REAR-LOADED FULL-RANGE HORN SPEAKERS

 

 

 

 

Ogni appassionato di Hi-Fi prima o poi cadrà nella tentazione del monovia. È toccato anche a me.

Perché i monovia? Molti sono convinti che hanno una coerenza magica, una “voce” molto più naturale. Forse è vero…

I suoni, generalmente, vengono registrati con un microfono, la membrana del microfono si muove grazie alle onde sonore (onde di pressione), lentamente per le onde a bassa frequenza, velocemente per quelle ad alta frequenza. Se la membrana capta contemporaneamente due onde a frequenza differente, il movimento di una “modulerà” il movimento dell’altra.

In un diffusore a più vie, si perde tale coerenza, perché i vari altoparlanti si muoveranno in modo indipendente.

Invece la coerenza la ritroviamo in un altoparlante largabanda, infatti, tale altoparlante si muoverà esattamente nello stesso modo della membrana del microfono di origine, demodulando la vibrazione modulata all’inizio.

La musica è un insieme infinito di frequenze, ognuna che modula le altre, quindi soltanto un vero altoparlante largabanda decodificherà in modo perfetto.

Naturalmente l'ostacolo è quello di ottenere un altoparlante che copra lo spettro audio da 20Hz a 20KHz in modo lineare.

Ovviamente, un altoparlante full-range perfetto non esiste e non può esistere, è una questione fisica. In genere tali altoparlanti coprono dai 50-60Hz a 15KHz, ma sono molto costosi, rari e richiedono pertanto un diffusore a tromba per rafforzare la gamma bassa

Ovvia conclusione, anche un monovia introduce, inevitabilmente, distorsione.

Un altro pregio dei diffusori a gamma intera è che mancano di crossover con tutti i problemi connessi di perdita di potenza, accumulazione, rotazione di fase e perdita di informazioni da tutti i punti di connessione, eccetera.

Poi, la presenza di due o più altoparlanti ci da la sensazione di una divisione, ottica sicuramente, della banda audio: bassi – medi – alti.

 

FE87E Horn

 

Subito ho voluto puntare al top (o quasi), infatti era mia precisa intenzione costruire un buon monovia, ad alte prestazioni utilizzando ottimi altoparlanti come i Fostex FE168ESigma o i FE206E (magari il progetto SOLO-206) o altri di altre prestigiose case costruttrici. Tuttavia dopo un po’ di tempo, mi sono ricreduto. Puntare al massimo, spendendo cifre considerevoli, avendo la minima esperienza in diffusori e, neanche quella in monovia, non era il giusto approccio. Bisognava cominciare col passo giusto.

Il passo giusto era scegliere un progetto dall’ottimo rapporto qualità-prezzo, ovvero, economico che suoni bene.

Gli altoparlanti full-range sono tanti, molti concordano che i migliori siano i Fostex. Altre case producono driver simili, come la Ciare, la Monacor, ecc.

Ho voluto fare un rapido confronto fra quelli della stessa fascia di prezzo.

Le scelte sono cadute fra: FE87E della Fostex, PH250 e HX132 della Ciare ed infine SPH-68X/AD della Monacor.

Il confronto è basato sul grafico sensibilità vs frequenza fornite dalle case costruttrici. Dunque:

 


 

 

Come si può notare quello che ha un andamento più costante in banda 20Hz - 20KHz è senza dubbio il Fostex FE87E.

Quando scelgo un altoparlante vedo sempre l’andamento in banda perché credo che sia un aspetto importante. Sappiamo tutti che un altoparlante deve trasformare un segnale elettrico con delle variazioni di pressione, questa “trasformazione” deve essere, alcuni direbbero, indolore, ovvero l’altoparlante deve rispondere allo stesso modo ad ogni frequenza cioè deve essere trasparente, non deve colorare.

La frequenza di taglio inferiore è migliore (cioè più bassa) nei due Ciare, mentre quella superiore senza dubbio nel Fostex.

Tirando le somme, la scelta, inevitabilmente, cade sul FE87E della Fostex. È un po’ carente nei bassi ed ha una sensibilità (media) leggermente minore degli altri, ma sicuramente regge e vince il confronto con gli altri. Il prezzo è molto interessante.

