Chiunque, per formazione scolastico/accademica oppure per semplice curiosità personale, possieda nozioni relative alla tecnologia dei materiali, sa benissimo che si tratta di una scienza di tipo multidisciplinare che prendendo spunto dalle caratteristiche di cui questi dispongono, ne fa oggetto di studio.
Ciò significa che tutte quelle che sono le connotazioni tipiche di determinati materiali – suddivise per fini pratici in relazione allo specifico campo di utilizzo – sono attentamente analizzate al fine di definire quale possa essere la destinazione d’uso elettiva, e l’Hi-Fi ovviamente non si sottrae.
Nello specifico quindi, materiali come il calcestruzzo oppure l’alluminio – solo per fare un esempio – saranno materia di studio da parte dell’ingegneria edile oppure aeronautica, ambiti necessariamente diversi così come differenti sono i materiali presi in considerazione.
In campo Hi-Fi quindi, maggiormente per quanto attiene alla diffusione sonora – in altre parole gli altoparlanti e la tecnologia a questi applicata – lo studio si concentra essenzialmente su quali siano i materiali maggiormente opportuni per la loro realizzazione.
Tutti sappiamo che il motore di un driver – nello specifico il sistema elettromagnetico di cui fa uso – è costituito da un magnete permanente nel cui traferro è immersa la bobina, elemento composto da un conduttore (rame, alluminio) avvolto su un supporto sintetico (usualmente kapton, nome commerciale della poliammide prodotta dalla Dupont). Nel caso di un altoparlante a cono ad esempio, il tutto è poi fissato ad un cestello in metallo o di materiale sintetico che a sua volta supporta la sospensione destinata a gestire il movimento della membrana.
Membrana che a sua volta può essere realizzata con una moltitudine di materiali quali carta, polimero, metallo, varie fibre (legno, carbonio, vetro, kevlar) oppure da vari materiali compositi adatti allo scopo: trasformare energia meccanica in energia acustica.
Ebbene, l’importanza di questi materiali – che necessariamente cooperano tra loro – è di capitale importanza poiché in grado di caratterizzare la prestazione sonora in maniera fin troppo evidente.
Al pari della distorsione armonica generata ed aggiunta al segnale in ingresso da parte di un amplificatore, notoriamente udibile laddove sia eccessiva, la membrana di un altoparlante si comporta esattamente nello stesso identico modo.
La vibrazione innescata dal movimento della bobina che riceve il segnale elettrico, darà vita a specifiche risonanze legate al materiale con il quale è realizzato il cono, il che significa che questo – oltre alla specifica frequenza del segnale che riceve – tenderà a riprodurre anche le armoniche superiori ed inferiori che inevitabilmente saranno generate.
In altre e più semplici parole – supponendo di inviare all’altoparlante un segnale avente frequenza pari a 100 Hz – potete essere certi che a questo si aggiungeranno le risonanze caratteristiche del materiale di cui è composta la membrana, circostanza che darà luogo – inevitabilmente – ad una caratterizzazione timbrica che connoterà la riproduzione.
Non per nulla è solitamente la carta a farla da padrone, un materiale che presenta caratteristiche fisiche e meccaniche assai idonee allo scopo: facilmente lavorabile, non troppo risonante, sfruttabile su un’ampia gamma di frequenze in relazione allo spessore, robusta, affidabile e soprattutto – visto l’ambito di utilizzo – sostanzialmente neutra dal punto di vista della caratterizzazione timbrica.
Alla prova dei fatti, il materiale ideale per la produzione di altoparlanti.
Va anche tenuto presente che la carta durante il processo di produzione può essere drogata con materiali che rendano ulteriormente performante, ad esempio aggiungendo all’impasto cartaceo cariche minerali come il biossido di titanio, ingrediente che ne irrobustisce la struttura (leggasi rigidità) conferendole anche migliori doti di refrattarietà nei confronti dell’assorbimento dell’umidità.
Avrete senz’altro sentito nominare o letto circa la carta Kraft, particolarmente robusta, che consente la realizzazione di manufatti destinati ad utilizzi che mettano a dura prova la specifica struttura, una versione che proprio a causa della leggerezza e della rigidità di cui dispone – due aspetti in apparente contrasto – è sovente utilizzata proprio per produrre i coni degli altoparlanti.
Non va poi dimenticato che più un materiale è rigido e più in alto si troverà la sua frequenza di risonanza, essendo l’inverso laddove sia più morbido, altro motivo che orienta la scelta.
Stesso discorso per gli altoparlanti a cupola, dove la seta trattata – un processo che la rende più robusta ed in grado di mantenere la caratteristica morfologia – rappresenta il materiale d’elezione al pari della carta negli altoparlanti a cono.
Anche qui la ricerca non è rimasta con le mani in mano, anzi, l’avanzato studio dei materiali ha portato alla realizzazione di cupole in metallo o altri materiali sintetici e/o compositi – di cui alcuni realizzati con tecnologie avanzatissime come nel caso del diamante o del berillio – in grado di raggiungere frequenze sempre più elevate, anche se talvolta le risonanze caratteristiche ne colorano un po’ l’emissione, motivo per il quale a molti le cupole metalliche proprio non piacciono.
In ogni caso il fine è sempre lo stesso, raggiungere prestazioni ottimali attraverso un materiale che per natura o per caratteristiche indotte possa rivelarsi adatto allo scopo.
Come al solito, ottimi ascolti!!!
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