Cassa 12" per basso

cassa 1x12

Dopo l’amplificatore “da studio” il logico complemento è una cassa.
Perché non ho pensato ad un combo? Data la bassa potenza sarebbe stata la soluzione più immediata, secondo la tradizione.

Io però non ho simpatia per i combo. Li trovo scarsamente flessibili: una volta che ce l’hai, te lo tieni così; al massimo, se è previsto ci puoi mettere in parallelo un’altra cassa, ma a mio parere questa è una soluzione di ripiego usata nei “combetti” commerciali dove per ragioni di costo il cono è generalmente sottodimensionato (soprattutto nei combo per basso) e/o di bassa qualità (ora qualcuno si arrabbia…. ma io la penso così, e potrei fare anche qualche misura su quei combo, se non fosse una perdita di tempo).

Poi, se per suonare in maniera decente ci devi attaccare un’altra cassa, dove va la comodità del combo? (sui combo per chitarra la questione è completamente diversa, la chitarra emette dagli 80 Hz in su, e qualsiasi 10” lavora benissimo a queste frequenze, anche un 8” va benissimo).

Poi la questione tecnica: immaginatevi di sottoporre la vostra amata (e costosa) KT88 (non che le altre valvole si divertano) a vibrazioni a 41 Hz (il Mi) di ampiezza non trascurabile…

Con ampli a stato solido ovviamente il problema non si pone (forse…)
E se poi volete cambiare amplificatore?

Quindi una cassa separata.


Criteri e scelte di progetto

12” perché per me è il minimo per suonare bene il basso (come sempre è questione di gusti), l’ideale sarebbe un 15” accompagnato da un extended range da 8” o 10” opportunamente filtrato ma per un ampli da 15W sarebbe stato un po’ troppo.

Bass reflex per scendere in frequenza: un accordo attorno ai 45 Hz, ben smorzato, garantisce una buona riproduzione fino al Mi di cui sopra.

Scelta del cono.

Decisi i criteri di progetto (che mi sono venuti automatici dopo non poche discussioni con alcuni amici bassisti) via alla ricerca del cono adatto e quindi alla progettazione della cassa.

La scelta del cono è stata effettuata spulciando i cataloghi Eminence e Ciare (giusto per restare su costruttori noti e i cui prodotti siano reperibili facilmente) ed effettuando una serie di simulazioni con i coni da 12” della serie per Basso di Eminence e professionali di Ciare.

La prima serie di simulazioni è stata eseguita cercando il cono che mi desse i migliori risultati in un accordo standard semplice, QB3 n.4, che dà una risposta più smorzata anche se meno estesa del B4.

Il “ginocchio” è più dolce e, se pure la frequenza di taglio è più alta, sotto la frequenza di taglio la pendenza della curva di risposta è minore dei classici 24 dB/ott per cui a frequenze più basse la risposta è di fatto più estesa e soprattutto promette bassi più puliti e non il classico boom boom boom che potrete gustare (si fa per dire, tutti i gusti son gusti) ogni volta che vi avventurate nei settori HiFi (ci vuole coraggio e faccia tosta a definirli così) di tutti i megastore.

Se suono il basso voglio distinguere perfettamente il Mi dal Fa sulla IV corda.

Per le simulazioni continuo ad usare con soddisfazione BASS-PC Ver. 3, sì, proprio quello progettato da Renato Giussani negli anni 70.

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Digressione sulle simulazioni.

Il fatto che BASS-PC giri sotto Dos, che non usi il “sorcio”, che abbia una grafica povera sono aspetti assolutamente irrilevanti, il software funziona, nel senso che fa esattamente quello che deve fare con precisione sufficiente e mostra i risultati con una risoluzione equivalente alla maggior parte degli oscilloscopi digitali presenti sul mercato (a prezzi umani, s’intende).

So che ha dei limiti.

Io effettuo le simulazioni con una resistenza serie fissa da 1 ohm perché presumo di collegare le mie casse ad ampli valvolari; 1 ohm è un valore che può essere alto, giusto o basso a seconda dell’ampli che ci collego, ma una scelta si deve fare e comunque si fanno tante approssimazioni in questi calcoli che questa non è di sicuro la più influente.