In Italia, è venduto ad un prezzo esagerato, tranne rari casi come da http://www.maclementhorn.it/ un ottimo sito che vende i fostex a prezzi onesti. Consiglio di dargli uno sguardo perchè ricchissimo di progetti e altro.

Chi si volesse rivolgere altrove, può guardare da: http://www.spectrumaudio.de, la pagina dedicata al nostro FE87E è qui.

 

Ora rimane il problema circa la cassa acustica. Deve essere del tipo bass-reflex o a caricamento a tromba per enfatizzare i bassi altrimenti carenti. Il ricco sito della Fostex ci fornisce un piano di costruzione, molto interessante per il nostro FE87E:

 


 

 

L’andamento in frequenza:

 

 


 

come si può notare è incredibilmente piatto ed esteso in banda.

Sul documento c’è qualche commento, riporto quello più interessante:

 

This enclosure provides rich low frequency through the horn and mixes high/mid frequency radiated directly from the FE87E for clarity of total sound image.

 

Lo ritengo un ottimo progetto, economico e di sicura soddisfazione. L’unico punto critico è probabilmente la carenza dei bassi. Tuttavia credo che con la giusta quantità e la giusta posizione del materiale fonoassorbente si riesca ad ottenere un optimum sonoro di grande qualità.

La mia esperienza è scarsa, ho pertanto dato uno sguardo in rete per trovare risposte alle mie domande, come, appunto, il giusto posizionamento del materiale fonoassorbente.

Sempre sul sito http://www.maclementhorn.it/, a questa pagina: http://www.maclementhorn.it/Fostex_Realizzazioni_FE87E.htm è possibile trovare proprio questo progetto, che è anche venduto in kit.. Mauro, il web master, è una persona molto gentile, preparata, ma soprattutto appassionata, mi ha dato un paio di utili consigli sul progetto in questione che anche lui ha realizzato.

Qualche tempo fa, con il bravissimo e gentilissimo Tony Gee di Humble Homemade Hifi abbiamo scambiato qualche e-mail, io in particolare gli chiedevo le sue impressioni sul progetto e qualche consiglio sul fonoassorbente, riporto qualche frase di maggiore interesse:

 

The FE87E horn looks like a very good design to start with. All important is a sturdy construction with thick panels to minimize vibrations. Experiment a lot with the position and amount of dampingmaterial, this has a strong effect on the overall response of the system. Full-range drivers can get congested on complex material but they do excel in spatiality and dynamics considering the small size of the driver.

 

I tend to have slightly denser dampingmaterial at the beginning of the horn, then decrease the amout and density towards the mouth of the horn. The more dampingmaterial the tighter and dryer the sound will be, but too much damping will kill the bass. The less material the more dynamic and fuller the sound, but too little damping may make it sound blurred.

 

Dunque, riassumendo un po’ tutti i consigli e le varie letture si evince che sulle trombe il problema sono le spurie che viaggiano inevitabilmente nel condotto e che creano un fastidioso rimbombo o coda acustica che "sporca" le frequenze di lavoro per cui è stata progettata la tromba stessa (in genere per i monovia quelle dalla gamma bassa).

In genere è conveniente intervenire nella zona iniziale della tromba, attorno al driver, in modo da interrompere subito la propagazione delle frequenze indesiderate. Il resto del condotto può essere completamente libero ma nel caso di trombe ripiegate si può mettere, ma proprio di rifinitura, del materiale fonoassorbente sul lato esterno delle curve.

Un' altra variabile è il materiale impiegato per la costruzione del mobile. Il multistrato di betulla ha una rigidezza combinata con la sua leggerezza specifica che fa si che ci sia un aiuto alla emissione del suono. Mentre con MDF il comportamento è più amorfo. Il rischio, nel primo caso, è di una eccessiva colorazione sulle frequenze di risonanza del mobile ma è compensata da una maggiore prontezza ai transienti e magari con un driver piccolo come gli 87 può essere meglio.

 

Le sospensioni del nostro FE87E, come in tutti gli altoparlanti elettrodinamici, cambiano le loro proprietà meccaniche col tempo, è il “rodaggio”. Nel fostex in particolare il rodaggio è molto lungo, alcuni concordano nel dire che è di almeno cento – centocinquanta ore! Quindi prima di ogni modifica, bisogna aspettare parecchio.

