Boosthorn for Hedlund

 

Possedevo da tempo una coppia di Hedlund horn, mobile relativamente famoso per caricamento a tromba di driver Lowther. La  costruzione era egregia, anche se non rifinita, credo ad opera di Ikarus Audio. Purtoppo pero' giacevano ormai da anni  parcheggiate in un angolo per via della gamma bassa latitante.  Mi ero rassegnato, un po' dando la colpa al diffusore, un po' all'altoparlante Lowther, che nella fattispecie attuale è un DX3 ( serie in neodimio, fascia centrale , a metà strada tra il DX2 e il DX4).

Credevo che  il famoso " strillare " che si attribuisce ai biconici Lowther, era una caratteristica abbastanza intrinseca del loro progetto. Mi sbagliavo di grosso. Il discorso è lungo, e non ho intenzione di sviscerarlo in questo articolo divulgativo. Dirò' solamente che i full-range Lowther sono degli altoparlanti eccezionali, con caratteritiche elettrofisiche uniche, ma come tali vanno saputi usare nel migliore dei modi, hanno esigenze particolari da rispettare, altrimenti saranno incolpati di difetti che in realtà non hanno. 

Voglio elencare alcune delle concause che portano ad indicare gli altoparlanti Lowther come  poco equilibrati, o stridenti ed in genere mal-suonanti: 

 

  • Nei modelli Lowther che vanno dalle medie alle alte motorizzazioni, il circuito magnetico è fortemente sovradimensionato, questo viene ottenuto con  traferri stretti ( tra 1 e 1,25 mm) e grandi magneti in AlNiCo o in terre rare (neodimio). Questo da innumerevoli vantaggi, come un elevato fattore di smorzamento, risposta ai transienti fulminea, ma da controaltare abbiamo un andamento della risposta in frequenza asintoticamente crescente. La cosa non è un difetto in se per se, ma implica un adeguato utilizzo dell'altoparlante , per linearizzarlo in maniera naturale. Questo significa che se li si usa caricati a dipolo, in reflex, o anche in trombe caricate posteriormente ma con la faccia anteriore che irradia in aria libera, si avvertirà uno sbilanciamento sulle medio alte frequenze, tanto maggiore tanto piu' usiamo altoparlanti fortemente motorizzati ( DX4, Pm2A, PM5A, PM3A, PM4A) . Non a caso la Lowther ha da recentemente introdotto un circuito equalizzatore per "spianare" la gamma media in eccesso, quando il suddetto altoparlante verrà usato a radiazione diretta frontale. Non a caso i progetti piu' impegnativi di diffusori  Lowther, come ad es le TP1, che montano il mostruoso PM3,  sono a caricamento anche frontale. 

 Impariamo percio' a tenere a mente che I LOWTHER SONO LINEARISSIMI QUANDO LAVORANO IN GUIDA D'ONDA FRONTALE, e rendiamo cosi finalmente giustizia a questi splendidi drivers. Altoparlanti come il PM6A o il DX2 , invece, hanno fattori di merito molto piu tranquilli, e risultano discretamente lineari anche senza essere impiegati in guida d'onda frontale


Riportiamo le caratteristiche di Thiele and Small rilevate sui DX3 in nostro posesso:



  • In virtu' delle caratteristiche elettro-fisiche della famiglia di altoparlanti Lowther ( grandi motorizzazioni, fattori BxL elevati, massa mobile leggera...) essi si prestano molto bene a lavorare con un carico acustico a tromba. Purtoppo le trombe che vengono realizzate nella stragrande maggioranza dei progetti soffrono di diversi problemi:
  1. Al fine di mantenere una discreta compattezza del mobile diffusore, lo sviluppo della tromba subisce troppi e trobbo bruschi ripiegamenti, specie in prossimità dell'inizio del condotto, e nella sua parte finale. Questo causa pesanti alterazioni nella risposta in frequenza e rotazioni di fase.
  2. Bocche di uscita eccessivamente sottodimensionate. Cio' si riflette in un cattivo adattamento tra l'impedenza acustica del diaframma e quella dell'aria, con alterazioni pesanti sulla parte reale ed immaginaria della impedenza acustica, che ancora una volta si riflettono in alterazioni della risposta in frequenza.
  • Grandi problemi si originano anche nella camera posteriore di carico dell'altoparlante. Infatti nei diffusori a tromba si è soliti porre un volume di disaccoppiamento tra altoparlante e "gola" della tromba. Questo volume funge da filtro meccanico, introducendo un polo nella risposta in frequenza. Cio' è molto interessante, perche non vogliamo che dalla bocca  esca anche la gamma media, che andrebbe ad effettuare un filtraggio a pettine con l'emissione frontale del cono, poiche arriva differita temporalmente. Maggiore è il volume della cavità , piu in basso è il polo nella risposta in frequenza della tromba. Questa cavità, purtoppo , viene trascurata nella forma e nel trattamento delle sue pareti. Essendo una cavita nell'ordine dei 3-6 litri ( nei diffusori a tromba Lowther)  essa è sede di grandi rimbalzi di energia, che si andranno a ripercuotere sulla leggerissima membrana del Lowther , creando ancora una volta distorisioni e non linearita'.


