicamente si usa la lana di pecora a fibre lunghe o fibre sintetiche di caratteristiche simili quale ad esempio il dacron Hollofil®. L’assorbente induce inoltre una sorta di allungamento fittizio della linea a causa dell’attrito aerodinamico fra aria e fibra. Questo effetto è assai gradito dal progettista poiché a parità di lunghezza d’onda può utilizzare linee più corte e quindi meno ingombranti. Il rovescio della medaglia è costituito dal fatto che la emissione alla bocca del condotto è di livello considerevolmente più basso della emissione principale proprio a causa dell’assorbente e a causa della lunghezza della linea. L’agognato rinforzo alle basse frequenze è quindi contenuto. La pendenza di attenuazione lato basse frequenze per un sistema siffatto è dell’ordine dei 12 dB/oct. o anche meno e questo, assieme alle normali condizioni di irradiazione in ambiente domestico dona all’ascoltatore una sensazione di profondità del registro grave notevole. Togliendo l’assorbente il rinforzo in gamma bassa è assai più gagliardo ma dalla bocca del tubo escono anche frequenze ritardate dalla linea in modo da essere in controfase con quelle emesse dall’altoparlante e si assiste così ad un tipico filtraggio a pettine nell’emissione complessiva. Nel caso si voglia realizzare un subwoofer questo effetto può essere inizialmente trascurato a fronte di una livello delle basse frequenze che può essere di vari dB superiore a quello nominale dell’altoparlante utilizzato. Le frequenze che non interessano vengono cancellate all’origine con un filtro attivo di consistente pendenza. Un esempio di tale modo di procedere è il cannone per i bassi della Bose (Bose Acoustic Wave Cannon) che forse qualcuno ha visto in azione in qualche discoteca. In realtà si tratta di un sistema nel quale entrambe le facce del trasduttore sono caricate da linee di trasmissione di lunghezza diversa e scelta in modo da ridurre le reciproche interferenze distruttive: se le linee fossero eguali emetterebbero le stesse frequenze ma in controfase essendo affacciate sullo stesso altoparlante ma da lati opposti e l’emissione complessiva sarebbe teoricamente nulla. Consideriamo la porta della linea: classicamente questa coincide con la sezione terminale del labirinto e quindi di sezione all’incirca pari ad essa. In questo caso si considera per essa una impedenza di radiazione pari a quella di una superficie circolare equivalente su di una parete infinita e rigida. Cosa succede se si varia il diametro della porta? Il circuito equivalente (figura 1, 2) è composto da una induttanza in serie alla impedenza di radiazione di entrambe le facce della porta (quella interna e quella esterna nel caso che la lunghezza della porta non sia nulla). , Dove La è l’induttanza acustica della porta, Zrad è l’impedenza di radiazione di un pistone circolare su di un muro di dimensioni infinite ed infinitamente rigido, J1 e H1 sono le funzioni di Bessel e di Struve del primo ordine, r0 è la densità dell’aria, lp e Ap sono la lunghezza e l’area della porta, k=2pf/c con f la frequenza e c la velocità del suono in aria. Fatti i conti si evidenzia come variando la sezione di uscita della linea si varia non solo l’intensità dell’emissione ma conseguentemente anche la risposta in frequenza oltre che il carico visto dall’altoparlante. Evitando di fare qualche pagina di utilissimi