Bass-Reflex

Dopo aver approfondito la questione riguardante la cassa chiusa, oggi parliamo del secondo tipo di caricamento: il bass-reflex. Ma facciamo un passo indietro:

Il nostro caro amato altoparlante a cono non produce una sola onda di pressione, ma ben due. Questo perchè vi è un’emissione anteriore ed una posteriore (ed è logico capirlo, essendo il cono un diaframma in aria libera). Le due onde sono in costante sfasamento di 180° (1/2 periodo) ed il motivo è presto spiegato da questa immagine:

che ruotata rende ancora meglio l’idea:

in rosso leggiamo l’emissione anteriore ed in blu quella posteriore. Si vede bene come nel momento in cui il cono si sposta in avanti produce su una faccia un’onda di pressione massima, mentre sull’altra faccia un’onda di pressione minima (anzi una sorta di “risucchio”, tanto per capirci). In effetti se collegate un altoparlante potete ascoltare il suono che produce da entrambe i lati; ovviamente ne va della definizione, a causa del cestello, del magnete, ecc.ecc., ma fisicamente è possibile farlo…

Interferisce in un qualche modo questa onda blu “superflua”?

Certamente si, dato che è la presenza di questa emissione ritardata è proprio il principio di funzionamento del caricamento in cassa chiusa…

E allora cosa ce ne facciamo del bass-reflex???

Ce ne facciamo perchè anzichè chiudere in castigo l’emissione posteriore nella cassa chiusa, possiamo magari sfruttarla in modo che si sommi a quella anteriore, ottenendo una resa completamente diversa.

Arriviamo al punto: mettiamo caso che il nostro altoparlante non sia un campione di discesa in frequenza, o che il caricamento chiuso non ci soddisfi per la sua relativamente bassa efficienza, o anche perchè non vogliamo stressare troppo l’amplificazione e farla lavorare con un rendimento maggiore ed una distorsione minore. In questi casi ci può venire in aiuto proprio questa tecnologia “alternativa”. Se prendiamo la nostra cassa chiusa e pratichiamo un’apertura, di colpo tutto ciò che veniva emesso internamente al box confluisce verso l’esterno, ovviamente sottoforma di musica (magari dai toni un pò cupi, ma fuoriesce…), emissione che non farà altro che sommarsi a quella anteriore che stavamo già ascoltando da tempo.

Il problema è che l’onda posteriore è sfasata appunto di 180°, il chè non è il massimo, dato che annullerebbe anzichè raddoppiare. Dobbiamo quindi riuscire a ritardarla leggermente, affinchè le due si rinforzino. E tutto ciò avviene tramite il condotto reflex, ovvero il tubo che installiamo sull’apertura precedentemente fatta. La lunghezza e il calibro di questo tubo determineranno la gamma di frequenze “posteriori” che verranno emesse, decidendone il cosidetto “accordo”.

In questo caso quindi, sfruttiamo la turbolenza del sistema Cassa-Condotto per sviluppare delle note che il nostro altoparlante non era in grado acusticamente di eseguire. Con l’accordo appunto decidiamo quale gamma di frequenze si andranno ad aggiungere alla banda passante della riproduzione vera e propria del trasduttore. E’ come quando si soffia nel collo di una bottiglia: il nostro soffio non ha vibrazione in grado di suonare, ma se prodotto all’interno di un risuonatore, ecco che di colpo nasce una nota musicale.

E’ molto importante scegliere un altoparlante in grado di accettare tale tipo di caricamento (Qts <0.5), ricordarsi che un caricamento in bass-reflex necessita di un litraggio maggiore, e che le dimensioni del condotto, interferiranno anche meccanicamente sul funzionamento del cono.

L’accordo dovrà essere infatti ricercato intorno alla frequenza di risonanza, al massimo un 10% in più o in meno, ma bisogna comunque stare molto attenti. In corrispondenza di tale frequenza, infatti, il nostro altoparlante avrà una bassa escursione, ma appena cominciamo a scendere al di sotto, l’escursione sarà via via sempre più elevata, rischiando il danneggiamento della membrana. Si usa quindi spesso un filtro subsonico in aggiunta a quello passa banda 12dB/oct “naturale” del condotto reflex per limitare questo aspetto. Nel caso di accordi con tubi molto stretti è utile utilizzare le estremità a profilo esponenziale (AeroPort) per limitare le turbolenze dovute all’eccessiva accelerazione e pressione dell’aria transitante nel reflex.

Il sistema risultante sarà sicuramente più ingombrante e più efficiente, ma rischierà, se il finale è sottodimensionato, di presentare code nella risposta poco fedeli. La corretta risposta sarà data da tutto l’insieme dei parametri, minuziosamente calcolati:

- Cono e relativi parametri di Thiele/Small
- Volume del box
- Dimensioni del condotto reflex
- Frequenza di accordo
- Frequenza di risonanza
- Smorzamento del finale

Vi sono un buon numero di software di calcolo appositamente progettati da ingegneri del suono per quella che è la simulazione dei caricamenti e dei funzionamenti dei driver in cassa. Sfruttare queste tecnologie preventivamente è un ottima base di partenza che non vi costringerà a trovare il compromesso migliore “sul campo” facendovi perdere tempo prezioso.