Template Joomla scaricato da Joomlashow

  • PDF
  • Domenica 14 Giugno 2009 12:46
  • Ultimo aggiornamento Domenica 28 Giugno 2009 10:03
  • Scritto da David Guanciarossa

Indietro

La catena Hi-Fi

(II parte)

 

Parliamo un po' dell'amplificazione spiegando a grandi linee come funziona un amplificatore.

Ricordiamo innanzi tutto che l'energia non si crea, ma si può trasformare e modificare. E' chiaro quindi che oltre al segnale proveniente dal fonorivelatore ci dev'essere una altra fonte di energia che «alimenti» l'amplificatore: questa a l'energia elettrica, che proviene dalla tensione di rete opportunamente trasformata (nel voltaggio) e raddrizzata (resa, da altemata, continua). Il trasformatore e i diodi adempiono rispettivamente a questi compiti.

L'organo centrale dell'amplificatore e una specie di «rele» che, alimentato da una corrente debole (quella proveniente dalla testina), comanda il passaggio di una ben piu forte (quella, cioè, dell'alimentazione): si ha, quindi, in uscita, un segnale elettrico perfettamente uguale a quello d'entrata, ma motto piu potente: e questo che pilota lo altoparlante.

Questo «rele» può essere una «valvola» o un «semiconduttore» o «transistor».

Ve ne sono tipi diversi, ed in un amplificatore se ne trovano piu d'uno, l'ultimo o gli uttimi dei quali sono detti «finali» e rappresentano l'ultimo «stadio» dell'amplificatore, cioè lo «stadio di potenza».

Benchè costruttivamente del tutto diversi, valvole e transistor funzionano più o meno nello stesso modo: tuttavia, i moderni transistor hanno caratteristiche migliori, per cui da qualche anno si stanno sostituendo sempre piu alle valvole. Praticamente, sono rele elettronici che hanno la proprietà di far passare piu o meno corrente a seconda delle variazioni della debole corrente applicata al loro elettrodo d'ingresso.

Le variazioni di tensione o di corrente all'uscita dell'amplificatore devono essere proporzionali a quelle che vi sono all'entrata: più esse lo sono, più è alta la... fedeltà: un impianto a alta fedelta quindi, non è necessariamente il
piu potente. La proporzionalià deve mantenersi il più possibile lungo tutta Ia gamma di frequenze riprodotte (circa da 20 a 20.000 Hertz).

Con parole leggermente piu tecniche, la forma d'onda del segnale emesso dal fonorivelatore dev'essere il più possibile inalterata: da questa dipende il «timbro» di un suono (vedi articolo precedente).

La corrispondenza della forma d'onda alle vibrazioni acustiche può essere verificata sperimentalmente in un modo molto semplice: fate funzionare il giradischi, come se ascoltaste un disco, ma senza mettere in funzione l'amplificatore: accostando l'orecchio alla puntina, udrete un lievissimo suono che, se ascoltate bene, noterete corrispondere a quello che si ottiene quando l'intero impianto è in funzione. (Tuttavia, la corrispondenza non è perfetta, a causa sia dei limiti dell'orecchio umano ai bassissimi volumi, sia della mancanza dell'equalizzazione dell'amplificatore, che serve ad «equilibrar » le varie frequenze rese dalla testina).

Ma come si fa a vedere qual e la forma d'onda di un suono? La corrente elettrica può essere tradotta in immagini. Una frequenza musicale pura si rappresenta sulla carta con un grafico di forma sinusoidale. La forma della stessa corrente sarà visibile, similmente al grafico su carta, sullo schermo di un apparecchio da laboratorio, detto oscilloscopio Una corrente di forma sinusoidale corrisponde ad un suono di altezza perfettamente definita, ma privo di timbro, senza alcun carattere. I segnali musicali si distaccano da questa forma d'onda, perchè hanno timbri caratteristici a seconda della loro provenienza, ed assumono quindi diverse forme. Una stessa nota, quindi, può avere diverse forme d'onda, a parità di periodo (dal quale dipende l'altezza, cioe la frequenza).

Nel campo dell'elettroacustica, le frequenze vanno da un minimo di 20 ad un massimo di 20.000 oscillazioni al secondo (Hertz), con un periodo quindi di 1/20 - 1/20.000 di secondo (il periodo e l'inverso della frequenza, cioe la durata di una oscillazione): tuttavia esse sono udibili solo fino a circa 16.000 Hz o poco più. Non tutti gl'impianti sono però in grado di riprodurre l'intera gamma di frequenza con un'intensità sufficientemente costante; in un complesso di quanlità soddisfacente essa deve mantenersi entro ± 3 dB, il che corrisponde ad un rapporto di intensità sonora di 1:2.

Abbiamo pocanzi detto che la corrente di uscita dell'amplificatore viene applicata all'altoparlante, il terzo anello della catena hi-fi. Da questo, infatti, i suoni (passando prima attraverso l'aria) giungono direttamente al nostro orecchio.

Ma come fa una corrente a produrre un suono ben determinato, che non sia, cioè, un rumore?

