periscopio un monovia originale (CL100 - 2025 08) - indice
Il nome "periscopio" deriva dall'uso di superfici inclinate a 45 gradi come nei periscopi ottici. Coppie di superfici inclinate deviano le onde sonore all'interno delle guide d'onda ripiegate su se stesse. Il codice CL100 ricorda la mia firma e il costo del materiale, meno di 100 euro. Le casse acustiche periscopio sono divertenti da ascoltare e restituiscono un'immagine sonora ampia e dettagliata.
Periscopio è un monovia da pavimento compatto 210 x 210 x 1100 mm. Sul frontale della camera di compressione è montato l'altoparlante 3FE25 della Faital-Pro. Il carico acustico anteriore è a emissione diretta. Il carico acustico posteriore è a emissione multipla con ritardi crescenti e altezze diverse. Il sistema ha 6 guide d'onda con lunghezza crescente (1468, 1647, 1849, 2076, 2330, 2615 mm). La costruzione richiede esperienza per evitare vibrazioni spurie delle numerose parti. Nel progetto ho usato un solo parametro: la velocita del suono nell'aria 341 m/sec. La progettazione è ridotta al calcolo della lunghezza delle guide d'onde, un problema monodimensionale. Con una distribuzione logaritmica rispetto alla frequenza si ottiene un carico acustico neutro rispetto all'altoparlante e all'ambiente d'ascolto. Il cabinet é universale, adatto anche ad altri altoparlanti con dimensioni simili, i parametri elettroacustici non sono critici.
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costruzione periscopio CL100 - indice
Le parti della cassa acustica periscopio (CL100) sono:
- la base, un quadrato in compensato;
- l'asta di supporto in alluminio con due staffe a L in acciaio;
- la camera di compressione in compensato;
- il carico acustico posteriore realizzato con 6 guide d'onda in pvc rigido (usato negli impianti elettrici esterni) fissate sotto la camera di compressione e ripegate su se stesse;
- la flangia anteriore in compensato su cui è montato l'altoparlante con il cavo di collegamento.
Le dimensioni delle parti del sistema sono scelte, dove possibile, in rapporto con numeri della serie di Fibonacci (1 2 3 5 8 13 21 ...) o in rapporto pari alla sezione aurea.
La base è un quadrato in compensato 210 x 210 x 15 mm con 3 piedini montati in posizioni asimmetriche. Due piedini sono agli spigoli di un lato, il terzo è sul bordo del lato opposto a 80 e 130 mm dagli spigoli. Due piedini sono in gomma e quello sotto l'asta di supporto in plastica rigida. La cassa acustica è risultata più stabile con l'asta di supporto in uno spigolo.
Sopra il piedino in plastica rigido, con due viti M4, è fissata una staffa a L forata. La staffa è in acciaio 50 x 100 x 20 mm e spessa 2 mm. Una vite è più lunga 40 mm, per regolare l'inclinazione in avanti e indietro dell'asta di supporto in alluminio, usa un secondo dado con due rondelle che adattano la superfice ridotta del dado alla sezione dell'asta.
L'asta di supporto in alluminio è fissata al lato lungo della staffa in acciaio con due viti M4. Serrando le viti si regola l'inclinazione a destra e sinistra dell'asta di supporto. Conviene inclinare in avanti l'asta di supporto per compensare il peso della camera di compressione, delle guide d'onda e dell'altoparlante.
Il lato superiore della camera di compressione è in compensato 130 x 210 x 15 mm. Ad esso sono fissate le due pareti laterali in compensato 100 x 210 x 15 mm e la parete posteriore 100 x 100 x 15 mm. Le pareti sono fissate con colla vinilica e viti da legno che hanno anche la funzione di tenere in posizione le parti durante l'asciugatura della colla.
Il lato inferiore della camera di compressione è montato successivamente dopo aver fissato ad esso: le guide d'onda in pvc, le superfici a 45 gradi del periscopio, una staffa ad L come quella usata nella base e una guarnizione in schiuma poliuretanica adesiva (è usata sui tubi degli impianti termoidraulici).
