Accordo: Impedenza delle casse

Sicuramente interessante da trattare la questione dell'impedenza delle casse cui colleghiamo le nostre testate. Un argomento - per taluni - un po' fumoso ma, al lato pratico, di notevole importanza dato che tutti i musicisti elettrici hanno a che fare con le casse/diffusori. Anche chi usa i combo, visto che spesso ci collegano uno speaker supplementare. Sarà capitato a tutti, almeno all'inizio della nostra "carriera" musicale, di avere ricevuto il seguente consiglio dal nostro negoziante o dal nostro amico più esperto: "Se il tuo ampli è poco potente, attaccaci una cassa supplementare e avrai molti più watt a disposizione". Anche a me è capitato. Ma non capivo perché ciò potesse accadere. Partiamo dall'inizio e arriviamo a spiegarne il motivo.

Avrete sicuramente notato, nel retro delle svariate testate, la seguente dicitura: "MAXIMUM LOAD 4 OHM" (oppure 2 Ohm o 8 Ohm). Questo sta a significare che quel particolare tipo di testata sopporterà al massimo una impedenza totale di 4 Ohm (o di 2 o 8). L'impedenza totale sarà ovviamente calcolata in base ai tipi di cassa che collegheremo a quella testata. Passiamo alle casse, quindi. Nel retro di una cassa viene indicato semplicemente l'impedenza (espressa sempre in Ohm) che quella cassa ha. Quindi, comparirà la dicitura: "Impedance 4 Ohm" (oppure 2, 8).
Domanda: "Cos'è l'impedenza?". Risposta: "Impedenza di un altoparlante altro non è che il carico che quel altoparlante dà all'amplificatore (testata)". Quindi se alla testata colleghiamo una sola cassa, dovremo semplicemente vedere che impedenza ha la cassa stessa. Punto e basta. Se avrà "impedenza 4ohm" vorrà dire che questa cassa caricherà (metterà sotto sforzo) la testata per un totale di Ohm 4. Noi, come prima cosa, dovremo andare a vedere il carico massimo (Max Load o Impedenza Minima) che una testata "sopporta".

Impedenza delle casse

Se una testata indica di non scendere mai al di sotto di 4 Ohm, per esempio, vorrà dire che - usando una o più casse assieme - l'impedenza totale (data dalla somma delle impedenze delle singole casse) non dovrà essere inferiore a 4 Ohm. Altrimenti "sforzeremo" troppo il finale di potenza che potrebbe danneggiarsi. È come se a un'automobile attaccassimo prima una ruolotte, e il motore tiene, poi ne attacchiamo una seconda e poi una terza, il motore terrà oppure lo straziamo per il troppo sforzo? Il problema non sussiste se abbiamo solo una cassa. Si guarda l'impedenza della stessa e se questa non è inferiore all'impedenza minima (o carico massimo) della testata siamo a posto. Ma se combiniamo più casse? Dovremmo sommare le singole impedenze per determinare il carico totale che sarà sottoposto alla povera testata. Ma come facciamo a sommare le impedenze espresse in Ohm? Con una normale addizione degli Ohm? Vediamo.
Bisogna distinguere i collegamenti in serie da quelli in parallelo.
Solitamente - per le casse - il collegamento viene fatto in parallelo. In pratica, con il primo cavo si va dal cosiddetto speaker output della testata all'input della cassa e dall'output della cassa stessa all'input della seconda cassa. In tal modo le casse "si sommano". È anche vero che molte testate hanno due uscite per gli speaker esterni e tali due uscite sono già progettate in parallelo. In tal caso possiamo fare uscire due cavi dalla testata. Un cavo andrà all'input della prima cassa. Il secondo all'input della seconda cassa.
Prima di fare questa operazione dobbiamo sommare le impedenze per vedere di non sovraccaricare troppo la testata (finale di potenza).
La formula matematica è la seguente:

L'impedenza totale è data dal prodotto delle singole impedenze diviso la loro somma.

Es: 2 casse di 8ohm ciascuna.
Impedenza totale = [(8x8) : (8+8] = (64 : 16) = 4 (ohm)
Es: 2 casse di 4ohm ciascuna.
IT = [(4x4) : (4+4)] = (16 : 8) = 2 (ohm)
Es: 1 cassa da 8 ohm e 1 cassa da 4 ohm.
IT = [(8x4) : (8+4)] = (32 : 12) = 2,67 (ohm) - ecco perché in alcune testate troviamo "Maximum Load 2.67 ohm". appunto perché c'è la possibilità di collegarvi 2 casse di impedenza diversa (4 e 8 ohm per l'appunto). Anche se è sconsigliabile dato che avremo il cosiddetto mismatching of level (squilibrio di livello in uscita).

Spero di avervi chiarito le idee. Ritorniamo alla testata. Vale questa regola: un finale di potenza (la testata, appunto) darà una potenza in uscita (watt) maggiore alla diminuzione dell'impedenza totale cui è sottoposto. In pratica: meno ohm totali (somma delle impedenze dei diffusori) gli saranno "attaccati" e più sparerà watt!!!!! Capita infatti di vedere nei manuali delle istruzioni delle testate:

400 watt con 4 ohm
200 watt con 8 ohm

Per questo motivo si parla di Carico Massimo (o Impedenza Minima): più bassa è l'impedenza totale e maggiore è il carico che si dà alla testata, la quale butterà fuori più watt. Ovviamente con la cura di non andare al di sotto del Carico Massimo (Impedenza Minima). altrimenti lo sforzo sarebbe troppo e il finale si massacra!
Ecco spiegato il consiglio del negoziante: "attacca un'altra cassa e avrai più watt in uscita". Attaccando una cassa in più le impedenze (ohm) degli altoparlanti si sommeranno. Gli ohm totali scenderanno. Ci si avvicinerà al Carico massimo della testata. E i watt raddoppieranno. Infatti al dimezzamento degli ohm raddoppieranno i watt.
È come per le canne dell'acqua. Se noi col pollice dimezziamo il foro di uscita (non lo facciamo spesso per lavare la macchina?) raddoppiera la velocità di uscita dell'acqua. Esempio stupido ma efficace.
Per i collegamente in serie le cose sono molto più semplici. In tali casi è sufficiente sommare le impedenze singole.

Es. 2 casse da 8 ohm: (8+8) = 16 ohm totali
Es. 1 cassa da 4 ohm + 1 cassa da 8 ohm: (8+4) = 12 ohm

Nota bene: questi sono ragionamenti che valgono per gli ampli a transistor. Con quelli a valvole le cose sono diverse. Si deve comunque rispettare il Carico Massimo (con la conseguente somma delle impedenze dei diffusori), ma non vale la regola secondo la quale dimezzando gli ohm totali si raddoppia il wattaggio di uscita.