Claudio Gandolfi - MDD (Multi Delays Diffraction)
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2020 09 14
Domanda. Dato che il "calcolo delle lunghezze delle guide d'onda con la stessa formula usata nel calcolo delle frequenze delle note musicali, le risonanze delle guide d'onda sono distribuite in modo omogeneo nell'arco di un'ottava" al variare dell'altoparlante non dovrebbe variare la lunghezza e dimensione delle guide d'onda ma solo le dimensioni della cassa, giusto?
Risposta. Giusto. Le lunghezze usate nel progetto MDD3FE25d possono essere usate nel progetto MDDHX135 e viceversa. Le lunghezza possono essere aumentate o diminuite in scala. Maggiore è la lunghezza massima del carico acustico posteriore MDDBL e più si estende la risposta in frequenza verso il basso. Maggiore è la lunghezza massima del carico acustico anteriore MDDFL e più si estende l'intervallo dei ritardi anche sulle alte frequenze evitando che per l'effetto Haas (5-40 msec) un singolo suono sia percepito duplicato. Il carico acustico posteriore MDDBL nei progetti MDD ha la sezione totale delle guide simile all’area del cono dell’altoparlante. Con altoparlanti più grandi si può aumentare il numero delle guide d’onda o la sezione delle guide o entrambi. In ogni caso le guide sono montate su una camera di compressione a tenuta d’aria.Il carico acustico anteriore MDDFL nei progetti MDD per avere un’emissione omnidirezionale alle alte frequenze non può utilizzare guide con un diametro maggiore di 20 - 25 mm. Con altoparlanti Full-Range di dimensioni maggiori di 3” aumenta eccessivamente il numero di guide necessarie per una sezione totale simile a quella dell’altoparlante. Le alte frequenze sono emesse nella zona centrale del cono e sono direttive, è possibile montare il carico acustico frontale MDDFL 10-20 mm sopra l’altoparlante senza camera di compressione (progetto MDDHX135).
Question. Since the "calculation of the lengths of the waveguides with the same formula used in the calculation of the frequencies of musical notes, the resonances of the waveguides are homogeneously distributed over an octave" as the speaker varies it shouldn't vary the length and size of the waveguides but only the size of the case, right?
Answer. Quite right. The lengths used in the MDD3FE25d project can be used in the MDDHX135 project and vice versa. Lengths can be scaled up or down. The greater the maximum length of the MDDBL rear acoustic load the more the frequency response extends downwards. The greater the maximum length of the front MDDFL acoustic load, the more the delay interval is extended also on high frequencies avoiding that a single sound is perceived as duplicated due to the Haas effect (5-40 msec). The MDDBL rear acoustic load in MDD projects has the total section of the guides similar to the area of the speaker cone. With larger speakers you can increase the number of waveguides or the section of the guides or both. In any case, the guides are mounted on an airtight compression chamber.In order to have an omnidirectional emission at high frequencies, the MDDFL front acoustic load in MDD projects cannot use guides with a diameter greater than 20 - 25 mm. With Full-Range speakers larger than 3 ", the number of guides required for a total section similar to that of the speaker increases excessively. The high frequencies are emitted in the central area of the cone and are directives, it is possible to mount the front acoustic load MDDFL 10-20 mm above the loudspeaker without compression chamber (project MDDHX135).
2020 08 23
Domanda.. Ho letto la tua pubblicazione sul sistema di tubi che hai dimostrato sul tuo sito web. Sono interessato a questo sistema e vorrei sapere se hai fatto delle realizzazioni basate su un full range di 20 cm.
Risposta. Il full range più grande testato ha un diametro di 15 cm (Ciare HX135). Pagina MDDHX135. L'effetto MDD dipende fortemente dal carico acustico fontale, sospeso sopra l'unità. I migliori risultati si ottengono con una lunghezza massima superiore a 1000 mm. Il carico acustico posteriore può essere sostituito con una sospenzsione pneumatica, un reflex o un cabinet TL.
Question. I’ve read your publication about the tubes system that you demonstrated on your website. I’m interested by this system and I would like to know if you did some realizations based on a fullrange 20cm.
