PERIAKUSMA: la costruzione

[audiofanatic]

Tutto è iniziato qui: Diffusori omnidirezionali "Periakusma" (AKA Walkaround).

Per non fare troppa confusione separo questo thread "pratico" che conterrà le istruzioni per la realizzazione e i vari commenti

PERIAKUSMA: la costruzione

Questo progetto nasce in seguito a pressanti richieste dei forumer dopo aver ascoltato una coppia di diffusori omnidirezionali da me costruiti molti anni fa quasi per gioco. Li portai al Bottom del 2010 in quel di Rimini e in molti rimasero stupiti per quello che riuscivano a fare.
In realtà le Periakusma sono molto diverse dalle originali: le principali differenze riguardano il diametro del woofer, passato da 100 a 130mm e il caricamento dello stesso, cassa chiusa originariamente e reflex per le Periakusma.
Detto questo, a grandi linee il sistema ricalca puntualmente il vecchio progetto, che prevedeva un midwoofer montato a rovescio in cima a un parallelepipedo alto e stretto, con un tweeter direttamente attaccato sul magnete.
Molti diffusori omnidirezionali prevedono uno o più diffrattori per “riorientare” il fronte d’onda verso l’ascoltatore. Nel caso delle Periakusma non esiste nulla del genere e la risposta del sistema, in asse (sulla verticale) e fuori asse (anche a 90° rispetto all’asse di montaggio dei due trasduttori) deve essere calibrata attentamente per sfruttare le riflessioni in modo coerente rispetto alla radiazione diretta e giungere all’ascoltatore in modo omogeneo,
Il midwoofer deve necessariamente essere privo del foro di decompressione sul fondo del magnete dato che il tweeter deve essere posizionato in quella posizione. Il tweeter deve avere una notevole dispersione dato il tipo di utilizzo, quindi il diametro della cupola sarà necessariamente ridotto.
Date le premesse (e ci metterei anche la economicità, già che ci siamo), le scelte a disposizione non sono moltissime e, dopo alcune prove, ho scelto il Gradient W148-4, un midwoofer da 130mm con cono in cellulosa e bordo in gomma, cestello in lamiera e magnete in ferrite, mentre il tweeter è un Dayton ND20FA-6 con cupola da 20mm e magnete in neodimio, venduti entrambi dalla Intertechnik.
Per ottimizzare la spesa molti dei componenti, se non tutti, necessari al progetto sono acquistabili dallo stesso venditore, in coda metterò una lista con la descrizione e i codici.

IL MOBILE

Molto semplice, un bel parallelepipedo dai lati uguali, quindi a pianta quadrata.
Le misure sono 19x19x60.

Periakusma Box.jpg

100_0859.jpg

Il condotto reflex è montato sulla faccia inferiore e ciò comporta l’utilizzo di quattro piedini per sollevare il diffusore da terra.

100_0852.jpg

Al momento il condotto è realizzato con un banale tubo di cartone da 45x165.
L’accordo che ne deriva è molto smorzato e nella realtà la base del diffusore e il pavimento vengono a creare un prolungamento del condotto e un abbassamento della Fb. Nella lista componenti ho indicato un tubo reflex flangiato da 45x145 che dovrebbe andare bene, anche perché è rastremato nella parte interna e ciò ne riduce leggeremente il diametro reale. Se avete un tubo cilindrico da 45x165 usatelo pure, prossimamente monterò il tubo reflex consigliato e vi saprò dire se cambia qualcosa, male che vada è sempre possibile fare una piccola prolunga interna per ripristinare la lunghezza.

100_0845.jpg

Al momento ho posizionato un pannello di poliuretano espanso bugnato sulle pareti interne sulla parte alta del diffusore, c’è ancora qualche segno di risonanza interna, ritengo che si possa riempire la parte bassa del mobile tutto intorno al tubo reflex per una altezza pari al tubo stesso per eliminare del tutto ogni problema.

