Subwoofer DIY

[audiophile.1963]

Salve a tutti. Avrei bisogno di un consiglio. Sono oramai mesi che ho progettato un subwoofer abbastanza compatto. Non è un mobile tradizionale e per progettarlo ho usato hornresp. Dopo più di 50 simulazioni con woofers di tutte le marche (sempre da 30 cm / 12” e abbastanza economici, mai oltre i 250 euro la coppia) quello che non capisco è come mai woofers con Fs non proprio bassa, attorno ai 50 Hz, scendono molto bene anche fino a 20 Hz. Quanto è importante la Fs di un woofer? Hornresp è affidabile?
Ciao e grazie
Giuseppe

[MarcelloDalmazia]

Presto ti risponde l'Addetto...Mario Bon..

[MarioBon]

A vederla sembra una linea di trasmissione "tapped" con il woofer in offset. Premetto che non è il mio sistema preferito anche se sulla carta consente di ottenere un rendimento alto. Se hai simulato con HornResp il problema è la affidabilità di HornResp. Quindi ti potrà rispondere meglio chi è pratico di questo programma.

A lume di naso mi sembra che il percoso più corto si attorno a 1.7 metri (lamba quarti a 50 Hz) mentre il più lungo sia 2 volte tanto (lamba mezzi 50 Hz). Euristicamente verrebbe da dire che serve un woofer con risonanza attorno a 50 Hz ma anche con un fattore di merito totale alto (e più è alto e più si estende verso il basso). Il sistema è aperto quindi sotto una certa frequenza diventa un dipolo e la SPL prodotta cala rapidamente (e questo è l'aspetto che mi piace meno).

Spero altri ti possano aiutare di più.

[MarioBon]

dato che sezione non varia uniformemente ci si devono aspettare delle riflessioni indesiderate lungo le sezioni che ho marcato in rosso che produrranno delle irregolarità sulla risposta in frequenza.

[Coltr@ne]

A vederla sembra una linea di trasmissione "tapped" con il woofer in offset. Premetto che non è il mio sistema preferito anche se sulla carta consente di ottenere un rendimento alto. Se hai simulato con HornResp il problema è la affidabilità di HornResp. Quindi ti potrà rispondere meglio chi è pratico di questo programma.

A lume di naso mi sembra che il percoso più corto si attorno a 1.7 metri (lamba quarti a 50 Hz) mentre il più lungo sia 2 volte tanto (lamba mezzi 50 Hz). Euristicamente verrebbe da dire che serve un woofer con risonanza attorno a 50 Hz ma anche con un fattore di merito totale alto (e più è alto e più si estende verso il basso). Il sistema è aperto quindi sotto una certa frequenza diventa un dipolo e la SPL prodotta cala rapidamente (e questo è l'aspetto che mi piace meno).

Spero altri ti possano aiutare di più.

Perchè non ti piace?
Dove sono i 2 percorsi?
Come si conciliano fattore di merito alto, estensione in basso ed escursione? Sbaglio a considerarla una mezza tromba?

[MarcelloDalmazia]

Che fosse una "quasi" linea di trasmissione lo avevo capito anche io...il che è tutto dire...somiglia molto al sistema che utilizzano i diffusori PMC...

[MarioBon]

A vederla sembra una linea di trasmissione "tapped" con il woofer in offset. Premetto che non è il mio sistema preferito anche se sulla carta consente di ottenere un rendimento alto. Se hai simulato con HornResp il problema è la affidabilità di HornResp. Quindi ti potrà rispondere meglio chi è pratico di questo programma.

A lume di naso mi sembra che il percoso più corto si attorno a 1.7 metri (lamba quarti a 50 Hz) mentre il più lungo sia 2 volte tanto (lamba mezzi 50 Hz). Euristicamente verrebbe da dire che serve un woofer con risonanza attorno a 50 Hz ma anche con un fattore di merito totale alto (e più è alto e più si estende verso il basso). Il sistema è aperto quindi sotto una certa frequenza diventa un dipolo e la SPL prodotta cala rapidamente (e questo è l'aspetto che mi piace meno).

Spero altri ti possano aiutare di più.

Perchè non ti piace?
Dove sono i 2 percorsi?
Come si conciliano fattore di merito alto, estensione in basso ed escursione? Sbaglio a considerarla una mezza tromba?

I percorsi sono
- uno dal woofer verso l'apertura in basso
- uno dal woofer verso l'alto, si riflette sul lato chiuso e ripercorre tutto il condotto.