Answer. The bigger Full Range tested is a 15 cm diameter (Ciare HX135). Page MDDHX135. The MDD effect depend strongly from fontal acoustic load, suspended above the drive. Best result are obtained with a max length over 1000 mm. The back acoustic load can be replaced with sealed box, reflex or TL cabinet.
Domanda: L'argomento per me è che esiste una connessione tra il diametro dei tubi e la frequenza che suonano. Ad esempio posso allestire un range di tubi da 25mm e quello più alto da 40mm ...... cosa ne pensate?
Risposta. MDD è un progetto sviluppato nel dominio del tempo, i ritardi sono più importanti rispetto alle frequenze di risonanza. Un tubo di diametro maggiore trasferisce più energia acustica dal driver all'esterno del tubo più piccolo, questo modifica la distribuzione dell'energia delle onde sonore secondarie. Ad alta frequenza, aumentare il diametro aumenta anche la frazione dell'energia sonora inviata al soffitto. Le risonanze dei tubi dipendono principalmente dalla loro lunghezza. I progetti MDD con una distribuzione uniforme dei ritardi hanno anche una risposta in frequenza regolare.
Question. The topic for me is is there any connection between the diameter of the tubes and the frequency they play. For example, I can set up a range of tubes of 25mm and the tallest one with 40mm......what do you think?
Answer. MDD is a project developed in the time domain, the delays are more important than the resonant frequencies A bigger diameter tube transfer more acoustic energy from driver to extern of smaller tube, this changes the energy distribution of the secondary sound waves. At high frequency, Increase diameter also increase fraction of sound energy send to ceiling. The tubes resonances depend mostly from their length. The MDD projects with a uniform delays distribution there are also a regular frequency response.
Domanda. Esiste una correlazione tra il volume d'aria all'interno del tubo e l'impedenza dell'altoparlante?
Risposta. No. Applico solo una semplice regol
Answer. la somma dell'area delle sezioni dei tubi è circa l'area del cono dell'altoparlante. Il peso dell'aria all'interno del tubo aumenta la massa mobile e fa diminuire la fequenza di risonanza del sistema.
Question. Is there any correlation between the volume of air inside the tube and the impedance of the speaker?
Answer. No. I apply only a simple rule: the sum of tubes sections area is about the cone loudspeaker area. The weight of the air inside the tube increases the mobile mass and decreases the resonance frequency of the system.
Domanda. Hai detto che sono in grado di suonare 3 ottave, conoscendo i principi del sistema TL e del carico della tromba posteriore, presumo che sia una tromba modulata.
Risposta. Il carico acustico frontale MDD23FL7 ha risonanze distribuite su tre ottave perché progettato per avere ritardi da 1 a 5 msec. Con il carico acustico posteriore MDD21BL7 la risposta in frequenza si estende su tutta la gamma dell'altoparlante.
Question. You’ve said they are able to play 3 octaves, knowing the principles of TL system and back horn load, I assume the fact that it’s a modulated horn.
Answer. The front acoustic load MDD23FL7 has resonances distributed over three octaves because it is designed to have delays from 1 to 5 msec. With back acoustic load MDD21BL7 the frequency response is extended over the entire range of the loudspeaker.
Domanda. La forma dell'estremità del tubo ha qualche incidenza sulla diffrazione?
Risposta. L'influenza è marginale. A 10 KHz la lunghezza d'onda è 34 mm, qualsiasi struttura più piccola della lunghezza d'onda ha un'influenza marginale sulla modalità diffrazione.
Question. Does the form of The end of the tube have any incidence on diffraction?
Answer. The infuence is marginal. At 10 KHz the wave legth is 34 mm, any structure smaller of wavelegth has a marginal influence over diffraction mode.
Domanda. Al di sotto di 80 Hz il condotto dell'aria di una custodia bass reflex può svolgere il suo ruolo. Hai qualche sperimentazione sotto i 100 Hz?