Questo passaggio non avviene direttamente, bensì per mezzo di un intermediario materiale: la corrente musicale fa vibrare un tronco di cono (che, nella maggior parte dei casi, e costituito da un cartoncino speciale, molto rigido). Esso si può muovere secondo l'asse del cono, con oscillazioni più o meno rapide ed ampie (sino ad un massimo di circa 20 mm.). Questo tronco di cono si chiama «membrana», e termina alla base minore con un cilindretto intorno al quale e avvolto un sottile filo di rame o di alluminio, smaltato; si tratta quindi di una bobina: è la «bobina mobile», che trasmette il moto alla membrana dell'altoparlante. La bobina, infatti, è «annegata» in un campo magnetico permanente. I due contatti della presa d'uscita dell'amplificatore sono, mediante un filo doppio, collegati alle due estremita dell'avvolgimento della bobina. Essa ha la proprietà (se immersa in campo magnetico), di muoversi in un senso o nell'altro (secondo l'asse del cilindro cui è
avvolta) a seconda del verso della corrente.

E' chiaro che la corrente musicale è «alternata»: essa, infatti, ha una frequenza, cioè un numero di oscillazioni al secondo, ed una corrente continua non può oscillare. La bobina, perciò, seguirà le oscillazioni della corrente di uscita dell'amplificatore, e si muoverà (e con essa la membrana) in avanti e in dietro, con un'escursione tanto più ampia quanto piu intensa sarà la corrente. Il numero delle oscillazioni, invece, dipenderà dalla frequenza del segnale. E' facile capire come in un altoparlante l'ampiezza della escursione regoli il «volume» del suono, cioè la sua intensità (dB), mentre la velocità del movimento regoli l'altezza, cioè la frequenza musicale (Hz).

Gli altoparlanti sono di diversi tipi, sia come costituzione che come diametro. Quelli destinati alla riproduzione dei suoni acuti raramente sono di cartoncino, ma di solito sono di metallo o di plastica, perchè le vibrazioni sono molto piu veloci e quindi (a parità di intensità sonora) l'escursione e impercettibile.

Non ci sembra quì il caso di addentrarci in particolari tecnici sulla costituzione degli altoparlanti; passiamo piuttosto ad introdurre concetto di cassa acustica.

Mai troverete un altoparlante che non sia installato in una cassa. Ciò non per una questione estetica, ma per importanti ragioni acustiche.

Alcuni di voi (speriamo pochi!) penseranno che si tratti di una cassa di risonanza. No, tutt'altro: la risonanza è bandita da un «diffusore acustico» (cassa + altoparlanti): esso è il contrario di uno strumento; non deve favorire alcuna frequenza, ne apportare al suono alcuna colorazione. Deve limitarsi a riprodurre i suoni così come sono, lasciandoli il più possibile inalterati. E' questa la caratteristica principale che differenzia le casse, dei vari livelli qualitativi.

I diffusori (o «radiators») acustici sono di vari tipi (vedere l'articolo presente sulla voce docomenti).

La funzione della cassa acustica è principalmente, di separare l'«onda anteriore» da quella posteriore». Ad una compressione dell'aria davanti, infatti, corrisponde una rarefazione al di dietro.

Quanto più le frequenze sono basse (e, quindi, i movimenti del cono più lenti e, in proporzione, ampi) tanto l'effetto e marcato.

In pratica, pressioni e depressioni si compensano, e gran parte dell'intensità sonora e della qualità vanno perdute.

Affinche il iivello sonoro delle frequenze basse sia equivalente a quello delle frequenze medie, bisogna separare perfettamente le due zone delimitate dalla membrana dello altoparlante.

Precisiamo che le frequenze medie sono da intendersi intorno ai 1000 Hz: infatti, la gamma Sonora si estende praticamente da 50+70 Hz a 12-15 kHz (kiloHertz = migliaia di Hertz), e si considerano i rapporti delle varie frequenze, e non i loro valori aritmetici. Ad esempio,La3 (quello del diapason) ha frequenza 440 Hz, il La4 880 Hz, il La5 1760 Hz e cosi via.

Praticamente, dunque, la pressione verrebbe aspirata dalla depressione. Tale fenomeno sussiste, similmente, quando (ed è il più delle volte) i diffusori sono due.

In un impianto stereofonico (o comunque con due radiatori acustici) avrete forse sentito parlare di «fase». I due «woofer» (altoparlanti dei bassi), ad esempio, devono muoversi entrambi nel medesimo senso: quando uno va avanti l'altro non deve andare indietro, poichè anche in tal caso l'onda di depressione aspirerebbe quella di pressione: i due suoni, quindi, anzichè sommarsi, si sottrarrebbero. Quando due altoparlanti non sono in fase, basta invertire i fili ad uno solo di essi (ovviamente, perchè uno solo deve cambiare la successione dei movimenti). La fase può essere verificata «ad orecchio» o, meglio, con l'ausilio di una pila (corrente continua): si applica il polo positivo ad un terminate dell'altoparlante, e si osserva in quale direzione se avanti o in dietro, esso si sposta (ma non vibra, cioe non oscilla); applicando poi il positivo all'uno o all'altro dei capi del secondo altoparlante l'effetto dev'essere lo stesso.

stantuffo

 



SUONO HIFI STEREO anno 1 - numero 4 ottobre 1971

 

Inizio articolo | Indietro