Collocazione altoparlanti
Collocazione altoparlanti in abitacolo by Lorenzo
Realizzare un buon impianto hi-fi car rappresenta un'operazione non semplicissima ma fattibile e, soprattutto, foriera di buoni risultati solo curando ogni singolo passaggio adeguatamente.
Il maggiore ostacolo dell'alta fedeltà in macchina sta proprio nell'ambiente in
cui questa è destinata a realizzarsi, la macchina appunto, il cui abitacolo non
rappresenta certamente il luogo ideale per la ricostruzione di un messaggio
musicale fedele all'originale..
Ho visto molti amici, nel tempo, disamorarsi di questo delizioso “passatempo":
le ragioni possono essere molteplici (i costi non proprio popolari dei prodotti
“buoni", le difficoltà realizzative degli impianti più complessi, le torture,
molte, che siamo spesso costretti a praticare sulle nostre belle e sudate
vetture), tuttavia sono dell'avviso che ci sia una ragione, più delle altre, ad
aver determinato questo progressivo allontanamento; tale ragione è la ricerca di
una riproduzione che sia il più possibile vicina a quella garantita dal vostro
impianto home.
Se tale è il vostro scopo, vi evito la delusione in partenza: lasciate perdere
da subito.
Purtroppo, i limiti di cui sopra rendono il vostro impianto casalingo
probabilmente inarrivabile, o meglio, replicabile solo a condizione di fare
investimenti di denaro e tempo che la maggior parte di noi, giustamente, trova
inaccettabili. Cionostante un buon impianto car può garantire risultati e
prestazioni sotto taluni profili (ad es. l'impatto, la dinamica, il
coinvolgimento fisico all'evento sonoro), che nulla hanno a che invidiare al
vostro amato sistema domestico, anzi. Permette, inoltre, la possibilità di
godere di notevoli volumi d'ascolto, codice della strada e buon senso
permettendo, senza che il vostro odiato amministratore vi porti in tribunale!
Questa premessa ha il solo scopo di farvi comprendere come un passaggio
fondamentale, qual'è la collocazione degli altoparlanti in abitacolo,
rappresenti attività prodromica e irrinunciabile per ottenere risultati
soddisfacenti nella vostra cara vettura.
L'acqua calda
Qui non si farà altro che scoprire l'acqua calda, ma vale la pena ripercorrere
assieme questo delicata procedura, al solo scopo di possedere delle buone basi
sulle quali poi proficuamente lavorare.
Il perché di un buon fronte anteriore
Ciò che ci manca nell'allestimento di un impianto car hi-fi è anzitutto il
costruttore di diffusori, il quale ha provveduto al nostro posto
all'allestimento di sistemi acustici idonei a fare musica. L'unico avvertimento
che questi ci darà è di collocare ai vertici del classico triangolo equilatero
la coppia di diffusori in parola, e di piazzare il nostro “didietro" nel vertice
restante (la base, questa, della teoria stereofonica). Ciò vale in ambito home
hi-fi e difficilmente traducibile in auto.
La prima ragione di questa collocazione è evidente. Quando andate ad ascoltare
un evento musicale dal vivo, la sorgente sonora sarà collocata innanzi a voi (vi
voglio vedere a pagare il salato biglietto d'ingresso per poi dare le spalle al
vostro cantante preferito!); la sala d'ascolto poi, secondo le sue dimensioni,
il trattamento ricevuto e quant'altro, garantirà al suono di propagarsi con un
determinato andamento.
Evitiamo, pertanto, di farci stuzzicare dal classico ma obsoleto pianalone
tuttoinuno; la sua realizzazione, ancorché relativamente semplice, avrà
determinato l'erronea esecuzione del primo passaggio utile al divertente
esperimento d'imitazione che ci apprestiamo ad intraprendere: ci avrà piazzato
la fonte sonora dietro le spalle.
Le predisposizioni moderne
Le moderne vetture dispongono, non a caso, di buone predisposizioni nelle
portiere anteriori, o di predisposizioni che, nonostante l'esiguità delle
dimensioni di partenza, consentono tuttavia, con interventi facili e poco
traumatici, la collocazione di componenti di diametro adeguato.
