Le mie casse ElectroVoice hanno
questo circuito qui a protezione del tweeter, che ritengo geniale, nella sua semplicità.
Per quanto riguarda l'uso di una lampadina è pur vero che, collegata in parallelo, può fungere da espansore di dinamica per altoparlanti a larga banda (ricordo i consigli di CQElettronica degli anni '60).
Collegata in serie, invece, il fenomeno di compressione (potenzialmente sempre presente) potrebbe ridursi ed essere ininfluente per queste ragioni che di seguito espongo.
Cominciamo innanzitutto a definire i due concetti chiave:
resistività e
coefficiente di temperatura.
La
resistività (o resistenza specifica) è la resistenza caratteristica che presentano i vari materiali conduttori ed è descritta dalla resistenza di un conduttore avente una sezione di 1 mmq e una lunghezza di 1 m alla temperatura di 20 °C
Il
coefficiente di temperatura indica la variazione di resistenza per una resistenza di 1 Ohm, quando la sua temperatura varia di 1 °C
La resistività del tungsteno (filamento della lampadina) è di circa tre volte superiore a quella del rame e di circa due volte superiore a quella dell'alluminio (materiali che possono comporre gli avvolgimenti delle bobine mobili dell'altoparlante), mentre il coefficiente di temperatura dei tre metalli è all'incirca uguale ed è
positivo, cioè all'aumentare della loro temperatura aumenta la loro resistenza.
In soldoni, quando una corrente attraversa un conduttore questo si scalda e -nei casi da me considerati- aumenta la sua resistenza (coefficiente di temperatura positivo o PTC come ti ha già detto Stereosound).
I due conduttori (filamento della lampadina e bobina mobile dell'altoparlante) sono collegati in serie al generatore (l'amplificatore) e sono quindi attraversati dalla stessa corrente.
Per Effetto Joule (Effetto termico della corrente) la corrente li fa riscaldare in maniera proporzionale alla sua intensità.
Se i due conduttori (tungsteno e rame o tungsteno e alluminio) fossero entrambi all'aria aperta, la stessa intensità di corrente farebbe variare maggiormente la resistenza del filamento in tungsteno e quindi al punto centrale del partitore resistivo, costituito dal filamento e dalla bobina mobile della maglia circuitale si avrebbe una riduzione della tensione disponibile ai capi del tweeter e quindi una compressione, legata dinamicamente al regime termico.
Si dà però il caso che la lampadina sia “in aria libera” all'interno della cassa, mentre l'avvolgimento della bobina mobile è confinato all'interno del traferro, dove la circolazione dell'aria è fortemente limitata.
Dunque è assai possibile che la resistenza della bobina mobile, a maggiore temperatura (diciamo 100 °C) possa raggiungere un valore che riequilibra quello del filamento e quindi mantenga “invariato” il rapporto di partizione e
riduca al minimo il fenomeno della compressione.
Ecco perchè si usano le lampadine senza grossi problemi, nelle casse pro. L'uso di un fusibile, seppure possibile, interromperebbe il funzionamento del sistema e ciò, per il pro, è un male.
Passiamo ora a quello che ti interessa: il dimensionamento della lampadina.
Putroppo non è possibile dare formule esatte, perchè il regime termico all'interno della cassa è ignoto, come è ignoto il fattore di cresta del segnale che alimenta il driver, anche se si ipotizza che esso sia piuttosto basso (autooscillazioni del finale o eccessiva distorsione armonica) quando la protezione deve intervenire.
Il funzionamento del circuito dipende da fattori che devono essere testati in laboratorio, tipo l'inerzia temica di quella particolare lampadina o la legge della variazione della resistenza in un bulbo di tipo commerciale (stessa cosa vale per l'uso dei resistori PTC).
Supponiamo di avere un driver commerciale (CIARE NDA-1, ad esempio) che è già un driver semi-pro a giudicare dalle specifiche.
La sua impedenza caratteristica è di 8 Ohm e la potenza nominale è di 50 W, secondo le raccomandazioni AES (non esistono norme specifiche, nel campo, credo).
Uno dice: “50 W sono un sacco di potenza, la lampadina non serve”.
Vediamo cosa dicono le raccomandazioni AES (AES2-1984 -r2003):
- la potenza è misurata con un segnale avente un fattore di cresta di 2;
- l'altoparlante in misura deve essere sospeso in aria libera (e la compressione termica ?);
- l'altoparlante deve potersi raffreddare prima di passare ad un livello di potenza superiore nel corso della prova (si, come nò !?).
Diciamo che con queste specifiche si può ridimensionare la potenza massima effettiva in funzionamento continuo a 10 W RMS, che sono già tanti, per un driver sensibile !
Ecco, direi che le lampade che hai citato tu (24 V 21 W) possono essere adeguate, in linea di massima, a proteggere un driver con tali specifiche.
Questo secondo il mio personale parere, dato che non sono un grande esperto di altoparlanti (e neppure mi interessa esserlo
)