Cronistoria e Nome

 

Calabi-Yau è un progetto che parte dall'esperienza e dalle intuizioni maturate nel diffusore Kamala ( costruiti in unica coppia) . Il primo prototipo delle Calabi Yau, è stato iniziato intorno a metà 2015 e da quella creazione, ho implementato continui sviluppi e migliorie. Attualmente ( Maggio 2024) sono stati prodotti 4 esemplari, ed un quinto è in costruzione. Questo non vuol dire che i primi modelli non erano ottimizzati, ma  la ricerca utopica della perfezione insita nell'animo umano, mi spinge a una continua opera di miglioramento , sia estetica, che sopratutto,  funzionale. I modelli precedenti possono comunque essere oggetto di importanti retrofit per applicare gran parte delle novità dei modelli ad esse successivi. 

Scopo di questa pagina è descrivere,  per sommi capi,  il percorso evolutivo fatto nei vari modelli.

CY SN1-MK0 ( prototipo) 

Questo è il diffusore sulle quali sono state fatte le sperimentazioni e i test di ascolto, con il quale il progetto Calabi-Yau è iniziato. Per questo la sua sigla identificativa è MK0 (prototipo).

Ha un mobile in MDF laccato rosso opaco per accogliere il woofer EMS da 12", cuore del progetto, che vista la sua bontà, rimarrà invariato per tutte le successive versioni. Le vie sono solo due.

Il full range da 4", sempre di produzione EMS, customizzato per la mia ditta, è un bellissimo componente in ferrite con anello di Faraday nel traferro, monomembrana, che si spinge, in aria libera fino a 16-18 KHz. Nella guida d'onda la risposta in frequenza è , per motivi fisici, piu' limitata, nei dintorni dei 13 KHz. Con un crossover attentamente studiato, si riesce ad arrivare ad una estensione in gamma alta intorno i 15 KHz (-3 dB).

La guida d'onda (WG: wave guide) è in multistrato, con bocca di sezione aurea, finitura color legno. Essa ha un cut off di 300 Hz e viene incrociata elettricamente nei dintorni dei 600Hz. La WG  ha la particolarità di usare un risonatore di Helhmotz che si affaccia nella sua gola, per regolarizzarne la risposta nella prima ottava che riproduce. Esso è disinseribile chiudendo il collo con una placca in fibra di carbonio.
Il risonatore di Helmotz sarà abbandonato nelle successive versioni, risolvendo l'esaltazione della risposta nel range inferiore riprodotto dalla WG, con altri metodi . 

La WG è sospesa con un sistema di molle, che la disaccoppiano dalle vibrazioni provenienti dal box principale. Il sistema di barre di supporto è spartano ( con barre filettate), ma funzionale.

Il woofer gode già dalla prima versione prototipale, dell'accordo TDDRS (Tuned distribuited damped reflex), con porta che puo' scorrere su delle barre filettate e rende dunque possibile tarare , entro certi limiti , la Fb ( frequenza di accordo) del box reflex.

Il crossover del medio non ha la regolazione induttiva, ma un sistema passivo per regolare il recupero di energia della attenuazione in alta frequenza, che permette di estenderne la risposta.

 

Le prime Calabi-Yau Mk0, anno 2015, SN1, versione mk0 ( prototipo)

CY SN2 & SN3 -Mk1 

 
La grande differenza con la versione prototipo, è il passaggio alle tre vie, con l'utilizzo di un tweeter Fostex FT96H, splendido componente da 100 dB/W/m. La gamma di frequenza coperta dalla guida d'onda diventa cosi 500 Hz-12000 Hz, le alte frequenze, ricche di break-up della membrana  sono tagliate via meccanicamente con un rifasatore nella gola della guida d'onda stampato per prototipazione rapida. Il  crossover rimane semplice ma implementato in modo sosfisticato, le attenuazioni dei medi e del tweeter vengono realizzate infatti con un sistema induttivo con trasformatori proprietari, e sia il tweeter che il medio possono essere regolati in 5 posizioni, a passi di 1 dB, tramite un sistema di ponticelli su un pannello alla base del diffusore.  La SN1 è color noce nel corpo e bronzo ossidato nella tromba. 