Se volete potete tweakkare il cestello in lamiera del woofer, si potrebbero p.e. utilizzare dei comuni feltrino autoadesivi quadrati per le razze e altri più piccoli circolari per riempire la parte vicino al magnete dietro al centratore.
Anche il magnete stesso può convenientemente essere rivestito di materiale assorbente, ma evitate di usare materiale di grosso spessore e quindi creare un caricamento alla piccola flangia del tweeter, ho fatto delle prove e si introducono delle importanti alterazioni nella risposta, quindi al limite va bene un qualcosa di sottile come un panno lenci.
Per il collegamento all’amplificatore potete fare un po’ come vi pare, se non volete “deturpare” uno dei lati del mobile potete mettere due morsetti sul fondo, tenendo ben presente le dimensioni dei cavi che utilizzerete e lo spazio a disposizione, invero ridotto. Altrimenti potete piazzare una vaschetta portacontatti in basso su uno dei lati.
Il fissaggio del crossover è un altro dei problemi, dato che il fondo è occupato dal tubo reflex e avvitarlo su uno dei lati può risultare molto difficile. Una soluzione potrebb essere quella di avvolgerlo in assorbente acustico e semplicemente adagiarlo sul fondo, incastrandolo tra il mobile e il condotto reflex, oppure prevedere una squadretta per fissarlo al fondo sempre nelle stessa posizione.
Il midwofer sarà fissato con quattro semplici viti autofilettanti, mentre il tweeter andrà incollato con colla termica al centro del magnete del woofer.

100_0843.jpg

Il cablaggio potrà essere fatto con un cavo “da elettricista” 4x2,5mmq inguainato, in modo da dover fare un solo foro a lato del midwoofer per portare il segnale ai due altoparlanti. Se non avete ambizioni di biwiring potete anche usare un generico 3x2,5mmq, dato che la massa è comune, e poi fare un piccolo ponticello dal midwoofer al tweeter.

IL CROSSOVER
Si tratta di un semplice 12-12 dB ottava, con l’inserimento qualche cella di correzione, per l’esattezza una per il baffle step e tre per linearizzare il tweeter intorno ai 5KHz e nella parte altissima.

Periakusma Xover2.jpg

Il tweeter è collegato in fase, mentre il midwoofer, montato a rovescio, è ovviamente collegato in controfase.

L’induttanza da 1,5 mH in serie al woofer al momento è una AzAudiocomp su nucleo con filo da 1mm, se la trovate usate quella, altrimenti potete pescare dal catalogo Intertechnik (vedi lista componenti) oppure da altre parti, purchè la Rcc sia contenuta tra 0,25 e 0,3 Ohm.
Le induttanze da 0,39 sono delle Intertechnik con Rcc abbastanza alta, se ne utilizzate altre con Rcc inferiore consiglio l’inserimento di piccole esistenze in serie per ripristinare il valore e non modificare l’andamento del filtro.
Il circuito ha qualche margine di regolazione per poter adattare l’emissione in funzione dell’ambiente in cui il sistema verrà posizionato e/o delle elettroniche utilizzate.
La cella del woofer non va toccata, mentre sono possibili ben quattro regolazioni sul tweeter, tutte molto “sottili” ma chiaramente udibili.
1-la resistenza in ingresso regola l’emissione generale e può ragionevolmente andare da 1,5 a 0,75 Ohm, dipende anche da inevitabili tolleranze nella sensibilità a carico dei tweeter, quindi potete procurarvi delle resistenze aggiuntive da 0,82, 1, e 1,5 per fare delle prove (la 0,75 la ottenete mettendo in parallelo le due da 1,5, quella originale e l’aggiuntiva)
2-la resistenza da 3,3 in serie alla RLC serve per regolare l’emissione a cavallo dei 5KHz e può essere modificata (con attenzione), se la togliete avrete la massima attenuazione, aumentando il valore diminuirete l’efficacia della cella (aumento del livello)
3-la resistenza da 6,8 della cella RC finale controlla la pendenza totale da 2KHz in su e può anch’essa essere variata, direi in un range da 4,7 a 8,2, diminuendo il valore aumentate l’attenuazione
4- il condensatore di bypass da 0,22 serve per recuperare energia nella sola parte altissima della risposta e può essere cambiato con un 0,33 o 0,47, direi che non è il caso di andare oltre come valori. Se dovesse saltare fuori qualche problema con le sibilanti potete collegarlo dopo la R da 1,5 Ohm in ingresso.