Il carico acustico posteriore, periscopio, è la parte più complessa della cassa acustica. Ha tre pannelli in compensato da 15 mm, 15 segmenti di guida d'onda in pvc rigido da 25 mm e 9 paraspigoli in plastica con la funzione di specchi acustici del periscopio.
Il primo pannello in compensato ha 12 fori da 25 mm organizzati in quattro file da tre. Ogni foro ha uno spazio ai lati di 2,5 mm per cui la matrice 4 x 3 é fatta da quadrati di 30 x 30 mm.
- Nella fila anteriore sono fissati con colla a caldo 3 segmenti di guida d'onda lunghi 915 mm. In posizione intermedia i segmenti delle guide d'onda attraversano un secondo pannello in compensato con una matrice di fori da 25 mm, organizzati in una matrice 5 x 3. I 3 segmenti di guida d'onda sono fissati con colla a caldo a un terzo pannello in compensato identico al secondo.
- Nella seconda fila sono incollati 3 segmenti di guida d'onda lunghi 915 mm con le stesse modalità dei tre precedenti.
- Nella terza fila sono incollati 3 segmenti di guida d'onda di lunghezza crescente: 126 - 380 - 665 mm. Solo il segmento più lungo arriva ad attraversare il pannello in compensato intermedio, i due segmenti più corti restano incollati solo all'estremo superiore.
- Nella quarta fila sono incollati 3 segmenti di guida d'onda lunghi 915 mm con le stesse modalità della fila anteriore e della seconda fila.
- Nella fila posteriore del pannello inferiore sono incollati 3 segmenti di guida d'onda di lunghezza crescente: 493 - 672 - 874 mm. Tutti i segmenti risalgono e attraversano il pannello in compensato intermedio, nessuno dei segmenti rientra nella camera di compressione.
Le superfici a 45 gradi del periscopio riflettono le onde sonore all'uscita di un segmento di guida d'onda, sono ricavate da comuni paraspigoli in plastica in vendita in Internet. Le misure del singolo paraspigolo sono 55 x 72 x 28 mm. Con una forbice da elettricista ho ridotto il lato maggiore del triangolo isoscele a 60 mm per coprire la sezione di due segmenti di guida d'onda. Dal disegno si può intuire che i percorsi dei punti del fronte d'onda all'interno del paraspigolo hanno sempre la stessa lunghezza di 60 mm. Il percorso BB in verde è il più facile da calcolare 15 + 30 + 15 = 60 mm. I paraspigoli sono fissati ai pannelli in compensato con colla a caldo. In mancanza di paraspigoli in plastica si possono costruire ripiegando un foglio in cartoncino, sul primo prototipo ha funzionato bene.
Le onde sonore della fila anteriore dei segmenti di guida d'onda arrivano al pannello inferiore dove sono riflessi di 180 gradi da tre paraspigoli. Le onde sonore risalgono nella seconda fila di segmenti e rientrano nella camera di compressione. Altri tre paraspigoli riflettono ancora le onde sonore di 180 gradi all'interno della terza fila di segmenti di guide d'onda da cui escono nell'ambiente d'ascolto.
Le onde sonore della quarta fila dei segmenti di guida d'onda arrivano al pannello inferiore dove sono riflessi di 180 gradi da altri tre paraspigoli. Le onde sonore risalgono nella fila posteriore dei segmenti senza rientrare nella camera di compressione, escono direttamente nell'ambiente d'ascolto.
La lunghezza complessiva delle guide d'onda considerando i segmenti e i percorsi nei paraspigoli è: 1468, 1647, 1849, 2076, 2330, 2615 mm. Le tre guide più lunghe hanno tre segmenti, due riflessioni e occupano le tre file le anteriori. Le tre guide più corte hanno due segmenti, una sola riflessione e occupano le due file posteriori.
Fissate le guide d'onda del periscopio sul lato inferiore della camera di compressione si fissa una staffa a L in acciaio identica a quella usata nella base. Una delle viti M4 è lunga 40 mm con un secondo dado e due rondelle per la regolazione dell'inclinazione in avanti e indietro della camera di compressione e delle guide d'onda.
