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In questa pagina verranno riportate la descrizione delle fasi costruttive, attualmente in corso, di una coppia di 3 vie sulla base di un progetto realizzato qualche anno fa; si tratta quindi di un processo migliorativo che segue delle strade ben definite, quali la riduzione dei rumori "aggiunti" dal cabinet e il controllo della dispersione.
Queste note non vogliono fornire gli schemi per la costruzione di questi altoparlanti, quanto piuttosto un diario della costruzione, delle idee e dei problemi (e, spero, delle loro soluzioni) riscontrati in questo progetto.



Il progetto


In sintesi gli altoparlanti in oggetto sono dei normali 3 vie, con componenti, almeno sulla carta, ripresi dalle loro progenitrici; il vecchio progetto è stato realizzato intorno al 2008, ed è composto dai seguenti componenti:


Tweeter: Macrom Mdt100s, si tratta dell'equivalente Morel Mdt 30s, di qualche annetto fa; si tratta comunque di un valido tweeter a cupola da 28mm, realizzato seguendo lo scopo di una bassa frequenza di risonanza e una estensione ampia. Al tweeter è stata aggiunta, in via "sperimentale", una guida d'onda della Monacor, modello Wg300, studiata per adattarsi all'ottimo tweeter Dt300 (insieme costituiscono un'accoppiata eccezionale, non solo in rapporto al prezzo); vedremo come si comporta il Macrom.

Midrange
: Fostex fe107, appartenente alla storia famiglia dei fullrange della Fostex; 10 centimetri di diametro nominale, un cono in carta molto leggero e una gamma media suadente. La versione 107 è schermata, nel contesto del progetto una caratteristica non sfruttata.

Woofer
: Vifa m25 WO 35-06, un woofer da 25cm dotato di buone caratteristiche, tra cui bassa frequenza di risonanza, escursione ed efficienza, grazie probabilmente anche all'uso di un doppio magnete. Ad oggi nel catalogo Vifa, ormai assorbita dalla Scan Speak, non si trova un componente analogo.


Alcune immagini delle vecchie casse

Una galleria di foto delle varie evoluzioni nel tempo.. come dire che questo progetto non sta mai fermo!


I componenti sono già ben "rodati", e non è fuori idea la sostituzione, parziale o completa, con componenti adeguati. Nel vecchio progetto si evidenziava una buona amalgama tra le 3 vie, basso esteso e ben smorzato, buona estensione alle alte.
Come obiettivi del nuovo ci sono un leggero rafforzamento della gamma bassa, una media leggermente più piena, un controllo maggiore della dispersione (visto che l'ambiente in cui vengono inserite è piuttosto riflettente), minori risonanze/colorazioni del cabinet ed un'estetica migliore.

Le linee guida sono le seguenti:
utilizzo di una cassa con pareti curve, principalmente per motivi estetici e di rigidità delle pareti di dimensioni maggiori, utilizzo di una cassa a bassa riflessione interna per il medio, un pannello frontale di spessore considerevole, con l'ipotesi di utilizzo di cemento di una guida d'onda e, eventualmente, un allineamento (temporale) dei centri di emissione tra tweeter e medio

Altre idee verranno verificate in corso ed i consigli sono sempre ben accetti!


La realizzazione


Ad oggi (maggio 2012) la costruzione è attualmente in corso; non ci sono disegni pubblicabili del progetto, ma le foto sono abbastanza esemplificative; qualche misura verrà riportata, ma come idea delle proporzioni più che per l'effettiva riproducibilità del progetto. O meglio, il progetto è parzialmente riproducibile ma i componenti non sono attualmente in produzione, può però essere adattato ad un altro progetto variando dimensioni e volumi. Ovviamente il crossover sarà specifico e non "riciclabile".



Si comincia come prima fase con l'acquisto di 5 pannelli di mdf, che fungono da pannello superiore, inferiore e 3 setti di irrobustimento interno.
La dimensione è di 30x34 centimetri, spessore 2. La dimensione minore è in pratica la misura della profondità interna della cassa; la misura 34 invece è in eccesso, e verrà ridotta fino ai 27 centimetri che rappresentano la larghezza interna.
L'omnipresente boccia di Vinavil ci accompagnerà per tutto il progetto.





