Calibrazione digitale degli altoparlanti: il cambiamento dell'audio

L'idea di utilizzare la forza elettromagnetica per creare il suono muovendo una membrana ha quasi 100 anni. All'inizio gli amplificatori audio erano deboli e producevano pochi watt di potenza. Di conseguenza, i diffusori dovevano essere enormi per produrre una pressione sonora sufficiente per essere utilizzabili. Per quanto riguarda la fedeltà, diciamo che la mascella di tutti cadeva se si riusciva a percepire che la musica stava suonando o che una voce poteva essere compresa per dire qualcosa. Oggi gli amplificatori sono diventati minuscoli e forniscono più potenza che mai. Grazie ai progressi della scienza dei materiali, anche i piccoli diffusori possono muovere molta aria, se l'amplificatore è in grado di farlo. E la fedeltà? Purtroppo le aspettative non sono andate molto oltre i vecchi tempi. Ma non dovrebbe essere così: continuate a leggere per capire perché!

Compensare sempre

Tradizionalmente i diffusori sono costituiti da tre componenti:

1. Le unità di altoparlanti - trasformano l'elettricità in aria in movimento che le orecchie ascoltano

2. La custodia: tiene tutto al suo posto e aiuta a suonare il basso.

3. Il circuito di filtraggio prepara il segnale audio in modo che funzioni correttamente con gli altri due componenti.

Nel corso dei 100 anni trascorsi dalla nascita dei diffusori a membrana mobile, tutti e tre hanno subito delle innovazioni. Le stesse unità di altoparlanti sono ora modellate al computer e le membrane spesso utilizzano materiali dell'era spaziale come leghe metalliche, ceramiche o sandwich di materiali compositi. Anche i diffusori più piccoli possono muoversi a sufficienza per generare suoni a bassa frequenza. L'involucro apparentemente è quello che ha subito meno innovazioni, essendo ancora solo una "scatola" che tiene insieme gli altri componenti. Anche in questo caso, il più grande balzo in avanti nella progettazione dei diffusori è stato offerto dalla progettazione assistita dal computer, che è in grado di dire quali sono le caratteristiche del diffusore.

Le forme hanno un impatto sul suono nel modo meno offensivo possibile. I materiali moderni, come l'alluminio fuso, il carbonio o i materiali compositi in legno, possono essere utilizzati per realizzare ogni tipo di forma. Tuttavia, la produzione di queste forme è piuttosto costosa, per cui i diffusori tradizionali utilizzano solitamente un contenitore in MDF con qualche tipo di finitura superficiale per dare un aspetto gradevole.

I filtri sono il punto in cui le cose si fanno interessanti. Un semplice filtro consiste in componenti elettronici che dividono il segnale in modo che il contenuto ad alta frequenza raggiunga il tweeter e tutto il resto venga riprodotto dal woofer. In un sistema a 3 vie c'è un circuito aggiuntivo per inviare i medi al mid driver. Per ottenere il suono migliore da un approccio di questo tipo sono necessari altoparlanti di altissima qualità, che suonino vicino all'ideale matematico. La realtà, tuttavia, è che gli altoparlanti ideali esistono solo nei depliant di vendita dei produttori e i progettisti devono fare i conti con la fisica per rientrare in un certo budget. Anche in questo caso, effetti come le tolleranze di fabbricazione sono raramente presi in considerazione, a meno che non si tratti di sistemi di diffusori di fascia molto alta.

