Resoconto redatto da Mark Wheeler, nella primavera del 2007
Presiede la seduta: Mark Wheeler - TNT UK

"Signore & signori, dato per letto il resoconto della prima riunione, procediamo con i lavori della seconda riunione...signori, signore... ACCENDETE I MOTORI"
"Aarrrrrgh...è assordante", si lamenta la plebe, seviziata dagli stridii delle seghe circolari, dai lamenti dei trapani e dalle raschiature delle seghe dentate, "Non potremmo fare qualcosa di più civilizzato, come le saldature?"
"Ah, miei compari Audiofili", si levò il grido di 'sì vecchio scriba, in apparente ritorno ai suoi offici, "La nostra campagna contro l'energia delinquente prevede l'aiuto anche delle vostre inoperose mani"

Sul finire degli anni '80 mi venne in mente di scoprire quali materiali avrei dovuto usare per realizzare i mobili dei miei prossimi diffusori autocostruiti. Avevo letto molti articoli sulle riviste, anteprime degli articoli della JAES, note illustrative di brevetti e pubblicità dei costruttori, ma non sembrava esserci identità di vedute. Le brochures dei costruttori si profondevano in affermazioni senza una solida base, MLSSA era ancora in fase di sviluppo ed i soli risultati di test oggettivi parevano essere quelli riferiti alle misure in regime statico dei singoli pannelli vincolati, specialmente quelli fatti nei laboratori della BBC e della RCA. Non erano mai state pubblicate relazioni sui benefici dell'analisi matematica relative alle forme d'onda, presumibilmente perchè chi era in grado di procedere a tali costosissime prove si teneva ben stretti i risultati, per non regalare nulla alla concorrenza.

In altre aree della ricerca sui diffusori, le misure in regime statico stavano passando di moda, poichè ci si stava rendendo conto che rappresentavano solo una minuscola porzione delle prestazioni qualitative percepite con segnali musicali.

La maggior parte di ciò che era stato affermato sul comportamento delle pareti dei diffusori derivava dalla teoria della parete vincolata; tale teoria, però, è in grado di spiegare solo ciò che accade ad una parete vincolata: non dice nulla circa il comportamento dei fogli di materiali incollati a materiali simili solo alle estremità (con collanti che sono inevitabilmente flessibili). Ad ogni modo, la teoria della parete vincolata ci fornisce utilissime indicazioni per capire a quali forze sia sottoposta un'ipotetica parete, offrendoci un punto d'inizio per comprendere come reagiscono le pareti di un diffusore quando sono eccitate dalle variazioni della pressione all'interno del mobile e dalle vibrazioni trasmesse per impatto dai cestelli degli altoparlanti. Questi due tipi di forze sono presenti in abbondanza nella maggior parte dei sistemi di altoparlanti dinamici e riguardano l'intera banda interessata da qualsiasi altoparlante montato nella cassa. Le forze d'impatto sono presenti anche a qualsiasi frequenza riprodotta da qualsiasi altoparlante in qualche modo connesso alla struttura del diffusore, anche se non montato in cassa: altoparlanti dei medi con volume separato o unità per gli alti, ad esempio.

Qualche costruttore, all'epoca, aveva da poco lanciato delle pubblicità che suonavano promettenti. Il modello SBL (Separate Box Loudspeaker [diffusore a camera separata, n.d.t.]) di NAIM veniva pubblicizzato sostenendo che l'installazione dell'altoparlante per gli alti sulla parete frontale di un volume separato da quello dei medi e dei bassi riduceva l'effetto dell'intermodulazione subita dalla struttura che regge il tweeter ad opera delle grandi escursioni dei bassi. Lo SBL si spingeva anche oltre, isolando la camera di carico dell'altoparlante dei bassi dalla sua parete frontale mediante un accoppiamento cedevole, per ridurre la trasmissione delle vibrazioni provenienti dal cestello dell'altoparlante alle ampie superfici radianti costituite dalle pareti del mobile. Il modello Darius della Roksan montava l'altoparlante degli alti su una sospensione elastica, e l'intero diffusore era sospeso ad un esoscheletro formato da un telaio esterno, nel tentativo di pervenire a simili risultati. All'epoca ero riuscito a mettere a confronto nello stesso impianto (LP12/Ittok/Karma Naim NAC32.5/Hicap/NAP250, se ben ricordo) il Naim SBL con il Linn Sara e l'Epos ES14; tali dimostrazioni relative al controllo dell'energia mi hanno convinto a condurre le mie personali indagini.

