Dissipazione delle vibrazioni con piedini di Carbide Base

È noto che la cassa di un altoparlante contribuisce significativamente al suono totale irradiato alle sue frequenze di risonanza inferiori[1]. Anche se la velocità superficiale dei pannelli di un altoparlante è piccola, i pannelli irradiano con un’efficienza molte volte superiore a quella degli altoparlanti. Questo è dovuto alla grande area radiante dei pannelli rispetto all’area radiante degli altoparlanti. Il suono che si irradia dai pannelli dell’involucro può impartire una distorsione udibile e dovrebbe essere mitigato. Smorzare i pannelli dell’involucro è un modo efficace per ridurre l’ampiezza delle risonanze[2].

L’obiettivo di questo esperimento era quello di determinare se il posizionamento Carbide Base piedini sotto un altoparlante potrebbe ridurre le risonanze a bassa frequenza all’interno dei pannelli del recinto dell’altoparlante. La riduzione delle risonanze dei pannelli aiuterebbe a quantificare il miglioramento della dissipazione delle vibrazioni fornito dai piedini. Questo miglioramento verrebbe confrontato con il caso base di una cassa acustica appoggiata su punte di acciaio su un pavimento di cemento.

Test Loudspeaker

Per eseguire i test di vibrazione, abbiamo prima costruito una cassa acustica di prova. L’involucro è stato lavorato da fogli di polietilene ad alta densità (HDPE) con pannelli spessi 25 mm (1 in) usati all’esterno e pannelli spessi 50 mm (2 in) utilizzati per i rinforzi interni. Due woofer Accuton AS250-6-552 da 250 mm (10 pollici) sono stati montati sui lati opposti del cabinet. Il recinto è stato sigillato con un volume interno di 129 litri che produce un Qtc di circa 0,64. Nessuna imbottitura era presente all’interno del recinto. La massa totale dell’involucro con i woofer montati era di 83 kg (183 lbs.).

Misurazioni della dissipazione delle vibrazioni

Nel nostro esperimento di dissipazione delle vibrazioni, le misurazioni sono state effettuate sui pannelli esterni della cassa del diffusore. La prima serie di misurazioni è stata presa sul centro inferiore dell’involucro. La seconda serie di misurazioni è stata presa sulla porzione superiore del pannello laterale sinistro ad un’altezza di 76 cm (30 in) sopra il fondo del recinto. Le misurazioni sono state effettuate prima con il recinto seduto su picchetti di acciaio a contatto diretto con un pavimento di cemento. La stessa misurazione è stata poi ripetuta con la copertura appoggiata sui piedini Carbide Base.

Per misurare le vibrazioni abbiamo utilizzato un sensore accelerometrico piezoelettrico Measurement Specialties ACH-01. Il sensore è stato fissato all’involucro con del nastro biadesivo. Un segnale logico sinusoidale da 35 Hz a 200 Hz è stato riprodotto attraverso i woofer e sono state misurate le vibrazioni del pannello. Sono stati generati dei grafici a cascata per mostrare il decadimento dell’ampiezza della vibrazione nel tempo.

Le cascate blu rappresentano le misurazioni con la copertura su piedini Carbide Base e le cascate rosse rappresentano con la copertura su punte da pavimento in acciaio a diretto contatto con il pavimento in cemento.

Pannello inferiore

Sui picchi del pavimento

Su piedini a Carbide Base

Pannello laterale superiore

Sui picchi del pavimento

Su piedini a Carbide Base

Conclusione

Le misurazioni hanno confermato che le risonanze a bassa frequenza all’interno dei pannelli del nostro diffusore di prova sono state attenuate quando il diffusore è stato posizionato su piedini Carbide Base invece che su punte da pavimento. Questo effetto di smorzamento si è verificato non solo localmente vicino al contatto con i piedini, ma anche in un punto vicino all’estremità opposta del recinto. L’ampiezza e il tempo di decadimento della maggior parte delle risonanze presenti in entrambi i pannelli è stato ridotto quando l’altoparlante era sui piedini Carbide Base. Una notevole eccezione era la risonanza intorno a 150 Hz in cui c’era una diminuzione dell’ampiezza e un decadimento inizialmente più veloce, seguita da un piccolo aumento del tempo di decadimento sotto -40 dBFS. Nella regione di frequenza più bassa, dove le risonanze dell’involucro sono più udibili, l’ampiezza delle vibrazioni è stata ridotta in alcuni casi di oltre l’80%.

Riferimenti

[1] Bastyr, K. J., & Capone, D. E. (2003). Sulla radiazione acustica dal cabinet di un altoparlante. AES: Journal of the Audio Engineering Society, 51(4), 234-243.

[2] Juha Backman, Effect of panel damping on loudspeaker enclosure vibration, 1996, Nokia Mobile Phones, Finlandia.