Leggi fisiche per le casse acustiche

Esistono leggi fisiche che guidano la costruzione di casse acustiche (quelle usate per gli impianti stereo)?
Sergio Fracasso
12 marzo 2001
Le leggi fisiche coinvolte sono quelle relative alla propagazione del suono. Indicando con c la velocità del suono (dell'ordine di 300 m/s nell'aria), vale per le onde acustiche la relazione F = c/L, dove F è la frequenza e L la lunghezza d'onda.
Poiché le frequenze percepibili dal nostro sistema uditivo sono comprese tra 20 e 20.000 Hertz (cicli al secondo), le lunghezze d'onda sono comprese tra 15 metri e 15 millimetri.

Si usano generalmente altoparlanti diversi per i bassi e gli acuti perché a essi corrispondono frequenze di vibrazione molto diverse. Dunque gli altoparlanti per i bassi sono più grandi, pesanti e montati su supporti flessibili, mentre gli altoparlanti per gli acuti sono più piccoli, leggeri e rigidi. Un altoparlante, di per sé, invia onde sonore sia in avanti che all'indietro, e le casse acustiche hanno innanzitutto la funzione di assorbire le onde sonore non dirette in avanti. Ma questo corrisponde a una perdita di energia sonora, particolarmente avvertibile alle basse frequenze. Ecco perché le casse hanno spesso un'apertura anteriore attraverso la quale possono uscire le onde sonore riflesse dalla parete posteriore della cassa (bass reflex). Ma queste debbono essere in fase con le onde emesse direttamente dall'altoparlante, se si vuole che rinforzino l'emissione sonora; di conseguenza, è necessario progettare l'interno delle casse in modo che il cammino che le onde riflesse percorrono prima di uscire sia dell'ordine di mezza lunghezza d'onda.
È chiaro che in questo modo non si enfatizzano allo stesso modo tutti i bassi, ma solo una certa regione di frequenze, che è tanto più spostata verso il basso quanto maggiori sono le dimensioni delle casse.

Gianni Zanarini Dipartimento di Fisica, Università di Bologna

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