GR DELTA 4

- Il mobile del woofer ha una forma tale da minimizzare la possibilità di insorgenza di onde stazionarie o rimbombi interni, nonché le risonanze dei pannelli. I due laterali sono piccoli e triangolari (ottenendo un ottimo spread e conseguente attenuazione delle frequenze proprie). Inoltre il pannello posteriore inclinato facilita l'accesso alla morsettiera...

- Il posizionamento avanzato del woofer che si consegue grazie all'inclinazione del pannello ottiene: di non urtarlo inavvertitamente, di recuperare il time-delay causato sia dal suo filtro che dall'offset geometrico normalmente presente con il montaggio su pannello verticale e ridurre il livello di emissione verso il pavimento delle frequenze più alte emesse dallo stesso altoparlante.

La vicinanza al pavimento rende l'interfacciamento con l'ambiente d'ascolto alle basse frequenze meno sensibile alle differenze fra le diverse installazioni.

Inoltre, con il filtro del second'ordine impiegato, consente anche di orientare meglio il lobo di dispersione all'incrocio oltre che di emettere verso l'ascoltatore tutte le frequenze coinvolte nella somma acustica con il midrange ben oltre la frequenza nominale d'incrocio.

- La forma del volume di carico del woofer consente una base di appoggio stabile ed un buon sostegno del gruppo medio-alti con l'uso di soli due stretti montanti in luogo di un pannello, minimizzando quindi altre possibili fonti di emissione di segnali spuri.

- Il montaggio del gruppo medio alti su un pannello di larghezza molto contenuta posto a distanza prefissata dal woofer e sulla sua verticale, consente di ottenere una corretta espansione verticale dell'immagine acustica abbinata ad un suono molto particolare, senza effetto/pannello come nei minidiffusori, ma con una gamma medio-bassa e bassa da diffusore grande...

- Quando la "cassa" è chiusa con i telai portatela, si ha la sensazione di ascoltare un alto pannello (elettrostatico/isodinamico) di qualità molto alta, ma con una risposta ben presente anche agli estremi banda e una notevole dispersione...

- Eventuali grandi spostamenti sono facilitati dalla possibilità di dividere la parte bassa da quella sostenuta dai montanti.

Nell'anno di grazia 1978 Giammaria Lojodice (Galactron) ed io (Stereoplay) vivemmo una esperienza che ancora oggi ogni tanto ricordiamo con piacere. In una sala abbastanza assorbente al mitico IRS (mostra di hi-fi di Roma), alla presenza del pubblico, registravamo con due microfoni Sennheiser posti a 90°, frontalmente a circa 2 metri di distanza, il suono prodotto da un suonatore di sax ed uno di tumba.

L'ascolto della registrazione avveniva attraverso due Audiolab Delta 4 posizionate ai lati degli stessi musicisti (che rimanevano fermi).

Alla fine dell'ascolto il pubblico presente applaudiva sempre e gli audiofili che entravano durante la riproduzione non capivano come mai si sentisse la musica con i musicisti che non suonavano!

La costruzione delle Delta 4 R3 è avvenuta con pochi cambiamenti rispetto alle "antenate" del 1977 ed è stata coronata da un gratificante successo, manifestatosi fin dalle primissime verifiche tecniche e di ascolto:

La originale filosofia di progetto dei sistemi Delta 4

15 settembre 2006

Il mio amico Giampiero Spezzano, che nel 2004 ha costruito per sé una coppia di Delta 4 R3 (scherzosamente definite Delta 4.4 perché costruite nel 2004 e dotate di un mobile prismatico del woofer più stretto e più alto di quello delle Delta 4 R3, causa poco spazio per installarle), mi ha fatto notare una cosa che ha sicuramente un rilievo non trascurabile...

Una delle caratteristiche principali della Delta 4, in tutte le sue versioni, è il fatto che il gruppo medio-alti sia montato su un pannellino largo circa 16,6 cm. Per di più, smussato lateralmente. Pur avendo spiegato già molte volte la maggior parte delle ipotesi di progetto delle Delta 4 e delle molte conseguenze che da esse derivano, non ho mai scritto chiaramente da cosa origina la scelta di montare gli altoparlanti su un pannellino così stretto. Come pure il perché le casse siano dotate di telai portatela simmetrici, sia anteriormente che posteriormente.