Però la resistenza serie è vista da BASS-PC come se fosse una resistenza fisica collegata in serie all’altoparlante, per così dire “dopo” l’amplificatore, quindi la sensibilità è calcolata per la potenza nominale a monte della resistenza ed è quindi inferiore alla reale.

Poi il calcolo delle perdite fisiche, per quanto flessibile, richiede un po' di esperienza.
Il fattore di merito del mobile per i reflex è proposto pari a 5: l'esperienza (non mia, s'intende) dice che 5 è un valore che si riscontra normalmente in casse ben costruite e con poco assorbente, con molto assorbente può scendere fino a 2, è estrememente difficile salire fino a 10.
Quindi in pratica valori da 3 a 5 in funzione della quantità di assorbente danno risultati sostanzialmente corretti nella maggior parte delle situazioni.
Per le casse chiuse le situazioni proposte da BASS-PC sono  "senza assorbente" e "con assorbente";  “con assorbente” significa con riempimento "critico" cioè una situazione in cui ulteriore assorbente non diminuisce ulteriormente il fattore di merito globale: da queste due situazioni estreme è facile ricavare la risposta di qualsiasi soluzione intermedia.


Le quantità fisiche in gioco sono difficilmente (eufemismo) rappresentabili semplicemente in modo attendibile, e quindi difficilmente misurabili, ma in realtà incaponirsi sui decimali non ha senso e comunque il software serve a progettare, quindi si debbono fare delle assunzioni prima di poter effettuare qualsiasi misura.

Lo strumento va usato senza dimenticare di accendere prima il cervello, altrimenti staremo a disquisire se la lunghezza del condotto di accordo debba essere di 134 mm o 135 mm, senza magari curarci di sapere se il condotto è un tubo piazzato lontano o vicino dalle pareti o un condotto realizzato lungo una parete.

Una trattazione completa di questi argomenti e di tutto quello che riguarda l'acustica degli altoparlanti è reperibile nel sito di Renato Giussani,  www.renatogiussani.it/ ,   in particolare la spiegazione dell'uso del fattore di merito del mobile in BASS-PC nei reflex e nelle casse chiuse sta nell' "Angolo del Direttore": www.renatogiussani.it/AP_angolo.htm .

Dal sito potrete anche scaricare il software: sia BASS-PC che CROSS-PC, un ottimo strumento per la progettazione dei crossover (è interessante, anche se un crossover per cassa musicale è generalmente molto più semplice di un crossover per HiFi).
L'uso di strumenti di simulazione implica comunque capire almeno un po' la realtà fisica che sta sotto, quindi prima di lanciarsi in simulazioni selvagge un po' di studi non fa male: il sito di Renato è più importante per la quantità di informazioni che offre che non per gli strumenti software.
Fine della digressione
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La prima serie di simulazioni, fatte come dicevo in modo rapido, senza varianti e aggiustamento di parametri, cioè il calcolo automatico di accordi QB3 n.4 mi ha portato a scegliere il Ciare PW328, che per vari fattori mi è sembrato il più adatto al mio progetto.

Attenzione, non sto dicendo il migliore in assoluto, che non esiste, ma il migliore per la cassa che stavo progettando per essere collegata ad amplificatori di potenza non spropositata e senza dover  accendere un mutuo decennale.

Il PW328 è un eccellente prodotto  che si presta a costruire casse di volume accettabile con buona risposta; la potenza non elevatissima nel caso di questo progetto non è un problema.

Perché dico “potenza non elevatissima”? Il fabbricante dichiara 150W di potenza nominale, che sembrano molti, ma la potenza nominale è misurata (in genere) con rumore rosa, quindi con un segnale in cui la potenza è “spalmata” su una gamma molto ampia di frequenze.

Un altoparlante per strumenti musicali invece deve sopportare segnali quasi monofrequenza, quindi segnali in cui tutta la potenza disponibile è concentrata in una gamma strettissima, e qui entrano in gioco l’escursione massima del cono e il tipo di cassa.