Calabi-Yau mk1 SN2 noce/ bronzo ossidato

La SN2 è laccata bianco perla nel box e nelle sovrastrutture, e tromba e pannello di accordo sono marmorizzati colore Portoro. 

Calabi-Yau mk1 SN3 bianco perla/ marmo portoro ( prima del retrofit)

Tra Novembre 2023 e Aprile 2024 la CY Mk1 SN3 è stata oggetto di un intensivo retrofit , che ne hanno innalzato le prestazioni alla migliore tra le tutti i numeri di serie SN1 --> SN4.  E stata dotata di un filtro meccanico sul woofer che consente di semplificare enormemente larelativa sezione di filtraggio , slegando il trasduttore  dai rimbalzi di energia  che avvengono tra gli elementi reattivi del crossover, ora presenti solo in numero di 1!  Il medio è stato cambiato con un nuovo componente da 4" con una induzione nel traferro del 15% piu potente , membrana trattata con lacca da liuteria e un nuovo voice former in carta tecnica . Nuovi i componenti cruciali nel crossover, in particolare nella bobina di filtro del woofer , ora su nucleo a bassissima resistenza serie con flusso interamente confinato, e non piu' un trasformatore attenuatore nel medio ma un autotrasformatore con nucleo maggiorato. Nuovo punto di crossover per il tweeter, sceso ora a 8Khz, per migliore coerenza e dispersione all'incrocio. Nuovo rifasatore in ergal per il medio, nuove targhette in acciaio inox su tutto il diffusore, e nuovo accordo del mobile con porta di dimensioni allungate. Trovate le CY mk1 SN3 con retrofit in vendita come prodotto demo 

Nuove Calabi Yau Mk1 SN3 con retrofit

  

CY SN4-mk2

Con il passaggio da mk1 a mk2 sono state introdotte molte modifiche, sia estetiche che funzionali. Il volume del diffusore è aumentato di circa 10 litri, per avere  una frequenza di risonanza naturale Fb minore ed avere una conseguente maggiore estensione nel registro basso .

Calabi Yau  MK2 SN4 betulla tinteggaita lucida/ rame ossidato

I bracci che sospendono le trombe e il tweeter , non sono piu in legno laccato, ma in acciaio AISI 304 da 5 mm, a sviluppo aureo,  lucidato a specchio. In particolare il tweeter gode di una dedicata flangia di contenimento ricavata dal pieno, ancorata con delle"effe" , alla struttura principale.

Le porte di accordo posteriori sono regolabili con distanziali forniti a corredo ( due misure, che forniscono, combinandoli, tre soluzioni discrete di accordo). Ho abbandonato la soluzione del pannello che scorre in maniera continua su tre prigionieri, per una maggiore rigidità e pulizia estetica. Tre frequenze di accordo, sintonizzabili in base ai distanziali forniti, sono piu' che sufficienti per consetire una taratura della Fb in base alle esigenze dell'ambiente e dei gusti personali.

Il crossover è oggetto di importanti  modifiche alla componentistica, in particolare nella sezione equivalente dell bobina passa basso del woofer, che consente di avere minore resistenza di perdita e quindi migliore articolazione e sensibilità del registro basso.

I rifasatori del medio sono ora in ergal ricavati dal pieno e non piu in polimero plastico da protipazione rapida, e recano il  logo Clinamen sul frontale. 

Tutte le targhette ed i loghi sul diffusore sono ora realizzate ora in acciaio inossidabile lucidato a specchio e marcato laser, e non più in ABS. 

