S
arà capitato a molti di leggere quanto i segnali audio prossimi ad una determinata frequenza (circa 60 Hz) possano causare problemi come rumble, ronzio, ecc., e di come si adotti tutta una serie di soluzioni per eliminarli (filtri passa-alto, sub-filter, antirum- ble, ecc.).
Il progetto di una unità subwoofer po
trà quindi sembrare un controsenso dal momento che, alla luce di quanto espo
sto, un tale sistema amplifica proprio quei segnali che con tanta fatica si tenta di eliminare. È senz’altro vero che la banda di frequenza che va dai 20 Hz a circa 60 Hz è suscettibile di questi fe
nomeni aleatori, e in definitiva vulne
rabile a tutte le risonanze indesiderate che possono presentarsi lungo la catena audio, ma è altrettanto vero che molte delle incisioni più moderne spesso con
tengono importanti informazioni musi
cali proprio a questi livelli di frequenza (incisioni ad alta dinamica). In modo particolare, con l’avvento del CD, si è creato il problema opposto, riprodurre cioè le frequenze molto basse a livelli corretti. Quasi tutti i diffusori, infatti, denotano una carenza nella risposta al di sotto dei 60 Hz e in ogni caso, la risposta stessa a queste frequenze è su
bordinata al livello di emissione del si
stema completo: i subwoofer passivi, peraltro, si limitano a riprodurre tutta la gamma bassa ad un livello acustico appena superiore al normale, influen
zando la risposta complessiva dell’inte
ro impianto. Un’unità attiva, invece, in
tegra i diffusori principali operando nella ristrettissima gamma nella quale questi sono in qualche modo carenti e soprattutto offre la possibilità di inter
venire sia sul livello si emissione che sul
la frequenza di taglio. È inoltre ipotiz
zabile, e decisamente elegante, la solu
zione di abbinare tale sistema a due dif
fusori satelliti di piccole dimensioni, e quindi più facilmente collocabili nel
l’ambiente di ascolto.
A questo punto, un’importante precisa
zione: è assolutamente impensabile l’in
serimento di tale sistema negli impianti mediocri; tutti i difetti elencati in pre
cedenza, infatti, verrebbero debitamen
te amplificati e portati ad un livello so
noro di tutto rispetto, con le immagi
nabili conseguenze. Con sistemi di qua
lità, per contro, il nostro circuito con
sente una riproduzione dei contenuti di elevato realismo e definizione.
InTeoria
Il principio di funzionamento è presso
ché simile alla multiamplificazione, tecnica che tutt’ora sta dando notevoli risultati con unanimi consensi. Il circui
to presentato riguarda il solo stadio dei filtri, e può essere applicato direttamen
te a un finale di potenza commerciale o autocostruito. Innanzitutto un po’ di teoria: è stato da più parti confermato che le frequenze più alte contengono un elevato numero di informazioni circa la collocazione della sorgente (effetto ste
reofonico), sono quindi più direzionali;
per l’orecchio umano i segnali a fre
quenza molto bassa perdono questa
ca-92 Progetto n. 1 1988
ALTA FEDELTÀ
Figura la. Schema elettrico dell'unità subwoofer.
Figura Ib. Sezione alimentatrice.
Progetto n.1 1988 93
ALTA FEDELTÀ
Figura 2. Circuito stampato. Scala 1:1.
rattenstica di direzionalità e di conse
guenza viene meno anche l’effetto ste
reofonico. Nel nostro caso, quindi, sarà necessario un solo canale che tenga conto dei contributi dei canali destro e sinistro del sistema audio: in altre paro
le, a queste frequenze i segnali sono tra loro in fase, e quindi la riproduzione praticamente mono.
A questo scopo serve lo stadio somma- tore che segue ai due separatori di in
gresso IC1 e IC2: questi ultimi garanti
scono un perfetto accoppiamento anche con preamplificatori a elevata impe
denza di uscita, mentre la somma dei segnali di ingresso avviene in propor
zione all’entità degli stessi mediante la prima metà di IC3 collegata come sommatore invertente. La seconda me
tà di IC3 realizza un filtro passa-alto con pendenza di 12dB/ottava accorda
to a 20 Hz, utile per evitare l’amplifica
zione di frequenze subsoniche, dannose per il sistema di altoparlanti e ininfluen
ti per quanto riguarda la riproduzione musicale. Il cuore del circuito è rappre
sentato dalla prima metà di IC4 che opera come filtro passa-basso con pen
denza pari a 12dB/ottava e frequenza di taglio regolabile, tramite il poten
ziometro doppio PI, tra 40 Hz e 170 Hz circa.
