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Home Radiotecnica Guide/Manuali Altoparlanti Elettrostatici

 Altoparlanti Elettrostatici

Come funzionano, come sono composti e la loro riparazione

In questa guida impareremo come riparare un altoparlante elettrostatico, ma prima di procedere alla sua riparazione vediamo come nasce questo altoparlante, la sua composizione e il principio di funzionamento in modo da poter comprendere tutte le sue caratteristiche. 

Un pò di storia:

 Nonostante questa tecnologia sia stata presa in considerazione solo di recente, in effetti la sua concezione non è di gran lunga posteriore a quella degli altoparlanti normalmente conosciuti. Un primo tipo di altoparlante, per altro di elevata rudimentalit`a, fu brevettato da Alexander Bell nel 1876. Tuttavia notevoli migliorie furono apportate successivamente da altri, tra cui Ernst Siemens (l’inventore del motore elettrico). Però l’attuale dispositivo elettromagnetico a bobina mobile fu brevettato solo nel 1924 da Chester Rice ed Edward Kellogg. Infatti fino ad allora e anche dopo si presentavano problemi costruttivi, tra cui la difficoltà di realizzare magneti di dimensioni ed intensit`a di campo sufficienti all’impiego. Solo nel 1930 tale tecnologia cominci`o a diventare realmente impiegabile. Fu intorno al 1920 che venne concepita l’idea di altoparlanti che sfruttassero l’interazione elettrica. Tuttavia all’epoca i risultati delle sperimentazioni furono molto limitati, poichè i problemi tecnici sembravano insormontabili. Infatti non solo era difficile reperire membrane plastiche sottili e resistenti per costruire il diaframma, ma i materiali metallici erano inoltre soggetti a rapida ossidazione e un insieme di fattori causava frequenti scariche tra le
parti. Tuttavia l’invenzione fu brevettata nel 1934 da Kellogg per General Electric, ma senza che la cosa venisse realmente commercializzata. Questo permise nel tempo agli altoparlanti elettromagnetici di diffondersi ben oltre qualsiasi aspettativa sviluppata dai loro concorrenti. Solo negli anni 50, grazie all’invenzione di nuovi componenti tra cui i polimeri plastici, fu possibile iniziare a sfruttare realmente questa tecnologia, dopo che fu migliorata e brevettata da Arthur Janszen nel 1953, che per`o sarebbe rimasta sempre in sordina rispetto agli altoparlanti a bobina mobile. Solo di recente una tendenza revival di questi altoparlanti, diffusasi tra gli amanti dell’hi-fi, ha riportato alla luce le apprezzate caratteristiche di questa tecnologia. E’ curioso come tutt’oggi invece i microfoni a condensatore, basati sullo stesso principio, abbiano larghissima diffusione.

 

Principio di funzionamento:

 

 

Es spkPer la legge di Coulomb, una carica elettrica immersa in un campo elettrico `e soggetta ad una forza, che varia al cambiare dell’intensit`a, della direzione e del verso del campo. Al fine di produrre onde sonore, per esercitare forza sul diaframma da spostare `e possibile usare, al posto di un campo magnetico, un campo elettrico. L’idea consiste nel generare un campo elettrico uniforme ma di intensit`a variabile tra due griglie conduttive perforate, in grado di essere attraversate dall’aria senza porre grande ostacolo. Tra le due griglie sar`a collocato il diaframma dell’altoparlante, costituito da una sottile pellicola plastica rivestita di materiale conduttivo (grafite), sul quale verranno poste le cariche elettriche, che permetteranno al campo variabile di interagire con diaframma, esercitandovi la forza elettrica.

 

Caratteristiche Tecniche:
Questo tipo di tecnologia presenta una serie di ottime caratteristiche, soprattutto in termini di qualit`a sonora:

