Altoparlante

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L'altoparlante è un trasduttore che, per mezzo di una bobina immersa in un campo magnetico, converte segnali elettrici in forza elettromagnetica in grado di far muovere un corpo in modo da fargli generare onde sonore.

Ne esistono vari tipi che impiegano differenti tecnologie:

La definizione dei primi, impiegati nelle radio fino agli anni 40, deriva dal metodo usato per creare il campo magnetico necessario a spostare la bobina mobile nel traferro; a tale scopo si impiegava un solenoide percorso dalla corrente anodica delle valvole. Lo sviluppo successivo fu l'abbandono del solenoide, sostituito da un magnete permanente, rendendone più semplice l'uso e tuttora adottato su larga scala.

Utilizzano tutti una membrana vibrante a forma di cono, cupola, e in rari casi piana. I materiali impiegati sono i più vari, la carta è il materiale in uso da più tempo, affiancata oggi da composti sintetici e leghe metalliche.

La membrana è collegata ad una bobina che, immersa nel campo magnetico e percorsa dalla corrente costituita dal segnale da riprodurre, ne genera lo spostamento, quindi la trasduzione da segnale elettrico a movimento d'aria creato dal cono, cupola o pannello radiante.

Il suono in sostanza è generato da una serie di compressioni e rarefazioni dell'aria, compito dell'altoparlante è generare tali compressioni e rarefazioni nell'ambiente d'ascolto. La forma a cono si presta bene per la riproduzione delle frequenze basse, mentre per le frequenze alte è più adatta la forma a cupola.

Esistono tecnologie che adottano metodi diversi dalle membrane per la trasduzione, poco diffuse dato il loro costo, e destinate soprattutto agli impianti Hi-End .

Non essendo fisicamente possibile (al giorno d'oggi), costruire un trasduttore che riesca a riprodurre con la stessa intensità l'intera gamma di frequenze udibili all'orecchio umano, si sono sviluppati trasduttori, ottimizzati ciascuno per un segmento della banda udibile. Si suddividono generalmente in:

Subwoofer (frequenze bassissime, solitamente al di sotto dei 120 Hz)
Woofer (frequenze basse)
Midrange (frequenze medie)
Tweeter (frequenze alte)

Collegando opportunamente altoparlanti destinati alla riproduzione di differenti frequenze, si ottiene un sistema acustico (diffusore) in grado di riprodurre, in modo quanto più possibile lineare e preciso, tutto lo spettro di frequenze udibili.

Esistono modelli di altoparlanti definiti "a gamma intera",quando con un unico altoparlante si cerca di coprire la maggiore estensione possibile di frequenze, solitamente con alcuni artefizi come il doppio cono solidale alla bobina mobile, centrando la gamma riprodotta sulle frequenze acusticamente più importanti.

Alcuni costruttori hanno posto particolare attenzione nell'allineare i centri di emissione dei diversi altoparlanti che compongono un diffusore, per centro di emissione si intende il piano che genera l'onda sonora coincidendo approssimativamente con la posizione della bobina mobile, al fine di evitare rotazioni di fase nel punto di incrocio acustico dei diversi altoparlanti.

Altri costruttori hanno elaborato diffusori( elettrostatici) con membrane piatte immerse in un campo elettrico generato da una elevata differenza di potenziale tra due armature con l'obiettivo di far emettere tutte le frequenze con la stessa fase.

Altri ancora hanno pensato di far coincidere i centri di emissione sia come allineamento che come punto di emissione, questi ultimi vengono chiamati altoparlanti coassiali e consistono nell'introdurre un altoparlante dentro l'altro sfruttando la cavità della bobina mobile costruiti riunendo coassialmente sullo stesso cestello, woofer e tweeter.

L'obiettivo di tutte queste "soluzioni" è stato quello di perseguire una riproduzione tanto più simile all'evento originale.

È possibile, in fase di progetto, prevedere con precisione quasi assoluta il reale comportamento di un altoparlante grazie ai Parametri di Thiele & Small.