CL08FR universal full range (2024 09)

[claudiogan]

Il progetto CL08FR usa un solo parametro: la velocita del suono nell'aria 341 m/sec. Universale perchè è adatto a tutti i tipi di driver full-range da 8 cm (3").



Il driver è montato in una camera di compressione con un volume interno di circa un litro, posizionata a un metro di altezza dal pavimento.

L'emissione frontale è diretta.

Il carico acustico posteriore mddTL è diverso da altri sistemi a risonanze multiple perché anche le emissioni sono multiple. Le emissioni sono anche coerenti, ritardate e ad altezze progressive. Ricreano una immagine sonora 3D virtuale, non è la stessa immagine dell'evento originale ma la preferisco rispetto a una sorgente puntiforme.


La successione dei ritardi nel punto di ascolto, da 4.5 a 9 millisecondi, ottimizza l'interazione con la stanza per l'effetto anti-Haas. Le emissioni multiple e ritardate assieme alle riflessioni delle pareti impediscono che un singolo suono possa essere interpretato come due suoni distinti, diminuisce la fatica d'ascolto.

Il carico acustico posteriore mddTL ha otto guide d'onda a sezione costante, la superficie interna totale è simile alla superfice del cono del driver, un ottimo 3FE25 della Faital-Pro. La serie delle lunghezze è: 1570, 1712, 1867, 2036, 2221, 2422, 2641, 2880 mm.

Con la formula semplificata per il calcolo delle risonanze nelle linee di trasmissione per guide d'onda aperte su un lato e chiuse sul lato driver si ottiene:
(341/L/4) 54,3 49,8 45,7 41,9 38,4 35,2 32,3 29,6 Hz

ll volume d'aria interno alla camera di compressione attiva anche le risonanze per guide d'onda aperte su entrambi i lati:
(341/L/2) 108,6 99,6 91,3 83,7 76,8 70,4 64,6 59,2 Hz
(341/L/2*2) 217,2 199,1 182,6 167,4 153,5 140,8 129,1 118,4 Hz
(341/L/2*3) 325,7 298,7 273,9 251,2 230,3 211,2 193,7 177,6 Hz.

Le risonanze sono distribuite in modo omogeneo sulle prime ottave per cui il carico acustico mddTL è neutro rispetto alle caratteristiche del driver e dell'ambiente d'ascolto.


Nel grafico dell'impedenza si nota la prima risonanza c/L/4 a circa 30 Hz, era prevista a 29 Hz. Tra i 60 Hz e 300 Hz sono visibili le risonanze c/L/2. In particolare evidenza sono le risonanze fra 100 e 200 Hz.



I picchi si possono facilmente eliminare inserendo un cubetto di gomma piuma alla fine di ogni guida d'onda, il grafico si regolarizza. A livello di ascolto non ho rilevato differenze.


Nella misura della risposta in frequenza con il microfono posizionato vicino all'uscita della guida d'onda più lunga su possono vedere i picchi della risposta alle risonanze c/L/2: 60, 120, 180, 240, 300, 360, 420, 480, 540 e 600 Hz.


Affiancando le risposte in frequenza di tutte le guida d'onda si ottiene un grafico complesso in cui si possono individuare le serie delle risonanze distribuite in modo uniforme nelle ottave più basse.


Il programma REW può calcolare la media delle otto risposte che si compensano reciprocamente, la media è regolare tra 100 Hz e un KHz.


La risposta in frequenza misurata nel punto di ascolto è buona oltre i 100 Hz, al di sotto di questa frequenza si evidenziano i modi di risonanza della stanza.


La risposta allo step è buona con un problema collegato a una oscillazione a circa 11 KHz tipica del driver 3FE25, non crea fastidi se gli altoparlanti sono orientati paralleli e non verso l'ascoltatore.

Grazie per l'attenzione.

