WCX

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PROGETTO E SIMULAZIONI DEL SISTEMA PROPRIETARIO DI LINEE DI TRASMISSIONE

D3L (DDDL= Dual Drive Dual Line)

Implementato per il modello CANTICO CX8.

Immaginiamo di guardare lateralmente la nostra CX8 a cui sia stato rimosso il fianco per consentirci di visualizzare cosa avviene al'interno per quanto riguardai modi di risonanza. Le mappe di colore indicano diversi livelli di pressione e perconvenzione dai colori "freddi viola-blu" dello spettro che indicano livelli in dB(decibel) bassi, si giunge ai colori "caldi rosso-marrone" dove i livelli sono massimi.

In questo documento per semplificazione si è scelto di effettuare un confrontodiretto fra il sistema D3L e un classico TQWT costruito secondo le formule originalie altri contributi e variazioni ricercate nella vastità della rete internet. Va ricordato che i calcoli per linee di trasmissione e derivati (tqwt, etc.) normalmente fanno riferimentoa calcoli e formule semplici che non introducono l'uso dei parametri di THIELE e SMALLquindi facendo riferimento solo al diamemetro/superficie dell'altoparlante e alla sua frequenza di risonanza.

Classico TQWT D3L

Wooferanteriore

Wooferposteriore

CoaxialWoof +

Compr. Driveranteriore

Mappa di colorescala in dB

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emissione Porta

emissione Porta

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Andamento dei modi e livelli di pressione a frequenze infrasoniche

Classico TQWT D3L

emissione Porta

emissione Porta

Sopra il confronto fra i due tipi di allineamento alla frequenza di 27Hz. E' evidente come nel D3L la concentrazione dell'energia "la massima pressione" sia ben concentrata vicino le sorgenti (gli altoparlanti) e i Modi decadano lungo il tragitto nelle linee, fino ad avere una contenuta cancellazione verso la porta di emissione.Naturalmente l'emissione dei due woofer D3L è in fase, e le simulazioni tengono in considerazione sia la disposizione che le caratteristiche di assorbimento dei materiali fonoassorbenti utilizzati.

Wooferanteriore

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Wooferposteriore

CoaxialWoof +

Compr. Driveranteriore

Andamento dei modi e livelli di pressione a 27Hz

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D3L

Classico TQWT

Vista laterale del diffusore, in primo piano la linea "aperta", dietro la linea chiusa.Sopra D3L, a confronto con tqwt sotto.

la linea aperta

dietro, la linea chiusa

la linea apertadietro, la linea chiusa

La frequenza di 50Hz possiamo considerarla come ragionevolmente bassa, da poteressere riprodotta da sistemi di tali dimensioni dotati di altoparlanti da 17/20cm. Se ilsistema altoparlanti-linee è ben calcolato, i modi di risonanza sono coerenti edi conseguenza tendono a essere costruttivi ai fini dell'estensione dell'emissionedelle basse frequenze. Sotto i modi sono caratterizzati da numerosi picchi e buchidi notevole enti tà, producendo notevol i cancellazioni distrutt ive.

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Andamento dei modi e livelli di pressione a 50Hz

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Classico TQWT

D3L

Essendo la frequenza un'onda sinusoidale è ragionevole esprimere il tempo che impiega ad effettuare il suo cammino, usando come unità di misura i gradi. A 0° cioè a tempo pari a zero, l'onda parte e termina dopo un tempo 20 millisecondi cioè a 360° compiendo un ciclo.Sarà da 0° fino a metà del suo cammino a 180° nel semi-ciclo posititivo (da 0" fino a 0.01") percorrendo 3,44 metri, per poi essere nel semi-ciclo negativo da 180° fino ai 360° cioè da 0.01 a 0.02 secondi percorrendo 6,88 metri.

Le immagini mostrano sopra come nel D3L l'andamento dell'onda all'interno delle linee sia regolare e privo di sfasamenti.

