[DIY] Quattro semplici progetti di diffusori autocostruiti

Un viaggio nel mondo dei diffusori senza nome - Seconda parte

Quattro semplici progetti di diffusori autocostruiti

Autore: Richard Varey - TNT New Zealand
Data pubblicazione: Maggio, 2015
Traduzione a cura di: Stefano Miniero

Progetto 4 - montaggio degli altoparlanti da 12" su semplici dipolo con un super-tweeter

Il nome che ho scelto per il mio ultimo progetto di diffusore spartano è SOB_FR Mk II, un semplice dipolo full range. Al termine “sobrio” (leggendolo in Inglese, “SOB_FR” ha una pronuncia simile a “sober” - NdT) si potrebbe attribuire il significato di ragionevole, lucido, controllato, pragmatico o composto! Stavolta, infatti, ho usato solamente ritagli di legno avanzati da precedenti lavori. Ho riciclato i ripiani di un tavolino dismesso, rimontato gli altoparlanti e, per fare i piedistalli, ho incernierato le chiusure inutilizzate della mia libreria Scanda. Il lavoro di finitura superficiale è invece opera della signora RJV. Il risultato sonoro è un palcoscenico corposo, aperto e dettagliato, che ho apprezzato davvero molto! Ma da cosa dipende il fatto che questi altoparlanti abbiano suonato tanto più musicali, una volta montati su questi pannelli? Potrebbe essere dovuto al legno utilizzato? O forse alla dimensione ed alla semplicità costruttiva del pannello stesso? O piuttosto al montaggio, realizzato con viti in ottone? In realtà, io credo che dipenda, essenzialmente, dall'interfacciamento con la stanza.

Nell'evoluzione successiva di questo progetto, ho aggiunto i super tweeter BATPro2, prodotti dalla Giapponese Taket Inc. di Kanagawa. Infatti, volevo verificare, anche all'ascolto, cosa succede estendendo la risposta oltre lo spettro udibile (tenete presente che se faccio suonare i BATPro2 da soli, non si sente assolutamente niente!).

Le scelte possibili, tra i super tweeter, sono innumerevoli, con costi che vanno dai 10 ai 1.500 dollari, o anche oltre. Solo tra le tipologie di mia conoscenza potrei citare quelli a cupola, a cono, gli Heil AMT (Air Motion Transformer - NdT), i planari, gli elettrostatici, quelli a tromba, al plasma e piezo-elettrici. Molti, tra questi, sono stati recensiti da TNT-Audio. Ma sono davvero la panacea per migliorare la riproduzione musicale? Alcuni super tweeter vantano prestazioni migliorative sia della risposta in gamma media che di quella bassa, oltre a quelle che è lecito attendersi da questi dispositivi nell'estremo acuto. Io stesso posso dire che l'effetto dell'aggiunta di un super tweeter ad un diffusore full range, un po' come il sale nel cibo, con il suo contributo nel range ultrasonico oltre i 20 kHz, apre il campo sonoro, facendolo apparire più realistico ed arioso.

Mentre ero alla ricerca di una simile integrazione per i diffusori full range, possibilmente dal costo non proibitivo, il Signor Toshitaka Takei della Taket Inc. mi ha gentilmente fornito un campione di prova dei super tweeter BATPro2. Questo modello è solo una tra le tante unità super tweeter e woofer di alte prestazioni, progettate e prodotte dalla Taket Inc., che si possono semplicemente installare sui propri diffusori principali o sull'uscita cuffie. Questi super tweeter diffondono le onde sonore tramite una lastra piezo-elettrica vibrante in polimero, conformata anch'essa a imitazione di un'onda sonora. La risposta in frequenza dichiarata si estende da 18 kHz fino a 150 kHz.

Per quanto ne so, il tipo di super tweeter più conosciuto è l'Heil AMT, che viene attualmente prodotto con vari nomi da un certo numero di aziende. Tuttavia, il fatto che la Taket dichiarasse che la loro tipologia piezo-elettrica potesse migliorare le prestazioni di un tweeter Heil mi aveva incuriosito parecchio. Come sapete, le unità Heil usano un approccio totalmente differente per riprodurre i suoni in alta frequenza, rispetto ai più comuni tweeter a cupola o a cono. Una larga membrana corrugata viene fatta muovere pilotandola dalle sue estremità, così che le sue increspature, ripiegandosi e distendendosi, finiscano per spostare una notevole quantità di aria. Un simile sistema non richiede una bobina molto grande, e può quindi essere costruito in modo che la sua frequenza di risonanza si posizioni al di fuori dello spettro udibile che deve riprodurre. L'Oskar Air Motion Transformer (AMT), ad esempio, opera in un intervallo che va da 700 a 23.000 Hz, ed è, per sua natura, bidirezionale. Questo sistema è stato inventato da Oskar Heil, a cui si deve anche l'invenzione dei transistor a effetto di campo (FET). Se l'argomento vi interessa, troverete ulteriori approfondimenti sui tweeter, i super-tweeter e gli AMT in molte voci su Wikipedia.