Vediamo di colmare rapidamente queste evidenti lacune.

In primo luogo converrà rileggere una introduzione che appare nella pagina dedicata al DSR e all'NPS, cioè questa:

"Scena acustica - Soundstage :

Tutto lo "spazio acustico" che si trova intorno all'ascoltatore, principalmente davanti a lui. Tutto il volume percepito come occupato da sorgenti acustiche reali, virtuali (ad esempio sorgenti riflesse) e fantasma (che esistono solo nella testa di chi ascolta, come ad esempio l'immagine centrale che si ottiene in un sistema stereofonico alimentato con un segnale monofonico, come pure la percezione di sorgenti "inesistenti" ricreate da complessi fenomeni psicoacustici).

- Durante l'ascolto dal vivo: Le sorgenti "prevalenti" sono quelle reali.

- Durante l'ascolto di un sistema stereofonico o Dolby Surround: Le sorgenti "prevalenti", nei migliori sistemi hifi, sono le virtuali e le fantasma...."

Se ne deduce che, "nei migliori sistemi hi-fi", le sorgenti reali costituite dagli altoparlanti e dalle casse devono essere meno udibili possibile, e questo risultato può essere ottenuto minimizzando la loro "presenza fisica", dal punto di vista delle onde acustiche che esse stesse emettono.

Perché un'onda acustica "non si accorga" della presenza di un oggetto reale posto sul suo cammino è sufficiente che tale oggetto abbia dimensioni "piccole rispetto alla lunghezza d'onda dell'onda acustica coinvolta". E ciò vale anche per le dimensioni della sorgente stessa, che apparirà vieppiù meno "presente" quanto più le sue dimensioni relative saranno piccole.

Nel caso dei sistemi Delta 4 la dimensione del pannellino frontale è tale da minimizzare la udibilità della sua presenza già a partire dai 1000 Hz in giù.

Ciò vuol dire che la dispersione orizzontale delle onde acustiche emesse dagli altoparlanti montati su tale pannellino può allargarsi fino al valore che avrebbe in assenza del pannello stesso per tutte le frequenze fino ai 1000 Hz, mentre al di sopra avrà un andamento simile a quello che avrebbe se le stesse onde fossero emesse da una qualsiasi sorgente naturale avente una dimensione orizzontale simile a quella del pannellino. Tale effetto conduce ad avere una dispersione simile a quella che si riscontra intorno ad una testa umana... E questo fatto è sufficiente a giustificare la particolarissima sensazione che l'ascoltatore prova quando cammina girando intorno ad una Delta 4 mentre questa riproduce una voce umana. L'effetto è estremamente simile a quello che si ha girando intorno ad una persona che si trovi realmente in piedi nella posizione occupata dalla cassa.

Naturalmente le onde acustiche che vengono " emesse verso il lato posteriore" della cassa non devono incontrare ostacoli sul loro cammino, e ciò basta a spiegare la presenza di un pannello posteriore acusticamente trasparente, esattamente come quello anteriore, anche dietro al mobile.

Un altro fenomeno acustico che rende udibile la presenza del mobile dei sistemi di altoparlanti è quello che prende il nome di diffrazione, che nel caso in oggetto avviene ai bordi del pannello frontale.

Riducendo la dimensione orizzontale del pannello frontale si riduce la differenza fra i tempi di arrivo dei segnali diretti e di quelli diffratti, ottenendo di diminuire considerevolmente la udibilità della presenza di quest'ultimi. Ciò aiuta ulteriormente il nostro sistema uditivo ad attribuire alle sorgenti acustiche virtuali le cui onde acustiche sono state registrate, una "presenza" ed una "consistenza" molto più "percepibili e realistiche"di quanto non lo sia la vera sorgente reale costituita dagli altoparlanti che le riproducono.

