DIY dffusori acustici, chiacchieriamo un po’ (se vi pare)

[Triodo allo scadere]

Ciao a tutti. Sono nuovo del ‘club’, quindi mi presento:
mi chiamo Roberto, ho 58 anni e mi diverto con l’hifi dalla prima superiore.
Erano gli anni della Fiera di Milano dell’alta fedeltà, con una qualità degli impianti esposti inversamente proporzionale alla possibilità di ascoltarli a causa della quantità di appassionati presenti…
Allora l’hifi era IL sogno: a 14 anni i soldi disponibili erano pari alla distorsione armonica di un buon ampli… Così, rapidamente, grazie anche alle riviste dell’epoca, si materializzò la soluzione: l’autocostruzione. Ho studiato e sperimentato (nel mio piccolo) e sono quindi arrivato al mio impianto con amplificazione e diffusori faidate...

Vengo al motivo di questa mia, mi piacerebbe avere qualche commento riguardo a certi eventi che mi hanno un po’ sconcertato ultimamente, destabilizzandomi da posizioni oramai pluriennali…

Il primo argomento riguarda la risposta in frequenza, la F3, nonchè l’estensione verso ovest (i 20 Hz) di un woofer.
Io ho equipaggiato i miei diffusori di 2+2 woofer ciare, configurati in push-pull. Sinceramente non mi ricordo come vennero accordati (cassa chiusa con Qtc 0.707) tanti anni fa, ma, non essendo allora in possesso di un generatore di frequenza il loro funzionamento fu testato a orecchio. Ne fui e ne sono soddisfatto, ma volendo ora rifare il mobile per venire incontro finalmente alle esigenze di mia moglie (MAI sottovalutare il WAF!!!) ho voluto verificare l’opera di allora con AfW (Audio for Windows), inserendo i parametri del woofer così come rilevati dall’ottimo sito di dibirama (http://www.dibirama.altervista.org/home ... -fx-w.html). Ciò che AfW ha elaborato è stato sorprendente: un Qtc di 0.42 euna Fc di circa 37 Hz… Messa così, come da sacro testo “Cassa chiusa e reflex passivo” di Paolo Viappiani, la F3 del sistema dovrebbe collocarsi circa a 71 Hz… Così alta? Non è quel che “sento”! Possibile?
Però AfW stessa mostra nel grafico della risposta una F3 identificabile a 30 Hz. Come mai? Dove sbaglio?
Ho allora utilizzato un generatore di frequenze (app sullo smartphone!) e, infatti, con mio sollievo, la cassa ‘tira’ molto in basso, con vibrazioni varie di mobilio e porcellane, molto al di sotto dei teorici 71 Hz… Scende bene anche sotto la Fc: e allora, la teoria?

Secondo argomento, conseguenza di quanto sopra: mi sono accorto che una qualsiasi frequenza molto bassa, diciamo ad es. 30 Hz, viene riprodotta dal woofer, ma anche dal mid. Il fatto è che siamo in questo caso almeno un’ottava e mezza sotto la freq di taglio del crossover elettronico (Cabre AS45low) stabilita a 100 Hz. Analogamente il woofer riproduce i suoni verso l’alto fino a 1 Khz, poi il suono muore più per incapacità fisica del woofer che per l’intervento del filtro. Ergo il Cabre non fa ciò che deve. Ne possiedo 3 di AS45 e anche il secondo si comporta in modo analogo… Il terzo non è un low e non l’ho provato. I tagli delle vie superiori sembrano però funzionare correttamente. Ho forse un’idea sbagliata del significato di 12dB/oct in termini di attenuazione udibile? Non credo… Se qualcuno avesse un AS45 e volesse provare, anche per la propria curiosità e verifica del proprio impianto…
I Cabre AS45 sono stati da me attualizzati sostituendo lo scabroso trasformatore d’alimentazione con un bel toroidale. [Consiglio vivamente di farlo ai possessori, perché dopo tanti anni i fili elettrici del misero trafo erano cotti e il loro isolamento sbriciolato! Se i fili scoperti di cui sopra toccano il telaio l’apparecchio diviene mortale se non messo a terra! E NON c’è internamente un collegamento di terra! L’apparecchio DEVE essere messo a terra tramite il morsetto esterno. Oppure sostituendo il cordone d’alimentazione bipolare con uno tripolare e collegando il conduttore di terra all’interno sul telaio (come ho fatto io)…] Inoltre ho rimosso i condensatori in ingresso (10uF elettrolitici) e sostituito gli analoghi in uscita con dei polipropilene come si deve. Stessa cosa per i condensatori poliestere dei filtri, utilizzando dei polipropilene 1% di qualità. Sostituiti anche gli operazionali con degli OPA1622: musicalmente, tutta un’altra storia...

