Woofer in box: progetto e realizzazione

Uno aspetto importantissimo: la cura dell’installazione. In questo spazio si potranno discutere quali carichi adottare per fare rendere al meglio il nostro altoparlante.
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Antonio Marinilli
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Woofer in box: progetto e realizzazione

#1

Messaggio da Antonio Marinilli »

Apro questa discussione per confrontarmi con voi in merito alla progettazione e allo sviluppo di un box per woofer da alloggiare nella mia porta.
Il woofer a disposizione è il Vifa PL18 e la porta della Golf IV ha una lunghezza limitata così come la profondità che limita le possibilità di alloggiare box di grandi dimensioni.
Non mi dilungo troppo, dico solo che ho necessità di avere un woofer puro, da far lavorare in un range limitato di frequenze diciamo 50-200Hz, da inseriredunque in un 3 vie. Avrà inoltre molti watt buoni a disposizione.

Passiamo all'azione!

Come prima cosa ho misurato con il DATS i parametri del woofer in free air disponibili QUI
Vifa_PL18WO09_04.pdf
(128.65 KiB) Scaricato 54 volte
Una volta ricavati i parametri elettroacustici li ho inseriti in due simulatori diversi: AfW e BassPC. Tra i due, almeno per i carichi acustici, non ho mai notato sostanziali differenze, nonostante ciò il secondo mi propone sempre risultati più coorenti con ciò che poi vado a realizzare e ciò me lo fa preferire, almeno per questo genere di cose.

Immagine

Considerando le caratteristiche del woofer, sopratutto il Qts piuttosto basso, ho la possibilità di valutare l'adozione di un carico reflex. In praticolare BassPC mi propone un QB3, analogo al carico in cassa chiusa sovrasmorzata (Qtc<0.7), che mi potrebbe garantire una capacità di risposta non esaltata e un ottimo comportamento nei transienti, anche in gamma media.

Per ottenere tale caricamento con una frequenza d'accordo Fb = 47Hz ho bisogno di un box da 8.1 litri netti e di un tubo da 53mm di diametro e 310mm di lunghezza. Fattibile no?? :sbav:

Immagine

La cassa chiusa invece dovrebbe essere almeno 6 litri per avere un Qtc sui 0.65-0.7 (non ho salvato le simulazioni, appena le rifaccio mostro le immagini e scrivo dati più precisi XD ).

Continuo domani :D
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Antonio Marinilli
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Re: Woofer in cassa chiusa

#2

Messaggio da Antonio Marinilli »

Tornando un pò indietro cerco spiegare passo passo l'iter che ho seguito.

Come prima cosa ho valutato il risultato di una cassa chiusa tramite simulatore. Come dicevo i parametri dell'altoparlante indicano che è maggiormente adatto al reflex, però un tentativo non nuoce, soprattutto perchè i calcoli li fa il programma e non io XD

Provo subito a vedere come si comporta con un caricamento avente Qtc=0.707 o altrimenti detta risposta Butterworth ed ecco cosa ottengo

Immagine

6.68 litri e frequenza di risonanza posta sugli 80Hz....mhm...un po' pochino U.U

Proviamo allora con un caricamento più adatto ad un woofer e alle mie esigenze, un Qtc=0.6 che dovrebbe garantirmi transitori più corretti a discapito della sensibilità:

Immagine

Saliamo a 10.2 litri netti per ottenere una Fs=70Hz. E' leggermente meglio, il volume è un pò eccessivo per la mia porta e la Fs resta sempre altina visto il range di utilizzo previsto. Vediamo graficamente come sono gli andamenti:

Immagine

Non trovo la discesa che cerco, come prevedibile visto il valore della Fs.

Come ultimo tentativo, immagino di ricavare 9 litri dallo sportello senza troppi sbattimenti e vado a vedere cosa accade:

Immagine
Immagine

Qtc=0.63 e Fs=75Hz, ottimo il primo, meno il secondo...non resta che tentare la strada del reflex.

Il basso valore del Qts consentirebbe anche un caricamento di tipo QB3n1 anche se siamo proprio border line. Eccolo:

Immagine

8 litri, frequenza di accordo 47Hz, tubo piuttosto lungo. Il tubo lungo non è un male, bisogna solo valutare l'installabilità e le possibili turbolenze innescabili quando si usano tubi da idraulica di solito abbastanza rugosi.
Per stare sicuri proverei un QB3n4

Immagine

saliamo però a 11 litri. Questi caricamenti, detti Butterworth del III ordine, consentono l'uso di volumi relativamente ridotti, comparabili con quelli della cassa chiusa, una pendenza meno marcata ma una minore capacità di discesa.
Per ultimo abbiamo un B4, il massimamente piatto, cioè il vero reflex Boom Box :D

Immagine

Troppi litri, 15 T_T .Inoltre non mi fido di usare un carico del genere in auto :high:
Dal confronto tra grafici si vede però il radicale cambiamento:

Immagine

I caricamenti visti sono dei caricamenti studiati negli anni, nessuno ci vieta però di farne uno personalizzato scengliendo le dimensioni del tubo e/o il volume della cassa, cioè ciò che mi preme di più. Metto 9 litri e riduco la sezione del tubo, tanto ho un certo margine.