scarabocchi consideriamo il programma di simulazione delle linee di trasmissione di Bullock per visualizzare il fenomeno. In figura 3 e 4 sono riportate le stampe di due schermate con i relativi dati utilizzati per la simulazione. L’altoparlante e la linea considerata sono all’incirca quelli utilizzati in Nausicaa. Il programma di Bullock permette di considerare condotti cilindrici o conici ovvero di sezione progressivamente decrescente. La figura 3 riporta la risposta (presunta) di una linea cilindrica mentre la figura 4 riporta quella di un condotto di eguale lunghezza ma di sezione di uscita pari ad 1/8 dell’area del trasduttore considerato. Le differenze sono evidenti. E’ necessario puntualizzare che la simulazione di figura 4 non è congruente con il caso pratico in questione perché la linea usata per Nausicaa è abbastanza diversa avendo solo la porta di sezione pari ad 1/8 dell’area dei woofer. Inoltre la distanza fra bocca ed altoparlante non è trascurabile come supposto dal programma e l’effetto in gamma medio alta è consistente limitando l’effetto del filtraggio a pettine ben visibile nelle figure. La porta modifica sostanzialmente la risposta in gamma mediobassa permettendo una considerevole estensione verso il basso a parità di lunghezza. La dimensione della porta va scelta con oculatezza ricercando il giusto compromesso fra estensione e sensibilità. Inoltre una certa quantità di assorbente va comunque usata per ridurre le riflessioni interne e la risonanza fondamentale del condotto che è proprio quella famosa a mezz’onda: ; in questo caso fs@140 Hz con cl la velocità del suono nella linea e l la sua lunghezza. Questo è forse il problema più grande di questo tipo di trasmission line: il sistema si comporta come un risonatore "amplificando" considerevolmente uno strettissimo intervallo di frequenze (tale picco è ben visibile in figura 4). Altro parametro importante è la sezione della linea: tale grandezza è proporzionale alla estensione ed alla dinamica del registro grave del sistema come pure al fattore di merito del risonatore associato: consideriamo come esempio le canne d’organo. Come si impara nei corsi di fisica una colonna d’aria in un condotto cilindrico aperto su entrambe le facce parallele risuona ad una frequenza la cui lunghezza d’onda è circa la metà della altezza della colonna ed alle armoniche superiori. Quello che non si insegna normalmente è che la capacità di risuonare alle armoniche superiori dipende dal diametro del condotto tant’è che in un organo sono presenti canne di lunghezza pressoché eguale ma di sezione diversa dotate di timbro ed intonazione diversi. Ad esempio una dulciana ha un diametro inferiore ad una principale dolce (dal timbro brillante e potente tipico dall’organo) ed é dotata di un suono dolce e sottile del tipo di quelli degli strumenti a corda proprio per la sua capacità di risuonare alle armoniche superiori della nota fondamentale (e difatti le corde tese che fanno?). Insomma quello che pesa sono le perdite di energia per la viscosità dell’aria (trascurando quelle per conduzione termica verso le pareti e per irraggiamento alla porta) quindi un condotto grande è un risonatore efficiente alla fondamentale ed alle prime armoniche. In figura 5 è riportata la risposta alla porta, misurata in campo vicino: ben visibile è il picco a 140 Hz ed ancora percepibile