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Progetto
“Musicante Monovia” in labirinto acustico con risonatore interno.-
Eccomi con un
nuovo progetto, decisamente differente dagli altri che già
conoscete. Si tratta di un progettino forse abbastanza azzardato
ma che mi sta dando notevoli soddisfazioni, soprattutto in
relazione al fatto che non scaturisce da alcuna simulazione al
P.C. ma soltanto dall'applicazione di formule cartacee dedotte
dall'ottima pubblicazione “Sistemi di carico per altoparlanti” di
Alberto Bellino. Come sostengo sempre, gli affinamenti verranno
con il tempo e con le prove di ascolto, chiaramente a rodaggio
dell'altoparlante ultimato. E' più forte di me: debbo sempre
districarmi prima con le formule matematiche, poi con le
simulazioni. Da tempo avevo in casa due altoparlanti monovia a
doppio cono Sipe ABC 165/50.8 con cono in fibra di
vetro, sospensione in gomma e piccolo cono centrale in cellulosa
che in base ai dati dichiarati dall'ottimo costruttore italiano
dovrebbero aver ben poco da invidiare ad altri monovia ben più
blasonati e costosi; così dopo alcuni anni ho deciso di
utilizzarli per un diffusore definitivo e non solo per i miei
esperimenti. Ho ipotizzato le più disparate tipologie di carico ma
alla fine ho optato per il labirinto acustico a sezione costante,
un carico sicuramente “datato” e laborioso nella realizzazione ma
certamente non obsoleto per le qualità soniche che può dare. Nasce
così “Musicante Monovia”.
Il disegno
Dimensionare
sulla carta un labirinto non è difficile, più che altro diviene
complesso quando, pur cercando di contenere le dimensioni
complessive, si decide di inserire nel mobile anche un risonatore
ed un volume di disaccoppiamento opportunamente calibrati per
mettere a bada frequenze indesiderate che, altrimenti, potrebbero
essere emesse dalla bocca del labirinto, andando a “sporcare”
l'emissione dello stesso.
Il piccolo Sipe è
un 165 mm di diametro con Fs=60 Hz, Qts=0,70 e Sd=135 centimetri
quadrati circa, parametri che lo rendono realmente utilizzabile
per il labirinto acustico; per tale tipologia di carico, infatti,
è bene non utilizzare altoparlanti con Qts superiore a 0,70, pena
un basso troppo lungo o “slabbrato”. Veniamo dunque al
dimensionamento per labirinto vuoto coibentato sulle pareti
interne:
L=
86,25/Fs=86,25/60= 1,4375 m arrontondabile tranquillamente a 1,44
m.
inizia la costruzione
Per quanto ho
appurato dalla trattazione di Bellino, il problema principale che
potrebbe manifestarsi in un labirinto acustico è l'emissione dalla
bocca dell'armonica superiore alla frequenza di accordo del
labirinto stesso (nel nostro caso Fs=60 Hz dunque occorre
“lavorare” su 2xFs=120 Hz); per abbattere le frequenze
indesiderate si può intervenire sia in maniera elettrica, sia in
maniera “acustica” ed io ho optato per quest'ultima soluzione.
Sono partito con il dimensionamento di un volume iniziale di
disaccoppiamento fra altoparlante e linea; tale volume agisce
prima di tutto con un utilissimo blando effetto passa-basso e
semplifica molto la realizzazione del labirinto.
Per dimensionare
il volume di disaccoppiamento parzialmente coibentato con
materiale fonoassorbente ho applicato la seguente formula:
Vdis=((FsxQts)/0,5)xVas/Fcut ove Fs, Qts e Vas sono i parametri
dell'altoparlante mentre la Fcut è la frequenza ove si desidera
l'inizio dell'effetto passa basso.
il particolare del labirinto
acustico
Ho posto la
frequenza Fcut=150-155 Hz circa, sia perchè prossima ai 120 hz
(frequenza alla quale ho dimensionato il successivo risonatore),
sia perchè ho ottenuto un volume perfetto per alloggiare il Sipe e
contenere comunque le dimensioni del mobile.
Ne è così
risultato Vdis= 8,2 Litri circa.
