Subwoofer: come funziona, utilizzo e installazione

Negli ultimi anni, con la riduzione dei prezzi e l’aumento delle vendite on-line, abbiamo potuto assistere a una esponenziale diffusione di impianti Home Theater con subwoofer. Questi sistemi vengono normalmente associati ad apparecchi televisivi di grandi dimensioni a schermo piatto, che, se collegati opportunamente a un buon impianto audio, sono in grado di riprodurre in ambiente domestico sensazioni molto simili a quelle fornite dai grandi impianti surround delle sale cinematografiche.

 

Subwoofer Earthquake
Subwoofer Earthquake

 

Per poter gestire efficacemente i complessi effetti sonori dei moderni Home Theater è fondamentale disporre di diffusori progettati per riprodurre in modo realistico le basse frequenze, i subwoofers. La risposta in frequenza tipica di un subwoofer di tipo commerciale va infatti da circa 20 Hz, che è considerato il limite inferiore di frequenze udibili dall’orecchio umano, fino a un massimo di circa 200 Hz.

I subwoofers utilizzati in esibizioni dal vivo coprono invece le frequenze da 20 Hz a 100 Hz. Mentre quelli installati nelle sale cinematografiche che utilizzano il sistema THX hanno un range di 20 Hz – 80 Hz.

Lo scopo dei subwoofers è quello di incrementare verso il basso la gamma di frequenze riproducibili. In un impianto correttamente impostato, l’emissione sonora di un subwoofer non dovrebbe mai sovrapporsi alle frequenze dei diffusori principali, restando quindi indicativamente in un range di frequenze compreso tra 20 Hz e circa 80 Hz.

 

Diffusione del subwoofer

I subwoofers sono un’invenzione relativamente recente. I primi modelli furono sviluppati negli Stati Uniti a partire dagli anni ’60 per migliorare la risposta in frequenza verso il basso degli impianti stereo dell’epoca, che normalmente erano costituiti da un giradischi ad alta fedeltà, un amplificatore e due casse. Una maggiore diffusione iniziò a partire dagli anni ’70 con l’introduzione dei primi effetti surround nei film e nelle sale cinematografiche, che costituì la premessa all’installazione dei subwoofers anche in ambiente domestico.

Un ulteriore sviluppo vi fu in seguito negli anni ’80 con l’avvento dei supporti digitali, come ad esempio i CD, che non presentavano alcuna limitazione nella registrazione e successiva riproduzione delle basse frequenze. Uno dei limiti dei giradischi e dei supporti analogici era infatti la registrazione delle basse frequenze e l’inserimento nell’audio di complessi effetti speciali, impossibili da includere nel semplice solco di un vinile.

 

Subwoofer Canton
Subwoofer Canton

 

Con l’avvento dei dispositivi digitali divenne molto più facile introdurre effetti vari e suoni di bassa frequenza in ogni genere di registrazione audio. Di conseguenza fu necessario disporre di sistemi HiFi avanzati completati da potenti subwoofers più efficienti e a costi abbordabili anche per il comune audiofilo. La diffusione dei subwoofers aumentò molto nei piccoli impianti domestici in seguito alla diffusione del DVD contenente delle tracce audio con effetti surround e con un canale audio specifico per gli effetti a bassa frequenza chiamato LFE. Dagli anni 2000 in poi l’utilizzo dei subwoofers divenne diffusissimo ovunque, nelle esibizioni dal vivo, nelle sale cinematografiche, e in qualsiasi impianto domestico Home Theater.

 

Breve storia del subwoofer

Il primo brevetto relativo al subwoofer fu registrato in California nel 1964 da Raymond Dones e riguardava un dispositivo collegabile agli impianti stereofonici dell’epoca in grado di emettere basse frequenze in modalità omnidirezionale. Il subwoofer di Dones era in grado di riprodurre frequenze fino a 15 Hz senza distorsione e fu venduto negli Stati Uniti con il nome di “The octavium” dai primi anni ’60 fino alla metà degli anni ’70. Questo strumento fu utilizzato da molti musicisti e gruppi, tra in quali Grateful Dead, Point Sisters, Monk Montgomery, Nathan East. Oltre a ciò venne installato in alcuni cinema e teatri per riprodurre film con effetti surround.

Un altro modello di subwoofer progettato e costruito negli anni ’60 fu il Servo Statik 1 della New Technology Enterprises. Questo dispositivo fu disegnato dal fisico Arnold Nudell e dal pilota di linea Cary Christie nel garage di Nudell. In seguito i due trovarono dei finanziatori e fondarono la Infinity, divenuto poi uno tra i più noti e prestigiosi costruttori di diffusori High End.

Sempre negli anni ’60 fu sviluppato un altro modello da Ken Kreisel, presidente della Miller & Kreisel Sound Corporation di Los Angeles. Lo sviluppo di questo subwoofer derivò direttamente dalle richieste dei clienti, che lamentavano la scarsa efficienza dei diffusori alle basse frequenze.

 

Anni ’70

I subwoofers furono utilizzati nelle registrazioni dal vivo a partire dal 1973, quando l’ingegnere del suono Roger Nichols procurò un subwoofer di Kreisel alla Village Recorders per la registrazione dell’album “Pretzel Logic” di Steely Dan. Con l’utilizzo professionale dei subwoofers iniziarono una serie di affinamenti e modifiche, in particolare per quanto riguardava l’impostazione dei crossover e le possibilità di regolazione delle onde sonore.