Immagine

Confrontando con la cassa chiusa di pari litraggio si notano comunque dei vantaggi non trascurabili a favore del reflex:

Immagine

Un ultimo tentativo potrebbe essere quello di inserire una resistenza in serie al woofer e caricarlo in chiusa. Per me è una soluzione "da ultima spiaggia", per altri una soluzione come un'altra. Il risultato comunque mi fa continuare a preferire il reflex:

Immagine

Secondo voi saranno dati attendibili? Li ritroverò una volta realizzata la cassa? :D
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niko
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Re: Woofer in cassa chiusa

#3

Messaggio da niko »

Antonio Marinilli ha scritto: Secondo voi saranno dati attendibili? Li ritroverò una volta realizzata la cassa? :D
Certamente.... :)
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drews
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#4

Messaggio da drews »

Interessante questo post.

Le considerazioni che mi vengono da fare al momento sono solo di carattere generale.

E' interessante vedere questo raffronto tra cassa chiusa e reflex. In questo caso stiamo confrontando lo stesso ap, piu indicato per il reflex, caricato in entrambe le soluzioni.

Qts piu basso equivale a raggiungere il qtc "ideale" per la cassa chiusa 0.6-0.7 con minor litraggio. Di contro un qts molto basso avrà una Fs molto alta :angry:

Ed infatti è proprio il caso verificato da Antonio.

Che si fa allora in casi come questi?

Si puo utilizzare una R in serie al woofer che andrà a fare il suo sporco lavoro dopo la Fs, come si puo vedere dall'ultimo grafico. Qui si puo notare una maggiore linearità del sistema in sospensione pneumatica.

Oppure si puo, insieme alla R, appesantire un po il cono per mantenere la linearità ma al tempo stesso ottenere una Fs piu bassa.

Tutto qui, tutto cosi semplice?

Non direi :hmm:

con la cassa chiusa in generale e con le modifiche successive poi, ci mangiamo una belle fetta di efficienza.

Solo questo? beh ho un ampli molto potente e biamplifico quindi il problema non si pone......

mmmm non è proprio cosi.

A parità di ap preferisco sempre avere piu efficienza possibile anche a scapito di un po di discesa, a maggior ragione se poi l'ap sarà filtrato con passa alto e supportato da un sub.

Ciao
Andrea
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danyx
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#5

Messaggio da danyx »

Se dovessi progettare il box x me e non ci fosse il sub lo metterei in 11,8 litri ed accordato a 41 hz.

Visto però che ci sarà il sub a sostenere le bassissime frequenze non ha senso accordare così in basso e si può convenientemente diminuire di un paio di litri il volume del box.
Plotta la Mol e cerca di ottimizzarla nella zona di tuo interesse (sopra i 50 hz) senza ottenere ripple positivo nella risposta.
Ricercare una risposta molto smorzata (tipo la cassa chiusa) e quindi con un group delay eccellente ha un'importanza nulla visto che ci sarà un passa alto che modificherà tutto e di più. :arr:
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niko
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#6

Messaggio da niko »

Si potrebbe anche non usare il passalto....se non si cercano alti volumi di ascolto, si può accordare in reflex con una pendenza elevata(senza avere ripple positivi) e usare un sub tagliato molto in basso, si potrebbe ipotizzare un incrocio sui -50-hz.... ^^
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DEX
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#7

Messaggio da DEX »

Vorrei capire una cosa forse marginale ma che ormai mi sta mandando in fissa...allora sul forum di acs quando avevo chiesto lumi sulla progettazione della cassa reflex per il mio DD W6.5lt (un 16.5 cm!) mi avevano detto di usare un tuba da 70 e passa di diametro per accordare a 40 Hz (uso sub) perchè altrimenti avrebbe soffiato come un mantice.....adesso voi per un 18 usate un tubo da 46?? c'è qualcosa che non quadra
se faccio la simulazione col mio su winisd come vent mach gia a 58 sono sul limite il vostro col 46 cosa fa la canna d'organo? spiegatemi un pò sta cosa
grazie
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niko
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#8

Messaggio da niko »

Dipende anche della xmax, e anche se si usa un passalto sopra l'accordo, ecc ecc
cmq io ho una mia idea sul perché ultimamente si pensa a tubi diciamo striminziti.... -.-
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DEX
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#9

Messaggio da DEX »

il mio ha una xmax di 4 mm....scusa l'ignoranza ma passa alto sopra l'accordo intendi proprio inserire un passa alto con freq di partenza più alta di quella di accordo? a che serve?
be non è tanto usare tubi striminziti ma un tubo con diametro interno di 70 mm e lungo come la macchina faccio un pò fatica a farlo entrare nella porta anche se ho una cassa di 19 litri! (che non usero tutti conto di stare tra i 10 e i 14)
cmnq se ci fai partecipi della tua idea a me interesserebbe
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Antonio Marinilli
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#10

Messaggio da Antonio Marinilli »

Il PL18 ha un diametro effettivo di 130mm, spannometricamente si può usare un tubo di diametro non inferiore a 1/3, considerando che non farà da sub ma da mediobasso con 46mm sto tranquillo anche perchè il condotto lavora prevalentemente proprio vicino alla risonanza.
Il problema turbolenze, se mai si presenterà, sarà dovuto essenzialmente agli attriti, a eventuali discontinuità o alla curva presente giocoforza nel tubo idraulico.
Se si volesse essere veramente sicuri del risultato e se si volesse avere la possibilità di usare il woofer in tutto il range riproducibile allora, realtivamente al PL18, si dovrebbe usare un tubo di diametro non inferiore a 53mm.

