Bass reflex

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Bassreflex-Gehäuse (enclosure).png

Il bass reflex è una particolare tecnica di realizzazione dell'insieme "cassa acustica + altoparlante" consistente in un box di legno su quale viene progettata e realizzata una apertura, detta "raccordo del reflex", funzionante come un risuonatore di Helmholtz, che permette di convogliare verso la parte anteriore anche il suono generato posteriormente dall'altoparlante. Tra i primi a formalizzare regole guida per la progettazione di sistemi aperti, va menzionato l'australiano Thiele, gia' noto per aver divulgato assieme a Small un efficace modello matematico per l'altoparlante montato in sistemi a radiazione diretta. Tale ruolo fondamentale e' oggi accredidato dall'universale denominazione dei parametri identificativi degli altoparlanti dinamici, noti come Parametri di Thiele & Small.

Funzione e principio[modifica | modifica wikitesto]

Questo sistema consente di ottenere il corretto sfruttamento anche di quelle frequenze che altrimenti andrebbero a spandersi a caso nell'ambiente di ascolto, generando rimbombi o annullandosi con quelle anteriori; tale annullamento è dovuto alla natura costruttiva degli altoparlanti classici (membrana che si muove) che generano due suoni perfettamente identici, ma opposti (lato anteriore e lato posteriore), la sovrapposizione dei quali determina un abbattimento del suono man mano che la frequenza diminuisce (all'aumentare della frequenza, oltre i 200 Hz, l'abbattimento diventa trascurabile). Il tubo reflex non fa altro che rifasare il suono emesso posteriormente dalla membrana.

L'effetto di questo annullamento acustico può essere sperimentato facilmente avvicinando all'orecchio un qualsiasi altoparlante in aria libera e notando un incremento delle basse frequenze appena generate poiché ancora non si sono incontrate con quelle generate dal lato opposto.

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Secondo la configurazione fisica utilizzata nella progettazione dell'insieme cassa/reflex, è possibile stabilire la curva di risposta del diffusore stesso, ovvero il range di frequenze riproducibili in modo lineare a partire dai 200 Hz fino ai 16 Hz che rappresentano il limite inferiore della gamma di udibilità dell'orecchio, limite in cui si spingono solo l'organo liturgico a canne e l'ottobasso ma che è spesso raggiunto anche dagli effetti speciali cinematografici.

Evidentemente la possibilità, per un diffusore reflex, di "scendere" tanto in basso nella riproduzione del suono dipende da vari fattori che incidono considerevolmente nelle dimensioni, nella potenza richiesta per "pilotare" i diffusori e naturalmente, nel costo. La lunghezza del tubo reflex, la sua area di sezione ed il volume del mobile determinano la frequenza di risonanza desiderata: maggiore è la lunghezza del tubo o il volume del mobile più bassa sarà la frequenza, che invece aumenta con la sezione del condotto.

Vantaggi[modifica | modifica wikitesto]

Il sistema di cassa acustica bass reflex, se ben progettato, permette di migliorare l'efficienza per le frequenze basse estendendo la risposta in frequenza dell'altoparlante. Ancor piu' importante puo' risultare il fatto che, nell'intorno della frequenza di risonanza, l'elevata impedenza meccanica del risuonatore ha l'effetto di frenare sensibilmente la membrana dell'altoparlante. Cio' consente di ridurne molto l'escursione e di aumentare la potenza applicabile pur mantenendo il funzionamento entro i limiti meccanici, solitamente pari ad alcuni millimetri. L'efficacia di questo controllo dell'escursione dipende dallo smorzamento del sistema alla risonanza, legato agli attriti che l'aria incontra nel condotto e nel mobile.

Svantaggi[modifica | modifica wikitesto]

Normalmente il raccordo reflex, non essendo smorzato, peggiora la risposta nel dominio del tempo per le frequenze in cui esso agisce. Se la progettazione non è realizzata ad arte, le frequenze provenienti dal raccordo del reflex rischiano di non essere perfettamente "allineate" (in fase) con quelle emesse dalla parte anteriore del diffusore, comportando risonanze, rimbombi, perdita della limpidezza sonora, effetto "scatolare" con degenerazioni talvolta anche fastidiose. Considerando che in un diffusore bass reflex il cono dell'altoparlante non è smorzato, non va sottovalutato il rischio, in caso di cattiva progettazione, che l'aumento (esponenziale) dell'escursione del cono vibrante, possa causare la rottura dell'altoparlante. Grazie ad un completo modello matematico del sistema altoparlante+mobile+condotto e' possibile una simulazione del risultato acustico ed una progettazione ottimizzata. In ogni caso occorre considerare che, al di sotto della frequenza di accordo, il condotto perde la caratteristica di rifasamento del suono emesso posteriormente. Ne risulta un cortocircuito acustico che determina un comportamento passa-alto con pendenza doppia rispetto ai mobili chiusi, nonostante il rapido incremento dell'escursione limitata dalla sola cedevolezza meccanica dell'altoparlante. La presenza di componenti spettrali di energia significativa all'estremo inferiore della banda audio, se non opportunamente controllate, puo' quindi produrre elevata distorsione, fino a mettere in pericolo l'integrita' meccanica dell'altoparlante. Ulteriore attenzione e' richiesta nel dimensionamento del condotto. Nell'intorno della frequenza di risonanza una elevata quantita' d'aria oscilla nel condotto, con velocita' di picco inversamente proporzionali alla sezione. Sezioni sottodimensionate produrranno quindi rumorosita' per turbolenza del moto dell'aria.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

Oggi, praticamente tutti i diffusori acustici commerciali sono reflex, ma si tratta nella maggior parte dei casi di un reflex standard, senza particolare accuratezza progettuale, che però consente, a prezzi contenuti, di estendere in basso la risposta in frequenza di sistemi spesso sottodimensionati, di ridurre localmente la distorsione e di potenziare l'emissione in una zona di frequenze, con particolare impatto fisico, secondo canoni abituali nella produzione musicale popolare contemporanea. In generale si puo' sostenere che solo in sistemi specializzati, per uso hi-fi o professionale, la qualita' degli altoparlanti adottati ed il rigore del progetto si riflettono in bass-reflex con vantaggi ampiamente superiori ai limiti. Nei prodotti piu' commerciali e' frequente trovare grossolani difetti, talvolta sfruttati per ottenere vantaggi psicoacustici presso il pubblico privo di riferimenti qualitativi superiori.

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