Per montare le guide d'onda si appoggia su un tavolo la parte superiore della camera di compressione, si appoggia su di essa il lato inferiore con fissate le guide d'onda e la staffa a L in acciaio. Con viti da legno da 50 mm si bloccano. La tenuta d'aria è garantita dalla schiuma poliuretanica adesiva. Si avvita il dado di regolazione, si posizionano le rondelle e si fissa l'asta di supporto in alluminio al lato lungo della staffa in acciaio con due viti M4, all'asta è già fissata anche la base. Serrando le viti si regola l'inclinazione a destra e sinistra della camera di compressione rispetto all'asta di supporto.
La cassa acustica è quasi completa si può rovesciare e appoggiare sulla base, l'operazione è da fare con ATTENZIONE, afferrare sempre la camera di compressione e le guide d'onda. Non afferrare mail la sola asta di supporto in alluminio, le staffe a L lavorano con leve molto svantaggiose e il solo peso delle guide d'onda le può danneggiare. Successivamente si regola prima l'inclinazione in avanti dell'asta di supporto e in seguito l'inclinazione in avanti della camera di compressione e delle guide d'onda.
Il cablaggio usa cavo UTP cat5 in configurazione star-quad. Al polo positivo sono collegati i fili: bianco-arancio, arancio, bianco-marrone, marrone. Al polo negativo sono collegati i fili: bianco-blu, blu, bianco-verde, verde. Le connessioni sono saldate direttamente sui poli dell'altoparlante. Uno dei due fili passa dietro il raggio del cestello per evitare di creare una spira con all'interno materiale ferromagnetico. Il cavo UTP cat5 è lungo un paio di metri e terminato con spinotti a banana da 4 mm.
Il frontale è un pannello in compensato 130 x 130 x 4 mm con foro da 72 mm, Il centro dell'altoparlante è spostato verso il basso, 60 mm dal lato inferiore, 70 mm dal lato superiore e 65 mm dai lati. Il filo di collegamento passa attraverso questo pannello, il sistema è molto comodo per sostituire facilmente l'altoparlante. Il lato interno del pannello è ricoperto con schiuma poliuretanica adesiva. L'altoparlante è fissato con 4 viti M4.
Il pannello frontale si fissa alla camera di compressione con 8 viti da legno di 20 mm. La tenuta d'aria è garantita dalla schiuma poliuretanica adesiva. Controllata la regolazione della verticale dall'asta di supporto e delle guide d'onda le casse acustiche si possono collegare e ascoltare.
Le 6 guide d'onda emettono fronti d'onda secondari, coerenti e in controfase rispetto all'emissione frontale dell'altoparlante. I fronti secondari sono ritardati (4,3 - 4,8 - 5,4 - 6,1 - 6,8 - 7,7 msec) ed emessi in punti diversi dello spazio per altezza e profondità.
L'emissione multipla aumenta l'ampiezza dell'immagine sonora, effetto 3D. L'immagine non è identica all'evento originale ma la preferisco rispetto a quella generata da una sorgente puntiforme.
La successione dei ritardi nel punto di ascolto, da 4.3 a 7.7 millisecondi, ottimizza l'interazione con la stanza riducendo l'effetto Haas. Con emissioni multiple e ritardate tutte le superfici riflettenti nell'ambiente d'ascolto si comportano come pannelli diffrattori, impediscono che un singolo suono possa essere interpretato come due suoni distinti, diminuisce la fatica d'ascolto.
I grafici riportano la risposta allo step misurata nel punto di ascolto. Il microfono non è esattamente alla stessa distanza fra i due canali per cui con entrambi i canali attivi i picchi sono separati da 0,25 millisecondi, meno di 10 cm.
Le emissioni multiple simulano sorgenti sonore tridimensionali. Uno strumento emette suoni da più punti contemporaneamente, i punti di emissione multipli simulano lo strumento in 3D. Le casse acustiche periscopio non sono in grado di ricreare la dimensione esatta dello strumento originale ma l'ascolto migliora rispetto alla riproduzione di una sorgente puntiforme, la scena sonora è ampia e si distinguono bene gli strumenti nello spazio.
