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I vari tipi di diffusori acustici

22.04.2015..

Esclusiva ReMusicInizia oggi la pubblicazione in integrale di una serie di capitoli selezionati del nuovo libro di Bruno Fazzini, il Dizionario Enciclopedico dell’Audio Hi-Fi. Trovate la segnalazione dell'opera in questa News. Si tratta di un'altra esclusiva ReMusic, su amichevole concessione dello stesso autore ed editore, che qui ringraziamo ancora. Buona lettura e viva l'Hi-Fi...

 

Giuseppe Castelli

 

 

Premessa | Per rispettare le scelte progettuali dell'editore, le modalità di impaginazione e scrittura del seguente testo sono conformi allo stampato originale.

 

Un diffusore acustico è costituito da un cabinet o una struttura rigida aperta in grado di contenere un altoparlante (sistema monovia), due altoparlanti (sistema a due vie) e più altoparlanti (sistema multivia), un crossover per poter armonizzare i vari trasduttori (nel caso dei monovia il crossover non serve), un tipo di accordo per far lavorare al meglio la sezione bassa di frequenza (sospensione pneumatica, bass reflex, linea di trasmissione e tromba) e, quasi sempre, dell’assorbente acustico (cioè un materiale in grado di assorbire l’energia sonora).


A seguire, in questo capitolo, entreremo nel dettaglio dei vari tipi di diffusori; al momento, ricordiamo solo che Vai a: navigazione, ricerca

per sospensione pneumatica si intende il montaggio dell'altoparlante, tipicamente un woofer, sul pannello anteriore di una cassa acustica completamente chiusa, in modo che le frequenze emesse posteriormente dalla membrana dell'altoparlante vadano ad espandersi all'interno di un volume chiuso.

 

Il bass reflex è una particolare tecnica di realizzazione dell'insieme "cassa acustica + altoparlante", consistente in un box di legno sul quale viene progettata e realizzata una apertura, detta "raccordo del reflex" che permette di convogliare verso la parte anteriore anche il suono generato posteriormente dall'altoparlante. Questo sistema consente di ottenere il corretto sfruttamento persino di quelle frequenze che altrimenti andrebbero a spandersi a caso nell'ambiente di ascolto, generando rimbombi o annullandosi con quelle anteriori. Tale annullamento è dovuto alla natura costruttiva degli altoparlanti classici (membrana che si muove) che generano due suoni perfettamente identici ma opposti (lato anteriore e lato posteriore), la sovrapposizione dei quali determina un abbattimento del suono man mano che la frequenza diminuisce (all'aumentare della frequenza, oltre i 200 Hz, l'abbattimento diventa trascurabile). Il tubo reflex non fa altro che rifasare il suono, specialmente negli altoparlanti a sospensione in gomma.

 

L’impiego di una linea di trasmissione acustica fu per la prima volta proposto da Benjamin Olney negli anni 1934-1936 il quale notò che con alcuni accorgimenti tecnici (non descriverò in questa sede i calcoli specifici inerenti) si poteva ottenere un notevole smorzamento dell’uscita acustica a risonanza del woofer e un rinforzo delle frequenze comprese entro un’ottava circa al di sopra della stessa. Grazie alle sue intuizioni iniziarono gli studi sui sistemi in “linea di trasmissione”. Il giudizio di Onley circa il metodo da lui sviluppato era lusinghiero, infatti, ottenne una qualità sonora ragguardevole e una naturale riproduzione delle basse frequenze.

La pubblicazione nel 1941 degli studi di B. Olney (fonte: google.com)

La pubblicazione nel 1941 degli studi di B. Olney (fonte: google.com)

 

Il sistema a tromba sviluppato negli anni '20 è rimasto pressoché invariato fino ai giorni nostri. Ciò che cambia rispetto a quello di allora è solo l'impedenza dell'avvolgimento, che negli altoparlanti antichi era elevata (qualche migliaio di ohm) dal momento che dovevano essere pilotati con valvole, mentre nei dispositivi moderni è molto più bassa (qualche decina di ohm) dato che vengono governati da amplificatori a transistor. Il resto è identico, ed anche il suono resta quello personalissimo degli altoparlanti di un tempo.

 

Esaminando bene la teoria, però, esiste il modo di trasformare questi oggetti in altoparlanti ad alta fedeltà con ottime caratteristiche su tutto lo spettro musicale: si tratta semplicemente di ottimizzare il rapporto tra le varie dimensioni, lunghezza, gola e bocca. Il motivo di questo sforzo è da ricercare nell'alto rendimento delle trombe, che permette l'utilizzo di amplificatori di piccola potenza, addirittura inferiori ai 10W.

