100 Anni di altoparlanti

La nostra storia inizia nel 1861, quando Johann Philipp Reis installò nel suo telefono un trasduttore elettrico, il primo in grado di riprodurre in modo chiaro toni puri ma solo le versioni negli anni a venire sarebbero state in grado di riprodurre anche il parlato in modo comprensibile. Bisogna attendere il 1876 quando Alexander Graham Bell brevettò il suo primo altoparlante elettrico (un tipo di ferro mobile in grado di riprodurre il parlato in maniera intelligibile) come parte del suo telefono, che fu seguito nel 1877 da una versione migliorata da Ernst Siemens.

E. W. SIEMENS – Magneto-Electric Apparatus. No. 149,797. Brevetto del 14 Aprile 1874

Dal 1898 a circa il 1930 quasi tutti i trasduttori utilizzati nei sistemi telefonici e radiofonici erano basati solo su alcuni componenti degli altoparlanti moderni, una specie di bobina che interagiva con un campo magnetico che faceva vibrare in qualche maniera una membrana o delle armature elettrificate, il principio di funzionamento è lo stesso di oggi ma molto meno efficente avendo quasi solo il “motore” senza una grossa superficie che potesse “amplificare” le vibrazioni generate. Il primo altoparlante sperimentale a bobina mobile (chiamato anche dinamico) fu inventato da Oliver Lodge con il brevetto datato 1898. Passando negli anni tra i nomi noti ai più ancora oggi come Peter L. Jensen, Alexander G. Bell (Bell Labs), Klipsch, Western Electric, RCA, lo sviluppo dei trasduttori continuò per come erano pensati per quei tempi. I primi diffusori “commerciali” a bobina mobile furono prodotti dall’ingegnere danese Peter L. Jensen e Edwin Pridham nel 1915. Come i diffusori precedenti, questi utilizzavano trombe per amplificare il suono prodotto da un piccolo diaframma, per questo motivo a Jensen furono negati i brevetti. Non avendo successo nel vendere il loro prodotto alle compagnie telefoniche, nel 1915 Jensen e Pridham, cambiarono il loro mercato di riferimento verso le radio e i sistemi di diffusione sonora, e chiamarono il loro prodotto Magnavox. Jensen è stato, per anni dopo l’invenzione dell’altoparlante, un comproprietario della Magnavox Company.

Nel 1926 Wente and Thuras nei laboratori Bell svilupparono un trasduttore poi divenuto il Western Electric 555-W speaker driver che era accoppiato ad una tromba con una bocca di più di 1 metro per 1, in grado di riprodurre la gamma dai 100Hz ai 5000Hz con un’efficienza del 25% (comparata al 4-8% di quelli odierni).

Disegno storico del trasduttore 555-w montato su una tromba Western Electric Model 12-A

Moving-coil (Bobina mobile)

Il principio della bobina mobile comunemente usato oggi negli altoparlanti è stato pubblicato e poi  brevettato nel 1925 da Edward W. Kellogg e Chester W. Rice, tra i tentativi precedenti e il brevetto di Rice e Kellogg la costruzione e messa a punto delle parti e dei parametri meccanici è la chiave fondamentale per fornire una risposta in frequenza ragionevolmente piatta ed estesa. Nel loro trasduttore erano già presenti tutti i componenti usati negli altoparlanti moderni: la bobina mobile, la membrana a cono, le sospensioni ed una sorta di cestello.  Sorprendentemente tutto ciò cento anni fa!

Brevetto 1,707,570 – 2 Aprile 1929 di Chester W. Rice

In questo modo nacque l’altoparlante come lo conosciamo oggi, l’unica differenza è che utilizzavano elettromagneti anziché   magneti permanenti, ancora poco prestazionali e costosi. La bobina dell’elettromagnete, chiamata bobina di campo, era eccitata da una corrente attraverso una seconda coppia di connessioni al driver. Questo avvolgimento di solito svolgeva un duplice ruolo, fungendo anche da bobina di induttanza dell’alimentatore dell’amplificatore a cui era collegato l’altoparlante. Tuttavia, le frequenze della linea del magnete tendevano a modulare il segnale audio che andava alla bobina mobile e si aggiungeva un ronzio udibile. Nel 1930 Jensen introdusse il primo altoparlante commerciale a magneti fissi; tuttavia, i grandi e pesanti magneti in ferro dell’epoca erano poco pratici e gli altoparlanti a bobina di campo rimasero predominanti fino alla diffusa disponibilità di magneti leggeri in alnico dopo la seconda guerra mondiale.

La prima versione commerciale dell’altoparlante di Kellogg e Rice, venduto con il ricevitore RCA Radiola, aveva un cono da 6” (16cm). Nel 1926 era venduto a $250, equivalenti a circa 4000 euro d’oggi!

Fonti:  Wikipedia, the free encyclopedia https://en.wikipedia.org/wiki/Loudspeaker

https://www.aes-media.org/historical/html/recording.technology.history/loudspeaker.html