Escursione, tipi di cassa e tipi di accordo.

Il vero limite all’utilizzo di un altoparlante è l’escursione massima del cono; al di là di tutte le considerazioni che si possono fare sui criteri per misurarla,  l’escursione ci dice qual è lo spostamento del cono oltre il quale la non linearità diventa inaccettabile (in genere la massima escursione meccanica è maggiore, Eminence dichiara sia la massima escursione utile sia la massima escursione meccanica, Ciare solo la massima escursione utile).

Ora a parità di livello acustico emesso l’escursione di qualsiasi altoparlante cresce con il diminuire della frequenza, in quanto in un mezzo elastico la pressione acustica emessa da un mezzo oscillante (nel nostro caso il cono dell’altoparlante) dipende dalla velocità dello spostamento del mezzo, e non dall’ampiezza.

In un moto oscillante che supponiamo sinusoidale la massima velocità di spostamento si ha al passaggio per la posizione di riposo, cioè a spostamento zero; quando la frequenza è elevata il cono passa per la posizione zero molte volte al secondo, quindi necessariamente la velocità è elevata, in quanto la velocità è data da ds / dt (la distanza percorsa divisa per il tempo impiegato a percorrerla) e a frequenze elevate dt è per forza di cose piccolo.

A frequenze basse dt è necessariamente grande (il cono passa per la posizione zero poche volte al secondo) quindi per avere una velocità elevata anche ds (che alla fine è la nostra escursione) deve essere grande.

(I matematici mi perdonino per questa spiegazione veramente poco rigorosa, ma mi importava far capire le ragioni fisiche dei fenomeni anche a chi ha solo cognizioni elementari di fisica, spero di esserci riuscito)

Il problema delle casse per basso è che l’emissione è concentrata in una gamma di frequenze molto basse in cui pertanto l’escursione è comunque molto elevata; le frequenze emesse da un basso a 4 corde vanno dai 41 Hz del Mi vuoto ai circa 196 Hz del Sol sul 12 tasto, con un basso a 5 corde si parte dai 30 Hz del Si basso.

Eminence, specializzata nella produzione di altoparlanti per strumenti, produce due serie diverse di altoparlanti con diametri analoghi, una per basso ed una per chitarra, ciò che le distingue è ovviamente l’escursione massima (ed ovviamente il costo).

Quindi nella progettazione di una cassa per basso bisogna scegliere a priori un altoparlante che abbia una escursione elevata, ma anche nella scelta del tipo di accordo controllare accuratamente l’escursione del cono.

Da questo punto di vista BASS-PC è un ottimo strumento, iin quanto fornisce le indispensabili curve dell’escursione in funzione della frequenza e della potenza e la potenza massima applicabile in funzione della frequenza.

Io non sono certo che le escursioni calcolate siano esatte entro l’1%, anzi ne dubito molto viste le semplificazioni fatte nel modello utilizzato da BASS-PC (qualsiasi modello fa delle semplificazioni rispetto alla realtà) ma sono convinto che l’approssimazione ottenuta sia più che sufficiente per far da guida in un progetto.

Anche se i grafici non sono esatti al 100% sicuramente sono in grado di dar conto del diverso funzionamento dei diversi tipi di cassa.

A titolo di curiosità riporto in Fig. 1 il risultato della simulazione del PW328 in cassa chiusa calcolata per Qtc = 0,8: la cassa calcolata ha un volume di 25 l (senza assorbente) con frequenza di risonanza di 103 Hz e frequenza a -3dB di 92 Hz.

Dal grafico si vede quella che è la caratteristica fondamentale della cassa chiusa: l’escursione aumenta con la diminuzione della frequenza fino ad un massimo, oltre il quale non aumenta più; la frequenza corrispondente a questo massimo è inferiore alla frequenza di risonanza.

In altri termini la cassa chiusa mantiene sempre il controllo dell’escursione del cono anche sotto la frequenza di risonanza della cassa.
La simulazione è stata fatta impostando una potenza massima di 100W,  come si vede la curva MIL è piatta fino a 

Curve cassa chiusa

                                 Fig. 1: simulazione in cassa chiusa

frequenze bassissime, in questo caso la potenza massima applicabile è veramente la potenza nominale del cono.

