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18 dicembre 2023

Onde, distanze, fasi e ritardi nelle automobili

Questa è una spiegazione di base su come utilizzare il ritardo nelle auto per ottenere un suono eccellente nelle auto. Alcuni concetti sono stati semplificati e la matematica è stata evitata.

Le onde sonore sono variazioni di pressione che viaggiano attraverso l'aria a una determinata velocità (la "velocità del suono"). La tradizionale "linea a ghirigori" è un grafico della pressione dell'aria in un punto dello spazio; quando le variazioni di pressione si spostano oltre un punto dello spazio, la pressione dell'aria in quel punto sale e scende. Questi cicli di pressione dell'aria costituiscono un onda.

Figure 1: Rising and Falling Air Pressure

Figura 1: Aumento e diminuzione della pressione atmosferica

La differenza tra i picchi più alti e quelli più bassi della pressione dell'aria è la ampiezza dell'onda. Questo è in pratica il volume dell'onda.

Figure 2: The height of the peaks on the graph indicates the Amplitude

Figura 2: L'altezza dei picchi sul grafico indica l'ampiezza.

Quando parliamo di suono, parliamo di cicli di aumento e diminuzione della pressione dell'aria. Le nostre orecchie sentono questo ciclo ripetuto di aumento e diminuzione della pressione dell'aria.

Figure 3: The physical distance between identical pressure values on the wave is the wave length

Figura 3: La distanza fisica tra valori di pressione identici sull'onda è la lunghezza d'onda.

Esiste un'unità di misura, l'Hertz, che indica quanti "cicli al secondo" compongono l'onda. Questa unità di misura è chiamata frequenza.

Ogni ciclo di pressione dell'aria ha una lunghezza fisica. Si tratta della distanza tra l'inizio di un ciclo, la fine del ciclo e l'inizio del ciclo successivo. Questo valore è chiamato lunghezza d'onda. La lunghezza di un'onda varia in base alla sua frequenza. La lunghezza d'onda di un'onda di 20 Hz è di 675 pollici e la lunghezza d'onda di 20 kHz è di 0,675 pollici. Una lunghezza d'onda di 440 Hz è di 31 pollici. (Questa immagine non è in scala).

Figure 5: Wave lengths in the audible range vary significantly

Figura 5: Le lunghezze d'onda nell'intervallo udibile variano in modo significativo

Descriviamo i cicli come se fossero dei cerchi, in quanto si muovono in cerchio dalla pressione dell'aria ambiente, verso l'alto, poi verso il basso e poi di nuovo verso la pressione dell'aria ambiente. Partiamo da 0 gradi, passiamo per 90 gradi fino al picco di pressione dell'aria, passiamo per altri 90 gradi fino a tornare alla pressione ambiente, poi altri 90 gradi fino al punto più basso di pressione dell'aria a 270 gradi e infine risaliamo a 360 gradi e di nuovo alla pressione dell'aria ambiente.

Figure 6: Phase describes a point in the cycle

Figura 6: la fase descrive un punto del ciclo

 

Figure 7: A cycle is a circle.

Figura 7: Un ciclo è un cerchio.

Indipendentemente dal fatto che il ciclo avvenga 20 volte al secondo o 20.000 volte al secondo, questo modo di misurare il ciclo in gradi funziona allo stesso modo. Chiamiamo questo fase. Il concetto di fase ci permette di definire in quale punto del ciclo ci troviamo in qualsiasi momento. Nell'audio per auto, spesso si parla di fase e polarità in modo intercambiabile, ma questo confonde le cose. La polarità è binaria, mentre la fase esiste in uno spettro.

Se facciamo qualcosa per cambiare la fase - se causiamo spostamento di fase - stiamo cambiando la posizione dell'onda di pressione in un determinato punto dello spazio, senza cambiare la frequenza. Un'onda può essere sfasata in molti modi.

Un modo è quello di invertire i cavi (+) e (-) - il polarità. Questo sposta la fase di 180 gradi (per i segnali stazionari).

Figure 8: Polarity is binary.

Figura 8: La polarità è binaria.

