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La diffusione acustica omnidirezionale (di M. Liverani)

La diffusione del suono è una materia abbastanza complessa in quanto per essere compresa ha bisogno di un modello e di una interpretazione. Mi sono occupato di questa materia quasi per caso, come spesso accade, soprattutto quando ho intrapreso l'insonorizzazione delle varie sale prove che abbiamo allestito quando un po' più giovani suonavamo in gruppi musicali. Mi sono reso conto abbastanza velocemente che il suono si comportava in maniera diversa negli spazi chiusi rispetto agli spazi aperti e infatti su questo tema ho scritto un articolo sul n° 3 della rivista CM2 a cui vi rimando: (www.cm2.mi.it). Lo spazio quindi gioca un ruolo determinante nella diffusione e quindi nella percezione del suono. Dovendo intraprendere poi sonorizzazioni di luoghi all'aperto mi sono posto subito il problema di come fare a diffondere il suono in maniera omogenea senza che sembrasse provenire proprio da una particolare direzione. La soluzione poteva essere di cercare di diffonderlo in maniera omnidirezionale ma doveva essere semplice e poco costosa mi Ë venuta l'idea quindi di utilizzare un principio fisico proprio dei suono (maggiormente le frequenze superiori a circa 400-500 hz) e cioË quello della riflessione. Come si puÚ notare nell'immagine sotto il suono medio-acuto se incontra una superfice abbastanza liscia e solida viene in parte riflesso e in parte rifratto un po' come la luce quando attraversa materiali semistrasparenti o trasparenti come il vetro o il cristallo. Se il materiale Ë particolarmente liscio e duro la maggior parte di esso perÚ viene appunto riflessa e solo una piccola parte trattenuta e rifratta. L'angolo di incidenza <b> è uguale all'angolo di riflessione <a>:

il semplice principio teorico

Questo è il principio su cui si basano i diffusori omnidirezionali. Cosa peraltro non è nuova, sulla rete ho trovato alcune industrie che commercializzano diffusori prodotti all'incirca nello stesso modo. L'idea di base è: mettere un altoparlante rivolto verso l'alto e sopra di esso porre un cono riflettente posto con la punta rivolta verso il basso coassiale con l'altoparlante stesso. Tale cono deve essere molto solido e stabile (riempito con materiale compatto) In questo modo le onde sonore uscendo in modo semi parallelo incontrano il cono e ne vengono appunto riflesse. Per quanto riguarda invece le frequenze basse, sotto i 400 hz la diffusione è già omnidirezionale e comunque garantita da un sistema accordato in bass reflex.

omni one lo schema costruttivo omni one

Il progetto omni one

E' il primo prototipo, costruito con un tubo in pvc di 15 '' usato per l'acqua, in pratica materiali poveri e riciclati. Anche all'interno il bass-reflex è costruito con tubi in plastica. Il cono è un wide range da 6 pollici doppio cono da circa 100 W. modello 6XT13 di marca B&C. Per la sua costruzione mi sono avvalso dell'aiuto di Carlo Dall'olmo che mi ha fornito i coni, di Nicola Corti che mi ha messo a disposizione il laboratorio, di un'officina specializzata in tiratura metalli per il cono riflettente e le altri parti in alluminio e di Mario fani che mi ha dato consulenza teorica e aiuto pratico.

Ecco alcune foto scattate durante la realizzazione:(cliccare sulle immagini per ingrandirle)

l'interno visto dall'alto l'interno della omni one omni one prima della verniciatura gli elementi metallici

il suono di questi diffusori è molto aperto, le caratteristiche di omnidirezionalità si apprezzano molto e conferiscono un sonorità aperta e generosa anche se sulle frequenze più basse, al di sotto dei 100 hz la curva di risposta tende ad abbassarsi, ma questo è dovuto alle piccole dimensioni del cono e all'accordatura del bass-reflex che non consente di scendere molto. Accoppiate ad un buon subwoofer rendono ottimamente.