Risposta. La risposta dei bassi dipende dalla lunghezza massima dei tubi sul carico acustico posteriore. I risultati dei test sono 40 Hz con Lmax = 2000 mm, 80 Hz con Lmax = 1000 mm.
Question. Below 80hz the air duct of a bass reflex enclosure can play its role. Do you have any experimentation below 100hz?
Answer. The bass response depending from maximum length tubes on back acoustic load. The tests results are 40 Hz with Lmax = 2000 mm, 80 Hz with Lmax = 1000 mm.
2019 10 23
Domanda. Tutte le realizzazioni utilizzano un Faital Pro 3FE25. Dato che abbiamo un Philips 70800 M4 ... gli stessi progetti possono "trasferirsi" a questo AP, pur con misure e caratteristiche diverse? Di questo AP Philips non conosco le misure T/S.
Risposta. Ho usato gli altoparlanti 3FE25 in tutti i progetti perché ne ho a disposizione un certo numero. Ho ancora dei test con forme diverse delle guide d'onda e non mi voglio complicare l'interpretazione dei risultati con la variante altoparlanti. A mio parere tutti gli altoparlanti larga banda possono essere utilizzati. Si tratta di caricarli alle basse frequenze con linee di trasmissione multiple e generare onde sonore secondarie ritardate e coerenti sfruttando la diffrazione. La distribuzione delle lunghezze è stata calcolata da una serie logaritmica per non avere mai distanze uguali fra due fori di uscita e ridurre la probabilità di generare suoni sibilanti. Ottimizzata la riproduzione delle frequenze medio-alte (scopo della tecnologia MDD) per i bassi ho riscontrata la seguente regola empirica. Il massimo dell'impedenza (in relazione con l'estensione dei bassi) è alla frequenza f = Vs / (Lmax * 4), Vs è la velocità del suono, Lmax la lunghezza della guida d'onda più lunga. Con una lunghezza massima di un metro si ha il picco a circa 80 Hz, con 1,4 m si hanno 65 Hz, con 2 m si hanno 40 Hz. Aumentando troppo la lunghezza esiste il rischio di spostare al di sopra delle orecchie dell'ascoltatore l'energia emessa alle alte frequenze. Sempre empiricamente ho riscontrato che se la lunghezza minima delle guide d'onda e la metà della massima, il picco dell'impedenza relativo a λ 3/4 è smorzato dalle risonanze a λ /2 relativi alle guide d'onda aperte. Un ulteriore riduzione dei picchi dell'impedenza la si può ottenere con una minima quantità di materiale smorzante o aumentando il numero delle guide d'onda. Prima di utilizzare i parametri T/S dovrei realizzare un simulatore per la tecnologia MDD.
Question. All realizations use a Faital Pro 3FE25. Since we have a Philips 70800 M4 ... can the same projects "move" to this AP, even with different sizes and characteristics? I do not know the T / S measurements of this AP Philips.
Answer. I used 3FE25 speakers in all projects because I have a number of them available. I still have tests with different shapes of waveguides and I don't want to complicate the interpretation of the results with the speaker variant. In my opinion all broadband speakers can be used. It involves loading them at low frequencies with multiple transmission lines and generating delayed and consistent secondary sound waves using diffraction. The length distribution was calculated from a logarithmic series to never have equal distances between two exit holes and reduce the probability of generating hissing sounds. Optimized the reproduction of medium-high frequencies (purpose of MDD technology) for the bass I found the following rule of thumb. The maximum impedance (in relation to the bass extension) is at the frequency f = Vs / (Lmax * 4), Vs is the speed of sound, Lmax the length of the longest waveguide. With a maximum length of one meter, the peak is around 80 Hz, with 1.4 m you have 65 Hz, with 2 m you have 40 Hz. Increasing the length too much there is the risk of moving over the ears of the listener the energy emitted at high frequencies. Always empirically I found that if the minimum length of the waveguides is half of the maximum, the peak of the impedance relative to λ 3/4 is damped by the λ / 2 resonances relative to the open waveguides. A further reduction in the impedance peaks can be obtained with a minimum quantity of damping material or by increasing the number of waveguides. Before using the T / S parameters I should create a simulator for MDD technology.
