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  • Giovedì 09 Luglio 2009 12:02
  • Ultimo aggiornamento Venerdì 10 Luglio 2009 15:09
  • Scritto da David Guanciarossa
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Gli altoparlanti

 

Suono ha affrontato in piu occasioni questo argomento (n. 3, 4, 5, 6, 9); vediamo ora di dare uno sguardo d'insieme.

Cominciamo con la distinzione fra altoparlante, cassa acustica e diffusore acustico.

L'altoparlante é l'elemento che effettua la trasduzione: l'energia elettrica che esce dall'amplificatore é portata (per mezzo di cavi) agli altoparlanti, e fa vibrare i coni di essi, che emettono suoni.

Un altoparlante é costituito da una membrana di cartoncino speciale molto rigido (non deve deformarsi) a forma di tronco di cono (senza le due basi), con la concavità rivolta verso l'esterno. All'estremità interna il cono termina con un cilindretto intorno al quale é avvolto un sottile filo di rame (o alluminio) smaitato: cioé una « bobina ». É la bobina mobile dell'altoparlante, e si trova nel campo magnetico prodotto da un magnete permanente. In tali condizioni, la bobina ha la proprietà di muoversi in un verso o nell'altro (nella direzione dell'asse del cilindretto su cui e avvolta) secondo il passaggio della corrente nelle spire nell'uno o nell'altro verso, e proporzionalmente alla sua intensità. La frequenza e l'intensità sono quindi le due variabili della corrente che aziona gli altoparlanti, i quali, si può dire, sono l'inverso del fonorivelatore a bobina mobile, in cui questa viene mossa meccanicamente nel campo magnetico, e nelle sue spire si produce la corrente inviata all'amplificatore.

Gli altoparlanti sono di vari tipi, a seconda delle frequenze che sono più idonei a riprodurre. Un altoparlante per i suoni bassi si chiama WOOFER ed é quello di dimensioni grandi: ve ne sono, usati normalmente, anche di 40 cm. di diametro, e di più grandi per impieghi speciali. La loro membrana é per lo più, come detto, di cartoncino. Essa e fissata al cestello cioé il telaio in metallo, in modo che possa oscillare in avanti e in dietro facilmente. Per questo vi é all'estremità larga una specie di soffietto, che é costituito dello stesso materiale del cono, ripiegato più volte e reso così elastico, oppure vi é una sottile striscia di gamma molto morbida, che offre anche meno resistenza. Sugl'impieghi dell'uno e dell'altro sistema torneremo a proposito dei vari tipi di cassa acustica.

I suoni di frequenza media (fra i 500 ed i 5000 Hz circa) sono riprodotti dal « MIDRANGE » esso si presenta di solito come un woofer di dimensioni più contenute, ma vi sono anche dei tipi a cupola (« DOME ») in cui il cono di cartone é sostituito da una lamina metallica cui é pasta davanti un cupolino di plastica.

I « TWEETERS » (altoparlanti degli alti) can il cono di cartone sono ormai pochi; quasi tutti sono di metallo perché l'ampiezza delle oscillazioni insignificante ed il cartone ad alta frequenza si deformerebbe.

Per ripartire lo spettro sonoro tra i vari altoparlanti si usano i filtri di « CROSSOVER » (cross = incrocio). Essi sono formati da bobine e condensatori: le prime ostacolano il passaggio delle frequenze alte, I secondi non lasciano, passare i suoni bassi.

La cosa tuttavia non é cosi semplice come può sembrare, e la scelta del crossover adatti é fondamentale per la qualità del suono riprodotto.

Il numero delle parti in cui é stato diviso lo spettro sonoro dà il numero delle VIE di un sistema di altoparlanti. É ovvio che una cassa a due vie avrà un solo crossover, una a tre vie ne avrà due, una a quattro ne avrà tre e cosi via. La maggior .parte del sistemi oggi e a tre vie.

Gli altoparlanti creano il suono in una maniera molto semplice: il movimento alternato del cono fa sì che si susseguano, davanti e dietro di esso, compressioni e rarefazioni dell'aria, che, a causa del ritmo elevato, producono i suoni, di varie frequenze a seconda del numero delle oscillazioni della membrana nell'unità di tempo. Ad una compressione dell'aria antistante, pare, corrisponde una rarefazione al di dietro, e viceversa. Questo effetto é marcato soprattutto nelle frequenze basse, perché gli altoparlanti sono di dimensioni notevoli e le oscillazioni sono relativamente ampie e lente (l'escursione del tweeters e limitatissima), e perciö usando un woofer senza cassa, la compressione verrebbe aspirata dalla rarefazione, ed il suono tenderebbe ad annullarsi.

Anche se l'effetto non é così marcato, un woofer fuori della cassa « suona male » i suoni si sottraggono, diminuendo sia di intensità sia anche (ed é più importante) di purezza: addio hi fi, insomma. Per questo é .nata la « CASSA ACUSTICA »: é un mobile che serve a separare le onde anteriori da quelle posteriori uguali e contrarie, per evitare la dispersione del suono. Non si tratta di una cassa di risonanza (come quella di una chitarra), perché anzi essa non deve apportare alcuna colorazione al suono.

