L'HiFI è oggettiva? (3/3) le diverse scuole

[MarioBon]

La scuola inglese (in generale)

Secondo gli inglesi l’alta fedeltà è nata in Inghilterra e gli unici sistemi ad alta fedeltà sono quelli inglesi o, la massimo, americani. La scuola inglese ha una radice importante nella BBC che ha svolto una ampia ricerca nel settore. I marchi storici sono Wharfedale, QUAD, Tannoy, B&W, Kef e IMF che hanno prodotto sistemi dall’elettrostatico alla radiazione diretta al labirinto. La scuola inglese è condizionata dalla dimensione dei tipici ambienti inglesi che sono abbastanza “piccoli”. Non a un caso i mini-diffusori sono nati in Inghilterra. Gli inglesi si autocelebrano e sono ampiamente sopravvalutati.

La scuola inglese dei coassiali: Tannoy

L’altoparlante coassiale è stato inventato da Altec nel 1941 (Duplex). Tannoy realizzò il primo concentrico nel 1947 (Dual Concentric). Prima Altec, poi Tannoy. Lo scopo di Tannoy era sottrarre il mercato pro alla Altec. Il successo nel campo professionale portò all’allargamento del mercato dei concentrici verso il mercato consumer. I sistemi basati sui concentrici sono dotati di una certa sensibilità, sono ingombranti nei volumi, non sempre curati nella regolarità della risposta in frequenza e della impedenza elettrica. I centri acustici del woofer e della tromba sono allineati ma non sempre coincidenti perdendo così il maggior vantaggio che offrirebbe questa configurazione.
Le caratteristiche del coassiale sono:

- la radiazione a simmetria assiale (uguale in orizzontale e verticale)
- indice di direttività monotono non decrescente
- sistema multivia (almeno 2 vie)
- centri acustici allineati sullo stesso asse (ma non coincidenti)

Il coassiale, nato nel 1941, rispetta i criteri che Toole avrebbe formulato molti anni dopo. I coassiali, tuttavia, soffrono delle limitazioni che derivano dall’uso di diaframmi in carta non rigidi, della distorsione Doppler, dell’uso di trombe e/o della diffrazione della gamma media sulla tromba. Questi diffusori, a causa della scarsa Chiarezza, funzionano meglio negli ambienti riverberanti.

La scuola inglese degli elettrostatici: Quad di Peter Walker

Peter J. Walker è morto il 10 dicembre 2010 e la Quad ora è proprietà di una società cinese che detiene anche altri marchi inglesi. Il Quad Electrostatic Loudspeaker nasce nel 1957 ed è stato prodotto per 25 anni quando è stato sostituito dalle ESL-63 (1982). Nel 2003 la ESL-989 è stata eletta diffusore dell’anno e prodotto dell’anno dalla rivista americana Stereophile. Ha sostanzialmente 3 limitazioni: la riproduzione delle basse frequenze a dipolo, la bassa sensibilità, l’SPL massimo limitato.
Il modello spaziale riprodotto è quello tipico delle sorgenti estese: dispersione limitata e sweet spot molto limitato.
Distorsione bassissima e Chiarezza esemplare. Particolarmente apprezzate per la gamma media.

La scuola inglese della radiazione diretta

La scuola inglese risponde ad un canone ben definito rappresentato dai diffusori B&W 801 e Kef 104. I tratti comuni dei modelli top di gamma sono:

- un grosso woofer posizionato in prossimità del pavimento
- un midrange da 5” con pannello frontale molto stretto posto a 60-70 cm di altezza
- un tweeter, sopra e molto vicino al midrange, praticamente senza pannello frontale.

