La riproduzione in auto

La riproduzione in auto

Partendo dalle proprietà dei suoni, in relazione alle loro caratteristiche fisiche e conseguente percezione, possiamo capire perché in auto si manifestano fenomeni apparentemente anomali. Prima di addentrarci nelle cose concrete e note, per avere una visione completa di quanto poco noi ancora sappiamo di certo sul suono ed i fenomeni collegati alla sua percezione, vi invito a leggere questa pagina che ho trovato molto interessante.

Una raccomandazione: in auto non cercate mai la potenza fine a se stessa, cercate sempre la qualità dei suoni. Riprodurre un brano musicale con volume superiore è facile, raggiungere una qualità superiore è un'arte. La potenza non regala emozioni, semmai può rendervi sordi e nervosi anche aggressivi, la qualità sublima il vostro viaggio in auto e quando arriverete a destinazione sarete rilassati e appagati.
Tradotto significa che fareste meglio a scegliere componenti di qualità piuttosto che badare ai dati di targa di amplificatori, altoparlanti che sfoggiano potenze tali da poter sonorizzare uno stadio.

Direzionalità dei suoni
Partendo dai 20 hz, frequenza convenzionale minima, e salendo verso i 20.000 hz i suoni saranno da noi percepiti via via con una maggiore direzionalità. E' questo un fenomeno dipendente proprio dalla frequenza delle onde sonore e da come noi le percepiamo. Le caratteristiche dell'orecchio umano sono tali da distinguere più facilmente la provenienza di un suono di gamma media rispetto a quanto non riesce a fare con un suono di gamma bassa. Non sono i tweeter del nostro impianto ed essere direzionali ma i suoni che mettono. Un qualsiasi altoparlante privo di accorgimenti particolari ha la tendenza a divenire direzionale quando metà della lunghezza d'onda della frequenza che sta riproducendo eguaglia il diametro dell'altoparlante. Ad esempio un tono a 500 hz che ha lunghezza d'onda 0.688mt (344:500) sarà direzionato maggiormente in asse da un altoparlante con diametro effettivo di 32cm, mentre continuerà a essere favorita l'emissione fuori asse se il tono sarà emesso da un driver di 38cm.
Per fortuna è possibile far fronte a questo inconveniente dotando gli altoparlanti di rifasatori acustici e realizzando membrane a cedevolezza progressiva, quindi spostare il limite fisico legato al diametro.
Pertanto, curiamo maggiormente l'orientamento dei tweeter, mentre non badiamo minimamente all'orientamento del subwoofer.

Sensazione di provenienza

Una caratteristica importante del nostro orecchio ci permette di distinguere con maggiore precisione la provenienza dei suoni di gamma media, in accordo con quanto scritto nella pagina precedente ed in relazione alla maggiore sensibilità dell'orecchio che è collocabile mediamente fra 1000hz e 5000hz. Questa caratteristica ci suggerisce che è possibile ottenere un fronte sonoro sufficientemente alto se si ha l'accortezza di procedere adottando frequenze di incrocio tali da fare in modo che i tweeter vadano a emettere al di sotto dei 5000 hz e incrociando i medi con medio-bassi al di sotto dei 1000 hz. La casistica è molto varia e il suggerimento vale per una collocazione classica con medio-basso in portiera, medio sempre in portiera ma più in alto e tweeter nel triangolo interno dello specchio retrovisore o collocato a montante.
Nello specifico sarà anche necessario tenere in debito conto le caratteristiche degli altoparlanti. Che volete farci? La riproduzione audio è un fenomeno troppo complesso per poterlo esaurire in pochi semplici suggerimenti ma, forse, è il suo fascino maggiore.

Variazione di fase e interferenza costruttiva o distruttiva

Noi riusciamo a distinguere con maggiore facilità variazioni di intensità sonora e differenze fa suoni di frequenze differenti, di quanto riusciamo a fare con suoni di fase diversa. Se vi ponete all'ascolto di un solo altoparlante prima collegato in fase e poi in controfase sarà ben difficile che riusciate a percepire delle differenze. La variazione di fase assume, invece, importanza in un sistema complesso multivia già a partire da un sistema a due vie anteriore più subwoofer.
Il fenomeno di interferenza costruttiva (enfasi) o distruttiva (deenfasi) si manifesta quando una porzione dello spettro audio viene riprodotto da due altoparlanti diversi in relazione alla loro posizione nello spazio. Nel caso di un due vie anteriore se provate a collegare il tweeter in controfase elettrica noterete non poche differenze e saranno tutte da ricondurre nella zona in cui i due altoparlanti emettono le stesse frequenze (ovviamente con modalità diversa fra il woofer ed il tweeter in relazione alla loro capacità di trattare le frequenze in esame).
In altre parole, due altoparlanti che emettono le stesse frequenze e in fase fra loro tenderanno a rinforzare l'emissione nella zona di incrocio del crossover, mentre si produrranno fenomeni di cancellazione se uno dei due altoparlanti viene posto in controfase elettrica.
Stesso discorso vale con l'emissione del subwoofer ma con modalità diverse. La scelta di collegare il subwoofer in fase o in controfase viene fatta dopo una prova di ascolto approfondita ma sarebbe interessante anche capirne il perché.

Subwoofer in fase o controfase

Teoricamente, collegando il subwoofer in fase o controfase elettrica (cioè invertendo fra loro i poli positivo e negativo collegati all'altoparlante) si dovrebbe ottenere lo stesso effetto considerato prima. Nella pratica è necessario anche considerare che noi non percepiamo il cambio di fase elettrica ma la fase assoluta che dipende, prima dalla fase elettrica, dalle rotazioni di fase introdotte dai crossover passivi sul fronte anteriore e dagli effetti derivanti dall'acustica dell'abitacolo.
Quindi quello che noi ascoltiamo non è il risultato di fenomeni del tutto controllabili e prevedibili ma un insieme di cause ed effetti da verificare caso per caso.

Tuttavia e tornando in argomento, oltre al fenomeno dell'enfasi e deenfasi dobbiamo anche considerare il pur modesto ritardo o anticipo che il cambio di fase introduce quando facciamo le prove per meglio sintonizzare il subwoofer con il fronte anteriore. Il problema si risolve brillantemente se si possiede una sorgente o un elaboratore di segnale dotati di DSP che è in grado di ritardare l'emissione dei canali anteriori rispetto all'emissione del subwoofer riallineando nel dominio del tempo il suono proveniente dalla nostre spalle.
Per ottenere un effetto migliore è importante operare un taglio delle frequenze emesse dal subwoofer più basso possibile. L'orecchio, infatti, può essere ingannato nel dominio del tempo ma difficilmente sulla provenienza dei suoni, sebbene le frequenze basse siano più difficilmente individuabili.