Costruire diffusori acustici da zero può essere un'esperienza gratificante e permette di ottenere un sistema audio personalizzato. Sebbene la realizzazione dei cabinet di forma tradizionale non sia un problema per chi ha esperienza nella lavorazione del legno, come nel caso di un autocostruttore di mobili che taglia il legname nei boschi di sua proprietà e lo lavora dopo opportuna stagionatura, ci sono molti accorgimenti da considerare per il calcolo dei diffusori e la disposizione dei driver.
Scelta e Lavorazione dei Materiali per il Cabinet
Quando si parla di casse acustiche, i materiali giocano un ruolo fondamentale nella qualità del suono e nella resa estetica. Ogni tipo di legno offre caratteristiche uniche, che possono influenzare la risposta in frequenza e la chiarezza del suono. È importante scegliere un legno ben rigido, smorzato e stagionato. L’MDF (Medium Density Fibreboard) rappresenta il miglior compromesso fra resa acustica, costo e facilità di lavorazione. Sebbene tecnicamente non sia un legno massello, l'MDF è una scelta molto popolare per la costruzione di diffusori acustici. Grazie alla sua densità uniforme e alla capacità di assorbire le vibrazioni, l'MDF minimizza le risonanze indesiderate, contribuendo a una riproduzione sonora pulita.
Per chi desidera materiali più pregiati o con specifiche estetiche:
- Rovere: È uno dei legni masselli più usati nel mondo dell'alta fedeltà. Regala una combinazione di rigidità e densità che contribuisce a una risposta in frequenza bilanciata e una chiarezza eccezionale. La sua bellezza naturale e la resistenza ai graffi lo rendono anche una scelta attraente dal punto di vista estetico. Il rovere è frequentemente utilizzato in casse di alta gamma e hi-fi, soprattutto per le finiture.
- Ciliegio: È un legno pregiato, noto per le sue straordinarie proprietà acustiche. Possiede una tonalità calda e morbida e tende ad avere una buona risposta nei medi e negli alti. Il suo taglio e la venatura naturali rendono il ciliegio un’alternativa popolare per chi cerca una combinazione di estetica e prestazioni sonore di alta qualità.
- Acero: È un legno molto denso e resistente, frequentemente utilizzato per le casse acustiche di alta qualità. La sua rigidità conferisce un’ottima risposta in frequenza, spesso caratterizzata da una presenza definita nei medi e negli alti.
- Sapele: Spesso paragonato al mogano, il legno di sapele fornisce una combinazione di suoni caldi e ricchi, con una leggera enfasi sui bassi. È un’alternativa eccellente per le casse acustiche destinate a generi musicali come jazz e rock, dove i bassi profondi e i medi caldi possono migliorare l’ascolto.
- Pino: È un legno leggero e relativamente economico, spesso impiegato per le casse acustiche entry-level. La sua tonalità calda e morbida si presta a una riproduzione musicale naturale, ma può offrire una risposta in frequenza meno precisa rispetto ad altre opzioni più nobili.
Altri materiali da considerare includono il listellare nobilitato, che ha una buona finitura e lavorabilità, oltre ad essere stabile. Tuttavia, non consente stondature profonde. Con i lamellari, come il faggio o le mensole in lamellare di rovere (facilmente reperibili, ad esempio, all'Ikea), si possono realizzare stondature desiderate. Infine, il multistrato, come quello in betulla o l'Okumè (marino), non sono male, si lavorano abbastanza bene anche con le stondature e hanno un piacevole effetto rigato sui bordi. È consigliabile usare il legno più spesso possibile e smorzare dove possibile con del bitume di varia provenienza.