Cominceremo allora con la realizzazione di un buon sistema anteriore a 2 vie.
Tale scelta nasce, spassionati sostenitori del minimalismo a parte, sulla scorta
delle seguenti considerazioni:
- la nostra auto è dotata vieppiù di un solo foro per la collocazione di un
woofer
- di un altro (nella portiera stessa, sul triangolino del retrovisore o sul
montante) per il posizionamento di un tweeter
- un sistema cosi impostato, ci consentirà di muovere i primi, dolorosi
passi in quella macchinosa operazione che si chiama taratura, operazione che
concorre a determinare in larga parte la resa finale del nostro impianto
- tale soluzione consentirà, infine, la possibilità di futuri up-grade senza
comportare, in linea di massima, la sostituzione dei componenti già acquistati
Gli altoparlanti
Scegliamo allora altoparlanti che ben si adattino alla realizzazione di un
sistema a due sole vie, componenti cioè che siano in grado di incrociare
opportunamente la loro gamma di riproduzione dello spettro audio. Tale scelta
sarà fondata sulla valutazione dei loro parametri Thiele e Small, sulla cui
illustrazione si rimanda altrove in questo sito.
La dispersione fuori asse di un altoparlante
E qui viene il primo problema: il nostro woofer sarà collocato nella parte bassa
della portiera. Nessun ostacolo apparente, senonchè il guaio nasce dal fatto che
ogni altoparlante ha la sgradevole caratteristica di differenziare la propria
emissione fra ascolto in asse e ascolto fuori asse, per cui tale collocazione
dovrà farci attentamente riflettere sulla scelta del nostro componente, specie
in un sistema a 2 sole vie.
Qualunque sia il tipo di costruzione dell'altoparlante, infatti, (per
semplicità, limitiamoci a considerare i soli trasduttori a cono e a cupola), la
dispersione dell'onda sonora prodotta dal suo movimento oscillatorio, sarà il
risultato del rapporto tra la lunghezza d'onda della frequenza riprodotta ed il
diametro della membrana deputata a consentire, tramite appunto detto movimento,
spostamenti d'aria idonei a generare un suono.
Quanto sostenuto può essere sinteticamente illustrato dalla seguente formula che
è esplicativa di ciò che s'intende per lunghezza d'onda (che noi per comodità
indicheremo col simbolo L), ovvero la distanza che un suono copre nell'aria in
un tempo pari al suo ciclo:
L = c/f = 344/f(hz.)
In formula essa è il risultato del rapporto fra la velocità del suono (c) e il
numero dei cicli che questo compie in un secondo, ovvero la frequenza (f).
Data questa premessa è bene sapere che un altoparlante circolare (dunque il
nostro, sigh!) passa da un'emissione omnidirezionale ad un'emissione
direzionale, quando la metà della lunghezza d'onda riprodotta sarà uguale al suo
diametro.
Tale fenomeno è accresciuto dalla costruzione tipica dell'altoparlante a cono,
che vedrà progressivamente ridursi la superficie utile di emissione, in quanto
l'aumentare delle accelerazioni impresse dalla bobina mobile al diaframma, non
sarà omogeneamente assecondata da tutta la membrana, la quale avrà, dal centro
verso l'esterno, un diverso livello di cedevolezza.
Il decadimento fuori asse cui assisteremo (meglio, che ascolteremo!), sarà
pertanto proporzionato alla frequenza riprodotta; non a caso, per le alte
frequenze i costruttori preferiscono l' utilizzo della forma a cupola, la quale
risente meno del decritto fenomeno ed più incline ad una dispersione
omnidirezionale.
E' chiaro che se proviamo a pensare al nostro povero woofer di sinistra, quello
cioè montato sul lato guida, scopriremo che l'angolo che intercorre tra la
verticale immaginaria che tireremo sul parapolvere ed il nostro orecchio
sinistro sarà piuttosto “aperto", superiore presumibilmente ai 60°.