Contemporaneamente, le caratteristiche dei segnali provenienti dal pannellino ed attribuibili alla sua presenza, saranno molto differenti da quelle dei segnali registrati e riprodotti relativi a sorgenti reali più ampie di 16,6 cm (la maggior parte delle sorgenti reali), ottenendo di non "confondersi" con esse. Ciò renderà i segnali registrati e riprodotti più facilmente identificabili ed utilizzabili da parte del nostro sistema uditivo, al fine di ricostruire la presenza soggettiva delle sorgenti virtuali e fantasma "desiderate" (quelle che emettevano quei segnali durante la registrazione).

E ancora...

Come nel caso delle casse elettrostatiche, che oppongono una debole resistenza al passaggio delle onde emesse posteriormente e riflesse verso l'ascoltatore dalla parete posteriore alle casse stesse, rendendone perciò stesso meno "udibile" la presenza, le Delta 4 "non vengono viste affatto" da tutti i segnali da queste emessi posteriormente.

In conclusione:

durante l'ascolto di musica con una coppia di Delta 4 l'ascoltatore può più facilmente provare la sensazione di ascoltare stando di fronte al palcoscenico reale, dimenticando la presenza fisica delle casse, rispetto a qualsiasi altra situazione che preveda sistemi di altoparlanti caratterizzati da pannelli anteriori di maggiori dimensioni.

Perché certe volte la sensazione di "presenza fisica" delle casse è piacevolmente ridotta

Ad esempio: se sono buone planari elettrostatiche/isodinamiche, omnidirezionali, a dipolo,

Durante l'ascolto di musica con una coppia di buone casse hi-fi elettrostatiche, isodinamiche, a dipolo,con testa medio-alti separata e sovrapposta, omnidirezionali, direct/reflecting oppure minicasse free-standing... L'ascoltatore può facilmente provare la sensazione di ascoltare stando di fronte al palcoscenico reale, dimenticando la presenza fisica delle casse, in misura molto maggiore rispetto a qualsiasi altra situazione che preveda sistemi di altoparlanti caratterizzati da pannelli anteriori rigidi di grandi dimensioni, ovvero larghi molto più di 20 cm (fra l'altro, questo fatto può spiegare abbastanza facilmente il successo avuto negli ultimi anni in tutto il mondo da una gran quantità di ottimi minidiffusori, per i quali la installazione prevalente è su un supporto alto circa 1 metro e ben lontani dalle pareti dell'ambiente d'ascolto). Le motivazioni di tale risultato sono in alcuni casi anche di ordine psicoacustico (dipendenti anche dall'aspetto esterno dei diffusori in oggetto), ma in massima parte dipendono da specifiche caratteristiche acustiche oggettive, legate ad alcune modalità di emissione di tali sistemi, pur apparentemente molto diversi.

Nella trattazione che segue vengono esaminati quattro aspetti principali della emissione, che vengono messi in relazione con le caratteristiche di funzionamento dei sistemi elencati, mettendo in luce che praticamente solo i minidiffusori sono in grado di offrire (per quanto concerne la parte più importante dello spettro acustico) la migliore e più realistica "phantom scene" possibile.

Anche se, è importante sottolineare che stiamo parlando di fattori "del second'ordine", rispetto ad altri che costituiscono la base qualitativa sulla quale costruire tali affinamenti.

E tale "base" è comunque costituita da una capacità dinamica sufficiente, una distorsione contenuta anche ai bassi livelli di ascolto e, soprattutto, una risposta in frequenza (rilevabile su tutta l'area di più probabile ascolto, il che chiama in causa anche la dispersione, sia orizzontale che verticale) corretta, ovvero tale da estrinsecarsi (come oramai universalmente acclarato) in un andamento in ambiente molto simile a quello proposto come ottimale negli anni '70 da Henning Møller della B&K.

