Come gli altoparlanti convertono l'elettricità in suono
Un altoparlante è un motore lineare: energia elettrica → movimento meccanico → onde acustiche. Tre componenti principali interagiscono.
1. Bobina mobile (Motore)
Bobina cilindrica di rame/alluminio avvolta su un former (alluminio, kapton, titanio). Sospesa in un gap magnetico. Corrente nella bobina → campo magnetico → forza di Lorentz spinge la bobina assialmente.
2. Magnete permanente (Circuito magnetico)
Neodimio (NdFeB), ferrite o alnico. Crea densità di flusso radiale uniforme (0,5–1,5 T) nel gap. Piastra superiore, polo e piastra posteriore modellano il campo. Alto flusso = alta sensibilità.
3. Diaframma / Cono (Radiante)
Collegato al former della bobina mobile. Sposta l'aria. Materiali: carta, polipropilene, Kevlar, alluminio, titanio, berillio, fibra di carbonio, compositi a sandwich. Deve essere leggero, rigido e ben smorzato.
Componenti di supporto
- Ragno (ammortizzatore): Tessuto corrugato — centra la bobina, fornisce forza di richiamo, determina la compliance (Cms)
- Bordo: Gomma, schiuma, tessuto, Santoprene — sigilla il cono al telaio, consente l'escursione
- Cestello/Telaio: Acciaio stampato o alluminio fuso — rigidità strutturale
- Copripolvere: Protegge il gap; può estendere la risposta in alta frequenza
Sequenza di trasduzione
- L'amplificatore applica tensione → corrente scorre nella bobina mobile
- Corrente × campo magnetico = forza (F = B × L × i)
- La forza accelera bobina + cono (F = m × a)
- Lo spostamento del cono pressurizza l'aria → onde di pressione sonora
- Contraelettricità generata dal movimento della bobina si oppone alla corrente dell'amplificatore (smorzamento)
Parametri chiave (Thiele/Small)
Fs (risonanza), Qts (Q totale), Vas (compliance), Bl (fattore forza), Xmax (escursione lineare), Le (induttanza). Predicono allineamento della cassa, estensione in bassa frequenza, gestione della potenza.