• l’inerzia della pellicola è molto più bassa rispetto a quella di un cono in cartone, per cui la risposta in frequenza `e pi`u regolare, soprattutto nelle bande pi`u alte;
• non sono presenti campi magnetici ad interferire con altri oggetti, ed il campo elettrico rimane quasi totalmente confinato all’interno;
• il ridotto peso e spessore li rendono adatti ad allestimenti con poco spreco di volume, non necessitando neppure di cassa armonica. Tuttavia gli altoparlanti elettrostatici presentano una serie di svantaggi, anche se per la maggior parte risolvibili:
• la superficie occupata `e grande, per cui sono vantaggiosi solo nell’allestimento a parete;
• l’emissione è molto direttiva, analogamente ad un dipolo elettrico, per cui non si rende adatto all’impiego in esterni o con molti uditori;
• il campo elettrico `e molto intenso e a volte capita che superi il limite di rottura dielettrica, soprattutto durante la riproduzione di basse frequenze, cosicch`e si verificano scariche che rovinano la qualit`a del suono. Ci`o succede, oltre che per l’intensità del campo, per la presenza di polvere attirata dalle superfici cariche e per l’assottigliamento della distanza piastra-diaframma durante il funzionamento.
A detta dei maniaci dell’alta fedeltà, questa ripaga di tutti gli altri impicci.

Guida alla riparazione:

Finalmente siamo arrivati alla parte più interessante della guida, come poter riparare un altoparlante elettrostatico nelle nostre radio d'epoca.

Come esempio è stato preso un altoparlante della Grundig 5080

Grundig 5080Grundig 5080 002


Materiali necessari :

Saldatore, stagno, giravite a taglio di piccole dimensioni , stagnola


1) Come prima cosa andiamo a dissaldare i 2 fili collegati e smontiamo l'altoparlante guasto (nel mio caso ho mantenuto il collegamento che và al secondo altoparlante come si vede in foto).

2) Possizioniamolo sul banco da lavoro dove abbiamo preparato i materiali necessari.

Guida Altoparlanti Elettrostatici 002

3) In questa fase bisogna staccare le 2 parti laterali che tengono bloccata la griglia e tutto il sistema dell'altoparlante. Fate molta attenzione perchè essendo chiusi a caldo, dovremmo esercitare una certa forza facendo leva sui punti di saldatura della plastica, in modo da staccarle ma senza andare a spezzare il supporto.

Guida Altoparlanti Elettrostatici 015 Guida Altoparlanti Elettrostatici 003 Guida Altoparlanti Elettrostatici 004 

 

 

Per fare ciò dobbiamo prima dissaldare il punto che è collega la griglia ad uno dei 2 terminali.

A questo punto possiamo procedere alla rimozione dei supporti.

Inserendo il giravite vicino il punto di saldatura e applicando una leggera forza nel sollevarlo e contemporaneamente girando il giravite, in modo che il taglio eserciti dall'interno una spinta verso l'alto, faccia staccare il supporto nel punto di saldatura.

Guida Altoparlanti Elettrostatici 005 Guida Altoparlanti Elettrostatici 006 Guida Altoparlanti Elettrostatici 008 

Effettuare l'operazione per tutti e 4 i punti di saldatura

Guida Altoparlanti Elettrostatici 009 Guida Altoparlanti Elettrostatici 010 Guida Altoparlanti Elettrostatici 011 

Fate attenzione quando sollevate il supporto dove vi sono i punti dei collegamenti

Guida Altoparlanti Elettrostatici 012 Guida Altoparlanti Elettrostatici 013 Guida Altoparlanti Elettrostatici 014

Una volta rimossi i 2 supporti, procediamo ad estrarre la griglia, procedendo in questa sequenza:

1) con il giravite sollevare delicatamente il punto di contatto della linguetta che è inserita all'interno del punto di saldatura della plastica

Guida Altoparlanti Elettrostatici 017 Guida Altoparlanti Elettrostatici 019 Guida Altoparlanti Elettrostatici 020

2) sfruttando il punto di saldatura della griglia, aldate delicatamente facendo attenzione che tutto il sistema di griglia sia rimasto unito

Guida Altoparlanti Elettrostatici 021 Guida Altoparlanti Elettrostatici 022 Guida Altoparlanti Elettrostatici 023

3) Separate come si vede in foto il materiale bianco che è una specie di garza di cotone spessa 1/2 mm (in altri tipi di altoparlanti si può trovare una specie di spugnetta) dalla membrana di plastica facendo molta attenzione a non piegare o strappare la linguetta (sarebbe la secondo griglia) 

Guida Altoparlanti Elettrostatici 024 Guida Altoparlanti Elettrostatici 025 Guida Altoparlanti Elettrostatici 026

Rimuovere la linguetta e adagiatela sul tavolo senza alterare la sua forma. Se osservate la faccia rivolta verso la membrana, noterete quello che resta del materiare conduttivo (solitamente si tratta di grafite) quale causa del guasto inquanto con il passare del tempo si va a degradare non conducendo più.