Non tutte le casse acustiche sono uguali; non sempre infatti risulta positivo separare del tutto l'onda anteriore da quella posteriore.

Il sistema « A SOSPENSIONE PNEUMATICA » non presenta alcuna apertura verso l'esterno; le vibrazioni del woofer sono smorzate dall'aria contenuta nell'interno della cassa. Si usano in questo caso i woofer la cui sospensione, come accennavo prima, é costituita da una sottilissima striscia di gomma, perché non serve che essa sia elastica, in quanto l'aria stessa compie la funzione di riportare cono nella sua posizione originaria, Le casse di questo tipo hanno il vantaggio di una risposta molto lineare, tuttavia hanno bassissima « efficienza » cioé necessitano di un amplificatore abbastanza potente per essere pilotate.

Le casse « BASS REFLEX », invece, rappresentano la tendenza alla separazione incomplete dei suoni. Sul davanti del mobile é praticata un'apertura che può essere di varia forma: circolare, quadrata, rettangolare. A volte dalla parte interna e fissato un tubo, il « tube vent » (di solito di cartone), che si sporge all'interno della cassa. Il sistema bass reflex ha il vantaggio, rispetto al tipo a cassa chiusa (sospensione pneumatica) di una maggiore efficienza, a scapito però, sembra, della qualità. Sono bass reflex molte casse economiche, per ,poter essere impiegate con amplificatori di bassa potenza.

Ottimo compromesso fra le due é il « SISTEMA APERIODICO » in cui il tube vent é riempito di assorbente acustico (lana di vetro, lana di roccia, lana di stracci, gommaspuma, espanso), del quale, in ogni tipo di sistema, é rivestito anche l'interno della cassa. L'aperiodico si può dire che unisce le caratteristiche positive degli altri due tipi descritti, e per questo é, insieme col sistema a cassa chiusa, il piü diffuso negli impianti hi fi.

Il « SISTEMA A TROMBA » é un particolare tipo di cassa in cui i suoni attraversano una specie di tromba, o un labirinto, prima di « uscire dalla cassa, per la miglior diffusione particolarmente dei toni alti.

A questo proposito segnaliamo l'impiego della « lente acustica », un dispositivo di metallo o di plastica (una specie di griglia), posto davanti al tweeter, che rende gli acuti meno direzionali diffondendoli uno spazio più ampio.

Infine, il « SISTEMA OMNIDIREZIONALE » « A RIFLESSIONE ». E' un particolare tipo che, come dice la stessa definizione, irradia il suono in tutte le direzioni. La cassa è posta vicino alla parete ma non a contatto, ed in direzione di essa vengono emessi i suoni, che si riflettono in tutta la sala. Non vi sono, così, molti problemi di collocazione delle casse e degli ascoltatori, perché da qualunque punto si ha un'audizione soddisfacente.

Ci sembra chiara la distinzione tra altoparlante e cassa acustica: quello é un componente elettronico, un trasduttore, questa é il mobile che lo contiene, e che é di solito di legno, ma ve ne sono anche in metallo e di forme varie (persino sferiche). L'insieme degli altoparlanti (e dei crossover) installati una cassa acustica costituisce il « DIFFUSORE ACUSTICO »: CASSA + ALTOPARLANTI = DIFFUSORE.

Alcuni diffusori sono dotati di un comando per la regolazione dei medi ed anche degli alti.

Tutti i tipi hanno, sul retro della cassa, due morsetti, che servono al collegamento dei cavi dell'amplificatore. I due morsetti hanno un riferimento (di solito un puntino rosso su uno dei due) che serve per individuare la « fase » degli altoparlanti dei due canali. I due woofer, cioè, devono muoversi susseguendo i movimenti nello stesso ordine: quando uno si sposta in avanti l'altro non deve andare indietro, perché i suoni si sottrarrebbero (la depressiane creata dall'uno aspirerebbe la compressione provocata dall'altro, analogamente a quanto avviene per gli altoparlanti fuori dalla cassa). Anche i morsetti sul pannello posteriore dell'amplificatore portano un riferimento. Per ottenere l'esatta fase basta collegare i cavi del due canali in modo corrispondente (non ha importanza come, basta che si rispetti nel secondo l'ordine adottato nel primo).

Gli altoparlanti trasmettono una parte delle loro vibrazioni al mobile, e anch'esso vibra. Non bisogna, perciò, porvi nulla sopra, e tantomeno il giradischl (sarebbe molto comodo poggiare questo su uno e l'amplificatore sull'altro). Le vibrazioni del mobile, infatti, corrispondano a quelle della puntina. Questa le ricapterebbe, amplificandole e riinviandole agli altoparlanti e ricominciando il ciclo, provocando una reazione che farebbe scadere aliquanto la qualità del suono, ed al limite si potrebbe arrivare ad un fenonneno analogo all'effetto « Larsen », che avviene con la vicinanza del microfono all'altoparlante (captando il ronzio di questo e riamplificandolo e ricaptandolo eccetera, producendo il caratteristico ululato). E cosi la « catena hi fi » é terminata.

SUONO STEREO HIFI settembre 1972 - M. M.

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