Altri costruttori si lanciarono nell'uso di pannelli impiallacciati bilanciati (impiallacciati da entrambi i lati con la medesima finitura), oppure della allora nuova MDF (da più parti osannata come il materiale ideale per la costruzione dei mobili per diffusori, in particolare la varietà nota come medite), del multistrato di betulla e perfino dell'alluminio e del legno massello. La Kef aveva pure pensato, per la sua Reference 103, ad un frontale di acciaio, e molti costruttori adottarono massicciamente i riforzi anulari interni alle pareti del mobile. Mica potevano avere tutti ragione, ed io volevo costruire una coppia di diffusori allo stato dell'arte, dal minimo ingombro in pianta e che dovevano beneficiare del piazzamento vicino alle pareti, senza compromessi tranne che per il piccolo ingombro in pianta.

Ciò che questi impressionanti progetti sembravano avere preso in considerazione per la prima volta dai tempi dei frontali riempiti di sabbia di Gilbert Briggs erano i percorsi lungo i quali l'energia poteva essere controllata o irreggimentata. Il modello SBL, per esempio, sembrava progettato per disciplinare quest'energia nel percorso stretto e "diretto" costituito dal rigido telaio in acciaio, piuttosto che dissiparla lentamente tramite le risonanze del pannello.

Metodo

La fortuita opportunità di eviscerare (un diffusore di, n.d.t.) una coppia di Mission 735 - un modello a due vie ben considerato che nell'iniziale catalogo di Mission si poneva appena sotto il 770 - mi ha permesso di costruire una serie di mobili prototipali, ciascuno da confrontare con l'originale rimasto integro. L'originale sarebbe stato il riferimento per ogni coppia pilotata da un segnale monofonico, ed io avrei dovuto annotare le differenze. I mobili avevano tutti lo stesso volume interno, ognuno era dotato di un accordo (un tubo di plastica da cantiere) delle stesse dimensioni di quello originale ed ognuno era riempito della stessa quantità di poliestere (il poliestere dell'altro originale era stato rimosso assieme all'altoparlante dei mediobassi). Il crossover era montato esternamente ed il tweeter era piazzato in cima fissato con della plastilina, per velocizzare il cambio fra un mobile e l'altro.

Il modello originale aveva subito la stessa modifica: il foro del tweeter era stato chiuso ed il driver era alloggiato in cima, fissato con della plastilina. Il cablaggio interno, come per i prototipi, era fatto con cavo Kimber; così si eliminavano due variabili fra prototipi ed originale.

Secondo una ricerca della BBC il multistrato di betulla da 12 mm pesantemente smorzato con pannelli bituminosi forniva il miglior risultato quanto a pulizia ed accuratezza della gamma media. Però la maggior parte dei costruttori continuava ad optare per pareti più spesse e resistenti. Volevo capire perchè. Così mi feci un prototipo dalle pareti di 12 mm, senza rinforzi interni tranne quelli costituiti da un quarto di cilindro che aposi agli angoli, ma dotate di pannelli di un composto di schiuma e bitume. Dalle mie parti, per avere del multistrato interamente di betulla, anzichè con i soli lati esterni di tale materiale ho dovuto piazzare un ordine d'acquisto speciale. I cavi di connessione dell'altoparlante li ho fatti semplicemente passare attraverso un foro nella parete posteriore, sigillato con del silicone da idraulico.

Come previsto, il medio suonava molto più chiaro nel mobile con le pareti di multistrato smorzato da 12 mm; ma il basso era, se proprio vogliamo dire qualcosa, lievemente più lento che non nell'esemplare originale Mission. A quel tempo credevo, erroneamente, che la velocità del basso dipendesse principalmente dal suo caricamento (volume interno, dimensione del condotto e materiale di riempimento), quindi questa operazione aveva creato più problemi di quanti ne avesse risolti. Inoltre, col mobile di multistrato da 12 mm, il basso tendeva a divenire monocorde, abbastanza diverso dal basso asciutto tanto di moda alla fine degli anni '80. Sia il modello originale che il mio prototipo esibivano un alto più chiaro di quanto non me lo ricordassi nel diffusore non modificato, cosa che ho ricollegato al fatto di aver trasferito il crossover, in ambedue i casi, fuori dal volume di carico del basso.