Nello schema sono visualizzate le emissioni delle casse acustiche periscopio. L'emissione primaria dell'altoparlante 3FE25 è rappresentata con il colore verde al tempo zero. L'effetto 3D è generato dalle emissioni delle guide d'onda del carico acustico posteriore indicate con il colore blu. La cassa acustica ha 6 punti di emissione coerente, ritardata, distribuiti in un volume di 1100 x 210 x 210 mm. La distribuzione è fissata in fase di costruzione per cui la dimensione e la posizione degli strumenti nella scena sonora è meno sensibile alle riflessioni dell'ambiente d'ascolto di un'unica sorgente puntiforme.
La prima emissione diretta dell'altoparlante arriva alle orecchie dell'ascoltatore percorrendo il percorso rettilineo più breve. La serie di emissioni coerenti, ritardate delle guide d'onda in punti diversi dello spazio arrivano nel punto d'ascolto prima delle riflessioni generate dagli oggetti e dalle pareti dell'ambiente. Aumenta il realismo della riproduzione e il riconoscimento dei suoni registrati è più facile.
Le emissioni secondarie ritardate e coerenti aumentano il realismo della riproduzione in quanto simulano la presenza di fronti sonori emessi nello stesso istante da punti diversi della sorgente sonora registrata. Negli strumenti musicali, nelle persone, negli animali non è mai un unico punto ad emettere energia sonora, ritardi di 4-8 millisecondi simulano l'effetto prodotto da strumenti o corpi di 100-200 centimetri. Le emissioni ritardate e coerenti prodotte dagli altoparlanti della cassa acustica periscopio hanno ritardi adatti e provengono effettivamente da punti diversi nello spazio. Nessuna sorgente puntiforme può ricreare questo effetto senza una complessa rielaborazione del segnale stereo registrato che, inoltre, resta valida in zone limitate dell'ambiente d'ascolto.
riduzione effetto Haas - indice
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 della cassa acustica periscopio si trovano a distanze crescenti dall'altoparlante e i fronti sonori hanno ritardi compresi fra 4 e 8 millisecondi. La successione dei fronti sonori impedisce l'attivazione dell'effetto Haas, un singolo evento non può essere percepito come due suoni distinti.
Le casse acustiche periscopio sono utilizzabili anche in ambienti d'ascolto molto riflettenti. Le emissioni secondarie coerenti e ritardate 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 4 e 8 millisecondi, l'inviluppo delle emissioni si espande (dura più a lungo nel punto d'ascolto) e le riflessioni sono percepite come generate dalla stessa sorgente, la fatica d'ascolto diminuisce e il riconoscimento dei suoni è più facile.
Voglio fare un esempio con le immagini sulle copertine di due album.
- La copertina di sinistra è dell'album "100% YES" dei Melt Yourself Down. Rappresenta un impianto di riproduzione audio con sorgente puntiforme e un ambiente di ascolto che genera una riflessione. L'ascoltatore in questo caso deve elaborare due informazioni distinte, l'impressione è di fastidio, fatica d'ascolto.
- La copertina di destra è dell'album "All the Lost Souls" di James Blunt. Rappresenta un impianto di riproduzione con casse acustiche periscopio. Le emissioni multiple generano numerose riflessioni e impediscono che queste si possano interpretare come una informazione distinta. Le singole emissioni e riflessioni possono essere diverse dall'immagine nel suo insieme. L'ascoltatore in questo caso percepisce una sola informazione con un rumore di fondo. La mia ipotesi di lavoro è che per il cervello eliminare il rumore di fondo da una informazione è più semplice che gestire due informazioni.
Il senso dell'udito si è evoluto per riconoscere la sorgente sonora e l'ambiente che la circonda, la sorgente è un termine di paragone per avere informazioni sull'ambiente d'ascolto e le riflessioni dell'ambiente possono complicare il riconoscimento del suono. Uno stereo può riprodurre alla perfezione le riflessioni registrate di un ambiente con caratteristiche acustiche totalmente diverso da quello in cui si ascolta. Può capitare che il locale d'ascolto aggiunga riflessioni che confondono il cervello con segnali in contrasto con i segnali registrati.
