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Passive Crossover Networks

 

RESISTORI, INDUTTORI
E CAPACITORI

I resistori sono componenti che opponendo una certa resistenza al passaggio della corrente, operano delle attenuazioni sul segnale che li attraversa ma non ne modificano la risposta. Per questo, come vedremo più avanti, vengono usati per allineare trasduttori con differenti valori di sensibilità — ricordiamo che la sensibilità è quel parametro che informa su quanto un altoparlante suoni più forte di un altro a parità di tensione elettrica applicata. I valori dei resistori sono espressi in Ohm (Ω), unità di misura della resistenza elettrica. In uno schema elettrico sono identificati dal simbolo e dalla lettera seguenti:

R-Symbol

Gli induttori si presentano come rocchetti di filo di rame smaltato — da qui il nome comune di bobine — che possono essere avvolti su nucleo — in ferrite o in lamierini — o non contenere affatto un nucleo, nel qual caso si dice che sono avvolti in aria. Sono componenti reattivi — a differenza dei resistori — che oppongono una impedenza molto elevata ai segnali di frequenza alta, mentre via via che si scende verso le frequenze più basse si assimilano al cortocircuito. Il punto di transizione è determinato dal loro valore, che viene espresso in Henry (H), unità di misura dell'induttanza. A parità di valore di induttanza, gli induttori su nucleo richiedono meno spire di quelli avvolti in aria e sono quindi più piccoli, ma hanno la tendenza a saturare in presenza di segnali forti, introducendo distorsioni. In uno schema elettrico gli induttori sono identificati dal simbolo e dalla lettera seguenti:

L-Symbol

Reattivo, ma inverso rispetto a quello degli induttori, è anche il comportamento dei condensatori. Per questo motivo entrambi sono definiti elementi duali. Unità di misura dei condensatori è il Farad (F), valore che esprime la capacità elettrica. In uno schema elettrico sono identificati dal simbolo e dalla lettera seguenti:

C-Symbol

Sarebbe dispersivo analizzare compiutamente il principio di funzionamento dei condensatori: ci basterà dire, in questa sede, che sono dispositivi capaci di immagazzinare cariche elettrostatiche. Sono costituiti da due elettrodi collegati ad altrettante armature — piastre conduttrici piane — separate fra loro da un isolante detto dielettrico e vengono raggruppati per famiglie proprio in base al tipo di dielettrico utilizzato: avremo così condensatori in teflon, in polipropilene, in polistirene, in policarbonato, in poliestere, in mica, ceramici, tutti materiali caratterizzati da una permeabilità più o meno spinta in funzione della loro costante dielettrica relativa, un numero che in pratica ne quantifica il grado di isolamento offerto. Per incrementare la capacità del condensatore si dovrà ridurre lo spessore del dielettrico che separa le armature, ma solo alcuni materiali lo consentono senza rischi di perforazione, in virtù della loro costante dielettrica, appunto.

Una famiglia a parte è rappresentata dai condensatori elettrolitici, il cui dielettrico è costituito da una soluzione elettrolitica gelatinosa che se sottoposta a polarizzazione — e per tutto il tempo che questa viene mantenuta — produce uno strato di ossido isolante talmente sottile da consentire valori di capacità molto elevati. Gli elettrolitici sono quindi componenti polarizzati — cioè con un polo positivo e uno negativo — e possono essere usati solo in circuiti dove la componente continua sia di molto superiore a quella alternata in quanto è proprio la tensione a permettere la formazione dello strato dielettrico. Sono praticamente insostituibili nei circuiti di filtraggio degli alimentatori, ma non dovrebbero essere mai utilizzati nei crossover, dove non si hanno componenti continue.

Esistono però in commercio — o si possono realizzare — dei condensatori cosiddetti bipolarizzati, o non polarizzati, formati da due elettrolitici standard con due elettrodi omonimi connessi fra loro: se i due condensatori di partenza sono di eguale capacità ne risulterà un unico condensatore di capacità dimezzata e ingombro doppio, ma non polarizzato e utilizzabile quindi anche sui crossover. Resta il fatto che non sono il massimo della vita, per questi impieghi, potendoglisi preferire quelli in polipropilene o quelli in poliestere.

Analizzato il comportamento di induttori e condensatori e rammentando la definizione che abbiamo dato al paragrafo precedente dei filtri di crossover, possiamo arguire come essi siano già di per sé stessi dei filtri elementari, sebbene dalla loro combinazione reciproca se ne ottengano di più complessi, come vedremo più avanti. Prima però è opportuno imparare a conoscere i filtri per nome: infatti, a seconda della loro funzione essi si distinguono in passa-basso, passa-alto e passa-banda