Dinamico, magnetoplanare, armatura bilanciata, elettrostatico: i driver spiegati

Il principio comune: una corrente, un campo magnetico, un movimento

Quasi tutti i driver si basano sulla stessa legge fisica: un conduttore percorso da una corrente e immerso in un campo magnetico subisce una forza. Il segnale musicale è una corrente che varia; la forza varia con essa, mette in movimento una membrana, e la membrana spinge l'aria. Le tecnologie si distinguono per la forma del conduttore, quella della membrana e il modo in cui la forza vi si applica.

Il driver dinamico

È un altoparlante in miniatura. Una bobina di filo di rame, incollata al centro di una membrana conica o a cupola, è immersa nel campo di un magnete ad anello. La corrente fa avanzare e arretrare la bobina, che trascina la membrana.

I suoi punti di forza. Semplice, robusto, poco costoso, efficiente: produce molto livello con poca energia, il che lo rende adatto ai dispositivi a batteria. La sua membrana ha un'ampia escursione, da cui bassi potenti. Dalle cuffie da 20 euro ai riferimenti da studio da 500 euro, equipaggia la stragrande maggioranza del mercato.

I suoi limiti. La forza si applica al centro della membrana; alle alte frequenze i bordi non seguono più alla perfezione, e la membrana si deforma. I produttori rispondono con materiali rigidi e leggeri (berillio, biocellulosa, rivestimenti in carbonio), il cui effetto reale dipende soprattutto dalla qualità del progetto.

Dimensioni più comuni: da 6 a 12 mm negli auricolari, da 30 a 50 mm nelle cuffie.

Il driver magnetoplanare

Qui la membrana è una pellicola piatta estremamente sottile, sulla quale il conduttore è stampato a serpentina. È tesa tra due file di magneti. La forza si esercita su tutta la superficie contemporaneamente, e non più in un solo punto.

I suoi punti di forza. La membrana si muove in blocco, come un pistone: la distorsione è molto bassa, i bassi scendono molto in profondità senza attenuarsi, anche in un modello aperto, e i transienti (l'attacco di una nota) sono netti. L'impedenza resta costante a tutte le frequenze, il che facilita il lavoro dell'amplificatore.

I suoi limiti. Le file di magneti pesano: molte cuffie magnetoplanari superano i 400 grammi. La loro efficienza è spesso modesta, e questo richiede un amplificatore capace di erogare corrente. Infine, sono quasi tutte aperte e di rado costano meno di 150 euro.

L'armatura bilanciata

Inventata per gli apparecchi acustici, sta in un involucro metallico di pochi millimetri. Una minuscola lamella di metallo, l'armatura, è circondata da una bobina e posta in equilibrio tra due magneti. La corrente la fa ruotare; un'asticella trasmette questo movimento a una membrana rigida.

I suoi punti di forza. Molto sensibile, molto precisa sui medi e sugli alti, e così piccola che se ne possono alloggiare diverse in un solo auricolare. Isola bene, perché il suo involucro è chiuso.

I suoi limiti. Una sola armatura copre male l'intero spettro e manca di corpo sui bassi. Gli auricolari in-ear di fascia alta ne combinano quindi diverse, ciascuna assegnata a una banda di frequenze da un filtro. La loro impedenza varia molto con la frequenza, il che li rende sensibili alla qualità dell'uscita cuffie.

I modelli ibridi abbinano un driver dinamico per i bassi e delle armature per il resto: una soluzione ormai diffusa già a partire da 50 euro.

Il driver elettrostatico

Il principio cambia: niente più magnete né bobina. Una membrana ultrasottile, più leggera dell'aria che sposta, porta una carica elettrica permanente. È sospesa tra due griglie metalliche alle quali si applica il segnale musicale a diverse centinaia di volt. Attratta dall'una e respinta dall'altra, si muove in modo perfettamente uniforme.

I suoi punti di forza. La distorsione più bassa e la maggiore finezza di dettaglio conosciute a oggi.

I suoi limiti. Gli serve un amplificatore specifico ad alta tensione, incompatibile con le altre cuffie. L'insieme costa migliaia di euro, teme la polvere e l'umidità, e non esce dal salotto. È una tecnologia per appassionati.

La conduzione ossea

Il suono non raggiunge l'orecchio interno soltanto attraverso il timpano: anche le ossa del cranio gli trasmettono le vibrazioni. È per questo che senti la tua voce più grave di quanto non sia in una registrazione. Un paio di cuffie a conduzione ossea appoggia dei piccoli vibratori sugli zigomi, appena davanti all'orecchio, e lascia il condotto uditivo completamente libero.

I suoi punti di forza. Si sente l'ambiente circostante senza alcuna attenuazione: è la scelta della sicurezza per correre lungo una strada o camminare in città. È adatta anche ad alcune ipoacusie trasmissive, in cui il timpano o gli ossicini funzionano male.

I suoi limiti. I bassi sono deboli, il suono si disperde ad alto volume, e le vibrazioni danno il solletico ad alcuni utenti. Vedi la guida all'acquisto cuffie a conduzione ossea.

Confronto

Che cosa concluderne

La tecnologia stabilisce un potenziale e dei vincoli, non un risultato. Un driver dinamico ben progettato e ben tarato supera un magnetoplanare mediocre, e le misure lo confermano regolarmente. Ciò che senti dipende anzitutto dalla risposta in frequenza cercata dal produttore, dall'acustica della coppa e dalla vestibilità sulla tua testa.

L'approccio giusto consiste quindi nel partire dall'utilizzo, non dalla tecnologia: se ascolti in un ambiente tranquillo, cerchi la migliore resa possibile e accetti il peso, un magnetoplanare aperto merita una prova; per tutto il resto, un buon dinamico farà meglio, in modo più semplice e spendendo meno.

Fonti e riferimenti

1. IEC 60268-7 — Sound system equipment: headphones and earphones
2. Borwick (ed.) — Loudspeaker and Headphone Handbook, 3rd edition, Focal Press, 2001