Questi sono i due principali. Su ogni variazione di sezione (segnate in rosso) c'è una riflessione spuria causata dalla variazione di impedenza lungo il condotto. Tutto quello che esce dal condotto in fase con la radiazione diretta si somma.

In linea di principio il prodotto guadagnoxlarghezza_di_banda è una costante. Posso avere una risposta molto sottomorzata con un picco alto (guadagno alto) che poi crolla rapidamente oppure un picco molto più smorzato (meno guadagno) ma una risposta che cade più dolcemente (quindi più estesa). Questo è il principio della linea di trasmissione che richiede altoparlanti con Qt alto e la lunghezza della linea tale da caricare proprio sulla frequenza di risonanza dell'altoparlante (smorza il picco ed estende la risposta).

Non mi piace perchè a fronte di complicazioni costruttive, dell'ingombro e delle risonanze credo convenga adottare un carico più semplice e sfruttare l'amplificazione. Ma questa è una mia idea personale.

[audiophile.1963]

Grazie per avermi risposto e scusatemi se mi faccio sentire solo ora. Il condotto centrale è lungo circa due metri e mezzo. Mi piace questo progetto perché teoricamente dovrebbe offrire una buona prestazione nella prima ottava, quella più delicata. Non sono un tecnico ma un semplice appassionato e per una volta mi sono dilettato a progettare. Anch'io ho pensato che si potessero creare delle turbolenze: è possibile risolvere il problema con una tavoletta negli angoli oppure utilizzando dei pannelli di spugna? Ma il mio quesito rimane: quanto influisce la Fs di un woofer nella sua risposta in basso? Quanto cambia la risposta di un woofer in rapporto a come viene utilizzato?
Potrei pubblicare alcune simulazioni, tutte sarebbe impossibile, ma finché non costruisco qualcosa sarà sempre tutto campato in aria. Il primo problema è quale woofer acquistare fra quelli testati, faccio una lista o avete qualche idea voi?. Dimenticavo, il sub sarà per le mie Klipsch La Scala. Mi piacerebbe sentire qualcuno che conosce bene Hornresp.
Ciao Giuseppe

[MarioBon]

Per quanto riguarda le risonanze causate dalle variazioni di impedenza queste si posso minimizzare facendo in modo che la sezione del condotto varii nel modo più regolare possibile quindi inserire quache casa negli angoli è di aiuto. Condiderato che il sub lavora su frequenze molto basse uno strato di assorbente sulle pareti sarebbe ininfluente.

Per rispodere alle tue altre domande si dovrebbe sviluppare (o trovare in rete) il modello del tuo sistema e studiarlo in generale. La tua è un incrocio tra tapped e offset. In più è piegata.

Con un simulatore si possono far due cose:
- si decide quale woofer adoperare e si cerca il carico migliore
- si decise quale carico usare e si cerca il woofer più adatto.
Fare le due cose contemporaneamente è complicato. Nel tuo caso, visto che desideri un sub compatto, la strada migliore è la seconda. Non è necessario partire dai woofer commerciali, basta immettere nel simulatore dei parametri coerenti.
I parametri indipendenti per un woofer sono:

- RE resistenza della bobina mobile (tra 5.1 e 6.1 Ohm, si può scegliere 5.6 Ohm)
- SD superficie di radiazione (quella tipica del woofer che intendi usare)
- QMS (che puoi porre uguale a 5 di default)

- desità (rapporto tra la superficie di radiazione e la massa dinamica, maggiore di 0.7)
- BL fattore di forza
- frequenza di risonanza

Dato che ai primi 3 si possono attruire dei valori "medi", alla fine ne restano 3: Densità, BL e freq. risonanza. VAS, Qt, Qes, MMS vanno di conseguenza. Non è difficile scrivere un foglio di Excel che ricava i parametri di Small a partire dai dati indipendenti).
Una volta trovati i parametri del woofer ideale si va a cercare nei cataloghi quello più somigliante e si rifà la simulazione con il woofer "vero".
Se non ricordo male quel tipo di carico è stato trattato su Audio Review.

Uno dei motivi per cui ci sono così tanti woofer diversi nei cataloghi è perchè il woofer va scelto in base alla specifica applicazione (e non il "migliore in assoluto").

[MarioBon]

Perchè non ti piace?
Dove sono i 2 percorsi?
Come si conciliano fattore di merito alto, estensione in basso ed escursione? Sbaglio a considerarla una mezza tromba?

ho trovato questa figura che riguarda una linea di trasmissione classica ma che rappresenta bene lo spirito di questo tipo di carico.