Come avrete forse letto ho diviso il problema il due parti:
- la potenza reattiva scambiata tra amplificatore e carico
- l'effetto di una forza esterma che muove il diaframma (effetto mocrofonico)
nella figura che segue si vede la risposta di un sistema lineare con una risposta limitata in banda (terzo grafico in basso) chiuso su un carico perfettamente resistivo. Nel primo grafico c'è lo stimolo (in nero) e la risposta (in rosso). L'asse del tempo è amplificato x 8. La parte di risposta in rosso che si "spegne" dopo la fine dello stimolo non è backEMF perchè questo non è un altoparlante e non è nemmeno dovuta alla potenza reattiva perchè il carico è una resistenza pura.
Nel secondo grafico si vede lo spettro del segnale in ingresso (rosso) con sovrapposto lo spettro del segnale in uscita (verde). Le parti in comune sono nere. Si vede che nella risposta mancano le basse frequenze.
La risposta nel tempo non segue affatto il segnale di stimolo e qui non stiamo parlando di un altoparlante ma di un filtro passa banda con caratteristiche ideali chiuso su carico resistivo.
Ora se devo valutare il funzionamento di questo filtro non devo confrontare l'uscita con lo stimolo ma devo confrontare la riposta del sistema reale con la risposta del sistema ideale (in rosso).
Quindi è del tutto normale che la forma del segnale di pressione presa dal microfono sia diversa dalla forma della tensione applicata all'altoparlante. Questo però avviene anche nei sistemi ideali a banda passante "non piatta" (per semplificare). A riprova che quello che succede allo stimolo dipende dalla funzione i trasferimento del sistema, ripetiamo la simulazione a 800 Hz (ovvero vicini al centro banda).
Ora la risposta assomiglia molto di più allo stimolo tranne per la "coda" che dipende dall'aver limitato la risposta verso il basso (l'asse del tempo è amplificato x 128).
Infatti basta togliere il passa alto e stimolo e risposta diventano quasi coincidenti (c'è ancora il passa basso):
Ne segue che è "normale" che la risposta non segua lo stimolo tranne nel caso in cui lo spettro dello stimolo non ricada in un range dove il modulo della risposta del sistema è costante e la fase è nulla o pefettamente lineare. Questo è il motivo per cui l'effetto della microfonicità (che è ridotta a causa della ridotto rendimento di conversione) va distinto dall'effetto del carico reattivo che è proprio di qualsiasi carico reattivo e non solo degli altoparlanti.
Quando l'altoparlante è pilotato da un generatore di tensione ideale la tensione ai suoi capi è determinata dalla funzione di trasferimento dell'amplificatore (e dei filtri) mentre la corrente è determinata dalla sua impedenza.
Si deve anche tenere conto che (almeno nella ipotesi di linearità) vale il principio di sovrapposizione e questo autorizza a calcolare separatamente gli effetti dei generatri presenti nel circuito.