Consigli per la Costruzione del Cabinet
In una cassa acustica tutti i componenti partecipano alla realizzazione del suono, anche il contenitore. Per capire come costruire una cassa acustica occorre seguire strettamente i disegni riportati. Il fissaggio dei pannelli avviene con colla vinilica e chiodi; i chiodi sono utili anche per mantenere in posizione i pezzi interni durante i vari passaggi dell’assemblaggio. Per il fissaggio con viti, il lavoro sarà molto più semplice e veloce: basterà avvitare la base inferiore ai listelli verticali e successivamente avvitare la parte superiore con i listelli. Un consiglio importante è praticare un foro di circa 1 cm con il trapano (punta da legno piccola) prima di avvitare, così eviterete di far crepare la tavola di legno. Per applicare le spinette ci si può aiutare con una dima per spinettatura. Soltanto sulla parte alta degli spigoli frontali si possono realizzare, a scopo puramente estetico, due smussature piane a 45°, su questo profilo i chiodi non vanno messi.
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Per la finitura, dopo aver levigato le basi con carta vetro di grana fine per renderle lisce e prive di spigoli vivi, si può passare alla colorazione. Si può utilizzare del mordente in polvere (da miscelare con acqua, disponibile in svariati tipi di colore come noce chiaro, noce scuro, mogano, teak) stendendolo con un pennello sempre seguendo la direzione delle venature del legno. Per la finitura finale, si può utilizzare olio per finitura, che rende più naturale l’aspetto del legno, oppure prodotti di finitura ad acqua o solvente che renderanno la superficie più lucida.
Progettazione Acustica: Driver e Volume
Il quesito principale riguarda gli accorgimenti per il calcolo dei diffusori e la disposizione dei driver. Esistono formule per calcolare il volume destinato ai woofer, ma spesso si riferiscono a casse con un solo woofer. Se si volessero usare due woofer di diametro ridotto, anziché un unico woofer, le formule devono essere corrette. Nei subwoofer, in caso di più altoparlanti, il volume è calcolato per ogni singolo altoparlante e i volumi sono separati tra loro; ogni altoparlante ha quindi la sua cassa. Questo comportamento è consigliato anche con i woofer multipli delle casse "normali".
Per il calcolo del doppio woofer, ci sono software specifici che possono aiutare. Per l'utente che utilizza un Mac, i calcolatori online possono essere un'alternativa, oppure si possono gestire i due woofer separati, ognuno con il proprio volume. È sempre utile considerare i parametri di Thiele-Small (T&S) specifici per gli altoparlanti, specialmente se si utilizzano altoparlanti car audio, che sono studiati per essere applicati alle cappelliere delle auto e sfruttano il volume del bagagliaio, che normalmente non è ridottissimo.
Ad esempio, per un set di altoparlanti Hertz (due coppie di midwoofer, una coppia di woofer, una coppia di tweeter), simulazioni con software come WinISD hanno indicato un volume per ogni woofer di circa 65 litri con accordo reflex a circa 40Hz. Caricati in cassa chiusa, questi componenti non avrebbero una resa ottimale. Giocando con i parametri, si è ottenuto un risultato valido con 45 litri e un reflex accordato a 45Hz, specialmente nelle frequenze tra 150 e 40Hz. Il medio, caricato in cassa chiusa da circa 10 litri, ha un comportamento valido fino a 150Hz. Questo porta a un volume totale per un singolo diffusore di circa 55 litri (45 per il woofer e 10 per il medio). Questi valori sono ritoccabili in fase di autocostruzione.
Tutorial Acustica e Posizionamento Monitor in studio - Reaperiani
Disposizione dei Driver e Riflessioni Ambientali
Volendo costruire delle "tower" (in modo da avere il tweeter all'altezza dell'orecchio stando seduti), è importante considerare l'altezza a cui sistemare i woofer e il condotto reflex. Per i medi, di solito, non dovrebbero esserci problemi, avendo spesso il loro volume già chiuso; si possono posizionare vicino ai tweeter. Per il tweeter, è consigliabile posizionarlo all'altezza dell'orecchio in posizione di ascolto seduta.
