Diario di costruzione
Needle: la leggendaria colonna sottile a larga banda, calcolata e misurata
La Needle è uno dei diffusori a larga banda DIY più conosciuti: una colonna sottile con un solo altoparlante da 10 cm che suona con un'ampiezza sorprendente. Ne ho costruita una, e in Loudsmith è disponibile come modello pronto. Questo articolo confronta ciò che dice il progetto originale, ciò che calcola Loudsmith e ciò che mostra una misura.
La Needle in breve
- Altoparlante: Dayton Audio RS100-4, larga banda da 4", 4 Ω
- Cabinet: TQWT, una linea a sezione crescente
- Dimensioni: 160 × 950 × 196 mm (l × a × p)
- Linea: lunga 1.746 mm, 46 → 130 cm²
- Bocca: 25 × 110 mm sul frontale, in basso
- Correzione: 2,7 Ω ∥ 0,18 mH ∥ 22 µF in serie all'altoparlante
Da dove viene la Needle
Il progetto originale è stato disegnato da un costruttore noto come Cyburgs e condiviso sull'Hifi-Forum come un semplice schizzo. La Needle non è nata attorno a un altoparlante specifico e si è diffusa rapidamente tra gli autocostruttori. Udo Wohlgemuth di Acoustic Design Magazin ha chiesto il permesso all'autore e l'ha rielaborata per il Dayton RS100. La guida di costruzione aggiornata è uscita nel luglio 2017 come «Needle aufgewärmt».
Perché il Dayton: i piccoli altoparlanti a larga banda di solito risuonano ben sopra i 100 Hz. L'RS100 risuona intorno a 75 Hz, quasi 40 Hz più in basso degli altoparlanti della Needle originale. L'autore ha scelto la versione da 4 ohm perché, con lo stesso amplificatore, suona circa 3 dB più forte di quella da 8 ohm.
Come funziona una linea TQWT
Una TQWT, un tubo a quarto d'onda rastremato, è parente della linea di trasmissione ma segue regole diverse:
- All'estremità chiusa la sezione è circa quella del cono, e verso la bocca si allarga da due a tre volte.
- La lunghezza è un quarto della lunghezza d'onda della frequenza di accordo.
- L'altoparlante si trova tra un terzo e metà della lunghezza dall'estremità chiusa.
- La bocca è più piccola, circa metà della superficie del cono.
L'idea risale a Paul Voigt nel 1934, ed è per questo che si chiama anche tubo di Voigt. Nella Needle la linea è ripiegata a metà, con un divisorio inclinato che va da 42 mm dietro il pannello frontale in basso a 86 mm in alto. Fianchi, cielo e fondo sono in MDF da 25 mm, i pannelli frontale e posteriore da 12 mm. Lo smorzamento è una sola striscia di ovatta di poliestere larga 10 cm, stesa nella linea senza piegarla.
La rete di correzione
L'RS100-4 ha un livello leggermente rialzato tra 400 e 5.000 Hz, che il pannello frontale stretto accentua ulteriormente. La rete di correzione, una resistenza da 2,7 Ω, una bobina da 0,18 mH e un condensatore da 22 µF in parallelo, il tutto in serie all'altoparlante, doma questa gobba intorno a 2,5 kHz. I valori provengono dal kit originale. Il picco a 18 kHz l'autore l'ha lasciato volutamente com'è.
Cosa calcola Loudsmith
Il modello mostra un tipico piccolo larga banda: i bassi scendono dolcemente, −6 dB intorno a 65 Hz, e la linea li porta ancora più in basso, solo più deboli. A 50 Hz arriva al massimo a circa 80 dB prima di esaurire i suoi 4 mm di escursione. A 150 Hz raggiunge 96 dB. È più che sufficiente per un ascolto ravvicinato in soggiorno, non per una festa.
L'impedenza è il test migliore per un modello di linea, perché la modella l'intero cabinet. L'articolo originale riporta l'impedenza misurata della Needle finita, e il confronto con il calcolo è questo:
| Frequenza | Misurata (ADW) | Loudsmith |
|---|---|---|
| 80 Hz | 12,2 Ω | 12,0 Ω |
| 500 Hz | 3,9 Ω | 3,7 Ω |
| 2,5 kHz | 6,5 Ω | 6,6 Ω |
| 20 kHz | 9,9 Ω | 10,0 Ω |
Un accordo entro 0,2 Ω significa che il modello coglie correttamente sia la linea sia la correzione. Questo confronto fa parte dei test automatici di Loudsmith.
Misurare il diffusore finito
Misurerò la mia Needle con un microfono di misura UMIK-1 dalla pagina misura del diffusore: campo lontano per medi e acuti, campo vicino al cono e alla bocca della linea per i bassi. La curva misurata comparirà qui accanto al calcolo, così potrai vedere dove il modello coincide e dove no.
La misura è in arrivo. Aggiornerò l'articolo appena l'avrò.
Costruiscila tu
La Needle è un modello pronto nell'app: nel progettista scegli Needle da «Parti da un modello». Ottieni le dimensioni, un disegno con il divisorio, la correzione e la lista della spesa. Per i piani dell'autore e il kit, vedi l'articolo originale di Acoustic Design Magazin.
Strumenti gratuiti: Pianificatore stanza · Misura del diffusore