HS80 v2 Max: spiegazione dei driver laminati non newtoniani da 50 mm

In una partita competitiva, il suono sommesso che segue uno forte è spesso quello che conta di più: il passo dopo un’esplosione, la ricarica dopo uno scontro a fuoco, la richiesta di rotazione dopo una raffica di spari. I driver standard delle cuffie rendono più difficile udire questi suoni di quanto dovrebbero, poiché lo stesso diaframma che riproduce l’esplosione continua a muoversi per un breve istante dopo che il segnale gli ha ordinato di fermarsi. I nuovissimi driver da 50 mm di CORSAIR, introdotti con le cuffie da gioco wireless HS80 v2 MAX, utilizzano un diaframma in laminato non newtoniano (NNL) progettato per stabilizzarsi più rapidamente dopo un transiente ad alto volume. Questo articolo spiega che cos’è effettivamente un materiale non newtoniano, perché modifica il comportamento di un driver e cosa rivelano le misurazioni acustiche alla base di tale tecnologia.

Il diaframma di un altoparlante è un oggetto fisico dotato di massa, e la massa oppone resistenza ai cambiamenti improvvisi di movimento. Quando un driver riproduce un suono forte e improvviso, come uno sparo o un’esplosione, il diaframma accelera rapidamente per produrre quel suono e poi deve decelerare altrettanto rapidamente una volta che il segnale termina. In pratica, la maggior parte dei diaframmi non si ferma a comando. Continuano a vibrare brevemente di propria iniziativa, un movimento determinato dalla rigidità e dalla quantità di moto del diaframma stesso piuttosto che da qualsiasi elemento presente nel segnale audio.

Quella vibrazione residua è denominata “ghosting acustico” ed è un problema di tempistica più che di volume. La coda in decadimento di un suono si sovrappone all’inizio di quello successivo e, se in quel lasso di tempo si verifica un passo o una ricarica, questi vengono parzialmente mascherati dall’esplosione che, tecnicamente, è già terminata. La soluzione non consiste nell’aumentare il volume o la sensibilità del driver, bensì nel farlo smettere di muoversi prima.

Il termine “non newtoniano” deriva dalla meccanica dei fluidi. In un fluido newtoniano, come l’acqua, la viscosità rimane costante indipendentemente dalla forza applicata. In un fluido non newtoniano, invece, la viscosità varia a seconda della sollecitazione a cui è sottoposto. L’esempio più noto è una miscela di amido di mais e acqua: se la si mescola lentamente, si comporta come un liquido, ma se la si agita rapidamente, oppone una breve resistenza come un solido. Il comportamento del materiale dipende dalla velocità e dall’intensità con cui viene sollecitato, non solo dalla sua composizione.

Un laminato non newtoniano applica lo stesso principio all’interno del diaframma stesso, incorporando un sottile strato di fluido non newtoniano tra strati solidi di laminato, anziché affidarsi esclusivamente a un materiale solido. Durante la normale riproduzione audio, il laminato rimane morbido e reattivo, muovendosi liberamente per riprodurre le frequenze medie e alte, mantenendo al contempo bassi la massa aggiuntiva e la rigidità. In presenza di un suono ad alta intensità, come un’esplosione, lo stesso materiale si irrigidisce e assorbe l’energia in eccesso sotto forma di calore, anziché lasciarla rimbalzare avanti e indietro come vibrazione. Il risultato pratico è un diaframma che smette di vibrare più rapidamente dopo un suono forte, liberando la strada alla riproduzione del segnale audio successivo anziché soffocarlo, un vantaggio che un diaframma standard non è in grado di eguagliare.

Un comportamento del diaframma di questo tipo non è qualcosa che si possa osservare o descrivere facilmente sulla base di una scheda tecnica; pertanto, gli ingegneri acustici si affidano a una misurazione denominata “decadimento spettrale cumulativo” (CSD), talvolta indicata come “grafico a cascata”. Un grafico CSD presenta tre assi: la frequenza lungo un asse, il tempo lungo un secondo e l’ampiezza lungo il terzo. Anziché mostrare come suona un driver in un singolo istante, esso illustra come l’energia a ogni frequenza si attenui dopo essere stata eccitata, rivelando esattamente quali frequenze continuano a risuonare e per quanto tempo. Diamo un’occhiata al grafico CSD e confrontiamo un diaframma in polimero con un diaframma NNL:

La differenza è immediatamente visibile nella forma del decadimento. Nel diaframma polimerico standard, l’energia residua causata da un’esplosione nella gamma 1 kHz–10 kHz – la stessa gamma che veicola i passi, le ricariche e altri dettagli posizionali – si protrae fino a 70–80 ms dopo il suono iniziale. Sul diaframma NNL, quella stessa regione delle medie frequenze si estende per circa 60 ms su gran parte della banda, risultando comunque inferiore ai 70–80 ms del diaframma standard. Si tratta di una velocità superiore di circa il 16% proprio alle frequenze in cui ciò conta di più, offrendo ai giocatori una finestra più nitida per udire il segnale successivo, anziché dover attendere che l’ultimo si affievolisca.

Lo stesso confronto risulta più chiaro se espresso come un unico valore numerico: il punto in cui ciascuna frequenza scende definitivamente al di sotto della soglia uditiva. Rappresentando graficamente tale tempo di assestamento lungo l’intera gamma di frequenze, i due grafici a cascata si trasformano in un unico confronto diretto.

Nell’intervallo compreso tra 1 kHz e 10 kHz, il diaframma NNL si stabilizza in media circa il 7% più rapidamente rispetto al diaframma polimerico standard, a una soglia costante di 60 dB. Nell’intervallo compreso tra 1 e 3 kHz, dove la risonanza del diaframma standard persisteva più a lungo, il divario si amplia fino al 16%. Al di sotto di 1 kHz, i due materiali presentano un andamento divergente: il diaframma NNL, infatti, si stabilizza più lentamente rispetto al diaframma in polimero standard, in particolare nell’intervallo compreso tra 400 e 800 Hz. Tuttavia, nel contesto di gioco in generale, l’effetto fantasma alle basse frequenze incide in misura minore; pertanto, il miglioramento significativo si concentra quasi interamente nella gamma media, dove un suono forte è più suscettibile di mascherare un passo o il rumore della ricarica immediatamente successivo.

I driver NNL non modificano il volume massimo raggiungibile da un driver; modificano invece la velocità con cui il driver smette di vibrare dopo il verificarsi di un suono forte. Un decadimento più breve comporta una minore sovrapposizione tra un suono e l’altro, pertanto è più probabile che un passo o una ricarica subito dopo un’esplosione vengano uditi, anziché essere mascherati dalle vibrazioni residue.

Il driver laminato non newtoniano da 50 mm fa il suo debutto sulle cuffie da gioco wireless HS80 v2 MAX di CORSAIR, dove è abbinato a una capsula microfonica da 10 mm di livello professionale, alla connessione wireless simultanea a 2,4 GHz e Bluetooth e al supporto per l’audio spaziale Dolby Atmos. Tutte queste caratteristiche sono state progettate per garantire che, una volta terminato un suono forte, quello successivo venga percepito chiaramente nell’orecchio: questo è, in definitiva, l’obiettivo per cui sono state concepite le cuffie HS80 v2 MAX.