Altoparlanti da parete in polistirolo, da diyaudio.com

[formaggio868]

Problema: si vuole realizzare una coppia di altoparlanti che suonino discretamente, con alto WAF, facili da costruire, con componenti facili da reperire, che costino poco e che siano pure facilmente inseribili in ambiente. Come si dice a Roma: e seee, lallero!
E invece no, ecco la soluzione: cercare per il mondo qualcuno che l'abbia già fatto!
e, dunque, eccole:
CASSE IN POLISTIROLO PER MONTAGGIO A PARETE
Ciao, sono Maurizio da Roma, e vorrei condividere la mia esperienza, un po’ diversa dal solito, di costruzione di una coppia di altoparlanti …di polistirolo! Si, proprio di polistirolo, non quello a pallini che si sbriciolano e vanno ovunque, ma quello un po’ più’ nobile degli assorbenti acustici, che vendono nei negozi di materiali edili (credo sia in realtà POLISTIRENE, ma non ci interessa stare a cavillare sui nomi..)
Tutto nasce dalla lettura di un forum di appassionati americani (diyaudio.com) dove si incontrano le proposte più pazze ma anche le più geniali, se si considera che tra le migliaia di partecipanti ci scrive, tanto per citarne uno famoso, anche un certo Nelson Pass…
Insomma, nel girare tra le tante proposte di altoparlanti monovia, che ultimamente mi intrigano sempre più, leggo questi due post:
http://www.diyaudio.com/forums/full-ran ... sures.html
e
http://www.diyaudio.com/forums/full-ran ... s-2-a.html
dove qualcuno parla di foam core, e di “casse” da parete, sottili e leggere, rifinite con carta velina incollata sopra a patchwork o comunque rifinibili e verniciabili a piacere, cosa che garantisce a priori un altissimo WAF; certo, non hanno la pretesa di suonare a 120decibel, ma per ascolti condominiali vanno più che bene.
Dicono. Gli americani lo dicono, ma loro spesso sono troppo ottimisti sulle cose. Fatto sta che, visto che al post contribuiscono decine di persone, e molti di loro ho capito essere fini progettisti, e le osservazioni che fanno non sono campate in aria …insomma ci penso.
E vedo: Il progetto e’ un MLTL, mass loaded transmission line, e a prezzo di una inevitabile ma non terribile caduta di efficienza ha una risposta che dicono estendersi in basso fin verso i quaranta hertz, il tutto con un altoparlantino, il VIFA TC9FD 18-8, che sembra quello di una radiolina; sara’ vero? Lo scopriremo poi ma, per farla breve, mi appassiono al disegno e, viste le limitate spese, il limitato ingombro (circa 45x55cm, spessore 10 cm, da appendere al muro come quadri), e vista la semplicità della realizzazione, decido di imbarcarmi nell’avventura.
Dunque, i materiali:
- II polistirolo lo compro in un negozio di materiali edili (circa 7euro quattro fogli 60x120cm, spessore 20mm, sufficienti per quattro “casse”)
- la colla e’ una comunissima vinilica (6euro un barattolo), ma ce l’avevo a casa
- servono anche un taglierino, un pennello per distribuire la colla e pochissimi altri strumenti, comunque di uso comune, roba che già si trova in tutte le case.
- L’assorbente acustico, una busta da un kg circa di “fluff” di fibra poliestere, lo compro in un negozio di forniture per tappezzieri (mi pare 5euri)
- la carta velina colorata per la finitura a patchwork ce l’avevo a casa tra i resti dei lavoretti scolastici dei figli (e comunque con la spesa un paio di euro ne comprate tanta da foderare mezza casa)
- gli altoparlanti, i sorprendenti Vifa TC9FD 18-8 costano una quindicina di eurini l’uno, e qui a Roma si trovano dal fornitissimo e straordinariamente gentile, competente e disponibile Audiokit, per la precisione ad Aprilia (vedere il sito audiokit.it per l’indirizzo preciso, vendono anche per corrispondenza.. e no, non mi danno una percentuale per la pubblicità, neanche mi conoscono)
- il resto della minuteria costa pochi euro e se uno la ordina online, tra fili, connettori etc se la cava con meno di dieci eurini.
Totale circa una sessantina di euro per una coppia finita, ma se siete smart anche molto meno.