Sarà nostra premura, pertanto, selezionare un componente, il woofer, che
disponga di una buona risposta in frequenza, diciamo almeno fino ai 4000 hz, ma
soprattutto che mostri un'eccellente dispersione fuori asse. Se ignoriamo tale
aspetto, lo scotto da pagare sarà piuttosto salato: nel nostro 2 vie, una volta
realizzato l'incrocio col tweeter, magari a 2500 hz, scopriremo di avere un bel
buco nella riproduzione audio, diciamo di circa 500 hz., buco che in un ascolto
in asse, tipico della diffusione domestica, non si sarebbe mai manifestato.
Nessuna paura: all'uopo, i migliori e più zelanti costruttori di altoparlanti
forniscono a corredo del componente una dettagliata scheda tecnica, con
l'indicazione anche della dispersione a 0, 30 e 45 gradi. In mancanza di tale
dato, situazione non infrequente, saranno, ad es., le riviste specializzate, con
il loro laboratorio, a fornirci le misurazioni che cerchiamo.
L'installazione dei drivers
Una volta considerate queste difficoltà, sarà proprio il woofer lato guida a
meritare le cure maggiori. Si rivelerà decisamente opportuno migliorarne
l'orientamento verso di noi con un piccolo supporto angolare, il quale, anche a
fronte di un guadagno marginale, diciamo di 5/7 gradi, ci garantirà un minor
decadimento nella riproduzione delle frequenze più alte.
Evasa questa operazione, provvediamo a fornire ad entrambi i woofer
un'eccellente accoppiamento con la struttura alla quale saranno ancorati.
Bisogna considerare, infatti, e lo faremo qui con un'esposizione piuttosto
elementare, che più saliremo nella qualità del componente selezionato, maggiori
saranno le cure che dovremo dedicare alla loro installazione.
Un buon woofer moderno, per la riproduzione dello spettro grave della gamma
audio, riesce a trasformare, con elevata efficienza, l'energia elettrica fornita
dall'amplificatore in energia meccanica. Tale energia, sotto forma ancora del
movimento oscillatorio generato dal suo gruppo elettromeccanico, deve essere
deputata il più possibile a generare pressione nell'aria circostante; da ciò ne
deriva che qualunque trasferimento di detta energia in un elemento diverso
dall'aria, comporterà apprezzabili decadimenti nell'efficienza
dell'altoparlante. Stiamo, in una parola, considerando le vibrazioni generate
dal woofer e da questi trasmesse al materiale al quale sono ancorati. Più massa
avrà il materiale di ancoraggio, minore sarà quindi la perdita che cerchiamo di
scongiurare.
Evitiamo pertanto di collocare direttamente il woofer sulla flangia plastica,
abitualmente in dotazione delle predisposizioni di serie, ma curiamo il suo
accoppiamento con i lamierati, tramite l'interposizione di un anello di MDF di
almeno 1 cm; detto materiale mostra infatti una frequenza di risonanza piuttosto
bassa, eccellente elasticità ed un'ottima lavorabilità; si rivela dunque
piuttosto idoneo alla nostra applicazione. Inoltre tale procedura, per
riallacciarsi alla discussione fatta prima, ci consentirà, per mezzo
dell'opportuna sagomatura del mediodenso, di fornire al woofer di sinistra anche
quella leggera inclinazione verso il punto d'ascolto.
Occorre avvertire che l'operazione sembra relativamente semplice, ed in linea di
massima lo è, ma da sola non risolve definitivamente il problema della corretta
installazione degli altoparlanti. Sarà infatti necessario curare anche
l'ambiente nel quale si determina l'emissione posteriore del woofer (la
portiera), nonché la sua relativa tenuta alle perdite d'aria; ma, poiché in
questa sede ci limitiamo a considerare soltanto la corretta collocazione degli
altoparlanti in abitacolo, rimandiamo altrove la trattazione di questa fase
dell'installazione.
La corretta collocazione del tweeter
Passiamo ora al tweeter. Nel nostro sistema a 2 sole vie, il piccolo
altoparlante sarà deputato a riprodurre una larga parte del segnale audio emesso
dalla nostra sorgente. La sua collocazione determinerà pertanto la capacità del
nostro impianto di riprodurre, con dimensioni e collocazione virtualmente
“soddisfacenti", il complesso strumentale e le voci che compongono il brano
ascoltato.
