Tobler-one

Tobler-ONE: Transmission Line, single driver loudspeaker

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Si tratta di un diffusore monovia in Linea di Trasmissione basato sul noto driver JX92s della Jordan.

Genesi e Requisiti

Quali sono i fattori più importanti che influiscono sulla realizzazione e sulle prestazioni di un impianto hi-fi?

In ordine di importanza calante:

il WAF !!!!
l'ambiente di ascolto
i diffusori acustici
il resto delle elettroniche

Ovviamente nel caso di audiofili "single" la classifica può essere rivista ..

L'idea (in questo caso, quasi una necessità ..) nasce dunque dalla necessità di pensionare dall'impianto principale (per motivi puramente estetici ...) una coppia di diffusori Cizek Model 3 del 1980, dopo 26 anni di onorato servizio.
Per la loro sostituzione, volendo diffusori dalle prestazioni sonore elevate ed equilibrate ma senza spendere cifre folli, sono stati definiti i seguenti requisiti:

dimensioni max esterne adatte al collocamento negli angoli della stanza di ascolto, con pannello anteriore il più stretto possibile
costo materiale (IVA esclusa) contenuto sotto i 500 Euro, materiale per il mobile compreso
risposta in frequenza in campo libero : 50 Hz (-3 dB) - 18 kHz (-0.5 dB)
impedenza nominale intorno agli 8 Ohm

Meno importante è il valore di efficienza, dato che il livello di SPL di ascolto non può essere troppo elevato (indicativamente gli 86 .. 88 dB @ 1W e 1m delle Cizek è sufficiente) in quanto l'utilizzo principale è sonorizzare la stanza durante pranzo e cena (in luogo dell'insostenibile TV!). L'altezza degli altoparlanti deve consentire un buon ascolto anche da seduti a tavola (i.e. con le orecchie ad un'altezza maggiore rispetto alla seduta in divano/poltrona ...).

Architettura

Sulla base delle positive esperienze con gli altri diffusori monovia realizzati in precedenza (vedi H-206 e u-B3N ) si è optato per una soluzione single driver (monovia), evitando i costi (economici ma soprattutto acustici ...) del cross-over; la scelta del driver è caduta sul Jordan JX92s, per le sue caratteristiche di estensione e linearità della risposta in frequenza e bassa distorsione, nonché per l'insieme dei parametri di T&S che lo rendono adatto praticamente a qualunque tipo di carico acustico (salvo forse il dipolo, se usato monovia ...).

La collocazione dei diffusori in ambiente e la necessità di renderli molto stretti (senza vincoli eccessivi sull'altezza) e appoggiati alla parete di fondo ha fatto propendere per la linea di trasmissione.

Risultando meno critica di un Bass-Reflex in termini di precisione dell'accordo in frequenza, questo tipo di carico infatti ha un'altra interessante possibilità di "tweaking" una volta costruita: il condotto di uscita può essere riempito con differenti densità di materiale fonoassorbente (tipo il Dacron utilizzato all'interno per il Mass Loading), variando con continuità l'estensione della risposta alle basse frequenze fino ad ottenere praticamente la stessa curva di una sospensione pneumatica. Questo fatto può essere sfruttato per evitare un rinforzo eccessivo delle basse frequenze dovuto alla collocazione in angolo e/o a parete, mantenendo invece una buona risposta in basso in caso di collocazione lontano dalle pareti (o anche come effetto loudness per ascolti a volumi sonori contenuti).

Stesso discorso può essere fatto per adattare la risposta del diffusore ad amplificatori con Damping Factor non molto alto (alta impedenza di uscita), come ad es. diverse topologie valvolari o solid-state non retroazionate.

In altre parole si può ottenere, dallo stesso progetto, una grande flessibilità di impiego e una grande adattabilità a situazioni molto diverse (traslochi, cambio elettroniche, etc.).

La linea di trasmissione è di fatto quella suggerita sul sito Jordan con il nome di MLTL-48, realizzata con sezione quasi triangolare (a rigore la forma della sezione è un trapezio con una base molto stretta), parzialmente riempita con fibra di poliestere alla densità suggerita. La sezione triangolare, oltre a risultare ideale per la collocazione in angolo, riduce drasticamente possibili riflessioni interne alla cassa.

Sviluppo del progetto

Il carico acustico è stato simulato con i fogli MathCAD di M.King (vedi http://www.quarter-wave.com/); rispetto al progetto proposto sul sito della Jordan ho ridotto di alcuni cm la lunghezza della linea (per sfruttare, nel giusto senso della vena, un unico foglio di compensato di faggio) e di alcuni cm2 la sezione, lasciando invece inalterata la parte di linea riempita di dacron (fibra di poliestere). La simulazione finale della linea ha portato ai seguenti grafici (@ 1W e 1m):

SPL

escursione cono

Modulo Impedenza

Il corrispondente disegno meccanico del cabinet è sotto riportato. Da notare il doppio spessore utilizzato alle estremità superiore e inferiore della linea di trasmissione, che sono quelli più sollecitati e dunque più a rischio di vibrazioni indesiderate.

Riporto inoltre le curve di SPL con il condotto di uscita finale riempito con differenti quantità di Dacron (la curva blu rappresenta la risposta del driver su open baffle).

SPL, condotto riempito d1=0.25 lb/ft3

SPL, condotto riempito d2=0.75 lb/ft3

Riporto infine una curva di SPL ottenuta aggiungendo in serie una resistenza per simulare un amplificatore con basso Damping Factor (notare l'aumento della risposta a bassa frequenza), e una con il condotto riempito da cui si vede l'attenuazione del fenomeno.
SPL, Rserie = 5 Ohm

SPL, Rserie = 5 Ohm, condotto riempito d2

Realizzazione

Come sopra accennato, la cassa è stata realizzata con multistrato di faggio di spessore 15 mm. La scelta del materiale è stata dettata da motivazioni principalmente estetiche: il pavimento della sala infatti è in parquet industriale di faggio ...