Una decisiva spinta alla diffusione del subwoofer soprattutto in ambito cinematografico e in seguito anche nell’ambito degli impianti di Home Theater, vi fu con il film Earthquake del 1974, la cui colonna sonora era registrata in “Sensurround” una prima versione di effetto surround multidirezionale. Nei cinema americani vennero installati degli impianti Cerwin Vega con grandi subwoofers e amplificatori da 500 watts regolati direttamente dal segnale audio presente sulla pellicola.

Di questi subwoofer Cerwin Vega, quattro erano posizionati di fronte ai telespettatori, dietro o sotto lo schermo, altri due erano collocati dietro in fondo alla sala su una piattaforma. In questo modo le frequenze da 17Hz a 120 Hz erano diffuse nella sala a 110 – 120 decibels di pressione sonora. Questi effetti acustici contribuirono molto al successo del film e in seguito molti sistemi Sensurround con configurazione a 6 subwoofers vennero installati in diverse sale cinematografiche. Nel 1976 si contavano circa 300 cinema equipaggiati con gli impianti Sensurround Cerwin Vega. Altri celebri film registrati in Sensurround furono Midway del 1976 e Rollercoaster del 1977.

 

Era digitale

Nell’ambito della riproduzione musicale domestica, i subwoofer furono a lungo limitati dalla possibilità dei giradischi analogici di riprodurre le basse frequenze. In alcuni casi le onde sonore a bassa frequenza ed alta pressione sonora potevano anche innescare fastidiose risonanze e distorsioni nella lettura meccanica dei vinili.

Con l’introduzione delle registrazioni digitali su CD e DAT divenne possibile aggiungere una maggiore quantità di basse frequenze alle registrazioni e riprodurle tramite subwoofer senza alcun problema di sorta. I sistemi domestici dotati di subwoofer divennero quindi molto più diffusi e facili da utilizzare grazie ai settaggi e ai collegamenti presenti nei nuovi amplificatori.

 

Come funziona un subwoofer

I subwoofer sono costituiti da un robusto cabinet, normalmente in legno, MDF o materiali analoghi, in grado di resistere alle intense sollecitazioni che derivano dalla riproduzione di frequenze particolarmente basse. Il design può essere di vario tipo, bass-reflex con la classica porta di uscita dell’aria, con radiatori passivi che agiscono in simultanea con il radiatore principale attivo, a sospensione penumatica con cassa completamente chiusa e sigillata, a baffle infinito, subwoofer a tromba e altri. I subwoofer possono essere di tipo passivo, che necessitano quindi di un amplificatore esterno, oppure subwoofer attivi, che posseggono un amplificatore al loro interno e vengono collegati solo all’uscita output dedicata, presente su molti amplificatori.

 

 

Dimensioni

La dimensione standard dei coni (woofers) è normalmente compresa tra 20 cm e 53 cm di diametro. Alcuni modelli meno diffusi utilizzano drivers di dimensioni ancora maggiori, subwoofer costruiti su ordinazione o in serie limitata per utilizzo ad esempio in sale cinematografiche possono avere altoparlanti anche di 60 pollici (152 cm) di diametro. In ogni caso la dimensione minima calcolata per un subwoofer efficace è di circa 10 cm di diametro. I piccoli dispositivi vengono utilizzati normalmente per essere collegati a PC oppure a impianti Home Theater di bassa potenza. La dimensione del cono di un subwoofer è strettamente collegata alle misure del cabinet e viene calcolata matematicamente in modo da fornire le migliori prestazioni indicate in sede di progetto teorico.

I diversi tipi di struttura presentano caratteristiche diverse e vengono scelti in base alle prestazioni che si desidera fornire. Il materiale del cabinet è spesso costituito da MDF ad alta densità, ma esistono subwoofers in OSB, diversi tipi di legno, fibra di vetro, alluminio e altri materiali. A causa dell’alta pressione dell’aria prodotta dalle basse frequenze, il cabinet dev’essere molto robusto e viene rinforzato con una intelaiatura interna che redistribuisce le forti sollecitazioni acustiche.

 

 

I subwoofer di grandi dimensioni e di notevole potenza vengono installati in occasione di esibizioni dal vivo, concerti, potenti impianti da discoteca, sale cinematografiche, etc. Un classico esempio di subwoofer di grandi dimensioni sono gli ElettroVoice MT-4 Bass Cube system, che utilizzano 4 drivers da 45 cm posizionati ai quattro lati di un cabinet in MDF.

 

Subwoofer Electro Voice MTL4
Subwoofer Electro Voice MTL4

Subwoofer a tromba

Un esempio invece di subwoofer che utilizza il design a tromba è il Bassmaxx B-Two, costituito da un driver di 45 cm montato alla base di una tromba di 3,4 metri di lunghezza. I modelli a tromba sono in grado di riprodurre le basse frequenze con maggiore efficienza. Esistono esempi di subwoofer a tromba fissi di grandi dimensioni costruiti in muratura in grado di riprodurre basse frequenze con un’altissima pressione sonora.

 

Subwoofer Bassmaxx a tromba
Subwoofer Bassmaxx a tromba

 

L’output in uscita di un subwoofer può essere incrementato in due modi, aumentando la dimensione del driver oppure aumentandone l’escursione. Una grande escursione della membrana del driver tende tuttavia a produrre una maggiore distorsione, per cui i progettisti cercano sempre di raggiungere un compromesso tra dimensioni, escursione e livello di distorsione.

 

Risposta in frequenza dei subwoofer

La tipica risposta in frequenza dei subwoofers per utilizzo domestico è 20Hz – 200Hz. I dispositivi professionali utilizzati in sale cinematografiche o concerti dal vivo operano tuttavia a frequenze più basse, sotto i 100Hz e i subwoofers approvati per i sistemi THX sono costruiti per emettere frequenze da 20Hz a 80Hz. La risposta in frequenza dei subwoofers varia in base alle dimensioni del cabinet e del driver. Alcuni tipi di subwoofers possono operare a frequenze fino a 18Hz, al limite inferiore dell’udibile dall’orecchio umano.