con questo credo di aver concluso
se trovate errori o dimenticanze segnalatemelo che provvederò ad aggiornare il testo
buon lavoro
Filippo


LISTA COMPONENTI
Per ritrovare gli articoli potete digitare il codice nel campo ricerca del sito Intertechnik
https://www.intertechnik.it/Home/9179,it

2x woofer W148-4
No. ordine 1381654

2x tweeter ND20FA-6
No. ordine 1381921

2x tubi reflex 45x145
No. ordine 1346992

1x kit 8 punte
No. ordine 1347560

2x vaschette connettori
No. ordine 1347145

2x induttanze nucleo 1,5mH
No. ordine 1340134

4x induttanze 0,39mH
No. ordine 3340905

2x resistenze 33 Ohm 10W

2x resistenze 1,5 Ohm 7-10W

2x resistenze 3,3 Ohm 7-10W

2x resistenze 6,8 Ohm 7-10W

2x condensatori NP 22uF

2x condensatori PP 3,9uF

4x condensatori PP 3,3uF

2x condensatori PP 2,2 uF

2x condensatori PP 0,22uF

Le resistenze e i condensatori sono a vostra scelta, se ne avete già in casa utilizzate quelli, unica raccomandazione riguarda il C da 22uF NP che andrà misurato dato che i non polarizzati hanno tolleranze abbastanza larghe.

[berga12]

se non si fa un'attenta selezione nei componenti del filtro il costo del progetto esplode!bisogna limare ovunque

adesso vedo cosa ho nella rumenta di casa e poi recupero il resto.

ho già a casa dei tw da 25mm in titanio della polk a cupola, potrei quasi quasi provarli prima di prendere i Dayton, che ne pensi? come risposta sono similari, però non ho idea del risultato.

booo li prendo poi vedo, faccio prove.

[audiofanatic]

se non si fa un'attenta selezione nei componenti del filtro il costo del progetto esplode!bisogna limare ovunque

adesso vedo cosa ho nella rumenta di casa e poi recupero il resto.

ho già a casa dei tw da 25mm in titanio della polk a cupola, potrei quasi quasi provarli prima di prendere i Dayton, che ne pensi? come risposta sono similari, però non ho idea del risultato.

booo li prendo poi vedo, faccio prove.

i componenti nell'elenco sono molto economici, le induttanze da 0,39 costano 50 cent e il tubo reflex 25 cent

mi sa che da limare rimane poco

al limite puoi fare quattro piedini di legno e risparmi 14 euro...

in ultimo, se cambi tweeter devi rifare il filtro...

Filippo

[berga12]

si infatti non conviene cambiare il tw...

[Echo]

Hai fatto, immagino, un confronto diretto con le "originali" portate al bottom, quali sono le differenze all'ascolto??

[audiofanatic]

Ecco qualche misura presa al volo sui prototipi.
Date le caratteristiche del sistema direi che si è ottenuta comunque una buona linearità.
Metto anche in evidenza l'intervento delle celle sul tweeter, in modo da fornire dei riferimenti per chi vuole intervenire con una personalizzazione.

La misura cosiddetta "in asse" è stat presa a 90° rispetto al piano del diffusore, all'altezza del magnete del woofer.

PERI1M.png

La risposta è volutamente calante perchè il sistema funziona prevalentemente con il campo riverberato.
La fase acustica rimane però abbastanza lineare e costante anche nella porzione di frequenze a carico del tweeter, che è posizionato in modo molto penalizzante per questo tipo di rilevazione.

PERIDISP.png

Queste sono cinque misure prese su un arco verticale da 90° a 0° (sulla verticale) più o meno alla stessa distanza.
Le tre curve in basso quasi sovrapposte sono le prime tre, da 90° a 45°. Le ultime due, che evidenziano delle esaltazioni in alta frequenza e una esaltazione a 1,5KHz, sono le ultime due, prese in una posizione simile a quella che si avrebbe ascoltando il sistema in piedi e molto vicino, quindi una condizione non di uso abituale, e evidenziano come la risposta verso l'alto sia esaltata per poter creare un campo riverberato abbastanza omogeneo.

