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Passive Crossover Networks

 

L'ALTOPARLANTE

L'altoparlante è un dispositivo elettromeccanico che ha la funzione di convertire il segnale elettrico proveniente dall'amplificatore in onde di pressione che il nostro sistema uditivo percepisce come suoni. Per questa sua funzione viene chiamato anche trasduttore.

Gli altoparlanti più comuni si classificano in ortodinamici e isodinamici a seconda del principio di funzionamento. Negli altoparlanti ortodinamici la forza che imprime il moto al diaframma radiante è in un solo punto — perpendicolare al piano del diaframma medesimo — e solo un'accurata geometria consente a ogni parte del diaframma di muoversi in fase, mentre nei sistemi isodinamici la forza è distribuita in egual misura su tutta la superficie radiante. Nel car-audio solamente alcuni costruttori hanno prodotto altoparlanti isodinamici — fra essi Bohlender-Graebener, Eminent Technology, ESS, Fostex, Infinity, Sony.

Gli ortodinamici sono evidentemente i più diffusi e ad essi ci riferiremo pel prosieguo. Si dividono sostanzialmente in due famiglie: a cono e a cupola, a seconda della forma che presenta il diaframma radiante. Generalizzando si può dire che le membrane a cono sono più adatte per la riproduzione delle frequenze basse e di quelle medio-basse (woofer e low-midrange), mentre i profili a cupola sono indicati per riprodurre le medio-alte e le alte (midrange e tweeter). Vi sono ovviamente delle variazioni sul tema, rappresentate dai profili a cono-cupola di moltissimi tweeter e di qualche midrange (es.: Morel) e dai profili a cupola rovesciata di qualche tweeter del recente passato (es.: Epicure).

Sul fronte dei materiali impiegati per la costruzione delle membrane, si spazia dalla cellulosa al polipropilene e dal carbonio al kevlar per i coni, mentre per le cupole la seta e la poliammide convivono con l'alluminio e il titanio e tanti altri materiali, spesso esotici.

Qui sotto potete osservare la struttura di un generico woofer: il diaframma troncoconico risulta sospeso all'interno del cestello (arancio) per il tramite di due sospensioni, una esterna chiamata bordo o surround (fuxia) — generalmente in foam, gomma o tela corrugata — e una interna chiamata centratore o spider (giallo) — quasi sempre in tela corrugata. L'unico movimento consentito da questa configurazione è quello assiale. Collegata rigidamente al vertice del cono vi è la bobina mobile, immersa al centro dell'espansione polare di un magnete (azzurro), in una cavità chiamata traferro (rosso).

Woofer Section

Quando un flusso di corrente proveniente dall'amplificatore scorre nella bobina, questa genera un campo magnetico che, interagendo con quello del magnete permanente, la fa muovere insieme al cono che le è solidale. Lo spostamento e il verso di questo equipaggio mobile sono determinati dall'intensità e dal verso del flusso di corrente nella bobina.

La struttura di un tweeter differisce da quella di un woofer sostanzialmente nella sospensione, che è unica invece che doppia. Essa si trova alla base della cupola, che è anche il punto di giunzione con la bobina mobile, e spesso — ma non sempre — è dello stesso materiale della cupola per prevenire problemi legati all'incollaggio di materiali differenti.

Tweeter Section

Il complesso cupola/sospensione/bobina viene chiamato butterfly ed è leggerissimo, molto più di un cono, anche il più piccolo. Le tolleranze di progetto e di lavorazione richieste per la costruzione di un tweeter, estremamente strette, rendono ragione del fatto che solo pochi costruttori al mondo hanno sviluppato le capacità tecnologiche per farli.

Ma perché gli altoparlanti sono morfologicamente così diversi a seconda della frequenza che sono chiamati a riprodurre? La risposta a questa domanda ci porta dritti dritti ad analizzare meglio i sistemi multivia