CL - Firma, progetto audio di Claudio Gandolfi,
08 - Diametro driver 3FE25 Faital-Pro, 8 cm,
A2 - Codice progetto, doppio 3FE25 full range, 5 emissioni: 2 x diretta, 1 x omnidirezionale, 2 x multiTL.
Le caratteristiche dell'ambiente d'ascolto sono molto importanti per la qualità della riproduzione. Con la tecnologia MDD si usa una parte dell'energia emessa dagli altoparlanti per generare fronti sonori secondari, i fronti sferici generati per diffrazione sono coerenti, ritardati e ottimizzano l'interazione con la stanza. Le emozioni prodotte dall'ascolto della musica registrata si possono ottenere anche senza trattare acusticamente il locale e con economici altoparlanti larga-banda. MDD Multi Delays Diffraction. Le emissioni multiple simulano sorgenti sonore tridimensionali, i ritardi ottimizzano l'ascolto in ambienti non trattati acusticamente, la diffrazione rende l'altoparlante omnidirezionale a tutte le frequenze.
I carichi acustici sono realizzati con guide d'onda multiple. Ogni singola guida d'onda aggiunge onde secondarie ritardate e coerenti a tutti i suoni anche se la registrazione è stata fatta con microfoni posizionati in punti non ideali. Le onde primarie e quelle secondarie sono riflesse dall'ambiente e arrivano all'ascoltatore che le percepisce come compatibili con una sorgente tridimensionale presente nella stanza. L'emissione omnidirezionale in un ambiente riflettente aumenta l'effetto delle onde riflesse dal locale d'ascolto. Quando si riproducono le riflessioni della sala di registrazione per l'effetto Haas il cervello percepisce queste ultime come una prosecuzione dei segnali precedenti. La successione: onda primaria, onde secondarie coerenti e ritardate, riflessioni del locale d'ascolto, riflessioni della sala di registrazione diventano per il cervello un unico suono più facile da interpretare e piacevole da ascoltare. Diminuisce il tempo necessario alla memoria per decodificare i suoni e aumenta il tempo a disposizione della fantasia. La riproduzione è simile all'ascolto dal vivo degli strumenti nella propria stanza. Non sono le condizioni di massima fedeltà alla registrazione originale ma può essere molto divertente. La zona d'ascolto è ampia e si può seguire al meglio la musica in ogni punto della stanza.
Il progetto usa i prototipi 1a-direct (oltre 100 guide d'onda) e MDD3ZC350 V2 (5 + 7 guide d'onda), ogni canale ha due driver 3FE25 della Faital-Pro collegati in serie. Il driver 3FE25 del prototipo 1a-direct ha una emissione frontale diretta e una posteriore con linee di trasmissione multiple mddTL. Il driver 3FE25 del prototipo MDD3ZC350 V2 ha una emissione parziale frontale diretta, una frontale omnidirezionale multipla mddOmni e una emissione posteriore con linee di trasmissione multiple mddTL.
La singola guida d'onda fraziona l'energia sonora emessa dei coni dei driver, la isola dall'ambiente d'ascolto, la trasporta in posizioni distanti dal driver, la riemette nell'ambiente con un ritardo e mantenendo la coerenza con l'emissione primaria del driver. La dimensione di uscita delle guide d'onda è di 1 - 2 cm quindi per effetto della diffrazione acustica si generano fronti sonori di forma sferica fino a quasi 20 KHz.
La qualità sonora è ottima ma la realizzazione è complessa. Ci sono molti componenti, le guide d'onda montate con leve meccanicamente svantaggiose possono generare vibrazioni indesiderate peggiorando la riproduzione. La camere di compressione delle guide d'onda deve essere a tenuta d'aria per non ridurre la risposta alle basse frequenze. Non è un progetto adatto per chi vuole iniziare con il DIY. Sto già pensando un nuovo progetto con le stesse caratteristiche audio ma più semplice da realizzare.
dominio del tempo
Dal punto di ascolto si vedono decine di punti di emissione omnidirezionali, i fronti sonori generati in punti diversi dello spazio arrivano direttamente senza riflessioni. Nella tecnologia MDD (Multi Delays Diffraction) le emissioni multiple, coerenti, ritardate e omnidirezionali rendono tridimensionale la scena sonora, mascherano gli effetti indesiderati delle riflessioni della stanza di ascolto.