 

Di seguito si può trovare l’elenco dei pannelli di multistrato necessari al progetto:

 

MULTISTRATO DI BETULLA DA 1,5 cm

 

4 pz          6 x 30             cm

4 pz          60 x 30           cm

 

2 pz          25 x 30           cm

 

2 pz          10 x 37           cm     

2 pz          10 x 46           cm

2 pz          10 x 28,5       cm

2 pz          10 x 30           cm

 

4 pz          10 x 17,5       cm

4 pz          10 x 22           cm

 

6 pz          10 x 5             cm

 

2 pz          10 x 4,5          cm

2 pz          10 x 18,5       cm

2 pz          10 x 18           cm

2 pz          10 x 22,5       cm

 

 

Totale  40 pezzi

 

Una foto del piccolo driver di casa fostex, devo dire che appena l’ho visto sono rimasto sorpreso (forse deluso) dalle piccole dimensioni:

 


 

Una significativa foto con i trentotto pezzi già tagliati necessari alla costruzione del cabinet:

 


 

Alcune foto della realizzazione:

 



 


 


 

Per il posizionamento del materiale di riempimento può essere utile quello che ha scritto l’amico Piergiorgio:

 

Le alte frequenze sono direttive, sono cioè assimilabili a raggi di luce, pertanto in una struttura a tromba fortemente ripiegata dopo le prime due/tre riflessioni le alte frequenze sono assorbite quasi del tutto.

Per eliminare i residui è utile mettere del feltro spesso sulle prime pareti dove il suono si riflette.

 

Le basse frequenze invece si propagano come delle onde e quando trovano un ostacolo lo aggirano esattamente come le onde in acqua (diffrazione). Aggiungendo assorbente (polyfill, lana per materassi, gommapiouma etc) nel condotto si aumenta la densità equivalente del mezzo trasmissivo, cioè l'aria.

In altri termini si descresce la velocità (di gruppo) delle onde sonore e questo è equivalente ad un allungamento della lunghezza della tromba, con un effetto netto che molto spesso si traduce in un guadagno migliore alle basse frequenze.

 

Con questo in mente, la migliore soluzione (salvo sperimentazione contraria) dovrebbe essere un rivestimento in feltro delle pareti dell'inizo del condotto, specie quelle destinate a 'piegare' le onde sonore in un'altra direzione e un riampimento delle prime sezioni del condotto con assorbente non troppo denso.

 

In particolare con le trombe, l'assorbente inoltre rende più uniforme la risposta in frequenza, che è fortemente caratterizzata dalle riflessioni alla bocca (frequenze multiple della lunghezza d'onda corrispondente alla lunghezza della tromba).

Non è detto che avere una risposta meno accidentata sia l'ottimo sonico, la colorazione tipica della tromba (il suono 'cavernoso') è accentuata con poco o niente assorbente e questo tipo di suono in genere piace.

 

Una foto:

 


 

 

Infine, una foto del lavoro finito:

 


 

 

Ascolto

 

Pensavo di sapere cosa avrei sentito. Sono rimasto piacevolmente sorpreso.

Il diametro del piccoletto di casa fostex lasciava prevedere una carenza di bassi… ma invece, sono incredibilmente presenti, certo non da colpo allo stomaco(!).

I monovia a tromba, generalmente, sono conosciuti per i bassi leggeri e per i medi in evidenza, invece i due FE87E mi riservano una grande sorpresa. L’andamento in banda è molto lineare (lo dice il mio orecchio), così lineare che nessun altro diffusore prima, in particolare le ciare H03, ha dimostrato nel mio ambiente di ascolto. Sinceramente non mi sarei mai aspettato nulla del genere, normalmente una risposta così regolare è una cosa solo da datesheet.

I bassi, pur se non potenti, sono presenti senza nessun rimbombo, “effetto caverna”, e gli alti sono notevoli e sorprendenti, come emessi da un tweeter, anzi meglio.

I due diffusori danno il meglio sul pavimento e a ridosso del muro.