In un primo momento si era optato per un filtro con pendenza di 6dB/ottava in
IN(R)
OUT SUB
Figura 3. Disposizione dei componenti sul circuito stampato del sub woofer.
PI
] P2
94 Progetto n. 1 1988
ALTA FEDELTÀ
quanto più "musicale": a questi livelli di frequenza, però, si è rilevato che pen
denze troppo blande portano a un aumento del livello di emissione in cor
rispondenza dei picchi del segnale in quanto woofer e sub-woofer operano contemporaneamente allo stesso livello.
La seconda metà di IC4 è connessa co
me voltage follower, per non caricare l’uscita del filtro, consentendo anche l’inserimento di un controllo di livello.
A proposito di quest’ultimo, è possibile utilizzare, in sostituzione del potenzio
metro, una rete di resistori commutata in modo da avere una sorta di scala graduata in dB.
In Pratica
Lo schema, come si è visto, è sostan
zialmente molto semplice: ciononostan
te qualsiasi leggerezza nella sua realiz
zazione può essere fonte di noie e mal
funzionamenti. Da un’analisi del circui
to stampato si potranno notare i ritorni di massa singoli per ogni stadio e facen
ti capo a un solo punto: il circuito è quindi esente da ronzìi indotti e mag
giormente stabile (immaginate l’effetto del ronzio a 50 Hz su tale circuito?) Si è optato anche per l’impiego di
resi-Elenco Componenti
Alimentatore
CIO, CI 1: 2200 pF 25 VI C12, C13: 10 MF25 Vi
C14-FC21: già montati sullo stadio filtri
D1^D4: 1N4001 IC5: 7815 IC6: 7915
stori a bassa tolleranza (1%) e conden
satori di pari qualità per ottenere un’al
ta ripetibilità dei risultati: molto spesso, infatti, si dimentica che le prestazioni di un elemento della catena Hi-Fi sono de
terminate in maniera rilevante anche dal tipo di componenti passivi utilizza
ti. Ogni integrato è protetto contro l’in
sorgere di oscillazioni indesiderate dalla presenza dei condensatori di disaccop
piamento (CI4 4- C21) sui due rami del
l’alimentazione, ovviamente duale. Un alimentatore idoneo è riportato in figu
ra.
Come prima accennato, lo stadio va
in-Elenco Componenti
Unità di Base Semiconduttori IC1, IC2: TL081 IC3, IC4: TL082 Resistori (1/4 W, 1%) RI, R2, R6: 100 kQ
serito a valle del preamplificatore, pre
levando il segnale da quest’ultimo, o, nel caso di ampli integrato, dalla sua sezione pre: l’uscita piloterà diretta- mente il finale di potenza monofonico.
Per il cablaggio conviene rifarsi allo schema illustrato per evitare che una fi
latura di massa non curata pregiudichi il risultato finale: notare che esiste un’unico collegamento al mobiletto me
tallico, facente capo alla massa dell’a
limentatore.
Due parole sull'amplificatore e il diffu
sore: per quanto riguarda il primo, deve essere in grado di pilotare anche il più scalcinato degli altoparlanti. Non im
porta tanto la risposta in frequenza, quanto la dinamica che è in grado di offrire: l’autocostruzione è forse la scel
ta più economica e gratificante, anche se qualunque finale commerciale ade
guato darà ottimi risultati; appare più critica la scelta del diffusore: probabil
mente l’acquisto di un componente fini
to sarà la scelta obbligata: ne esistono di varie marche e prezzo.
Nel caso si acquisti un modello espres
samente progettato per funzionare con una ben determinata coppia di diffuso
ri, si tengano ben presenti le caratteri
stiche dello stesso e eventualmente se ne valuti un possibile adattamento col si
stema di altoparlanti in possesso: in qualsiasi caso si potrà fare a meno del filtro passa-basso passivo, che verrà eliminato. Potrà essere utile anche, in sede di ascolto, invertire la polarità del diffusore per valutare la situazione acu
sticamente più corretta. ■
Leggete apag. 52 Le istruzioni per richiedere
ilcircuitostampato.
Cod.PI 89 Prezzo L.15.000
Progetto n. 1 1988 95
GUIDA PRATICA