è quello relativo alla seconda armonica, dopo di che l’emissione decresce rapidamente. Colgo l’occasione per far notare come la lunghezza di una colonna d’aria oscillante è leggermente diversa da quella fisica del condotto e varia, leggermente, al variare della frequenza. E’ anche per questo che i costruttori di organo prevedono una fascia di accordatura alla estremità della canna e poi vi ricorda nulla l’end correction di beranekiana memoria? Una linea di trasmissione è un sistema complesso ma in un certo qual modo questa complessità torna utile al progettista che può meglio adattarla ai suoi scopi: in questo kit volevo dimostrare che è possibile costruire un mobile di volume ridotto simile a quello che sarebbe stato occupato da un medio diffusore da scaffale su apposito piedistallo. Alla prova dei fatti poi il volume interno lordo della linea è di circa 47 litri non molto lontano dai 41 necessari ad accordare gli altoparlanti scelti in un bass reflex di tipo B4 (Ra=0.3 W per trasduttore, Ql=4, fs=51.7, f-3=53.8). Il disegno della linea è visibile in figura 6. La sezione è decresce moderatamente con la lunghezza partendo da un’area pari a circa 1.8 Sd per arrivare a circa 1.3 Sd (Sd è l’area dei trasduttori usati). La porta è costituita da una apertura circolare di superficie 1/8 Sd. Considerando come inizio un punto equidistante fra i due woofer la linea è lunga circa 1.25m. La porta dista da tale punto circa 60 cm ovvero metà della lunghezza del condotto. Nel gomito ho voluto tenere la sezione costante per limitare, anche se in minima parte, le perdite dovute alla rotazione del flusso. L’assorbente è di due tipi: poliuretano a celle aperte a base poliestere da 30 kg/m3 in pannelli da 2 cm di spessore e fibra acrilica di quella che si usa per riempire i cuscini o i materassi. Per chi non lo sapesse questo è un tipo di dacron. Il poliuretano ricopre i lati interni alla linea del pannello inclinato e le pareti laterali nella zona degli altoparlanti, la fibra, in quantità di circa 60 gr è posta fra i woofer. Un batuffolo da circa 15 gr è messo appena prima della curva della linea. E’ possibile variare la quantità di assorbente per adattare la quantità di frequenze gravi al proprio ambiente e/o ai propri gusti. In realtà si può procedere solo in attenuazione perché la quantità usata è la minima indispensabile, a mio giudizio. Comunque per chi volesse avventurarsi su questa strada consiglio di aggiungere fibra (che ha il grosso vantaggio di costare poco @ £12000 al chilo!) a passi di 50 gr alla volta lungo il condotto. Non è stata usata nessuna camera di disaccoppiamento tra woofer e linea perché ho voluto mantenere il disegno del mobile il più compatto e lineare possibile e quindi semplice da realizzare. Inoltre l’uso di tale camera va valutato e studiato con molta attenzione per non introdurre attenuazioni nella gamma bassissima e ridurre la banda di frequenze riprodotta dalla porta. In questo progetto le precauzioni prese per limitare l’effetto di filtraggio reciproco fra l’emissione diretta e quella della linea sono state ritenute sufficienti. Le pareti interne del mobile sono state trattate con vernice antirombo per sigillare eventuali fessure e rifinire sommariamente il tutto. Lo spessore medio è dell’ordine di 2 mm e quindi non sortisce alcun apprezzabile effetto smorzante sulle tavole di MDF.