 

Amplificazione dei subwoofer

Subwoofer attivi

Per quanto riguarda le possibilità di amplificazione dei subwoofer, valgono le medesime regole già menzionate per i diffusori acustici. Quindi esistono in commercio subwoofers con amplificatore interno, detti subwoofers attivi, e anche dei dispositivi che necessitano di un amplificatore esterno. Molti amplificatori presentano sul pannello posteriore l’uscita RCA per un subwoofer attivo amplificato, che invia solo il segnale audio preamplificato. Questo tipo di output non può mai essere collegato a subwoofer passivi.

Per quanto riguarda i subwoofer attivi con amplificatore interno, molti presentano il vantaggio di disporre un gran numero di parametri regolabili, alcuni dei quali normalmente non presenti su un amplificatore esterno. E’ possibile quindi impostare l’equalizzatore, in qualche caso di tipo parametrico, regolabile in base alle caratteristiche dell’ambiente, e i diversi filtri, crossover, delay. Alcuni subwoofer sono dotati di un microfono per analizzare le caratteristiche dell’ambiente e ottimizzare le performance.

 

Subwoofer passivi

I subwoofers passivi non dispongono di amplificatore interno né di particolari regolazioni. L’unico circuito installato all’interno è quello del crossover, che taglia le frequenze. Per altro in alcuni subwoofers non è presente neanche il crossover, e il taglio delle frequenze è delegato interamente all’amplificatore esterno. I subwoofers passivi devono essere pilotati da un amplificatore di caratteristiche compatibili, quindi con output dedicato per il subwoofer e preferibilmente possibilità di equalizzazione e apposito filtraggio delle basse frequenze. Molti impianti Home Theater di medio livello sono equipaggiati con subwoofer passivi pilotati dall’amplificatore principale, mentre gli impianti di livello più alto presentano in genere un subwoofer attivo, amplificato, con regolazioni ambientali.

 

Equalizzazione e adattamento all’ambiente

Molti subwoofer dispongono di numerose regolazioni per adattare l’emissione acustica all’ambiente in cui sono collocati. Tra i controlli principali troviamo gli equalizzatori in grado di enfatizzare o ridurre alcune frequenze. Uno dei sistemi di controllo più utili ed efficaci è il filtro Low-Pass regolabile che consente di modificare l’azione del crossover eliminando frequenze indesiderate che potrebbero sovrapporsi ai diffusori principali. Ad esempio se i diffusori hanno una risposta in frequenza da 80Hz a 20.000 Hz, utilizzando il filtro Low-Pass è possibile impostare il subwoofer in modo da riprodurre solo le frequenze mancanti nella fascia da 20Hz a 80Hz integrando i diffusori principali senza sovrapposizioni.

Un ulteriore filtro High-Pass presente sul circuito crossover può essere impostato per impedire al subwoofer di riprodurre frequenze troppo basse, i cosiddetti “infrasuoni” inferiori ai 20Hz che potrebbero causare eccessive vibrazioni e danneggiare in modo irreversibile il dispositivo.

 

Subwoofer attivo Earthquake controlli e filtri
Subwoofer attivo Earthquake controlli e filtri

 

Equalizzatore parametrico e filtri

Un’ altra funzione utile per migliorare le performance del subwoofer è l’equalizzatore parametrico, che può adattare la risposta in frequenza alle irregolarità del locale. La soluzione più utile per ottenere buoni risultati rimane in ogni caso posizionare il subwoofer nell’ambiente in modo da ottimizzare l’emissione acustica e ottenere una risposta in frequenza più uniforme, anche se è sempre opportuno regolare con la massima accuratezza i filtri low-pass e high-pass per non sovrapporre le frequenze ai diffusori principali. Installare due o più subwoofer, pur non essendo indispensabile, consente in alcuni casi di ottenere risultati migliori sia dal punto di vista della uniformità di emissione sia per quanto riguarda la possibilità di regolare il suono.

 

Controllo di fase

Un ulteriore metodo per migliorare le prestazioni dei subwoofer è quello di modificare la fase delle onde sonore rispetto ai diffusori principali, soprattutto nella zona di frequenze basse che costituisce il limite inferiore e superiore di entrambi i tipi di diffusori. Questo controllo non è sempre efficace ma è spesso inserito tra le regolazioni dei subwoofers attivi e di alcuni amplificatori. In questo modo è possibile effettuare dei test e verificare empiricamente se il risultato delle diverse regolazioni migliora l’emissione acustica.

Il circuito per il controllo di fase può essere un semplice switch per invertire la polarità di 180 gradi, oppure un complesso circuito di controllo delle onde sonore. Il controllo di fase consente di modificare il momento di arrivo delle onde sonore al subwoofer rispetto ai diffusori principali. A questo scopo può essere utilizzato in alcuni casi anche il filtro “Delay”, se presente e se viene opportunamente impostato.

 

Subwoofer con servo controllo

Alcuni subwoofers amplificati utilizzano un sistema di feedback automatico basato sul movimento del cono, con questo metodo è possibile modificare il segnale inviato alla bobina. La logica di funzionamento è quella di confrontare il segnale input che arriva all’amplificatore con quello derivante dal movimento meccanico della bobina del subwoofer. La sorgente di segnale feedback può essere un sensore accelerometrico posizionato sul cono o una piccola bobina collegata alla base del cono. Il principale vantaggio del servo-subwoofer è una significativa riduzione delle distorsioni.