Per realizzare le curvature, si crea prima una piccola dima, fatta in mdf da 4mm, e si traccia sui pannelli quella che sarà la curvatura finale voluta per la cassa. In questa fase è necessaria una buona precisione in modo da ottenere una ottima specularità del taglio in tutti e 5 i pannelli.
La curva disegnata sarà molto simile a quella esterna della cassa; è bene fare piegature molto ampie per non trovarsi dopo nei pasticci.

Con un pò di pazienza, si ottiene il risultato raffigurato; anche qui, nei tagli esterni, è necessario mantenere una buona precisione, poichè avere i vari pezzi uguali consentirà di avere una curvatura dei pannelli omogenea. Per cui, perdeteci qualche minuto in più, ma andate più piano nel taglio e siate più precisi... Discorso differente per chi ha una Cnc, ma non credo che sia una dotazione di tutti gli hobbisti... Nell'occasione, si effettuano anche i fori per i setti interni: qui assolutamente non è necessario essere pecisi, anzi.
Ne approfitto per fare una precisazione: su internet si trovano foto di aperture interne con bordi smussati tramite fresatrice; questo è un lavoro assolutamente non necessario per il risultato acustico, visto che la lunghezza d'onda delle frequenze prodotte dal woofer è ben maggiore rispetto al raggio della smussatura, quindi del tutto inifluente, a meno di non fargli riprodurre frequenze "da tweeter".


Qua di fianco si può vedere l'inizio della realizzazione della struttura; questa struttura rimarrà a far parte della cassa, e i setti verranno utilizzati come dima interna per creare le pareti della cassa.
Si comincia con l'appoggiare sul tavolo di lavoro 2 listelli di legno, 2x1 cm, in modo che siano paralleli. La loro altezza sarà quella finale della cassa, e la larghezza a cui vanno posti è pari alla parte larga dei setti.
Successivamente si appoggiano in verticale e si incollano i 5 setti, avendo cura di porli in squadra con i listelli. Si appoggiano altri 2 listelli, analoghi ai primi, su quella che sarà il retro della cassa.
Una volta incollato si avrà un insieme abbastanza solido, che si irrigidisce avvitando delle stecche di legno, di dimensione più grande (5x2 cm), appoggiate ai listelli incollati. Queste stecche saranno a perdere, ma aiuteranno nell'incollaggio dei pannelli laterali con delle morse.

Nella foto a fianco si vedono le stecche del frontale e del posteriore, le piccole che resteranno a fare parte della casa e le grandi, provvisorie. In questa fase è semplice essere precisi, e sfruttando la squadratura del tavolo di appoggio si riesce ad ottenere un buon allienamento dei piani.
Il numero di setti, 3 più il sopra ed il sotto, non è indicativo; teoricamente, più ce ne sono, meglio è, ed è meglio se non sono equidistanti. Atenzione a lasciare gli opportuni spazi per gli altopalanti.

In questa fase si definisce anche l'altezza della cassa, in questo caso 85cm, per un volume molto approssimato di circa 52 litri "abbondanti". Il volume potrebbe essere calcolato agevolmente (magari generando anche delle stampe al posto delle dime) con qualche programma di Cad o similia, ma non è assolutamente il mio campo, per cui utilizzato la matematica in modo sufficientemente approssimato; ma su 50 litri, 2-3 litri in pù non fanno certo la differenza.


La costruzione dei pannelli laterali richiede più che altro pazienza e precisione. Viene ottenuta sovrapponendo alcuni strati di mdf da 4mm, sufficientemente flessibile, incollati l'uno l'altro e tenuti in posizione tramite una dima specifica e delle morse.
La dima è ottenuta dagli scarti dei 5 pannelli di taglio, quindi per un totale di 10 liste, incollati su dei listelli (5x2cm) in modo da ottenere una struttura rigida. I listelli sono incollati ad L perchè per dare una sufficiente robustezza: su questi si appoggeranno le morse per la piegatura dei pannelli laterali, quindi dovranno essere capaci di sopportare un certo carico.
Un'alternativa è quella di non usare i listelli di scarto, ma utilzzare solo listelli longitudinali che si appoggino ai lati del pannello per piegarlo. Entrambe le soluzioni hanno pregi e difetti, che si sconteranno con un maggior lavoro di lisciatura.