Domanda. Vorremmo partire dalla realizzazione di due 66c9, economici e consentono di migliorare l'abilità manuale.
Risposta. Il progetto 66c9 è senz'altro il più economico e il più facile da adattare ad altoparlanti di sezione diversa. Ha incorporato lo smorzamento realizzato con l'energia dissipata dalla deformazione della carta. Il limite maggiore di questo progetto è la basso livello massimo di pressione acustica (80 dB), nel momento in cui una parte delle guide d'onda in carta supera il limite di linearità della deformazione causata dalla pressione sonora la distorsione aumenta molto rapidamente. Il progetto 66c9 è comunque adatto a una prima valutazione della tecnologia MDD applicata ad un specifico altoparlante.
Question. We would like to start with the creation of two 66c9s, which are cheap and allow us to improve manual dexterity.
Answer. The 66c9 project is certainly the most economical and the easiest to adapt to speakers of different section. It has incorporated the damping realized with the energy dissipated by the deformation of the paper. The major limitation of this project is the low maximum sound pressure level (80 dB), when a part of the paper waveguides exceeds the linearity limit of the deformation caused by the sound pressure, the distortion increases very quickly. The 66c9 project is however suitable for a first evaluation of the MDD technology applied to a specific loudspeaker.
Domanda. Diminuire o aumentare il numero di guide d'onda cosa comporta?
Risposta. Il grafico che evidenzia l'effetto del numero delle guide d'onda è quello dell'impedenza. Guide d'onda rigide possono entrare in risonanza a determinate frequenze, si possono vedere questi picchi nel progetto 34c9. Ci sono evidenti 9 picchi a frequenze distanziate di 1/9 di ottava circa e con una larghezza di circa 1/18 di ottava. Picchi così ravvicinati sono caratteristici dei diffusori e producono un effetto ridotto ascoltando in un ambiente domestico, per l’introduzione di ulteriori elementi smorzanti. Volendo eliminare i picchi già nelle casse acustiche si può procedere in due modi. 1 - Aumentare il numero delle guide d'onda come fatto nel progetto 54m42 con picchi distanti 1/42 di ottava, singoli picchi si sovrappongono e l'andamento dell'impedenza è più regolare. 2 - Introdurre materiale smorzante come fatto con i cubetti di gommapiuma nel progetto 34c9, il singolo picco si riduce e si allarga andando a sovrapporsi parzialmente con quelli adiacenti. Nel progetto 66c9 lo smorzamento è realizzato con l'energia dissipata dalla deformazione della carta.
Question. Decrease or increase the number of waveguides what does it involve?
Answer. The graph showing the effect of the number of waveguides is that of impedance. Rigid wave guides can resonate at certain frequencies, you can see these peaks in the 34c9 project. There are obvious 9 peaks at frequencies spaced about 1/9 of an octave and with a width of about 1/18 of an octave. So close peaks are characteristic of the speakers and produce a reduced effect by listening in a domestic environment, for the introduction of additional damping elements. If you want to eliminate the peaks already in the loudspeakers, you can proceed in two ways. 1 - Increase the number of waveguides as done in the 54m42 project with peaks 1/42 of an octave, single peaks overlap and the impedance trend is more regular. 2 - Introduce damping material as done with the foam rubber cubes in the 34c9 project, the single peak is reduced and widens going to partially overlap with the adjacent ones. In the 66c9 project the damping is realized with the energy dissipated by the paper deformation.
Domanda. Si potrebbe migliorare l'estensione delle basse frequenze adottando per la parte posteriore dell'AP una linea di trasmissione (che fungerebbe da base più stabile per l'AP) andando ad applicare al cabinet caricato in linea di trasmissione la staffa metallica in modo da consentire alla canne di diffrazione di oscillare.
Risposta. Per il momento ho ancora cose da chiarire con il solo caricamento frontale ed evito di aggiungere anche guide d'onda posteriori. Se avete tempo e possibilità di fare prove fatemi sapere i risultati.