I tagli sono fissati a 350-400 Hz per le vie basse e 3000-3500 per le vie alte. In sostanza il medio riproduce la banda vocale telefonica (cosa cara agli inglesi) .
Secondo questa linea di pensiero si minimizza l’effetto delle riflessioni sul pavimento e si ottiene una risposta al rumore rosa regolare (le riflessioni con le altre pareti non vengono considerate). Nella progettazione delle control room moderne la riflessione sul pavimento è considerata trascurabile.
Gli angoli di dispersione orizzontale e verticale, sempre secondo questa scuola, devono essere ridotti a 30 (orizzontale) e 15 gradi (verticale). Questo contribuisce a contenere le riflessioni laterali. L'imagine si forma tra i due canali.
La pendenza dei filtri è tipicamente elevata (Kef) per limitare l’eccesso di fase su una banda ristretta di frequenze. Oggi B&W tende ad adottare filtri cross-over più semplici per il tweeter e arriva al terzo ordine per il passa basso del woofer.
Una caratteristica cara alla scuola inglese è la bassa distorsione. Grazie a questo i diffusori B&W serie 800 suonano comunque in modo non fastidioso. I diffusori realizzati secondo i canoni inglesi presentano delle marcate discontinuità nella risposta in potenza in corrispondenza dell’incrocio tra medio e tweeter (non rispettano i canoni di Toole).
Il taglio posto a 3000-3500 Hz serve anche per ottenere un avvallamento nella risposta (in frequenza e/o in potenza) in quella regione. Questo contribuisce a ridurre le dimensioni apparenti delle voci ed aumenta il senso di profondità (in realtà riduce la presenza).
Come per tutti i sistemi “timbricamente impostati” funzionano meglio con certi generi musicali e meno bene con altri.

[MarioBon]

La scuola Americana

Gli Stai Uniti sono un paese molto vasto che ha espresso diverse scuole. JBL, Electovoice, Klipsh, Dalhquist , AR, Allison, Bose, Cervin Vega e altri….si potrebbe scrivere un libro solo su questo argomento con la certezza di dimenticare qualche cosa.
I sistemi di altoparlanti americani partono dal presupposto che gli ambienti da sonorizzare sono grandi…tranne AR che ha introdotto i sistemi a sospensione pneumatica e a bassa sensibilità.

La scuola americana: AR (la sospensione pneumatica o TEB)

AR, allo scopo di ridurre il volume del cabinet ed estendere la risposta in frequenza verso il basso, ha introdotto la sospensione pneumatica. Ha anche introdotto il primo medio a cupola. La adozione della cassa chiusa e l’aumento della massa dell’equipaggio mobile dei woofer (necessario per estendere la gamma bassa) ha portato alla riduzione della sensibilità ben al di sotto dei 90 dB (la AR7, piccolo diffusore da libreria molto venduto, era molto poco sensibile, 82 dB).
Con la cassa chiusa nasce l’esigenza di aumentare la potenza degli amplificatori. Oggi la TEB è meno utilizzata anche perché la quasi totalità dei woofer par HiFi sono più adatti ai reflex (sono meno costosi e più facili da realizzare). Riducendo la dimensione dei diffusori AR ha allargato notevolmente il mercato. Va comunque notato che il TEB si adatta meglio all’ambiente e presenta, come dimostrano le misure, meno distorsione per intermodulazione del reflex specie nei sistema a due vie e quando la frequenza di accordo è "alta" (superiore a 30-40 Hz).

La scuola americana: Allison

Allison ha affrontato il problema della risposta in frequenza delle basse frequenze in ambiente. La soluzione proposta è semplice: posizionare il woofer alla confluenza di due o tre pareti. In questo modo la risposta alle basse frequenze è più prevedibile (in presenza di sole tre pateri). Allison però sacrifica alla riproduzione delle basse frequenze la risposta impulsiva. In particolare nella Allison One è evidente che l’interferenza e la diffrazione ai bordi non viene considerata.
Già la AR9 utilizzava l’idea di Allison per le basse frequenza ma abbinandola ad una soluzione più tradizionale per le medio-alte. Allison è molto citato ed imitato senza essere capito del tutto nel senso che non si sono capiti i difetti di un sistema nato per ottimizzare la risposta in assenza di onde stazionarie in ambienti dove le onde stazionarie sono dominanti.