La caratteristica unica che distingue gli Oskar air velocity transformer (AVT) dagli altri tipi di altoparlanti è una membrana estremamente leggera, avvolta in un supporto increspato tipo fisarmonica, alla quale sono vincolate delle strisce di alluminio. Questo sistema risolve i problemi principali delle “pesanti” cupole e simili meccanismi, come la loro inerzia e la tendenza a flettersi ed entrare in risonanza a certe frequenze (risonanza che si somma al messaggio musicale). La membrana è immersa in un intenso campo magnetico e il segnale musicale viene applicato alle strisce di alluminio. Questo provoca l'espansione e la contrazione alternate delle increspature, pilotate dal segnale musicale, in modo simile ad un soffietto, forzando in tal modo l'aria fuori dalle increspature e aspirandola dall'altro lato. Il movimento dell'aria è oltre cinque volte superiore rispetto a quello della membrana, e di conseguenza la velocità dell'aria risulta almeno cinque volte maggiore. Questo consente l'accelerazione di un volume d'aria molto elevato. La massa totale dell'equipaggio mobile è di circa 1 g, per cui questo tipo di trasduttore può essere considerato quasi perfetto. Per la precisione, l'AVT (AMT) moltiplica (leggi: trasforma) il movimento dell'aria di un fattore 5,3 e quindi la definizione “air velocity transformer” è estremamente appropriata.

Gli Heil AMT, recensiti da Mark Wheeler nel Maggio del 2011 con una spiegazione più dettagliata dei principi teorici e del funzionamento pratico (guardate qui su TNT-Audio), hanno dimensioni di 150 x 150 x 110 mm, e si installano nel pannello frontale del mobile, mentre i Taket BATPro2 misurano 130 x 100 x 80 mm e appoggiano su un tappetino morbido, pensato per essere posizionato al di sopra del mobile. Questo è un problema di difficile soluzione, visto che il mobile di un dipolo, in realtà, è solo un pannello, per cui ho dovuto posizionare i super tweeter in cima a due corte colonnine, messe accanto agli altoparlanti principali.

In termini di specifiche, la velocità e, soprattutto, la risposta in frequenza dei super tweeter BATPro2 vanno molto al di là di quelle delle unità di tipo Heil. La contrazione della pellicola di polimero piezo-elettrico, all'interno della lastra vibrante, genera lo spostamento d'aria contestualmente all'applicazione della tensione del segnale. Quindi compie un ampio movimento, esattamente come nel caso dell'Heil. Ma, pur essendo la risposta di quest'ultimo estremamente veloce, il movimento del suo equipaggio mobile non è diverso da quello di un altoparlante dinamico, nel quale l'energia del magnete spinge e tira alternativamente la membrana, che ovviamente ha una certa massa, per cui occorre prima vincere la sua inerzia per poi accelerarla, in modo che possa trasformare il segnale elettrico in suono. La pellicola piezo-elettrica del BATPro2, invece, spinge l'aria in modo simile al movimento di un altoparlante Heil, risultando però più veloce e dinamica, grazie alla sua massa estremamente ridotta.

Uno dei problemi che possono verificarsi, quando si monta un super tweeter, è l'alterazione del profilo della pressione sonora di un sistema di diffusori. L'introduzione di un super tweeter nel sistema modificherà la pressione sonora (SPL) dell'altoparlante principale, se sviluppa sufficiente pressione sotto i 20 kHz. A causa di questo fenomeno, l'ascoltatore avvertirà, da subito, dei cambiamenti nel suono, che potrebbe apparirgli sordo oppure stridulo, e fuori fase nell'emissione degli altoparlanti. Per questo motivo, i Taket prevedono una regolazione della SPL, proprio per agevolare la compatibilità con gli altri altoparlanti, e tagliano il più possibile la risposta in frequenza al di sotto dei 20 kHz, regolando fisicamente l'accordatura e la profondità delle onde sonore, grazie al disegno della pellicola vibrante. Oltre a ciò, una porzione della regione bassa dello spettro sonoro viene tagliata elettricamente, tramite un condensatore. Tutte queste accortezze fanno sì che, con l'introduzione di questo super tweeter, la SPL del sistema di altoparlanti principale, situata sotto i 20 kHz, non subisca variazioni apprezzabili. Questo sembra, in effetti, avvicinarsi all'ideale del super tweeter, che dovrebbe semplicemente limitarsi ad aggiungere il suono a frequenze superiori ai 20 kHz.

