Sensibilità, Efficienza e Potenza degli altoparlanti

Spesso si usano indifferentemente i termini sensibilità ed efficienza, e spesso si utilizzano gli altoparlanti in modo improprio, avendo interpretato le specifiche tecniche in modo non coerente con i protocolli in base ai quali le specifiche tecniche sono definite.

Mentre ciò può essere poco rilevante nel caso di diffusori HiFi, che difficilmente vengono sollecitati, durante l'uso normale, cioè domestico, ai limiti delle loro potenzialità, nel caso di utilizzo professionale o musicale la corretta interpretazione dei parametri tecnici può evitare cattive sorprese.

Sensibilità

Quando si parla di trasduttori elettroacustici si definisce "sensibilità" la relazione fra il livello del segnale acustico generato oppure rilevato ed il segnale elettrico fornito oppure restituito: nel caso di microfoni la sensibilità indica il livello del segnale elettrico restituito a fronte della pressione acustica rilevata, nel caso di altoparlanti la sensibilità indica la pressione acustica restituita a fronte del livello del segnale elettrico fornito.

Nel caso specifico degli Altoparlanti la sensibilità si esprime in dB SPL.

SPL significa Sound Pressure Level, cioè livello di pressione sonora, misurata rispetto al livello di pressione sonora minima udibile: ovviamente è una definizione basata su standard, la pressione “minima udibile” è un livello stabilito una volta per tutte su base statistica.
Dato che l'orecchio ha una risposta non lineare alla pressione acustica, ed al di sopra di un certo livello la risposta è approssimativamente logaritmica, la sensibilità è misurata in dB (decibel, cioè decimi di Bell), che è una misura logaritmica.
Il livello minimo udibile è, per quanto detto prima, fissato in modo convenzionale tale che

0 dB SPL     corrisponde ad una pressione di 0,0002 μ bar    oppure   circa    20  μ Pa   
(bar e Pa = Pascal  sono due unità di misura per la pressione).

Molto approssimativamente si dice che il ronzio di una zanzara a 3 metri in un ambiente silenzioso corrisponde al livello di 0 dB ( è ovviamente una indicazione molto approssimativa, non supportata né da misure né da definizione di standard).

Giusto per fare alcuni esempi, stabilito questo riferimento standard si può dire che una officina meccanica in funzione produce un livello di 90 dB SPL, un martello pneumatico ad 1 metro un livello di 100 dB SPL, un motore a reazione a 3 metri un livello di 140 dB SPL.

La soglia del dolore è ad un livello di 130 dB SPL.

Un altoparlante è un trasduttore elettroacustico, cioè un dispositivo che trasforma un segnale elettrico in un suono.

Se leggiamo le specifiche tecniche di un altoparlante come quelle che seguono, che sono ricavate dai cataloghi Eminence, Ciare, Faital (le specifiche di qualsiasi altra casa sono sostanzialmente identiche), vediamo che la sensibilità viene espressa come un numero che esprime la pressione acustica in dB emessa in condizioni predefinite; nelle stesse specifiche tecniche viene sempre esposta anche la curva che esprime la pressione acustica generata alle varie frequenze.



Se si esprime la sensibilità con un numero, la sensibilità misurata ad una sola frequenza non è significativa, in quanto a seconda delle caratteristiche dell'altoparlante e delle condizioni di misura, la pressione acustica non è costante con la frequenza anche se il livello del segnale è rigorosamente costante.

Ciò appare evidente esaminando la curva della sensibilità ad esempio del CW251, qui sotto.

Quindi quando si esprime la sensibilità mediante un numero, la sensibilità è rilevata non con un segnale sinusoidale monofrequenza, ma con un segnale contenente uno spettro continuo di frequenze adeguate al tipo di altoparlante.

Generalmente il segnale è un rumore rosa filtrato a frequenza bassa ed a frequenza alta, per misurare la sensibilità in una gamma di frequenze che l'altoparlante è in grado di riprodurre.

La sensibilità in questo caso esprime la pressione acustica media che viene prodotta utilizzando tutta l'energia contenuta nel segnale.

La figura contiene anche la curva di impedenza misurata in aria libera, ci servirà più avanti.