Quando avete uno onda sonora, i cambiamenti di fase sono molto difficili da percepire. Se si riproduce musica su un singolo altoparlantee si inverte la polarità (che costringe a un cambiamento di fase di 180 gradi a ogni frequenza), nessuno può determinare quale connessione sia corretta e quale invertita. Non esiste una polarità assoluta.

Allo stesso modo, i ricercatori hanno manipolato la fase dei segnali a frequenze specifiche e gli esseri umani non sono stati in grado di sentire la differenza quando hanno ascoltato la musica con un singolo altoparlante. Ciò ha sorpreso i ricercatori, che si aspettavano di misurare l'effetto della distorsione di fase sulla riproduzione della musica, ma non sono riusciti a dimostrarlo! (È vero che con i toni di prova in cuffia gli esseri umani possono sentire le manipolazioni di fase, ma non con la musica attraverso gli altoparlanti).

Tuttavia, quando ci sono più onde sonore alla stessa frequenza - ad esempio, quando più di un altoparlante riproduce lo stesso suono - le cose si fanno più complesse. Le due onde di pressione si sommano alle nostre orecchie. L'aspettativa intuitiva è che due diffusori siano più rumorosi di uno solo, ma chiunque abbia messo due subwoofer in una scatola e ne abbia inavvertitamente cablato uno in modo errato sa che non è sempre così.

Figure 9: Two subwoofers, wired out of polarity.

Figura 9: Due subwoofercablata in modo non conforme alla polarità.

Quando due altoparlanti suonano la stessa nota e si trovano alla stessa distanza da noi (come i due subwoofer qui sopra), le onde arrivano nello stesso momento e sono allineate tra loro. (Quando le onde sonore percorrono la stessa distanza, poiché viaggiano entrambe alla stessa velocità, impiegano lo stesso tempo per arrivare a destinazione). Ciò significa sono allineati in fase.

Figure 10: Two waves aligned in phase.

Figura 10: Due onde allineate in fase.

Quando le onde arrivano allineate, si sommano in un'onda più grande, con picchi di pressione più alti e cali di pressione più profondi (maggiore ampiezza).

Figure 11: Two waves, aligned in phase, summed.

Figura 11: Due onde, allineate in fase, sommate.

Quando le onde arrivano in tempi diversi, possono essere in qualche misura disallineate. Ciò significa che sono in qualche misura "fuori fase" (la fase è un termine relativo, non assoluto - ecco perché misuriamo la fase in gradi).

Figure 12: Two waves, slightly misaligned in phase due to distance.

Figura 12: Due onde, leggermente disallineate in fase a causa della distanza.

Supponiamo che il segnale sia un tono di 440 Hz. La lunghezza d'onda di 440 Hz è di circa 31 pollici.

Se i due diffusori si trovano entrambi a 31 pollici di distanza - il alla stessa distanza da noi - i suoni arrivano nello stesso momento e le onde sono allineate in fase. Si sommano per ottenere un suono più forte (+6 dB in più). Questo spiega perché ci aspettiamo che due diffusori siano più rumorosi di un singolo diffusore.

Figure 13: Two identical sound waves emanating from the same point, in phase.

Figura 13: Due onde sonore identiche emanate dallo stesso punto, in fase.

Se un oratore è una lunghezza d'onda più lontana da noi dell'altro - se un diffusore si trova a 31 pollici di distanza da noi rispetto all'altro - le due onde saranno ancora essere allineati e si sommano in un unico suono più forte. Il loro valore aggiunto è di quasi 6 dB (il suono che viaggia più lontano sarà leggermente attenuato dal percorso più lungo di 31 pollici).

Figure 14: Two 440 Hz waves (Middle C) emanating from two different points in space, on 31 inches farther from the measurement point, arriving in phase.

Figura 14: Due onde a 440 Hz (centro C) emanate da due punti diversi nello spazio, a 31 pollici di distanza dal punto di misura, che arrivano in fase.

La differenza di queste distanze è chiamata differenza di lunghezza del percorsoe talvolta useremo questo termine per descrivere le posizioni relative di due parlanti.

Se il secondo diffusore è più lontano del primo, e che la differenza di lunghezza del percorso è un multiplo intero della lunghezza d'onda - Se una lunghezza d'onda è di 31 pollici, due lunghezze d'onda sono 62 pollici e quattro lunghezze d'onda sono 124 pollici, anche le onde sono allineate in fase e, sommate, aumentano ancora di 6 dB.

