Questo è la prima parte dell'articolo scritto da Roberto (IV3GXZ) apparso sul forum di ARI Fidenza. (Link)

Lo riporto perchè merita una attenta lettura per tutti gli appassionati Audiofili e di radio come me.

 

L’antenna è sicuramente l’elemento più importante della nostra stazione radio.

E’ un trasduttore che trasforma le variazioni elettromagnetiche in grandezze elettriche.

L’apparecchio radio converte questi segnali e li elabora estraendo l’informazione, in genere 

segnali a frequenza udibile, inviandoli ad un amplificatore e quindi ad un altoparlante.

L'altoparlante è un trasduttore elettroacustico che converte un segnale elettrico in onde sonore. 

Il suono è generato da una serie di compressioni e rarefazioni delle molecole d’aria che fanno vibrare i timpani dei nostri orecchi.

Troppo spesso trascuriamo l’ultimo componente del nostro impianto; quello che ci fa realmente ascoltare tutto quello che il nostro sistema è riuscito a “catturare”.

Di recente si sono visti numerosi appassionati dotare le loro stazioni di microfoni, equalizzatori ed elaboratori del segnale al fine di ottimizzare la modulazione trasmessa, ma si sono fatti pochi sforzi per migliorare la qualità di ascolto.

I mercato offre è davvero poco; apparecchi dell’ultima generazione dal costo di migliaia di euro ed altoparlanti mediocri in cassetta aperta di scarsa resa che ci obbligano ad utilizzare le cuffie per un ascolto decente.

Collegare il nostro ricevitore ad una cassa HI FI in grado riprodurre frequenze fino a 16-20.000 Hz è un errore grossolano che ha deluso chi si è cimentato in questo tipo di prove.

Se pensiamo ad una antenna l’esempio sarà subito chiaro: una multibanda avrà sicuramente meno efficienza di un’antenna progettata per una specifica porzione di frequenze.

E’ quello che dovremmo fare con il nostro altoparlante: far si che riproduca solo le frequenze che ci servono. Tutto il resto è rumore e fruscio.

Costruire un’antenna è una pratica molto diffusa; ora vedremo come fare per costruire una cassa acustica per comunicazioni radio con buona resa ed efficienza.

La scelta dell’altoparlante è molto importante. 

Tralasciamo gli altoparlanti per auto; sono dispositivi con una ottima resistenza meccanica: sopportano le alte temperature che raggiunge un’auto al sole e sono insensibili all’umidità, ma per contro hanno scarso rendimento alle basse potenze, tipiche dei nostri apparecchi. 

La scelta degli ellittici fa parte di una consuetudine del passato e non ci sono motivazioni valide se non quelle dell’ingombro.

Un ottimo altoparlante per i nostri usi dovrebbe essere circolare, del diametro di 6 o 8 pollici, quindi tra i 15 e 20 cm, in carta, con una sensibilità superiore ai 90 dB, risposta di frequenza tra i 200 Hz e 6 KHz.

Impedenza 4 Ohm e potenza di una decina di Watt.

Sono ottimi quelli recuperati dalle vecchie radio in legno ed ho trovato eccellenti gli altoparlanti montati su amplificatori per chitarra elettrica, anche se piuttosto costosi.

Un altoparlante però non è fatto per funzionare in aria libera. Tralasciando sistemi di caricamento che si usano nell’ HI FI, la soluzione ottimale è quello della cassa chiusa: un contenitore ermetico che impedisce alle vibrazioni posteriori dell’altoparlante, che sono di fase opposta, di interferire con la radiazione frontale. Il volume dovrebbe essere compreso tra i 4 ed i 10 litri netti a seconda del diametro dell’altoparlante.

A questi livelli non è nemmeno opportuno scomodare i parametri di Thiele e Small che ci danno indicazioni sulle caratteristiche di funzionamento del trasduttore in “aria libera” dandoci suggerimento su quale tipo di “caricamento” cioè quali caratteristiche dovrebbe avere il contenitore che li racchiude e risulta il più adatto, ma non stiamo confrontandoci con un impianto HI FI per l’ascolto degli Iron Maiden…

Molto importante, lo ripeto, è la realizzazione del box che deve essere ermetico e le sue pareti interne devono essere rivestite di materiale fonoassorbente per far si che le varie riflessioni all’interno non interferiscano sul cono causando distorsioni ed intermodulazioni.

Ho realizzato un bel numero di casse e testato altrettanti altoparlanti commerciali. Oltre al bass reflex ho persino provato dei caricamenti “a tromba” e con condotto accordato, ma alla fine la cassa chiusa è stata quella che ha dato una resa eccellente nella ricezione del traffico radioamatoriale.