Parto con la realizzazione, prendendo il disegno dal sito in questione e, lavorando di righello e taglierino in meno di un’ora ho tutti i pezzi che mi servono. Faccio notare che, per la bocca di accordo, io ho a disposizione una stampante 3d, e mi sono realizzato il tubo in materiale PLA, nelle foto è quell’oggetto colorato in giallo canarino, ma si può benissimo evitare questa cosa tagliando le pareti del tubo nel polistirolo stesso.
Segue preposizionamento delle parti, e successivo incollaggio dei laterali e del divisore interno. Conviene mettere anche dei “puntelli”, cioè’ delle staffette verticali, sempre di polistirolo, alte quanto i laterali, che saranno poi incollate tra le due facce anteriore e posteriore per dare maggiore rigidità al tutto. Per l’incollaggio delle parti lunghe, consiglio di usare, per tenerle ferme, spilli per cucito oppure stuzzicadenti spezzati, che poi possono restare affogati senza problemi nel materiale. Tempo impiegato, trenta minuti scarsi. Quello che ovviamente conta, oltre all’attenzione nella precisione degli incollaggi, e’ che non ci siano “spifferi” altrimenti le prestazioni decadono pesantemente, e per essere certi di ciò, il giorno successivo e’ opportuno passare un altro giro di colla vinilica, abbondante, su tutti gli spigoli, interni ed esterni, e ovunque ci sia il rischio di spifferi.
Faccio poi i buchi per il connettore (posteriore, o anche inferiore), e per l’altoparlante. Saldo il cavo, che non abbisogna di particolari qualita’, ma comunque deve essere un buon cavo, di spessore non minimo e non troppo rigido; prima di incollare il foglio superiore, inserisco l’assorbente acustico, che ha lo scopo di far veder all’altoparlante un volume virtuale maggiore di quello reale, e ne estende così in basso la risposta, al costo come detto sopra di una generale perdita di efficienza, messa già in conto nel fatto che la cassa non dovrà sonorizzare feste, ma al massimo allietare una serata tranquilla tra amici.
Qui occorrerebbe aprire una parentesi, perché la quantità di assorbente acustico va a influenzare il risultato finale in modo importante, perciò qualche prova, aggiungendo e/o togliendo assorbente, sarebbe buona cosa farla: io ne ho fatte tre, e poi spero di aver fatto la scelta giusta, ma comunque e’ un punto su cui si può lavorare con attenzione per migliorare anche di molto il risultato finale. Dunque, metto l’assorbente, , monto l’altoparlante con viti passanti, dadi e rondelle, facendo anche qui attenzione a eventuali spifferi; dietro l’altoparlante dispongo, sempre con gli stuzzicadenti, un pezzetto di tulle, tipo quello delle bomboniere (infatti e’ proprio da li’ che l’ho ricavato, distruggendo due vetusti regalini di qualche antico battesimo o matrimonio, speriamo che mia moglie non se ne accorga..) per evitare che il fluff dell’assorbente possa infilarsi tra le marre e il cono e disturbare l’emissione. Poi incollo il foglio superiore, morsettando bene il tutto (ma anche con dei bei libroni impilati sopra si ottiene il medesimo effetto), e dopo 24 ore la “cassa” e’ finita. Passo un filo di colla ancora sugli spifferi, per maggiore sicurezza, e ora inizia la parte ad alto WAF, cioè la finitura: ad alto WAF anche perché si possono coinvolgere mogli e figli in questa parte! Io ho rifinito una coppia di casse con la carta velina blu, a patchwork, e ci ho incollato poi sopra delle silouhettes di pesciolini e alghe, perché le casse sono destinate alla mia casa al mare; un’altra coppia, invece, l’ho rifinita in verde, con silhouettes di gatti, per la stanza dei figli, ma insomma il limite e’ la fantasia, e se in rete cercate “Vifantastisch”, che e’ il nome che alcuni hanno dato a una declinazione di questo progetto, ne vedrete delle belle. Volendo e’ possibile metterci addirittura una tela da pittore, fissandola da dietro con gli spilli, e sbizzarrirsi poi in arditi capolavori, e io ho la moglie pittrice…
Ancora, altro lato positivo del progetto, è che alla fine abbiamo dei pannelli da mettere a muro che in pratica sono dei quadri profondi 10cm, compatibili con tutti gli ambienti a meno di non abitare in una conchiglia!
Ma come suonano?