Ma cosa succede se la differenza di lunghezza del percorso non è un multiplo intero della lunghezza d'onda? E se fosse meno di una sola lunghezza d'onda?

Iniziamo con la differenza di lunghezza del percorso che è metà di una lunghezza d'onda. In questa situazione, la seconda onda è solo a metà del suo ciclo, a metà del punto di misurazione, quindi è sfasata di 180 gradi rispetto alla prima.

Questo è il massimo disallineamento possibile, quindi quando le due onde si sommano, si ottiene un'interferenza distruttiva e una cancellazione quasi completa.

Non c'è alcuna variazione di pressione!

Figure 15: Two identical waves 180° out of phase, and the resulting sum being near-complete cancellation.

Figura 15: Due onde identiche sfasate di 180° e la somma risultante che si annulla quasi completamente.

Questo spiega come due subwoofer si annullino a vicenda quando inavvertitamente ne cabliamo uno al contrario (ricordate che l'inversione di polarità forza uno spostamento di fase di 180 gradi).

"Beh, questo è bene saperlo in teoria", potreste dire, "ma la musica consiste in molte, molte onde, a molte frequenze diverse, tutte nello stesso momento. E la maggior parte delle volte il secondo diffusore non è alla stessa distanza, o a un multiplo di una lunghezza d'onda, o a un multiplo di mezza lunghezza d'onda. Il più delle volte è una via di mezzo".

Sì, di solito è una via di mezzo: poiché ogni frequenza ha una lunghezza d'onda diversa, ogni coppia di diffusori con una differenza di lunghezza di percorso è allineata ad alcune frequenze, leggermente disallineata ad altre e fortemente disallineata ad altre ancora! Ciò significa che alcune frequenze si rafforzano a vicenda e diventano più forti, mentre altre si annullano e diventano più silenziose. Ecco tre tabelle che mostrano cosa succede.

Tabella 1: Differenze di lunghezza del percorso e gradi di disallineamento di fase

Distanze identiche = 0 gradi

0,125 lunghezza d'onda = 45 gradi

0,187 lunghezza d'onda = 60 gradi

0,25 lunghezza d'onda = 90 gradi

0,5 lunghezza d'onda = 180 gradi

0,75 lunghezza d'onda = 270 gradi

Una lunghezza d'onda = 360 gradi/0 gradi

Tabella 2: Somma di due onde identiche

0 gradi di sfasamento = +6dB

Sfasamento di 45 gradi = +5,65 dB

60 gradi di sfasamento = +5,35 dB

Sfasamento di 90 gradi = +3dB

120 gradi di sfasamento = 0dB

150 gradi di sfasamento = -3 dB

Sfasamento di 180 gradi = -30dB

210 gradi di sfasamento = -3dB

240 gradi di sfasamento = 0dB

270 gradi di sfasamento = +3dB

300 gradi di sfasamento = +5,35 db

315 gradi di sfasamento = +5,65 dB

Sfasamento di 360 gradi = +6dB

I test hanno dimostrato che le differenze di ampiezza inferiori a 3dB non sono percepite come "più forti" o "più silenziose" dall'apparato uditivo umano. Queste differenze inferiori a 3dB suonano come cambiamenti tonali, ma non sono sensibilmente più forti o più deboli. Variazioni inferiori a 1 dB sono molto sottili e difficili da distinguere in modo affidabile.

Due onde identiche sommate e allineate producono un aumento di ampiezza di +6 dB. Questa è la nostra aspettativa di base per il guadagno che otteniamo sommando due onde identiche o utilizzando due diffusori invece di uno.

Quando sommiamo due segnali, spesso lo facciamo con due diffusori e quando usiamo due diffusori, ci aspettiamo un guadagno di +6 dB. Se non lo otteniamo, probabilmente stiamo sprecando soldi per i diffusori e per la potenza dell'amplificatore (ricordate che +3dB richiedono il doppio della potenza dell'amplificatore, e -3dB è ciò che otteniamo quando perdiamo metà della potenza dell'amplificatore - quindi un'oscillazione di 3dB è un cambiamento molto importante nel nostro risultato acustico)!