Questa cassa sarebbe eccellente per chitarra, senza limiti pratici di potenza, il PW328 ha una risposta ben estesa verso l’alto, credo che un 4x12 sarebbe fenomenale, ma per il basso è inutilizzabile, con la sua frequenza a –3dB pari alla frequenza del Sol (che è la corda più alta del Basso a 4 e 5 corde).

Il bass reflex ci permette di abbassare quasi di una ottava la frequenza minima riproducibile, ed è quindi la soluzione direi obbligata per il basso, ma la contropartita si vede in Fig. 2, che espone il risultato della simulazione per un accordo standard QB3 N4, che risulta accordato a 56 Hz.

Il reflex è un sistema risonante, la cui frequenza di risonanza è determinata da vari fattori (volume, superficie dell’apertura, lunghezza del condotto ecc); alla frequenza di risonanza del sistema “altoparlante + cassa” l’aria contenuta nella cassa vibra in fase con il cono e l’apertura (con eventuale condotto) emette un’onda in fase con l’oscillazione dell’aria nella cassa che quindi, essendo in fase con il cono, rinforza l’emissione del cono stesso; è per questo motivo che il reflex estende verso il basso la frequenza di risposta.

In questo modo l’aria contenuta nella cassa offre un carico al cono che è massimo proprio alla frequenza di risonanza, limitandone quindi l’escursione.

E’ ovvio che questo effetto che si verifica alla risonanza si verifica anche a frequenze vicine alla risonanza, nei fenomeni fisici a livello macroscopico non si hanno discontinuità brusche (“Natura non facit saltus” dicevano i nostri bisnonni), cioè se a 54 Hz si ha il rinforzo dell’emissione, non è che a 53 o 55 il rinforzo non c’è più; ci sarà ancora anche se via via minore mano a mano che la frequenza si allontana dalla risonanza.

Quindi il carico offerto al cono diminuisce allontanandosi dalla frequenza di risonanza, e proprio qui sta il problema: se aumentando la frequenza questa diminuzione di carico, che controlla l’escursione del cono, è compensata dalla diminuzione naturale dell’escursione stessa dovuta all’aumento di frequenza, quando la frequenza diminuisce (sotto la frequenza di accordo) il carico sul cono diminuisce permettendo che l’escursione aumenti, e contemporaneamente l’escursione aumenta ulteriormente per effetto della stessa diminuzione di frequenza.

In altri termini sotto la frequenza di accordo il reflex non ha più alcun controllo sul cono, è come avere un cono in aria libera e l’escursione aumenta in modo incontrollato.

La curva viola in Fig. 2 mostra chiaramente cosa succede, l’effetto risultante è che la potenza massima applicabile, espressa dalla curva gialla, presenta un massimo proprio alla frequenza di accordo, sotto questa frequenza scende rapidamente verso lo zero e sopra ha una flessione notevole da cui si riprende a frequenza abbastanza elevata (quanto elevata dipende dal fattore di merito della cassa, cioè dal tipo di accordo), cioè a quella frequenza alla quale la presenza dell’apertura di accordo diviene ininfluente rispetto al movimento del cono.
Nel progetto di un reflex quindi si debbono fare scelte un po’ più complesse che nel progetto di una cassa chiusa, e le scelte ovviamente implicano dei compromessi: bisogna decidere cosa privilegiare ed a che cosa si può/deve rinunciare;  questo è appunto quello che
Reflex QB3 std
                   Fig. 2: simulazione QB3 N4 standard
vedremo nella progettazione vera della nostra cassa per basso, perché quello che abbiamo visto finora è solo l’applicazione brutale dello strumento (BASS-PC) senza fare alcuna scelta (tranne quella, che definirei scontata, del reflex).
Progetto

Non avendo problemi di potenza massima applicabile ho deciso di estendere verso il basso la risposta della cassa e di ottenere nel contempo un maggiore smorzamento: il ginocchio della curva di risposta è piuttosto brusco  e la pendenza della risposta sotto l’accordo elevata, fatti che indicano un comportamento non molto smorzato (avrete sicuramente oramai intuito quale è il tipo di suono che mi piace).
Per fare ciò ho aumentato il volume e abbassato la frequenza di accordo, provando vari valori fino ad ottenere quello che mi è sembrato un buon compromesso con le mie esigenze, cioè la massima estensione con potenza applicabile non elevata.

