Diversi tipi di driver: qual è il migliore?

In breve

Ogni tipo di driver ha la sua ragion d’essere, i suoi vantaggi e i suoi svantaggi. Come spesso accade, tutto dipende da come viene realizzato nella pratica e da quali cuffie arrivano davvero al cliente finale, e a quale prezzo.

Cominciamo, allora.

E cominciamo con una confessione: pur essendo tecnico del suono di formazione, non ho mai costruito personalmente diffusori o cuffie, né ho misurato i loro singoli componenti per verificarne determinate proprietà. Le mie affermazioni si basano su effetti misurabili, o almeno riscontrabili, nella pratica. Le misurazioni provengono da terzi e, a mio avviso, sarebbero già state smentite se contenessero errori evidenti. Le dichiarazioni dei produttori prive di altre fonti sono citate per completezza, ma non vengono prese in considerazione.

Il driver dinamico

È il pane quotidiano dell’industria audio. Nei diffusori si incontrano spesso tweeter esotici, a nastro o AMT, ma almeno per i bassi non si può fare a meno del buon vecchio driver dinamico.

Il principio di funzionamento è sempre lo stesso: si prende una membrana, che va stabilizzata in qualche modo al bordo e al centro, per esempio con uno spider e un cono; dietro si monta un magnete e si fa in modo che una bobina di filo gli sia avvolta attorno. La corrente che scorre nella bobina fa muovere la membrana avanti e indietro.

Vantaggi

• Il vantaggio dei driver dinamici è che costano poco: sono disponibili in grandi quantità, e i maggiori produttori di cuffie, come Sennheiser e Focal, per i modelli di largo consumo puntano esclusivamente su driver dinamici.
• Consentono una costruzione leggera: le cuffie più leggere in assoluto montano ancora oggi driver dinamici.
• Suono: tutte le cuffie lodate per una gamma media particolarmente naturale, come la HD650, usano driver dinamici in “biocellulosa” (carta). Se questo dipenda dal tipo di driver o se siamo semplicemente così abituati al suono dei driver dinamici da considerarlo naturale, è la classica questione dell’uovo e della gallina. Credo però che cambieremmo i nostri punti di riferimento se un altro tipo di driver fosse superiore in questo aspetto.

Svantaggi

• Se si vuole portarli davvero ad alti livelli di qualità sonora, occorre investire molto nella scienza dei materiali, che si scelga la biocellulosa (carta), l’alluminio/magnesio, il berillio o altro ancora. Per questo nei progetti fai da te, come quelli che oggi gli appassionati realizzano con la stampante 3D, si usano spesso driver planari magnetici.
• Suono: sul piano sonoro i driver dinamici non hanno solo vantaggi. Il principio deve trovare un equilibrio tra rigidità, comportamento di risonanza e pressione: con una membrana troppo grande la distorsione arriva troppo presto; con un’escursione eccessiva, nel peggiore dei casi, si arriva al clipping e la risposta ai transitori ne risente. Per questo, qualunque compromesso si scelga, i bassi profondi restano sempre un punto debole delle cuffie aperte con driver dinamici. Lo mostrano le risposte in frequenza qui sotto:

Altre particolarità

• Per l’amplificatore una cuffia dinamica rappresenta anche un carico “dinamico”, cioè un’impedenza che varia con la frequenza. Un amplificatore valvolare può quindi modificare la risposta in frequenza di una cuffia dinamica e, nella maggior parte dei casi, produrre un’enfasi sui bassi. Se Le interessa sperimentare con gli amplificatori valvolari, con gli altri tipi di driver la scelta è piuttosto limitata.

Il driver planare magnetico

Una tecnologia relativamente recente, che però ha conquistato il mercato in poco tempo. Si prende una grande membrana che porta anche il conduttore elettrico: niente più bobina, ma una pista conduttiva che si snoda dall’alto verso il basso sulla membrana stessa. Per controllare il driver ci sono sempre alcuni magneti dietro la membrana, a volte anche davanti.

Vantaggi

• Suono: ciò che nelle cuffie dinamiche è un problema, cioè i bassi, qui non lo è affatto.

A seconda della taratura si possono ottenere veri mostri dei bassi, pur trattandosi di cuffie aperte. La taratura dipende, tra l’altro, dallo spessore della membrana: una membrana più spessa è più lenta, perché più pesante, ma genera una bella pressione sui bassi e regge quasi senza distorsione anche gli esperimenti di equalizzazione più spinti. Rendendo la membrana un po’ più sottile si ricava ancora più dettaglio in alta frequenza; sulla carta i bassi restano presenti, cioè lineari e senza cali, ma risultano piuttosto eterei, senza vero impatto.

Ecco un esempio:

(HiFiMAN Arya Organic)

• Anche in alta frequenza le cuffie planari magnetiche hanno dei vantaggi, perché la membrana si mette in moto e torna a riposo più rapidamente di quella di una dinamica. Per bassi e acuti il trucco è semplicemente rendere la membrana enorme: invece di un cerchio di 4–5 cm di diametro si ha un rettangolo di 10–11 cm di diagonale. L’energia viene dalla superficie, non dallo slancio.

Svantaggi

• La membrana più grande e i magneti necessari per controllarla sono piuttosto ingombranti e pesanti. Con un driver planare non si potrà quindi mai costruire la cuffia più leggera del mondo, e anche le forme più compatte sono più difficili da realizzare.
• Prezzo: le cuffie planari più economiche costano ben più delle cuffie dinamiche economiche, anche se nella fascia alta questo non conta più: oltre i 500 € si trovano prodotti estremamente validi in entrambi i casi.