Viene impiegata una nuova guarnizione custom tagliata laser tra woofer e box in carta speciale. Essa è molto importante al fine del corretto accoppiamento vibrazionale con il mobile del woofer e conseguente resa acustica finale

Per quanto riguarda il tweeter, purtoppo la FOSTEX , nel momento della produzione delle CY SN3 aveva smesso la produzione del pregiato tweeter FT96H che usavo con molta soddisfazione. Ho trovato sempre in casa Fostex un tweeter special edition, in tiratura limitata: il T96A-EX2 . Questo tweeter , prodotto in Giappone, ha una sensibilità solo di 1 dB maggiore al FT96H , ha tromba e rifasatore in bronzo  , magnete maggiorato ( quello del T90A) , un disco di tungsteno posto a contatto sulla periferia della bobina mobile usato come smorzatore, espansione polare placcata in rame, cablaggio interno con rame argentato. A fronte di tutte queste meraviglie, il prezzo di vendita è ben superiore a quello del FT96H. Sonicamente questo tweeter è ben superiore al pur ottimo FT96H, nella grana, nella delicatezza, nella ricostruzione scenica ed ambienza che riesce a ricreare.

 

 

 

CY mk2 SN5

Queste sono l'anello di congiunzione tra il punto di partenza e il punto di arrivo del percorso Calabi Yau, che si è protratto per circa 10 anni. Le SN5 sono attualmente in costruzione, hanno lo stesso mobile da circa 100  litri delle SN4, ma sono dotate di filtro meccanico frontale sul woofer. Il medio è il componente custom istallato sulle SN3 con retrofit ( induzione aumentata del 15%, membrana trattata con lacca da liuteria, voice former  in carta tecnica). Beneficeranno di tutti i lavori fatte sul retrofit delle SN3, dunque nuova bobina di filtro per il woofer, con bassissima resistenza parassita e flusso integralmente confinato. L'autotrasformatore dei medi sarà un componente ancora migliore, ricorrendo a un modello custom con nucleo nanocristallino. Per finire ci sarà una interessantissima novità: la tromba del medio sarà ricavata dal pieno con spessore di 25 mm. Il tweeter sarà il modello special edition montato anche sulle mk2 SN4: il T96A-EX2. Tutto questo descritto  porterà il livello del diffusore a uno sviluppo massimo e quasi insuperabile, dico quasi perchè poi ci saranno le Calabi Yau EVO, con driver dei medi custom Clinamen con magnete in alnico ed 1,6 Tesla di induzione nel traferro, membrana in carta conica e spider fenolico...

Il futuro... CY EVO (SN6 e successive)

 
Nella versione EVO, in fase di definizione, il progetto Calabi Yau trova il suo punto di arrivo. Quindi abbandono la denominazione a step crescenti ( mk1, mk2)  per un definitivo nome EVO, che appunto definisce l'ultima evoluzione del progetto Calabi Yau. In nove anni sono state fatte molte esperienze, le CY sono state confrontate con sistemi eterogenei e molto specializzati su altri fronti ( vedi ad esempio le Hedlund Horn con boost horn). Questo ha dato modo di elaborare un ulteriore, e questa volta definitiva, via di miglioramento, per portare il progetto stesso alla sua definitiva configurazione.  Cosa cambierà nelle CY EVO? L'obiettivo è  di avvicinare la naturalezza di emissione del sistema a tromba monovia  con Lowther, che per certi versi è indiscusso riferimento. Questo ultimo non è un sistema per tutti, per via di limiti di estensione in frequenza, alcune caratterizzazioni timbriche, e per le dimensioni impegnative. Forniscono pero' un notevole spunto per capire  quali parametri migliorare nelle  Calabi Yau e spingerle a una vetta ancora piu' elevata.  