Question. The extension of the low frequencies could be improved by adopting for the rear part of the AP a transmission line (which would act as a more stable base for the AP) by applying the metal bracket to the cabinet loaded in the transmission line. to allow the diffraction rods to oscillate.
Answer. For the moment I still have things to clarify with just front loading and I avoid adding back waveguides. If you have time and chances to do tests let me know the results.
Domanda. Si potrebbe adottare il progetto 665g che ha una sola guida d'onda collocando alle spalle dell'AP un altro tubo (magari curvato più volte per contenerne la dimensione in altezza) per creare una linea di trasmissione per esaltare i bassi?
Risposta. Il funzionamento del progetto 665g è più complesso rispetto della tecnologia MDD. Nella tecnologia MDD con guide rigide, interagiscono: la diffrazione acustica, e le risonanze dell'aria all'interno della guida d'onda. Nel progetto 665g è importante anche la deformazione della sezione causato dalla pressione delle onde sonore che viaggiano all'interno della guida d'onda. La guida posteriore aggiunge un'ulteriore complicazione. Le curve potrebbero vanificare la coerenza fra emissione primaria (lato posteriore dell'altoparlante) e secondaria (deformazione del tubo + diffrazione fori guida frontale). Con uno studio approfondito il progetto 665g (o anche 621g) è adatto a migliorare (con una spesa in materiali minima) la riproduzione audio dell'eletttronica di consumo (TV, PC, smartphone). (2020 01 20) Con il progetto 22C71L8 ho applicato la tecnologia MDD anche al lato posteriore. SI ottiene l'incremento dei bassi desiderato.
Question. Could the 665g project be adopted that has only one waveguide by placing another pipe (perhaps curved several times to contain its height) behind the AP to create a transmission line to enhance the bass?
Answer. The operation of the 665g project is more complex than MDD technology. In MDD technology with rigid guides, they interact: acoustic diffraction, and air resonances inside the waveguide. In the 665g project the section deformation caused by the pressure of the sound waves traveling inside the waveguide is also important. The rear guide adds a further complication. The curves could nullify the coherence between primary emission (back side of the speaker) and secondary (pipe deformation + front guide diffraction holes). With an in-depth study the 665g project (or even 621g) is suitable to improve (with a minimal material expense) the audio reproduction of the consumer electronical device (TV, PC, smartphone). (2020 01 20) With the 22C71L8 project I also applied the MDD technology to the back side. The desired bass boost is obtained.
2020 01 18
Domanda. ... non mi è chiaro se l'emissione ritardata genera dei fronti d'onda circolari o vi è un specifica direttività in quanto alcuni tubi (i più corti) verranno schermati dai contigui seppure su frequenze alte viste le dimensioni in gioco.
Risposta. Nel progetto 22C7 le riflessioni in prossimità dell'uscita delle guide d'onda più corte generano fenomeni di direttività orizzontale per frequenze superiori a circa 10 KHz, la lunghezza d’onda è 3,4 cm e il diametro delle guide d’onda è 2,5 cm. Nel caso peggiore, la guida d’onda più corta, si ha un angolo libero di 180 gradi. Per la seconda guida d’onda l’angolo aumenta a 240 gradi (180 + 60), per la terza 300 gradi (360-60), per la quarta 240 gradi, per la quinta e la sesta un angolo libero maggiore di 300 gradi. La settima guida d’onda si hanno 360 gradi. Ho posizionato le guide d’onda più corte verso l’ascoltatore per inviare i fronti riflessi verso di esso, lo scopo è compensare parzialmente il calo che si rileva alle alte frequenze. Si tratta di un effetto che non riesco a percepire all’ascolto. Spostandosi nella stanza si ha sempre un ascolto di ottima qualità, non si è vincolati al vertice del triangolo con alla base i diffusori. Lo spostamento dell’ascoltatore influenza solo la percezione del posizionamento dello strumento ma non il suo spettro sonoro. Non ho al momento la possibilità di fare misure affidabili sulla dispersione angolare. La risposte in frequenze pubblicate sono state misurate con il microfono su tavolo di fronte al monitor, una posizione che evidenzia eventuali fenomeni di direttività.
