LA DISPERSIONE
DELL'ALTOPARLANTE
La dispersione è l'emissione fuori-asse dell'altoparlante. Gli altoparlanti suonano per effetto dell'oscillazione avanti/indietro della loro membrana radiante, la quale imprime all'aria con cui è in contatto repentine variazioni di pressione che si propagano alla velocità di 344 mt/sec. Questa propagazione può essere omnidirezionale oppure prevalentemente frontale, in funzione del rapporto fra il diametro dell'altoparlante e la frequenza riprodotta dal medesimo, o meglio la sua lunghezza d'onda. La lunghezza d'onda (l) è la distanza che un suono copre nell'aria in un tempo pari al suo ciclo: in formula il rapporto fra la velocità del suono (c) e il numero dei cicli in un secondo, ovvero la frequenza (f):
l = c/f = 344/f(hz)
Per un qualsiasi altoparlante circolare, cono o cupola che sia, il punto di transizione da una emissione omnidirezionale ad una direzionale è rappresentato da quella frequenza alla quale la metà della lunghezza d'onda eguaglia il diametro dell'altoparlante. Questa è calcolabile con la seguente formula dove il diametro dell'altoparlante è espresso in millimetri:
f(hz) = (344/2/D)*103 = 172.000/D(mm)
Se ad esempio supponiamo un altoparlante da 165mm di diametro, ne localizzeremo il punto di transizione in circa 1Khz. Ciò significa che fino a questa frequenza la sua emissione sarà per quanto possibile omnidirezionale, cioè sarà contraddistinta da una buona dispersione. Da questa frequenza in poi, viceversa, la sua emissione fuori asse risulterà sempre più penalizzata. Per un midrange a cupola da 50mm il punto di transizione sarà localizzabile in circa 3,5Khz e per un tweeter da 25mm in circa 7Khz. Per tutti, oltre queste frequenze la dispersione comincerà a calare, almeno in teoria. In realtà tutto questo funzionerebbe esattamente in questi termini solo se la membrana fosse un pistone rigido e indeformabile, ma non è così.
All'aumentare della frequenza, aumenta la velocità del moto e l'accelerazione impressa dalla bobina al diaframma. Succede, specie con i diaframmi a cono, che le sezioni più esterne non riescano più a seguire le repentine variazioni di movimento imposte dalla bobina al vertice, per cui di fatto la superficie interessata all'emissione tenda a diminuire. Con essa diminuisce il diametro, realizzando quindi che la dispersione di un altoparlante a cono diminuisce sì all'aumentare della frequenza, ma in misura minore di come non sarebbe con un pistone rigido.
Progettando il cono con la forma e il materiale giusti è possibile ottenere un disaccoppiamento graduale con le sezioni periferiche al crescere della frequenza, in modo da mantenere la dispersione il più possibile costante. Di più, posto che la risposta di un cono tenderebbe a calare alle frequenze più alte per effetto del suo peso, la riduzione virtuale del diametro di emissione, comportando anche una riduzione della massa in movimento, produce benefici effetti anche sulla risposta in asse del componente. Vi è tuttavia un effetto collaterale da controllare, ma riguarda piuttosto il progettista dell'altoparlante, non Voi, che al più gli altoparlanti li dovrete solo scegliere: se la riduzione percentuale della massa interessata al moto fosse superiore alla riduzione percentuale della superficie emittente, il livello di emissione tenderebbe sgradevolmente ad aumentare, introducendo ben più gravi problemi di equalizzazione della risposta.
Ma in che modo la dispersione di un altoparlante può condizionare il risultato di una rete di filtraggio? Per spiegarlo ipotizziamo un tipico sistema due-vie formato dal nostro woofer da 165mm e dal tweeter da 25mm, con incrocio a 2,5Khz e tutte le altre condizioni di compatibilità rispettate. Se Vi poneste esattamente di fronte agli altoparlanti la risposta complessiva del sistema sarebbe presumibilmente soddisfacente, ma provando ad ascoltare in posizione disassata, ipotesi non peregrina se considerate che il sistema sarà collocato in auto, la dispersione del woofer sopra 1Khz sarà sempre più scarsa diventando quasi nulla alla frequenza di incrocio. Risultato: un bel buco grosso così nella risposta in frequenza, visibile all'analisi di spettro e, quel ch'è peggio, udibilissimo ad orecchio. La colpa non è del crossover né dell'analizzatore di spettro. È della Vostra zucca vuota, perché non avevate minimamente considerato la dispersione dell'altoparlante.
Un altro aspetto da non trascurare assolutamente è quello inerente la reattività del carico
