Entender como recriar música em nossos veículos é uma ciência complicada. Equilibrar tamanhos e localizações de alto-falantes com o objetivo de recriar o que o engenheiro de gravação ouviu no estúdio de masterização ou, pelo menos, tornar seu sistema agradável nem sempre é fácil. Queremos dar uma olhada na física por trás do som e explicar alguns fundamentos de como o som funciona para ajudá-lo a entender a terminologia usada na indústria de áudio automotivo e por que um design de sistema equilibrado com o equipamento adequado é crucial para criar uma experiência auditiva agradável e realista.
No nível mais fundamental, sons são vibrações que viajam através do ar e outros meios. Essas vibrações são detectadas por nossos ouvidos, que por sua vez as convertem em minúsculos sinais elétricos que nossos cérebros interpretam.
Como temos dois ouvidos, nosso cérebro pode determinar a localização de uma fonte sonora analisando o tempo de chegada e o conteúdo de frequência do que cada um de nossos ouvidos ouve. Por exemplo, um som criado diretamente à sua frente chegará a ambos os ouvidos simultaneamente e com resposta de frequência igual. Um som criado diretamente à nossa direita chegará ao nosso ouvido direito antes do esquerdo. A amplitude do som será ligeiramente maior no direito do que no esquerdo. Além disso, o conteúdo de alta frequência do som que chega ao nosso ouvido esquerdo será diferente. Aprendemos à medida que crescemos a correlacionar diferentes pistas visuais com o que ouvimos para desenvolver um senso de onde o som vem.
Muito parecido com a forma como sinais de nossos nervos auditivos enviam mensagens elétricas ao nosso cérebro, ondas sonoras (ou vibrações) podem mover um diafragma de microfone para criar um sinal elétrico que um dispositivo de gravação pode armazenar para reprodução em outro momento. A imagem abaixo é uma representação elétrica de alguém dizendo a palavra "olá". Você pode ouvir o arquivo de áudio original clicando aqui.
A imagem nos mostra um gráfico de tensão versus tempo, com tensão na escala vertical e tempo na horizontal. A amplitude (nível) do sinal determina sua intensidade (ou volume). A velocidade com que o sinal muda determina a frequência. Entender as interações de frequências simultâneas é fundamental para entender por que fontes sonoras semelhantes produzem sons diferentes.
O gráfico abaixo mostra o conteúdo médio de frequência da pessoa dizendo olá. Você pode ouvir o arquivo de áudio clicando aqui
Quando um artista está cantando ou alguém está tocando um instrumento, o som desse instrumento é determinado por seu conteúdo harmônico. Por exemplo, um Dó Central em um piano e Dó Central em uma guitarra são baseados em conteúdo de frequência semelhante. As seguintes gravações mostram a maior parte da energia em 261 e 522 Hz. Aqui está a nota Dó Central no piano e aqui está a nota na guitarra. Você pode ver que o conteúdo harmônico médio de cada um é bastante diferente.
Se focarmos apenas nos tons principais de 261 e 522 com um filtro passa-banda íngreme definido para 120 e 650 Hz, os dois instrumentos começam a soar muito semelhantes.
Som de Piano Filtrado
Som de Guitarra Filtrado
Como você pode ouvir, o "som" de um instrumento depende fortemente de seu conteúdo harmônico e equilíbrio relativo (amplitude) dessa informação.
Então, por que estamos nos detendo tanto no fato de que o som de diferentes instrumentos e artistas é baseado fortemente no conteúdo de frequência harmônica? Quando chega a hora de projetar um sistema de áudio para seu carro, caminhão, barco ou motocicleta, é importante que o sistema tenha um desempenho uniforme em todo o espectro de áudio para que sua música soe realista.
Para atingir esse objetivo, você precisa de pelo menos um sistema de alto-falantes de duas vias. Como nenhum alto-falante único pode reproduzir todo o espectro de áudio (de graves profundos aos agudos mais altos) com boa eficiência e dispersão, dedicamos drivers de tamanhos diferentes a diferentes faixas de frequência. Nos sistemas mais simples, você teria woofers (não confundir com subwoofers) que tocam frequências abaixo de cerca de 3.000 Hz. Para o topo, você precisará de tweeters para cobrir frequências acima de 3.000 Hz.
Para um desempenho ainda melhor, você pode querer adicionar um subwoofer ao sistema para aliviar o woofer da tarefa de reproduzir aquelas frequências abaixo de cerca de 80 Hz e dedicá-las a um alto-falante maior que é mais eficiente nessa faixa. Também leva muita energia para reproduzir informações de graves, então você vai querer um amplificador moderadamente potente disponível para acionar esse subwoofer. Se você tem 25 watts de potência disponíveis para acionar seus alto-falantes esquerdo e direito, 250 watts seriam um bom ponto de partida para seu subwoofer.
O último passo na criação de um sistema estéreo automotivo que soa bem é garantir que a colocação de cada um dos alto-falantes no veículo permita resposta de frequência igual e balanceada de ambos os lados do carro. Isso é crucial para criar uma experiência auditiva realista. Dito isso, a maioria de nós começa com um conjunto de alto-falantes coaxiais ou componentes nas localizações de porta de fábrica. Isso coloca nossa posição de audição bastante fora do eixo para o driver do lado esquerdo em comparação com o direito. Para a maioria das pessoas, o som não é muito ruim e eles podem conviver com as pequenas diferenças, especialmente se os tweeters estiverem inclinados para cima e para trás para fornecer resposta de alta frequência semelhante.
Se você deseja um ambiente auditivo verdadeiramente agradável e realista, considere adicionar um processador de sinal digital que permita ao seu instalador ajustar a saída dos alto-falantes esquerdo e direito em todas as frequências para que soem iguais. Se o seu instalador sabe como adicionar a quantidade certa de atraso de tempo para que a saída do alto-falante direito chegue aos seus ouvidos ao mesmo tempo que a do esquerdo, bem, as chances são de que você desfrutará de um soundstage impressionante no veículo. Sua música será espalhada uniformemente da esquerda para a direita, e com as gravações certas, você poderá identificar cada instrumento ou artista e sua localização relativa um ao outro através deste soundstage.
Agora que você tem uma compreensão básica de como o som funciona, é hora de atualizar seu sistema de áudio automotivo. Visite seu revendedor de melhoria móvel local e pergunte sobre um subwoofer, um amplificador equipado com DSP e novos alto-falantes. A diferença que você ouvirá com cada uma dessas atualizações vai surpreendê-lo e colocar um sorriso no seu rosto.
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