Quando si espongono parametri tecnici e misure, questo vale sempre in ambito tecnico e scientifico, i numeri esposti sono una informazione priva di significato se non è specificato come viene effettuata la misura.

Vediamo quindi le modalità di misura in funzione delle caratteristiche misurate.

Regolarità ed estensione

La prima osservazione che si può fare è che la sensibilità, cioè il livello sonoro prodotto, dipende molto dalla frequenza e non è affatto regolare: a questo punto bisogna capire da cosa derivano queste irregolarità, cioè in quale misura le irregolarità siano una caratteristica propria dell'altoparlante e quanto le modalità di misura influiscano sulla curva stessa.

Nel catalogo Ciare da cui la curva è tratta è specificato che questa misura è rilevata con l'altoparlante montato su pannello IEC.

Altri altoparlanti sono invece misurati in cassa chiusa, e nell'introduzione tecnica al catalogo è specificato che il volume della cassa non corrisponde necessariamente al volume ottimale.

Il pannello o la cassa servono ad evitare il “cortocircuito acustico” alle frequenze basse: quando la lunghezza d'onda del suono emesso diventa paragonabile alle dimensioni dell'altoparlante si crea una interferenza fra l'emissione anteriore e quella posteriore, che falsa il risultato della misura.

Il pannello sposta l'interferenza a frequenze basse, ma non essendo di dimensioni infinite l'interferenza si colloca comunque a frequenze che rientrano nella gamma riprodotta; le curve rilevate con pannello IEC presentano necessariamente un avvallamento fra i 300 ed i 450 Hz ed un altro, meno pronunciato, fra 600 e 900 Hz: questi avvallamenti non sono caratteristici dell'altoparlante ma del modo in cui la sensibilità viene rilevata.

Le frequenze 300 e 600 Hz e rispettivamente 450 e 900 Hz dipendono dalle dimensioni del pannello: le frequenze più basse per il pannello maggiore e le più alte per il pannello minore.

La cassa chiusa elimina totalmente l'interferenza, ma modifica il comportamento dell'altoparlante.

È quindi evidente che alcune caratteristiche della curva, in entrambi i casi, non dipendono dall'altoparlante ma dalle modalità di rilevazione, è quindi importante sapere come la rilevazione è effettuata, e ciò è sempre indicato nei fogli delle caratteristiche tecniche.

Per paragone, possiamo confrontare la curva con quella del PW328, sempre dal catalogo Ciare, che è rilevata in cassa chiusa.

La curva presenta notevoli irregolarità ad alta frequenza, come quella del PW251 (tutti i woofer ad alta frequenza si comportano così), il livello di emissione sulle basse è più elevato in quanto la cassa chiusa elimina totalmente l'interferenza fra le emissioni anteriore e posteriore.

La sensibilità quindi è più costante con la frequenza, ed il valore medio coincide abbastanza con il dato numerico dichiarato nel catalogo: 98 dB.

Le irregolarità ad alta frequenza dipendono dal fatto che il cono, che alle basse frequenze è effettivamente “rigido” (cioè tutte le sue parti si muovono assieme), alle frequenze alte, cioè quando la lunghezza d'onda è minore del diametro del cono, non è più veramente rigido.

La parte vicina alla bobina mobile, che riceve la sollecitazione, si muove in maniera solidale con la bobina mobile, le parti periferiche (quelle vicine alla sospensione) non riescono a seguire il movimento della parte interna, il cono si flette in modi vari che dipendono dalla frequenza e la risposta diviene irregolare.

Negli altoparlanti per strumenti queste irregolarità contribuiscono al “carattere” sonoro dell'altoparlante stesso, mentre nell'uso HiFi o PA si provvede mediante il crossover a tagliare il segnale a quelle frequenze cui le irregolarità diventano sensibili.

Si può osservare che esiste una coincidenza fra le irregolarità nella risposta e le irregolarità nella curva di impedenza, le più significative a 370, 1000 e 1500 Hz: le irregolarità nella curva di impedenza indicano che a quella frequenza il cono cambia "modo" di vibrazione, si verifica il cosidetto "break up" del diaframma, e il livello del suono ne risente.