Terzo argomento, conseguenza del secondo: dopo dieci anni di funzionamento, con una frequenza fissa emessa dal generatore, uno dei mid di cui sopra spernacchia. L’avevo già sentito questo difetto con la musica. Forse il mid (un woofer Ciare SEC da 5”) si è alla lunga danneggiato con le basse frequenze che NON dovevano arrivargli… Comunque ora dovrò sostituirli in coppia. Il mio quesito è questo: ho sempre ritenuto la sospensione pneumatica più facile da progettare rispetto al bassreflex, perché più lineare nella sua azione in frequenza, e con una risposta ai transienti sempre migliore di quella ottenibile dal reflex con lo stesso altoparlante (dati fattori di merito dei diffusori ottimali). Ho costruito diverse casse chiuse quindi con Qtc imposto a 0.707, il “massimamente piatto”, e sono rimasto sempre soddisfatto del risultato. Ho per le mani una coppia di Ciare HWG130, molto belli e intriganti come dati di targa e vorrei impiegarli come sostituti. Essi sono caldamente ’suggeriti’ in reflex, per via delle loro caratteristiche, ma io li vorrei impiegare in sospensione: non mi interessa accordarli a 60 Hz per poi tagliarli a 200, ambito già distante da quell’intorno di frequenze in cui il reflex funziona come si deve, cioè nei pressi della fr. di accordo… C’è qualche controindicazione all’utilizzo di tale componente (EPB 160) reflex oriented in cassa chiusa?

Scusate la lunghezza, ma sono appunto un po’ di chiacchere fra appassionati: spero vogliate corrispondere con me. Grazie anche solo per l’attenzione.
A presto!

[MarioBon]

Con i dati del woofer si ottiene effettivamente circa 71 Hz a -3dB. Servirebbero 220 litri di cassa ma se è un push-pull meccanico ne bastano la metà. La risposta degrada dolcemente verso il basso e si avvanggia del contributo delle pareti quindi è normale percepire frequenze molto più basse.

Aggiungendo un filtro passivo (nero) la risposta cresce un pò e si estende verso il basso:
.
Questo non è il tuo caso perchè usi un filtro attivo.
La pendenza di 12 dB/ott sarebbe sufficiente se la risposta del woofer fosse piatta. Si può immaginere invece che questa sia crescente verso le alte quindi l'attenuazione non è di 12 dB ma inferiore. Un filtro del secondo ordine, sulla prima ottava, attenua circa 8 dB (12 dB è la pendenza asintotica). Quindi ci si può aspettare che dal woofer esca qualche cosa di più e lo stesso discorso vale anche per il passa alto del medio. Per porre rimedio si può collegare in serie al woofer una induttanza da 2 o anche 3 mH.
il Medio che hai scelto
https://www.topservicepro.it/pdf/CIARE/HWG130-4.pdf
ha una superficie di radiazione di 87 cm2 e lo spostamento Xmax vale 4 millimetri. Ne segue che con un taglio a 200 Hz può fornire 108 dB circa a un metro (arrivando a fondo corsa). Sarebbe meglio impiegarne una coppia o almeno passare a un 7" con pari (o superiore Xmax).
Il fatto che un altoparlante si chiami woofer, medio o tweeter è indicativo. Quello che conta è lo spostamento volumetrico (il prodotto di Sd x Xmax) che determina la quantità di aria spostata e quindi l'SPL massimo alla frequenza più bassa che l'altoparlante deve riprodurre.
L' HWG130 tagliato a 100 Hz arriva al massimo a 96 dB a un metro che è un po' poco. Con un taglio così basso è normale che vada incontro a problemi (e probabilmente è quello che è successo al tuo medio attuale). Se invece viene tagliato a 250 Hz può arrivare a 112 dB a 1 metro (e tra 96 e 112 c'è una bella differenza).
Se ne usi due (in serie), l'SPL massimo aumenta di 6 dB e questo garantisce che lo spostamento, nelle effettive condizioni d'uso, rimanga sufficientemente limitato per non produrre eccessiva distorsione.
L'uso di un altoparlante in reflex o in cassa chiusa dipende da quello che gli si chiede di fare (in funzione dello spostamento Xmax ammesso)). L' HWG130 se usato come mid-woofer va montato in reflex (che ne limita lo spostamento). Se è usato come medio va usato in cassa chiusa (con volume e assorbente opportunamente scelti).