Ne è risultata una cassa di 65 l accordata a 45 Hz, dotata quindi di un tubo di accordo di 120 mm di diametro lungo 156 mm.
Le curve caratteristiche sono in Fig. 3: Risposta, escursione e MIL e in Fig. 4 Impedenza e fase.

La Fig. 4 è particolarmente importante in quanto sarà confrontata con l’impedenza e fase misurate alla fine della realizzazione: l’accordo fra le curve di progetto e le curve misurate sarà indicativo della correttezza delle assunzioni fatte, delle approssimazioni e anche della bontà dello strumento di simulazione.

Ai 65 l richiesti da BASS-PC ho aggiunto 2 l per il volume occupato dall’altoparlante (stimati molto spannometricamente, è chiaro) e altri 2 l per il volume occupato dal condotto (c’è chi dice che questo non deve essere aggiunto, ma non ho mai trovato una spiegazione chiara né in favore del sì né in favore del no) quindi ho calcolato le dimensioni del box con il criterio della sezione aurea. 

Reflex risposta e MIL
                Fig. 3: curva di risposta, MIL ed escursione simulate
Avete notato che la maggior parte delle casse per strumenti hanno almeno una faccia perfettamente quadrata, ed in qualche caso la loro forma si avvicina moltissimo ad un cubo (succede nella maggior parte degli 1x15”)?
È noto a tutti gli appassionati di HiFi che avere due o più dimensioni del box uguali o quasi è il miglior modo per concentrare in una gamma strettissima tutte le risonanze interne e quindi ottenere un box rimbombante, mentre in un reflex non si può usare l’assorbente per smorzare le onde stazionarie, se non in quantità minima, pena la modifica sostanziosa dell’accordo e del fattore di merito della cassa.
Quando le dimensioni stanno fra loro in un rapporto pari a 1,6 (circa, il famoso numero aureo, senza essere troppo pignoli sui decimali) le frequenze delle onde stazionarie generate dalle 
reflex imped
                  Fig. 4: impedenza e fase simulate
risonanze interne sono spaziate nel modo più regolare,assicurando che non vi saranno rimbombi concentrati in gamme ristrette e che pertanto il livello delle onde stazionarie sarà il più basso possibile.
Quindi un box dalle dimensioni interne pari a cm 60 x 41 x 29, dopo gli opportuni arrotondamenti ai cm interi, come rappresentato in Fig. 5.
schema costruttivo
Fig. 5 - piano di costruzione
( cliccare per ingrandire )
Per l'accordo ho adottato la soluzione del condotto rettangolare addossato ad una parete, di sezione 6 x 20 cm, circa equivalente ad uno circolare di diametro 12 cm, in quanto più facile da realizzare (a mio parere, s’intende).

Dato che addossare il condotto ad una parete causa un allungamento virtuale del condotto stesso, ma l’entità di questo allungamento è difficilmente calcolabile, ho deciso in prima battuta per 130 mm invece di 156, riservandomi di modificare la lunghezza dopo il test.

Costruzione

Il materiale è truciolare da 22 mm per il mobile, da 12 mm per il condotto (avevo giusto alcuni spezzoni che si adattavano perfettamente).          

Truciolare e non MDF perché pesa un po’ meno, costa molto meno e anche perché pare (non ne sono sicuro ma è una ragione in più) che il truciolare essendo composto di frammenti di legno di misura varia e non da segatura sottile ed uniforme abbia una caratteristica di assorbimento delle onde acustiche molto più regolare al variare della frequenza rispetto alla MDF; se non è vera è ben trovata, comunque peso e costo sono ragioni più che sufficienti per un progettino con limiti di budget.

costruzione della cassa

Figg. 6 e 7: la costruzione della cassa

Colla vinilica abbondante, “sergenti” di dimensioni adeguate e viti, da 4 a 6 per ogni lato a seconda della lunghezza, assicurano un mobile molto solido anche con pochi rinforzi interni.

