Cosa fa il cono di un altoparlante?
La maggior parte dei diffusori è elettromeccanica o elettrodinamica. Usano un diaframma leggero, o cono, costretto a vibrare da una bobina mobile (voice coil) percorsa da corrente alla sua base. Le vibrazioni del cono si trasferiscono all'aria circostante riproducendo un'onda sonora udibile.
Come funzionano i coni degli altoparlanti
La bobina mobile è un avvolgimento di filo sottile sospeso per muoversi assialmente e immerso in un campo magnetico prodotto da magneti permanenti. Quando corrente attraversa la bobina, questa si muove avanti e indietro secondo la regola della mano sinistra di Fleming, spingendo e tirando il cono. Bobina, cono e sono alloggiati in una cassa, tipicamente legno o materiale solido, per accoppiare il moto della bobina all'aria.
Proprietà e materiali
I coni sono tipicamente di materiali leggeri e rigidi. Carta rivestita o polimeri plastici sono popolari perché soffrono meno di "ringing" (risonanza parassita dove frequenze vicine a quella naturale del cono distorcono il suono) rispetto a metalli. I coni possono essere costruiti con successo da molti materiali: alluminio, fibre di bambù, fibra di vetro, Kevlar, magnesio.
Smorzamento (Damping)
Il successo di un cono dipende dalla conversione efficiente e fedele di un segnale amplificato a bassa frequenza in movimento meccanico della bobina. La vibrazione del cono deve essere frenata (smorzata) per prevenire il ringing, ma lo smorzamento non deve produrre distorsione udibile. Quando il cono vibra, genera un segnale (forza contro-elettromotrice) che torna attraverso il cavo nell'amplificatore. Questa forza è in polarità opposta alla vibrazione del cono e quindi impedisce il ringing.
Cancellazione fronte-retro
La superficie anteriore del cono spinge in avanti creando un'onda sonora aumentando la pressione d'aria, mentre quella posteriore spinge indietro riducendola. Le lunghezze d'onda dei bassi sono relativamente grandi rispetto alla cassa e possono diffrangersi (piegarvisi attorno). Le onde dal retro del cono possono quindi annullare quelle dal fronte, fenomeno noto come cancellazione fronte-retro.