Question. ... it is not clear to me if the delayed emission generates circular wave fronts or there is a specific directivity in that some tubes (the shortest ones) will be shielded from the contiguous ones even if on high frequencies considering the dimensions involved.
Answer. In the 22C7 project the reflections near the output of the shorter waveguides generate horizontal directivity phenomena for frequencies greater than about 10 KHz, the wavelength is 3.4 cm and the diameter of the waveguides is 2.5 cm. In the worst case, the shortest waveguide has a free angle of 180 degrees. For the second waveguide the angle increases to 240 degrees (180 + 60), for the third 300 degrees (360-60), for the fourth 240 degrees, for the fifth and sixth a free angle greater than 300 degrees . The seventh waveguide is 360 degrees. I positioned the shorter waveguides towards the listener to send the reflected fronts towards it, the aim is to partially compensate for the drop that occurs at high frequencies. This is an effect that I cannot perceive when listening. Moving around the room you always have excellent quality listening, you are not tied to the top of the triangle with the speakers at the base. The movement of the listener affects only the perception of the positioning of the instrument but not its sound spectrum. I currently do not have the opportunity to make reliable measurements on angular dispersion. The responses in published frequencies were measured with the microphone on the table in front of the monitor, a position that highlights any directivity phenomena.
2020 01 20
Domanda. L'altoparlante full-range di tipo MDD può essere utilizzato in un bagagliaio di un'auto? Le aperture sarebbero posizionate sopra i sedili posteriori.
Risposta. Per chi volesse provare la tecnologia MDD nell’auto un punto di partenza può essere quello nel disegno. La struttura è la stessa del progetto 22C71L8. Un box chiuso contiene l’altoparlante FR. Il box è montato sotto il pannello del bagagliaio. Le guide d’onda frontali in pvc rigido escono direttamente nell’abitacolo attraverso fori nel pannello. Le guaine spiralate posteriori escono dal box, possono fare le curve necessarie all’interno del bagagliaio e uscire nell’abitacolo attraverso fori nel pannello.
Question. Can the full-range MDD-type speaker be used in a car trunk? The openings would be positioned above the rear seats.
Answer. For those wishing to test MDD technology in the car, a starting point can be the one in the drawing. The structure is the same as in the 22C71L8 project. A closed box contains the FR speaker. The box is mounted under the trunk panel. The frontal waveguides in rigid PVC exit directly into the passenger compartment through holes in the panel. The rear spiral sheaths come out of the box, can make the necessary curves inside the trunk and exit into the passenger compartment through holes in the panel.
Domanda. Si può applicare la tecnologia MDD a un tweeter?
Risposta. Per chi volesse provare la tecnologia MDD su sistemi a più vie ripropongo un mio disegno di una possibile configurazione a due vie. Le guide d’onda verticali (12) montate davanti al tweeter (5) rendono l’altoparlante omnidirezionale sul piano orizzontale. Una possibile complicazione potrebbe essere creata da un posizionamento troppo in alto che invia l’energia delle alte frequenze sopra la testa dell’ascoltatore. Una condizione da testare (non ho tweeter a disposizione) è la possibile mancanza di emissione primaria posteriore. Si potrebbe ovviare praticando fori alla base delle guide d’onda, verrebbe emessa un’onda primaria in fase con le onde ritardate. Visti i tempi e i costi della stampa 3D farei prima prove con tubi in pvc rigido.
Question. Can MDD technology be applied to a tweeter?
Answer. For those wishing to try the MDD technology on multi-way systems, I propose a drawing of a possible two-way configuration. The vertical waveguides (12) mounted in front of the tweeter (5) make the speaker omnidirectional on the horizontal plane. A possible complication could be created by positioning too high that sends the energy of the high frequencies above the listener's head. One condition to be tested (I have no tweeter available) is the possible lack of rear primary emission. It could be avoided by making holes at the base of the waveguides, a primary wave in phase with delayed waves would be emitted. Given the times and costs of 3D printing, I would first test with rigid PVC pipes.