 

Subwoofer SDL con motore elettrico ad alta velocità
Subwoofer SDL con motore elettrico ad alta velocità

 

Subwoofer con Servodrive (SDL)

Un design completamente diverso ma molto efficace è invece quello del Servodrive subwoofer. In questo caso il movimento del cono è determinato non da un magnete mobile e da una bobina, bensì da un motore elettrico ad alta velocità. Il Servodrive aumenta notevolmente la potenza in uscita, riduce la distorsione armonica ed elimina la perdita di potenza che deriva dall’aumento dell’impedenza della bobina mobile dovuta al riscaldamento durante l’utilizzo, chiamata anche compressione di potenza. I subwoofers con Servodrive, del tipo SDL (Servo Drive Loudspeaker), possono essere utilizzati per lunghi periodi di tempo senza danni o surriscaldamenti al sistema e sono molto adatti per strutture quali discoteche, esibizioni dal vivo, teatri, sale da concerto.

 

Subwoofer per ambienti domestici, Home Theater e impianti HiFi

L’utilizzo del subwoofer nelle abitazioni presenta alcuni evidenti vantaggi. Trasferendo la riproduzione delle basse frequenze a un singolo diffusore collocabile anche in posizioni nascoste è possibile utilizzare come diffusori principali dei dispositivi di piccole dimensioni senza rinunciare a una sonorità piena e completa. L’orecchio umano infatti non localizza la sorgente di emissione delle basse frequenze, per cui il subwoofer può essere collocato ovunque sia possibile riprodurre tali frequenze con poca distorsione e buona pressione acustica.

 

Diffusori a torre Teufel con subwoofer incorporato
Diffusori a torre Teufel Theater con subwoofer incorporato

 

Diffusori a torre con subwoofer integrato

Esistono diffusori principali, come ad esempio i modelli a torre da pavimento, in grado di riprodurre le basse frequenze con la stessa efficacia di un buon subwoofer, tuttavia in questo caso si deve necessariamente rinunciare a avere diffusori compatti più facilmente integrabili nell’arredamento di un’abitazione.

In questi casi il subwoofer viene direttamente integrato dal costruttore, in genere sul pannello laterale. Le prestazioni sono molto simili a quelle dei subwoofers separati ma non è possibile l’occultamento del subwoofer in zone nascoste.

Per alcuni generi musicali inoltre l’enfatizzazione delle basse frequenze non è necessaria, poiché tali frequenze sono già poco rilevanti nell’esecuzione dal vivo. E’ il caso ad esempio della musica per organo, della musica elettronica e anche di molti generi di musica classica dove non vengono particolarmente utilizzate le percussioni che producono suoni a bassa frequenza.

 

 

Auna Linie 501
Auna Linie 501 con woofer laterale

 

Subwoofer per Home Theater

L’utilizzo di un subwoofer separato di potenza rilevante è invece molto utile, se non indispensabile, negli impianti Home Theater per la riproduzione dei vari effetti surround. Questi sistemi richiedono 5 o più diffusori la cui dimensione è generalmente troppo limitata per riprodurre le frequenze sotto i 100 Hz.

Nella costruzione di un sistema Home Theater la soluzione migliore è disporre di piccoli altoparlanti installabili nell’ambiente nelle posizioni migliori per percepire i vari effetti sonori. Il subwoofer invece può essere collocato sostanzialmente ovunque sia possibile generare suoni a bassa frequenza senza produrre risonanze indesiderate. Tramite i filtri crossover è inoltre opportuno separare nettamente l’azione del subwoofer da quella degli altoparlanti principali. Quando si progetta o si imposta un impianto Home Theater bisogna considerare che le frequenze superiori a 125 Hz vengono invece localizzate dall’orecchio umano, per cui ogni subwoofer deve avere un filtro crossover impostato su un valore inferiore a questo e preferibilmente inferiore a 100 Hz.

 

Modelli di subwoofers per ambiente domestico

Se si desidera aggiungere all’impianto domestico un subwoofer, esistono in commercio molti modelli a prezzi contenuti. Un esempio di dispositivo economico tra i più venduti e apprezzati, soprattutto per il rapporto qualità prezzo, è il Subwoofer attivo Yamaha YST-SW012 a diffusione frontale. Questo subwoofer può essere aggiunto facilmente al sistema audio tramite un cavo monofonico collegato direttamente all’uscita subwoofer dell’amplificatore. La tecnologia utilizzata da Yamaha è la Active Servo Technology II, sviluppata per riprodurre le basse frequenze senza distorsioni e con un’alta qualità del suono.

Yamaha YST-SW012: specifiche tecniche

Subwoofer attivo con tecnologia Front-firing ad emissione frontale
Funzione Linear Port per la riduzione del rumore
Driver da 20cm (8”) con schermatura magnetica
Potenza 100W RMS
Risposta in frequenza: 28–200Hz

 

Subwoofer amplificato Yamaha YST-SW012
Subwoofer amplificato Yamaha YST-SW012

 

Se si cercano prestazioni di livello superiore mantenendo il costo contenuto, un’ottima scelta è il subwoofer Indiana Line MIO SUB. Questo modello dispone di crossover variabile sul pannello posteriore e può essere facilmente integrato con ogni tipo di impianto HiFi e Home Theater. Le prestazioni sono eccellenti e adatte a piccoli impianti Home Theater o impianti HiFi di potenza medio-bassa. L’amplificatore interno può essere regolato e la struttura è Bass Reflex con doppio condotto posteriore per ridurre la turbolenza del flusso d’aria. Le dimensioni sono compatte per poterlo inserire in ogni tipo di arredamento.