Il crossover della via bassa subirà una semplificazione, eliminando degli elementi reattivi, che se da un lato caodiuvano e facilitano il filtraggio del woofer, dall'altro canto rallentano e creano "melma acustica", in quanto l'energia viene immagazzinata dagli stessi ( condensatori e bobine) e restituita sfasata temporalmente. L'orecchio umano è molto sensibile a queste problematiche. Inoltre condensatori e capacità entrano tra di loro in risonanza. Per cui nelle CY EVO, il filtro elettrico sarà limitato ad un solo componente, un induttore a bassisima resistenza parassita e con flusso magnetico completamente confinato. Il filtraggio elettrico sarà coadiuvato da un FILTRO MECCANICO, posto frontalmente al woofer, semplice ed energicamente corretto ( concetto introdotto per la prima volta nelle CY mk1 SN3-retrofit). 

Il box del woofer, in multistrato di betulla  di prima scelta da 24 mm, manterrà il litraggio della versione mk2 ( 100 litri) , mentre il pannello di accordo proprietario TDDR posteriore sara in PMMA (PoliMetilMetAcrilato) da 20 mm di spessore, con  griglia di accordo rettangolare  in proporzioni auree in AISI 304 lucidato a specchio.

Grandi e interessanti modifiche sul full range deputato a riprodurre tutta la gamma vocale, nella guida d'onda: questo sarà un componente completamente custom Clinamenaudio assolutamente esclusivo: rimane solo la dimensione di 4" , tutto il resto è quanto di meglio possa esistere. Magnete in Alnico V del peso di ben 660 gr,  motore in ferro puro e cestello in ERGAL ricavato dal pieno. Membrana artigianale in carta trattata e spyder in bachelite, induzione nel traferro di 1,5 Tesla. Bobina avvolta con filo speciale in CCAW ( filo in alluminio con strato esterno in rame ) per massimizzare la leggerezza.

L'attenuazione della via media, avverrà sempre in maniera induttiva, ma questa volta, con un autotrasformatore Clinamen custom in nucleo amorfo, anziche un trasformatore, come nelle versioni mk1 e mk2.

Il tweeter torna ad essere il successore del Fostex FT96H, che la Fostex ha rimesso in produzione, con il nome T96A. Questo non ha piu' la flangia frontale , è quindi predisposto per un montaggio esterno, e la sensibilità è circa 2dB inferiore al vecchio modello. Abbiamo interpellato la Fostex che ha detto che la scelta è stata dettata da una nuova membrana ( il circuito magnetico è il medesimo del vecchio FT96H) che fornisce una naturalezza migliore, a discapito di una piccola perdita di efficienza.  Vista la sensibilità inferiore , esso sarà montato sulle CY senza attenuazione, e senza possibilità di regolazione. Sarà sempre possibile regolare la pressione sonora della via media, dall'esterno, tramite commutatore PRO G-MILANI, su 5 posizioni.

I cavi che dal crossover , andranno ai driver dei medi e acuti, non attraverseranno piu' il tetto del diffusore tramite binding post: le interruzioni dei cavi e la trnasizione tra metalli diversi saranno limitati il piu possibile, dunque i cavi, ucendo dalla bocca di accordo, risaliranno poi agli altoparlanti seguendo lo sviluppo del braccio di supporto a sezione aurea.

Infine , e forse piu importante, la guida d'onda sarà costruita DAL PIENO, a partire da un sanwich di multistrato di betulla. Questa costruzione, seppur molto più costosa, consente di ottenere il massimo risultato sia dal punto di smorzamento delle vibrazioni, visto il cospicuo spessore di 24 mm su tutte le pareti, ma sopratutto permette di dare una curvatura a tutte e quattro le superfici ( nelle precedenti versioni le superfici verticale e inferiore erano piane e divergenti). Sarà anche possibile raccordare alla perfezione tutte le sezioni curve interne, al fine di minimizzare le rifrazioni delle onde sonore indietro verso l'altoparlante.  Il prezzo sul quale si assesteranno le CY EVO sarà di 16000/17000 euro.

 

 

 

SPIEGAZIONE SUL NOME DEL DIFFUSORE 

Eugenio Calabi e  Shing- Tung Yau sono due matematici ( il primo italiano)  che hanno studiato e formalizzato gli spazi matematici a 6 dimensioni di Calabi-Yau. L’applicazione “pratica” di questi spazi è venuta nella teoria delle stringhe, una teoria, in studio attualmente e non ancora provata sperimentalmente, che prevede che il costituente più intimo e piccolo della materia sia formato da  minuscole stringhe vibranti .