La colla in eccesso si spalma lungo la giunzione con un dito, dopodiché non servono altri sigillanti.

un lato apertoil condotto

Figg. 8 e 9: La cassa aperta ed il condotto

ManigliaPer agevolare il montaggio del condotto ho fissato per ultima una parete laterale; non è possibile montare tutto in un colpo solo, quindi il montaggio completo richiede parecchio tempo, per lasciare alla colla il tempo necessario ad asciugare bene prima del montaggio dei pezzi successivi (almeno 12 ore fra due montaggi successivi).

Alla fine del montaggio una mano di turapori sia all’interno che all’esterno, quindi si è pronti per predisporre il fissaggio dell’altoparlante.

Prima però è opportuno pensare alle maniglie: alla fine il mobile sarà né piccolo né leggero e per spostarlo, cosa che mi sembra altamente probabile non trattandosi dell’HiFi di casa, esse sono indispensabili.

 
Praticamente qualsiasi tipo di maniglie per strumenti con caratteristiche adeguate al peso richiedono o di forare il mobile o di fresarlo, ed è opportuno fare tutte le operazioni di falegnameria prima di pensare all’altoparlante.

Quindi anche il foro nel pannello posteriore per il fissaggio dei connettori va fatto prima; ho usato un normale jack che è più che adeguato a bassa potenza (a partire da 100 W userei invece gli Speakon) fissato ad un pannellino di MDF da 6 mm a sua volta fissato con colla e 4 viti al fondo, dall’interno, come si vede in Fig. 10.                                                     

il jackFinalmente si arriva al fissaggio dell’altoparlante: il cono non dovrebbe essere montato e smontato più di un paio di volte, però nel nostro caso dato che il diametro del foro è 282 mm e il diametro su cui stanno i fori di fissaggio è 295 mm (questi sì devono essere esatti!) ed il materiale è truciolare, che non assicurerebbe una buona tenuta nemmeno al secondo riavvitamento, ho usato inserti filettati in ottone annegati nel legno per effettuare il fissaggio con viti in acciaio con testa a brugola.

Gli inserti con filettatura per legno, visibili in Fig. 11 e 12, sono reperibili presso qualsiasi ferramenta; per essere pignolo, io uso gli inserti su qualsiasi tipo di legno, se solo penso che dovrò smontare la parte una volta.

Fig. 10: il Jack 

inserto e viteinserto inserito

Fig. 11: inserto e vite                                                                                       Fig.12: inserto inserito nel legno

Come avete visto dalla sequenza di montaggio, le aperture per l’altoparlante e per il condotto sono state fatte prima di montare il pannello anteriore.

La precisione del posizionamento dei fori per il fissaggio dell’altoparlante è ovviamente essenziale, soprattutto nel caso dell’uso di inserti filettati.

Io ho proceduto in questo modo: dopo aver rettificato il foro da 282 mm per assicurare che l’altoparlante ci entri perfettamente ma senza gioco ho posizionato l’altoparlante ed ho praticato un contrassegno sul legno in corrispondenza del centro di ogni foro, quindi tolto l’altoparlante ho praticato fori guida con una punta da 2 mm.il cono

Dopo avere verificato il posizionamento dei fori guida ho quindi effettuato i fori veri e propri con una punta da 7 mm, il diametro richiesto dai miei inserti; è ovvio che il diametro del foro finale dipende dal tipo di inserti usati, generalmente gli inserti per viti da 5mm richiedono fori da 7 o 7,5mm.

Dopo aver verificato che l’altoparlante si monti perfettamente, si rimuove e si passa al completamento della cassa.