Dai grafici della risposta allo step si può intuire la complessità del segnale acustico emesso dalla coppia di prototipi 1a-direct, MDD3ZC350 V2. I grafici delle misure sono ulteriormente complicati dalla presenza di riflessioni. Nel disegno della risposta teorica considero un impulso fatto da una sola semionda a 1KHz (0.5 msec), per semplicità trascuro le riflessioni e suppongo che tutte le guide d'onda abbiano una risposta in frequenza piatta, l'asse del tempo è realistico, i valori delle ampiezze sono indicativi per un'analisi qualitativa.
1. Il primo impulso sonoro (verde) che arriva nel punto di ascolto è quello emesso dal prototipo 1a-direct. Il driver 3FE25 è posizionato circa a 1 metro di altezza.
2. Il secondo impulso sonoro (verde) è ritardato di circa 1.1 millisecondi e arriva in fase con ampiezza ridotta. È emesso dal driver del prototipo MDD3ZC350 V2. L'ampiezza è ridotta perché parte dell'energia sonora emessa è inviata all'interno del carico acustico frontale mddOmni.
3. Segue una serie di cinque impulsi sonori (rosso). Gli impulsi sono in fase con il primo, sono coerenti e con ritardi progressivi tra 1.4 e 7 millisecondi, l'ampiezza è ridotta. È l'emissione omnidirezionale multipla dal carico frontale mddOmni del prototipo MDD3ZC350 V2.
4. Contemporaneamente arriva una serie 180 impulsi sonori (blu) emessi dal carico acustico mddTL del prototipo 1a-direct. Gli impulsi sono in controfase, sono coerenti e con ritardi progressivi tra 1.8 e 3.7 millisecondi, l'ampiezza è ulteriormente ridotta.
5. Successivamente nel punto di ascolto arriva una serie di sette impulsi sonori (blu). Gli impulsi sono in controfase rispetto al primo, sono coerenti e con ritardi progressivi tra 7 e 10 millisecondi, l'ampiezza è simile a quella degli impulsi emessi dal carico acustico mddOmni. È l'emissione dal carico posteriore mddTL del prototipo MDD3ZC350 V2
Tutti gli impulsi sonori generati sono sincronizzati, sono emessi dai due driver collegati in serie e attraversati dalla stessa corrente elettrica, le forze che agiscono sui coni sono proporzionali alla corrente. Gli impulsi ritardati emessi per diffrazione dalle guide d'onda di mddOmni e mddTL sono coerenti con l'emissione del driver, i ritardi dipendono solo dalla lunghezza delle guide d'onda.
3D effect
La tecnologia MDD genera fronti sonori coerenti e ritardati per simulare la presenza dello strumento riprodotto all'interno della stanza d'ascolto. Uno strumento emette nello stesso istante più fronti sonori in punti diversi dello spazio che raggiungono le orecchie dell'ascoltatore in momenti diversi. Con la tecnologia MDD i punti di emissione multipli di onde secondarie simulano un volume virtuale dello strumento riprodotto, anche questo facilita il riconoscimento del suono emesso in qualunque punto della stanza d'ascolto. Si ha un effetto 3D generato dalla distribuzione delle uscite delle guide d'onda nelle direzioni ortogonali dei tre assi X, Y e Z.