Realizzai anche un mobile simile con le pareti in MDF da 18mm. Scelsi lo spessore di 18 mm solo perchè era l'unico disponibile presso la locale falegnameria; ad ogni modo, tale spessore sembrava una scelta comune fra i primi costruttori che iniziavano ad adottare la MDF. Il basso si rivelò lievemente migliore sia del prototipo con le pareti in multistrato da 12 mm, sia dell'originale Mission, il quale adottava pareti di truciolato da 15 mm (prendetela col beneficio d'inventario - si tratta oramai di un oggetto della memoria: tutto il materiale è tornato al proprietario da anni). Comunque, la sopresa fu che anche il mobile in MDF sembrava imporre alla musica una certa quale pesantezza.

Con i miei compagni d'avventura, ci aspettavamo che la MDF fosse superiore sia alle pareti in compensato che a quelle in multistrato da 12 mm, visto che tutte le riviste proponevano la MDF come l'ultimo ritrovato, mentre il multistrato di betulla era il risultato di prove vecchie di oltre 10 anni. Tuttavia, la nostra esperienza fu molto diversa: la MDF sembrava succhiare la vita dalla musica rispetto al mobile originale in truciolato (da 15 mm, se la memoria ancor m'aiuta: le 753 furono restituite al loro proprietario all'incirca nel 1988). Allora abbiamo anche smontato il diffusore Mission originale di riferimento, per potere comparare direttamente fra loro i prototipi in multistrato da 12 mm e quello in MDF, così eliminando il passaggio intermedio per le pareti da 15 mm.

Questo confronto diretto fra MDF e multistrato di betulla confermò le prime impressioni. Sotto tutti i punti di vista, ad eccezione della gamma bassa, il multistrato di betulla era superiore. L'accuratezza timbrica era superiore, la colorazione del medio era minore, donde voci più pulite e apparentemente anche più intonate. Comunque, la MDF da 18 mm sembrava presentare un basso più neutro e veloce rispetto al multistrato di betulla smorzato da 12 mm, anche se entrambi presentavano pecche evidenti. Mentre il diffusore col mobile in multistrato aveva un medio più pulito e generalmente una presentazione più vivida, esibiva un rigonfiamento del mediobasso che sembrava porre un freno al ritmo. Questo rigonfiamento si sarebbe anche potuto tollerare, visto che era comunque costante e distinto, ma l'effetto sul ritmo era abbastanza indesiderabile da spingermi ad ulteriori esperimenti. La MDF da 18 mm sembrava ancora meno vivida del multistrato, anche se restituiva un basso superficialmente più veloce e coeso, con un effetto complessivo come se la linfa vitale fosse succhiata via, come da un vampiro che succhia urina e formaldeide. Il multistrato sembrava presentare un migliore rapporto segnale/rumore, quantunque potrebbe essersi trattato di un'illusione, dal momento che non ho mai visto misure che lo confermino. L'applicazione di pannelli bituminosi smorzanti alla MDF non ha sortito effetti di sorta identificabili da alcuno di noi.

Mi ero anche organizzato per farmi fornire della MDF da 25 mm, e quando ordinai il foglio di multistrato di betulla da 12 mm ne richiesi anche uno da 25 mm (in UK, nonostante ora lo spessore dei fogli sia sempre indicato in millimetri, in realtà in falegnameria i fogli sono venduti, tanto per far confusione, nella vecchia misura standard di 4 piedi per 8 - corrispondenti a 2,44 x 1,22 m - quindi avevo abbondanza di materiale per i miei esperimenti); pertanto, con questi materiali, fui in grado di realizzare dei mobili con identiche dimensioni interne.