Ecco cosa si ottiene quando sono presenti differenze di lunghezza del percorso.

Tabella 3: Disallineamento misurato in lunghezze d'onda e relativo effetto sulla somma

Stessa lunghezza di percorso = guadagno di +6dB (il risultato atteso dalla somma)

1/8 di lunghezza d'onda = guadagno di 5,65 dB (non è riuscito a guadagnare gli 0,35 dB previsti)

3/8 di lunghezza d'onda = guadagno di 5,35 dB (non è riuscito a guadagnare gli 0,65 dB previsti)

1/4 di lunghezza d'onda = guadagno di 3dB (non è riuscito a guadagnare i 3dB previsti)

1/2 lunghezza d'onda = guadagno di -30dB (non è riuscito a guadagnare i 36dB previsti)

3/4 di lunghezza d'onda = guadagno di 3dB (non è riuscito a guadagnare i 3dB previsti)

5/8 di lunghezza d'onda = guadagno di 5,35 dB (non è riuscito a guadagnare i .65 dB previsti)

7/8 di lunghezza d'onda = guadagno di 5,65 dB (non è riuscito a guadagnare gli 0,35 dB previsti)

1 lunghezza d'onda = guadagno di +6dB (anche in questo caso otteniamo il risultato atteso)

Ecco alcuni esempi visivi di queste onde disallineate che si sommano:

0 gradi di sfasamento = somma a +6dB

Figure 16: These sum to +6dB

Figura 16: somma a +6dB

Figure 17: These sum to slightly less than +6dB.

Figura 17: La somma di questi valori è leggermente inferiore a +6 dB.

 

Figure 18: A 60-degree misalignment still has less than a 1dB impact.

Figura 18: Un disallineamento di 60 gradi ha un impatto inferiore a 1 dB.

Figure 19: A 90-degree misalignment loses us 3dB of the potential 6dB (which is half of our power!)

Figura 19: Un disallineamento di 90 gradi ci fa perdere 3dB dei 6dB potenziali (ovvero la metà della nostra potenza!

Figure 20: At 120° of misalignment, there is no increase at all.

 

Figura 20: A 120° di disallineamento, non si registra alcun aumento.

Figure 21: At 180° of misalignment, the signal is nearly completely cancelled.

Figura 21: A 180° di disallineamento, il segnale viene quasi completamente annullato.

 

 

Figure 22: A complete wave length - 360* of misalignment - sums to nearly as much as no misalignment at all!

Figura 22: Una lunghezza d'onda completa - 360* di disallineamento - equivale quasi a un disallineamento nullo!

Ogni volta che lo stesso suono arriva al nostro orecchio da più punti, si ha un potenziale aumento dell'ampiezza o una potenziale diminuzione.

E questo significa che Quando due altoparlanti riproducono un'ampia gamma audio, alcune note diventano più forti e altre più silenziose, a meno che i due altoparlanti non si trovino alla stessa distanza da noi. (Questo problema di solito non si nota con i subwoofer nelle automobili, poiché le differenze di lunghezza del percorso degli altoparlanti dei subwoofer sono una piccola frazione delle lunghezze d'onda riprodotte dai diffusori - ma se lasciassimo che i nostri subwoofer riproducano note di gamma media, il problema riguarderebbe anche loro).

Fortunatamente, solo i disallineamenti peggiori comportano una cancellazione quasi completa. È stato dimostrato che lievi disallineamenti non sono udibili e che quelli moderati, pur essendo da evitare, non sono disastrosi. Sono i disallineamenti peggiori, quelli che comportano una perdita significativa della resa totale, che devono essere evitati a tutti i costi.

Come dice un buon amico, "Non è importante essere perfettamente in fase, ma è molto importante non essere perfettamente fuori di fase".