Per poter fruire della caratteristica della capacità dei migliori minidiffusori di "rendersi "invisibili", senza dover rinunciare alla estensione della gamma bassa, alla dinamica massima del programma riprodotto e ad una possibile percezione di una piacevole e a volte realistica "phantom vertical dimension" della scena acustica (garantita ad esempio da certe elettrostatiche e/o isodinamiche a forte sviluppo verticale), si propone come soluzione migliore la struttura tipica dei sistemi tipo Delta 4, caratterizzati da una zona di emissione delle frequenze medio-alte con dimensioni particolarmente ridotte, accompagnata da un woofer (non "sub") a pavimento in grado di completare il messaggio acustico senza "sporcarlo". Tale struttura conferisce alla scena acustica anche una dimensione verticale percepita come naturale e credibile.

- Durante l'ascolto dal vivo: Le sorgenti "prevalenti" sono quelle reali.

- Durante l'ascolto di un sistema stereofonico o Dolby Surround: Le sorgenti "prevalenti", nei migliori sistemi hifi, sono le virtuali e le fantasma..."

Da ciò deriva che, se vogliamo "non sentire" la presenza degli altoparlanti e delle casse su cui sono montati, bensì avere la sensazione che ad emettere i suoni che sentiamo siano le stesse sorgenti reali la cui emissione è stata catturata dai microfoni, dovremo curare che, durante la emissione dei segnali acustici:

A) Non siano presenti fenomeni di diffrazione ai bordi del pannello frontale se non in misura minima. L'esperienza pluriennale di accurati ascolti Hi-Fi ci dice che quando il pannello frontale di una cassa non planare raggiunge o (a maggior ragione) supera i 30 cm di larghezza e non implementa accorgimenti atti a minimizzare la diffrazione ai bordi, la sensazione della sua presenza come reale sorgente emittente ciò che stiamo ascoltando si fa importante. Viceversa, con un pannello anteriore di larghezza prossima ai 20 cm o (a maggior ragione) inferiore, la sensazione della sua presenza tende a sparire comunque.

B) La emissione verso la parete posteriore alle casse avvenga "abbastanza liberamente" quantomeno per tutta la banda di frequenze dai 1000 Hz in giù (molto importanti per la creazione dell'atteso campo riverberato). Condizione congruente con quella del punto A.

C) I segnali riflessi dalla parete di fondo che si trova posteriormente alle casse possano raggiungere l'ascoltatore senza incontrare ostacoli acusticamente importanti lungo il loro cammino. Tantomeno le casse stesse. Condizione congruente con quelle dei punti A e B.

D) I segnali emessi dalle casse verso la parete posteriore siano in fase con la emissione frontale.

Nel caso di riproduzione (ricostruzione virtuale) di sorgenti registrate in near-field o comunque a distanza ravvicinata, presenti nella maggioranza delle migliori registrazioni (come una voce solista ad esempio), questa condizione si riferisce al fatto che quasi tutti gli strumenti musicali e le sorgenti acustiche reali la cui presenza virtuale deve essere ricostruita emettono tutto all'intorno onde acustiche in fase fra loro. Nel caso di ricostruzione di sistemi acustici più complessi, e/o registrati a grande distanza, si deve tener conto del fatto che i diffusori devono essere in grado di ricreare un campo riverberato e di prime riflessioni simile a quello atteso da chi ha effettuato ed ottimizzato le registrazioni. E con una emissione posteriore in controfase ciò non può avvenire.

- Se ascoltiamo casse di grandi dimensioni che non adottino accorgimenti particolari e siano dotate di un pannello frontale abbastanza ampio, ci troveremo purtroppo a non poter considerare soddisfatto praticamente nessuno dei quattro punti A, B, C, D, anche se quello B lo sarà almeno in parte, in misura dipendente dalle dimensioni del pannello.

- Nel caso delle migliori casse planari elettrostatiche e/o isodinamiche siamo in presenza di sistemi in grado di soddisfare quasi sempre molto bene i punti B e C, e qualche volta anche A (grazie alla emissione a dipolo di un fronte d'onda "piano" che non dovrebbe propagarsi se non in piccola parte lateralmente), ma certamente non il punto D.

