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segnale letto dalla testa sonora, una volta amplificato, deve
infine essere riconvertito in energia sonora: questo avviene
grazie ai diffusori, i cosiddetti altoparlanti o "casse".
Dal punto di vista funzionale, gli altoparlanti sono sistemi
elettromeccanici, la cui struttura fondamentale consiste di
un magnete e una bobina. La bobina, composta da una serie
di spire di cavo metallico, è situata tra i poli di
un magnete potente e permanente, e si trova perciò
completamente circondata da un campo magnetico. La bobina
è collegata, mediante due cavetti di rame, all'amplificatore,
il quale, durante la riproduzione, genera una certa tensione
sulla bobina. L'interazione tra il campo magnetico del diffusore
e quello generato dalla tensione sulla bobina causa dei movimenti
o vibrazioni nella bobina stessa e in una struttura a cono
in materiale rigido fissato ad una sua estremità.
Le vibrazioni del cono avvengono in conformità col
segnale audio dell'amplificatore, e determinano il formarsi
di onde sonore.
Esistono altoparlanti di varie forme e dimensioni, realizzati
con materiali diversi, e infatti un ruolo non marginale nella
qualità della riproduzione del suono, lo svolge anche
la "cassa", ovvero il contenitore che racchiude
i coni, il quale crea una certa risonanza anche grazie all'aria
o materiale fonoassorbente che può contenere.
Bisogna anche considerare che, nel momento in cui un cono
riproduce un suono, compie una serie di movimenti velocissimi
in due direzioni, verso l'interno e verso l'esterno, il che
produce due distinte onde sonore, che devono risultare in
fase tra loro perchè non si perda parte del segnale
sonoro. La struttura del mobile (cassa) deve dunque avere
caratteristiche tali da ovviare a questo problema. In base
al sistema utilizzato, si distinguono perciò due principali
famiglie di casse:
Sospensione
acustica o pneumatica:
gli altoparlanti sono montati su un mobile completamente sigillato,
e presentano un bordo gommato verso l'esterno. In queste casse
non aperte, l'aria all'interno svolge una funzione importante
nella riproduzione del suono. L'aria contenuta nella struttura
stagna forza il cono a ritornare nella posizione di partenza
durante ogni vibrazione, ottenendo così un alto controllo
sull'altoparlante. All'interno può esservi anche del
materiale fonoassorbente.
Bass
Reflex o casse aperte:
hanno un'apertura, di solito sul pannello anteriore,
detta condotto di accordo, il quale permette di mettere in
accordo, cioè in fase, i due segnali audio, in modo
che risultino sommati e quindi recuperando una certa potenza
di emissione.
Un singolo altoparlante, però, proprio per via delle
sue caratteristiche costruttive, difficilmente riesce a riprodurre
fedelmente e con qualità l'intera gamma di suono udibile,
da 20 a 20.000 Hertz. Il segnale sonoro viene di solito distribuito
ad un insieme di altoparlanti, ciascuno con diverse caratteristiche
e quindi specializzato a riprodurre una determinata gamma
di frequenze.
Nello
stesso mobile o "cassa" potranno trovarsi, perciò,
diversi tipi di coni ciascuno atto a riprodurre una porzione
dello spettro udibile, e il loro insieme rende perciò
la riproduzione dell'intera estensione dello spettro udibile.
La porzione di segnale che va a ciascun altoparlante dipende
da un circuito detto crossover e varia in funzione della progettazione
del sistema: non esistono standard o parametri fissi. Il segnale
audio è dunque, di solito, suddiviso in due gamme o
vie (alte + basse) o tre (alte + medie + basse), le quali
determinano il tipo di diffusore atto a riprodurli:
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toni alti |
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altoparlante: tweeter |
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toni medi |
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altoparlante: mid-range |
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toni bassi |
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altoparlante: woofer |
Incrociando opportunamente alcune frequenze riprodotte dagli
altoparlanti a due vie, è possibile riprodurre correttamente
anche la gamma media (porzione di frequenze interessata dalla
voce) senza dover impiegare un ulteriore altoparlante dedicato.
Il cono del woofer è il tipo di sistema o altoparlante
più grosso, e lavora con la maggiore percentuale di
segnale acustico; ciò vuole anche dire che la vibrazione
sarà determinata da onde più lunghe (basse)
e il suo spostamento spaziale avrà un'escursione maggiore
rispetto agli altri altoparlanti per le frequenze più
alte.