Ecco un'animazione che lo illustra meravigliosamente:

https://www.acs.psu.edu/drussell/Demos/superposition/interference.gif a https://www.acs.psu.edu/drussell/Demos/superposition/superposition.html

Nell'audio per auto, questi arrivi multipli possono derivare da quattro cause diverse:

  1. Si dispone di diffusori destro e sinistro e si riproduce una registrazione stereo con contenuti destinati al centro del palcoscenico. Per ottenere questo risultato, il tecnico di registrazione mette il contenuto nei canali destro e sinistro in modo uguale, in fase.
  2. I diffusori posteriori riproducono gli stessi suoni di quelli anteriori.
  3. Si dispone di un sistema di diffusori a elementi multipli con filtri crossover, per cui il diffusore passa-basso e il diffusore passa-alto riproducono gli stessi suoni nella banda di transizione sovrapposta del filtro crossover.
  4. Il suono riflesso nella cabina arriva in ritardo rispetto al suono diretto.

Figure 23: Stereo Path Lengths, Rear-Speaker Path Lengths, Crossover-Transition Path Lengths, and ReflectionsFigura 23: Lunghezze dei percorsi stereo, dei percorsi dei diffusori posteriori, del crossover e della transizione e riflessioni

Cosa fa questo al nostro suono?

Si è scoperto che i danni sono ingenti. Fortunatamente, si scopre che non possiamo sentire gli arrivi multipli. come arrivi multipli - come echi - fino a quando le differenze di lunghezza del percorso coinvolte sono molto più lunghe di quelle che si possono trovare all'interno di un'automobile. Questo ci permette di installare più diffusori senza sentire l'eco, ma ha altri effetti.

Alcune note diventano più forti, altre molto più silenziose. Gli arrivi multipli creano uno schema di picchi e valli nella nostra risposta in frequenza: i picchi sono dovuti al rinforzo costruttivo di alcune onde che si sommano fino a raggiungere ampiezze più elevate e diventano più forti, mentre le valli sono dovute alle cancellazioni distruttive di altre onde che si combinano fino a raggiungere un'ampiezza maggiore. inferiore ampiezza. Questo schema è chiamato filtro a pettine.

Ecco un esempio. Abbiamo misurato due sorgenti di rumore rosa a gamma completa, in fase, che arrivano nello stesso momento. Le linee rosse e blu misurano il Canale 1 e il Canale 2, mentre la linea verde è la somma di 1+2.

Figure 24: The red and blue traces are two identical-response channels, and the green is the sum of the two when the two are aligned in phase and time (reflections eliminated).Figura 24: Le tracce rosse e blu sono due canali di risposta identici, mentre la verde è la somma dei due quando sono allineati in fase e tempo (le riflessioni sono eliminate).

In questo esempio, la combinazione, o la somma, è superiore di +6 dB. ad ogni frequenza - di uno dei due segnali da solo. Ciò indica che i due segnali sommati sono in fase a tutte le frequenze. Si tratta di una simulazione: nella vita reale non si ottiene mai un risultato così perfetto.

Ecco un esempio degli stessi due segnali, sommati insieme, dopo che uno ha percorso 27 pollici di distanza rispetto all'altro ed è stato ritardato di 2,01 mS da questa differenza di lunghezza di percorso. Come si può notare, c'è una perdita significativa di ampiezza e la risposta in frequenza è notevolmente danneggiata.

Figure 25: The comb filter created when the same two traces are summed together, when one is delayed by 2.0mS (or, 27 inches).Figura 25: Il filtro a pettine creato quando le stesse due tracce sono sommate insieme, quando una è ritardata di 2,0 mS (o 27 pollici).

Al di sotto di circa 100 Hz, sembra che si possa notare l'aumento di 6 dB previsto, così come a 500 Hz, 1000 Hz, ecc. (In realtà, la fase non è perfettamente abbinata e l'aumento è di una frazione inferiore a +6 dB). Tuttavia, si nota una massiccia perdita di segnale a 250 Hz, 750 Hz, 1250 Hz, ecc. Al di sopra dei 5000 Hz, le singole cancellazioni non sono più visibili, anche su questa misura ad alta risoluzione, ma un esame più attento rivela che la somma media è ancora solo la metà dei +6 dB previsti.

Conoscere la fase vedendo la somma

Se abbiamo due segnali che hanno la stessa ampiezza, la loro somma può dirci quanto sono allineati i due segnali a una determinata frequenza!

Figure 26: The sum tells us the phase offset.Figura 26: La somma indica lo sfasamento.