PERIAKUS.png

L'impedenza mostra un minimo a poco più di 4 Ohm a 200 Hz, il primo picco del reflex più basso ci indica un accordo smorzato e il minimo tra i picchi indica una Fb di 45Hz e l'esistenza di una certa quantità di perdite, dato che il valore resistivo è superiore alla Re dell'altoparlante.

PERIARTA.png

La risposta in ambiente è correttamente degradante e senza troppe irregolarità (sempre tenendo in mente che stiamo ascoltando due altoparlanti a 90°). La risposta si estende con regolarità da 50 a 10KHz, per poi calare gradualmente e ineluttabilmente, dato il tipo di emissione...

PERIR.png

Queste sono tre risposte prese variando la R in ingresso al tweeter, come vedete si tratta di sfumature, ma ben udibili
Dall'alto: 0,75-1-1,5 Ohm.

PERINOTC.png

Questo è l'intervento della cella notch a 5Khz, La curva in alto senza cella quella sotto con L 0,39mH C=3,3uF e R=3,3 Ohm

PERIRC.png

Questo è l'intervento della RC finale, in alto senza cella, in basso con R=6,8 Ohm e C = 3,3uF

PERIBYPS.png

Questo è l'intervento del bypass da 0,22uF, intervento impossibile da rilevare fuori asse e minimo in una rilevazione in asse, ma comunque udibile, se dovesse saltare fuori qualche problema con le sibilanti potete collegarlo dopo la R da 1,5 Ohm in ingresso

non fate caso ai livelli, mi è saltato fuori un problema, credo di calibrazione, per cui non mi tornano i conti e dovrò fare delle verifiche con calma

Filippo


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[audiofanatic]

Hai fatto, immagino, un confronto diretto con le "originali" portate al bottom, quali sono le differenze all'ascolto??

al momento non ho fatto ascolti diretti a confronto, ho preferito ragionare sul sistema partendo da zero e arrivando fin dove si poteva senza farmi troppo condizionare dal passato

Filippo

[same]

bel progetto, fà veramente venire voglia di ascoltarlo...
Una perplessità: i gruppi magnetici dei driver così a contatto non interferiscono in maniera apprezzabile? Mi riferisco più che altro al comportamento del tweeter così vicino al grosso magnete del woofer.
Per il crossover, vista la difficoltà di fissarlo all'interno, si potrebbe pensare di collocarlo in una scatoletta esterna solidamente fissata al mobile:

[audiofanatic]

bel progetto, fà veramente venire voglia di ascoltarlo...
Una perplessità: i gruppi magnetici dei driver così a contatto non interferiscono in maniera apprezzabile? Mi riferisco più che altro al comportamento del tweeter così vicino al grosso magnete del woofer.
Per il crossover, vista la difficoltà di fissarlo all'interno, si potrebbe pensare di collocarlo in una scatoletta esterna solidamente fissata al mobile:

Ovviamente vi è una certa interferenza, i campi magnetici si concatenano, ma tutto il sistema è stato definito con gli altoparlanti nella posizione definitiva, quindi gli effetti sono considerati come parte del progetto

Il crossover lo si può mettere dove si vuole, però a me la soluzione "a zainetto" non piace molto...
meglio faticare un po' e metterlo all'interno

Filippo

[Echo]

La vaschetta che hai scelto entra nel pannello inferiore (di fianco al reflex per intenderci)?

[audiofanatic]

La vaschetta che hai scelto entra nel pannello inferiore (di fianco al reflex per intenderci)?

no, ma si può fare il foro del reflex leggermente disassato per farcela entrare
ovviamente usando un tubo flangiato lo spazio dimunuisce ulteriormente
In alternativa si possono usare due terminali passanti da mettere a lato del condotto
attenzione che non c'è spazio per infilare una banana, quindi devono avere un foro perpendicolare che permetta l'uso di cavi di buona sezione o addirittura di utilizzare direttamente una banana
https://www.intertechnik.it/Shop/Access ... 303,138324
questi costano cari, si dovrebbero trovare a meno di due euro cad.

