Conceptos básicos del sonido y cómo funciona

Comprender cómo recrear música en nuestros vehículos es una ciencia complicada. Equilibrar los tamaños y las ubicaciones de los altavoces con el objetivo de recrear lo que el ingeniero de grabación escuchó en el estudio de masterización o, al menos, hacer que su sistema sea agradable no siempre es fácil. Queremos echar un vistazo a la física detrás del sonido y explicar algunos fundamentos de cómo funciona el sonido para ayudarlo a comprender la terminología utilizada en la industria del audio automotriz y por qué un diseño de sistema equilibrado con el equipo adecuado es crucial para crear una experiencia placentera y realista. experiencia auditiva.

¿Qué es el sonido y cómo funciona?

En el nivel más fundamental, los sonidos son vibraciones que viajan a través del aire y otros medios. Estas vibraciones son detectadas por nuestros oídos, que a su vez las convierten en diminutas señales eléctricas que nuestro cerebro interpreta.

Debido a que tenemos dos oídos, nuestro cerebro puede determinar la ubicación de una fuente de sonido analizando el tiempo de llegada y el contenido de frecuencia de lo que escucha cada uno de nuestros oídos. Por ejemplo, un sonido que se crea directamente frente a usted llegará a ambos oídos simultáneamente y con la misma respuesta de frecuencia. Un sonido que se crea directamente a la derecha de nosotros llegará a nuestro oído derecho antes que al izquierdo. La amplitud del sonido será ligeramente mayor en el lado derecho que en el izquierdo. Además, el contenido de alta frecuencia del sonido que llega a nuestro oído izquierdo será diferente. Aprendemos a medida que crecemos a correlacionar diferentes señales visuales con lo que escuchamos para desarrollar un sentido de dónde proviene el sonido.

Recreando Sonido y Música

Al igual que las señales de nuestros nervios auditivos envían mensajes eléctricos a nuestro cerebro, las ondas de sonido (o vibraciones) pueden mover el diafragma de un micrófono para crear una señal eléctrica que un dispositivo de grabación puede almacenar para reproducirla en otro momento. La imagen de abajo es una representación eléctrica de alguien diciendo la palabra hola. Puede escuchar el archivo de audio original haciendo clic aquí.

La imagen nos muestra una gráfica de voltaje versus tiempo, con el voltaje en la escala vertical y el tiempo en la horizontal. La amplitud (nivel) de la señal determina su intensidad (o volumen). La velocidad a la que cambia la señal determina la frecuencia. Comprender las interacciones de las frecuencias simultáneas es fundamental para comprender por qué fuentes de sonido similares producen sonidos diferentes.

El siguiente gráfico muestra el contenido de frecuencia promedio de la persona que saluda. Puede escuchar el archivo de audio haciendo clic aquí

Cuando un intérprete canta o alguien toca un instrumento, el sonido de ese instrumento está determinado por su contenido armónico. Por ejemplo, un do central en un piano y un do central en una guitarra se basan en un contenido de frecuencia similar. Las siguientes grabaciones muestran la mayor parte de la energía a 261 y 522 Hz. Aquí está la nota Do central en el piano y aquí está la nota en la guitarra. Puede ver que el contenido armónico promedio de cada uno es bastante diferente.

Si nos enfocamos solo en los tonos principales 261 y 522 con un filtro de paso de banda empinado establecido en 120 y 650 Hz, los dos instrumentos comienzan a sonar muy similares.

Sonido de piano filtrado

Sonido de guitarra filtrado

Como puede escuchar, el "sonido" de un instrumento depende en gran medida de su contenido armónico y del equilibrio relativo (amplitud) de esa información.

Respuesta de frecuencia del sistema estéreo del automóvil

Entonces, ¿por qué nos detenemos tanto en el hecho de que el sonido de diferentes instrumentos e intérpretes se basa en gran medida en el contenido de frecuencias armónicas? Cuando llega el momento de diseñar un sistema de audio para su automóvil, camión, bote o motocicleta, es importante que el sistema funcione de manera uniforme en todo el espectro de audio para que su música suene realista.

Para lograr este objetivo, necesita al menos un sistema de altavoces de dos vías. Debido a que ningún altavoz individual puede reproducir todo el espectro de audio (desde graves profundos hasta los agudos más altos) con buena eficiencia y dispersión, dedicamos controladores de diferentes tamaños a diferentes rangos de frecuencia. En el más simple de los sistemas, tendría woofers (que no deben confundirse con los subwoofers) que reproducen frecuencias por debajo de los 3000 Hz. Para el extremo superior, necesitará tweeters para cubrir las frecuencias superiores a 3000 Hz.

Para un rendimiento aún mejor, es posible que desee agregar un subwoofer al sistema para liberar al woofer de la tarea de reproducir esas frecuencias por debajo de los 80 Hz y dedicarlas a un altavoz más grande que sea más eficiente en ese rango. También se necesita mucha energía para reproducir la información de graves, por lo que querrá un amplificador moderadamente potente disponible para impulsar ese subwoofer. Si tiene 25 vatios de potencia disponibles para impulsar sus altavoces izquierdo y derecho, 250 vatios serían un buen punto de partida para su subwoofer.

Creación de un increíble sistema de audio móvil

El último paso para crear un sistema estéreo para automóvil que suene bien es asegurarse de que la ubicación de cada uno de los altavoces en el vehículo permite una respuesta de frecuencia igual y equilibrada desde ambos lados del automóvil. Esto es crucial para crear una experiencia auditiva realista. Dicho esto, la mayoría de nosotros comenzamos con un conjunto de altavoces coaxiales o de componentes en las ubicaciones de las puertas de serie. Esto pone nuestra posición de escucha bastante fuera del eje del controlador del lado izquierdo en comparación con el derecho. Para la mayoría de las personas, el sonido no es tan malo y pueden vivir con las diferencias menores, especialmente si los tweeters están inclinados hacia arriba y hacia atrás para brindar una respuesta de alta frecuencia similar.

Si desea un entorno auditivo verdaderamente placentero y realista, considere agregar un procesador de señal digital que le permita a su instalador ajustar la salida de los altavoces izquierdo y derecho en todas las frecuencias para que suenen igual. Si su instalador sabe cómo aplicar la cantidad correcta de tiempo de retardo para que la salida del parlante derecho llegue a sus oídos al mismo tiempo que el izquierdo, es probable que disfrute de un escenario sonoro impresionante en el vehículo. Tu música se distribuirá uniformemente de izquierda a derecha y, con las grabaciones correctas, podrás seleccionar cada instrumento o intérprete y su ubicación relativa entre sí en este escenario sonoro.

¡Experimenta un audio increíble en tu auto hoy!

Ahora que tiene una comprensión básica de cómo funciona el sonido, es hora de actualizar el sistema de audio de su automóvil. Visite a su distribuidor local de mejoras para dispositivos móviles y pregunte acerca de un subwoofer, un amplificador equipado con DSP y altavoces nuevos. La diferencia que escuchará con cada una de estas actualizaciones lo dejará boquiabierto y le pondrá una sonrisa en la cara.