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[claudiogan]

Completo il post precedente con alcune foto dei componenti del progetto: camera di compressione, carico acustico posteriore mmdTL e supporto a risonanza subsonica.

La camera di compressione è in compensato da 15 mm, un parallelepipedo 115 x 130 x 210 mm aperto sul lato frontale. Il volume interno è 85 x 100 x 190 mm senza assorbente acustico.


Sul lato superiore e inferiore della camera di compressione sono ricavati 12 + 12 fori per il fissaggio del carico acustico posteriore mddTL. I fori centrali sono le uscite per le guide d'onda e sporgono all'interno per 25 mm. I fori laterali sono isolati acusticamente dalla camera di compressione.


Il carico acustico posteriore mddTL è formato da due parti: l'inferiore fissata direttamente alla camera di compressione, la superiore fissata a una flangia in compensato 130 x 210 x 15 mm con 12 fori allineati con quelli della camera di compressione. Le 8 guide d'onda sono realizzate con tubo rigidi in PVC per impianti lettrici con un diametro esterno di 25 mm. I raccordi sono spezzoni di guaina flessibile per impianti elettrici da 25 mm lunghi 120 mm.

La guida d'onda esce dal foro centrale sul lato inferiore della camera di compressione, la prima parte è lunga 890 mm e con un raccordo flessibile gira di 180 gradi, rientra nel foro laterale e attraversa la camera di compressione fino al lato superiore. Ci sono 4 guide d'onda a forma di U. Nei rimanenti 4 fori laterali sono fissate le parti finali delle quattro guide d'onda a forma di U superiori.


Alla flangia superiore sono fissate 4 guide d'onda a U lunghe 550 mm, raccordate con guaina flessibile. L'uscita della guida d'onda è nei fori centrali e rientra nei fori laterali. Nei rimanenti 4 fori laterali sono fissate le parti finali delle quattro guide d'onda a forma di U inferiori.


Tra la camera di compressione e la flangia superiore è incollata schiuma poliuretanica adesiva usata per isolare i tubi dei condizionatori. La flangia è fissata saldamente con 8 viti al lato superiore della camera di compressione. Il passaggio delle guide d'onda attraverso la camera di compressione riduce di molto le vibrazioni rispetto ai precedenti prototipi come cl08a2 con guide lunghe oltre 2 metri.


Una staffa a L in acciaio fissa la camera di compressione a un profilo quadrato 20 x 20 mm in alluminio. L'altro lato del supporto è fissato con altre staffe a L a una base quadrata 340 x 340 x 15 mm. Nella base sono applicati 3 piedini in gomma, due negli spigoli posteriori e uno anteriore a una distanza dai lati di 130 e 210 mm. Il profilo è fissato alla base vicino al piedino anteriore.

L'elasticità della staffa in acciaio permette al supporto oscillazioni a frequenza subsonica. La camera di compressione è isolata acusticamente dal pavimento nella banda audio.


Il frontale è un pannello in compensato 130 x 130 x 4 mm già usato nel prototipo cl0800. Il filo di collegamento passa attraverso questo pannello, il sistema è molto comodo per sostituire facilmente il driver. Il filo che arriva al polo negativo del driver passa dietro il raggio del cestello per evitare di creare una spira con all'interno materiale ferromagnetico.

La difficolta di costruzione è media ma non richiede attrezzature da falegnameria. Il progetto è più complesso di un parallelepipedo con bass-reflex ma più semplice di un caricamento a tromba. Tutto il materiale è facilmente reperibile e ha un costo inferiore a 100 euro, compresi i driver.


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[claudiogan]

Curiosando in internet ho letto la regola del 38% per il posizionamento degli altoparlanti. Dividendo 100 per la sezione aurea (1.618) si ottiene 61.8 con una differenza da cento di 38.2. Nell’esempio che segue uso come approssimazione 40, 60 e 100.