Indiana Line MIO SUB: specifiche tecniche

Subwoofer attivo
Driver dai 178 mm di diametro
Struttura a doppia porta Bass-Reflex
Amplificatore in classe AB
Potenza nominale: 50 watt
Potenza massima: 80 watt
Risposta in frequenza: 40 ÷ 180
Crossover: 40 ÷ 180 hertz
Dimensioni: 230 x 250 x 255 (h) mm
Peso: 5.9 kg

 

Indiana Line MIO SUB
Indiana Line MIO SUB

 

Klipsch R-10SW

Sempre tra i modelli di prezzo medio troviamo il subwoofer amplificato Klipsch R-10SW. Si tratta di un dispositivo con driver da 10 pollici e 300 watts di potenza dinamica.

Klipsch R-10SW: specifiche tecniche

Woofer da 10″ ad emissione frontale in rame IMG
Amplificatore digitale da 300 watts
Filtro Low Pass e controllo di fase
Ingressi linea/LFE compatibili con la maggior parte dei sistemi HiFi
Cabinet impiallacciato con rivestimento polimerico spazzolato
Risposta in frequenza: 32Hz – 120Hz +/-3dB
Uscita massima pressione sonora: 112dB
Struttura Bass Reflex
Ingressi: Line level, connettori LFE, RCA

 Subwoofer amplificato Klipsch R-10SW
Subwoofer amplificato Klipsch R-10SW

 

Chi cerca prestazioni di alto livello anche in un dispositivo per utilizzo domestico, può orientarsi sui prodotti Earthquake.

Ad esempio il modello Minime-P12-V2, pur con dimensioni molto compatte, raggiunge prestazioni normalmente riscontrabili solo nei subwoofer professionali da studio, ed è uno dei pochi dispositivi di questa fascia di prezzo in grado di riprodurre frequenze sotto i 18 Hz. L’amplificatore è in classe D e il design prevede l’utilizzo di un radiatore passivo brevettato secondo la tecnologia SLAPS.

 

Subwoofer Earthquake MiniMe-P12-V2: specifiche tecniche

Subwoofer attivo con amplificatore in classe D
Driver attivo da 12″ Earthquake ad ampia escursione
Driver passivo simmetrico da 12″ SLAPS (Symmetrically Loaded Audio Passive System)
Potenza: 640 watts pink noise
Risposta in frequenza: 18 – 115 Hz
Sistema di correzione ambientale
Regolazione di fase 0-180 gradi
Impostazione della frequenza: 50-100 Hz
Regolazione del volume
Ingressi RCA
Auto on / off
Speaker power input-output
Piedini in gomma antivibrazioni e autostabilizzanti
Dimensioni (HxWxD): 34,9 x 38,1 x 41,3 cm

 

Subwoofer Earthquake MiniMe-P12-V2
Subwoofer Earthquake MiniMe-P12-V2

 

Posizionamento nella stanza

Una buona soluzione per ottenere eccellenti risultati con un subwoofer è posizionarlo in uno degli angoli della stanza, lontano dalle aperture, quali porte o finestre. Questo è possibile in quanto le basse frequenze hanno una grande lunghezza d’onda che determina una ridotta differenza percepibile tra onde emesse da diversi punti. Per questa ragione le frequenze sotto i 125 Hz non possono essere localizzate, e non ci sono differenze percepibili tra le onde che raggiungono l’orecchio sinistro o il destro dell’ascoltatore.

L’installazione di un singolo subwoofer con crossover impostato per non interferire con gli altoparlanti principali, evita la sovrapposizione di frequenze, l’eventuale annullamento di onde sonore in controfase o altre interazioni che possono distorcere il suono. E’ bene tenere presente che molte delle distorsioni delle basse frequenze, in particolare quelle sotto i 40 Hz, a volte percepite dagli utenti, derivano in realtà da una inadatta impostazione dei filtri Low-pass e High-pass.

Sempre a causa della impossibilità per l’orecchio umano di localizzare spazialmente le frequenze inferiori a 125 Hz, è sufficiente collegare a un impianto HiFi o Home Theater un solo singolo subwoofer. Il collegamento di due o più subwoofers avrebbe il solo effetto di incrementare ulteriormente la presenza delle basse frequenze, senza tuttavia migliorare la percezione spaziale degli effetti surround.

 

 

Subwoofer per autoveicoli

Un altro settore nel quale si è verificata una grande diffusione dei subwoofer è quello automobilistico. Negli ultimi anni le vendite di subwoofers per auto sono cresciute costantemente e i modelli disponibili possono ormai soddisfare qualsiasi esigenza. Le auto non sono generalmente predisposte per accogliere un potente subwoofer in configurazione completa, a causa dello spazio interno molto limitato. Non è infatti facile installare i grandi drivers circolari da 30 a 50 cm nei pannelli porta o nel cruscotto o nella cappelliera. Quindi chi desidera avere un impianto in grado di produre bassi potenti deve ricorrere a subwoofers posizionabili nel bagagliaio oppure sotto i sedili.

 

Pioneer TS-WX120A Subwoofer Attivo a Cono Ovale
Pioneer TS-WX120A Subwoofer Attivo a Cono Ovale

 

Per adattare meglio i subwoofers alle forme complesse degli interni delle auto, inoltre alcuni costruttori hanno progettato dei dispositivi con drivers di forma non circolare, che tuttavia hanno dei valori di distorsione maggiori rispetto ai classici driver conici. I subwoofers non circolari possono fornire una superficie maggiore e una superiore pressione in db in rapporto alla dimensione del cabinet.