Livello del segnale di misura

Un altoparlante è un trasduttore elettroacustico, cioè un dispositivo che trasforma un segnale elettrico in un suono.
Per un altoparlante quindi è utile conoscere quale livello sonoro produce quando alimentato con un segnale elettrico di livello determinato.
La curva di sensibilità, oppure il numero che esprime la Spl, ha senso, cioè ci fornisce una informazione “vera” ed utile se è chiaro con quale segnale la rilevazione viene effettuata.

Le modalità correntemente utilizzate per dichiarare la sensibilità sono due:
        con riferimento alla potenza
        con riferimento alla tensione

Misura con riferimento alla potenza

La rilevazione con riferimento alla potenza è quella più antica, ed è quella suggerita dall'AES nella specifica AES02-1984-r2003: AES Recommended Practice- Specifications of loudspeaker components used in professional audio and sound reinforcement.
La risposta dovrebbe essere misurata con una potenza di 1 W, quindi “con una tensione ai capi della bobina mobile numericamente pari a  Zmin^½ “.

La maggior parte dei costruttori di altoparlanti segue questa raccomandazione, ma la tensione applicata è generalmente determinata in modo più semplice.

Ciare dichiara, nella introduzione al Catalogo, che la curva è misurata “in camera anecoica con il microfono di misura posto ad 1 metro di distanza dall'altoparlante, pilotato con una tensione equivalente ad 1 W di potenza calcolato sull'impedenza nominale dell'altoparlante”.

Eminence dichiara nei fogli tecnici che la rilevazione è effettuata “across the usable frequency range when applying 1W/1m into the nominal impedance. Ie: 2.83V/8ohms, 4V/16ohms”.

Altre case dichiarano sinteticamente  “1W/1m”.

La specifica “impedenza nominale” si chiarisce osservando la curva di impedenza dell'altoparlante: l'altoparlante con una impedenza nominale di 8 ohm ha una impedenza che in realtà dipende dalla frequenza e varia da un minimo di circa 8 ohm ad un massimo che può superare i 200 ohm, nella gamma di frequenza utile.

Definire una potenza di 1 W ( ricordiamo che W  =   V^2 / R ) per misurare una quantità (la sensibilità) che varia con la frequenza, quando il carico (l'impedenza dell'altoparlante) non è costante con la frequenza non è molto significativo in quanto si dovrebbe alimentare un altoparlante con una tensione variabile con la frequenza in funzione dell'impedenza, ed è inutile ai fini della valutazione del trasduttore (è a questo scopo che sono stati definiti i Parametri tecnici e gli standard di misura, per ottenere dati confrontabili in quanto ottenuti in condizioni note e riproducibili); in altri termini la Potenza non è un riferimento univoco quando il carico ha un comportamento non costante e varia con la frequenza in modo “arbitrario”.

Ed anche la potenza degli amplificatori viene definita su carico resistivo, cioè costante con la frequenza.

Pertanto si effettua la misura con un segnale la cui tensione RMS è quella che darebbe una potenza di 1 W su una resistenza pura (che è indipendente dalla frequenza) di valore pari all'impedenza nominale dell'altoparlante.

Quindi un altoparlante da 8 ohm viene misurato con una tensione di 2,83 V, mentre un altoparlante da 4 ohm viene misurato con una tensione di 2 V ed  un altoparlante da 16 ohm viene misurato con una tensione di 4 V.

Misura con riferimento alla tensione

Alcuni produttori di altoparlanti dichiarano la sensibilità con riferimento ad una tensione fissa, che è nella totalità dei casi  2,83 V RMS, qualsiasi sia l'impedenza nominale dell'altoparlante.

I due metodi sono perfettamente equivalenti, purché sia chiaro quale metodo viene usato.

Infatti 2,83  V RMS equivalgono ad una potenza di 1 W su 8 ohm, ad una potenza di 2 W su 4 ohm e  ad una potenza di 1/2 W su 16 ohm.

La sensibilità rilevata così per un altoparlante da 4 ohm è quindi numericamente superiore di 3 dB alla sensibilità rilevata con riferimento alla potenza.