Shing-Tung Yau and Eugenio Calabi

I modi naturali di vibrazioni di queste stringhe dipenderebbero dallo spazio nel quale esse si trovano. Il loro modo di vibrazione dovrebbe dare origine a tutte le particelle che conosciamo, e anche quelle attualmente sconosciute. La teoria delle stringhe ( o meglio delle superstringhe perchè essa prevede l’esistenza della supersimmetria) è assolutamente affascinante ed interessante dal punto di vista scientifico perchè permette di risolvere il più grande conflitto scientifico del secolo, quello della incompatibilità della relatività generale einsteiniana e quello della meccanica quantistica: quando si cerca di applicare le due teorie (ampiamente dimostrate nei loro specifici bacini di utilizzo) in situazioni molto particolari , come ad esempio un buco nero ( necessita della relatività per le masse estremamente grandi coinvolte ma anche di meccanica quantistica per la piccolezza dello stesso) si perviene a risultati senza senso ( calcoli che portano a valori infiniti). La teoria delle stringhe, elimina il concetto di materia puntiforme, essendo le stringhe di dimensione finita : in essa meccanica quantistica e relatività possono coesistere poichè la teoria delle stringhe cancella le fluttuazioni quantistiche del tessuto spazio temporale sulla scala della distanza di Planck.

 La teoria delle stringhe prevede che l’Universo attorno a noi sia formato da 3 dimensioni spaziali estese ( quella che conosciamo), una dimensione temporale, e 6 dimensioni spaziali compattificate. Compattificate vuol dire che sono estremamente piccole ed avvolte su se stesse ( dimensione di Plank: 10^-33cm ), per questo motivo non sarebbero visibili ne ai nostri sensi ne ed ai nostri strumenti. Si è appunto visto che la forma di queste dimensioni compattificate 6-dimensionali potrebbe appartenere alla varietà geometrica di Calabi-Yau. 

Superficie matematica di Calabi-Yau 6-dimensionale

La teoria delle stringhe spiega anche un altro grande interrogativo: perchè le costanti del nostro universo ( massa delle varie particelle, la loro carica, il loro spin e cosi via dicendo) hanno proprio quel preciso valore e non uno diverso? Del resto è proprio questo sottile equilibrio tra queste varie costanti che rende possibile la vita e la materia cosi come la conosciamo.  Attualmente nessuno sà rispondere. La teoria delle stringhe invece può darci la risposta: infatti abbiamo detto che le particelle stesse e i portatori di forza sono una manifestazione di come la stringa vibra, e la sua vibrazione dipende dallo spazio nel quale essa vibra. Ora sappiamo quasi sicuramente che gli spazi nel quale le stringhe vibrano sono spazi di Calabi-Yau, ma questi sono diverse migliaia, e quindi non sappiamo, allo stato attuale, ne scegliere lo spazio giusto all’interno della famiglia, ne saper calcolare le frequenze di vibrazione delle stringhe. La matematica che c’è dietro è molto complessa, ma se un giorno dovessimo riuscire a calcolare queste frequenze, dovremmo poter ritrovare tutte le particelle del nostro universo ( elettroni , tauni, muoni, bosoni, quark, …) e prevedere l’esistenza di quelle non ancora scoperte.
Altro interesse elevatissimo della teoria delle superstringhe è che essa prevede l’esistenza di particelle senza massa e con spin =2 cioè la carta di identità del gravitone, la particella portatrice della forza di gravità. 
Mi scuso per le imprecisioni riportate in questa piccola trattazione, ma ho cercato di riassumere un discorso estremamente complesso, solo facendo ricorso a quello che ricordo. Quanto sopra scritto non ha la pretesa di essere un preciso racconto scientifico.

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