Nella foto sopra si vedono le morse posteriori, oltre ad un legaccio per tenere il tutto; non sono presenti le morse anteriori, ma solo perché ancora non erano state montate.
Per tenere fermi i pannelli, conviene utilizzare 2 piccoli chiodi che semplificano tantissimo il montaggio. Ogni pannello, dopo (o prima) dell'incollaggio, va fresato o inciso in maniera casuale, in modo da permettere alla colla di penetrare il primo strato dell'mdf che è piuttosto repellente.
Non ho provato a fissare più pannelli contemporaneamente, però credo sia una cosa fattibile.
La dima composta da tante "lame" come quella utilizzata può provocare dei piccoli avvallamenti; chiaramente questi vanno tolti più possibile, altrimenti si vedranno a cassa terminata.

Dopo di che si procede con l'incollaggio vero e proprio, conspargendo la superficie di colla vinilica tramite una spatola; qui sta un pò il difficile, non tanto per lo spandere della colla, che è anche divertente, ma per sapere quanta colla ci va sopra.
Uno strato uniforme, di un mezzo millimetro, secondo me è sufficiente; un pò di colla dovrebbe uscire ai bordi, però merita toglierla subito oppure quando le gocce si sono seccate levarla con uno scalpello affilato.

Il risultato finale è quello visibile in foto; risulta necessaria una rifilatura dei bordi. visto che per sicurezza i pannelli erano qualche millimetro più abbondanti del necessario. Sicuramente con l'esperienza accumulata la lavorazione sarebbe stata più precisa con meno scarti.
La rifilatura può essere ottenuta utilizzando il seghetto elettrico e una levigatrice; una pialla elettrica può aiutare a rendere più rapida l'esecuzione, prestando la necessaria attenzione: la rapidità con cui questi strumenti portano via l'mdf è straordinaria!






Il pannello posteriore è formato da 2 pannelli di spessore di 10 mm, sempre mdf; il primo è stato sagomato per incastrarsi all'interno dei 2 lati, smussando i bordi a circa 45° con una pialla. In pratica una volta sagomato con precisione, si infila dall'alto guidato dai 2 pannelli laterali (che sporgono giust'appunto di un paio di centimetri).
Se l'incastro è preciso, rimarrà bloccato anche senza colla (che però, a pannello infilato, è meglio mettere dalla aprte interna).

A questo punto si lisciano accuratamente le sporgenze dei pannelli laterali, in modo da poter incollare il secondo pannello; in questo modo il pannello esterno fa da bordo di chiusura ai laterali e si incolla al primo pannello formando un blocco unico.
Anche qui, nel fissare i 2 pannelli, è necessario fare delle scanalature per l'mdf, altrimenti il secondo pannello soffrirà di un effetto di "acquaplaning" sul vinavil. Possono aiutare anche un paio di chiodi di fissaggio. Le sbordature del secondo pannello verrannno successivamente lisciate e smussate.
Sopra e sotto restano delle piccole aperture, causate dall'utilizzo dei listelli; questo non è un problema, poichè sopra e sotto verranno incollati altri 2 pannelli da 1 cm di spessore, per un totale di circa 3 cm. Questo serve in particolare modo perchè l'mdf, sul bordo di taglio, è molto delicato; fissandoci sopra un pannello si rende il bordo molto più robusto.
In aggiunta, ci sarà anche 5mm di listelli di legno "vero" a ricoprire il tutto, per un totale di 3,5cm.

Una prima prova per verificare la larghezza del woofer; non avanza molto spazio, comunque il diametro interno è corretto per montare l'altoparlante. Sul frontale, la larghezza complessiva sarà di poco superiore a quella del woofer, per aumentare l'eleganza e la snellezza dell'insieme.