Adoperando uno spessore di 25 mm, la differenza fra MDF e multistrato si ridusse. La versione da 25 mm di entrambi i materiali si rivelò superiore, per quanto attiene alla qualità del basso, sia alla MDF da 18 mm che al multistrato di betulla da 12 mm. Ciò indicava semplicemente che, a parità di tutto il resto, pareti del mobile più spesse restituivano un basso migliore. Probabilmente il multistrato da 25 mm era superiore alla MDF da 25 mm per quanto riguarda l'articolazione del basso, ma era difficile separare la qualità del basso dal resto della riproduzione, dal momento che la MDF da 25 mm soffriva della stessa caratteristica di pesantezza che affliggeva il mobile con pareti in MDF da 18 mm. Il ritmo ed il passo del multistrato di betulla erano migliori rispetto alla MDF di alcuni ordini di grandezza.

Il mobile con pareti in multistrato di betulla da 25 mm si rivelò leggermente inferiore in gamma media rispetto a quello da 12 mm. La maggior parte degli ascoltatori, in questo confronto, notarono che il multistrato da 25 mm suonava più "in avanti" rispetto ai pannelli smorzati da 12 mm, il che rendeva le voci meno naturali, persino lievemente nasali. Io mi chiesi se questo aspetto non contribuisse alla sublime qualità delle voci delle LS3/5a di mio padre, naturalmente insieme al crossover complesso ed al rigoroso accoppiamento dei componenti.

Il proprietario, ad un certo punto, rivolle i suoi Mission 735, così gli esperimenti dovettero essere condotti su di un'altra coppia di diffusori donatori, ancora della Mission. La Mission per un po' è stato il marchio del momento: suoi modelli usati si trovavano con facilità ed a buon mercato, e solo per questo li scegliemmo.

Furono condotti diversi altri esperimenti, da cui trassi i seguenti risultati, specificamente relativi ad essi:

• Pareti del mobile più spesse restituiscono un basso meglio definito, indipendentemente dal materiale
• Pareti del mobile in sottile multistrato di betulla smorzato restituiscono la minore colorazione del medio
• In ogni modello che abbiamo provato, la MDF succhia via la vita dalla musica
• Pannelli frontali più spessi restituiscono maggiori informazioni musicali a tutte le frequenze

L'ultimo punto si applica anche ad un mobile che presenti le altre pareti sottili. Per un esperimento abbiamo montato un mediobasso in un mobile di multistrato da 25 mm e l'altro mediobasso in un mobile in multistrato da 12mm smorzato, e con un crossover attivo abbiamo mandato la gamma sotto i 400 Hz ad uno e sopra i 400 Hz all'altro. Così abbiamo ottenuto i risultati migliori, ma quando abbiamo incollato al pannello frontale un ulteriore pannello di multistrato da 12 mm, il risultato è stato ancora migliore.

Siccome non ho strumenti che mi consentano di condurre test tali da verificare i motivi per cui queste scelte sortiscono gli effetti descritti sopra, posso solo fare delle ipotesi. Sospetto che la migliore definizione sul basso ed i migliori ritmo e passo offerti dai prototipi in multistrato di betulla da 25 mm siano dovuti semplicemente alla loro maggiore rigidità. Se le pareti del mobile - eccitate dalle rapide variazioni della pressione dell'aria all'interno del volume di carico - si flettono verso l'esterno e successivamente tornano indietro, si inducono dei lievi cambiamenti ritardati e non lineari nella pressione dell'aria contro il lato interno della membrana dell'altoparlante, che lo forzano a muoversi in maniera non direttamente correlata col segnale in ingresso. I transienti del basso risuoneranno, i contorni delle note basse saranno confusi e l'intermodulazione delle frequenze riflesse con quelle originali (naturalmente a svariate frequenze in contemporanea) genereranno battimenti ai valori somma e differenza di frequenza e fase originarie. Ciò potrebbe spiegare perchè il basso sembri più intonato col multistrato di betulla da 25 mm: è più semplice determinare il tono di una nota corta attraverso un mobile con le pareti da 25 mm rispetto ad uno con pareti da 12 mm, o da 18 mm in MDF.

Mentre il successo nel medio delle pareti sottili e smorzate potrebbe essere sempicemente dovuto al fatto che la loro minore massa conservi minore energia, peraltro ulteriormente ridotta dai pannelli smorzanti.

"Hei! Fermo lì!" urla la plebe, sulla sinistra del palco, "Costui ci disse che lo smorzamento era una cosa brutta nella parte 1; ricordate? O ci mentì allora, o ci mente adesso!"