Filippo

[berga12]

dai su, non facciamoci fisime, si monta il filtro su un fianco della cassa in basso e si esce con il cavetto proprio sotto di lui, il CX non diventerà più di un 10x10

Io ho già preparato il carrello, vedo nella mia rumenta cosa avanza e poi procedo con l'ordine.

due pezzetti di Legno da cannibalizzare li dovrei avere a casa, del betulla da 18. sono anche già "Marron" quindi già finiti!

se mi arriva la roba, nel giro di 2-3 settimane, viaggi di lavoro permettendo, dovrei aver assemblato il tutto.

[berga12]

PS nota bene mi sembra ci sia un errore, 19cm la larghezza, se usi MDF da 18mm l'altra dimensione deve essere 15,4 + 3,6 = 19cm

se invece usi MDF da 19mm vanno bene le misure che hai scritto.

bravo, è sbagliato lo spessore, MDF da 19...

Filippo

EDIT: corretto!

OPS, ho editato invece di quotare

[berga12]

Filippo, che subwoofer gli abbiniamo?

sto meditando a qualcosa di molto economico in Push pull, mi viene in mente qualcosa che girava su TNT audio, ma ancora troppo costoso.

[audiofanatic]

Hai fatto, immagino, un confronto diretto con le "originali" portate al bottom, quali sono le differenze all'ascolto??

Le sto ascoltando ora a confronto... che dire?
Le Periakusma sono molto più complete, in gamma media direi che si equivalgono, ma la maggiore estensione in basso fa la differenza. Anche la ricchezza armonica è superiore, un pianoforte è un pianoforte...
In pratica con una commutazione diretta le vecchie sembrano dei citofoni
Forse forse il tweeter delle vecchie è un po' più raffinato in alto, ma potrebbe essere una sensazione derivante dal diverso equilibrio timbrico.
Essendo più equilibrate si perde un filo di quella sensazione "effetto speciale" che colpisce di primo acchito, ma IMHO i pregi sono maggiori dei "difetti".
C'è in effetti una sensazione di maggiore chiusura in gamma media, si può recuperare il gap aumentando leggermente il valore del condensatore da 3,9 in serie al tweeter, ho provato aggiungendo 0,68uF e con la musica barocca il risultato è molto buono, ma il pianoforte jazz si "elettrizza" troppo, con soli 0,22 le cose cambiano in meglio e l'equilibrio viene mantenuto (modifica che adotterei di default).
I valori in gioco dimostrano come sia delicato l'equilibrio del sistema, ma anche che è possibile fare un "fine tuning" molto puntuale con piccolissime variazioni, cosa molto utile per poter adattare il sistema alle varie situazioni


Filippo

[audiofanatic]

Filippo, che subwoofer gli abbiniamo?

sto meditando a qualcosa di molto economico in Push pull, mi viene in mente qualcosa che girava su TNT audio, ma ancora troppo costoso.

non mi pare abbiano bisogno di un sub, a meno di farne uno che scenda veramente molto, molto in basso
Alla fine la cosa rischia di raddoppiare o triplicare il costo del sistema e non mi pare il caso...

Filippo

[mau749]

...ordinati tutti i materiali...

domani vado a farmi tagliare quei quattro pezzi di legno

Solo una domanda: per salire di punteggio nel WAF come si potrebbero "mascherare" gli altoparlanti senza rovinare tutto il bel lavoro che hai fatto...?

... gabbietta metallica e tela acustica...?

[audiofanatic]

...ordinati tutti i materiali...

domani vado a farmi tagliare quei quattro pezzi di legno

Solo una domanda: per salire di punteggio nel WAF come si potrebbero "mascherare" gli altoparlanti senza rovinare tutto il bel lavoro che hai fatto...?

... gabbietta metallica e tela acustica...?

una intelaiatura di filo metallico (un cubo...) e della tela acustica possono andare bene
Si potrebbe fare la base in MDF o compensato, un quadrato con un foro che si incastra nell'altoparlante
sfruttando lo spessore del cestello, in questo modo si centra automaticamente e rimane bloccato
poi si fa una intelaiatura in metallo e tela
per le vecchie avevo fatto più o meno la stessa cosa con dei listellini di legno, ma poi non le ho mai usate

Filippo

[berga12]

listellini di legno da 5mm-1cm e fai il cubetto. a me è arrivato tutto,martedì dovrei tagliare il betulla d'avanzo.

[mau749]

ottimo, grazie