La realizzazione del frontale. Siamo arrivati al dunque, la parte più complicata della realizzazione. L'idea è stata quella di avere un frontale curvo, e non piatto.
Per ottenere questo, utilizzando strumenti di uso comune, si realizza una sorta di contenitore vuoto, con un lato curvo ottentuto con 2 fogli di multistrato, riempito di cemento per dargli la massa necessaria; massa che quanto più è elevata meglio è perchè così smorza le vibrazioni prodotte dal woofer. Questo consente di migliorare la gamma bassa e la gamma alta, visto che meno vibrazioni si ripercuotono sul tweeter minori sono le distorsioni.
Per ricavare la curvatura si comincia ritagliando dall'mdf 4 listelli, con un lato curvo che rappresenta la curva che si vuole dare al frontale. Lo spessore nella parte più bassa è di circa 2 centimetri, in quella più alta di quasi 5.

Si ritaglia anche il pannello che farà da base al frontale, di 1,4 cm di spessore; ad esso si attaccano con un punto di colla a caldo, giusto per tenerli fermi, i quattro listelli appena tagliati. Si appoggiano 2 pannelli di mutistrato da 4 mm uno sull'altro, passando uno strato di vinavil su uno dei 2 per incollarli assieme. La lunghezza è pari a quella della cassa (con 1 cm di margine per eventuali errori), la larghezza è 3-4cm maggiore di quella della cassa; Conviene fissarli con 2 chiodi ai listelli curvi, nel punto centrale, in modo che non si spostino durante l'incollaggio.

Dopo aver messo i 2 chiodi per non farli scivolare, si procede alla messa in morsa: si costruisce una struttura con 2 grossi listelli di legno sufficientemente rigidi e dritti, tenuti assieme da delle doghe. La larghezza della struttura è circa uguale a quella del frontale, in modo che i listelli appoggino sul bordo del frontale.
Con questa struttura si fa pressione sugli estremi dei 2 fogli di multistrato in modo da poterli tenere curvati fintanto che la colla non si asciuga (circa una giornata), tenedo fermo il tutto con delle morse; il procedimento non è impegnativo, però va considerato l'utilizzo di un buon numero di morse, per un risultato coerente e accurato.


Si serra tutto accuratamente e si aspetta che si fissi il tutto, ottenendo dopo 24 ore un pannello curvo da 8mm di spessore come quello nella immagine sottostante. Una volta terminato l'incollaggio del pannello, si comincia a creare la struttura; con un listello 2x1, ed utilizzando 2 delle dime create per curvare il frontale, si incolla in modo che sia tutto in squadra, aggiungendo un listello trasversale per irrigidire il tutto.
Prima dell'incollaggio si creano i fori per ospitare il woofer ed il supporto per i medio alti.

Si fissa il pannello frontale curvo alla struttura creata, aiutandosi con il pannello inferiore; però questo pannello per ora non deve essere incollato al resto, ci si può aiutare rivestendo i punti di appoggio con del nastro da pacchi; in questo modo si evita che la colla in eccesso vada ad incollare punti che non devono essere al momento incollati.

Dopo aver fissato il tutto, si creano un disco da 27cm per il woofer ed un rettangolo abbastanza grande da contenere il vano per tweeter e midrange.
Queste 2 dime dovranno servire sia per la foratura del pannello frontale (operazione alquanto complicata, visto che il pannello frontale è forato, ed anche un pò approssimativa; ma non ho trovato un  sistema migliore), che per la successiva fase di colatura dil cemento. Per questo motivo dovranno essere di spessore circa uguale (o maggiore) al punto di maggiore spessore del frontale.  

Sul retro della struttura incolla un anello di multistrato (o mdf) che faccia da supporto al woofer; il foro interno sarà quindi uguale al diametro del foro del woofer, il diametro esterno dovrà essere datto in modo da incastrarsi nella struttura. L'anello dovrà essere incollato a filo del lato posteriore; in questo modo si appoggerà al pannello di mdf che successivamente andrà incollato.
Tramite questo supporto, la posizione del woofer sarà meno incassata rispetto al frontale; visto che la frequenza di taglio con il mid è bassa non c'è necessità di cercare un allineamento temporale (vista anche la distanza dal punto di ascolto, sarebbe ben difficile puntare a questo risultato); però il risultato estetico sarà più gradevole.