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Il tubo di accordo dei woofer può essere sia anteriore che posteriore. Tuttavia, se il diffusore dovrà essere a pochissimi centimetri dalla parete, si potrebbe avere un problema di distanza dalla parete che influenzerebbe negativamente la resa dei bassi. In questi casi, è preferibile un reflex anteriore. Se si ha una pianta della stanza, è utile per decidere il posizionamento del reflex; in situazioni difficili, è preferibile alzarlo un po' da terra per evitare riflessioni esagerate, altrimenti più basso è, meglio è.
Integrazione di Componenti Car Audio e Crossover
L'utilizzo di altoparlanti car audio può portare a particolari considerazioni. I componenti Hertz, ad esempio, pur essendo tipicamente "CAR", possono essere validi. Il woofer potrebbe avere una curva non propriamente hi-fi, quindi sarebbe bene non salire oltre i 300Hz. Il medio, invece, potrebbe essere valido e sfruttabile finché riesce. Il tweeter potrebbe non essere ottimale, avendo troppa differenza tra la curva in asse e quella fuori asse, ma questa caratteristica può essere sfruttata come elemento di equalizzazione ruotando le casse verso il punto di ascolto o meno, e provando ad eliminare le resistenze di attenuazione (che si possono sempre applicare in un secondo tempo).
Le casse autocostruite possono essere alimentate in bi-amp, con medi e alti gestiti da un amplificatore e i woofer da un classe D. Se si possiede già un crossover elettronico, come un Proel completamente regolabile (livelli, tagli, ecc.), è un ottimo punto di partenza. Le indicazioni per un sistema del genere, considerando il crossover elettronico Proel (frequenza di taglio variabile da 250Hz a 6000Hz, variatore di fase 0-180°), potrebbero prevedere un taglio elettronico centrato a 220Hz (o 250Hz, la differenza non è critica) con pendenza 12dB tra woofer e medio-tweeter. Il basso andrebbe collegato in controfase, un'opzione che il variatore di fase del crossover elettronico può gestire.
Per il crossover tra medio e alto, un filtro passivo con pendenze da 12dB è consigliato per una curva acustica hi-fi. I valori delle induttanze e condensatori per il filtro passivo dovranno essere calcolati con precisione. Se non si dispone di strumenti per misurare l'induttanza, è preferibile acquistare componenti nuovi, poiché costano pochi euro. Un esempio di calcolo per il filtro passivo tra medio e tweeter (con taglio a 6000Hz) potrebbe includere un condensatore da 3,3 uF e un'induttanza da 0,33 mH. Per quanto riguarda il collegamento della coppia di medi, collegarli in parallelo farebbe scendere l'impedenza a 2 ohm, il che non è ideale. Collegarli in serie porterebbe l'impedenza a 8 ohm, una soluzione migliore. L'impedenza complessiva non dovrebbe scendere mai sotto i 3,8 Ohm, per non creare problemi all'amplificatore.
Il Sistema Bass Reflex e la Stanza d'Ascolto
Per il reflex, una taratura a 55Hz è stata suggerita, con un diametro interno indicativo di 82mm e una lunghezza di 110mm. Se si preferisce utilizzare prodotti commerciali, come quelli della Ciare, le dimensioni specifiche del prodotto scelto permetteranno un ricalcolo preciso della lunghezza necessaria per l'accordo. La finitura esterna non interferisce con il suono, quindi ognuno può fare come crede.
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Una stanza d'ascolto di circa 12-13 metri quadri, con i diffusori posizionati a fianco di un mobile porta TV ad angolo e tra il mobile e due finestre, presenta sfide specifiche. Le "tower" vicino al muro in una stanza così piccola possono portare a bassi ingestibili. Molti suggeriscono casse su stand in questi contesti, ma se l'arredamento richiede le torri, è fondamentale prestare attenzione al controllo dei bassi. L'utilizzo di software di simulazione come WinISD o Boxsim è indispensabile per prevedere il comportamento acustico e ottimizzare il design.