Tuttavia, devo dire che la mia prima impressione è stata non del tutto positiva, ho definito la loro “voce”, come dire, un po’ “piatta”, ma, man mano che si rodavano la definizione iniziale appariva francamente fuori luogo. Questa è una caratteristica dei Fostex, il cambiamento è abbastanza marcato nelle prime ore.

Io preferisco i bassi profondi, appena ho visto dal vivo i due FE87E, come ho già detto, sono rimasto un po’ deluso, ma soprattutto preoccupato dal “ridicolo” diametro. Mettendoli accanto al midwoofer delle ciare H03 il mio pentimento per l’acquisto diventava sempre più reale… ma…

Dei bassi così chiari e veloci non li ho mai sentiti (non sono da discoteca!), per il jazz questi diffusori sono il massimo (ok, non esagero più.): il contrabbasso è straordinario, puoi ascoltare le dita sulle corde, le voci naturali, ogni cosa è collocata al proprio posto, gli strumenti non si mescolano ed è proprio un risultato… perfetto (ho esagerato?).

Nessun diffusore, monovia e non, che io abbia mai ascoltato, da amici, in sale d’ascolto, ecc.. riproduceva bene il suono del pianoforte, mentre i due piccoletti di casa Fostex mi hanno veramente convinto.

Devo dire che l’accoppiata al mio DAC è quasi perfetta. Come avevo già affermato in precedenza, ora posso senza dubbio ribadire il mio addio al giradischi, anche il mio CD-player ha una voce calda.

Questi diffusori sono adatti soprattutto per l’ascolto di musica jazz, classica/sinfonica e leggera, poco e niente per il pop, rock ed altro. Gli amanti di tale musica li troverebbero, sicuramente, deludenti.

Difetti? Ovviamente sì. Sono molto direttivi, il “cono magico” è molto limitato, pertanto non sono adatti a sonorizzare una grande sala.

Inoltre, esaltano, un po’, la gamma media, hanno una lieve tendenza ad urlare. Ho usato il mio SE con valvole 2A3 che tendenzialmente anch’esso tende ad urlare… di chi è la colpa? Tuttavia, con tali diffusori le 2A3 danno il meglio di se, cantano che è una bellezza. I bassi veramente profondi mancano, l'emissione al di sotto dei 100 Hz è scarsina ma ascoltando particolari tipi di musica si può tranquillamente trascurare questo aspetto.

Concludendo posso dire che chi volesse entrare nel mondo dei monovia, questa è la strada migliore, i due FE87E con progetto back loaded horn forniscono quell’entusiasmo che altri larga banda difficilmente darebbero la prima volta, poi, come si sa, i primi giudizi sono difficili da cambiare!

 

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Altri progetti col fostex FE87E o FE83E

 

Partiamo subito con una bella foto della realizzazione di Mauro di Maclementhorn, si tratta ovviamente delle famose LIMES:

 


 

 

Questo è un progetto che metterà alla prova il rapporto con vostra moglie, fidanzata o madre.

Sul sito della fostex c’è un progetto per il FE83E, versione non schermata del FE87E:

 


 

 

È molto semplice e compatto. Si tratta di un doppio reflex, il primo condotto è accordato a 127Hz il secondo a 60Hz.

Il gioiellino di casa fostex è molto diffuso fra i costruttori di tutto il mondo, giapponesi in testa.

Per esempio c’è il PRIMO. Si trova sul sito di www.audiofaidate.it. È ben spiegato, ci sono tutte le istruzioni passo-passo ed è ricco di immagini.

Il progetto riprende quello di un costruttore giapponese. Per chi come me conosce benissimo il giapponese può visitare il suo sito. Scherzi a parte è fotograficamente ben documentato e poi potete sempre usare Google per la traduzione.

Il piano di costruzione è il seguente:

 


 

 

La differenza sostanziale è nel labirinto interno che dovrebbe enfatizzare la banda bassa centrata a 77Hz.

Un altro bel progetto, sempre di un costruttore giapponese è il seguente:

 


 

 

Invito a dare uno sguardo all’affascinante ma, per quanto ci riguarda, incomprensibile sito. Anche qui usate Google per tradurre.

È costituito, come il precedente, da un labirinto, ma, terminante a tromba. Ecco un’immagine:

 


 

 

In rete non ho trovato nessuna misura, quindi i progetti sono da provare.

 

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