Già! La parte 1 di questa serie fu scritta a valle della mia pluriennale attività di autocostruzione di diffusori, successiva a quando ebbero luogo questi esperimenti, i cui risultati rappresentano lo stato dell'arte delle mie conoscenze al 1988. Negli esperimenti successivi - i quali saranno presentati nelle parti 3, 4 e 5 - giungerò a sostenere che lo smorzamento di una parete flessibile non ha alcun effetto udibile. Il raddoppio del pannello frontale da 12 mm fu solo il primo dei miei successi.

Adottando un unico altoparlante per riprodurre tutte le frequenze dal basso profondo fino a circa 2KHz, sembra che l'autocostruttore domestico sia destinato a mancare l'obiettivo. Per avere le massime prestazioni in gamma media scegliete un materiale a rigidità costante, dalla bassa massa, come il multistrato di betulla da 12 mm, e smorzatelo con cura. Le voci saranno più naturali, meglio articolate e gli strumenti presenti nella regione dei medi avranno un timbro più accurato se adottate multistrato di betulla da 12 mm pesantemente smorzato, anche se sarebbe ancora meglio capire come ottenere risultati simili senza ricorrere allo smorzamento che comporta perdite [di energia, n.d.t.].

Per avere un basso più coeso ed articolato usate un materiale rigido più pesante: il multistrato da 25 mm fornisce il basso più pulito, veloce ed intonato. Esperimenti con altri materiali spessi 25 mm (MDF e "multistrato dell'estremo oriente") non si sono piazzati molto distanti dal multistrato di betulla per quanto attiene all'estremo basso dello spettro, diciamo sotto i 300Hz. Ad ogni modo, è stato difficile valutare esattamente tale prestazione con un solo altoparlante che andava fino a 2KHz. Molti mobili e vari restringimenti di banda dopo, ho raccolto più dati. Alla fine degli anni '80 ho potuto fare solo questi 2 esperimenti con i mobili in multistrato di betulla da 12 e 25 mm. La MDF sia da 18mm che da 25mm di spessore sembrava avere un effetto particolarmente infelice sulla musica, persino se confrontata al tradizionale truciolato, che pure potrebbe pensarsi simile, ma che si è rivelato, in realtà, dal carattere piuttosto diverso.

Il fatto che la MDF sia stata praticamente universalmente adottata dall'industria dei diffusori potrebbe avere più a che fare con la sua resa economica. E' molto facile da lavorare mediante macchinari e da rifinire con elevati standard di accuratezza, laddove il multistrato di betulla ed il legno massello sono materiali costosi da comprare, ancora più cari da tagliare o da lavorare con macchinari in modo accurato, e non si prestano bene alla costruzione del tipo a scanalature e piegature, che costituisce una tecnica ad altissimo rendimento economico per le aziende che costruiscono un gran numero di mobili per diffusori. Invece, questi nostri test si rivolgono all'autocostruzione e non prendono in considerazione né il costo dei materiali, né il tempo che ci vuole per realizzare il mobile, né, infine, il tasso di errore.

La conclusione peggiore è stata che io avevo praticamente finito i mobili da 80 litri in MDF da 18mm per il mio progetto di diffusore utilizzante un tweeter a nastro Decca London Ribbon ed un altoparlante Focal 10N501, e li avevo anche parzialmente rifiniti con noce Australiano. Restavano solo da incollare i pannelli frontali nella loro sede, quindi mi sono immediatamente imbarcato in una serie di esperimenti per esplorare i meriti di varie tecniche e materiali per i rinforzi interni del mobile.