- Un'altra tipologia di casse che sembrerebbero poter soddisfare molti dei punti appena visti sono alcune di quelle appartenenti alla categoria delle "omnidirezionali".

Tutte le omnidirezionali, soddisfano abbastanza bene i punti A, C e D, mentre, per quanto riguarda il punto B, "esagerano un po'". Esse emettono verso la parete posteriore, e non solo, tutta la gamma audio e tutta allo stesso livello e con il medesimo spettro. E' facile verificare che questa condizione non rispetta affatto le necessità richieste da quanto descritto qui: Stereofonia e Percezione e in particolare ciò che si può desumere da questo brano: "...... per trasportare l'intero fronte di emissione del suono di un'orchestra in corrispondenza degli altoparlanti che lo emetteranno, si dovrebbe prelevare il suono in corrispondenza di una finestra ideale tracciata di fronte alla posizione di ascolto di cui si vogliono simulare le sensazioni, alla stessa distanza che separerà gli altoparlanti dall'ascoltatore durante la riproduzione..." "...In ogni caso, la stereofonia si basa sull'ipotesi che ricostruire parzialmente il solo fronte d'onda anteriore possa essere sufficiente e noi, almeno per ora e visti anche gli insuccessi della quadrifonia, cercheremo di non essere più esigenti...". Ovvero hanno un rapporto di emissione Anteriore/Posteriore non congruente affatto con quanto viene presupposto dalle tecniche di registrazione universalmente adottate.

- Le casse a dipolo, in relazione alla loro struttura e dimensioni, potrebbero soddisfare comunque solo i punti A, B e C.

- Le casse Direct/Reflecting, in relazione alla loro struttura e dimensioni, potrebbero soddisfare anche tutti e quattro i punti A, B, C e D, ma soffrono in misura ancora maggiore rispetto alle omnidirezionali il fatto che non si comportano in modo congruente con le necessità richieste da quanto descritto qui: Stereofonia e Percezione. Ovvero hanno un rapporto di emissione Anteriore/Posteriore non congruente affatto con quanto viene presupposto dalle tecniche di registrazione universalmente adottate.

- I punti A, B, C e D sono tutti soddisfatti solo quando si utilizzano casse acustiche di piccolissime dimensioni installate lontano dalle pareti. Il che spiega in gran parte il successo che hanno avuto negli ultimi anni questo tipo di sistemi. Un altro motivo del successo delle piccole casse risiede certamente nel loro piccolo ingombro, ma questa non sarebbe ragione sufficiente a giustificare i commenti entusiastici di ascoltatori esperti che mettono in particolare risalto la capacità delle minicasse di "sparire acusticamente alla vista" lasciando il posto alla scena acustica originale.

Peraltro le piccole casse non sono in grado di emettere consistenti e realistici livelli di pressione alle basse frequenze e l'uso di abbinare loro sistemi subwoofer non sembra essere esente da importanti difetti di coerenza di emissione e di naturale sensazione d'ascolto.

- La conclusione è che l'unica tipologia di cassa in grado di soddisfare tutti e quattro i punti elencati, mantenendo al contempo una coerenza di emissione, una estensione della risposta ed una capacità dinamica più che soddisfacenti, sia proprio quella "tipo Delta 4". Il che rende ragione dei giudizi estremamente positivi e lusinghieri espressi da tutti coloro che hanno avuto la possibilità di ascoltarne una implementazione pratica corretta.

Tutte le argomentazioni appena espresse rendono però possibile quantomeno soddisfare i punti A, B e D, anche disponendo dietro alle nostre casse, ove queste avessero dimensioni importanti, un altoparlante capace di emettere verso la parete di fondo (e in fase con l'emissione frontale) i segnali che il grande pannello della cassa tende a trattenere nel suo semispazio anteriore. Quanto al livello cui tale emissione deve avvenire ed alla effettiva relazione di ampiezza fra tutte le costituenti il suo spettro di frequenze, questi dipendono sia dalle caratteristiche della cassa cui il dispositivo venga applicato sia dalla distanza dalla parete posteriore. Non è cosa che un autocostruttore possa affrontare alla leggera...