L'impostazione è alternativa all'emissione con sorgente puntiforme che ottimizza l'ascolto in un'area limitata e in stanze trattate acusticamente.
anti Haas effect
L'effetto Haas (precedenza) si manifesta quando due suoni identici arrivano all'orecchio in successione. Con ritardi superiori a 5 millisecondi con suoni semplici (click) l'udito percepisce suoni distinti. Con suoni più complessi il tempo sale a 40 millisecondi. I punti di emissione del carico acustico mddOmni si trovano a distanze crescenti dal driver e i fronti sonori hanno ritardi compresi fra 1 e 10 millisecondi. La successione dei fronti sonori impedisce l'attivazione dell'effetto Haas, un evento non può essere percepito come due suoni distinti.
Usare la tecnologia MDD equivale a ricoprire le pareti riflettenti con pannelli diffrattori, si moltiplicano i possibili percorsi dell'energia acustica tra altoparlante e punto d'ascolto. La tecnologia MDD è utilizzabile anche in ambienti d'ascolto molto riflettenti. I ritardi ottimizzano l'ascolto in ambienti non trattati acusticamente, è lo stesso effetto che si ottiene con l'applicazione alle pareti di diffrattori passivi. Le guide d'onda generano ritardi compresi fra 0 e 10 millisecondi, l'inviluppo delle emissioni si espande (dura più a lungo nel punto d'ascolto) e le riflessioni sono percepite come generate dalla stessa origine, la fatica d'ascolto diminuisce e il riconoscimento dei suoni è più facile. L'emissione omnidirezionale con la moltiplicazione dei possibili percorsi e riduce ulteriormente la possibilità di attivazione dell'effetto precedenza.
dominio delle frequenze
Il prototipo 1a-direct aumenta il livello delle alte frequenze nel punto di ascolto. Nel prototipo MDD3ZC350 V2 l'energia sonora alle alte frequenze è emessa dal driver 3FE25 in un lobo frontale, il carico acustico mddOmni la ridistribuisce su 360 gradi riducendone la pressione sonora. Con il prototipo 1a-direct le alte frequenze si sentono bene anche livelli sonori ridotti rispetto al solo prototipo MDD3ZC350 V2.
Il prototipo MDD3ZC350 V2 riproduce meglio le basse frequenze sotto i 100 Hz rispetto al prototipo 1a-direct. In entrambi i prototipi è usata le tecnologia del cabinet neutro.
Il carico acustico frontale mddOmni del prototipo MDD3ZC350 V2 è realizzato con 5 guide d'onda rettangolari in cartoncino di lunghezza crescente, la serie ha Lmax = 8Lmin = 2000 mm, (379, 574, 871, 1320, 2000 mm). Le 5 guide sono disposte a croce e creano al loro esterno quattro ulteriori guide d'onda a 90 gradi aperte. L'emissione di ogni guida d'onda è omnidirezionale anche alle alte frequenze per il fenomeno della diffrazione acustica.
Nel prototipo MDD3ZC350 V2 il carico acustico posteriore mddTL è realizzato con 7 guide d'onda di lunghezza crescente, la serie ha Lmax = 2Lmin = 3400 mm (1877, 2072, 2288, 2526, 2789, 3079, 3400 mm). Le guide funzionano come linee di trasmissione multiple e hanno le prime frequenze di risonanza L/4 distribuite in modo omogeneo fra 25 e 45 Hz. Il volume interno della camera di compressione attiva anche le risonanze delle guide d'onda aperte ad entrambi i lati, le prime frequenze di risonanza L/2 sono distribuite in modo omogeneo fra 50 e 90 Hz. Le risposte in frequenza delle guide d'onda si sovrappongono in modo tale che l'energia acustica di tutte le frequenze superiori a 25 Hz possono essere trasferite in modo efficace dalla camera di compressione all'ambiente di ascolto. Il carico acustico posteriore mddTL attenua l'emissione alle alte frequenze.