Usando uno stereo con sorgenti puntiformi all'ascoltatore arriva prima il suono diretto della sorgente registrata che contiene segnali emessi in posizioni diverse nello stesso istante, i ritardi sono corretti ma risultano riprodotti su una linea monodimensionale che unisce i due diffusori. Se la stanza d'ascolto è più piccola del locale della registrazione, successivamente arrivano le riflessioni introdotte dalla stanza e infine le riflessioni presenti nel locale in cui è avvenuta la registrazione. L'ascoltatore deve decodificare tre informazioni non coerenti: la sorgente sonora tridimensionale riprodotta come sorgente monodimensionale, l'ambiente d'ascolto che riflette le onde sonore di una sorgente monodimensionale, le riflessioni dell'ambiente della registrazione che può essere molto diverso. Può essere un'esperienza sgradevole. Per migliorare le cose si può limitare l'effetto delle riflessioni della stanza con pannelli assorbenti e/o diffrattori acustici. Spesso l'area d'ascolto ottimale si riduce ad una zona limitata in corrispondenza del vertice del triangolo con alla base la linea che unisce i due diffusori.
Le emozioni prodotte dall'ascolto della musica registrata si possono ottenere anche senza trattare acusticamente il locale e con un economico altoparlante larga banda utilizzando le casse acustiche periscopio. Le emissioni delle 6 guide d'onda aggiungono onde secondarie ritardate e coerenti a tutti i suoni anche se la registrazione è stata fatta con microfoni posizionati in punti non ideali. L'effetto potrebbe modificare la percezione delle dimensioni della sorgente registrata ma in nessun caso può farla ridiventare monodimensionale. L'emissione primaria e quelle secondarie sono riflesse dall'ambiente e arrivano all'ascoltatore che le percepisce come compatibili con una sorgente tridimensionale presente nella stanza. Quando si riproducono le riflessioni della sala di registrazione per la riduzione dell'effetto Haas il cervello percepisce queste ultime come una coda dei segnali precedenti. La successione: emissione primaria, emissioni 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 la decodifica dei 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 in cui si può seguire al meglio la musica è più ampia.
dominio delle frequenze - indice
L'unico parametro usato nel progetto è la velocità del suono nell'aria, non è necessario conoscere i parametri elettroacustici dell'altoparlante, le lunghezze delle 6 guide d'onda sono scelte per distribuire le frequenze di risonanza in modo omogeneo su un'ottava. Le 6 guide d'onda hanno risonanze a nv/4L (58,1 - 51,7 - 46,1 - 41,1 - 36,6 - 32,6 Hz e successive con n dispari). Il volume d'aria all'interno della camera di compressione attiva anche le risonanze nv/2L (116,2 - 103,5 - 92,2 - 82,1- 73,2 - 65,2 Hz e successive). Le distribuzione delle risonanze nelle prime ottave rende il carico acustico posteriore neutro rispetto alle caratteristiche elettroacustiche dell'altoparlante e dell'ambiente d'ascolto. A tutte le basse frequenze esiste almeno una guida d'onda in grado di trasferire in modo efficace l'energia acustica dalla camera di compressione all'ambiente d'ascolto.
I grafici a sinistra sono ottenuti posizionando il microfono a circa 10 mm dall'uscita delle guide d'onda. L'intensità dell'emissione si riduce con la frequenza fino a sparire a circa 1 KHz dove prevale l'emissione frontale dell'altoparlante. Le guide d'onda non riescono a trasferire all'esterno della camera di compressione le frequenze più elevate. In nero sono evidenziati i massimi delle risonanze nv/L2 delle prime 5 ottave. Nel grafico a destra in nero è rappresentata la media matematica delle 6 emissioni delle guide d'onda. La media è molto più regolare delle risposte in frequenza della singole guide d'onda.
