LE
CASSE ACUSTICHE...
struttura
e significato delle casse.
I
vari tipi di sospensione.
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parte quarta: il bass-reflex
Sei è visto fin qui che ambedue le facce del cono dell'altoparlante (quella anteriore e quella posteriore) producono un suono. E' un suono però in controfase: se immaginiamo le onde sonore, mentre davanti l'onda è al suo massimo, quella dietro è al suo minimo, e così via. Nella pagina precedente si è visto che questa sfasatura comporta la tendenza ad annullare il suono se si lasciano liberi i bordi degli altoparlanti. Da qui l'idea di montarli su uno schermo. Questo schermo (per ridurre l'ingombro) è stato ripiegato su sè stesso. A qualcuno è venuta un'idea: "e perchè mai far uscire il suono da dietro? Visto che è suono di buona lega, prodotto dallo stesso cono che produce il suono anteriore, perchè considerarlo solo un fastidio?" Si è pensato di poter "rinforzare" il suono anteriore usando quello posteriore. Il problema era semplicemente quello di rifasarlo. Ovvero, fare in modo da imporgli un certo ritardo: in modo che quando il cono va avanti, arrivi all'esterno anche il suono che era stato prodotto una frazione di secondo prima, quando l'altoparlante stava andando indietro. Quando il cono va indietro, ecco che arriva sulla faccia della cassa il suono (ritardato) che era stato prodotto quando l'altoparlante andava avanti. In questo modo il suono non tende ad annullare, bensì a rinforzare, il suono! Sembra una cosa difficile, ma conoscendo la velocità del suono, e la sua frequenza (o meglio, sceglindo una deterninata frequenza attorno alla quale si vuole rinforzare l'emissione) la cosa è fattibilissima e (dopo molte eccellenti realizzazioni) porta a un risultato di tutto rispetto. E' evidente che il rinforzo va ricercato sui bassi, onde relativamente lente (=con poche vibrazioni al secondo) e quindi facili da rifasare, ma su cui conviene lavorare perchè sono difficili da riprodurre in piena potenza, e sopratutto sono quelle dove si concentra gran parte dell'energia sonora del programma musicale (vedi il discorso fatto sullo spettro sonoro...). Un'amplificazione delle onde basse significa dunque produrre un pogramma musicale più "amplificato" in senso generale. In effetti le casse di questo tipo (chiamate bass-reflex, per la riflessione sui bassi impiegata) sono le classiche casse efficienti, che suonano a piena potenza anche con amplificatori deboli o (se abbinate a amplificatori potenti) raggiungono volumi di suono molto elevati. Oggi i sitemi bass-reflex nonsono più in auge come una volta, perchè si pensa di avere a disposizione amplificatori in grado di precare watt. Ma le bass-reflex costruite bene restano un progetto molto interessante, perchè permettono anche ad amplificatori potenti di lavorare in condizioni di distorsione ottimali, senza forzature. Il punto critico delle bass reflex è senza dubbio la lunghezza del cammino da far compiere al suono, in modo che si rifasi esattamente. Vi lascio immaginare che pasticcio ci sarebbe se (anzichè arrivare davanti un suono in fase) ne arrivasse uno mal rifasato. Vi sono tabelle e calcoli per definire le dimensioni del percorso da far fare alle onde posteriori, che viene calcolato con una certa semplifità se viene cosrtuito in forma di un tubo (vedi immagine in fig.2 qui a lato). E' chiaro che conta scegliere un tubo con una lunghezza precisa, in modo che il cammino ritardi quel tanto che serve a non far arrivare le onde in controfase troppo presto (come avviene quando il tuo è troppo corto) nè troppo tardi (cosa che accade quando il tubo è troppo lungo). parte quinta:il baffle infinito
All'inizio di tutto questo discorso si diceva che uno schermo per impedire l'afflusso di aria dev'essere abbastanza grande. Se lo si ripiega dietro in modo che si chiuda su se stesso, ecco che lo schermo diventa "infinito". Inq uesto caso (=quello di una cassa chiusa) non vi è infatti alcun limite allo schermo, che gira tutto attorno all'altoparlante. Una cassa chiusa viene quindi chiamata "baffle infinito" o "a schermo infinito". In una cassa chiusa l'elemento critico è senza dubbio la quantità di aria contenuta nel suo interno. Vi sono naturalmente altri eleenti critici (es. la frequenza di risonanza della cassa, il fattore di merito del sistema...) ma quellos pecifico per quel che riguarda una cassa chiusa è proprio il suo volume in litri. La massa dell'aria incide naturalmente sulla cedevolezza dell'altoparlante, sulla sua capacità di smorzamento, sull'ampiezza della escursione del cono... che sarà frenato o meno a seconda di quanta aria ha dietro. Il volume di aria ha effetti anche sulla frequenza di risonanza dell'altoparlante, perchè questa dipende da alcuni dei parametri appena citati. Quindi, un conto è la risonanza di un altoparlante se viene misurata in aria libera, un'altra se è misurato quando è montato in una cassa da 5 litri, altra ancora se l'altoparlante è montato in una cassa da 50 litri. Tenete conto di questo quando leggete le specifiche di un altoparlante sciolto in un catalogo! La forma della cassa è meno critica rispetto a quella aperta. Ma il volume è molto critico, e va calcolato con apposite formule. Credo che queste interessino poco ai fini pratici, e quindi evito di occupare spazio postandole in questa sede. Si tenga conto di quanto detto ampiamente nelle puntate precedenti: che per casse di dimensioni ridotte, l'aria presente nella cassa costituisce parte integrante del sistema di sospensione del cono!
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appendice
n.1:
esempio di dimensioni e sezione del legno per la sospensione pneumatica. La scelta delle dimensioni di una cassa è molto critica, e va
fatta sia per il volume dell'aria che per altre caratteristiche (frequenza
di risonanza). Tuttavia pr la sospensione pneumatica la forma della cassa
diminusice la sua importanza ai fini degli effetti sull'altoparlante. Sull'altoparlante;
ma non sul suono. Anche qui la forma della cassa può comportare
risonanze e onde stazionarie. Vediamo un buon suggerimento per dimensioni
che non prestino il fianco a questi problemi per altoparlanti standard:
nota = Per "legno" si intende truciolare ad alta densità. Anche
lo spessore del legno varia, perchè un altoparlante più grande
mette in moto una massa acustica maggiore e quindi ha bisognod i una schermatura
maggiore.
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appendice n.2:
dimensioni della porta per un bass-reflex. L
e dimensioni della porta che si apre sul pannello frontale perchè
il suono prodotto posteriormente rinforzi quello anteriore è in
funzione delle dimensioni della cassa (=percorso delle onde) e della frequenza
di risonanza dell'altoparlante.
nota = I numeri in rosso sono quelli che corrispondono al volume consigliato
per ciascun altoparlante.
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