Gli altoparlanti I woofer non sono stati assolutamente scelti fra quelli con parametri elettroacustici ritenuti comunemente adatti all’uso in linea di trasmissione ovvero la scelta non è stata ottimizzata sul caricamento che avevo deciso di utilizzare. Volevo dimostrare che anche altoparlanti dal fattore di merito usuale (» 0.3) e volume acustico equivalente relativamente (ai componenti da 6") elevato (Vas @ 38lt) potessero essere utilizzati in trasmission line proprio in virtù della versatilità di questo tipo di accordo. Sfogliando il catalogo Audax 1993 avevo notato alcune cose assai importanti per un autocostruttore: la dovizia di dati fornita, il fatto che la risposta dei trasduttori dai 16 cm in su fosse rilevata con l’altoparlante montato su di una cassa di volume opportuno (e chiaramente indicato assieme alle tre dimensioni del mobile), la presenza del grafico della risposta all’impulso e del decadimento temporale. Una vera pacchia per chi, come me, è spesso costretto a rincorrere ripetutamente il distributore italiano per avere i parametri elettroacustici e le curve di risposta in frequenza e modulo di impedenza di un prodotto conosciuto sulle pagine di Audioguida o scorto in qualche vetrina. Il catalogo Audax è in assoluto imperfetto ma costituisce un drammatico salto in avanti nella giusta direzione soprattutto nella edizione del 1994. Il modello HM170Z0, dopo un lungo ballottaggio con il modello di diametro superiore, è stato scelto proprio in virtù della sua ottima risposta all’impulso dovuta probabilmente alla costruzione della membrana: dalle scarne note riportate nel catalogo (questa non è una pecca, è la mia curiosità ad essere molto spesso un problema) e dalle informazioni ricevute viva voce dal signor Pesce, ritengo che il processo inizi dalla preparazione di un impasto di fibre di varia natura (carbonio e kevlar) e matrice polimerica. Successivamente questo "composto" viene depositato progressivamente su una forma, trattata con un opportuno agente distaccante, in rapida rotazione. Dosando opportunamente la velocità è possibile determinare esattamente lo spessore della membrana con continuità dal centro del cono ai bordi ispessendolo dove necessario. La rotazione, assieme a un processo di curing attentamente studiato e controllato, permette un allineamento delle fibre con le catene polimeriche e probabilmente di entrambe in direzioni volute. Il peso delle membrane dipende dalla quantità di "impasto" usato che avendo una viscosità relativamente bassa, è dosabile con estrema precisione e le tolleranze fra diversi esemplari sono così molto ridotte. Un simile processo costruttivo permette di produrre una struttura assolutamente mirata al tipo di sforzi che deve sostenere e, a parità di rigidezza, normalmente più leggera e più smorzata di una costruita con un materiale monocomponente. Nota: la famiglia dei materiali compositi è enormemente vasta ed in continua espansione, non va dimenticato però che il primo composito lo ha inventato madre natura: il legno. Il cordialissimo nonché paziente sig. Pesce della Res mi ha messo a disposizione ben due coppie di questo altoparlante e due coppie del HM210Z0 (totale otto woofer) per permettermi una valutazione diretta del prodotto e la scelta finale. Dalle misure fatte risulta un’ottima congruenza con i dati dichiarati e una similitudine fra componenti omologhi veramente rimarchevole. Non ho usato il 21 cm solo ed esclusivamente perché avrebbe portato a dimensioni finali del mobile eccedenti rispetto ai propositi iniziali, accettando a malincuore una riduzione nella estensione e nella dinamica dell’estremo inferiore. Il tweeter è il classico di casa Audax: TW034X0 ovvero l’ex HD 13 D34 H nell’ultima versione appena rivista. La fama di questo componente presso gli autocostruttori è veramente consistente per il suo suono e per il suo prezzo assolutamente non allineato con le sue prestazioni decisamente ottime. Si tratta, per chi non lo sapesse, di un trasduttore a cupola in tessuto trattato con bobina da 34 mm e un magnete ceramico dal diametro di 102.5 mm (un tale complesso è degno di un 13 cm a cono di ottima qualità). Tutto questo si traduce in una sensibilità media di circa 93 dB ed in una risposta all’impulso considerevole. Questo componente non utilizza ferrofluido nel traferro per raffreddare e smorzare la bobina mobile ed è per questo che la potenza applicabile è di "soli" 70 W con un filtro del secondo ordine con ft pari a 2500 Hz. La frequenza di risonanza si attesta in un intorno degli 800 Hz. Non si può fare a meno di immaginare cosa potrebbe accadere se si dotasse tale altoparlante di una camera di decompressione dietro il traferro e se si utilizzasse ferrofluido ... Ma chi sa che il futuro non ci riservi qualche piacevole sorpresa. Il fatto di utilizzare un tweeter a cupola da 34 mm induce qualche preoccupazione sulla dispersione del componente alle più alte frequenze ma l’andamento della risposta in asse crescente verso l’estremo superiore induce ad un moderato ottimismo e rimanda il giudizio conclusivo alla prova di ascolto. Nel corso del 1994 il HM170Z0 è stato ulteriormente migliorato, le variazioni dei parametri di Thiele-Small lo rendono ancora più adatto al tipo di caricamento usato mentre la risposta non si discosta da quella della prima serie.