Il grafico dell'impedenza del canale destro (verde) mostra un primo massimo relativo a 32,6 HZ. Le increspature sono l'effetto delle 6 guide d'onda e iniziano sopra i 65,2 Hz. Le increspature sono ridotte nel canale sinistro (rosso) a causa delle mie tolleranze di costruzione. Le superfici riflettenti a 45 gradi non sono perfettamente allineate (ho tagliato manualmente i paraspigoli) e le turbolenze riducono il fattore di merito allargando le campane delle risonanze che arrivano a sovrapporsi e compensarsi reciprocamente. Lo stesso effetto si ottiene inserendo un tappo in gommapiuma all'uscita della guida d'onda.
La risposta in frequenza misurata nel punto di ascolto, alle basse frequenze sono evidenti gli effetti dei modi di risonanza della stanza.
Nelle cassa acustiche con linee di trasmissione standard si usa una guida d'onda come schermo acustico per riprodurre le basse frequenze. In generale maggiore è la lunghezza della guida maggiore è l'estensione delle basse frequenze, si deve risolvere il problema dell'interazione con la risposta dell'altoparlante e delle pareti vicine. La progettazione del carico acustico posteriore della casa acustica periscopio è molto più semplice. Si usano 6 guide d'onda con le lunghezze calcolate in una serie logaritmica per distribuire in modo omogeneo le risonanze su un'ottava. La cassa acustica è neutra rispetto alla risposta in frequenza dell'altoparlante e dell'ambiente d'ascolto.
Il cabinet è universale, l'unico limite all'utilizzo di un altoparlante è il suo ingombro all'interno della camera di compressione. Questa è una logica conseguenza dell'indipendenza della progettazione dai parametri elettroacustici dell'altoparlante.
supporto a risonanza subsonica - indice
Il supporto a risonanza subsonica isola acusticamente la cassa acustica dal pavimento nella banda audio, evita interazioni indesiderate tra il pavimento e l'altoparlante. Le staffe a L in acciaio forato sono elastiche, la staffa fissata alla base permette l'oscillazione in avanti e indietro dell'asta di supporto in alluminio, la staffa a L fissata alla camera di compressione permette l'oscillazione della camera di compressione e delle guide d'onda. La forza elastica della staffe a L è contrastata da un momenti di inerzia elevati dovuti alla distanza della camera di compressione dalla base e dalla lunghezza delle guide d'onda. Il risultato è una frequenza di oscillazione bassa, pochi Hz.
video
Il filmato mostra come oscilla la cassa acustica periscopio (CL100), la frequenza è talmente bassa che si possono contare direttamente le oscillazioni. In 10 secondi oscilla 20-30 volte da cui si si calcola una frequenza di risonanza di 2 - 3 Hz. L'elevato Q si può intuire per il fatto che l'oscillazione non si smorza rapidamente.
Il vantaggio di avere una frequenza di risonanza non udibile evita interazioni indesiderate tra il pavimento, la camera di compressione, l'altoparlante e le guide d'onda. Nello spettro acustico è come avere la camera di compressione sospesa.
La base ha solo 3 punti di appoggio per avere la massima uniformità dell'applicazione della forza sui piedini, con 4 uno può rimanere sollevato e vibrare. Ho l'abitudine di scegliere valori di distanze dalla serie di Fibonacci per evitare di avere parti con misure multiple, nella base ho usato 8 e 13.
I piedini sono ai vertici di triangoli scaleni. La posizione dei piedini suddivide la base in compensato in sezioni con forma e vincoli diversi. L'energia vibrazionale che può essere immagazzina in una sezione è diversa da quella che può essere immagazzinata nelle altre sezioni. Non si possono innescare vibrazioni spurie tra le diverse sezioni. La staffa del supporto subsonico é fissata sopra a un piedino, si riduce ulteriormente la probabilità di innesco di vibrazioni indesiderate. Uno dei tre piedini è in plastica rigida anzichè in gomma per evitare che la forza di serraggio delle viti della staffa lo deformi.
