L'altoparlante

In questa parte della nostra rubrica dedichiamo la nostra attenzione all'altoparlante per poter meglio comprendere funzionamento e utilizzo

 

L?altoparlante

 

è un trasduttore, cioè converte una grandezza in un?altra;

è una macchina elettrica, perchè converte una forma di energia in un?altra;

la conversione ha come input una grandezza elettrica e come uscita una grandezza acustica; in gioco entrano però anche elementi meccanici.

 

 

Facciamo riferimento ad un altoparlante elettrodinamico con l?usuale forma conica della membrana, che troviamo raffigurato nelle immagini allegate;

 

La parte in movimento (equipaggio mobile) è costituita dalla membrana e dalla bobina mobile, cui si aggiungono gli elementi elastici : come noto, infatti, la membrana oscilla essendo legata al cestello in due punti: superiormente tramite la sospensione esterna, detta anche bordo (surround), inferiormente mediante il centratore (spider). Queste due sospensioni in parte appartengono ad un sistema fisso (il cestello), in parte ad un sitema mobile (l?assieme membrana + bobina).

 

L?insieme membrana + bobina è caratterizzato - da un punto di vista meccanico - principalmente da due parametri: la rigidezza e la massa. Per quanto riguarda la massa, si può facilmente considerare che la massa totale è la somma delle due masse di membrana più bobina (più, a voler essere pignoli, qualche milligrammo di colla per la giunzione degli stessi). Per quanto riguarda invece la rigidezza, il discorso è decisamente più complesso, in quanto dipende non solo dalla rigidezza dei singoli componenti (cioè di membrana e bobina), ma anche e soprattutto dal loro accoppiamento (cioè dalla forma e dalla tolleranza dell?innesto tra i due, dal tipo di collante impiegato, dall?altezza e dallo spessore della giunzione, ecc.).

 

Per gli scopi della presente esposizione, ammetteremo che la giunzione sia perfettamente rigida, sicchè considereremo il sistema bobina + membrana un pezzo unico (il che ovviamente non è vero in assoluto, ma nel caso specifico ci si va ragionevolmente vicino).

 

Pertanto, d?ora in poi considereremo il sistema bobina + membrana come un?unica entità, dotata di un?unica massa e di un?unica rigidezza. In prima approssimazione, considereremo inoltre la rigidezza di tale sistema infinita; ciò è chiaramente ben lontano dal vero, tuttavia, la questione non ha molta importanza per frequenze abbastanza basse; in buona sostanza, si consideri che la rigidezza ha importanza vieppiù maggiore quanto maggiore è la frequenza in gioco. Pertanto, tutto quanto segue è sensato finchè la frequenza non oltrepassa determinati valori: questi possono essere stimati in qualche kHz per quanto riguarda l?accoppiamento bobina-membrana e in alcune centinaia di Hz per quanto riguarda la membrana stessa.

 

Ammesso quindi che la rigidezza sia infinita, le caratteristiche del sistema bobina + membrana possono essere assimilate semplicemente alla somma delle masse dei due componenti.