Il rapporto fra le distanze dalle pareti degli altoparlanti nella mia stanza è molto vicina al valore della sezione aurea. La distribuzione è asimmetrica, le distanze sono:
- l’altoparlante destro è a circa 100 cm dalla parete destra,
- gli altoparlanti sono a 60 cm (100 / 1.61) dalla parete di fondo,
- l’altoparlante sinistro è a circa 160 cm (100 * 1.61) dalla parete sinistra,
- la distanza fra gli altoparlanti è circa 260 cm (160 * 1.61), la somma della distanza dalla parete destra e dalla parete sinistra è la distanza fra i due altoparlanti (Fibonacci)
- gli altoparlanti sono a circa 100 cm di altezza e a 160 cm (100 * 1.61) dal soffitto.

Quando ho spostato gli altoparlanti in questo locale mi sono accorto del miglioramento dell’acustica ma non ho pensato al rapporto aureo fra le varie distanze e la dimensioni del locale.

Qualcuno ha provato, o vuole provare, una distribuzione asimmetrica degli altoparlanti con distanze in rapporto aureo?

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[UnixMan]

Mah. In generale personalmente sono decisamente contrario alle asimmetrie destra-sinistra, l'immagine se ne va a ramingo... poi non so se nel caso specifico, con i tuoi diffusori, le cose possano funzionare diversamente.

[claudiogan]

Nel mio caso l'asimmetria non è una scelta, a sinistra ho la scala di accesso, mobili e finestre mi hanno obbligato a scegliere questa disposizione. Ho notato successivamente (quasi due anni dopo) i rapporti tra le distanze. Al momento non posso fare la controprova spostando tutto in un ambiente simmetrico.

All'ascolto si percepiscono alcuni strumenti in posizioni diverse, non tutti. Percepisco una immagine tridimensionale ma non so se corretta. L'ascolto è molto piacevole anche a volumi ridotti (80 dB), merito soprattutto della riduzione delle vibrazioni del cabinet.

Sono curioso di sapere se qualcuno ha provato una disposizione simile, non sempre è possibile scegliere una distribuzione simmetrica.

[plovati]

Nel mio caso l'asimmetria non è una scelta, a sinistra ho la scala di accesso, mobili e finestre mi hanno obbligato a scegliere questa disposizione. Ho notato successivamente (quasi due anni dopo) i rapporti tra le distanze. Al momento non posso fare la controprova spostando tutto in un ambiente simmetrico.

Mai evidenziato abbastanza: la simmetria deve essere acustica, non geometrica. Un locale acusticamente asimmetrico (perchè magari da una parte ha la finestra e dall'altra una grande apertura come nel mio caso) non richiede una disposizione degli altoparlanti simmetrica

[claudiogan]

Voglio segnalare il canale YouTube https://www.youtube.com/@NormaAudioElectronics/videos dell'azienda Norma Audio Electronics https://www.normaudio.com, in particolare ci sono 4 video sulla scena sonora. I suggerimenti mi hanno convinto a provare il punto di ascolto al vertice di un triangolo equilatero, come risultato ho ottenuto un migliore definizione delle posizioni degli strumenti nella scena sonora.

Il risultato complessivo è molto buono. Le distanze dalle pareti in rapporto aureo fra di loro migliorano la risposta in frequenza, pareti opposte non possono attenuare o enfatizzare le stesse frequenze. Nel dominio del tempo la prima semionda degli attacchi delle note arriva nel punto di ascolto con gli stessi ritardi dai due canali, successivamente ogni canale invia nel punto di ascolto ulteriori 8 fronti d'onda secondari coerenti, ritardati e in controfase con la prima semionda. I ritardi relativi ai due canali degli 8 fronti secondari sono gli stessi che si hanno con l'emissione primaria della prima semionda e rafforzano la percezione del punto di origine delle note medio basse.


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[claudiogan]

Il progetto CL13FR nasce per verificare se il carico acustico posteriore mddTL del progetto CL08FR è universale, cioè adattabile direttamente ad altri driver a prescindere dai parametri TS.