Dunque, appena finite le ho poggiate su due sedie, le ho collegate al mio fido Nad 3020, ma il suono era orrendo, privo di bassi, sbilanciato, insomma una schifezza. Strano, nei test precedenti sembravano andare molto meglio. Allora ho provato a rigirarle, a disporle diversamente, e mi sono accorto che cambiava molto, ma non ho raggiunto comunque un buon equilibrio; in ogni caso, visto che ormai ce le avevo, le ho appese al muro, distanti circa 150cm tra loro, e circa 60cm più in alto di un lungo mobile basso, e a questo punto ho dato il via all’ascolto: WOW! C’erano i bassi, c’era un buon equilibrio timbrico, e anche una discreta immagine sonora: i capaci progettisti americani, penso, nel disegnarle hanno tenuto in conto anche la parete posteriore che evidentemente ha una parte non minima nel risultato finale. E, volendo, si può raggiungere anche un discreto livello di ascolto, riuscendo a suonare, questi piccoli Vifa da 3.5 pollici, tanto da riempire anche troppo la stanza (4.5x5m). Sorriso mio, di mia moglie orgogliosa del lavoro, e della coppia di amici casualmente presenti e increduli. Poi ho provato a connetterci un amplificatorino cinese, di quelli che su eBay vendono a una quindicina di euro già finito, chiuso in un piccolo chassis di alluminio colorato (non so cosa ci sia dentro, immagino un TA2024 o equipollente prima o poi lo apro per vedere…) e anche con quello il suono e’ accettabilissimo: non raggiunge livelli elevati, ma riesco ad ascoltare musica con piacere, purche’ non pretenda un concerto dei Led Zeppelin in casa: beh, questo limite c’e’, assolutamente.
Tra l’altro (meraviglia e versatilità degli smartphone) prendo una app che genera un frequenza variabile, e “sweepo” per tutto l’udibile, con grande curiosità. In alto va alla grande, fino ai 14KHz, oltre non vado anche perche’ il mio orecchio e’ ormai ben più limitato e quindi il problema non ce l’ho! In basso invece beh, c’e’ un avvallamento sui 120Hz, ma poi la risposta risale e “tiene” fino ai 60Hz, dove scende rapida, ma sento ancora, distintamente, fino a 37Hz! Sono senza parole.
A questo punto, visto che ho il materiale per una seconda coppia, e ho un paio di vecchi altoparlanti di provenienza car, di cui non ho nessuna specifica e di cui non so assolutamente nulla se non il fatto che sono grandi 5pollici, funzionano senza gracchiare e sono in generale in buone condizioni, li infilo nella seconda coppia di casse che ho realizzato, sigillo, connetto e …beh, coi VIFA stiamo molto meglio, ma anche questi mi sorprendono non poco: cavolo, questo progetto e’ veramente versatile, e direi che perdona anche molte imprecisioni, insomma e’ tollerante con i novizi incapaci come me! Nei vari forum dicono che infatti si può usare più o meno con diversi altri altoparlanti, di cui fanno i nomi ma ve li risparmio. Comunque, adesso anche questa seconda coppia prende il largo, e va a posizionarsi nella stanza dei figli.
Un prossimo passo sara’ quello di inserire dentro la cassa un ampli del tipo TPA2116D2, con il bluetooth, così’ avrò la versatilità massima e, spero, anche un buon livello sonoro. Ma, insomma, sono grato a chi ha avuto questa bella idea, di usare il polistirolo. Grandi, grandissimi.
Una considerazione personale: Tendevo a pensare che il polistirolo, data la sua bassa densità, avrebbe vibrato e rovinato quindi tutto il suono delle casse, ma considerati i livelli sonori in gioco, alla fine mi sono reso conto che non è così e si mantiene sufficientemente rigido da non inficiare più di tanto le prestazioni. Poi, se uno vuole farsele di mdf è liberissimo di farlo, ma, oltre al costo molto minore del polistirolo, c’è la soddisfazione di sollevarle entrambe con un dito e senza sforzo …volete mettere?
In conclusione, sono molto soddisfatto della realizzazione, la consiglio a tutti per la sua semplicita’ e versatilità, e già sono in moto per un progetto simile, ma decisamente più ambizioso, di cui mi riservo di parlare appena lo avrò terminato.
NB se qualcuno e’ interessato a replicare il diffusore, nel secondo nei post citati ci sono i piani di costruzione e moooolti consigli al riguardo. Io spero di riuscire a pubblica qualche foto della mia realizzazione, purtroppo ho fotografato per ora solo quella peggiore, con i 5 pollici, ma già può dare una idea del possibile risultato. Grazie dell’attenzione e buon lavoro!