Diversamente sotto un tqwt..

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Giusto

Andamento della rotazione di fase a 0° e tempo T0 del modo a 50Hz

Sbagliato

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Sebbene il valore di 50Hz sia stato scelto in modo arbitrario, anche se motivato, èinteressante fotografare anche un altro momento del percorso di questa onda, cioè a 270° al culmine della semionda negativa dopo un tempo di 15 millisecondi e aver percorso 5.15metri.

D3L

Classico TQWT

la linea aperta

dietro, la

linea ch

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la linea aperta

la linea ch

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GiustoGiusto

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Andamento della rotazione di fase a 270° e tempo T15 del modo a 50Hz

100Hz Classico TQWT 200Hz

100Hz D3L DDDL = Dual Drive Dual Line 200Hz

la linea aperta

dietro, la linea chiusa

la linea aperta

dietro, la linea chiusa

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Il compito dei volumi di caricamento posteriori è quello di estendere ed incrementarela risposta in bassa frequenza attraverso una bocca o un condotto che comunica verso l'esterno del sistema. Quindi è necessario che le frequenze emesse sianocoerenti e in una banda ben definita. In queste immagini oltre l'andamento èimportante prestare attenzione ai livelli degli stessi.

Andamento dei modi e livelli di pressione a 100Hz e 150Hz

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D3L

Classico TQWT

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A 250Hz ci troviamo in gamma medio-bassa e quindi quello che succede ai modidi risonanza all'interno del sistema comincia a influenzare anche altri aspetti dellariproduzione. E' essenziale che i modi non interferiscano con la radiazione anterioredelle membrane degli altoparlanti e che dalla porta non ci siano emissioni spurie.

Andamento dei modi e livelli di pressione a 254Hz

Talvolta la visualizzazione conferma ciò che già all'ascolto si era manifestato.

Il campo a 400Hz nell'immagine in alto è definibile come stabilizzato, il disegno del sistema e lo studio sui materiali fonoassorbenti hanno conseguito il risultato.

In basso sono visibili le ragioni per cui molti sistemi hanno forti alterazioni ecolorazioni in gamma media.

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D3L

Classico TQWT

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Andamento dei modi e livelli di pressione a 400Hz

Riferimento altezza livello tqwt Riferimento altezza livello D3L

X..................................=...................................X

E' incredibile come nella progressiva valutazione dei problemi legati alla bassafrequenza siamo giunti ai 940Hz, quindi in media frequenza la dove massimaè la risoluzione del nostro sistema uditivo e per fortuna l'invecchiamento non inficia la corretta percezione di un ascolto musicale.

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Wooferposteriore

CoaxialWoof +

Compr. Driveranteriore

emissione Porta

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Andamento dei modi e livelli di pressione a 940Hz

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.Per il nostro modello più piccolo avevamo due obiettivi:

- Risposta in basso estesa ma priva di 'boominess' o risonanze. - Massima articolazione e velocità.- Elevata efficienza

Il tutto partendo da un altoparlante coassiale da 200 millimetri (8 pollici) di diametro.

Non facile, addirittura impossibile con i caricamenti canonici. Sono state considerate le linee di trasmissione semplici e quelle più complesse come i TQWT, ma la contropartita, ad esempio, è che un TQWT ha una risposta molto irregolare. Una delle soluzioni adottate per attenuare le cancellazioni e le armoniche che si estendono in gamma media, è quella di riempire la linea di materiale assorbente diminuendo enormemente l'efficienza del sistema, di fatto occludendo le linee. Non abbiamo potuto accettare nessuna di queste limitazioni.

Così ci siamo spinti oltre i sistemi noti seguendo una strada nuova che privilegiasse l'alta efficienza del sistema e quindi dell'emissione delle basse frequenze e riducendo contestualmente l'emissione in gamma media della porta tipica dei sistemi conosciuti.