Per completezza, la formula empirica proposta da Small è:

Dmin = 0,56 x D x SQR (Xmax)/SQR(SQR(Fb))
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#11

Messaggio da DEX »

e allora se non ho sbagliato a fare i conti il mio che ha diametro effettivo 13cm e accordo a 40Hz arrivo giusto giusto a 5,8 cm che caso, il tubo in pvc che voglio usare io....quando si dice la botta de cul!
grazie della formula!
n'altra cosa, scusa se ne approfitto ma almeno vedo che gentilmente mi date retta, per farcelo stare il reflex come dici tu devo fargli fare la curva ma mi chiedevo se curva e reflex stanno fuori dalla cassa cambia qualcosa nel senso:
so che se metti il tubo dritto, ameno in spl, il tubo può pure stare tutto fuori dalla cassa ma se appena esce curva lungo la cassa non dovrebbe cambiare niente giusto? non so se sono stato spiegato al limite vi metto un video dove si vede quello che intendo
arigrazie!
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#12

Messaggio da Antonio Marinilli »

Almeno teoricamente non dovrebbe cambiare niente, personalmente non ho mai provato ma non mi vengono in mente eventuali controindicazioni, se non aspetti estetici.
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#13

Messaggio da alfonso80 »

danyx ha scritto:Se dovessi progettare il box x me e non ci fosse il sub lo metterei in 11,8 litri ed accordato a 41 hz.

Visto però che ci sarà il sub a sostenere le bassissime frequenze non ha senso accordare così in basso e si può convenientemente diminuire di un paio di litri il volume del box.
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Ricercare una risposta molto smorzata (tipo la cassa chiusa) e quindi con un group delay eccellente ha un'importanza nulla visto che ci sarà un passa alto che modificherà tutto e di più. :arr:
Stavo per dire la stessa cosa di Daniele.. poi ho letto il suo post. :)

Ricordo bene le tue lezioni.. c'è il passo alto!
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#14

Messaggio da niko »

DEX ha scritto:il mio ha una xmax di 4 mm....scusa l'ignoranza ma passa alto sopra l'accordo intendi proprio inserire un passa alto con freq di partenza più alta di quella di accordo? a che serve?
A te che devi fare un sub non serve, ma per un medio-basso il passalto serve....se lo imposti all'accordo o più alto hai il vantaggio di avere poca escursione e quindi bassi livelli di distorsione, e poca aria dal condotto....
Cmq per un 13 effettivi di diametro, io userei il 55mm...a meno di altre variabili(che abbiamo detto).
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#15

Messaggio da niko »

Almeno afw calcola i tubi flangiati sul box, se un condotto esce dal box, si alza l'accordo rispetto a quello simulato.
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#16

Messaggio da Antonio Marinilli »

Perchè si alzerebbe?
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#17

Messaggio da alfonso80 »

niko ha scritto:Si potrebbe anche non usare il passalto....se non si cercano alti volumi di ascolto, si può accordare in reflex con una pendenza elevata(senza avere ripple positivi) e usare un sub tagliato molto in basso, si potrebbe ipotizzare un incrocio sui -50-hz.... ^^
provato con il doppio sub, l'incrocio tra primo e secondo sub, funzionava alla grande.. a 50 Hz calava a picco la risposta del primo sub semplicemente accordando alto.. dai 40 in giù in attivo interveniva l'atro..
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#18

Messaggio da alfonso80 »

Antonio Marinilli ha scritto:Perchè si alzerebbe?
perché vede un accorciamento virtuale il sistema..
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#19

Messaggio da Antonio Marinilli »

Sì, mi chiedo il motivo.
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Re: Woofer in box: progetto e realizzazione

#20

Messaggio da DEX »

niko ha scritto:Almeno afw calcola i tubi flangiati sul box, se un condotto esce dal box, si alza l'accordo rispetto a quello simulato.
a ecco...buono a sapersi! ma si alza di tanto? nel senso devo lasciare tanto tubo in più per poi andarci a dito?
il problema è che non so se riesco a lasciare abbastanza aria tra il tubo e il fondo della cassa che è fatto a stampo sulla porta e quindi non regolare visto che cito "fare in modo che la profondità dei condotti medesimi non superi i 2/3 della profondità del mobile"
cmnq vi ringrazio per le prezione info adesso mi è più chiara la situazione!
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