Il crossover

Altra nota assai caratteristica di questo diffusore è il filtraggio utilizzato. Si volevano risolvere due problemi: 1) Compensare la caduta di sensibilità in gamma mediobassa che ha qualsiasi altoparlante quando è montato su di un pannello di dimensioni finite. Il fenomeno è dovuto al fatto che un trasduttore in questa situazione emette su di un semispazio tutte le frequenze la cui lunghezza d’onda è inferiore alla dimensione minore del pannello ed irradia su tutto lo spazio quelle le cui lunghezze d’onda eccedono consistentemente questa grandezza. Tale progressiva caduta inizia a circa f= c/2d e termina a f=c/5d, con c la velocità del suono e d la dimensione minore del pannello. In figura 7 è riportato il grafico di risposta in frequenza del woofer fatto dall’Audax ponendo l’altoparlante su di una cassa di 15 lt di volume e dimensioni del pannello frontale di 204x434 mm. Osservandolo il fenomeno è abbastanza chiaro. 2) Compensare l’avvallamento della energia acustica all’incrocio presente in quasi tutti i sistemai reali (vedi rif. 4). E’ il woofer superiore che è deputato a risolvere entrambi i problemi: esso lavora praticamente in parallelo con quello frontale alle frequenze medio basse riallineando il livello dell’emissione a quello che si ha dopo il kHz. Successivamente la sua risposta è progressivamente attenuata per limitare le interferenze distruttive in gamma media. Nell’intorno dell’incrocio la sua emissione torna ad aumentare per "equalizzare" la risposta energetica. Il suo livello in questo intorno è stato scelto all’ascolto. Tutto questo è molto facile a dirsi ma un pochino più difficile a farsi e molto complicato da simulare con il Cross. Confesso che il crossover è nato inizialmente con l’ausilio di penna, carta e ... calcolatrice ed è stato solo successivamente verificato, parzialmente, con il Cross. Con tale programma ho calcolato completamente il filtro per i trasduttori frontali. Successivamente ho quantificato e visualizzato la risposta che deve avere il woofer superiore per effettuare la prima compensazione. L’ultimo passo fatto con il Cross é stato la visualizzazione del buco energetico ed il calcolo della risposta passabanda di un ipotetico filler. Grafici alla mano ho poi calcolato la cella attenua banda serie che teoricamente meglio approssimava la risposta cercata. Tutto questo lavoro presuppone la conoscenza della dispersione del woofer ad angoli fuori dalla norma. Non avendo, inizialmente, nessuna misura ho dovuto fare delle ipotesi assai consistenti che, solo grazie alla bontà dell’altoparlante utilizzato, si sono rivelate verosimiglianti. A complicare ancora la simulazione v’è il fatto che i complessi magnetici del tweeter e del woofer superiore sono così vicini che si influenzano mutuamente. Il risultato macroscopico di tale vicinanza è un aumento della sensibilità del tweeter non ben quantificabile a priori anche per il fatto che i due altoparlanti sono mutuamente ortogonali. Non ho difficoltà a riconoscere che la prima versione del filtro, frutto di svariati arzigogoli mentali, aveva più di qualche problema. E’ stato necessario un consistente lavoro di affinamento per arrivare al risultato attuale. In figura 8 è riportato lo schema del crossover definitivo. Anche qui ho ricercato la massima semplicità possibile: woofer frontale e tweeter sono filtrati elettricamente a 12 dB/oct. La compensazione della parte induttiva della impedenza degli altoparlanti è stata necessaria anche per permettere il calcolo manuale delle celle aggiuntive non simulabili con il Cross oltre che per rispettare le pendenze ipotizzate in banda di transizione. Sul tweeter la curva di impedenza è parzialmente "spianata" dalla resistenza parallelo che compone il partitore resistivo. Il woofer superiore è blandamente filtrato verso l’alto da una sola induttanza perché all’ascolto questa è parsa la soluzione migliore. La cella attenua banda è stata scelta in configurazione serie per evitare pericolosi (per il finale) avvallamenti nel modulo di impedenza che già è sufficientemente ridotto dalla presenza di due trasduttori che lavorano in parallelo per un ampio intervallo di frequenze. La bobina posta in serie al tweeter serve a contenere l’andamento decisamente in salita verso le alte frequenze del componente e a raggiungere il risultato che all’ascolto più mi ha soddisfatto. Vorrei ora accennare ad un’altra possibile configurazione per i due woofer: è possibile con un apposito crossover porre i due trasduttori sotto la stessa cella di filtraggio ed ottenere egualmente il riallineamento in gamma medio bassa nonché una certa compensazione della emissione energetica in ambiente. Utilizzando trasduttori di impedenza nominale superiore ai 10 W (ad esempio gli ATL da 15 cm, vedi rif. 5) questi possono essere messi in parallelo, altrimenti si sceglierà la configurazione serie. Naturalmente bisogna giocare sulle distanze relative dei componenti e sulla loro dispersione. Un tale modo di procedere può essere conveniente in costruzioni in serie perché semplificando i cablaggi e riducendo il numero dei componenti del filtro si riducono i costi industriali del prodotto finito. A parte sono riportati i parametri misurati degli altoparlanti nonché quelli necessari per una simulazione con il Cross.