 

Gli altoparlanti a tromba, che un tempo godevano di buona reputazione per la loro elevata efficienza e per l'alta dinamica che fornivano alla riproduzione sonora, sono caduti in disuso dopo l'apparizione delle casse reflex e dei diffusori a sospensione pneumatica. E' stata soprattutto la mancanza quasi assoluta di basi scientifiche nella progettazione dei profili e nel dimensionamento delle bocche dei trasduttori, che ha provocato clamorosi errori e delusioni d'ascolto nei progettisti e negli appassionati hi-fi. L'aiuto del calcolatore e le più moderne teorie sui parametri degli altoparlanti hanno consegnato un più roseo futuro per tali dispositivi, praticamente insostituibili in certi impieghi.

 

Ma che cos'è una tromba? Fin dai millenni prima della nascita di qualsiasi altoparlante l’uomo intuì che per rinforzare il suono della voce bastava formare con le mani un imbuto davanti alla bocca. Era già un primo tentativo di realizzare un accoppiatore a tromba. In effetti la tromba vera e propria funziona da trasformatore acustico destinato ad adattare l’elevata impedenza (acustica) della sorgente sonora alla bassa impedenza dell’ambiente che ci circonda.

 

E’ proprio a causa di questo disadattamento che l’efficienza dei trasduttori a radiazione diretta (membrana direttamente a contatto con l’aria) é molto bassa, mai superiore a qualche per cento. Gli altoparlanti a tromba invece possiedono efficienze generalmente comprese tra il 10 ed il 50 per cento.

 

Paul Klipsch in camera anecoica con una sua creatura (fonte: klipsch.com)

 

Paul Klipsch in camera anecoica con una sua creatura (fonte: klipsch.com)

 

Nei sistemi monovia un solo altoparlante fa tutto da solo e fa quello che può, cercando di riprodurre il più ampio range di frequenza possibile.


Nei sistemi a due vie l’intera gamma è riprodotta da due altoparlanti, uno che si occupa delle frequenze medio-basse ed uno di quella alta.

 

Nei sistemi multivia più trasduttori si dividono il compito, facendo un lavoro specialistico nella riproduzione di una sola porzione di frequenza (i tre vie si dividono le tre frequenze, bassa, media e alta). Solitamente minori sono i componenti da far interagire e minori sono i problemi connessi all’interazione. Approfondiremo in seguito la problematica.

 

Vi sono poi diffusori che contengono al loro interno anche la sezione amplificatrice e sono detti attivi a differenza di tutti gli altri, la grandissima maggioranza, che non la contengono e sono detti, invece, passivi.

 

Il sistema diffusore attivo nacque per le esigenze del mercato professionale; alcuni costruttori hanno scelto di integrare all'interno della cassa anche l'amplificatore. Il diffusore attivo è molto apprezzato da chi lavora in esterni per la compattezza, la facilità di trasporto e il ridotto cablaggio che presenta. Nel mercato amatoriale, invece, questo tipo di diffusore è presente in misura molto minore.

 

Tutti i diffusori si differenziano, infine, in due grandi gruppi: quelli che propongono l’alta efficienza e quelli che propongono l’alta definizione.

 

Le potenze necessarie al pilotaggio del primo gruppo sono nettamente minori rispetto a quelle necessarie al secondo.

 

I diffusori ad alta efficienza utilizzano quasi sempre sistemi ad amplificazione meccanica delle onde sonore insiti nella loro struttura costruttiva (trombe), mentre i diffusori ad alta definizione forniscono efficienze molto più basse ed hanno differenti modi di riproporre il segnale musicale: in maniera omnidirezionale (quando il segnale è riproposto nell’ambiente a 360 gradi); in maniera planare (quando il segnale è generato da pannelli isodinamici o elettrostatici piani che emettono sia anteriormente che posteriormente); in maniera dinamica semplice (quando l’emissione avviene solo anteriormente) e in maniera dinamica composta (quando l’emissione avviene anche ad opera di uno o più componenti collocati posteriormente al cabinet)



Il libro

Bruno Fazzini

Dizionario Enciclopedico dell’Audio Hi-Fi

edito in proprio

formato digitale 9,99 euro euro


L'autore

Bruno Fazzini dal 1994 è stato recensore per la rivista Fedeltà del Suono, arrivando a rivestire dal 2006 il ruolo di Coordinatore di Redazione.

Attualmente dirige due riviste online: la Hi Fi Time Review e la Vintage Hi Fi Club.

Da circa dieci anni è il patron del punto vendita Sophos Hi End, specializzato in componenti di gamma alta.

Da quest’anno è anche il titolare, insieme al suo socio Massimo Piantini, della Blue Moon Audio Technology, che produce tutti gli anelli della catena d’ascolto, dai file audio ai lettori per i file, dai convertitori ai preamplificatori, dagli amplificatori finali ai sistemi per la multiamplificazione, dai grandi diffusori in array a cavi, tavolini portaelettroniche e basi antivibrazioni. Ognuno di questi prodotti vuole avere carattere fortemente innovativo in ambito audio.

 
di Bruno Fazzini
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