Come la bobina mobile di un altoparlante crea suono: frequenza, ampiezza e timbro
La bobina mobile è il motore di un altoparlante dinamico. Traduce il segnale audio elettrico (tensione vs tempo) in forza meccanica (moto vs tempo) tramite la forza di Lorentz: F = B × I × L (Flusso magnetico × Corrente × Lunghezza del filo).
Parametri del segnale → Attributi percettivi
- Frequenza (Hz): Il ritmo di alternanza della corrente → Velocità di vibrazione della bobina → Intonazione. 20 Hz = bassi profondi; 20 kHz = alti acuti.
- Ampiezza (Magnitudo corrente): Magnitudo della forza → Escursione del cono → Livello di pressione sonora (Volume). Doppia escursione ≈ +6 dB SPL.
- Forma d'onda (Contenuto armonico): Il timbro (colore del suono). Un'onda sinusoidale pura → movimento a singola frequenza. Un'onda complessa (voce, chitarra) = fondamentale + armonici (serie di Fourier). La bobina riproduce la somma di tutti questi movimenti simultanei linearmente (idealmente).
Catena di trasduzione
Segnale di tensione → Corrente bobina → Forza magnetica → Accelerazione bobina → Velocità cono → Onde di pressione d'aria → Orecchio
Il cono agisce come un pistone che accoppia il movimento della bobina all'aria. La sua massa, rigidità e smorzamento (sospensione/ragno/bordo) creano risonanze meccaniche che colorano il suono. L'involucro (sigillato, reflex, a tromba) modella ulteriormente l'impedenza di radiazione e l'estensione delle basse frequenze.
La distinguibilità deriva perché il cervello esegue una trasformata di Fourier inversa sull'onda di pressione in arrivo, scomponendola nei componenti di frequenza/ampiezza/tempo originali che definiscono intonazione, volume e timbro.