Il Sistema D3L (DDDL, Dual Drive Dual Line)

Anno Domini 2010. Volendo mantenere la coerenza di emissione anteriore del notevole (anche se solo di 200mm di diametro) altoparlante coassiale, si è implementato un secondo woofer sul lato posteriore di caratteristiche identiche ricercando un adeguato livello della gamma bassa.Il lavoro di ricerca e sviluppo ha evidenziato i limiti dei sistemi noti, ancor più quando gli altoparlanti delle basse frequenze siano in numero maggiore di uno. Inoltre le analisi in laboratorio con metodi propri dell'elettroacustica non ci consentivano di raggiungere risultati innovati e soluzioni interessanti.Ci siamo avvalsi di conoscenze e programmi propri dell'acustica e affrontato il problema tramite l'utilizzo di simulazioni al computer con innovativi modelli matematici che hanno coinvol to professionist i d i d iversa special izzazione.E' stata creata una camera dove i due woofer (Dual Drive) uniformano il loro campo emesso, e grazie all'uso di materiale assorbente di giusto peso specifico e spessori differenziati si è ottenuta un'impedenza acustica che limita l'emissione delle medio-alte frequenze all'interno del mobile. La camera (o volume di accoppiamento) è collegata a due linee di dimensioni diverse (Dual Line), di cui una è chiusa e l'altra aperta con emissione frontale. In particolare la Linea Chiusa è a profilo decrescente (negativo) verso la parte chiusa, mentre la Linea Aperta è a profilo crescente (positivo) e vede un restringimento della superficie di bocca. Ancora, per quanto riguarda il fattore di merito delle linee, la Linea Chiusa non utilizza materiale fonoassorbente, mentre quella Aperta utilizza materiale fonoassorbente di elevato peso specifico, basso spessore e quindi elevata rigidezza.Sono stati realizzati diversi prototipi che partendo da quanto esposto sopra prevedevano differenze sia dimensionali che dei fattori di merito. Attraverso numerose prove d'ascolto in doppio cieco, generi musicali diversi e ascoltatori di "estrazione musicale" ed età differenti si sono confrontati le diverse tipologie dei sistemi con commutazione istantanea dall'uno all'altro. La scelta di Cantico è andata al sistema che meglio integrava prestazioni con qualità dell'ascolto e correttezza della riproduzione.

Nella Configurazione D3L le due linee di trasmissione lavorano in sinergia in modo da rendere inesistenti le colorazioni della gamma bassa sempre presenti nei caricamenti dei woofer nei sistemi classici ad alta efficienza, ottenendo un'emissione intrinsecamente lineare e pulita evitando prodotti armonici emessi dalla bocca di uscita che sporcano l'emissione principale frontale in media frequenza. Il sistema D3L garantisce per il modello Cantico CX8 un'efficienza superiore ai 94dB con un'estensione misurata in ambiente fino ai 35 Hz.

Il modello Cantico CX8

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.Sensitivity: 94 dB/1W/1m @ 4 ohm

Power Rating: 400W Continuous

Frequency Response: 40Hz-20kHz

Configuration: Two ways with one low-end energy filler in a proprietary

dual transmission line configuration

Loudspeakers: One coaxial unit ( 8" Woofer + 1.4" Compression driver)

and one 8" rear firing woofer

Cabinet: 30mm MDF internally braced, real wood 20mm sides

Cabling: Copper Litz

Crossover : Three ways, single wiring with super-tweeter output

Dimensions (cm) : 33W x 40D x 120H.

Weight: 50 kg each

Specifications Cantico CX8 :

Per ulteriori informazioni:

Germano RicciACME Elettronica

Via C.F. Trossi, 25813894 Gaglianico (Biella)

015.2547056348.4525166

Enrico RicciardiLabirinti Acustici

Via Ottavio Rinuccini, 320125 Milano02.58314877348.5424008

Si ringrazia: Stefano Laricchia per le simulazioni 3D e Gabriele Pagano per pag. 5 e 6 "la fase acustica".