Altre particolarità

• Poiché i driver planari sono in genere più sottili di quelli dinamici, sono anche in una certa misura più delicati. I primi modelli Audeze avevano il problema di membrane che si incrinavano se messe sotto pressione, per esempio appoggiando la cuffia su un supporto a forma di omega. Ci sono state anche segnalazioni di membrane danneggiate in cuffie conservate vicino a cantieri, da cui arrivava troppa polvere. Oggi però sembra un problema del passato.

Il driver elettrostatico

Questo tipo di driver è così esotico che online non si trovano schemi più belli di questo. Lo si associa soprattutto a Stax, anche se Koss, HiFiMAN e perfino Sennheiser hanno cuffie elettrostatiche in catalogo, e Shure offre addirittura un in-ear elettrostatico.

Vantaggi

• Suono: l’elettrostatico porta un passo più in là ciò che contraddistingue il driver planare. Una membrana ancora più sottile e leggera, pilotabile ancora più velocemente, fa di molte elettrostatiche dei veri mostri di risoluzione e di riproduzione degli acuti. Chi ama ascoltare la musica a livello molecolare, prima o poi arriva alle elettrostatiche.

Ecco un esempio: HiFiMAN Jade II

Svantaggi

• Suono: poiché la membrana è ancora più sottile di quella dei driver planari, anche qui la maggior parte dei modelli è piuttosto debole nei bassi. Esistono elettrostatiche equilibrate, perfino ricche di bassi, ma per queste bisogna mettere mano al portafoglio in modo serio (di solito si parla di cinque cifre). Si veda anche la risposta in frequenza della Jade II.
• Serve un amplificatore dedicato: poiché le elettrostatiche lavorano con una propria tensione di polarizzazione, richiedono un tipo di amplificatore specifico, comunemente chiamato energizer. Gli energizer sono compatibili con tutte le elettrostatiche, ma se l’abbinamento suoni bene è un’altra questione; inoltre, nella maggior parte dei casi serve un secondo amplificatore per le cuffie planari o dinamiche.
• Prezzo: dato che per la prima elettrostatica serve sempre anche un energizer, il prezzo sale inevitabilmente.

Con questo avremmo coperto il 99% del mercato, ma per far progredire il suono e la ricerca bisogna anche sperimentare. Per completezza, quindi, ecco altri due principi.

AMT

Air Motion Transformer: in sostanza un’idea simile a quella del planare magnetico, ma con una variante. C’è sempre un conduttore che attraversa la membrana, e che con essa forma per così dire un unico componente, e ci sono sempre magneti permanenti, ma la membrana è piegata a fisarmonica.

Invece di oscillare avanti e indietro, a ogni segnale la membrana si apre e si richiude come un soffietto: ne risulta una superficie di membrana ancora più grande, che trova posto in uno spazio più piccolo. L’effetto pratico è la velocità.

Vantaggi

• Con un movimento avanti e indietro, il rapporto tra movimento e pressione sonora generata e velocità è di 1:1. Nell’AMT è di 1:4, il che garantisce transitori più rapidi e un’elevata efficienza.

Svantaggi

• Per quanto ne sappiamo, il principio è stato usato solo qualche volta nei tweeter dei diffusori. Con le HEDDphone 1 e 2, HEDD Audio ha dimostrato che in questo modo si può coprire l’intero spettro di frequenze, ma dall’esterno non si può dire se gli altri produttori non lo adottino perché è brevettato, troppo costoso o troppo pesante. Finora, tutto il potenziale di questo tipo di driver dipende da un’unica azienda.

Il driver a nastro

I driver a nastro sono simili a quelli planari, ma sono ancorati solo alle due estremità e liberi di oscillare sugli altri due lati.

A mio avviso i nastri sono ancora più esotici degli AMT. Con Raal Requisite esiste sì un produttore affermato, e questo tipo di driver si usa anche nei tweeter dei diffusori, ma Raal ha iniziato con un “diffusore da testa” completamente aperto che, secondo molti appassionati, aveva ancora bisogno di un subwoofer esterno per rendere l’esperienza completa.

Oggi Raal ha in gamma anche cuffie aperte “normali”, che però presentano un’impedenza così bassa (<1 ohm!) da richiedere un box adattatore per poter essere pilotate da un amplificatore normale. Citazione: “Per le nuove Immanis e Magna è stata sviluppata un’interfaccia speciale a forma di supporto per cuffie che, insieme a un cavo speciale (SATIS Copper o STAR-8 MKII Silver), consente il collegamento a un amplificatore per cuffie ‘normale’.” A parte il fatto che Raal è l’unico produttore e che il prezzo di partenza di questa tecnologia è di diverse migliaia di euro, la soluzione non mi sembra molto pratica.

Conclusione

Non vorrei che questo articolo si chiudesse con un “miglior tipo di driver”: spero piuttosto di averLe dato una buona panoramica, e riassumo quindi ancora una volta le caratteristiche principali di ciascun driver.

• Dinamico: suono naturale, flessibile nell’amplificazione, robusto nell’uso.
• Planare: un buon compromesso tra elettrostatico e dinamico per l’uso di tutti i giorni.
• Elettrostatico: il meglio per controllo del driver e riproduzione degli acuti, a scapito della flessibilità e del prezzo d’acquisto.