"...Quanto al progetto delle mie casse... E' ovvio che la filosofia di funzionamento, le ipotesi tecniche, la teoria e le verifiche strumentali costituiscano la base e le fondamenta su cui costruire tutto il progetto e la sua evoluzione fino ad ottenere prestazioni congruenti con il target prefissato e possibilmente senza commettere errori.
Ma la messa a punto finale che prevede la taratura "micrometrica" (mi passi il termine, visto che io sono quello che ha "inventato" la "teoria degli 0,1 dB" http://www.renatogiussani.it/01dB.htm ) della quantità dell'assorbente acustico nei volumi in gioco e dei valori dei componenti del filtro, non può avvenire che ascoltando. Fino a quando la sensazione che il cervello offre al progettista non sia tale da generare il giusto grado di "emozione"... Renato Giussani"

"... Si tratta di un cinque vie elettriche/sei acustiche in cui i due woofer da 12", equivalenti a uno da 18", vengono alimentati con due filtri uguali ma avendo distanze diverse dal pavimento si interfacciano in maniera differente con l'ambiente. In pratica dal punto di vista acustico si comportano come se fossero due componenti diversi. Diciamo che equivalgono un po' alle sei vie del modello NPS 1000 che è il più grande che ho in produzione. La sezione dei medio-alti è interamente isodinamica planare per avere una maggior uniformità di funzionamento e timbrica tra le varie vie, gli altoparlanti utilizzati sono i Bohlender Grabner (2 medio-bassi planari Neo 10, 1 medio planare Neo 8 PDR e 1 tweeter planare Neo 3 PDR con magneti in neodimio e funzionamento "push-pull"). Ho scelto questi elementi perché li ho trovati molto validi. I due woofer da 12" sono dei GR "Rubber Surround". Come consigliato dal costruttore, i planari hanno un carico posteriore per poter sopportare più potenza e avere un'emissione monopolare invece che bipolare. In tal modo si ottiene una coerenza di emissione con i woofer eliminando la condizione che si verifica con i diffusori elettrostatici ibridi in cui il woofer ha un'emissione monopolare omnidirezionale mentre la parte superiore emette bipolarmente. In sistemi così configurati talvolta si avverte lo stacco tra le due porzioni rendendo critica l'ambientazione, che è invece più facile nei modelli integralmente monopolari come le 4 R10/HD. Il risultato sonoro è molto simile a quello di una cassa elettrostatica a banda intera ma con il vantaggio di emettere delle frequenze basse più "punchy" e robuste. Come in tutti i diffusori a forte sviluppo verticale c'è la differenziazione dello spettro emesso dalle diverse quote e quindi si crea una vera dimensione verticale già decisa a livello di progetto.
L'ottenimento di una trasparenza molto buona è l'obiettivo sul quale abbiamo puntato di più perché è quella che si può apprezzare in misura maggiore, indipendentemente dall'ambiente. Tale risultato è stato conseguito con un'oculata scelta dei trasduttori, dal loro utilizzo, dal montaggio su un piccolo pannello di circa 16,6 cm smussato lateralmente. Ho un po’ ripreso le idee che John Dahlquist aveva messo a frutto con le mitiche DQ 10.
Gli incroci tra i vari driver sono realizzati quasi tutti con filtri del secondo ordine (12 dB/ottava) che, secondo me, offrono il miglior compromesso tra la capacità di tagliare quello che non serve e l'ottenimento di una pendenza sufficientemente dolce da livellare eventuali variazioni dovute a tolleranze. Alle stesse motivazioni è dovuta la scelta di caricare i woofer in cassa chiusa in quanto si ottiene una pendenza di 12 dB/ottava, sufficiente per non sollecitare eccessivamente l'altoparlante alle frequenze più profonde e nello stesso tempo avere un'attenuazione graduale. Nel filtro crossover non sono utilizzati condensatori elettrolitici ma in poliestere, i quali assicurano una maggior costanza di prestazioni nel tempo..."