Ecco che sono
allora passato all'inserimento di un risonatore di Helmholtz
anch'esso parzialmente coibentato con fonoassorbente ed accordato
a 120 Hz (ottava superiore alla Fs), posto immediatamente sotto al
volume di disaccoppiamento.
Le formule che ho
applicato sono le seguenti:
Vb=((54,93x54,93)xAc)/((FcxFc)xLc) dove Vb è il volume del
risonatore in litri, Ac la sezione del condotto in millimetri
quadrati, Lc la lunghezza del condotto in millimetri e Fc la
frequenza da abbattere in Hz.
Per un condotto
di sezione circolare vale ovviamente.
Ac=(Dc/2)x(Dc/2)x3,14 dove Dc è il diametro del condotto in
millimetri.
il reflex interno del risuonatore
di Helmholtz
Ho dunque
dimensionato il risonatore utilizzando un condotto Ciare YAC413 da
44mm di diametro e tagliato a Lc=31mm per Fc=120Hz ottenendo un
volume del risonatore Vb= 10,1 Litri circa.
Applicando delle
semplici equazioni matematiche ho ricavato le dimensioni del
mobile con i ripiegamenti del labirinto visibili nelle fotografie
allegate. Ne è risultato un labirinto lungo esattamente 144 cm,
come dai calcoli effettuati. Chiaramente l'ideale sarebbe ridurre
al minimo il numero dei ripiegamenti della linea ma per contenere
le dimensioni complessive del diffusore diviene d'obbligo scendere
a dei compromessi.
La sezione
costante del labirinto e della bocca di uscita (19,5x7 cm) è pari
a circa 136 centimetri quadrati, rivestiti di materiale
fonoassorbente su tutte le pareti e per i ¾ circa dello sviluppo,
in ultimo coibentata solo su due pareti e con la parte finale
della bocca priva di fonoassorbente. Avrei potuto realizzare un
labirinto con S=2Sd: così facendo avrei ottenuto un incremento di
alcuni dB all'uscita della linea ma con un peggioramento in
termini di ripple nella risposta. Essendo questo il mio primo
labirinto “serio” ho preferito rimanere su una risposta più
“piatta” e lineare. Proverò in seguito, tempo disponibile
permettendo, labirinti di sezione maggiore della Sd e vedremo che
cosa ne uscirà.
Con il presente
progetto si dovrebbe ottenere una frequenza di accordo Fb=Fs ed
una frequenza approsimativa di semipotenza F3=radice quadrata di
((VasxFsxFs)/Vb) dove Vb=(SdxL)x1000 in litri, con Sd in metri
quadrati e L in metri. Dunque:
Vb=(0,0136x1,44x1000)=19,58 litri
F3=radice
quadrata di 2905=53,9 Hz circa uguale a 54 Hz, più che accettabile
per un larga banda da 16 cm.
Volendo un
risultato estetico particolare e consapevole del fatto che i vari
setti interni avrebbero comunque irrigidito la struttura ho
utilizzato del massello da 18 mm; il mobile è incollato con
abbondante colla e chiodature e durante le fasi di asciugatura ho
stretto il tutto con delle morse da falegname. Ne è risultato un
mobile rigido e sufficientemente sordo, del peso di circa 15 Kg,
dunque non leggerissimo ma neppure non eccessivamente pesante...a
tutto giovamento per la mia schiena. Per ridurre eventuali altre
risonanze indesiderate ho inserito nel volume di disaccoppiamento
vari strati di fonoassorbente ed ho applicato sui gruppi magnetici
dei biconici uno strato del medesimo materiale. Per la finitura ho
stuccato il mobile, dunque l'ho carteggiato con varie passate di
carta vetro 60-120-240; successivamente ho applicato della
finitura trasparente effetto cera ad acqua MaxMeyer e per finire
della cera solida gialla Saratoga.
i diffusori stuccati
Impressioni di ascolto: che
dire, chiaramente si tratta di impressioni personali, non
avvallate da strumenti di misura ma solo dedotte dalle...mie
orecchie!