Nel prototipo 1a-direct il carico acustico posteriore mddTL le caratteristiche sono simili a quelle di una linea di trasmissione lunga circa un metro. In questo caso ho usato 9 pannelli in polipropilene alveolare da 5 mm incollati con all'interno un profilo in alluminio di 10 x 10 mm fissato alla base in legno del prototipo MDD3ZC350 V2. Le misure dei pannelli sono: 445, 481, 519. 561, 606, 654, 706, 763, 824, 890 mm. In totale ci sono circa 180 guide d'onda di lunghezza diversa con le rispettive risonanze che si compensano reciprocamente.
Ogni guida d'onda ha una propria risposta in frequenza con più risonanze dell'aria al suo interno, le frequenze cambiano con la lunghezza. L'ascolto non è penalizzato da questo effetto in quanto l'udito ha una sensibilità logaritmica alla pressioni acustica e le singole emissioni si sommano con le proprietà dei logaritmi. Se le risonanze sono distribuite distanziate e sovrapposte in modo opportuno la risposta in frequenza complessiva sarà regolare. La somma logaritmica delle pressioni sonora è utile anche per compensare reciprocamente due altoparlanti con risposte in frequenza diverse. Ascoltando il prototipo CL08A2 si percepisce una migliore risposta in frequenza rispetto ai singoli prototipi 1a-direct e MDD3ZC350 V2.
supporto a risonanza subsonica
Il supporto a risonanza subsonica isola acusticamente la cassa acustica dal pavimento nella banda audio, evita interazioni indesiderate tra il pavimento e l'altoparlante. Il filmato mostra come oscilla il prototipo CL08A2, la frequenza è talmente bassa che si possono contare direttamente le oscillazioni.
La base è un quadrato in compensato 20 x 340 x 340 mm. Ha tre piedini in gomma montati in modo asimmetrico, due sugli spigoli anteriori e uno sul lato posteriore a 210 e 130 mm dagli spigoli. La staffa a L del supporto subsonico del prototipo MDD3ZC350 V2 è fissata sopra il piedino posteriore. La staffa a L del supporto subsonico del prototipo 1a-direct è fissata sopra un piedino anteriore.
cablaggio
Il progetto usa i prototipi 1a-direct e MDD3ZC350 V2, ogni canale ha due driver 3FE25 della Faital-Pro collegati in serie.
Il collegamento in serie fa circolare la stessa corrente nei driver 3FE25 dello stesso canale. Le forze applicate ai coni degli altoparlanti sono proporzionali alla corrente elettrica che attraversa le bobine, quindi i driver saranno perfettamente sincronizzati.
Con un collegamento parallelo l'amplificatore può controllare solo la tensione applicata alla maglia. A causa degli sfasamenti tensione-corrente, nella maglia stessa potrebbero generarsi correnti elettriche non compensate dall'amplificatore.
Il cablaggio usa cavo UTP cat5 in configurazione star-quad. Il polo positivo usa i fili: bianco-arancio, arancio, bianco-marrone, marrone. Il polo negativo usa i fili: bianco-blu, blu, bianco-verde, verde. Le connessioni sono saldate direttamente sui poli del driver. Il polo negativo passa all'interno del cestello per evitare che il raggio in materiale ferromagnetico attivi fenomeni di isteresi che aumentano la distorsione.
Link:
MDD Multi Delays Diffraction - https://www.claudiogandolfi.it/mdd.html
mddOmni - https://www.claudiogandolfi.it/mddomni.html
3D effect - https://www.claudiogandolfi.it/mddomni.html#3d
anti Haas effect - https://www.claudiogandolfi.it/mddomni.html#haas
diffrattore acustico omnidirezionale - https://www.claudiogandolfi.it/mddomni.html#omni
psicoacustica - https://www.claudiogandolfi.it/mddomni.html#suoni
mddTL - https://www.claudiogandolfi.it/mddtl.html
cabinet neutro - https://www.claudiogandolfi.it/mddtl.html#neutro
somma logaritmica - https://www.claudiogandolfi.it/mddtl.html#log
supporto a risonanza subsonica - https://www.claudiogandolfi.it/subsonic.html
base asimmetrica - https://www.claudiogandolfi.it/subsonic.html#base