Come viene misurata la sensibilità è una informazione importante, perché consente di paragonare altoparlanti diversi e consente anche di valutare le informazioni fornite dai simulatori.

Condizioni di misura

La misura di sensibilità a basse frequenze è significativa se si elimina il cortocircuito acustico fra l'emissione anteriore e posteriore.
L'eliminazione totale si ha solo con uno schermo infinito, che non è fisicamente realizzabile, quindi i costruttori utilizzano modalità di misura differenti, specificando nei fogli tecnici le modalità effettive.

Un metodo ampiamente usato è il Pannello Standard IEC (IEC 268-5, 1972):

Lo standard è stato stabilito da IEC per altoparlanti da 8” (20 cm) nel 1972, ed accolto da AES nella raccomandazione AES02-1984-r2003: AES Recommended Practice- Specifications of loudspeaker components used in professional audio and sound reinforcement nella quale determina le misure A, B, C, D  per i diametri più comuni degli altoparlanti.

Con un pannello di dimensioni finite la cancellazione avviene al di sotto di una frequenza che dipende dalla distanza dell'altoparlante dal bordo: nel pannello IEC l'altoparlante è montato in posizione decentrata affinché la distanza dell'altoparlante dai bordi esterni non sia costante.AES suggerisce di ricavare le dimensioni per altoparlanti con diametro diverso da 8” scalando proporzionalmente le dimensioni del pannello IEC 268-5, ricavando la Tabella Tab2.1.

Ciare dichiara che la curva è misurata “in camera anecoica su pannello IEC”, mentre Eminence dichiara che “ baffle is built into the wall with the speaker mounted flush against a steel ring for minimum diffraction“, condizione che approssima meglio lo schermo infinito.

È comunque vero che nessuna camera anecoica reale è veramente anecoica al di sotto di frequenze basse ma non bassissime, sia a causa delle dimensioni della camera sia perché l'efficacia dei materiali fonoassorbenti diminuisce con la frequenza, quindi la sensibilità di qualsiasi altoparlante è difficilmente misurabile con precisione al di sotto di frequenze non bassissime.

Si può ritenere che, a meno di camere anecoiche di dimensioni tali da essere assolutamente antieconomiche, la misura della risposta sia precisa al di sopra di 150 – 200 Hz.

Efficienza

L'efficienza si definisce come rapporto fra la potenza acustica resa e la potenza elettrica fornita: essendo un rapporto fra potenze, quindi fra grandezze omogenee, l'efficienza è un numero adimensionale (un numero puro).

La potenza acustica si misura in Watt acustici, la potenza elettrica si misura in Watt elettrici.

Questa in realtà è una definizione teorica o nominale, in quanto la potenza elettrica realmente fornita all'altoparlante è difficilmente definibile, come si è visto in relazione alla sensibilità.

Pochi fabbricanti dichiarano l'efficienza, nei fogli tecnici Ciare è identificata dal simbolo       η° .

L'efficienza è un valore calcolato in base ai parametri  dell'altoparlante, secondo la formula che segue (è un'ottima approssimazione):

 η°   =   4π^2 * Fs^3 * Vas / c^3 * Qes                      ( c è la velocità del suono)

L'efficienza tipica di un altoparlante professionale può essere compresa fra il 2% ed il 5%, l'efficienza di un altoparlante HiFi è generalmente inferiore; uno dei fattori che influenzano l'efficienza è il diametro (maggiore è il diametro maggiore è l'efficienza).

Questi valori di efficienza significano che su 100 W forniti ad un altoparlante ne vengono trasformati in energia acustica fra 2 e 5, tutto il resto (cioè fra 98 e 95 W) viene trasformato in calore, quindi perso.

Il problema più grosso degli altoparlanti professionali è proprio la dissipazione del calore prodotto: oggi sono di uso comune nel settore professionale altoparlanti con potenze dichiarate di 1000 W, dei quali 950 o più se ne vanno in calore, praticamente una stufetta elettrica.

Relazione fra Sensibilità ed Efficienza.

L'efficienza espressa secondo la definizione classica non fa riferimento ad alcun livello di potenza predefinito, in elettroacustica sono invece stati definiti standard di riferimento per i livelli, come si è già visto per la pressione acustica.