[drpaolo]

La cosa strana non è che si possano costruire box per altoparlanti in polistirolo espanso, ma che si costruiscano da decenni sistemi di altoparlanti in un materiale che è sostanzialmente inadatto a realizzare casse acustiche che suonino bene, cioè il LEGNO.

Il polistirolo espanso è un materiale assai adatto (secondo me) alla costruzione di box acustici, chiaramente se costruiti su stampo ad iniezione e non "a pezzi", come suggerisce il sito da te citato. Usando le apposite vernici polimerizzanti si può anche ottenere una finitura di alta qualità, verniciabile a piacere e molto robusta.
Questo tipo di finitura viene usato anche per oggetti d'arte o di di design e può essere veramente molto bello.

Per quanto mi ricordo l'unico oggetto similare mai costruito in polistirolo espanso fu una tromba per i medio/acuti, forse di marca University Sound e datata 50 o 60 anni fa.

Di polistirolo espanso furono poi le membrane di tutti i diffusori a pannello costruiti sul brevetto di Bertagni, ma qui si parla di trasduttori e non di box acustici; il polistirolo (non espanso) viene largamente usato per la costruzione dei box per altoparlanti supereconomici e quindi l'uso di questo polimero, nel campo audio, non è una novità.

La strada che tu hai intrapreso è quindi sonicamente "valida"; mi stupisce che nessuno ci abbia pensato prima; io progettai, un paio di anni fà, un diffusore a labirinto con box in polistirolo espanso ricoperto di resina polimerica, ma il costo dello stampo per il prototipo era piuttosto alto, per essere un "gioco", e quindi lasciai perdere.

[formaggio868]

Grazie del tuo interessante commento! Veramente il mio dubbio è che in generale la leggerezza, dovuta alla bassa densità del polistirolo, comporta il fatto che se l'altoparlante vibra trasmette la vibrazione al pannello su cui è vincolato, che quindi prende a suonare anch'esso, e per di più produce diffrazione agli spigoli. Difatti per quanto ne so (..poco, lo ammetto! ) si costruiscono casse rigide e pesanti, anche per spostare in basso le frequenze di risonanza, un po' come si faceva con i piatti giradischi prima dell'avvento della musica liquida, con il progettista che come ipotesi implicita pone il fatto che l'altoparlante è fissato su un qualcosa che a priori sta fermo, e non vibra. Però, considerato che l'altoparlante di cui parliamo è un piccolo tre pollici e mezzo, e che uno non pretende elevati livelli sonori, le vibrazioni sono talmente piccole da essere all'atto pratico trascurabili. Ma ho una domanda: perché dici che il legno è inadatto alla realizzazione delle casse? Ho capito male? E allora perché tanti, quasti tutti, lo usano per questo scopo?

[drpaolo]

Il problema di base è che TUTTI i sistemi elettromeccanici (anche quelli elettronici, ma per ora lasciamo stare) sono sistemi risonanti, cioè che immagazzinano e rilasciano energia.

I box degli altoparlanti -e i piatti dei giradischi- sono sistemi risonanti, che rilasciano energia per lo più in maniera incontrollata; una delle possibili soluzioni del problema del controllo potrebbe essere quella di ridurre massa e cedevolezza in modo da far assorbire meno energia e/o spostare la/le frequenze di risonanza proprie del sistema dove non danno fastidio alla musica. Cosa non semplice, ma perfettamente possibile sagomando i box degli altoparlanti o i piatti dei giradischi in modo da controllare i modi di risonanza e usando materiali rigidi e leggeri.

Perchè si usa il legno per costruire i box degli altoparlanti ? Perchè si è sempre fatto così ! (70-80 anni fà il legno era il materiale più diffuso e più facile da lavorare e finire). Non è una buona ragione, ovviamente, ed è una cosa molto stupida perchè il legno è -sostanzialmente- un materiale anisotropico, per cui è difficilissimo modellare il suo comportamento in regime dinamico.
Questo ti da la misura di quanta "intelligenza" ci sia tra i progettisti hifi e hiend. Bisogna riconoscere che tentativi di modificare questo stato di cose ci sono stati, in passato; ricordo un modello di casse JBL con mobile in ABS, le Gale e le Rogers con mobile metallico, qualche esempio di mobili in cemento o pietra o poco più.