Le misure

Non è facile misurare un sistema che emette in direzioni ortogonali fra di loro o meglio è più difficile del solito ricavare indicazioni correlabili con le sensazioni all’ascolto. In questo caso vale più che mai la risposta a terzi d’ottava ricavata in ambiente. Tale misura è riportata in figura 9 è relativa a due diffusori contemporaneamente in funzione in ambiente e mostra un andamento progressivamente decrescente verso le alte frequenze. Di seguito si passa ad uno studio della linea riportando la somma delle emissioni dei due altoparlanti e la risposta alla porta naturalmente attenuata per renderla confrontabile in livello con le altre curve in figura 10. Queste misure sono fatte in campo vicino e la somma dei due woofer è stata fatta dopo aver ritardato l’emissione misurata dell’altoparlante superiore rispetto a quello frontale per rendere più verosimigliante il risultato. Pur con questo accorgimento tale somma ha validità fino a poche centinaia di Hz. Lo stesso discorso vale per il grafico di figura 11 dove le tre emissioni sono tutte sommate tenendo conto delle distanze e dei livelli relativi. Inoltre non si può tenere di conto l’effetto della vicinanza del pavimento alla uscita della linea e quindi anche la risposta in gamma bassa è falsata. Perché, si chiederà più d’uno, riportare misure falsate? La ragione è che da tali grafici è possibile ottenere molte informazioni una volta noti i limiti: ad esempio sulla natura e sulla intensità di interferenze reciproche. Difatti a circa 137 Hz è ben visibile il buco dovuto alla interferenza fra altoparlanti e risonanza fondamentale della linea. L’andamento del modulo e della fase della impedenza del sistema (figura 12) rivela un andamento piuttosto lineare e mai inferiore a 2.8 W. La fase si mantiene compresa fra i -54° e i +62° con i massimi ed i minimi associati a valori del modulo di tutta tranquillità. Be’ le Nausicaa non sono un carico facilissimo ma neanche impossibile per i moderni amplificatori. Quello che è ben più interessante da osservare è il primo picco nel grafico del modulo di impedenza: esso si trova a circa 17 Hz e una misura con inizio a 20 Hz lo avrebbe solo suggerito; il secondo massimo, che poi è quello assoluto, rivela che il quarto d’onda è effettivamente a circa 67 Hz e che quindi la velocità del suono nella linea e molto prossima a quella in aria. Il successivo massimo è quello a mezz’onda, circa 145 Hz, e rivela all’occhio esperto lo "smorzamento" del condotto. Da notare che misurando l’impedenza di un trasmission line è bene fissare l’inizio della misura prima dei soliti 20 Hz per non trascurare il primo dei due massimi che caratterizzano la linea di trasmissione un po’ come il bass reflex. Spesso, soprattutto in sistemi di concezione classica, tale alterazione della impedenza è assai smorzata e spostata verso gli infrasuoni tanto da poter, al limite, scomparire. Dai grafici pubblicati si ricava anche il limite inferiore riprodotto dal diffusore che è di circa 40 Hz. Un limite di tutto rilievo ma che certamente deluderà coloro i quali sono assai affezionati al mito del Grande Tubo Dispensatore di Profondissimi Bassi. Invito queste persone a ricercare sulla stampa specializzata misure (ben) fatte su linee di trasmissione e osservare con attenzione i grafici e le relative scale in ascissa ed in ordinata. Tale consultazione potrebbe rivelare loro consistenti sorprese. Ad ogni modo la frequenza minima riprodotta è un indice della quantità ma non della qualità della gamma bassa di cui è giudice insindacabile l’orecchio (possibilmente) umano. A parer mio non esiste IL sistema per riprodurre le basse frequenze ma solo la razionale scelta fra svariate tipologie da adattare alle specifiche esigenze di ogni progetto. Ma si sa: il mito è una sussunzione fantastica della realtà... La pendenza asintotica di attenuazione lato basse frequenze è teoricamente considerevole, circa 20-24 dB/oct ma in pratica è leggermente inferiore e la sua stima precisa difficoltosa. Il valore dovrebbe aggirarsi sui 14 dB/oct. La sensibilità del diffusore si aggira sui 91 dB abbondanti per canale in ambiente. La particolarità del sistema non permette una stima precisa in quanto tutto dipende più del solito dal locale di ascolto. Il dato canonico 2.83V/1m è di circa 92 dB. Molte delle misure riportate sono state fatte con la scheda Clio della italianissima Audiomatica di Firenze. Per una serie di fortunate circostanze ho potuto provare sia il mod. HR001 che l’ultima HR2000. I risultati, controllati a campione con l’analizzatore digitale della redazione, si sono rilevati consistentemente precisi e l’uso risulta pratico e veloce soprattutto nel caso della scheda dell’ultima generazione. Pubbliche congratulazioni e lodi nella certezza che si può ancora migliorare questo eccellente prodotto per renderlo imbattibile.

