La prima cosa di cui si deve tenere conto è che le onde, sia che tratti di variazioni di pressione che si propaghino nell’aria, nei liquidi o nei corpi solidi, oppure che siano elettromagnetiche emesse dai nostri cellulari o luminose, rispondono a leggi fisiche “di base” assolutamente identiche.
Ma, dato che (oltre alla tipologia delle forze in gioco: meccaniche in un caso ed elettromagnetiche nell’altro) varia molto la loro “lunghezza” [Lambda=(Velocità di propagazione)/(Frequenza)], quello che appare ai nostri sensi e ai nostri sistemi di misura è estremamente differente.
Tanto per fissare alcuni contorni di quello di cui stiamo parlando, le onde acustiche che si propagano nell’aria hanno a 20 Hz una lunghezza di 17,2 metri, a 1000 Hz 34,4 cm e a 20 kHz 1,72 cm. mentre per le onde luminose si parla di una lunghezza approssimativamente compresa tra 400 e 700 nanometri (1 nanometro vale 0,000000001 m) ovvero tra 750 e 430 THz (1 THz 1000000000000 Hz).
Nel caso delle onde acustiche (diversamente dal caso delle onde luminose), la loro interazione con gli oggetti che ci circondano normalmente nei nostri ambienti domestici e che costituiscono anche i mobili delle casse acustiche, proprio per il fatto che la loro lunghezza è comparabile con le dimensioni della maggior parte di questi oggetti, è estremamente complessa.
Quando un’onda incontra sul suo cammino un oggetto in grado di rifletterla che abbia dimensioni rilevanti rispetto alla sua lunghezza, viene riflessa. Quando invece l’oggetto ha dimensioni contenute, l’onda gli “gira intorno” come se l’oggetto non ci fosse e prosegue indisturbata il suo cammino.
Il rapporto fra la lunghzza d’onda e la dimensione degli oggetti di cui sopra al di sotto del quale si conviene di considerare l’oggetto “riflettente” è quello che vale 2. Ovvero la dimensione caratteristica dell’oggetto è pari alla mezza lunghezza dell’onda incidente. Per frequenze più basse l’oggetto diventa sempre via via sempre più “invisibile” a quell’onda, mentre per frequenze superiori diventa via via sempre più in grado di rifletterla.
Stessa legge per i pannelli.
Ovvero, quando un altoparlante montato sullo stesso emette onde “corte” rispetto alla dimensione del pannello, questo è in grado di rifletterle e in pratica si può ragionare come se dietro al pannello stesso nascesse una immagine riflessa dell’altoparlante la cui emissione va a sommarsi a quella dell’altoparlante reale e, se la lunghezza d’onda in gioco fosse grande rispetto alla dimensione dell’altoparlante, il suono che misureremmo frontalmente sarebbe 6,02 dB più alto. Naturalmente, dato che nulla si crea e nulla si distrugge, questo aumento del livello avviene a scapito del livello misurabile dietro al pannello (immaginiamo l’altoparlante chiuso posteriormente e non funzionante a dipolo, altrimenti diventa tutto un po’ più complicato…).
Se invece la lunghezza dell’onda emessa è “grande” anche rispetto alle dimensioni del pannello, questa onda di pressione una volta raggiunto il bordo girerà intorno al pannello stesso e verrà propagata, in fase con l’emissione frontale, anche posteriormente.
Per pannelli aventi una dimensione all’incirca pari alla metà della lunghezza d’onda a 1000 Hz (che come abbiamo visto è pari a 34,4 cm, cioé 344/1000 m) questa transizione avviene proprio attorno al kHz e quindi misurando la risposta in frequenza da una posizione posteriore al pannello la troveremo via via crescente proprio dai 1000 Hz in giù.
