parte seconda: il funzionamento

Il punto cruciale dell'altoparlante è costituito dal rapporto tra la bovina e la calamita. Quando la bobina viene fatta attraversare da una corrente che scorre in un senso (ad esempio, da A a B) ecco che essa emette un campo magnetico. Se il polo posteriore di questo campo è uguale a quello anteriore della calamita, la bobina sposterà in avanti il cono, perché i due poli di segno uguale tendono a respingersi. 
Al contrario, se si fa scorrere al corrente applicandola in modo inverso (da B ad A) i poli saranno opposti, e il cono tenderà ad andare indietro, perché i due poli di segno opposto tendono ad attirarsi. Vi saranno dunque delle escursioni del cono (maggiori o minori a seconda della potenza del segnale applicato (proporzionale all'intensità del campo magmatico prodotto dalla bobina) e in numero proporzionale al numero di cambiamenti di polarità della corrente applicata alla bobina. 
In altre parole, se si cambia polarità alla corrente alla bobina due volte al secondo, il cono si sposterà due volte al secondo. Se si applica una variazione con una frequenza di 1000 Hz (mille cicli +/- al secondo) il cono si sposterà avanti e indietro 1000 volte al secondo, e quindi produrrà una frequenza (udibile) di 1000 Hz. 
Se viene immesso un segnale con una corrente alternata a 3000 Hz, ecco che l'altoparlante riprodurrà un suono di 3000 Hz, un fischio più elevato. 
Un altoparlante è in grado di riprodurre tutte le frequenze immaginabili e possibili? Naturalmente no. Vi sono altoparlanti specializzati per bande di frequenza più o meno elevate: ovvero, costruiti per funzionare solo nell'ambito degli ultrasuoni (ad esempio, quelli fatti per generare il segnale delle ecografie o per aprire le porte automaticamente al passaggio delle persone) altri altoparlanti costruiti per riprodurre frequenza elevate (i tweeter delle casse acustiche Hi-Fi) altoparlanti costruiti per riprodurre frequenze più basse (i woofer o addirittura i sub-woofer, altoparlanti aggiuntivi destinati  riprodurre frequenza tanto basse da non essere riprodotte dalle comuni casse), e così via. E se -ad esempio- si applica una frequenza molto elevata ad un altoparlante grosso e pesante cosa succede? Semplice: questo non riesce a riprodurre quella frequenza. Infatti le oscillazioni del cono (ad esempio, 15.000 al secondo) sono troppe perché le sospensioni e il cono riescano a star loro dietro, andando avanti e indietro per un numero di volte così elevato. Quindi, si parla di "taglio meccanico", in quanto l'altoparlante non riesce a star dietro meccanicamente a queste frequenze.  
Ci possono essere die progetti in cui si vuole attribuire ad un certo altoparlante una banda di frequenze più stretta di quella che sarebbe in grado di riprodurre. Ad esempio, far suonare un woofer fino a 600 Hz, anche se sarebbe capace di arrivare a 1000. Perchè dai 600 ai 4000 si ha un altro altoparlante più adatto. Come si fa? Si ricorre a dei filtri, chiamati "cross-over". Vi sono cross-over semplici e molto complessi. e a questi filtri è dedicata un'altra pagina (clicca qui).  
 

Vediamo alcune caratteristiche elettriche dell'altoparlante, altre saranno viste più avanti. 
Il segnale -si è detto- viene applicato alla bobina. Questa bobina (come tutte le bobine) ha una sua resistenza. Si è anche detto che il segnale cambia polarità, e quindi si tratta di una corrente alternata. Ora, chi mastica un pochino di elettrotecnica sa che la resistenza offerta alla corrente alternata si chiama "impedenza". Sia la resistenza che l'impedenza di misurano in ohm. La resistenza alla corrente alternata (=impedenza) varia al variare della frequenza. Quindi, è magari di 4 ohm a 300 Hz e 3,2 ohm a 1000 Hz. Cosa ne consegue? Che le diverse frequenze possono essere rese con una potenza diversa. Infatti la diversa impedenza "mangia" più o meno potenza: un carico che ha una resistenza elettrica maggiore disperde per definizione più energia di uno che resiste alla corrente poco o nulla, e quindi lascia integra la potenza elettrica. direi che la lascia ...senza opposizione! 