Nel diagramma precedente, sappiamo che i due segnali sono allineati in fase se la somma è +6dB, mentre se la somma è -30dB, sappiamo che i due segnali sono sfasati di 180° e così via. Tutti questi vari sfasamenti sono il risultato di una differenza di lunghezza di percorso di 27". La differenza di lunghezza del percorso influisce in modo diverso sulle diverse lunghezze d'onda. Per maggiori informazioni, consultare le tabelle 2 e 3.

Cosa fare per risolvere il problema delle cancellazioni con arrivo multiplo?

È necessario calcolare e prevedere gli effetti delle differenze di lunghezza del percorso per ogni lunghezza d'onda per ogni frequenza da ogni nel sistema? La gamma udibile copre almeno da 20 Hz a 20.000 Hz!

No. In realtà esiste un approccio molto più semplice. Possiamo utilizzare un ritardo basato sulla distanza per affrontare le prime tre cause di arrivi multipli in una determinata posizione di ascolto (cioè le interazioni destra/sinistra, anteriore/posteriore e alta/bassa).

Il processo di ritardo guidato dalla distanza calcola il ritardo da applicare a ciascun canale in base alle differenze di lunghezza del percorso e ai tempi di volo del suono da ciascun diffusore alla posizione di ascolto. Una volta inserite tutte le distanze assolute dei diffusori, vengono calcolate le differenze, i tempi di volo in base alla velocità del suono e tutti i canali vengono ritardati di una quantità appropriata. Il segnale del diffusore più lontano dall'ascoltatore non viene ritardato affatto: ritardiamo i segnali degli altri per allinearli con il segnale proveniente da quello più lontano. È molto semplice e molto efficace.

Naturalmente, questo richiede che i nostri segnali siano allineati in fase e tempo quando iniziamo.

Funziona anche per una posizione di ascolto, ma non per più posizioni di ascolto. Se vogliamo ottenere un suono eccellente in più posizioni di ascolto, dobbiamo utilizzare altri approcci per gestire il problema delle cancellazioni di fase derivanti dalle differenze di lunghezza del percorso.

Quanto dobbiamo essere precisi nel misurare le distanze?

Dobbiamo essere accuratama in termini di precisioneLe microscopiche differenze di ritardo non comportano enormi variazioni di fedeltà.

Non è necessario essere eccessivamente precisi quando si applica il ritardo alle basse frequenze, perché le lunghezze d'onda coinvolte sono molto lunghe e, come abbiamo visto in precedenza, piccoli disallineamenti producono differenze di ampiezza molto ridotte e non sono udibili. Una lunghezza d'onda di 80 Hz è di 166 pollici. Un ottavo (0,125) di questa lunghezza d'onda è pari a 20 pollici. Se osserviamo le tabelle precedenti, un disallineamento di 0,125 lunghezze d'onda determina una somma di 5,65 dB in più di ampiezza, anziché di 6 dB. Quindi, se commettessimo un errore di misurazione di 20 pollici - che sarebbe una misurazione molto scarsa - non riusciremmo a raggiungere i potenziali 0,35 dB!

Non dobbiamo nemmeno essere troppo precisi quando applichiamo il ritardo alle frequenze alte, poiché queste lunghezze d'onda sono incredibilmente corte e i disallineamenti appaiono e scompaiono con ogni minimo movimento della testa. La lunghezza d'onda di 5000 Hz è di poco inferiore a 2,7 pollici. La mezza lunghezza d'onda - dove la fase sarebbe diversa di 180 gradi - è di 1,35 pollici. Muoviamo la testa così tanto (e anche di più) in continuazione, senza accorgerci delle aberrazioni acustiche. Il nostro sistema uditivo ha imparato molto tempo fa a ignorare le deviazioni strette una volta superata la frequenza in cui un suono sarebbe sfasato di 180 gradi a un orecchio rispetto all'altro (e si tratta di circa 1500 Hz). Il risultato è che i disallineamenti degli acuti non sono udibili come cancellazioni individuali (sono sono Tuttavia, l'ampiezza persa può essere compensata in altri modi).