Con l'avvento dell'audio digitale si è scoperto che il filtraggio può essere effettuato nel dominio digitale, dove i filtri possono essere progettati vicino ai loro ideali matematici ed essere

abbastanza complesso senza l'utilizzo di componenti elettrici aggiuntivi, se la potenza di elaborazione disponibile è sufficiente. Inizialmente la tecnologia è stata ripresa e ampiamente utilizzata nel suono dal vivo per il cinema e i concerti. Hanno poche limitazioni in termini di processori e altre apparecchiature e i kit di diffusori da viaggio necessitano sempre di una messa a punto una volta installati in una nuova location. Poi sono arrivati i monitor da studio. Negli studi di registrazione seri la qualità del suono è fondamentale, perché i tecnici devono sentire esattamente quello che stanno facendo senza che i diffusori li ostacolino. Ora i microprocessori sono diventati abbastanza potenti e convenienti da consentire l'elaborazione audio digitale nei sistemi audio di consumo. Ogni soundbar Klear LAYLA è dotata di un'unità di elaborazione digitale del segnale (DSP) che divide il segnale per ciascun diffusore. Tuttavia, c'è un ingrediente segreto che raramente si trova anche nei sistemi di altoparlanti di fascia alta.

Misure estreme

Le prime unità DSP si limitavano a copiare alla lettera ciò che facevano i loro predecessori analogici. Questo approccio non è un cattivo inizio, ma il DSP può fare molto di più! Il segreto è misurare davvero, prima di cercare di aggiustare le cose. Ecco tre aspetti fondamentali per ottenere il giusto risultato:

1. Sapere COSA misurare

2. Sapere COSA correggere

3. Avere una potenza di elaborazione sufficiente

Disporre di una misura ad alta risoluzione delle prestazioni di un diffusore significa poter correggere in un colpo solo i principali difetti riscontrati nei tre componenti principali: i driver del diffusore, la cassa e il filtro. Inoltre, la misurazione di ogni diffusore che esce dalla catena di montaggio, come è stato fatto per la soundbar LAYLA, elimina qualsiasi deviazione dovuta a tolleranze di produzione non perfette. In questo modo si ottengono prestazioni simili a quelle delle aziende che selezionano i componenti per ottenere un'accoppiata molto stretta.

Questa tecnica non è rara nei monitor da studio di fascia alta, come Genelec, Kii o Dutch & Dutch, ma è piuttosto laboriosa, quindi nell'audio di consumo viene utilizzata raramente. Anche i diffusori audiofili di fascia alta spesso si affidano alle tolleranze di produzione per ottenere un suono eccellente e rinunciano alla calibrazione personalizzata. Qui a Klear abbiamo deciso di far conoscere a tutti gli ascoltatori ciò che si sono persi.

Calibrazione per cosa?

Tecnicamente è tutto impressionante, ma che dire del suono? L'aspetto principale di qualsiasi sistema di diffusori è la risposta in frequenza, che tra l'altro è la caratteristica principale che la calibrazione digitale corregge. La risposta in frequenza, o risposta tonale, indica se il diffusore cambia il suo volume, a seconda di quanto sia alto o basso il tono del suono. Idealmente un diffusore dovrebbe trattare tutti i suoni allo stesso modo e la calibrazione si assicura che lo faccia.

Una risposta tonale imperfetta altera il timbro di un diffusore: i suoni diventano distorti, i bassi rimbombano e sovrastano i medi, gli alti causano un fastidioso affaticamento dell'orecchio. Se si elimina la colorazione, tutto ciò che rimane è la musica o il suono del film che si sta guardando. Questa calibrazione tende anche a estendere la risposta dei bassi dei diffusori in questione.

dei diffusori in questione, per cui non stupitevi se otterrete più potenza di quella che vi aspettavate!

La calibrazione viene eseguita su entrambi i canali destro e sinistro del diffusore, in modo da ottenere un'eccellente corrispondenza dei canali. Ciò significa che l'immagine stereo è distinta e stabile. I suoni non fluttueranno intorno allo stadio fantasma, a meno che la registrazione non lo richieda. Se qualcosa è centrato, sembrerà provenire dal canale centrale anche se ci sono solo due diffusori. L'effetto complessivo è tale che la maggior parte delle persone riscopre la propria musica preferita e si diverte a guardare i film a casa ora che c'è un sistema audio all'altezza della chiarezza del televisore. Sono bastati 100 anni di innovazione!