[Triodo allo scadere]

Ciao
Grazie per la risposta.
La frequenza di taglio è stata impostata a 100 Hz perchè, non avendo spazio, i woofer fonzionavano come unico sub centrale.
Ora verranno costruite due casse distinte, e conseguentemente la fr. di taglio verrà posta a 250 Hz, come da te descritto.
Non capisco la differenza fra la tua curva (senz'altro coerente con la teoria) e quella proposta da AfW, molto più dolce...

In verità mi piacerebbe sperimentare un reflex, aggiungendo un tubo opportuno alla cassa vecchia (alla fine verrà gettata...) Non so: adesso mi piace come suona, ben frenato e sufficientemente profondo...

Purtroppo il diffusore del mid non è sufficiente largo per un 7". Gli HWG130 (Xmax = 6,5mm e non 4mm) in mio possesso sono da 8 ohm e utilizzarne una coppia (in parallelo) mi costringerebbe a modificare il finale: la presa da 4 ohm trasformatore di uscita c'è, ma non l'ho mai collegata. Poco male. Inoltre gli 11 dm3 del mobile attuale, riempiti di assorbente potrebbero andare bene. AfW calcola un Qtc di 0.41 e Fc di 68 Hz in cassa chiusa: valori più che accettabili considernando che i woofer sarebbero impiegati come mid tagliati a 250 Hz.
Potrei sentire chi me li ha venduti se mi riprende la coppia da 8 ohm in permuta con 4 woofer da 4 ohm...
Diverrebbe un diffusore più stabile e importante, sono tentato. Dammi una spinta

Per il futuro vorrei cimentarmi nella costruzione di un crossover attivo a tubi, con pendenze di 18dB/oct.
Grazie ancora.

[MarioBon]

i dati del medio li ho letti qui (se non ho sbagliato altoparlante):
https://www.dibirama.altervista.org/ima ... 0_spec.pdf

La lunghezza della bobina è 12 mm, il traferro è alto 6 quindi (12-6)/2= 3 (quindi ho effettivamente sbagliato ma esagerando). Questa è la Xmax da considerare per il massimo SPL (in regime stazionario). Per la pressione di picco si può considerare anche qualche cosa di più tenendo conto che ci sarà della distorsione.
L'Xmax di 4.5 è ottenuto sommando un quarto dell'altezza del traferro (come si usa fare nel PRO) e corrisponde grosso modo ad una distorsione compresa tra il 5 ed il 10%.
Per quanto riguarda la sostituzione con il modello da 4 Ohm dovresti ottenere almeno 2 dB in più di sensibilità.

P.S. per confrontare due simulazioni bisognerebe essere sicuri di aver usato gli stessi parametri. Nella mia, per esempio, le perdite sono molto basse.

[Triodo allo scadere]

https://www.dibirama.altervista.org/hom ... -wmax.html

Il woofer è questo, sigle quasi uguali:

HWG130

Sulla carta mi sembra un componente davvero interessante, credo non più prodotto...

A presto, grazie

[Triodo allo scadere]

Ho letto accuratamente il post su "da dove iniziare" e credo di aver capito i miei errori.