Come conseguenza, dopo tutte queste ricerche, progettai i miei successivi diffusori adottando mobili in multistrato di betulla da 25 mm intensamente rinforzati; intensamente rinforzati significa che ogni rinforzo interno distava dall'altro non più di 75mm. Come driver per i mediobassi adottai gli Scanspeak con membrana in polipropilene 18W99, mentre i tweeter che scelsi erano gli Elac a cupola metallica. La classica "prova delle nocche" mi diede i risultati più netti di sempre e la scelta di optare per un volume in sospensione pneumatica con allineamento dal fattore di merito Q pari a 0,5 mi ha ricompensato con il basso più veloce che avessi mai ascoltato provenire da un altoparlante dinamico a radiazione diretta. Le dimensioni del mobile ed il frontale inclinato andavano perfettamente d'accordo col posizionamento a muro (anche se le limitazioni della ricostruzione scenica derivanti dalla prossimità della parete posteriore erano proprio quelle che bisogna sempre attendersi da un tale posizionamento) ed erano davvero perfetti, rivestiti in Tasso, per una coppia che voleva dei diffusori i quali si intonassero all'arredamento, non occupassero spazio in mezzo alla sala, e da collegare, infine, a valle di un impianto con sorgente Linn alto di gamma ed elettroniche di classe.

Quella combinazione di altoparlanti e tecnologia (di costruzione, n.d.t.) del mobile ha prodotto un diffusore capace di una splendida microdinamica in qualsiasi condizione d'uso, con conseguente facile introspezione all'ascolto dei sottili aspetti dell'esecuzione e del luogo in cui è avvenuta la registrazione. I surriportati esperimenti si sono rivelati molto utili nel guidare il processo di decisione progettuale ed hanno portato verso altre domande, che sarebbero sfociate in altri esperimenti.

Nonostante la scarsità di mezzi ad alta tecnologia, l'autocostruttore può condurre delle ricerche originali, che possono anche essere di suo particolare interesse, per aiutarsi nel processo decisionale che ispira il suo progetto, piuttosto che affidarsi alle ricerche pubblicate, più votate alla produzione in campo commerciale.

Tirando le somme, in questi esperimenti, per frequenze basse, diciamo fino a 300 Hz (non ho indagato differenti frequenze, quindi un punto d'incrocio qualsiasi fra 200 e 400 Hz probabilmente va bene), per qualsiasi materiale, uno spessore di 25 mm è andato meglio di spessori minori. Il multistrato di betulla (betulla piena completamente, alle volte indicata come di livello BB) è andato lievemente meglio della molto più economica MDF; non circolano voci circa la pericolosità per la salute del multistrato di betulla, ma si lavora con maggior difficoltà. Siete voi che tirate fuori i soldi, quindi la scelta è vostra. Per quanto mi riguarda, scelgo il multistrato di betulla per qualsiasi impiego che non preveda legno massello.

Per le medie frequenze, il multistrato di betulla da 12 mm coibentato con fogli di schiuma e catrame, nei nostri piccoli esperimenti, ha dato il suono più chiaro. La migliore naturalezza di riproduzione dell'intervallo di frequenze interessato dalla voce umana è stata ottenuta con questa configurazione del mobile. Le voci cantanti hanno la maggior parte dell'energia concentrata nella decade che va da circa 500 Hz a 5KHz, quantunque le voci di basso possano raggiungere fondamentali di circa 100 Hz, quelle di tenore 165 Hz e persino i soprano possono scendere più in basso di 300 Hz. I toni fondamentali più bassi di ogni suono umano sono costituiti da picchi isolati di 20-23 db nella parte inferiore dello spettro analizzato (Driscoll, pag.51), seguiti da una serie di armonici, rappresentabili con una curva a campana il cui apice si situa tipicamente una decade sopra il tono fondamentale (cioè per i bassi, ad 1 KHz, per i tenori a 1.500 Hz e per i soprano a 3 KHz), e molti armonici con ampiezza pari a 12-15 db. Gli usuali mobili dei diffusori commerciali in truciolato da 15 mm erano ovviamente inferiori in questa gamma di frequenze. La MDF, in qualsiasi spessore provata, scacciava la vita via dalla musica, ma non temete se vi ritrovate con diffusori dal mobile in MDF: in un prossimo articolo vi spiegherò come salvarli e dare loro nuova vita.

Per il momento, se state pensando di intraprendere un nuovo progetto, o se volete dare un nuovo mobile a degli altoparlanti che vi sono familiari, il messaggio è semplice: l'autocostruttore ha tempo e risorse per costruire un mobile per diffusori di gran lunga superiore a qualsiasi mobile che possa essere comprato già bello e fatto ad un prezzo ragionevole.

Avanti alla [Parte III] dedicata ai materiali assorbenti da utilizzare dentro il cabinet.