Per la potenza acustica il riferimento di 0 dB è stato stabilito a 10 -12 Watt acustici, e 1 W acustico significa 120 dB.

In realtà la potenza acustica non si misura ma si calcola, ciò che si misura è la pressione acustica.

La misura si intende effettuata in un semispazio, cioè in 2π radianti, che ad 1 m significa la distribuzione di potenza su una superficie pari a 2π, equivalente a -8 dB.

Pertanto a 1 m una efficienza del 100% comporterebbe una sensibilità pari a 120 – 8 = 112 dB (nel caso di irradiazione non direzionale, quindi a frequenze basse).

Si ha quindi:

Sensibilità in dB SPL  =    112   +   10 log (efficienza) 

Da questa formula di conversione si ricava che un altoparlante con efficienza pari al 100% ha sensibilità (a 1W/1m) pari a 112 dB (infatti  log( 1 )  =  0), ed un altoparlante con efficienza pari al 3,27% (l'altoparlante di Fig.2.1b) ha sensibilità (a 1W/1m) pari a  97,1 dB, che mostra un buon accordo con la sensibilità dichiarata di 98 dB.

Sulla base di questa conversione è divenuto di uso corrente in elettroacustica definire l'efficienza in dB, misurando la sensibilità a 1W/1m.

È ovvio che la sensibilità di un altoparlante è legata all'efficienza: maggiore è l'energia acustica emessa ( = più efficienza)  maggiore è il livello sonoro ( = maggiore sensibilità), a parità di energia elettrica fornita.

I due parametri però sono concettualmente diversi, e alla fine ci dicono due cose diverse, anche se correlate: l'efficienza ci dice quanta potenza elettrica viene convertita in energia sonora, quindi analogamente quanta energia elettrica si spreca, la sensibilità ci dice quanto suono si produce.

Però ciò che è veramente importante è la curva di risposta: due altoparlanti caratterizzati dallo stesso valore numerico di efficienza potrebbero avere un comportamento molto diverso in funzione della frequenza: ad esempio uno potrebbe avere una curva di sensibilità che sale verso le alte e un altro una curva di sensibilità che scende,  e quindi suonare in modo diverso e a seconda dell'utilizzo potrebbero produrre un diverso volume di suono.

Un fatto importante da tenere presente è che la presenza della cassa influenza la sensibilità solo nella gamma di frequenza bassa, (mediamente fino a 300 Hz, dipende dal diametro del cono), mentre oltre questa frequenza, (che, ripeto, dipende in realtà dal diametro del cono) la sensibilità non è influenzata dalla presenza della cassa.

Esempio concreto

Facciamo un esempio concreto, basato su due altoparlanti reali, per chiarire meglio cosa significano queste informazioni e come utilizzarle al meglio.

Prendiamo due esempi dal catalogo Ciare 2010.2011: il PW320, un altoparlante presente in catalogo da qualche anno, ed il PW321, una new entry.

Ecco le specifiche funzionali:


La serie di simboli sotto il disegno tecnico specifica alcuni parametri tecnici e di utilizzo:  il PW320 è indicato per la chitarra, mentre il PW321 è indicato per basso (anche se la descrizione dice il contrario, i simboli danno la destinazione vera).

Il simbolo accanto alle curve ci dice che entrambi sono misurati su Pannello IEC: questo rende il confronto quasi immediato.

I due altoparlanti dichiarano una sensibilità di 98-99 dB entrambi, ma le due curve di sensibilità sono molto diverse.

Per comodità di analisi ho riportato le curve di sensibilità sulla stessa scala (disegnate a mano su carta logaritmica, come si usava quando io ero giovane):

In rosso il PW321, in nero il PW320.

La sensibilità massima è la stessa per entrambi, ed è raggiunta attorno ai 2200 Hz, ma il comportamento a bassa frequenza chiarisce la destinazione d'uso.

È importante notare che la curva del PW321 sta mediamente più in alto, ed a basse frequenze la sensibilità è circa 10 dB maggiore, e quindi la superficie racchiusa dalle due curve è molto diversa: infatti il PW321 ha una efficienza = 3,88%, mentre il PW320 ha un più ridotto 2,25%.