Guida Altoparlanti Elettrostatici 027 Guida Altoparlanti Elettrostatici 029 Guida Altoparlanti Elettrostatici 030

A questo punto dobbiamo prendere la stagnola, ritagliare una striscia di dimensioni poco più grandi della linguetta, poggiare sopra la stagnola la superficie interna della linguetta (quella rivolta verso la membrana) e rigirare i bordi in modo da bloccarla alla linguetta stessa. Eliminate se ci sono parti più lunghe o esterne della stagnola e con lo stesso giravite fate un buco ripiegando i lembi in modo da effettuare un altro blocco della stessa stagnola.


 p Guida Altoparlanti Elettrostatici 034

A questo punto si deve procedere alla chiusura in questo modo:

1) Mettere prima il materiale spugnoso bianco

Guida Altoparlanti Elettrostatici 032

2) Prendere la linguetta rivestita e posarla sopra in modo da far corrispondere l'allineamento originale

3) Inserite il buco della linguetta nel suo allaggio ( punto di saldatura della plastica)

4) dopo mettete la membrana di plastica

5) per finire mettete la griglia esterna

 Guida Altoparlanti Elettrostatici 033

A questo punto bisogna rimettere i supporti e risaldarli, con l'uso di qualche pinzetta, mantenendo il supporto ben chiuso, con il saldatore ricreate la saldatura sui 4 punti, (io cerco con la punta di creare come una stella dal centro della saldatura verso la circonferenza esterna (in alternativa potete usare anche l'attak

Guida Altoparlanti Elettrostatici 035

Risaldate il polo alla griglia

 

 Guida Altoparlanti Elettrostatici 036

Rimontate l'altoparlante ricollegando i fili e il nostro altoparlante elettrostatico dovrebbe riprendere a funzionare.

Per qualunque dubbio non esitate a contattarci e vedremo di poterVi aiutare.


- Un altro esempio di altoparlante elettrostatico:

altoparlanti  elettrostatici guida 001altoparlanti  elettrostatici guida 002


Seguendo sempre lo stesso procedimento, andremo a rimuovere i punti di saldatura, togliere la griglia in modo da poter accedere al suo interno

altoparlanti  elettrostatici guida 004 altoparlanti  elettrostatici guida 005

Come potete notare la differenza rispetto all'altoparlante esaminato in precedenza, cambia il tipo di materiale dielettrico e l'ancoraggio della pellicola.

Prepariamo la stagnola assicurandosi che il diametro sia inferiore alla pellicola trasparente e cosa molto importante, nel ritagliarla, cercate di lasciare una linguetta esterna ( come in foto)

 

altoparlanti  elettrostatici guida 006 altoparlanti  elettrostatici guida 007

Preparato il disco di stagnola, mettiamolo sopra la spugnetta e con una pinzetta cercate di inserire la linguetta all'interno del fore del ribadino, in modo da creare il punto di contatto con il polo esterno dove andremo a collegare il filo.

altoparlanti  elettrostatici guida 008 altoparlanti  elettrostatici guida 009

A questo punto fate molta attenzione che la spugnetta e la stagnola siano all'interno della pellicola trasparente

altoparlanti  elettrostatici guida 014 altoparlanti  elettrostatici guida 011

 

Inserite la griglia

altoparlanti  elettrostatici guida 017 altoparlanti  elettrostatici guida 020

Saldate i 4 punti per bloccare la griglia e il lavoro è fatto.

altoparlanti  elettrostatici guida 019altoparlanti  elettrostatici guida 020

A questo punto non vi resta che provarli e verificare che tutto sia andato bene.

Una cosa molto importante, se vi dovesse capitare di trovare il materiale spugnoso troppo rovinato o che vi si sbriciola fra le dita, potete utilizzare la classica spugna per imballaggio, tagliandola e adattandola alle nostre esigenze, effettuate dei piccoli fori come in quella originale e andatela a sostituire.

ecco un esempio ancora da forare:

altoparlanti  elettrostatici guida 022


Vi rimetto i link per visualizzate le immagini ingrandite delle due procedure viste.

1) Altoparlanti quadrati

2) Altoparlanti tondi


 

 

 

 

 

 

 

Ricordate sempre che questi lavori richiedono molta calma e pazienza, mai avere fretta!!!!


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