Per facilità di realizzazione si userà del truciolare o dell’MDF da 10 mm. Ci saranno di aiuto i negozi brico che tagliano i pezzi su misura senza aggiunta di spese. Il foro circolare sarà fatto con un seghetto alternativo e l’incollaggio, con dei morsetti usando colla da legno di buona qualità.

Come materiale interno ho utilizzato del poliuretano ad alta densità o del feltro di spessore di 10 mm ottenendo ottimi risultati; la spugna sintetica a forma di piramidi invece si è rivelata di dubbia utilità.

Più di mille parole valgono le immagini.

Ho inserito le foto di alcuni prototipi dove ho testato diversi tipi di altoparlanti.

Le prove sono state effettuate in un primo momento con un analizzatore di spettro FFT della HP dotato di un microfono di misura. L’altoparlante è invece stato collegato ad un amplificatore a sua volta connesso ad un generatore di rumore bianco; un segnale che composto da tutte le frequenze audio allo stesso livello. Altre volte ho fatto uso di un generatore di livello sinusoidale HP.

Se da un lato queste misure mi hanno permesso di rilevare le curve di risposte del sistema, dall’altra non mi permettevano di comprendere la “qualità” dei suoni generati.

Il nostro orecchio è un organo di elevata sensibilità per le frequenze, ma piuttosto scarso dal punto di vista dei livelli delle stesse.

Non esiste altro strumento di misura per valutare se una sonorità ci piace o meno. 

Mi sono costruito un commutatore con ingresso e tre posizioni di uscita per collegare 3 altoparlanti sotto test. Con questo semplice dispositivo riesco a commutare rapidamente da un altoparlante ad un altro testando la resa in situazioni differenti. 

SSB, CW e AM in condizioni di QRM, fading, bassi segnali, cambiano molto il giudizio e le preferenze.

Dove prima preferivo un altoparlante, in altre condizioni di ascolto ne preferivo un altro.

Ho testato in primo luogo altoparlanti commerciali, più e meno recenti con il confronto diretto tra loro,

usando quelli che ho ritenuto migliori come campioni di confronto.

Se è vero che la banda di risposta di 5 kHz dovrebbe essere abbondantemente sufficiente per le emissioni SSB, un altoparlante adatto anche per l’ascolto BCL o FMN potrebbe essere appena sufficiente.

Un suono è composto da una somma di suoni. Il pianoforte, la tromba, la chitarra quando emettono la stessa nota sono sempre distinguibili fra loro.

In musica si parla di durata, altezza (frequenza), intensità (volume) e timbro (o metallo).

Il timbro è appunto la caratteristica che ci fa distinguere un strumento dall’altro, molto spesso si parla di “colore” del suono.

A differenza degli altri parametri citati non si può ordinare lungo una scala e mettere a confronto perché si tratta di una grandezza multidimensionale; di una caratteristica composita.

La voce umana, a parità di frequenza emessa, è simile ad un’impronta digitale e dipende da caratteristiche legate alla somma di suoni armonici emessi contemporaneamente che ne modificano le peculiarità.

In sintesi, emettendo la stessa frequenza fondamentale, ognuno di noi è ben riconoscibile dalla voce per l’aggiunta di frequenze più alte a diverse intensità che ne determinano il timbro.

Caratteristica della voce umana sono anche i suoni labiali, che vengono emessi con l’intervento delle labbra (come P B F M V), nasali, gutturali, sibilanti ecc… a seconda dell’intervento di diversi organi dell’apparato fonetico umano.

L’ ”attacco” è la velocità con la quale un suono passa da 0 alla sua massima intensità. Questa caratteristica, come quella del “decadimento” sono strettamente legate a quello che chiamiamo “dinamica” ovvero la capacità di gestire il livello di intensità dei suoni.

L’orecchio, l’organo “ricevente” è davvero poco lineare per quanto riguarda il livello: è più sensibile a frequenze medie intorno ai 2-3 kHz ma ha un’ottima capacità di riconoscere e scostamenti in frequenza. Questo vuol dire che l’orecchio percepisce variazioni di pochi Hz quasi fosse un frequenzimetro digitale.

Tutta questa semplicistica esposizione per fare comprendere quante siano le variabili che entrano in gioco e quanto l’argomento sia fonte di speculazione da parte di pseudo-esperti di HI FI.

La ricetta assoluta NON ESISTE, anche perché, alla fine, il giudizio viene influenzato da fattori molto soggettivi e di gusto personale.

 

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