Sospensione Pneumatica: i Segreti dell’Audio di Qualità

19 Feb Sospensione Pneumatica: i Segreti dell’Audio di Qualità

Introduzione:

La sospensione pneumatica, nota anche come “sospensione acustica” o “sealed box”, rappresenta una filosofia di progettazione per diffusori acustici che impiega un woofer montato in un cabinet completamente sigillato. A differenza dei diffusori con reflex, che sfruttano un’uscita per estendere la risposta in frequenza alle basse frequenze, i sistemi a sospensione pneumatica si affidano all’elasticità del bordo del woofer e all’aria compressa all’interno del cabinet per generare i bassi.

Un Viaggio Attraverso la Storia:

Le origini della sospensione pneumatica affondano negli anni ’50, grazie all’ingegno di Edgar Villchur. In un’epoca dominata da diffusori con reflex, Villchur perseguì l’obiettivo di creare un suono più preciso e controllato. Il suo approccio innovativo diede vita ai primi diffusori a sospensione pneumatica commercializzati con il marchio Acoustic Research (AR), rivoluzionando l’industria audio e aprendo la strada a un nuovo modo di ascoltare la musica.

Un’Immersione nei Principi di Funzionamento:

Il sistema a sospensione pneumatica sfrutta la risonanza naturale del woofer in sinergia con l’aria compressa all’interno del cabinet. La frequenza di risonanza (Fs) del sistema dipende da tre parametri chiave:

• Massa del woofer (Mms): Determinata dal materiale del cono, della bobina mobile e del sistema magnetico.
• Cedevolezza del bordo (Cms): Misura la flessibilità del bordo del woofer, influenzando la risposta in frequenza e il controllo dei bassi.
• Volume del cabinet (Vb): Determina la frequenza di risonanza del sistema e l’estensione dei bassi.

La risonanza del woofer in un ambiente sigillato crea un filtro passa-basso naturale, con un roll-off di 12 dB/ottava al di sotto della frequenza di risonanza. La scelta della frequenza di risonanza desiderata determina le dimensioni del cabinet e le caratteristiche del woofer.

Calcolo del Volume di un Cabinet in Sospensione Pneumatica

Introduzione:

Il volume del cabinet è un parametro fondamentale nella progettazione di diffusori a sospensione pneumatica. La sua corretta determinazione influenza la frequenza di risonanza del sistema, l’estensione dei bassi e la risposta in frequenza complessiva.

Formula di Thiele-Small:

Il metodo più diffuso per calcolare il volume del cabinet per diffusori a sospensione pneumatica si basa sulla formula di Thiele-Small. La formula è la seguente:

Vb = Vas * (Fs/Qts)^2

Dove:

• Vb: Volume del cabinet in litri
• Vas: Volume equivalente acustico del woofer in litri
• Fs: Frequenza di risonanza del woofer in Hz
• Qts: Fattore di merito totale del woofer

Esempio di Calcolo:

Supponiamo di avere un woofer con i seguenti parametri:

• Vas: 30 litri
• Fs: 40 Hz
• Qts: 0.7

Sostituendo questi valori nella formula di Thiele-Small, si ottiene:

Vb = 30 * (40/0.7)^2 = 1371.43 litri

Svelare i Segreti dei Vantaggi:

• Risposta in frequenza più precisa e uniforme: Il sistema a sospensione pneumatica offre un’uscita più controllata e priva di risonanze indesiderate rispetto ai diffusori con reflex.
• Migliore articolazione dei bassi: La risposta in frequenza più precisa si traduce in una migliore riproduzione dei dettagli e della struttura dei bassi.
• Suono più controllato e privo di distorsioni: L’assenza di un’uscita elimina le distorsioni associate al flusso d’aria attraverso il reflex.
• Dimensioni generalmente più compatte: I diffusori a sospensione pneumatica non necessitano di un’uscita, consentendo dimensioni più contenute.

Affrontare le Sfide di Progettazione:

• Efficienza inferiore: L’assenza di un’uscita riduce l’efficienza del sistema, richiedendo più potenza per raggiungere lo stesso livello di volume.
• Risposta in frequenza alle basse frequenze limitata: La frequenza di risonanza determina il limite inferiore della risposta in frequenza.
• Costo potenzialmente più elevato: La progettazione e la costruzione di un sistema a sospensione pneumatica ottimale possono richiedere componenti di alta qualità e un maggiore impegno ingegneristico.

Analisi delle Considerazioni di Progettazione:

• Woofer: Progettato per funzionare correttamente in un ambiente sigillato, con parametri come la cedevolezza del bordo e la frequenza di risonanza adattati al sistema.
• Cabinet: Il volume, la forma e il materiale del cabinet influenzano la frequenza di risonanza, l’estensione dei bassi e la risposta in frequenza complessiva.
• Crossover: Ottimizza l’impedenza del sistema e la risposta in frequenza, integrando il woofer con gli altri altoparlanti.

Vantaggi di Posizionamento in Ambiente:

• Minore sensibilità al posizionamento: I diffusori a sospensione pneumatica sono meno sensibili al posizionamento rispetto ai diffusori con reflex. Questo significa che possono essere posizionati più vicino alle pareti e agli angoli senza il rischio di eccessivi rimbombi o distorsioni.

Link diffusori a sospensione pneumatica