L'uso di piedini in posizioni asimmetriche può essere utile nell'autocostruzione dove non si usano sistemi di progettazione con simulazioni che controllano direttamente le vibrazioni delle parti. Se un sistema simmetrico è ben progettato, senza vibrazioni, il passaggio a una configurazione asimmetrica non porterà a nessun vantaggio. L'uso di parti asimmetriche può essere vantaggioso anche in altri progetti (telai, stand, rack, ...), si riduce la possibilità di innesco di vibrazioni spurie.
Dopo diversi anni sono riuscito a realizzare un monovia economico e con un'ottima riproduzione sonora: "periscopio" (cl100). Era previsto in abbinamento a un piccolo amplificatore in classe D per un uso multimediale in ambito scolastico, allora insegnavo informatica.
In tutto lo sviluppo ho cercato di capire l'influenza delle onde sonore emesse dalla superfice posteriore dell'altoparlante. Prima con una sola guida d'onda, poi con guide d'onda multiple e infine ho sperimentato anche l'interazione delle guide d'onda con l'emissione della superfice anteriore dell'altoparlante. Sono arrivato al massimo della complicazione con il progetto CL08A2 nel febbraio 2024, un doppio monovia con Faital-Pro 3FE25 e 5 emissioni: 2 dirette, 1 omnidirezionale e 2 multi-TL. Le emissioni multiple delle guide d'onda regolarizzavano la risposta in frequenza in ambiente e influivano sulla percezione della posizione degli strumenti degli strumenti. La costruzione di una replica era improponibile.
Iniziato il processo di semplificazione sono comunque riuscito a mantenere un'ottima qualità di riproduzione rinunciando all'emissione omnidirezionale e riducendo parzialmente la dimensione dell'immagine sonora in altezza. I tre fattori che influenzano maggiormente il suono sono: la qualità dell'altoparlante, la mancanza di vibrazioni spurie nel cabinet della cassa acustica e l'isolamento acustico rispetto al pavimento del locale di ascolto.
Con soli 100 euro a disposizione la scelta dell'altoparlante 3FE25 della Faital-Pro è tra le poche possibili. Oltre ad essere economico ha una elevata efficenza (91 dB) e una ridotta distorsione.
I principali vantaggi del cabinet periscopio sono: 1 - emette una serie di onde secondarie coerenti, ritardate e simmetriche per i due canali che ottimizzano l'interazione con l'ambiente d'ascolto; 2 - é costruito con materiali economici e facilmente reperibili; 3 - la progettazione non dipende dai parametri elettroacustici dell'altoparlante ma solo dalla velocità del suono nell'aria; 4 - l'altoparlante, la camera di compressione e le guide d'onda sono isolati acusticamente dal pavimento.
La cassa acustica periscopio è unica, non esiste documentazione ne un sistema di simulazione adattabile. Le mie ipotesi di lavoro sono ancora da sottoporre a ulteriori verifiche. Per me è un divertimento, non un lavoro, per cui ho verificato solo una piccola parte delle possibili configurazioni a guida d'onda multipla, è probabile che la qualità sonora possa migliorare ulteriormente e/o si possa semplificare la costruzione.
Ho un elenco di progetti in sospeso: - una camera di compressione più grande per montare altoparlanti di maggiori dimensioni e di maggiore qualità, un progetto simile al monovia universale CL13FR con Ciare HX 135; - un sub multirisonante, per migliorare la risposta alle basse frequenze; - una versione omnidirezionale, forse a 2 o 3 vie; - una torre con 6 - 8 altoparlanti omnidirezionale.
Fino ad oggi ho smontato i prototitpi e riutilizzato i componenti nei nuovi progetti. Non ho un magazzino a disposizione ed questo è la causa principale della lentezza nello sviluppo di nuove configurazioni. L'altra risorsa limitante è il tempo, sono in pensione e un impegno continuo nello sviluppo sarebbe troppo stressante e negativo economicamente, prodotti come periscopio interessano una piccolissima nicchia di mercato. Mi sono rimasti una dozzina di altoparlanti 3FE25, per cui penso che riuscirò a relizzare altri modelli.