Si predispone il collegamento del cavo, saldato al connettore e predisposto con due Fast-on adeguati dal lato altoparlante: ho fissato il cavo (2,5 mm) alle pareti con abbondante colla a caldo, sempre con la colla a caldo ho fissato il cappuccio al connettore, ricavato dal contenitore di un rullino di pellicola: serve a sigillare il mobile, che essendo un reflex deve “respirare” solo attraverso il condotto.

Ho quindi applicato l’assorbente, il classico bugnato da 2 cm, solo sulla sommità del mobile, su parte del fondo non in corrispondenza del condotto di accordo e su parte di una parete laterale, fissandolo accuratamente con adesivo forte (quello giallo che si spalma sulle due superfici da incollare e si lascia asciugare, qualsiasi marca va bene, basta che sia applicato su tutta la superficie da incollare).

Finitura con vernice nera opaca, due mani di vernice previa stesura di due mani di fondo opaco e carteggiatura, quindi applicazione delle maniglie: ho interposto una guarnizione di gommapiuma fra la maniglia ed il legno per evitare sfiati.
La griglia è in acciaio forato con i bordi ripiegati, costruita da un artigiano, fissata ai quattro angoli e circa al centro in prossimità del bordo del cono (serve ad evitare vibrazioni), mediante distanziatori e viti con inserti filettati (da predisporre prima del fissaggio finale dell’altoparlante).

Le normali griglie rotonde del diametro adatto costano molto meno, vedete voi.

Anche l’altoparlante deve essere sigillato con una guarnizione di gommapiuma.


Test finale

Dopo una prima prova acustica, cioè collegato all’ampli, che mi è sembrata soddisfacente, ho provveduto ad una verifica dell’impedenza con SpeakerWorkshop: questa misura ci dice quanto abbiamo rispettato le specifiche di progetto.

Ovviamente questa misura ha senso se prima l’altoparlante è stato rodato a sufficienza: io l’ho collegato per circa 6 ore ad una sorgente a 50 Hz, cioè i secondari filamenti di un trasformatore di alimentazione, prima con 6,3 V poi con 9,45 V (un secondario e mezzo in serie); dato che la frequenza di risonanza del cono è 48 Hz (nominale) non ho applicato tensioni più elevate in quanto l’escursione, controllata a vista, era già sufficiente.

La misura è a lato: l'impedenza e fase misuratenon troppo lontana dalla curva di progetto, accordo a 42 Hz e picchi distanziati correttamente (l’accordo è individuato dal passaggio della fase per lo zero).

La differenza rispetto al progetto è significativa o no? Tre Hz di differenza potrebbero non essere irrilevanti a queste frequenze.


Per capirlo ho quindi impiegato BASS-PC “a rovescio”, cioè non per progettare ma per verificare; ho quindi, a parità delle altre condizioni, effettuato un ricalcolo imponendo la frequenza di accordo a 42 Hz: il risultato è stato un condotto di accordo lungo 180 mm, evidentemente l’allungamento virtuale è maggiore di quanto avessi stimato, circa il 45% contro il 30%; sicuramente ha influito il bordo anteriore del box, profondo 2 cm.

verifica dell'impedenza
A questo punto due opzioni possibili: accorciare il condotto, portandolo a 100 o 110 mm, oppure verificare le curve per vedere se il comportamento sia comunque accettabile.
Le curve a lato, risultato del ricalcolo, mi dicono che la massima potenza applicabile non è scesa in misura significativa (l’ultima curva “sembra” diversa solo perché è calcolata con una potenza limite pari a 400W anziché i 100 della precedente) ed è comunque pari a circa 50W fra 60 Hz ed 70 Hz, quindi comunque in linea con gli obiettivi di progetto.


L’unico modo per alzare la potenza massima applicabile è alzare la frequenza di accordo quindi ridurre l’estensione verso il basso, ma senza risultati eclatanti, questo è evidentemente il limite dell’altoparlante impiegato; credo che il risultato migliore, in termini di potenza, si abbia con  l’allineamento QB3 N4 standard, ma al costo però di una minor estensione verso il basso unita ad un ginocchio più pronunciato, indice di un suono meno smorzato.

Ho quindi deciso di tenerla come è; se mai costruissi un 100W – cosa non improbabile – vedrò come si comporta.



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