Per concludere, anche l'escursione massima chiarisce la destinazione: per il PW321 Xmax = 3,5 mm, mentre per il PW320 Xmax = 1,25 mm.

Potenza

Concludo con alcune note sulla potenza degli altoparlanti, importanti per capire come interpretare i numeri che compaiono sui cataloghi (e quindi non distruggere un prezioso componente per una errata interpretazione di un numero allettante).

Innanzi tutto è importante capire che cosa significa il numero in W della potenza di un altoparlante.

Un altoparlante è un trasduttore fatto per tradurre in suono un segnale elettrico derivante da una sorgente musicale: gli altoparlanti non sono progettati per riprodurre segnali sinusoidali continui (cioè segnali composti da una sola frequenza pura).

Quindi la potenza di un altoparlante viene dichiarata in funzione di un segnale simile al segnale musicale.

È ovviamente impossibile definire in numeri un segnale musicale reale qualsiasi, ma in linea di massima un segnale musicale “normale”, cioè il segnale complessivo che deriva da un evento musicale come un concerto, è un segnale composto da strumenti molto diversi fra loro, sia come gamma di frequenza emessa sia come intensità di suono.

Il segnale musicale più completo è quello prodotto da una grande orchestra, che comprenda tutti gli strumenti, dalla grancassa al triangolo passando per timpani, contrabbassi, controfagotti, violoncelli, tromboni, trombe, violini.

Dato che una misura ha senso, cioè comunica informazioni utili, solo se è chiaro in quali condizioni è stata eseguita, si deve definire un “surrogato” di segnale musicale standard, che sia ragionevolmente assimilabile ad un segnale musicale medio, quale quello della grande orchestra, ma che sia definibile matematicamente in modo univoco ed inequivocabile.

Anche qui la documentazione tecnica Ciare ci viene in aiuto (*): dalla documentazione del 12.75 W1, un woofer della serie Pro-Audio (prodotto destinato all'industria) ricaviamo (**)


La documentazione specifica: “Power Handling (AES)”; il termine AES tra parentesi significa che sono rispettati i protocolli standard della Audio Engineering Society, quindi si parla di Potenza continua.

Esistono raccomandazioni differenti per la misura della potenza degli altoparlanti, al di là delle differenze specifiche lo scopo di ogni raccomandazione è di rendere confrontabili altoparlanti diversi.

La raccomandazione AES02-1984-r2003 suggerisce di misurare la potenza degli altoparlanti in aria libera, applicando un segnale composto da rumore rosa con fattore di cresta pari a 6 dB, con larghezza di banda pari ad una decade a partire dalla frequenza utile più bassa specificata dal produttore; i filtri sono a 12 dB/ottava con andamento Butterworth.

La specifica Ciare è più impegnativa della raccomandazione: la nota dice che la misura è eseguita con altoparlante in box di 60 litri, che il segnale è costituito da rumore rosa filtrato a 12dB/ottava a 20 Hz e 2000 Hz, quindi per due decadi, e la tensione efficace ai capi dell'altoparlante è 49V.

L'informazione fondamentale è che il segnale è un rumore rosa, filtrato.

Il rumore rosa è un segnale composto da tutte le frequenze (per questo è definito rumore e non suono) ed il livello elettrico delle componenti di frequenza diversa decresce di 3dB/ottava.

La caratteristica fondamentale del rumore rosa è che l'energia è costante per ogni ottava, cioè il segnale contiene nella gamma  fra 100 e 200 Hz   la stessa energia totale che contiene ad esempio nella gamma fra 1000 e 2000 Hz.

Il rumore rosa è una ragionevole approssimazione del segnale musicale dell'orchestra, ed è perfettamente definito: ogni generatore di segnali permette di generare onde sinusoidali, quadre, triangolari, rumore rosa e rumore bianco.

La seconda informazione importante è che il segnale è filtrato a 20 Hz e a 2000 Hz: il limite inferiore significa in pratica che l'altoparlante non deve essere alimentato in corrente continua, il limite superiore significa che è un woofer, quindi non deve essere alimentato da alte frequenze con potenze elevate.