Nei progetti precedenti ho seguito la mia regola empirica di avere la sezione totale delle guide d'onda multiple del carico acustico posteriore mddTL simile alla superfice del cono del driver. Con questa regola per usare un altoparlante più grande è necessario costruire un nuovo carico acustico, ho quasi sempre preferito continuare ad usare il 3FE25 della Faital-Pro, la sua pressione sonora è sufficiente alle mie esigenze (max. 90 dB). La sezione del carico acustico posteriore mddTL limita la pressione acustica massima, con pressioni elevate si dovrebbero generare moti turbolenti che peggiorerebbero la qualità della riproduzione, non ho fatto prove a volumi elevati. Il carico acustico posteriore mddTL del progetto CL08FR deve funzionare altrettanto bene con un driver più grande alle stesse pressioni acustiche.


Ho costruito una cornice 160 x 160 mm in compensato di 15 mm per adattare driver più grandi al carico acustico posteriore mddTL del progetto CL08FR. Come driver ho usato una coppia di Ciare HX135, oggi fuori produzione, di ottima qualità. Al momento dell'acquisto, dieci anni fa, il prezzo dell'HX135 era circa dieci volte il prezzo del 3FE25.


Il trapianto ha dato ottimi risultati, la maggiore qualità del driver HX135 si percepisce dal primo ascolto. Sulla stessa cornice ho montato sia il driver 3FE25 che un driver Ciare HX101, con questi driver non ho misure per la fretta di provare l'HX135. In ogni caso anche il driver più economico 3FE25 è divertente da ascoltare e restituisce un'immagine sonora ampia e dettagliata. Con il Ciare HX101 migliorano i bassi e diminuisce la distorsione e con l'HX135 si ha un ulteriore rinforzo sui bassi e diminuisce ancora la distorsione.

Queste prove indicano che il carico acustico posteriore mddTL si adatta bene a driver con caratteristiche diverse. È sensibile soprattutto alla qualità del driver, all'ambiente d'ascolto e alla mancanza di vibrazioni spurie. La sua progettazione prescinde dai parametri TS e posso continuare a chiamarlo full range universale.

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https://www.claudiogandolfi.it/cl08fr.html#13

[claudiogan]

Sulla cornice 160 x 160 mm in compensato di 15 mm del progetto CL13FR ho adattato il driver Ciare HX101, oggi fuori produzione. Al momento dell'acquisto, dieci anni fa, il prezzo dell'HX101 era circa cinque volte il prezzo del 3FE25.

Il progetto CL10FR (driver HX101) confrontato con il progetto CL13FR (driver HX135) ha una distorsione leggermente superiore e un ridotta risposta in frequenza. Differenza giustificata dalla differenza di costi, il driver HX101 costava circa la meta del driver HX135.

Le misure indicano che il carico acustico posteriore mddTL del progetto CL13FR si adatta bene anche al driver HX101. La riproduzione sonora è influenzata soprattutto dalla qualità del driver, dall'ambiente d'ascolto e dalla mancanza di vibrazioni spurie.

link: https://www.claudiogandolfi.it/cl08fr.html#10

[claudiogan]

Sulla cornice 160 x 160 mm in compensato di 15 mm del progetto CL13FR ho adattato il driver 3FE25 della Faital-Pro. Le distanze fra i lati del pannello frontale e il centro del driver sono in rapporto aureo fra loro, 60 e 100 mm.

Il progetto CL08FRb (driver 3FE25) confrontato con il progetto CL13FR (driver HX135) ha una distorsione superiore e un ridotta risposta in frequenza. Differenza giustificata dalla differenza di costi, il driver HX135 costava circa 10 volte il driver 3FE25, anche il più economico 3FE25 è divertente da ascoltare e restituisce un'immagine sonora ampia e dettagliata.