La scuola americana: Bose

Amar G. Bose è stato un innovatore nel campo dell’Alta Fedeltà ed è stato tra i primi a mettere in evidenza l’importanza del rapporto campo diretto/riflesso nella riproduzione domestica.
Il sistema Bose 901 è un concentrato di soluzioni brillanti a cominciare dai 9 altoparlanti a bassa impedenza con cestello in plastica collegati in serie fino alle ridotte dimensioni ed alla equalizzazione attiva.
La filosofia Bose si basa sulla distinzione delle qualità del suono diretto e riflesso e sulla proporzione del suono riflesso rispetto al suono diretto. Bose è stato anche tra i primi a distinguere esplicitamente le caratteristiche primarie e secondarie del suono riprodotto.
Anche in questo caso qualche cosa viene sacrificato: il rispetto della dimensione della sorgente e la risposta impulsiva. I diffusori della serie 900 sono realizzati con 9 woofer a gamma estesa montati in un piccolo mobile dove un altoparlante è puntato verso l’ascoltatore (suono diretto) e gli altri 8 verso la parete di fondo (suono riflesso). Il sistema è detto direct/reflecting ed è brevettato. Il principale difetto di questo sistema è che buona parte del suono prodotto dagli altoparlanti “posteriori” perviene sull’asse di ascolto con ritardi variabili deteriorando la risposta in frequenza e la risposta ai transienti del suono diretto. L’altro difetto è l’allargamento della dimensione orizzontale della scena acustica gradevole solo con certi generi musicali. In sostanza i diffusori Bose privilegiano la LE a scapito della Chiarezza. La serie 901 è ancora in produzione e ha i suoi estimatori.

La scuola americana: Cisek

Cisek ha prodotto sistemi di altoparlanti a radiazione diretta dal disegno convenzionale ma con soluzioni tecniche che hanno fatto scuola:

- il woofer montato su cestello di diametro maggiore per limitare le riflessioni sulla struttura
- i filtri del primo ordine di tipo serie con reti di compensazione dell’impedenza
- filtro passa alto del tweeter adel primo ordine (carico compensato)
- resistenze in serie al woofer per modificare il fattore di merito
- il trattamento delle sospensioni in foam del woofer (per allungarne la vita)
- uso di fonoassorbente sul pannello anteriore per ridurre la diffrazione ai bordi

Roy Cisek era cieco ma evidentemente ci sentiva bene. Le soluzioni che ha introdotto sono ancora valide.
Il primo sistema prodotto da Sonus Faber, a parte l'estetica, era ispirato al istema Cizek.

La scuola americana: Dahlquist

Dahlquist e Marantz volevano dimostrare che era possibile replicare la qualità della riproduzione di una QUAD 63 utilizzando altoparlanti dinamici. Realizzarono quindi un diffusore di dimensioni e forma analoghi alla QUAD e, per ridurre la distorsione, scelsero un sistema a 5 vie. Per contenere l’eccesso di fase posero gli altoparlanti su piani sfalsati e, per mantenere la radiazione dipolare, consentirono al mediobasso di irradiare anche posteriormente. In sostanza le DQ 10 cercava di riprodurre la filosofia di progetto delle QUAD. Una delle caratteristiche di progetto era anche il costo che doveva essere contenuto (e infatti vengono impiegati, woofer a parte, componenti di normale produzione e costo contenuto).
La DQ 10 è interessante anche per le soluzioni adottate nel filtro cross-over che combina sezioni in serie con sezioni in parallelo in cascata. Dahlquist e Marantz posero anche attenzione alla impedenza elettrica. La prima versione non era speculare, seguirono due versioni di cui una con componenti del filtro di migliore qualità e una con coppie speculari.

La scuola americana dell’alta efficienza (Cerving Vega, Klipsch, ElectroVoice, JBL)

La scuola americana si deve confrontare con ambienti sicuramente più vasti dei tipici ambienti inglesi e punta su diffusori mediamente più efficienti, di volume ingombrante e spesso dotati di trombe. A causa della direttività delle trombe sulle alte frequenze e della distanza del punto di ascolto la parte medio-alta viene accentuata. I filtri sono generalmente semplici e realizzati in modo classico. Tipicamente utilizzano woofer da 10”, 12” e anche 15” (alcuni anche 18”) simili a quelli professionali. Cerving Vega ha introdotto una quantità di soluzioni tecniche interessanti che pochi hanno compreso (sub woofer, array di medi Bessel, Sorgente ausiliaria, ecc.).