Dicevo in apertura che un impianto car hi-fi non può eguagliare, se non in casi particolari, il talento di un buon sistema casalingo nel riprodurre un evento sonoro con elevato realismo. Se questo è vero in senso assoluto, tuttavia ciò non ci impedisce, anche nell'angusto volume del nostro abitacolo, di provare a ricreare una scena sonora credibile, cioè dotata di profondità, altezza ed estensione simili a quella dell'evento originale.
Una buona collocazione del tweeter,
assieme alla taratura, garantirà quindi il risultato che stiamo inseguendo.
Cerchiamo, in primis, di ignorare la predisposizione di solito presente nella
portiera; essa si rivela spesso troppo bassa (in alcuni casi è persino
ostacolata nell'emissione dalle nostre gambe), quindi inidonea a fornire al
nostro palcoscenico virtuale l'altezza giusta.
Rivolgiamo le nostre attenzioni alla parte bassa del montante o al triangolino
degli specchietti retrovisori. Una procedura sostanzialmente corretta può
rivelarsi la seguente: filtriamo sommariamente il componente ad una frequenza
prossima a quella dalla quale presumibilmente lavorerà, diamo “corrente" a tutto
il fronte anteriore e, coadiuvati da un amico, giochiamo a provare varie altezze
e orientamenti dei tweeter. Cerchiamo, attraverso l'ascolto di un buon cd di
musica conosciutissima, di comprendere quando l'emissione complessiva del
sistema fornisce il maggior realismo possibile, valutando tutti i parametri
sopra illustrati. Quando avremo trovato una collocazione che ci soddisfa, e solo
allora, provvediamo ad installare definitivamente il tweeter. Avremo la garanzia
che l'impianto nasce, per così dire, in modo sano, e che la fase successiva, la
taratura, non sarà ostacolata da una disposizione sostanzialmente scorretta dei
nostri amati altoparlanti.
Il punto d'ascolto in auto
Fatto questo, ci imbattiamo, aimhè, nel secondo e più serio ostacolo alla
corretta riproduzione musicale in auto: la nostra collocazione asimmetrica
rispetto alle fonti sonore di destra e sinistra.
Il problema purtroppo qui si fa veramente grave. A causa della posizione di
sedili dell'auto le onde sonore non raggiungono l'ascoltatore nello stesso
momento. Sarà dunque necessario compensare il tempo di propagazione del canale
sinistro, rispetto al destro, operazione questa che si può svolgere in più modi,
alcuni semplici, altri meno, allo scopo di ingannare quella manciata di neuroni
di cui disponiamo(chi più, chi meno!).
Per far fronte a tale situazione, si può semplicemente intervenire sulla fase
degli altoparlanti, sino a provvedere, nei sistemi più complessi, alla
realizzazione di vere e proprie celle di ritardo, la cui complessità sconsiglia
tuttavia alcun esperimento autonomo.
Giocare con le fasi del canale sinistro può risultare altresì relativamente
facile. Pur restando una procedura alla quale dedicarsi solo a taratura
completata (o quasi!), e per mero esperimento, l'inversione di fase di entrambi
gli altoparlanti (o anche del solo tweeter) del canale a noi più vicino,
determinerà inevitabilmente anche un ritardo nella propagazione del segnale
audio riprodotto.
Ciò dipende dall'andamento tipicamente sinusoidale dell'onda sonora. Ammettendo
pertanto di avere un impianto completamente in fase, l'inversione di 180°
(semplicemente ottenibile con l'inversione della polarità dei cavi di segnale)
determinerà un ritardo percepibile nella propagazione del segnale audio e
(forse?, ci vuole fortuna) la leggera centratura del palcoscenico sonoro.
I difetti di questa procedura sono insiti, come evidente, nella sua drammatica
sommarietà. La loro trattazione spetterà pertanto solo a chi sia veramente
padrone dell'argomento.
