DIFFUSORI
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MOSQUITO

di Jorge Toribio, con la collaborazione di Filippo Punzo


Diffusore bookshelf a due vie con woofer caricato in
Doppio Carico Asimmetrico A Vista (DCAAV).

Quante volte abbiamo sentito descrivere piccoli diffusori commerciali o progetti per autocostruzione con parole del tipo: “... certo non si può chiedere ad un woofer di queste dimensioni con un litraggio così ridotto di esprimersi alle ottave più basse come una torre da pavimento...”, etc. etc, per poi consigliare il suo uso “per riprodurre piccoli complessi jazz o musica da camera...”
E allora, cosa deve fare chi ama la musica meno stitica e più emozionante ma non ha spazio a disposizione, può stanziare un budget ridotto e non intende complicarsi la vita con un allestimento del tipo due satelliti più subwoofer?

Ecco come le Mosquito tentano di dare una risposta a queste necessità.

Personalmente cerco di concepire cose che si tengano sempre entro limiti di costo accettabili, semplicità di costruzione, uso di componenti con valori rigorosamente standard, e reperibili in commercio da chiunque desideri intraprendere la loro costruzione.
Il diffusore ha un aspetto volutamente semplice e di forma tradizionale. Ad un primo sguardo sembra un piccolo bookshelf a due vie in bass reflex. Si tratta invece di un progetto molto elaborato, l’ultima release di una serie di casse da me realizzate con woofer caricati secondo la tecnica descritta da Gian Piero Matarazzo con il nome di DCAAV.

In effetti l’uso di due camere reflex in serie è solo una semplice curiosità tecnica, se abbinata ad un woofer avente i parametri solitamente utilizzati per i bass reflex, vale a dire Qts intorno ad un valore di 0.4 o minore, Fs più o meno vicina alla F3 che si pretende dal sistema, e rapporto Cas/Cab compreso tra 1 ed 1.5. Ci si guadagna, rispetto ad un reflex tradizionale, un maggiore controllo delle escursioni ed una pendenza d’attenuazione leggermente più morbida.
La situazione cambia radicalmente quando si adoperano dei woofer i cui parametri potremmo, grosso modo, riassumere così: Qts maggiore di 0.5, ma comunque non superiore a 0,8, sospensione poco cedevole (basso Cms), cono leggero, vale a dire Fs generalmente superiore ai 70 Hz.
Questa combinazione di parametri, abbinata ad un rapporto Cas/Cab pari a 0.50 (o inferiore), permettono al sistema DCAAV, non solo di recuperare tutta l’estensione verso le basse frequenze arrivando, a seconda delle scelte di progetto, anche una ottava sotto la Fs, ma di avere un medio basso fulmineo, un superlativo controllo dell’escursione e, per finire, una pendenza d’attenuazione addirittura minore a quella dei sistemi con allineamento QB3 a singola camera.
Come vantaggio aggiunto, grazie alla struttura interna atta a creare i due volumi di carico necessari al sistema, possiamo contare su un mobile di eccezionale rigidità, completamente immune da vibrazioni, a qualunque potenza di pilotaggio.

Gli altoparlanti
In linea con le mie convinzioni su come deve essere l’autocostruzione, ancora una volta ho usato dei componenti di buona qualità, ma dal costo contenuto.
Come woofer ho scelto il CIARE HW129 e, dallo stesso catalogo il tweeter HT200.

HW129 e HT200: RISPOSTE IN FREQUENZA E IMPEDENZE MISURATE SUL MOBILE DEFINITIVO

I parametri di questo piccolo midwoofer sono molto vicini a quelli che cercavo per questo progetto:

Qts: 0.55
Fs: 75 Hz
Cms: .57mm/N
Mms: 7,77 gr
Vas: 6,1 litri


Disponendo di tali caratteristiche, in un mobile di 12 litri di volume totale, suddiviso in due camere di 4 ed 8 litri rispettivamente, si riesce ad ottenere una risposta, in bassa frequenza, che si estende sotto i 50 Hz, senza ausilio di filtri elettronici od altro.
Il tutto a livelli di pilotaggio veramente sostenuti dato che, grazie alle due distinte frequenze d’accordo, gli spostamenti dell’equipaggio mobile sono controllati in modo di gran lungo superiore al normale.
Un ulteriore vantaggio di questa configurazione risulta dal fatto che i woofer con caratteristiche simili a quelle sopra elencate sono, in genere, sensibilmente meno costosi rispetto ai modelli con bassi valori di Qts, diciamo quelli con valori dal 0.4 in giù.
Da parte sua, il tweeter HT200 si dimostra un degno partner per il piccolo midwoofer, con un livello qualitativo perfettamente allineato ai presupposti di progetto, anche se fornisce un livello d’uscita forse un po’ troppo elevato rispetto al compagno, e si è pertanto dovuto applicare una attenuazione più severa del solito.