Ho provato a ricominciare da zero, ma subito mi sono scontrato con la grandezza Xmax calcolata da un programma per il woofer M320.50, sempre di molto superiore al valore nominale, in qualsiasi configurazione, sia pur prudenziale, reflex o pneumatica. 100 w di amplificatore impostati.
Come va gestito questo dato? Sembrerebbe un woofer inutilizzabile....

[NomeUtente]

Il Ciare M 320.50 CS/Fx-W ha le seguenti caratteristiche (catalogo Ciare 1990):

Re: 6 Ohm (versione 8 Ohm)
fs: 22 Hz
Qms: 3.57
Des: 0.33
Qts: 0.3
Mms: 0.058 kg
Cms: 0.0009 m/N
D: 0.260 m
Vas: 0.350 mc
B*l: 12 Wb/m
Xmax: 5 mm
eta: 1.1%
Le: 0.4 mH

C'e' anche la versione a 4 Ohm. La tua quale e'?

Perche' sarebbe inutilizzabie? Lo puoi usare in cassa chiusa: 77 litri con 52 Hz @-3dB in cassa chiusa con Qtc 0.71.

[MarioBon]

la figura che segue confrota tre misure di MIL eseguite su tre diffusori dei quali conosco lo spostamento volumetrico.


Come atteso il livello di MIL cresce al crescere dello spostamento volumetrico (prodotto della superficie di radiazione SD per Xmax). In questo caso SV è espresso in centimetri quadri per millimetro perchè SD è generalmente espresso in centimetri quadri mentre Xmax è dato in millimetri.
Il primo diffusore è un due vie con woofer da 7", il secondo è un tre vie ha un woofer da 8" ed il terzo è un tre vie con tre woofer da 10" in sospensione pneumatica.
Nell'uso domestico un SV attorno a 1000 è sufficiente per un ascolto "normale" in un ambiente di circa 20 metri quadri con musica pop, blues e jazz (per la musica d'organo ne serve decisamente di più). Poi è evidente che più SV è alto e maglio è.
Per farsi una idea, bisogna leggere i test pubblicati dalle riviste e confrontarli tra loro.

[MarioBon]

Il Ciare M 320.50 CS/Fx-W ha le seguenti caratteristiche (catalogo Ciare 1990):

Re: 6 Ohm (versione 8 Ohm)
fs: 22 Hz
Qms: 3.57
Des: 0.33
Qts: 0.3
Mms: 0.058 kg
Cms: 0.0009 m/N
D: 0.260 m
Vas: 0.350 mc
B*l: 12 Wb/m
Xmax: 5 mm
eta: 1.1%
Le: 0.4 mH

C'e' anche la versione a 4 Ohm. La tua quale e'?

Perche' sarebbe inutilizzabie? Lo puoi usare in cassa chiusa: 77 litri con 52 Hz @-3dB in cassa chiusa con Qtc 0.71.

SD vale 577 e SV risulta (577x5) 2885 che non è poco (102.7 dB a 50Hz su mezzo spazio).
Per una cassa chiusa terrei Qt a circa 0.6 (Fs a -4.4 dB) ma è questione di gusti (secondo me si adatta meglio all'ambiente).

[Triodo allo scadere]

Vi ringrazio.

Il woofer ha delle caratteristiche misurate un po' diverse da quelle nominali, che portano a prestazioni molto diverse. Il mio primo messaggio riporta il link delle misure, che comunque è questo: http://www.dibirama.altervista.org/home ... 50-cs-fx-w.

Riassumendo, ponendo questi dati misurati in AfW, ne sortiva che il mio diffusore ha un Qtc = 0.4 ed F3 = 70 Hz, come anche evidenziato nella prima risposta di Mario (che riporta anche i dati del woofer misurati)

Inoltre, con Qtc = 0.7 (o in reflex QB3) il programma calcola una Xmax sempre maggiore di 20mm, da cui la mia definizione "non utilizzabile". Intendevo dire che non sapevo interpretare il dato Xmax, così elevato da farmi apparire il woofer appunto nemmeno utilizzabile in configurazioni normali...

Dalla risposta di Mario ho compreso invece (spero correttamente) che si deve arrivare a capire "quanto" l'AP è in grado di emettere considerando SD e Xmax nominali: di quei 20mm e più non devo preoccuparmi.

Ciao