  • Per finire, il posizionamento dei diffusori a tromba è estremamente critico, nel senso che vanno rispettate le condizioni di radiazione ( angolo solido) per i quali i diffusori sono stati progettati. Infatti l'area di bocca della tromba è una funzione sia della frequenza minima riproducibile sia dell' angolo solido di radiazione. Per ogni dimezzamento dell'angolo solido, si ha il dimezzamento della superficie di bocca necessaria, a parità di frequenza Fc riproducibile.  Per tenere "a bada " le enormi dimensioni necessarie , quando si cerca una buona risposta in bassa frequenza, si progetta solitamente per un posizionamento del diffusore ad angolo, cioè nella confluenza di due pareti e del pavimento. In questa condizioni si minimizza l'angolo solido ( pigreco/2 )e cosi anche le dimensioni di bocca,  per una terminata Fc. Ora se un diffusore progettato per una radiazione ad angolo, viene posto molto lontano dalla confluenza tra le due pareti ( fondo e laterale ) si avrà un prematuro scadimento della minima frequenza riproducibile, oltre a del fastidiosissimo ripple in banda passante. 
Come vedete il discorso è lungo e certamente non esaustivo, ma potete già iniziare a capire perchè i drivers Lowther hanno spesso una fama che non meritano.
 

Ma parliamo ora finalmente del progetto BOOSTHORN, appunto una tromba BOOSTER applicata alla famosa Hedlund Horn. Premetto che non voglio certo, con questo lavoro, lasciare sottointendere un cattivo funzionamento del diffusore Hedlund originale e di una cattiva progettazione del  suo costruttore, (che anzi ha avuto ottime idee come quella di eliminare le curvature brusche lungo lo sviluppo del condotto), ma come tutte le cose a questo mondo e' frutto di compromessi, primo tra tutti quello dell'ingombro.

Io per quanto possibile ho voluto percio' migliorare la situazione, avendo voglia e spazio per migliorare un diffusore dalle ottime potenzialità. Voglio a tal proposito ringraziare l'amico Angelo Fragalà, grandissimo esperto e conoscitore del mondo Lowther, con il quale ho avuto un copioso e fruttuoso scambio di idee . Senza di Lui non avrei colto il potenziale nascosto delle Hedlund. Grazie Angelo.



 


Le foto parlano piu di mille parole, l'intervento piu' chiaramente visibile riguarda l'aggiunta di un condotto conico divergente, che è stato accuratamente simulato con Hornresponse. Con questo intervento è stata abbassata la Fc di accordo del sistema , arrivando a una lunghezza della tromba di oltre 3,3 metri. Inoltre ora la bocca ha una area adeguata. Ovviamente lo sviluppo del condotto non è ottimale come se fossimo partiti da un progetto totalmente nuovo, ma i risultati simulati con Hornresponse, poi misurati ed infine ascoltati,  ci hanno data immensa  soddisfazione. Attualmente le Boosthorn sono solo appoggiate alle Hedlund, ma sono in fase di costruzione delle staffe che verranno fissate sia alla Hedlund che alle Boost, che poi saranno tra di loro "tirantate". Una guarnizione sarà interposta tra di esse. Le Boosthorn sono in multistrato di betulla da 23 mm.





Gli interventi "non visibili", altrettanto importanti, hanno riguardato la camera di compressione . Essa è stata adeguatamente trattata per  favorire il decadimento dell'energia  di medio alta frequenza , al fine che non si propagasse e nella tromba e indietro , verso il cono dell'altoparlante.


Altra modifica importante è stata quella di utilizzare una guarnizione in sughero da 3 mm tagliata al laser ,per disaccoppiare meccanicamente il cestello del Lowther dal mobile della Hedlund.


Dalle immagini dell'Atelier Clinamenaudio, si vede come i diffusori sono stati posizionati il piu possibile nella confluenza dei due angoli.  Tanto piu essi sono nell'angolo, tanto meglio è approssimata la radazione di pigreco/2 steradianti, radiazione di progetto. Se siete preoccupati che la posizione addossata alla parete di fondo limiti la profondità della scena, siete fuori strada, la focalizzazione e la scena sono da primato. Se siete abituati a diffusori multivia, abituatevi a delle piacevolissime e sconvolgenti sorprese.





A seguire la risposta simulata con Hornresponse con e senza le Boosthorn. I miglioramenti nel ripple  e nella risposta in frequenza sono estremamente tangibili. merito del migliore andamento della impedenza acustica, che carica la membrana dell'altoparlante con meno ripple e piu costantemente al variare della frequenza.




Segue la risposta a sesti di ottava , eccitata da rumore rosa, ripresa alla bocca della tromba ( le due curve sono relative a differenti volumetrie della camera, nonche smorzamento). E' bellissimo vedere l'andamento passa basso Naturale del "sistema Tromba": il decremento della risposta ha 3 poli, uno dovuto alla cavità dietro l'altoparlante, uno alla massa mobile dello stesso ed infine uno dovuto alla induttanza della bobina mobile, ma nel Lowther l'induttanza è bassissima e questo polo è posto molto in alto. Si vede come la bocca emette con grande energia anche a frequenze di 60 Hz!





Per finire , la risposta a rumore rosa, a sesti di ottava, delle Hedlund con e senza le Boosthorn. Lasciamo a Voi lettori i commenti.  


 

L'ascolto è entusiasmante, ascoltare un basso a tromba ben dimensionato è una esperienza che lascia il segno. Sparisce la gommosità e artificiosità dei sistemi risonanti, tutto diventa chiaramente udibile, non essendo piu' mascherato. Velocità , armonici, focalizzazione... da primato. 


La modifica delle Boosthorn è disponibile in ogni suo dettaglio , sia come solo piani costruttivi, che come kit da assemblare ( comprensivo di materiale insonorizzante per la camera di compressione e guarnizioni in sughero per Lowther.