QUI LA SIMULAZIONE DEL CARICO E LE MISURE


Il mobile
Il materiale impiegato per la costruzione è il multistrato marino in legno Okumè di 12 mm di spessore, un tipo di legno che è leggero ed estremamente rigido allo stesso tempo, il quale, nonostante sia più costoso del normale MDF, per contro, ha permesso di risparmiare in impiallacciatura o vernici, giacché offre una gradevole venatura di legno naturale, e una volta adeguatamente carteggiato presenta un aspetto veramente piacevole. Al limite, una oliata a mano con prodotto adeguato farà risaltare ancor di più le venature.
All'interno vi è una struttura in truciolato di 18 mm che ha la doppia funzione di creare le due distinte camere accordate all’interno e, allo stesso tempo, assieme alle già dette qualità del multistrato, dona al mobile le elevatissime doti di rigidità che lo caratterizzano.
Le dimensioni del baffle, abbastanza largo rispetto al diametro del woofer, ed il suo ridotto spessore, servono anche a non caricare la parte posteriore della membrana del woofer, che non vede davanti a se un “tubo” formato da pareti troppo spesse e non soffre nemmeno della vicinanza delle pareti laterali, evitandosi così delle possibili irregolarità alle medie frequenze, difficili poi da equalizzare con un filtro passivo.
Il condotto di accordo della seconda camera, in pratica quello che comunica all’esterno con fuoruscita sul pannello frontale, sfrutta invece la vicinanza di due pareti per usufruire di un effetto di prolunga virtuale. Si tratta di un tubo di cartone spesso, con diametro esterno e di 60 mm, ed interno pari a 55 mm, che svolge il suo lavoro alla frequenza preventivata, con solo 150 mm di lunghezza totale, invece dei 200 mm circa del calcolo teorico, restando così ben lontano dalla parete posteriore.
Il condotto interno che accorda il piccolo volume con la seconda camera è realizzato mediante un semplice foro circolare di 60 mm di diametro, e la sua lunghezza è pari allo spessore del legno (18 mm).
Il mobile fa uso di materiale assorbente soltanto all’interno della prima camera, mentre il volume maggiore è completamente vuoto. Questo non crea nessun problema, come si può osservare dalla misura dell’uscita del condotto, fatta con Clio in campo vicino, in cui si nota come le componenti di rumore siano ben al di sotto dell’emissione principale.

QUI IL DISEGNO DEL MOBILE

QUI ALCUNE FASI COSTRUTTIVE


Il filtro crossover
Come al solito, nessuna configurazione teorica va bene per realizzare un filtro passivo che deve vedersela con altoparlanti reali, con le loro differenze di livello e di fase acustica d’emissione, ed in più con gli effetti che in essi provocano le dimensioni del baffle e le diverse geometrie di montaggio adoperate.
Nel caso particolare delle Mosquito, dopo una lunga serie di simulazioni, seguite da misure e tante sedute d’ascolto, la soluzione migliore si è rivelata una configurazione asimmetrica dal punto di vista elettrico, ma che provoca un taglio acusticamente simmetrico su ambedue i rami, partendo dalla frequenza d’incrocio.
Come si può vedere dallo schema linkato sotto, il tweeter, dopo essere stato fortemente attenuato da una prima resistenza, è filtrato attraverso una cella del second’ordine, alla cella di filtro segue una rete resistiva, che ha il duplice scopo di attenuazione e di correzione della frequenza di taglio, essendo "vista" come carico dalla cella stessa, ed una rete RC serie, in parallelo al tweeter, che livella la parte alta della risposta cortocircuitando verso massa le frequenze lasciate passare dal valore di C e imponendo al modulo dell'impedenza un valore pari alla R. Questa cella mitiga le intemperanze del tweeter a frequenze altissime e gli dona una dolcezza altrimenti impossibile da ottenere.
Per addomesticare il woofer, invece, sì e reso necessario l’uso di una cella del terzo ordine elettrico, seguita da una resistenza verso massa che livella la parte superiore della risposta e compensa la transizione della radiazione da un semispazio a spazio intero legata alla larghezza del pannello anteriore.
Infine, cosa sempre grata agli autocostruttori, il circuito non è eccessivamente complesso e fa uso di componentistica con valori che, oltre ad essere rigorosamente standard, sono tra i più comunemente usati e facilmente reperibili.

QUI LO SCHEMA DEL FILTRO E LA RISPOSTA ELETTRICA

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Mi inserisco per chiarire il tenore della mia collaborazione con Jorge. Il fatto, assai banale, è che quattro orecchie sono meglio di due ed è sempre meglio ascoltare, ascoltare, ascoltare e ancora ascoltare, prima di decidere qualcosa. La seconda questione è che Jorge è un vero rockettaro, non un appassionato di metal, progressive, underground o altro, ma di puro Rock'n'Roll, e non ascolta jazz o classica, quindi mi tocca dargli una mano per il "tuning" del crossover, ed è quello che ho fatto anche stavolta sfruttando il momento della rilevazione delle risposte con la CLIO.
In definitiva il mio contributo è stato da "ascoltone" più che da tecnico, e la bontà di base del progetto di Jorge ha solo facilitato il compito. Intendiamoci, il filtro di Jorge suonava già bene (anzi, me ne aveva dato due versioni da provare), ma adesso non saprei veramente cosa cambiare ancora per migliorarlo...

Filippo

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QUI LA RISPOSTA MLS IN ANECOICO SIMULATO

QUI LA RISPOSTA IN AMBIENTE

In conclusione
Sotto un aspetto poco appariscente e per niente minaccioso, le Mosquito nascondono una sorpresa per chiunque le abbia già ascoltate. Sono un prodotto molto articolato, frutto di molte esperienze anteriori usando questo tipo di carico, e sono anche la conferma d’alcune ipotesi sulle possibilità di usare, con successo, certi materiali e tecniche di montaggio per costruire diffusori acustici validi.

Le Mosquito sono state presentate al 5° trofeo CIARE per autocostruttori, categoria Expert, durante il quale, da piccole nanerottole, hanno battagliato ad armi pari con dei veri giganti della riproduzione, nonché capolavori di ingeneria elettroacustica, riuscendo a fare comunque una buona figura e conquistando il terzo posto

Buon lavoro
Jorge Toribio