Preparato l'impasto di cemento, si riempie fino al bordo; considerando che il cemento asciugandosi ritira un pò (e ritira quanto più è liquido; e più e liquido, più è facile che riempia tutti gli spazi; però si consiglia semrpe la preparazione di un cemento più solido, che diminuisce il rischio di bolle e spaccature), sarà probabilmente necessario aggiungere un secondo strato da livellare.
Importante, prima di versare il cemento, spruzzare con una miscela di acqua e colla tutta la parte interna, oppure tramite un pennello distribuire della colla; questo permetterà una unione migliore tra cemento e pannello di legno (altrimenti si corre il rischio che le due superfici si stacchino quando il cemento si ritira).
Asciugato il cemento, si spalma tutto di colla e si aggiunge il pannello posteriore di mdf da 1,4cm; in questo modo il cemento rimane all'interno, e si ottiene uno spesso (e pesante) pannello anteriore, che necessita solo di essere forato ed incollato al resto della cassa.

Prima di fissare il panello frontale, si incolla il rivestimento interno; è un rivestimento di derivazione automobistica, con un foglio di antirombo e uno strato di cascami di lana. Il rivestimeto si taglia in pezzi e si fissa con del Bostik, non prima di aver ripassato ogni giunzione con del Vinavil, ricoprendo praticamente tutta la superficie interna.

Qui a seguire il risultato provvisorio: il pannello frontale e il resto della cassa sono uniti tramite delle spine che faciliteranno il posizionamento; prima (o dopo, non è rilavante) si effettuano i fori per gli altoparlanti. Nella parte destinata al woofer si intravede lo spessore di cemento, a memoria della costruzione. Nel vano destinato al medio e tweeter sarà invece necessaria una struttura per supportarli; il vantaggio di aver predisposto solo il vano è che un domani sarà possibile provare soluzioni diverse, mentre  lo svantaggio è che alla fine lo spazio disponibile è di  26 cm di altezza,  abbastanza ma per alcuni utilizzi neache tanti: dipende dalla fantasia!
Sulla sinistra si vede la cassa prima del fissaggio del frontale, nella seconda un confronto dimensionale con altre casse costruite in precedenza.

Il rivestimento
L'operazione di rivestimento è delicata poichè è la parte che resterà a vista; eventuali errori e svarioni rimarranno impressi in maniera indelebile. Non essendo un falegname, ed essendo questo una sorta di prototipo, qualche svarione c'è stato; vediamo come fare e come evitare grossolani errori.
Tutto la cassa, tranne il frontale, verrà rivestita con dei listell 100x5 mm di legname più o meno pregiato, basta che sia sufficientemente flessibile e esteticamente decoroso.
Si comincia con il rivestire il pannello posteriore: in questo caso, essendo llargo circa 12 cm, sono necessarie 2 giunte dello stesso legno. Vedremo come fare a nascondere la fessura che si viene a creare.

Si prosegue lisciando accuratemente le superfici laterali; si possono creare dei piccoli avvallamenti dei pannelli, che vano assolutamente uniformati con il resto del pannello, altrimenti si vedranno poi nella superficie esterna. In questa situazione la maggiore accuratezza possibile garantirà una finitura più "professionale".

A questo punto si incollano i listelli (pretagliati della lunghezza desiderata) ad uno ad uno, tramite l'utilizzo delle morse. Il problema qui è essere sufficientemente precisi, poichè il fissaggio dei supporti non è molto agevole. In teoria, con una certa accuratezza, i listelli verranno tutti equidistanti; nella  pratica non sarà proprio così, il colore dellla finitura finale consentirà una certa flessibilità.
In ogni caso, la tecnica qui utilizzata è stata quella di serrare una morsa dalla parte frontale, in modo da tenere fermo il listello. Successivamente "convincerlo" alla piegatura sfruttando un listello trasversale (che non starà tanto volentieri nella sua posizione...) che si appoggi anche sui listelli accanto per ottenere maggiore uniformità. Una volta messo in morsa il tutto, e ripetutto per tutti i listelli della cassa, si ottiene un rivestimento piuttosto gradevole, pronto per essere rifinito.