Anche per le auto esistono subwoofers attivi con amplificatore incorporato, questi modelli possono essere predisposti sia per essere collocati sia nel bagagliaio sia sotto i sedili. I subwoofers attivi consentono di semplificare molto la procedura di installazione, in quanto è sufficiente collegarli utilizzando solo il singolo cavo di segnale e il cavo di alimentazione senza necessità di installare un secondo amplificatore.

Oltre ai modelli attivi sono disponibili i classici subwoofers non amplificati da bagagliaio che necessitano di apposita sezione di amplificazione esterna separata.

 

Subwoofers per auto di tipo passivo (senza amplificatore interno)

Uno dei subwoofer per auto più diffusi e maggiormente apprezzati è un classico di JBL, il modello CS1204B da 1000 Watts di potenza massima. Si tratta di un subwoofer passivo che necessita di un amplificatore separato e dei relativi cablaggi. Nonostante le eccellenti prestazioni, viene proposto a un prezzo particolarmente contenuto. La struttura è a cassa chiusa, del tipo a sospensione pneumatica, con un driver di ben 30 cm.

JBL CS1204B: specifiche tecniche

Descrizione: Box Subwoofer da 12″ (300mm) in cassa chiusa
Diametro Woofer: 12″ (300mm)
Potenza: 250W RMS , 1000W di picco
Sensibilità: (@ 2.83V): 90 dB
Risposta in frequenza: 40Hz – 300Hz
Impedenza: 4 ohm
Dimensioni: 410mm x 370mm x 380mm

 

Subwoofer JBL CS1204B
Subwoofer JBL CS1204B

 

In una fascia più alta di prodotti troviamo un subwoofer JBL che presenta molte interessanti soluzioni tecniche, il modello S2-1224SS. Anche questo è un dispositivo installabile nel bagagliaio dell’auto e necessita di amplificatore esterno.

In questo caso la struttura è di tipo ventilato, con porta anteriore. Per ridurre al minimo la turbolenza e i rumori indesiderati, è presente un tubo di raccordo brevettato da JBL e progettato con la tecnologia Slipstream. Il valore dell’impedenza può essere selezionato tra 2 o 4 ohm tramite un interruttore apposito, chiamato SSI, in modo da poter configurare il subwoofer ed adattarlo a diversi tipi di amplificazione.

Il woofer JBL è particolarmente robusto, con speciali nervature di rinforzo ed è progettato per resistere alle forti sollecitazioni e per una lunga durata nel tempo.

 

Subwoofer JBL S2-1224SS
Subwoofer JBL S2-1224SS

 

Subwoofer JBL S2-1224SS: specifiche tecniche

Box di tipo aperto con porta d’accordo Slipstream
Woofer: 12″ (300mm)
Potenza: 275W RMS , 1100W picco
Sensibilità: (@ 2.83V): 93 dB
Risposta in frequenza: 25 Hz – 175 Hz
Impedenza: 2 o 4 ohm (selezionabile con switch)
Dimensioni: 600mm x 330mm x 415mm

 

Subwoofer JBL S2-1224SS
Subwoofer JBL S2-1224SS

 

Amplificatori per subwoofers per auto passivi

Per pilotare i subwoofer passivi JBL, la soluzione ottimale è l’abbinamento con un amplificatore per subwoofer, come ad esempio il JBL GX-A3001. Si tratta di un amplificatore monofonico in classe AB da 415 Watt, progettato appositamemte per questo tipo di utilizzo.

Il crossover è di tipo elettronico variabile integrato, utilizzabile con la massima efficacia per modificare la risposta in frequenza dei subwoofer passivi JBL. Per la dissipazione del calore è presente un radiatore in alluminio integrato nella struttura.

 

Amplificatore per Subwoofer JBL GX-A3001: specifiche tecniche

Potenza in uscita a 4 Ohm: 200W RMS x 1, <1% THD+N
Potenza in uscita a 2 Ohm: 300W RMS x 1, <1% THD+N
Picco potenza max: 415W
Rapporto Segnale/Rumore: 98dB (@ 4 ohm)
Risposta in frequenza: 10Hz–320Hz
THD + N: >1%
Sensibilità in ingresso: 100mV – 20V
Dimensioni (L x P x A): 291mm x 206mm x 52mm

 

JBL Car GX-A3001 Amplificatore Subwoofer per Auto
JBL Car GX-A3001 Amplificatore Subwoofer per Auto

 

 

Se si preferisce amplificare tutta la sezione posteriore dell’auto, è consigliabile utilizzare un amplificatore 2.1, predisposto per un subwoofer passivo e due diffusori. Un modello molto interessante è il Sony XM-N502. Oltre agli ottimi valori di potenza, questo dispositivo presenta alcune caratteristiche che lo distinguono da altri modelli della stessa fascia di prezzo. E’ dotato di controllo della temperatura automatico che previene il surriscaldamento. E’ presente inoltre il filtro passa-basso per una precisa regolazione del crossover.

 

Sony XM-N502: specifiche tecniche

Potenza totale 2+1: 500 W
65 W x 2 (4 ohm), 85 W x 2 (2 ohm), 175 W x 1 (BTL)
Controllo termico automatico
Filtro passa-basso regolabile
Configurazione 2 canali; 1 canale per subwoofer
Risposta in frequenza: 5 – 50 kHz
Peso: 1,5 kg

Amplificatore Sony XM-N502
Amplificatore Sony XM-N502

 

 

Subwoofers per auto attivi (con amplificatore interno)

I modelli attivi con amplificatore interno comprendono due categorie principali. Subwoofer predisposti per essere collocati sotto il sedile passeggero, e modelli da installare nel bagagliaio.

