Le Basi del Suono e Come Funziona

Comprendere come ricreare la musica nei nostri veicoli è una scienza complicata. Bilanciare dimensioni e posizioni degli altoparlanti con l'obiettivo di ricreare ciò che l'ingegnere di mastering ha sentito in studio di mastering o, perlomeno, rendere il vostro sistema piacevole non è sempre facile. Vogliamo dare un'occhiata alla fisica dietro il suono e spiegare alcuni fondamenti di come funziona il suono per aiutarvi a capire la terminologia usata nell'industria audio automobilistica e perché un design di sistema bilanciato con l'attrezzatura giusta è cruciale per creare un'esperienza d'ascolto piacevole e realistica.

Cos'è il Suono e Come Funziona?

Al livello più fondamentale, i suoni sono vibrazioni che viaggiano attraverso l'aria e altri mezzi. Queste vibrazioni vengono rilevate dalle nostre orecchie, che a loro volta le convertono in minuscoli segnali elettrici che il nostro cervello interpreta.

Poiché abbiamo due orecchie, il nostro cervello può determinare la posizione di una sorgente sonora analizzando il tempo di arrivo e il contenuto di frequenza di ciò che ognuna delle nostre orecchie sente. Per esempio, un suono creato direttamente davanti a voi arriverà a entrambe le orecchie simultaneamente e con uguale risposta in frequenza. Un suono creato direttamente alla nostra destra arriverà al nostro orecchio destro prima del sinistro. L'ampiezza del suono sarà leggermente più alta nel destro che nel sinistro. Inoltre, il contenuto ad alta frequenza del suono che arriva al nostro orecchio sinistro sarà diverso. Impariamo crescendo a correlare diversi indizi visivi con ciò che sentiamo per sviluppare un senso di dove proviene il suono.

Ricreare Suono e Musica

Proprio come i segnali dai nostri nervi uditivi inviano messaggi elettrici al nostro cervello, le onde sonore (o vibrazioni) possono muovere un diaframma del microfono per creare un segnale elettrico che un dispositivo di registrazione può memorizzare per la riproduzione in un altro momento. L'immagine qui sotto è una rappresentazione elettrica di qualcuno che dice la parola "ciao".

L'immagine ci mostra un grafico di tensione versus tempo, con la tensione sulla scala verticale e il tempo sull'orizzontale. L'ampiezza (livello) del segnale determina la sua intensità (o volume). La velocità con cui il segnale cambia determina la frequenza. Comprendere le interazioni di frequenze simultanee è fondamentale per capire perché sorgenti sonore simili producono suoni diversi.

Il grafico qui sotto mostra il contenuto di frequenza medio della persona che dice "ciao".

Quando un artista sta cantando o qualcuno sta suonando uno strumento, il suono di quello strumento è determinato dal suo contenuto armonico. Per esempio, un Do centrale su un pianoforte e un Do centrale su una chitarra sono basati su contenuti di frequenza simili. Le seguenti registrazioni mostrano la maggior parte dell'energia a 261 e 522 Hz. Qui c'è la nota Do centrale sul pianoforte e qui c'è la nota sulla chitarra. Potete vedere che il contenuto armonico medio di ciascuno è abbastanza diverso.

Se ci concentriamo solo sui toni principali 261 e 522 con un filtro passa-banda ripido impostato a 120 e 650 Hz, i due strumenti iniziano a suonare molto simili.

Suono Pianoforte Filtrato

Suono Chitarra Filtrato

Come potete sentire, il "suono" di uno strumento dipende pesantemente dal suo contenuto armonico e dall'equilibrio relativo (ampiezza) di quella informazione.

Risposta in Frequenza del Sistema Stereo Auto

Allora, perché ci soffermiamo così tanto sul fatto che il suono di strumenti ed esecutori diversi si basa pesantemente sul contenuto di frequenza armonica? Quando arriva il momento di progettare un sistema audio per la vostra auto, camion, barca o moto, è importante che il sistema funzioni in modo uniforme su tutto lo spettro audio affinché la vostra musica suoni realistica.

Per raggiungere questo obiettivo, avete bisogno almeno di un sistema di altoparlanti a due vie. Poiché nessun singolo altoparlante può riprodurre l'intero spettro audio (dai bassi profondi agli alti più alti) con buona efficienza e dispersione, dedichiamo driver di dimensioni diverse a gamme di frequenza diverse. Nei sistemi più semplici, avreste woofer (da non confondere con i subwoofer) che suonano frequenze sotto circa 3.000 Hz. Per l'estremo alto, avrete bisogno di tweeter per coprire le frequenze sopra i 3.000 Hz.

Per prestazioni ancora migliori, potreste voler aggiungere un subwoofer al sistema per alleviare il woofer dal compito di riprodurre quelle frequenze sotto circa 80 Hz e dedicarle a un altoparlante più grande che è più efficiente in quel range. Ci vuole anche molta energia per riprodurre informazioni sui bassi, quindi vorrete un amplificatore moderatamente potente disponibile per pilotare quel subwoofer. Se avete 25 watt di potenza disponibili per pilotare i vostri altoparlanti sinistro e destro, 250 watt sarebbero un buon punto di partenza per il vostro subwoofer.

Creare un Sistema Audio Mobile Straordinario

L'ultimo passo nella creazione di un sistema stereo auto che suona bene è assicurarsi che il posizionamento di ciascuno degli altoparlanti nel veicolo permetta una risposta in frequenza uguale e bilanciata da entrambi i lati dell'auto. Questo è cruciale per creare un'esperienza d'ascolto realistica. Detto questo, la maggior parte di noi inizia con un set di altoparlanti coassiali o componenti nelle posizioni di serie delle portiere. Questo mette la nostra posizione d'ascolto abbastanza fuori asse rispetto al driver sinistro rispetto al destro. Per la maggior parte delle persone, il suono non è troppo male e possono convivere con le lievi differenze, specialmente se i tweeter sono angolati verso l'alto e all'indietro per fornire una risposta in alta frequenza simile.

Se volete un ambiente d'ascolto veramente piacevole e realistico, considerate di aggiungere un processore di segnale digitale che permetta al vostro installatore di mettere a punto l'output degli altoparlanti sinistro e destro a tutte le frequenze in modo che suonino uguali. Se il vostro installatore sa come spruzzare la giusta quantità di ritardo temporale in modo che l'output dell'altoparlante destro arrivi alle vostre orecchie nello stesso momento del sinistro, beh, le probabilità sono che vi godrete un soundstage impressionante nel veicolo. La vostra musica sarà distribuita uniformemente da sinistra a destra, e con le registrazioni giuste, sarete in grado di individuare ogni strumento o esecutore e la loro posizione relativa l'uno all'altro attraverso questo soundstage.

Vivi un Audio Straordinario nella Tua Auto Oggi!

Ora che avete una comprensione di base di come funziona il suono, è tempo di aggiornare il vostro sistema audio auto. Passate dal vostro rivenditore locale di miglioramenti mobile e chiedete informazioni su un subwoofer, un amplificatore con DSP e nuovi altoparlanti. La differenza che sentirete con ciascuno di questi aggiornamenti vi lascerà a bocca aperta e vi metterà un sorriso sul viso.