L’ascolto

E’ imbarazzante per il progettista descrivere il suono dei propri diffusori perché è facile e comprensibile che il lettore pensi ad una mancanza di oggettività ed ad una posizione di parte. A nulla vale la considerazione che è proprio chi lo ha disegnato e realizzato che conosce meglio pregi e difetti del manufatto. Inoltre questi diffusori non sono in vendita e l’interesse sarebbe per lo meno "platonico". Non sarò io a raccontarvi come suona Nausicaa ma Fabrizio Dell’Orso. Voglio solo aggiungere che non sono assolutamente soddisfatto del risultato raggiunto. Trattenete lo stupore, please. Le prestazioni raggiunte da Nausicaa sono di considerevole rilievo, paragonabili a ottimi prodotti commerciali del costo di almeno 4 milioni (scontati in negozio) e sopravanzano di varie lunghezze i difetti. La pubblicazione di questo kit avviene solo dopo che più di un componente della redazione ha espresso un giudizio favorevole sul suono delle Nausicaa. Sono proprio le qualità di questo diffusore che sospingono il progettista oltre, ad immaginare una nuova realizzazione che si avvicini sempre più al suo ideale, un cammino infinito verso una meta asintotica che si sa essere, a priori, irraggiungibile.

Note per la taratura e per la costruzione

E’ possibile adattare le Nausicaa al proprio locale di ascolto agendo opportunamente sulla linea e sul crossover: - presenza e brillantezza delle alte frequenze: bobina L5. Si può variare il valore della induttanza da 0 (esclusione) a circa 0.07 mH. Il valore della resistenza serie deve essere tassativamente 0.1 ohm. - gamma media: bobina L2. Aumentando o diminuendo il valore della induttanza si diminuisce o si aumenta l’intervento del woofer superiore. Il valore 0.35 mH va considerato come il centro dell’intorno di variazione. - Livello e smorzamento delle basse frequenze: variare la quantità di assorbente come descritto nel paragrafo "perché una linea di trasmissione deve essere piena?". Nel caso decidiate di realizzare questo diffusore acquistate trasduttori appartenenti allo stesso lotto di produzione (indicato sulle confezioni). Questo garantirà una selezione davvero rimarchevole. Non lesinate sulla qualità dei componenti del crossover: gli altoparlanti usati sono ottimi, non rovinate tutto con condensatori bipolarizzati e bobine avvolte con fili sottili su nuclei di lamierini di qualità infima. In Roma, presso le ditte: Selection Components, Via G. de Leva 13, Tel. 7840118 Zilli Audiosistem, Via Eugenio Checchi .14/16, Tel. 4393283 è disponibile un "pacchetto Nausicaa" ovvero tutto il necessario per la costruzione del filtro. La componentistica è al di sopra di ogni sospetto, le capacità (poliestere e polipropilene) sono selezionate e le induttanze costruite su misura proprio per questo kit. Il costo del pacchetto inoltre è inferiore a quello che si avrebbe acquistando i componenti singolarmente. Le dimenzioni riportate per i pezzi VII, IX e X (tabella 3) sono quelle massime, prima dell’incollaggio gli spigoli opportuni (vedi disegno, fig. 6) vanno tagliati per una perfetta adesione con i pannelli vicini. Da ultimo voglio ricordare che per i migliori risultati i trasduttori vanno montati a filo del pannello che li ospita tramite fresatura o pannelli riportati di spessore opportuno.