Le misure indicano che il carico acustico posteriore mddTL del progetto CL13FR si adatta bene anche al driver 3FE25. La riproduzione sonora è influenzata soprattutto dalla qualità del driver, dall'ambiente d'ascolto e dalla mancanza di vibrazioni spurie.

link: https://www.claudiogandolfi.it/cl08fr.html#08b

[claudiogan]

l progetto CL08FR è il risultato della semplificazione del progetto MDD CL08A2, un solo driver per canale, ridotta lunghezza del carico acustico posteriore mddTL (2880 mm - 29 Hz), emissione diretta direzionale, eliminazione del diffrattore acustico omnidirezionale (mddOmni). Resta il supporto a risonanza subsonica con base asimmetrica, resta l'effetto anti-Haas , si riducono le risonanze spurie con le guide d'onda vincolate alla camera di compressione in più punti.

Il progetto del carico acustico posteriore mddTL prescinde dai parametri TS, si adatta bene a driver con caratteristiche diverse (universale). L'unico parametro utilizzato è la velocità del suono (341 m/sec) per calcolare le risonanze delle singole guide d'onda. Il carico acustico mddTL si può considerare neutro rispetto a driver e ambiente d'ascolto. Su una cornice 160 x 160 mm ho provato tre diversi driver: Ciare HX135 (13 cm), Ciare HX101 (10 cm), Faital_pro 3FE25 (8 cm). La sezione delle guide d'onda non influenza la risposta in frequenza, con la stessa pressione sonora nella camera di compressione non ha importanza se il driver ha un cono da 8, 10 o 13 cm. A SPL elevati si potrebbero attivare turbolenze che degradano la qualità della riproduzione, non mi sono mai trovato in queste condizioni, ascolto in un condominio e arrivo massimo a 90 dB.


Nel grafico confronto la distorsione dei tre diversi driver: Ciare HX135 (rosso), Ciare HX101 (blu), Faital_Pro 3FE25 (verde). La riproduzione sonora è sensibile soprattutto alla qualità del driver e alla mancanza di vibrazioni spurie. L'aumento della superfice del driver riduce la distorsione.


Ciare HX135 (rosso), Ciare HX101 (blu), Faital_Pro 3FE25 (verde). La risposta in frequenza cambia poco tra i tre driver, le irregolarità sono causate dall'interazione con l'ambiente d'ascolto.


Ciare HX135 (rosso), Ciare HX101 (blu), Faital_Pro 3FE25 (verde). Le risposte allo step sono simili.

I principali vantaggi di un cabinet UFR (universal full range) sono:
1 - non introduce risonanze proprie nella risposta in frequenza;
2 - emette una serie di onde secondarie coerenti, ritardate e simmetriche per i due canali che ottimizzano l'interazione con l'ambiente d'ascolto;
3 - é costruito con materiali economici e facilmente reperibili;
4 - la progettazione non dipende dai parametri TS ma solo dalla velocità del suono nell'aria.

La progettazione é semplice. La camera di compressione è un parallelepipedo con il driver fissato sul lato frontale. Sul lato superiore e inferiore si prevedono 12 + 12 fori in cui fissare le 8 guide d'onda. Una serie delle lunghezze delle guide d'onda è: 1570, 1712, 1867, 2036, 2221, 2422, 2641, 2880 mm, può essere aumentata o ridotta in proporzione. Un supporto si fissa al lato inferiore del box, l'elasticità va adeguata per tentativi al peso e alla geometria del sistema in modo che oscilli a circa 1 Hz, le oscillazioni devono essere visibili.

Fissando con attenzione le guide d'onda alla camera di compressione, realizzando in modo adeguato il supporto a risonanza subsonica, si riesce a sfruttare al meglio il potenziale di un driver full-range. La costruzione non è per principianti, i numerosi componenti possono diventare fonte di vibrazioni spurie che peggiorano la qualità della riproduzione.

link: https://www.claudiogandolfi.it/cl08fr.html#ufr