IL SUBWOOFER
In
aggiunta ai sistemi di altoparlanti, all'interno di una sala
cinematografica viene inserito un diffusore supplementare
atto a riprodurre la porzione di frequenze situate all'estremità
inferiore della gamma udibile, i cosiddetti ultrabassi.
Il subwoofer riproduce essenzialmente le frequenze ultrasoniche
comprese nell'intervallo che va da 15 Hertz a 200 Hertz. L'utilizzo
di questo sistema fa sì che la riproduzione complessiva
del sonoro di un film acquisti un maggiore impatto emozionale
per lo spettatore, in quanto le onde emesse dal subwoofer
sono solo in parte sonore, mentre vengono percepite sottoforma
di corpose vibrazioni nell'ambiente. Il coinvolgimento è
garantito, se pensiamo a film d'azione con esplosioni ed altri
effetti speciali.

DIREZIONALITA'
In linea teorica ogni altoparlante dovrebbe diffondere i
suoni in tutte le direzioni, per qualsiasi frequenza, come
se fosse al centro di un'ideale sfera. Non tutte le frequenze,
però, hanno la stessa caratteristica di dispersione:
più alta è la frequenza da riprodurre, maggiore
sarà la direzionalità, ovvero il fenomeno per
cui il suono viene localizzato dall'ascoltatore in un determinato
punto della sala. Soltanto le frequenze basse e ultrabasse
non sono localizzabili nell'ambiente, ecco perchè le
casse dei subwoofer possono essere installate in qualsiasi
punto dello schermo rispetto ai diffusori principali, preposti
alla riproduzione del dialogo, i quali devono corrispondere
spazialmente alla scena che si sta svolgendo sullo schermo
(attore che parla da un punto preciso sullo schermo, rumori
di strada etc..).

SPECIFICHE TECNICHE
Le prestazioni degli altoparlanti vengono sintetizzate da
alcuni parametri indicati dal costruttore:
Risposta in frequenza: indica la gamma di frequenze che il
diffusore è in grado di riprodurre. Solitamente il
valore è indicato in 20/20.000 Hertz. Per il subwoofer
sarà indicata la porzione di frequenza minima e massima
che può riprodurre, per esempio: 15/200 Hertz.
- Impedenza: è una resistenza che caratterizza il
comportamento elettromeccanico degli altoparlanti, e determina
la maggiore o minore facilità a lasciarsi attraversare
da una corrente. L'impedenza solitamente è compresa
tra 4 e 8 Ohm. Si tratta di un valore nominale poichè
subisce modifiche al variare della frequenza. Più
l'impedenza decresce, più il lavoro dell'amplificatore
sarà gravoso.
- Efficienza: indica il livello della pressione acustica
che l'altoparlante è in grado di fornire con un Watt
alla frequenza campione di 400 Hertz.
In definitiva, si tratta del rapporto che esiste tra segnale
in ingresso e in uscita, quindi maggiore è quello
in ingresso, maggiore è quello in uscita. Si tratta
di un valore relativo, che non può dare indicazioni
assolute sulla resa acustica, ma comunque dà una
indicazione della potenza necessaria per pilotare un determinato
sistema di diffusori: una cassa poco efficiente richiede
potenze maggiori.
Certe case costruttrici indicano non l'efficienza, bensì
la sensibilità, cioè il livello di segnale
necessario per produrre una certa pressione a un metro.
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