Un altro fenomeno che è legato alla presnza e alle dimensioni del pannello è quello che chiamasi “diffrazione ai bordi” e anche questo naturalmente avviene per le frequenze alle quali l’onda acustica “vede” il pannello e non per quelle inferiori. Tale fenomeno è responsabile di un certo numero di effetti sull’ascolto hi-fi tali da poterlo considerare deleterio in particolar modo per quello che noi chiamiamo “imaging”.
Alle frequenze via via sempre più alte, qualsiasi altoparlante emette con un angolo di radiazione sempre minore e quindi le onde in grado di propagarsi a 90 gradi rispetto all’asse di simmetria dell’altoparlante stesso e camminare lungo il pannello fino al bordo, per poi esserne diffratte in tutte le direzioni, sono sempre più attenuate.
La gamma di frequenze interessata al fenomeno della diffrazione, con le dimensioni assunte dalla maggior parte dei pannelli delle nostre casse, può intendersi appartenente alla gamma media (più o meno alta, naturalmente, a seconda di quali dimensioni stiamo parlando).
Minore è la dimensione del pannello e più in alto si sposta la nascita del fenomeno e meno udibile diventa il suo effetto.
Ovvero la qualità dell’ascolto e dell’imaging migliora.
Di questo si era già accorto un certo Dahlquist con le sue DQ-10, ma più o meno negli stessi anni (poco prima o poco) dopo anche la Kef con le sue 105, la B&W con le sue 801, l’Audiolab con le sue Delta 4, La RCF con le sue BR-2000, la Technics… E anche chi proponeva già allora “minidiffusori”, che non per nulla hanno proprio nella “pulizia” dell’imaging che propongono il loro principale punto di forza.
Da notare che tutto ciò rende ragione anche delle sensazioni che si possono provare quando si ascoltano casse elettrostatiche o isodinamiche. I principi fisici in gioco sono sempre gli stessi, ma sfruttati in modo differente.
P.S.: Come abbiamo visto, se montiamo un altoparlante su un pannello “stretto”, ovvero avente una larghezza ridotta rispetto alla lunghezza d’onda emessa dall’altoparlante l’onda, oltre a propagarsi nello spazio antistante, quando raggiunge il bordo del pannello gli “gira intorno” e si propaga in fase anche posteriormente. In questo caso si può quindi dire che la dispersione (intesa come l’angolo sul quale l’onda si propaga) è sicuramente maggiore rispetto a quando la frequenza è alta e il pannello “largo” non consente all’onda di propagarsi anche verso lo spazio posteriore.
Ma, se soffermiamo la nostra attenzione solo su quanto avviene frontalmente, scopriremo che, se la frequenza non è troppo alta rispetto alla dimensione dell’altoparlante e quindi si propaga anche a 90° rispetto a quest’ultimo viaggiando lungo il pannello, ma quest’ultimo è abbastanza “grande” da non consentirle di “girare intorno”, la “decompressione” al bordo che avveniva quando il pannello era stretto, causata dalla propagazione di parte dell’energia posteriormente, ora non avviene più e quindi il livello frontale per ampi angoli di emissione si mantiene più alto più a lungo rispetto alla situazione di “pannello stretto” (e in questo senso si può affermare che la dispersione ottenibile con un pannello “largo” è “migliore”, sia pure solo frontalmente).
Come sottoprodotto di queste considerazioni, potrei aggiungere che una cassa dotata di pannello stretto (come ad esempio un minidiffusore), oltre a presentare una serie di caratteristiche che fanno sì che possa offrire un “imaging” simile a quello di un sistema elettrostatico avente un pannello ampio, grazie alla minore dispersione frontale consente anche di ottenere risultati migliori ove la cassa venisse ruotata per attuare il classico Cross Firing che è alla base (sia pure ottimizzato appositamente) del funzionamento dell’ormai ben noto “DSR” ESB.
Se ne trae che installando le nuove GR Delta 4 (dotate di pannelli stretti) orientate verso il centro dell’area d’ascolto (o addirittura verso l’angolo opposto della stessa area) si può ottenere anche con questi diffusori una ricostruzione prospettica sia di tipo DSR che NPS.