Ma allora, perché una SPL tanto bassa dovrebbe influenzare la qualità del suono? La risposta sta proprio nella specificità delle prestazioni dei BATPro2, vale a dire che il suono viene prodotto immediatamente e si diffonde istantaneamente. Le microscopiche parti iniziali di un suono, normalmente, vengono perse usando altoparlanti dinamici, perché le membrane non possono fisicamente essere accelerate con sufficiente velocità, a causa della loro massa inerziale e della loro flessibilità. Ma un'onda supersonica, di frequenza superiore ai 20 kHz, contribuisce, in qualche modo, a riprodurre la verosimiglianza dell'evento sonoro. Quindi, in termini di accuratezza della riproduzione musicale è più corretto distinguere tra il picco iniziale nello spettro di frequenze, che caratterizza solo la parte iniziale di un evento sonoro, e la parte in alta frequenza, che può essere individuata come un'onda. Quel picco iniziale non viene tagliato e rimane in una registrazione in standard CD, anche se i suoni di frequenza superiore ai 20 kHz non vengono, in realtà, registrati. Il signor Takei, ingegnere e capo della Taket, ritiene che questo picco iniziale dell'evento sonoro contribuisca a rendere accurata la riproduzione della musica, ad ampliare il fronte sonoro e ad incrementare la verosimiglianza dell'evento musicale riprodotto. I progetti della Taket potrebbero aggiungere qualcosa all'evento sonoro, ma si tratta di quella parte importante dell'evento che è necessaria per percepire il realismo nella riproduzione musicale, e che gli altoparlanti dinamici, le cuffie e altri dispositivi simili lasciano per strada.

Quale lezione ho imparato

Con le mie realizzazioni sono riuscito ad ottenere una riproduzione musicale pienamente soddisfacente e godibile. Ho imparato che un buon altoparlante full range è in grado di produrre un suono più naturale o più musicale, se installato su un semplice dipolo, invece che montato in un cabinet. Gli altoparlanti full range, di piccole dimensioni, sembrano funzionare molto bene in questa configurazione, ma, se riutilizzate dei vecchi altoparlanti, assicuratevi che il movimento delle bobine sia privo di attriti (in tal caso dovreste avvertire un rumore di sfregamento metallico, muovendo la membrana). Assicuratevi anche che i coni non presentino fessurazioni o danni meccanici di qualche tipo, soprattutto in corrispondenza del bordo, e che il telaio metallico non sia piegato e non presenti tracce di ruggine. Gli altoparlanti di piccole dimensioni producono un suono aperto, ma sono carenti in termini di risposta in basso, per cui potrebbe essere necessaria un'integrazione. Alcuni auto-costruttori, infatti, montano nel pannello anche un altoparlante dedicato ai bassi. Simili realizzazioni ricreano un fronte sonoro arioso, aperto e chiaro, ma possono essere piuttosto sensibili al posizionamento in ambiente, e solitamente rendono al meglio quando messi lontano dalle pareti circostanti. Il concetto di “triangolo di ascolto” è estremamente d'aiuto per realizzare un fronte sonoro efficace: in prima battuta, allontanate reciprocamente i diffusori della stessa distanza che li separa dal punto d'ascolto, poi fate ulteriori piccoli spostamenti per ottimizzare il risultato.

Gli altoparlanti più grandi, come quelli da 12", sono carenti nella risposta alle alte frequenze, diciamo oltre i 12-14 kHz, e quindi necessitano dell'aiuto di un super tweeter. Il Taket BATPro2 è un'integrazione molto efficace, poco intrusiva e dal costo ragionevole (60.000 Yen), che è in grado di aprire il suono di un altoparlante full range. Gli altoparlanti Philips, in combinazione con un sub-woofer e con un super tweeter, producono un suono molto pieno e solido, ma al contempo arioso e realistico. Non sono un maniaco delle misurazioni strumentali, ma, al contrario, mi sono sempre appassionato solamente all'ascolto. Mi sono inoltrato sulla, tutt'altro che assurda, via minimalista del “ritorno alle basi”, e nel mio caso ha funzionato perfettamente. Non ho alcuna intenzione di ritornare ai diffusori dotati di casse. Finalmente sono riuscito ad ottenere un'autentica esperienza musicale hifi, spartana come volevo: dunque, quale sarà il prossimo passo? Per trovare nuova ispirazione, sono tornato a dare un'occhiata alla collezione di progetti, sempre più voluminosa, sul blog di Pinterest e su www.homebuilthifi.com.