Il mobile in legno, all'interno del quale si sviluppano pressioni, è esiziale qualora si voglia realizzare un qualsiasi tentativo serio di riproduzione musicale accurata; eppure il 99% delle "casse" (termine adatto!) acustiche è in legno ed è -più o meno- chiuso.

Le uniche casse in legno che hanno senso (secondo me) sono quelle che realizzano dipoli o open baffles o, al limite, i mobili delle trombe.

Al giorno d'oggi esistono software di CAD 3D a basso costo che permettono di fare decenti analisi ad elementi finiti dei sistemi risonanti disegnati (mobili o strutture di giradischi ad esempio), ma l'unica analisi che si fà, per lo più, è quella di Thiele e Small, che si riferisce al comportamento degli altoparlanti in cassa chiusa o accordata; analisi che è priva di ogni fondamento reale, in quanto si riferisce esclusivamente ad un regime di piccoli segnali.

[plovati]

Ci sarebbe anche un materiale simile da provare:

http://www.cellutex.eu/

[formaggio868]

Forte! Però non sono riuscito a trovare in rete info sul prezzo di questo materiale, e questo potrebbe pesare molto sul progetto. In realtà, trattandosi di una specie di honeycomb di cartone, sto da un po' considerando quest'ultimo materiale per il progetto "Cornu" (cercare info in rete...), che potrebbe appunto usare semplice cartone, magari rimediato da scatoloni di risulta, per la parte che riguarda le guide a tromba che devono essere piegate, mentre le pareti frontale e posteriore del mobile le farei in legno leggero (io ho sottomano del multistrato da 20mm, ma penso che anche un OSB da 12mm, per il tipo di realizzazione, potrebbe essere ampiamente sufficiente). In realtà vorrei fare una coppia di diffusori "Cornu" attivi, collegabili al sistema via Bluetooth, e il problema più rilevante che ho è il seguente (ricordo che lo spirito è muoversi a cifre bassissime, dell'ordine di qualche decina di euro al massimo): trovo in commercio piccoli amplificatori BT, da una quindicina di watt per canale, e che sarebbero perfetti, ma usando uno di questi dovrei portare un cavo tra le due casse, quello di uscita di uno dei due canali, e vorrei evitarlo. Non posso usare due ampli BT monofonici, splittando a monte il segnale stereo nelle due componenti sx è dx, perché riesco a connetterne solo uno al trasmettitore, per esempio al telefonino; al momento sono in questa impasse, qualcuno conosce la soluzione a questo problema? Grazie comunque dell'attenzione.

[drpaolo]

Non posso usare due ampli BT monofonici, splittando a monte il segnale stereo nelle due componenti sx è dx, perché riesco a connetterne solo uno al trasmettitore, per esempio al telefonino; al momento sono in questa impasse, qualcuno conosce la soluzione a questo problema?

Metodo brutale: usa un trasmettitore bluetooth, tipo questo

http://www.produktinfo.conrad.com/daten ... R_APTX.pdf

che consente il pairing con due ricevitori diversi ed ha codifica ApTx.

Collega il primo ricevitore solo sul canale destro all''ampli del diffusore destro e il secondo ricevitore solo sul canale sinistro all'ampli del diffusore sinistro. Hai -su ognuno dei ricevitori- un canale stereo inutilizzato, ma non importa.

Il telefonino lo collegherai al trasmettitore tramite cavo stereo.

[formaggio868]

Grazieeee! Avevo cercato un bel po' una roba del genere, mi risolvi elegantemente un problema, e te ne sono grato. Brutale per brutale, mi viene da pensare che, visto che con un dispositivo del genere mi ritroverei due canali amplificati e non utilizzati, uno destro e uno sinistro, potrei addirittura mandarli a sommarsi attraverso un crossover, e alimentarci un subwoofer. Mmmmm, ad avere il tempo anche solo di pensarci quante cose che si possono fare..

[audiofanatic]

Metodo brutale: usa un trasmettitore bluetooth, tipo questo

http://www.produktinfo.conrad.com/daten ... R_APTX.pdf

che consente il pairing con due ricevitori diversi ed ha codifica ApTx.

io sto per fare la stessa cosa con questo

https://it.aliexpress.com/item/Elekele- ... 230cbdf7-1

ha anche ingresso digitale ottico

Filippo