Tra i dispositivi progettati per il posizionamento sotto il sedile troviamo ad esempio il JBL Basspro SL. Questo subwoofer a cassa chiusa dispone di crossover regolabile e filtro High-pass per limitare le frequenze inferiori a un determinato valore che può generare distorsione.

 

JBL Basspro SL
Subwoofer attivo JBL Basspro SL

 

JBL Basspro SL: specifiche tecniche

Potenza dell’amplificatore: 125W RMS
Sensibilità Input: 0.2V – 2V
Risposta in frequenza: 35Hz – 120Hz
Frequenza del crossover: 50Hz – 120Hz
Dimensioni: 250mm x 344mm

 

JBL Basspro SL
Subwoofer attivo JBL Basspro SL

 

Anche tra i modelli progettati per essere collocati nel bagagliaio, troviamo dei dispositivi attivi con amplificatore interno in corporato. Tra questi uno dei più apprezzati è il JBL Car GT-Basspro 12.

Come per la versione passiva S2-1224SS di cui abbiamo trattato in precedenza, anche questo modello presenta le medesime soluzioni acustiche tipiche di JBL. Troviamo quindi il design Slipstream che minimizza la turbolenza dalla porta di accordo e il woofer rinforzato per resistere alle sollecitazioni più intense. In aggiunta rispetto alla versione passiva è disponibile un telecomando che consente di pilotare il subwoofer direttamente dal cruscotto dell’auto.

 

JBL Car GT-Basspro 12.: specifiche tecniche

Potenza amplificatore: 150 watt RMS (450 watt max)
Risposta in frequenza: 35Hz – 120Hz
Sensibilità in ingresso: 50mV – 4V (ingresso a livello linea); 0,4V – 16V (ingresso a livello altoparlante)
Frequenza di crossover regolabile: 70Hz – 120Hz
Pendenza crossover: 12dB
Dimensioni (L x A x P): 570mm x 369mm x 305mm
Peso: 17,5kg
Frequenza boost: 45Hz
Bass boost: 0dB – 12dB regolabile

 

Subwoofer attivo JBL Car GT-Basspro 12
Subwoofer attivo JBL Car GT-Basspro 12

 

 

 

Subwoofer per grandi ambienti e esibizioni dal vivo

In seguito all’introduzione del primo sistema Sensurround negli anni ’70, la diffusione in sale cinematografiche e teatri degli impianti multicanale con subwoofers si estese fino a coprire la quasi totalità degli impianti. Attualmente i subwoofers sono installati ovunque nei cinema e anche in occasione di concerti dal vivo in spazi aperti o in sale da concerto. I dispositivi utilizzati in queste situazioni sono caratterizzati da elevata pressione sonora e bassi valori di distorsione anche a volume elevato. Le dimensioni dei drivers sono spesso quelle standard comprese tra i 30 cm e i 53 cm, ma i coni vengono montati in gran numero su cabinet di grandi dimensioni installati in serie. Una tipica configurazione da concerto può prevedere oltre 50 diversi subwoofers posizionati frontalmente sotto il palco.

I dispositivi per utilizzo professionale si distinguono, oltre che per i valori di potenza massima e le dimensioni, anche per il tipo di costruzione molto più robusta rispetto ai subwoofer per uso domestico. Il cabinet è rivestito in materiale assorbente protettivo e provvisto di robuste maniglie per essere più facilmente spostato.

 

Subwoofers attivi

Tra i subwoofers attivi, un ottimo esempio di strumento destinato ad un uso altamente professionale è l’  MPE Audio GOS 600.

Questo subwoofer attivo include al suo interno un amplificatore a transistor audio di ultima generazione, molto potente e dotato di una qualità sonora altissima e una eccellente timbrica. Il progetto ha avuto come abiettivo quello di soddisfare gli utenti professionali in ogni situazione. Il box è realizzato in legno per una risposta acustica migliore, la componentistica è di ottima qualità per garantire affidabilità nel tempo. Il GOS 600 può essere utilizzato efficacemente ovunque, in sala prove, in esibizioni live, in discoteca e in locali di grandi dimensioni con ampi spazi all’aperto. Con il sistema X-OVER è possibile abbinarlo alla maggior parte dei diffusori disponibili in commercio.

Sul pannello posteriore sono posizionati i comandi e le regolazioni, oltre ai vari ingressi e uscite. Troviamo in particolare 2 ingressi bilanciati XLR, due uscite XLR passive per reinviare il segnale non filtrato ad altri due diffusori. Sono inoltre presenti ulteriori 2 uscite X-OVER XLR con segnale filtrato e privato delle basse frequenze, destinate ai satelliti per la costruzione di un impianto a 3 vie.

 

MPE Audio GOS 600: spefiche tecniche

Box in legno rivestito in moquette nera
Woofer da 460mm
Led segnalatore limite di potenza
Risposta in frequenza: 30Hz – 250 Hz
Impedenza 4 ohms
Potenza RMS 1000 watts
Potenza di picco 2000 watts

 

MPE Audio GOS 600
MPE Audio GOS 600

 

 

Subwoofers passivi

Un esempio di subwoofer passivo professionale è il classico Wharfedale Pro Impact 218 B. Questo strumento è un best-value per l’ottimo rapporto qualità prezzo. La potenza è di 1000 watts RMS con un picco di 4000 Watts e la risposta in frequenza spazia da 30 Hz fino a 1,5 kHz con una pressione sonora di 137 db.

Considerati questi valori è davvero difficile trovare allo stesso prezzo dispositivi di caratteristiche analoghe. Anche la finitura, l’evidente robustezza costruttiva e l’estetica sono confrontabili con quelle di apparecchi di fascia nettamente superiore. La struttura è massiccia con un peso complessivo di circa 75 Kg.