La scuola americane: Klipsh

Il colonnello sarà ricordato per il Klipchorn, un diffusore che utilizza una tromba piegata per i bassi fino a 500 Hz e due trombe per medi e alti. Le Klipschorn vanno poste negli angoli dell’ambiente le cui pareti vengono sfruttate per “estendere” la tromba. L’ultima versione, un po’ snaturata, non richiede necessariamente la posizione in angolo. La sensibilità è alta.. Il Klipshorn richiede un ambiente con determinate dimensioni e gli angoli liberi. In alcuni casi è stato necessario introdurre un canale centrale (a radiazione diretta). Dal punto di vista della qualità della riproduzione hanno estimatori e detrattori. Un punto importante è la frequenza di taglio superiore del woofer posto a 500 Hz. Il woofer si trova all’interno di una tromba ripiegata più volte e il suono, all’interno della tromba, oltre al ritardo, subisce una serie di riflessioni e diffrazioni. Tuttavia già Beranek (nel 1954) dava per scontato che, per motivi psicoacustici, il taglio del woofer potesse essere esteso fino a 500 Hz. Oggi conosciamo i motivi ed i limiti di questa soluzione che trova ancora qualche applicazione. Il vantaggio più importante è che la maggior parte della potenza elettrica viene dissipata dal woofer che è strutturalmente più adatto.

La scuola americana recente (JBL , Revel, Harman, Infinity)

(si veda: The Science of Audio - a series of lectures by Floyd E. Toole, Ph.D. Vice President Acoustical Engineering - Harman International Industries, Inc.) in tre parti. Toole introduce un criterio che si riflette nel sistema di misura Spin-o-Rama.
Secondo questo criterio i sistemi di altoparlanti Revel sono perfetti e gli altri fanno schifo. Il gruppo Harman è riuscito ad imporre lo Spin-o-Rama come standard.
In passato JBL era famosa per i monitor da studio e vendeva molto sistemi più piccoli come le L100.

[MarioBon]

La scuola tedesca delle trombe

A parte l’elevato rendimento, che è un bene, il pattern di radiazione delle trombe è lontano da quello dagli strumenti a corda e della voce. Ci sono serie difficoltà per ottenere un allineamento temporale decente (a meno di usare linee di ritardo digitali). La sovra abbondanza di suono diretto costringe ad allontanare il punto di ascolto. La riproduzione delle frequenze basse richiede trombe con dimensioni spesso incompatibili con l’ambiente domestico. Sempre per quanto riguarda la riproduzione delle basse frequenze va tenuto conto che la confluenza di tre pareti forma una tromba piana con Q=8 (DI=9 dB).

[MarioBon]

La scuola scandinava (Dynaudio)

Il freddo clima della Danimarca porta a realizzare ambienti con i soffitti bassi. I diffusori di scuola scandinava ricercano una dispersione verticale ridotta. Di solito il tweeter è posto sotto al medio. La giustificazione è abbastanza semplice: negli auditori la riflessione dal pavimento è praticamente assente (il palco è più alto della platea) e la riflessione dal soffitto partecipa al campo riverberato e non alle prime riflessioni (che nell’auditorio sono sostanzialmente quelle che provengono dal palco prima e dalle pareti laterali poi). I tweeter a cupola Dynaudio sono tra i migliori al mondo e lo stesso vale anche per woofer e medi. Quindi Dynaudio parte da componenti di ottima qualità abbinati a filtri cross-over molto semplici.

La scuola scandinava: Audio Pro

Audio pro ha prodotto forse il miglior sub-woofer di sempre con il sistema ACE-Bass (amplificato e servo assistito). In particolare il B4-200 con 4 woofer Philips da 8” in push-pull acustico, caricati in reflex in 200 litri. Il woofer ha uno spostamento lineare di 18 mm picco-picco per uno spostamento volumetrico di 0.8 litri complessivi che arrivano a 6 litri (alla frequenza di accordo) grazie al reflex. Alla fine il B4-200 produce 113 dB SPL a 20 Hz con bassa distorsione.
Questo sistema impiega 4 meccanismi di riduzione della distorsione:

- altoparlanti con Xmax elevato
- push-pull acustico
- reflex
- ACE Bass (controreazione ed equalizzazione)

Il sistema Audio Pro A4-14 comprendeva una coppia di woofer da 5” SIPE in push-pull acustico con ACE.BASS, un medio Philips ed un tweeter da 1” SIPE.. In questo caso i componenti sono sempre di buona qualità (ma non esagerata) mentre la qualità della riproduzione è ottenuta attraverso la multiamplificazione attiva. Soluzioni molto eleganti, intelligenti e ben realizzate da studiare a fondo.