La specifica dei 49 V ci dice la stessa cosa che ci diceva la specifica della misura della sensibilità: 49 V sono esattamente 300 W su un carico resistivo di 8 ohm; l'altoparlante non è un carico resistivo quindi l'unico dato inequivocabile è la tensione, non la potenza.

Per capire a cosa servono queste informazioni bisogna capire come è fatta una bobina mobile.

Qui vediamo la bobina mobile da 100 mm di diametro di un subwoofer da 18”, a doppia bobina, certificato per 600 + 600 W:

Il filo di rame di cui è costituita la bobina ha un diametro di 0,42 mm, cioè una sezione di 0,14 mm2 , 600 W significa che vi può scorrere una corrente di 8 (otto) Ampere.

Come abbiamo visto al punto dell'efficienza, circa 570 W di questi 600 se ne vanno in calore. 

In pratica un tostapane domestico, le cui resistenze diventano rosse e raggiungono temperature di centinaia di gradi.

Com'è che questo filo (che ha una sezione di soli 0,14 mm2) non fonde? E comunque, a parte la fusione del rame, il problema vero è costituito dalla vernice isolante e dagli adesivi che tengono assieme la bobina mobile, che non resisterebbero ad una temperature superiore a circa 160° - 180°.

La bobina mobile non brucia nell'uso normale in quanto la bobina mobile è in costante movimento, quindi viene raffreddata dall'aria (che trasmette il calore all'ambiente circostante ed alle parti metalliche dell'altoparlante stesso, che quindi lo disperdono a loro volta nell'ambiente: è una delle ragioni per cui i cestelli sono in alluminio e verniciati in nero opaco).

Il movimento del cono è il motivo per cui il segnale è filtrato: il woofer deve essere alimentato con frequenze che permettano al cono di essere in costante movimento, quindi non si può alimentare con frequenze che non è in grado di riprodurre.

Con una corrente continua il cono sta fermo perché è continua, con un segnale di 5 kHz sta fermo in quanto l'equipaggio mobile ha una massa troppo elevata per muoversi significativamente a quella frequenza.

Il fatto che la misura è eseguita con rumore rosa significa che i 300 W sono validi se il segnale è costituito da una miscela uniforme di tutte le frequenze, specificamente quelle in grado di fare muovere il cono.

Un segnale monofrequenza a 2000 Hz e 300 W distruggerebbe comunque la bobina mobile.

Un segnale monofrequenza a 10 Hz a 300 W  per un tempo sufficientemente lungo avrebbe lo stesso risultato.

Un amplificatore a stato solido da 200 W in clipping spinto può produrre fino ad un massimo teorico di 200 W di frequenze elevate, sopra la fondamentale del segnale clippato, e quindi sicuramente può distruggere la bobina mobile.

Bastano meno di 100 W di segnale qualsiasi, se il cono è fermo, per distruggere quella bobina mobile.

Conclusioni

Le specifiche tecniche ci forniscono numeri, che debbono essere interpretati: i numeri da soli non servono a nulla.

Quando si leggono i fogli tecnici dei componenti le annotazioni, le premesse, le note a fondo pagina sono come le clausole scritte in caratteri piccoli nelle polizze assicurative: sono più importanti del contenuto scritto in chiaro.

I documenti tecnici seri hanno all'inizio oppure alla fine una spiegazione dettagliata di tutti i termini e tutti i simboli usati nel corpo della documentazione, e la spiegazione delle modalità di misura oppure il riferimento agli standard industriali utilizzati.




(*) Tutte le case dichiarano le modalità della misura: ad es. Eighteen Sound dice che la misura è eseguita con rumore rosa, Eminence fa riferimento a protocolli standard, Sica specifica che la misura è eseguita con rumore rosa con un fattore di cresta di 6 dB (equivale più o meno a dire che è filtrato).
(**) È anche interessante notare che nel prodotto destinato all'industria vengono dichiarate anche le tolleranze di produzione: i parametro significativi possono variare per lo stesso modello, fra il 5% e il 10% in più o in meno del valore nominale.
Questo per dire quanto poco “smart” sia incaponirsi sui decimali quando si usano i simulatori.