Many thanks to Un lavoro tanto lungo e complesso non può essere portato a compimento senza il consistente aiuto di più persone: ringrazio tutta la redazione di AudioReview perché senza il sostegno di mezzi, dal laboratorio alle orecchie dei singoli, le idee che questo prototipo incarna sarebbero rimaste sulla carta; il Sig. Pesce della RES la cui pazienza e disponibilità trascende ampiamente l’usuale; Mr. Marcello Grassi per la costruzione del mobile.

Luca Angelelli

Riferimenti

Induttanze L1 = 2x 1.2 mH, 0.3 W L3 = 2x 1.5 mH, 0.2 W L2, L4 = 4x 0.35 mH, 0.3 W L5 = 2x 0.06 mH, 0.1 W Condensatori (MKT o MKP) C1, C2, C5 =8x 10 mF C3 = 2x 19 mF (6.8x2 +5.6) Resistenze (³ 10W) R4 = 2x 1.8 W R5 = 2x 8.2 W R2 = 15W R1, R3 = 4x 11W ( parallelo di due 22 W)

Didascalie

Figura 1 Schema di una linea di trasmissione.

Figura 2 Circuito elettroacustico equivalente allo schema di figura 1.

Figura 3 Risposta simulata con il programma Tline di Bullock relativo ad una linea cilindrica di lunghezza 1.25m. I parametri elettroacustici sono quelli degli altoparlanti usati. Sono riportati i dati usati nella simulazione.

Figura 4 Come in figura 3 ma con linea ad andamento conico. Il rapporto fra sezione alla bocca e quella alla porta vale 8.

Figura 5 Risposta misurata alla bocca della linea modificata riducendo l’assorbente.

Figura 6 Disegni costruttivi della linea.

Figura 7 Risposta in frequenza e modulo di impedenza dichiarati dall’Audax per l’HM170Z0.

Figura 8 Schema del crossover

Figura 9 Risposta a terzi d’ottava misurata in ambiente, due canali in funzione. Questa misura, essendo stata effettuata nella mia camera, non è confrontabile con quelle pubblicate usualmente su AR.

Figura 10 Risposta in frequenza della porta e della somma dei due woofer misurate in campo vicino. I livelli relativi sono realistici

Figura 11 Somma delle emissioni della porta e dei woofer fatta attenuando e ritardando opportunamente le singole acquisizioni.

Figura 12 Modulo e fase della impedenza.

Fotografie

Foto 1 Foto di apertura, vista fronte retro dei diffusori.

Foto 2 Vista della linea. L’assorbente acustico è poliuretano espanso sulla parete inclinata e pochi grammi di fibra acrilica lungo la linea.

Foto 3 Particolare della uscita della linea.

Foto 4 Foto di famiglia per gli altoparlanti Audax

Tabella 1 Parametri elettroacustici misurati degli altoparlanti in prova.

Tabella 3 Lista dei pezzi necessari alla costruzione di UN mobile

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