Il condotto Reflex
Sulla parte inferiore del mobile si realizza il condotto del reflex, ricavando una apertura rettangolare di 20x2 centimetri. Tramite una fresatrice si arrotonda un pò uno dei 2 lati, operazione non strettamente necessaria.
La lunghezza del condotto è di 3,5 centimetri; una lunghezza maggiore verrà ottenuta sfruttando lo spessore tra la cassa e una base di mdf opportunamente realizzata. Utilizzando delle guide, sarà possibile regolare la lunghezza del condotto modificando la frequenza di accordo.
I fori che si vedono vicino al condotto serviranno per il passaggio dei cavi degli altoparlanti, poichè il crossover verrà incassato nella base (in pieno stile B&W!).

La base
Nella foto si vedono le 2 basi che hanno 3 compiti: disaccoppiare la cassa dal pavimento, contenere il crossover, creare lo spessore per il condotto reflex.
Sono relaizzate in mdf per un totale di 5 centimetri di spessore; lo scasso sotto è per il crossover, che si collega allo scasso posteriore che nasconde i morsetti di collegamento; evidentemente in questa versione non è previsto il bi-wiring, non è escluso che in futuro non venga implementato, spazio permettendo.
I tre piedoni sono in realtà dei supporti per qualche bobina per radiofrequenza o similia; sono realizzati in teflon e smorzano molto bene le vibrazioni che vengono trasmesse al pavimento, per cui li ho adottati semplicemente ricavando le 3 sedi.
La base verrà avvitata con 3 viti alla cassa frapponendo 3 distanziali, inizialmente di 2 centimetri di spessore, da valutare poi in fase di ottimizzazione.

Il supporto di Mid e Tweeter

Il vano realizzato nella cassa consente di provare più strutture di supporto degli altoparlanti (o anche di sostituirli) senza dover fare grossi lavori di "ristrutturazione". Dopo alcuni infelici tentativi fatti, utilizzando materiali più disparati, si è ripiegato per una soluzione più tradizionale: il supporto è formato da 3 assi di mdf, in modo da raggiungere lo spessore voluto; mentre il tweeter è montato in posizione tradizionale, il medio è posto arretrato di 2 centimetri per garantire un allineamento con il tweeter.
Per questo motivo le assi non sono incollate ma avvitate; la cosa non mi entusisma ma comunque avendo cura di lisciare tutto bene, e serrare il tutto accuratamente, non si riscontano perdite.
Utile l'utilizzo di spine di legno che semplifica le operazioni di smontaggio/rimontggio.

Per motivi di spazio, il medio si viene a trovare leggermente coperto dal tweeter; sarà necessario aggiungere dell'assorbente, e valutato successivamente se questa cosa comporta un degrado sonico.
Nella parte posteriore si vede la cassa del medio, fatta in ceramica opportunamente rivestita di bitume e riempita di assorbente. La forma limita l'insorgere di risonanze e riflessioni che andrebbero a colpire la delicatissima mebrana del Fostex.
Il volume dellla cassa porta la frequenza di risonanza a circa 200hz, un pò alta per la realizzazione del crossover ma ancora accettabile.


A questo punto si vede il risultato del blocco mid-tw installato nella sua posizione; è assolutamente necessario montare delle buone guarnizioni, in neoprene o in pasta butilica. Un bell'upgrade sarebbe quello di chiudere completamente lo spazio destinato al woofer, però limitando la flessibilità; alla fine questo mi pare un buon compromesso; comunque, una volta vidimato il tutto nulla vieta di incollare parte del supporto (lasciando la possibilità di smontre il medio) e fare una camera chiusa anche per il tweeter.
Stona un pò al forma stondata del frontale con quella piatta del supporto; ci stiamo lavorando e chissà che un domani non ci sia qualcosa di diverso nella versione definitiva; la flangia del tweeter viene incassata in un piccolo svaso fatto nella parte superiore.
Sarà poi necessario provvedere alla rifinitura del tutto, ma a quel punto saremo alla fine del tutto..

 
 

Ultimo Aggiornamento: 23/06/2012

 
 
 
 
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