Qualsiasi woofer a cono (come peraltro qualsiasi altoparlante) è caratterizzato da moltissime “risonanze proprie”. Ovvero: sollecitandolo con un segnale elettrico complesso o con una sequenza di sinusoidi che ne copra completamente lo spettro (Fourier insegna) il segnale acustico che se ne ottiene in uscita impiega un certo tempo ad assumere la forma “a regime”. Come pure, quando si cessa di alimentare l’altoparlante, questo prima di “fermarsi” completamente continua ad emettere suono per un certo periodo. Tale fenomeno è legato all’immagazzinamento di energia operato dai tanti “oscillatori meccanici smorzati” inclusi nel trasduttore e nella sua membrana a causa della sua costituzione fisica ben diversa da quella del “pistone rigido ” cui normalmente ci si riferisce.
Le frequenze alle quali si presenta il fenomeno della “coda sonora” sono quindi tutte quelle alle quali si presentano le “risonanze” di cui sopra e sarà tanto più evidente e importante quanto meno gli “oscillatori meccanici” di cui trattasi risulteranno “smorzati” (ovvero abbiano Q propri bassi).
Lo smorzamento è direttamente correlato al fatto che gli oscillatori contengano anche elementi dissipativi in grado di “consumare” l’energia da essi immagazzinata nella fase di applicazione del segnale.
Lo smorzamento potrà essere critico (Q=0,5 ovvero senza “sovraelongazioni”) o meno che critico (Q>0,5) o più che critico (Q<0,5).
Tutte le risonanze proprie della membrana vibrante saranno tanto più smorzate (consentendo alle varie parti della membrana stessa che vibrano in modo scorrelato le une dalle altre di fermarsi tanto più rapidamente non generando code sonore) quanto più i materiali usati saranno ben lontani dall’essere metallici. Sotto questo aspetto, i woofer in carta o in materiali plastici appropriati, quale ad esempio un buon polypropilene o bextrene, sono quindi migliori di quelli metallici non adeguatamente trattati con opportuni materiali smorzanti.
Quanto alla “risonanza fondamentale” del woofer che avviene alla classica frequenza Fs in aria libera e Fc in cassa chiusa, questa sarà smorzata dal Qts o dal Qtc.
Altro aspetto che è bene tenere in conto è che nel modello fisico dell’oscillatore smorzato (il cui comportamento non è diverso peraltro da quello dei sistemi reali…) non appena la eccitazione esterna cessa (ad esempio un segnale elettrico di frequenza anche abbastanza diversa da quella di risonanza, ma in grado comunque di metterlo in movimento) il moto “libero” comincia ad avvenire istantaneamente alla frequenza di risonanza. E si smorza seguendo un andamento governato dal Qt. Tutto ciò avviene anche nel caso reale fino a frequenze alle quali il woofer riesce a comportarsi ancora come un “pistone rigido”.
Nei woofer il Qt è determinato dalla relazione: 1/Qt=1/(Qe+Qm) dove il Qm è influenzato dagli attriti nelle sospensioni nonché da quelli fluidodinamici (moti dissipativi dell’aria) nella stessa struttura dell’altoparlante. E quando questo è montato in cassa anche dalle vibrazioni della cassa stessa con eventuale presenza di ulteriori elementi “assorbenti”. Mentre il Qe dipende dal rendimento di trasduzione dell’altoparlante e quindi anche dalle sue resistenze elettriche reali o indotte che siano, ma anche dalla resistenza di collegamento all’amplificatore e dalla sua resistenza interna, ovvero dal fattore di smorzamento del finale nelle sue condizioni di funzionamento reale.
La sensazione di “prontezza” che si trae dall’ascolto di sistemi dotati di un Qt molto basso dipendono però molto spesso (più che da un più rapido smorzamento delle frequenze basse, allungate comunque non poco dalle onde stazionarie dell’ambiente) dalla corrispondente carenza di livello delle frequenze più profonde causata dall’uso di membrane troppo leggere e magneti troppo potenti, che determina un prematuro taglio della risposta in frequenza all’estremo inferiore della gamma audio.