l'impedenza 

Quindi, per prima cosa occorre che l'altoparlante "mantenga" il più possibile costante la sua impedenza la variare della frequenza. La "impedenza nominale" che caratterizza un altoparlante nei vari listini quindi non basta a dire se è adeguato o no da questo punto di vista. 
E' importante notare che  queste piccole o grandi variazioni di impedenza si riferiscono ad un valore standard, quello dichiarato sui listini, e che corrisponde all'impedenza nominale. 
Da qui la domanda: perché vi sono altoparlanti con impedenza nominale da 4 o da 8 ohm? Non conviene farli tutti con la stessa impedenza? 
Vi sono considerazioni molto complesse che suggeriscono di  non uniformare la impedenza. Una imedenza bassa comporta a prima vista molti vantaggi. Innanzitutto vi sono considerazioni legate all'efficienza dell'altoparlante: si è già detto che meno "resiste", meno abbatte la potenza, e quindi a parità di watt produce più suono. Quindi, basta un amplificatore meno potente o (a parità di potenza) produce un suono più esuberante. Olytre che questi vantaggi quantitativi, una impedenza bassa comporta poi dei vantaggi qualitativi (aumenta il valore di smorzamento, o fattore"Q"). 
Ma più la impedenza è bassa, meno "carico" vi è sull'uscita dell'amplificatore, che lavora coì in condizioni sempre più critiche (=abbassando l'impedenza... direi che tende a lavorare in condizioni che vanno vicine al corto circuito, essendo bassa la resistenza interposta tra i suoi morsetti). 
Vi è poi l'usanza di mettere più casse acustiche in parallelo e questo (come si vedrà più avanti) dimezza l'impedenza. Questo vuol dire che se le casse sono da 8 ohm, si ha come risultato un carico totale di 4 ohm. E può andare ancora bene. Se fossero da 4 ohm ciascuna, si andrebbe a sfiorare i sue ohm, troppo pochi... 
Vi sono dunqeu pro e contro, e oggi la maggior parte dei sistemi di altoparlanti ad uso Hi-Fi viene studiato per avere una potenza nominale di 4 o (più spesso) 8 ohm. Qust'ultima scelta fornisce risultati meno brillanti ma ... più sicuri! 

la potenza 

Vi è poi da considerare una vera e propria "bestia nera", ovvero la potenza di una altoparlante. L'altoparlante non è di per sè un componente che genera una potenza. Quindi, che senso ha parlare di "potenza di un altoparlante"? 
Sembra di parlare della "potenza di uan bicicletta": La bicicletta non ha una sua potenza, importa quanto pedala chi ci sta sopra... 
Per potenza di un altoparlante si indica insomma qualcosa di un po' particolare. Ovvero, la potenza massima che può essere applicata prima che il tutto salti. La bobina e lo spostamento del cono producono infatti calore, e la bobina potrebbe findere. Un'escursione eccessiva del cono (dovuta ad una grande potenza) potrebbe poi distruggere meccanicamente il tutto: il cono si rompe, la bobina esce dal suo alloggiamento.... 
E' facile immaginare che vi siano altoparlanti costruiti con maggiore o minore robustezza, più o meno raffreddati eccetera. Aumentando questa robustezza aumenta la potenza applicabile. 
A dire la verità sarebbe morale definire la potenza anche in funzione della distorsione. Dire "questo altoparlante, oltre questi watt distorce in modo indecente, tenetelo sotto". Ma non tutti i costruttori sono soci corretti da considerare questo fenomeno. 
Si dovrebbe qui aprire il vasto (e doloroso) capitolo di cosa si intende per potenza massima. Che vuol dire-ad esempio- l'espressione " un altoparlante da 50W"? 
Che può reggere un segnale sinusoidale da 50W continuo per un'ora? Mah, è del tutto improbabile! Che può reggere un picco di 50W per mezzo secondo, ma se lo tenete per un secondo brucia? A dire la verità ci sono costruttori che la pensano così.. Per fortuna la maggior parte di costruttori sta a metà strada, e indica sui loro listini una potenza intermedia tra questi due estremi... 
E' importante notare che fin qui abbiamo parlato di potenza di un altoparlante. Non di rado gli altoparlanti sono inseriti in una cassa, e spesso accompagnati da altri che lo aiutano a portare il fardello della potenza. Ma -si vedrà tra breve- questo fardello è distribuito in modo del tutto disuguale. E allora le cose si complicano. Visto che ad un tweeter sia applica in media il 10% della potenza, è legittimo parlare come si fa su certi cataloghi) di tweeter "da 20 W"?. Non dovrebbe esserlo. In questi casi non si fa neanche riferimento alla potenza sostenibile (neppure per poco) da un altoparlante. Ma quella potenza significa: "questo è un tweeter che (se viene applicato in una cassa che gli cede solo una piccola parta di potenza) può far parte di una cassa che regge (magari per poco tempo) un segnale massimo di 20W. Come si vede. i costruttori tendono a moltiplicare a dismisura il numero di watt dichiarato per i loro altoparlanti. A volte lo fanno senza freni inibitori, e se ne vedono delle belle.... 
  

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