[MarioBon]

La scuola olandese di Philips.

La Philips detiene la maggior parte dei brevetti relativi agli altoparlanti: i magneti in ferroxdure, i tweeter a cupola rigida, Il Motional Feedback, i woofer con anelli di demodulazione in rame, ecc..
Il Motional Feedback è scomparso dalla circolazione anche dopo il decadimento dei brevetti. Questo è avvenuto perché gli stessi risultati oggi si ottengono con sistemi più semplici. Quando è nato l’MFB i woofer erano meno performanti e gli amplificatore meno potenti. Uno dei vantaggi dell’MFB era la possibilità di ridurre le dimensioni del cabinet mantenendo estensione e bassa distorsione. Oggi lo stesso risultato si ottine con woofer più pesanti e amplificatori più potenti.

[MarioBon]

La scuola giapponese

I giapponesi sono dei tecnici molto preparati. Hanno sviluppato altoparlanti a diaframma piatto anche quadrati, woofer senza sospensione esterna (rim) e con complessi magnetici molto complicati. I diffusori Yamaha presentano caratteristiche primarie eccezionali. Nella progettazione applicano i canoni classici. Danno molta importanza all’ultrasonico. Molti appassionati utilizzano altoparlanti Fostex a larga banda e sistemi a tromba.

[MarioBon]

La scuola italiana

Gli inglesi considerano HiFi solo i dispositivi progettati e realizzati in Inghilterra o al massimo negli USA. Ricordiamoci che il più famoso compositore che ha avuto l’Inghilterra era tedesco che si recò in Inghilterra perché in Germania non trovava lavoro. Altro discorso per la musica pop. In Italia ci sono alcuni costruttori “storici” di diffusori acustici: Chario, Indiana Line, Sonus Faber e Opera. Chario dispone (o disponeva) di un tweeter a cupola utilizzabile da 1200 Hz che caratterizzava buona parte della produzione. Indiana Line produce sistemi ben progettati e con ottimo rapporto qualità/prezzo. Sonus Faber si concentra sull’estetica del cabinet. Opera ha cercato di bilanciare estetica e prestazioni. Nei modelli di punta ha impiegato il CLD ed il filtro passa basso progressivo (almeno nei modelli prodotti fino al 2020). Ci sono altri costruttori quali Zingali, Montagna e Rosso Fiorentino, ecc. Zingali utilizza delle particolari trombe in legno abbinate a tweeter dinamici.
I sistemi di altoparlanti di scuola italiana nascono nel paese culla della cultura musicale occidentale. Purtroppo troppo spesso i risulttai vengono ricercati con il metodo euristico.

[tola1]

Grazie!

[mario061]

...
Il sistema Audio Pro A4-14 comprendeva una coppia di woofer da 5” SIPE in push-pull acustico con ACE.BASS, un medio Philips ed un tweeter da 1” SIPE.. In questo caso i componenti sono sempre di buona qualità (ma non esagerata) mentre la qualità della riproduzione è ottenuta attraverso la multiamplificazione attiva. Soluzioni molto eleganti, intelligenti e ben realizzate da studiare a fondo.

Ne ho smontati e riparati più di qualcuno, utilizzati in campo pro e tirati per il collo, si bruciavano i transistor finali causa un dissipazione non adatta al luogo poco ventilato dove erano posti. Come Mario (admin) ha giustamente descritto, il tweeter era una versione del Sipe DT25, con griglia metallica (erano la versione A4/14pro) di protezione sulla cupola, medio philips a flangia esagonale, e due Sipe da 13 cm in push pull che così pilotati facevano miracoli...Quel diffusore, secondo me, era veramente notevole, suonava bene come non mi era capitato di sentire da un diffusore pro, e pure in campo amatoriale dava la paga a una bella schiera di concorrenti.

Il B4 200 l'ho solo visto, ma mai sentito purtroppo.

[MarioBon]

Viganoni (Exibo) al SIM di Milano dimostrava una copia di A4-14 con un B4-200 (un po' nascosto).
Come sorgente usava un riproduttore VHS. Saranno passati 45-50 anni. Difficile trovare di meglio.
Adesso Viganoni vive in un Nuova Zelanda.