Gli altoparlanti per auto sono AC o DC?
Gli altoparlanti per auto non possono funzionare da soli: per operare correttamente necessitano di un amplificatore.
Gli altoparlanti sono semplici trasduttori. Per produrre suono, convertono un segnale elettrico amplificato proveniente dall'amplificatore in energia meccanica, muovendo il cono avanti e indietro.
Sebbene utilizziamo quotidianamente gli altoparlanti dell'auto, in molti si chiedono se siano AC o DC. Scopriamolo insieme.
In linea generale, tutti gli altoparlanti per auto sono AC perché vengono alimentati dal segnale alternato dell'amplificatore. È il cambiamento di polarità della corrente a generare il suono.
Gli amplificatori utilizzano una sorgente di alimentazione in corrente continua (DC) e integrano trasformatori che convertono la DC in AC.
Perché gli altoparlanti per auto usano la corrente alternata invece di quella continua?
La corrente alternata (AC) inverte periodicamente la sua direzione di flusso; la frequenza, misurata in Hz, indica il numero di cicli al secondo. La corrente continua (DC), invece, scorre in un'unica direzione senza invertirsi.
Come vengono alimentati gli altoparlanti dell'auto?
L'amplificatore alimenta gli altoparlanti tramite i cavi degli speaker. L'amplificatore ha un polo negativo e uno positivo in uscita, che costituiscono l'ingresso per gli altoparlanti.
Questi cavi inviano segnali amplificati a varie frequenze. Il segnale viene trasformato in energia meccanica e attraversa la bobina mobile (voice coil).
La corrente dall'amplificatore induce un campo elettromagnetico all'interno della bobina mobile. Poiché il magnete è fisso, al variare della frequenza la bobina si muove liberamente.
Osserviamo le forme d'onda degli altoparlanti A e B.
Caso 1 – Collegamento degli stessi terminali.
In questo caso, i terminali positivi degli altoparlanti A e B sono collegati alla polarità positiva dell'amplificatore, i negativi viceversa.
L'uscita degli altoparlanti A e B è sincronizzata e in fase. Il risultato è un'ampiezza maggiore senza rumore quando tutti gli altoparlanti sono collegati nello stesso modo.
Caso 2 – Polarità positive e negative invertite.
In questa configurazione, i terminali positivo e negativo dell'altoparlante A sono collegati al positivo dell'amplificatore, e lo stesso per il negativo.
Basta invertire il cablaggio dell'altoparlante B: positivo dell'altoparlante con negativo dell'amplificatore e viceversa.
Le uscite degli altoparlanti A e B sono fuori fase, generando rumore.
A quale tensione funzionano gli altoparlanti per auto?
L'equipaggiamento audio per auto è progettato per funzionare a impedenza inferiore rispetto a quello domestico.
Gli amplificatori per auto devono fornire tensione sufficiente agli altoparlanti per ottenere potenza acustica a livelli d'ascolto realistici.
Secondo la legge di Ohm:
P = E²/R E = Tensione, R = Impedenza
La potenza raddoppia ogni volta che si dimezza la resistenza.
Sappiamo che la tensione disponibile nell'impianto stereo dell'auto è limitata, circa 13,8 volt.
Quindi abbiamo solo 13,8 volt da applicere agli altoparlanti; se l'altoparlante ha un'impedenza elevata, non riuscirà a produrre suono.
L'amplificatore interno dell'autoradio non può pilotare neppure un carico di 1 ohm. Servono amplificatori di potenza per amplificare il segnale.
Gli amplificatori integrano trasformatori step-up. Un trasformatore step-up converte un segnale alternato a bassa tensione in uno a tensione più alta.
Ad esempio, un trasformatore 1:2 converte 12 volt in 24 volt.
Gli altoparlanti per auto usano corrente alternata?
SÌ, gli altoparlanti per auto usano correnti alternate per produrre suono.
La bobina mobile nell'altoparlante è un elettromagnete: un avvolgimento di filo attorno a un nucleo magnetico (solitamente ferro).
A differenza dei magneti permanenti, gli elettromagneti possono invertire la polarità (nord/sud) al cambiare della direzione della corrente.
Facendo passare corrente alternata dall'amplificatore, si induce un campo elettrico che tira il cono alternativamente dentro e fuori. Il moto ripetuto del cono crea onde sonore nell'aria.
Il movimento del cono dipende dalla frequenza in uscita dall'amplificatore; più frequenze vengono riprodotte simultaneamente, da 20 Hz a 20 kHz.
Più un'onda sonora è complessa, più è difficile per l'altoparlante riprodurla fedelmente.
Per mantenere la qualità del suono, è necessario collegare più altoparlanti al sistema.
Questo tipo di sistema divide lo spettro delle frequenze tra diversi altoparlanti, riducendo il carico su ciascuno e migliorando la precisione sonora.
La separazione delle frequenze e l'instradamento verso altoparlanti diversi avviene tramite reti crossover. La più comune è il crossover a due vie.
Nel crossover a due vie ci sono due filtri: passa-basso e passa-alto.
L'uscita del passa-basso va all'altoparlante dedicato alle basse frequenze; l'uscita del passa-alto va a quello per le alte frequenze.
Posso convertire altoparlanti AC in DC?
È possibile convertire altoparlanti AC in DC, ma servono conoscenze di elettronica e abilità di saldatura.
Per questo lavoro consiglio l'aiuto di un professionista. La procedura, sebbene non eccessivamente complessa, richiede tempo.
Occorrono: batteria al litio ricaricabile da 12 V per altoparlanti auto, attrezzatura per saldatura, multimetro, cavi e morsetti.
- Rimuovere con cura l'altoparlante e il circuito dalla custodia.
- Sulla scheda circuito si vedono condensatori, diodi, trasformatore, IC, ecc.
- Individuare la sorgente AC sulla scheda con il multimetro (solitamente vicino al condensatore principale) e saldare due cavi alle estremità. Userete questi cavi per collegare i poli della batteria al litio. Quindi ricollegare l'altoparlante alla scheda.
Quando la batteria è collegata, testate il circuito inviando un segnale audio all'altoparlante. Sentirete qualche rumore; regolate volume e bassi per ottimizzare l'uscita.
Conclusione
Dopo questa panoramica dettagliata sugli altoparlanti per auto, avete un'idea chiara del loro funzionamento.
Tutti gli impianti stereo per auto usano altoparlanti che operano in corrente alternata, alimentati da AC.
Un cablaggio corretto degli altoparlanti con l'amplificatore garantisce qualità sonora eccellente e rende il viaggio indimenticabile.