Il progetto omni 2 quadra

E' il secondo prototipo, questa volta è il legno il materiale scelto, per la precisione il multistrato in pioppo da 15 mm. Ovviamente il legno mi ha costretto a realizzare i diffusori in forma di parallelipipedi, da questo il nome quadra. i coni scelti sono de coassiali 2 vie woofer-tromba modello C12CXL sempre di marca B&C.Il fine era quello di fare dei diffusori che avessero più potenza e che consentissero di scendere fino a 50-60 hz. Il cono riflettente è costruito in acciaio inox ed è a base piramidale. Anche in questo caso ho avuto l'aiuto di Carlo Dall'olmo che mi ha dato gli ottimi altoparlanti, Mario Fani per consulenza e aiuto pratico, Nicola Corti per l'uso della suo laboratorio, ma per i riflessori a piramide mi sono avvalso della collaborazione dell'officina di lavorazione metalli di Daniele Romoli

www.romolilluminazione.it - www.bcspeakers.com

ecco i disegni originali del progetto omni2 quadra:

(cliccare sulle immagini per ingrandirle)

 

sezione orizzontale sezione verticale l'insieme la piramide

Ecco alcune foto scattate durante la realizzazione:(cliccare sulle immagini per ingrandirle)

vista dall'alto vista d'insieme vista dal basso La piramide riflettente il riempitivo le omni2 con Massimo e MArio

e infine i diffusori completi:

laterale l'altoparlante coassiale di tre quart dall'alto di tre quarti vicino


 

Alcuni 'modesti' consigli per chi volesse realizzarle

Se volete fare dei diffusori usando degli altoparlanti diversi da quelli che ho usato io la prima cosa da fare è procurarsi un semplice programmino per il calcolo del bass reflex e per la cassa di risonanza, io ho utilizzato 'bass PC 3.0' per calcolarne le dimensioni e le misure. Per i materiali ho utilizzato il pvc e il legno ma la fantasia potrebbe anche suggerirne altri, l'unica legge a cui secondo me devono sottostare è quella della compattezza e della leggerezza, fare diffusori che si sbriciolano o che sono intrasportabili non serve a nessuno. Per quanto riguarda il tipo di altorparlanti da utilizzare in questo caso ovviamente sono favoriti i coassiali anche se sarebbe anche ipotizzabile una cassa a 2 o 3 vie con relativi diffusori anche se forse un po' poco pratico. Per quanto riguarda il cono o piramide riflettente io consiglio di usare materiali rigidi, un metallo come l'alluminio o l'ottone va bene se si pensa ad un cono che deve venir realizzato 'tirando' il metallo altrimenti si può utilizzare l'acciaio inox come ho fatto io per quelle piramidali. L'angolo che le pareti del cono o della piramide devono fare per ottenere una riflessione ottimale si dovrebbe aggirare intorno ai 90°. Per quanto riguarda il materiale di riempimento del cono o piramide riflettente io ho utilizzato una miscela di sabbia, segatura e colla vinilica. E' molto importante che tale elemento sia rigido e compatto, ci mette diversi giorni ad indurire ma garantisce una buona compattezza e plasmabilità. Sono comunque a disposizione per altri suggerimenti ma anche per ricevere i vostri e sarei felice, se qualcuno decidesse anche in base alle mie indicazioni, di costruire dei diffusori che funzionano secondo questi principi, di esserne messo a conoscienza.


Applicazioni pratiche della diffusione acustica omnidirezionale

Sono stati progettati per sonorizzazioni all'aperto ma sperimentando mi sono reso conto che sono ottimali anche per gli ambienti chiusi e paradossalmente per tutti quegli ambienti che possono avere problemi di eccessiva riflettenza delle pareti come chiese, alcuni teatri etc etc. anche perchè consentono di essere posti molto vicino agli ascoltatori e quindi hanno bisogno di meno potenza. Questo si traduce in un minore impatto sull'ambiente anche perchè essendo la diffusione distribuita a 360° anche la riflettenza è meno direttiva evitando del tutto problemi di echi riverberi, etc etc. Per i luoghi aperti sono ottimali, consentono di sfruttare il suono in maniera globale e anche perfettamente diffusa ed integrata nell'ambiente. Stò sperimentando sistemi di collegamento via radio tra diffusori lontani per evitare anche i cavi.

ecco uno schema delle applicazioni e come ne consiglio la disposizione:

 

 

Per contatti:Massimo Liverani @

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