Quando si tratta di ottenere la fedeltà in un'automobile, l'uso del ritardo per superare le differenze di lunghezza del percorso è uno strumento importante, ma la risoluzione di queste misure oltre un certo punto non è certo un problema. È molto più importante verificare che i segnali siano in fase. quando iniziamosoprattutto i segnali OEM. I segnali OEM sono raramente allineati in fase e nel tempo, per cui la verifica e la correzione di questi segnali è un argomento di importanza vitale per un altro giorno.

Significa che il ritardo "rimette tutto in fase"?

Anche se sarebbe fantastico, il ritardo non risolve magicamente ogni disallineamento di fase.

Alcuni nel nostro settore si sono persino lamentati del fatto che il ritardo basato sulla distanza non funziona, perché dopo la sua applicazione rimangono ancora dei disallineamenti di fase.

Il ritardo basato sulla distanza, applicato correttamente, elimina le cancellazioni del filtro a pettine causate dalle differenze di lunghezza del percorso, in una posizione di ascolto. È l'unica cosa che fa.

Questo significa che le misure a nastro non sono utili per prevedere le cancellazioni di fase? Certo che no!

Quali sono le altre cause dei disallineamenti di fase?

  • Se il segnale da cui si parte ha delle non linearità di fase e di tempo
  • Se i parametri del crossover sono stati impostati in modo problematico
  • Se il segnale OEM ha un'elaborazione della fase e del tempo non corretta
  • Se si è cablato un ingresso di segnale fuori polarità per errore
  • Se la polarità dell'uscita di un diffusore è stata cablata per errore
  • Se ci sono riflessi (e ce ne sono sempre)
  • Qualsiasi variazione di ampiezza (ad esempio un filtro crossover)

Il ritardo basato sulla distanza non risolve questi problemi. Se nel sistema sono presenti uno o più di questi problemi e si applica il ritardo basato sulla distanza, è necessario che il sistema sia in grado di risolvere questi problemi, questi problemi continueranno ad esistere nel sistema. Questo non significa che il ritardo non sia uno strumento potente e prezioso per ottenere un suono eccellente, anzi: è semplicemente un ottimo strumento per risolvere i problemi causati dalle differenze di lunghezza del percorso.

E i riflessi?

Il "suono diretto" viaggia direttamente da un diffusore alle nostre orecchie, seguendo il percorso più breve possibile. Il "suono riflesso" ha un percorso più lungo: passa prima dal diffusore a una superficie riflettente, si riflette su di essa e poi arriva alle nostre orecchie. Per questo motivo, i suoni riflessi arrivano più tardi di quelli diretti. Se lo stesso suono arriva in due momenti diversi, si ha un arrivo multiplo!

Fortunatamente, più il suono viaggia lontano, più viene attenuato (cioè si perde parte dell'ampiezza iniziale). Pertanto, i suoni riflessi sono di solito meno potenti di quelli diretti e questo significa che le cancellazioni di fase non sono così gravi come possono essere quando i due suoni hanno la stessa ampiezza. Affinché si verifichino le cancellazioni peggiori, i due suoni devono avere un livello simile. Questo è uno dei motivi per cui le riflessioni sono la causa meno importante degli arrivi multipli.

Le riflessioni fanno parte di ogni ambiente d'ascolto. Ci aspettiamo le riflessioni: se le eliminassimo magicamente, il suono sarebbe sgradevole per le nostre orecchie. Ai fini di questo esercizio, accetteremo gli effetti delle riflessioni come un costo del lavoro. Si scopre che si possono ottenere risultati sonori meravigliosi senza preoccuparsi molto degli effetti di fase delle riflessioni.

Migliori pratiche

Quindi, le migliori pratiche includono:

  • Verificate l'integrità temporale e di fase del segnale da cui partite
  • Correggere le non linearità di fase e di tempo del segnale prima della sintonizzazione.
  • Impostare il sistema in modo che il controllo qualità rilevi eventuali errori di cablaggio.
  • Configurare i crossover in modo che gli errori di fase non vengano incorporati nel risultato.
  • Non cercate di creare riflessioni con una collocazione troppo creativa dei diffusori. (Alcune installazioni complesse di diffusori finiscono per creare riflessioni peggiori rispetto alle posizioni OEM).

Una volta seguite queste best practice, l'impostazione del ritardo in base alle distanze dei diffusori può essere uno strumento molto potente e molto semplice per ottenere un suono eccellente in auto.

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