Il legno è stato fatto tagliare dal centro di falegnameria dove è stato acquistato, in quanto la precisione dei tagli richiesti (angoli a 60°) è al di fuori delle possibilità dei miei umili utensili domestici ... I pannelli sono stati incollati con adesivo vinilico. Tutte le giunzioni sono state riprese con l'applicazione di colla mista a segatura per essere sicuri dell'impermeabilità all'aria della cassa. L'operazione si è rivelata piuttosto difficoltosa a causa della sezione molto stretta della cassa.

Dopo la costruzione le casse sono state finite con due mani di fondo sintetico alla nitro.

Per la connessione dell'altoparlante ho utilizzato due morsetti dorati di qualità media, collegati all'altoparlante con uno spezzone di cavo da LAN tipo CAT5 di recupero.

Il condotto di uscita è stato realizzato con pezzi di tubo in PVC marrone diam. 60 mm per grondaie.

Una volta terminata la costruzione, la forma del diffusore appoggiato in orizzontale sul tavolo di lavoro, associata alla personale golosità per il ciccolato, ha immediatamente suggerito il nome ...

Galleria Fotografica

Purtroppo ho avuto a disposizione la macchina fotografica digitale solo alla fine del lavoro, per cui non sono riuscito a documentare le fasi di lavorazione/montaggio.

vista frontale

vista laterale

vista posteriore e connettori

dettaglio del driver Jordan

... dal che si deduce cosa ha ispirato il nome

vista in posizione di ascolto normale (80% del tempo ...), non ottimale, ma comunque valida ..

Verifica del Costo

Driver Jordan JX92S: listino 360 Euro IVA inclusa (ma con un forte sconto reale che non posso dichiarare ...)

Legno multistrato di faggio, completo di tutte le lavorazioni: 220 Euro (IVA inclusa)

Dacron: 5 Euro

Connettori dorati: 13 Euro

Cavo CAT5 : recuperato

Tubo reflex: recuperato da uno scarto di tubo in PVC marrone per grondaie

Fondo turapori alla nitro per vernicitura esterna (0.5 lt): 7 Euro

Tot: poco sopra il budget previsto sopra ..

Documentazione

Disegni utilizzati per il taglio del legno

Impressioni di Ascolto

I primi test di ascolto sono stati eseguiti direttamente nell'ambiente finale di collocazione (sala/pranzo, dimensioni 4.5 x 7 m), con i due diversi amplificatori in mio possesso: il Black Cube, gainclone da 20W su 8 Ohm, e l'o-10, classe T da 10W su 8 Ohm.

Le casse sono state poste negli angoli del lato corto della stanza (vedi foto sopra), con i centri degli altoparlanti distanti circa 4m (la zona di ascolto normale è in asse alla mediana, tra i 3.5 e i 5m di distanza).

Partiamo dalle uniche due note critiche:

i Jordan sono altoparlanti che danno il meglio di se' (ma CHE meglio !) a livelli sonori medio-alti; a livelli di ascolto tra il basso e il molto basso la resa (soprattutto delle alte frequenze) è un po' carente e il suono sembra leggermente "velato". Per questo motivo e non avendo un'efficienza elevatissima, almeno per il momento le casse vengono pilotate dal Gainclone, per la maggior riserva di potenza di cui dispone (in confronto all'o-10), necessaria quando si comincia ad alzare sul serio il volume ...
i Jordan sono altoparlanti (come molti altri monovia ...) estremamente direzionali, la zona di ascolto ottimale resta quella in asse diretto (o appena fuori asse, non oltre 15 .. 20°).

In queste condizioni (collocamento negli angoli) l'ascolto è ottimale a livelli sonori non elevati, pena un incremento un po' eccessivo delle basse frequenze. Aumentando il volume, infatti, risulta più che opportuno l'utilizzo di "tappi" di Dacron (a bassa densità) per limitare l'emissione del condotto di uscita.

Viceversa i "tappi" non servono spostando le casse dagli angoli di almeno 70 ... 80 cm, lasciandole appoggiate alla parete di fondo. In questo caso la risposta in frequenza risulta molto equilibrata e la resa sonora molto realistica ... sicuramente non fanno rimpiangere le vecchie Cizek !

Rispetto ai monovia con i Fostex 206 (H-206) il suono riprodotto risulta timbricamente più corretto con tutti i generi musicali, in particolare con la musica classica che obiettivamente con le H-206 a volte risulta un po' "stridente" (violini, etc.). Sostanzialmente equivalente invece la ricostruzione del fronte sonoro e la collocazione dei singoli strumenti (jazz, live rock), particolarmente quando tenute discoste dagli angoli; la distanza dalla parete di fondo sembra invece avere un'influenza molot minore ....

In conclusione, sicuramente i migliori diffusori (finora ..;-) ) costruiti dal sottoscritto, sia dal punto di vista acustico che estetico (finalmente 5 stelle per il WAF !!). il costo non basso dei driver è ampiamente meritato dalla sorprendente qualità della riproduzione sonora, senza esaltazioni o attenuazioni di bande di frequenza: sono diffusori che veramente lasciano la parola alla sola musica, facile dimenticare la loro presenza ...

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Per informazioni contattare:

ing. Francesco Campedelli
via Orsoni, 19 - San Lazzaro di Savena (BO)
posta elettronica: f.campedelli_at_tiscali.it (sostituire _at_ con la @)

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Ultimo aggiornamento: 09/05/2007