 

Wharfedale Pro Impact 218 B: specifiche tecniche

Risposta in frequenza: (+/- 10dB) 30Hz – 1.5kHz
Potenza RMS: 1000W, potenza di picco: 4000W
Impedenza: 4Ω
Pressione sonora max SPL 137dB
Woofers 2 x 18″
Inputs 2 x Speakon
Peso: 72 kg
Dimensioni: 554mm x 1222mm x 606.5mm

Subwoofer passivo Wharfedale Pro Impact 218 B
Wharfedale Pro Impact 218 B

 

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Ultimo aggiornamento: 17/11/2020

6 thoughts on “Subwoofer: come funziona, utilizzo e installazione

  1. Salve avendo preso 2 sub velodyne impact12 ho un problema con entrambi che mi ha tolto parecchio tempo x avere una risposta,non si accendono all arrivo del segnale se non quando alzi il volume dell ampli quasi al massimo x poi spegnersi poco dopo nelle pause dove non è richiesto l intervento dei sub,ho anche un sub infinty e jbl ma entrambi si accendono subito al minimo segnale perchè i velodyne agiscano cosi e un mistero le ho praticamente provate tutte cambiando cavi usando cavo corto e certificato ma niente se non con la botta di segnale forte

    1. Salve Vincenzo,
      i subwoofer Velodyne Impact12 sono dispositivi di ottima qualità e normalmente non presentano inconvenienti. Da quello che descrivi sembra un problema di regolazione del volume del subwoofer, sul pannello posteriore hai il potenziometro per regolarlo. Prova con varie posizioni, livello intermedio e anche livello massimo. Se non è quello, c’è un problema di compatibilità con l’amplificatore su cui bisognerebbe indagare guardando i manuali dell’ampli e del subwoofer. Più che la qualità dei cavi che influisce poco, verifica anche che output dell’ampli e input del subwoofer siano collegati correttamente. Poi fammi sapere.
      Un saluto
      Stefano

  2. Vorrei capire come come usare al meglio il subwoofer quando accoppiato con 2 casse amplificate(yamaha msr 400) e quindi, non sollecitare troppo le due casse.
    Grazie

    1. Ciao Enrico, per sollecitare meno le tue Yamaha MSR400 ti suggerisco di procurarti un subwoofer attivo abbastanza potente, con filtro regolabile della frequenza e controllo di fase, ad esempio un Malone PW-18A-M, per utilizzo professionale. Di modelli di subwoofers con le regolazioni comunque ne trovi finchè ne vuoi, anche economici. Quindi, utilizzando l’equalizzatore a due bande delle Yamaha MSR400 puoi ridurre i toni bassi emessi dalle casse, e calibrando la frequenza sul subwoofer, dovresti riuscire a trasferire la maggior parte delle basse frequenze sul subwoofer, più adatto a questo scopo, alleggerendo il lavoro dei woofer delle casse. Per ottenere i risultati migliori ti suggerirei di riprodurre dei brani musicali di riferimento, che trovi tranquillamente su youtube (cerca “subwoofer test music”) e calibrare quindi casse e subwoofer in modo da ottenere il suono che più ti piace. Molto utile è anche il regolatore di fase, che ti evita la sovrapposizione delle onde sonore emesse dalle casse e dal subwoofer spesso causa di interferenze e vibrazioni indesiderate. Anche in questo caso, bisogna fare una regolazione direttamente in fase di ascolto, sempre con brano di riferimento.
      Un saluto
      Stefano

  3. Scusa ma mi piacerebbe saperne un pò di più a proposito dei subwoofer wireless, come si usano e se è possibile utilizzare un subwoofer wireless diverso da uno originale
    Es. Utilizzare il subwoofer wireless di un sistema soundbar moderno collegandolo ad una altra sorgente di segnale (es. mini-stereo)

    1. Ciao Alessandro,
      grazie per la domanda interessante. I subwoofer wireless delle soundbar molto spesso non sono collegabili ad altri dispositivi e in alcuni casi si possono connettere solo a un modello specifico di soundbar della stessa marca. Questi subwoofer sono spesso privi anche di connessione via cavo, per cui senza la soundbar risultano non utilizzabili. Bisogna ovviamente verificare i modelli specifici. Riguardo al tuo caso, collegare un subwoofer di una soundbar a un mini-stereo hai diverse possibilità. La più semplice è collegare tutto il sistema soundbar+subwoofer al mini-stereo utilizzando una connessione disponibile. Però per utilizzare la connessione wireless dovresti avere un mini-stereo in grado di inviare un segnale bluetooth alla soundbar, cosa non sempre possibile. Se non puoi inviare il segnale wireless direttamente dal mini-stereo ci sono comunque altre soluzioni. Per semplificare al massimo, evitando tutti i problemi che si possono presentare con le varie connessioni, ti suggerirei di collegare al tuo mini-stereo un adattatore bluetooth, che si acquista per pochi euro, impostarlo in modalità trasmissione, e quindi inviare il segnale bluetooth direttamente al sistema soundbar+subwoofer in modalità wireless (calcola una distanza massima di circa 10 metri). Quest’ultima soluzione dovrebbe funzionare praticamente sempre. Hai solo necessità di una soundbar in grado di ricevere il segnale wireless bluetooth e di un mini-stereo con un’uscita stereofonica (cuffia o RCA). Trovi ulteriori info in un nostro precedente articolo sui trasmettitori bluetooth a questo link. A breve dovremmo inoltre publicare un articolo dedicato solo alle soundbar, dove inseriremo un paragrafo specifico. Se necessiti di ulteriori informazioni scrivimi pure nei commenti. Buona giornata.
      Stefano

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