Sono rimasto particolarmente colpito dalla descrizione degli “strumenti per l'ascolto”, relativa alla gamma di diffusori della Tetra di Ottawa. Non c'è alcun bisogno di spendere più del necessario per pagare i nomi più di tendenza. Piuttosto, vale la pena darsi da fare per scovare quelle che, probabilmente, sono delle gemme nascoste, come in questo caso. Voglio anche incoraggiarvi a sviluppare la vostra propensione per la sperimentazione; i progetti complicati non sempre producono buone prestazioni musicali, e talvolta il vintage può essere migliore del nuovo.

Certo, si possono ottenere grandi risultati a fronte di grandi spese, ma ricordate che quella in cui mi sono imbarcato voleva essere proprio un'avventura a basso costo. Nella mia ricerca di un'esperienza d'ascolto domestica il più possibile avvincente, volevo qualcosa di più che dei mobili costosi: talvolta i diffusori hanno un aspetto migliore del loro suono, mentre in altri casi suonano meglio di quanto il loro aspetto farebbe supporre. Inoltre, alcuni ascoltatori di musica comprano i diffusori come se fossero sculture od oggetti d'arte, altri perché si accordino (o contrastino) con l'arredamento, altri ancora come se fossero oggetti alla moda, oppure secondo il loro gusto o anche in virtù di loro specifiche preferenze tecniche. Alcuni diffusori sono pensati per essere percepiti “in faccia”, ed altri invece per “scomparire” nella ricostruzione sonora.

Il tipo di montaggio degli altoparlanti non è privo di controindicazioni. L'escursione dei coni, ad esempio, differisce marcatamente tra le casse chiuse ed i dipolo, e questo dipende dalla linearità e dall'intensità acustica (cioè l'efficienza e la sensibilità). L'altoparlante che state usando è stato progettato specificatamente per essere montato in un cabinet? Se lo è, le sue prestazioni potrebbero rivelarsi insoddisfacenti se lo montate su un dipolo. Gli altoparlanti full range, al contrario, di solito sono progettati per essere impiegati proprio sui dipolo. E gli altoparlanti Philips, in particolare, sembrano essere perfetti per questo tipo di esperimenti. Ed infine, parlando dei risultati ottenuti, potrei semplicemente essere stato fortunato a trovare la combinazione ideale di sub-woofer, altoparlanti full range, super tweeter, e configurazione dell'ambiente di ascolto. Ma, in ultima analisi, ha funzionato! Non ho fatto alcuna misurazione strumentale delle prestazioni, però tutto suona perfetto per le mie orecchie.

Mi sono divertito molto durante questi esperimenti; recuperando altoparlanti vintage full range, e riutilizzandoli in modo creativo, ho imparato molto ed ho anche trovato uno sfogo per le mie velleità artistiche e tecniche (che mia moglie definisce garbatamente “girare a vuoto”). A lei piace l'estetica dei KEF iQ7, ma non quella dei grandi pannelli JE Labs. Non a caso, adora i diffusori “da tavolino” che ascoltiamo da qualche mese. Tiriamo le somme! Al momento sto valutando la possibilità di recuperare qualche altoparlante dismesso e includerlo in qualche altro progetto, preferibilmente a costi ancora più bassi. Ormai sono diventato un fan degli altoparlanti vintage, ma sono diventati difficili da reperire in Nuova Zelanda, soprattutto se in buone condizioni, come le vecchie giacenze di magazzino. Ma so che ce ne sono molti che giacciono dimenticati negli sgabuzzini, nelle officine, nei garage e nei negozi di materiale usato. Come ho scritto in precedenza, una coppia di Philips AD 1256-M8 è al momento in vendita su TradeMe al prezzo di 23 dollari! La caccia agli altoparlanti adatti fa parte della sfida e rimetterli in funzione, ed usarli per arricchire l'esperienza musicale, fa parte delle gioie di questo hobby.

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