Ho provato i
“Musicante Monovia” sia con la mia precedente amplificazione
Vincent T.A.C.34 P.P. di Valve Art EL 34, sia con la mia nuova
amplificazione Ming Da Meixing MC 368-B90 P.P. di Electro Harmonix
KT90, con lettore CD Jolida JD100S anch'esso a valvole e in
entrambi i casi posso dire quanto segue:
Basse
frequenze: non estesissime
ma controllate e ben articolate, prive di “impastamenti” o
scollature dal medio basso; mai invadenti e dotate di un discreto
impatto.
Medie
frequenze: da vero e proprio
larga banda, dunque presenti, articolate e “vive”. Lo so...sono
sicuramente giudizi soggettivi ma d'altronde chi scrive in questo
momento è un estimatore dei larga banda dunque non potrebbe essere
altrimenti. Le voci femminili sono il loro “pane” e l'effetto
“live” ritengo che sia molto piacevole.
Alte
frequenze: come già avevo
immaginato studiando i grafici della risposta in frequenza forniti
dalla Sipe per questo ottimo doppio cono, gli acuti sono
estesissimi e non si sente minimamente la mancanza di un
tweeter...anzi...l'aggiunta di un tweeter rovinerebbe, a mio
giudizio, la timbrica e la coerenza complessiva dei diffusori, già
molto “aperti” e dettagliati.
Tenuta
in potenza: Sipe dichiara 50
watt r.m.s. e 100 watt max ma non posso pronunciarmi in merito in
quanto la tenuta in potenza alle basse frequenze dipende dal
carico acustico adottato; è dichiarata una escursione lineare di
0,35 mm. Sinceramente quest'ultimo dato mi sembra molto
restrittivo in quanto con entrambe le amplificazioni ho potuto
anche “smanettare” un pochino (entro certi limiti, sia chiaro!)
con il volume e i biconici hanno dimostrato di poter “ballare” più
di quanto dichiarato. Ovviamente non si tratta di diffusori da
smanettoni o da pieni orchestrali a volumi esagerati (soprattutto
se abbinate al Ming Da MC 368-B90 che può erogare, in
configurazione ultralineare, ben 70 watt r.m.s. per canale con
delle basse frequenze molto presenti e profonde già a basso
volume...) ma chi conosce i larga banda sa che questi altoparlanti
hanno sia dei limiti, sia delle peculiarità e pertanto vanno
ascoltati per quello che sono, cercando di assaporarne le qualità
e non additandone i limiti.
Nel complesso
posso dire di essere molto soddisfatto dei miei “Musicante
Monovia”. Si sono dimostrati superiori alle aspettative e
potrebbero essere oggetto di futuri ascolti comparativi con altri
monovia ben più blasonati e costosi...e credo che non
sfigurerebbero proprio. E' ovvio che con il tempo penserò ad
eventuali up-grade.
Le dimensioni
esterne del mobile non sono eccessive ed escludendo la base
aggiuntiva, realizzabile a piacimento, sono:
Altezza: 91cm;
Larghezza: 23,1
cm;
Profondità: 28,2
cm.
Per finire
aggiungo che se qualcuno volesse cimentarsi nella realizzazione
dei “Musicante Monovia” sono disponibile a fornire
altri dati più precisi per la realizzazione dei mobili. Basta
mandarmi una mail all'indirizzo
schiaffo71@hotmail.com . Unico problema è reperire i
Sipe ABC 165/50.8; ammetto di essere stato fortunato in
quanto personalmente li trovai tre anni or sono quale “avanzo” di
magazzino in un negozio di elettronica. Ho mandato una mail alla
stessa Sipe per avere notizie sulla attuale commercializzazione
dei biconici ma purtroppo non ho ancora avuto alcuna risposta. Sta
di fatto che comunque si possono realizzare diffusori similari
adoperando altoparlanti che abbiano stessa Fs, stesso diametro e
Qts similare. Chiaramente, con altri biconici, l'estensione in
alto potrebbe essere una incognita: il Sipe non ha alcun problema
perché si estende davvero molto bene.
Per finire
ringrazio, come d'altronde è mia consuetudine, Alberto Bellino
che, con la sua trattazione, si è rivelato foriero di valide ed
indispensabili nozioni che permettono a noi appassionati di
realizzare i più svariati progetti, anche inserendo personali
varianti.
Un saluto a
tutti.
Marco71.-
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