Il mio obiettivo è solo darvi conto dell'esistenza del problema che la corretta
ricostruzione dell'evento musicale passa proprio per la perfetta equidistanza
dell'ascoltatore dai canali destro e sinistro, i quali provvedono alla
riproduzione stereofonica (cioè bipolare e differenziata) del messaggio
musicale.
Attenzione dunque: questa operazione risulta veramente complessa, tale per cui
solo il ricorso ad un riconosciuto professionista può garantire dei risultati
veramente soddisfacenti.
Per completezza si può solo aggiungere che oggi è possibile aggirare il
problema, se proprio non si vuole ricorrere ad un preparato installatore, grazie
all'utilizzo di specifici processori digitali. Il loro scopo è di provvedere
direttamente a ritardare il segnale che giunge dalla sorgente.
Stiamo tuttavia parlando, giova ribadirlo, di una fase per così dire “molto in
là" nell'allestimento di un impianto car-audio; quello specifico procedimento ,
cioè, che trasforma in eccellente ciò che prima era solo buono: era dunque
doveroso darvene notizia.
Il fronte posteriore.
Partendo dal presupposto che il mitico pianalone con woofer, medi, tweeter e
moquette, non è, come detto, la soluzione ideale, vale tuttavia la pena di
considerare l'opportunità di collocare nei fianchetti posteriori della vostra
amata auto un qualsivoglia fronte sonoro. Detto tra noi, se proprio
l'opportunità è il nostro parametro d'azione, allora è bene incrociare le
braccia sin da subito.
Il fronte posteriore, ragazzi, è una rogna gigantesca e 99 volte su 100
introduce più guai che benefici.
Il suo solo scopo, al limite, è quello di sonorizzare decentemente la parte
posteriore dell'auto, per impedire ai poveri occupanti di essere torturati dalle
“botte" provenienti dal subwoofer.
In ambito domestico non ne troverete alcuna traccia, se non nei sistemi
home-theatre (analogici o digitali), che però fanno ben altra cosa che replicare
la diffusione anteriore!
La ragione è piuttosto semplice: le nostre amate mura sono molto più idonee
dell'ambiente auto a riverberare realisticamente il segnale che proviene dal
fronte sonoro. Per cui (a meno di non predisporre un piccolo interruttore atto a
disinserire le “casse dietro"), è mia modesta opinione che i soldi risparmiati
possano essere utilmente spesi in una eccellente ottimizzazione del fronte
anteriore (che, come abbiamo visto, è già di per sè operazione piuttosto
complessa).
La sua utilità è inoltre pregiudicata dagli effetti propri di qualunque
riflessione: diciamo in primis, e molto generalisticamente, che un segnale che
proviene in fase, quando va a “sbattere" contro un' ostacolo, tornerà indietro
ruotato di 180°. Ora già questo ci darà da penare in fase di taratura del nostro
bel due vie (ricordate l'andamento tipicamente sinusoidale del segnale audio e
gli effetti temporali sulla sua rotazione!), figuriamoci quali problemi
innescherà con un secondo fronte sonoro (suoi propri e di conflitto con il FA)?.
In secundis, la nostra auto è un gozzoviglio di superfici differenti (vetri,
moquette, plastica, legno etc.): questa eterogeneità di materiali produrrà,
quindi, un diversa attenuazione delle frequenza riflesse
Il mio consiglio, pertanto è uno solo: LASCIATE PERDERE!
Fronte posteriore d'ambienza
La corretta riproduzione musicale in auto non passa per eventuali altoparlanti
posteriori o lo fa solo a condizioni molto particolari. Queste ultime si
riducono, a ben vedere, ad una sola: la necessità di simulare l'ambienza tipica
di una sala da concerto, di un teatro etc. Allo scopo si ricorre ad altoparlanti
largabanda che sopperiscono alla scarsa e atipica riflessione dell'abitacolo di
un auto.
Detti altoparlanti richiedono operazioni complesse di taratura (li troverete
nelle realizzazioni più esclusive), percui se vogliamo dedicarci da soli a
questo splendido hobby, lasciamo ai soliti guru la realizzazione di queste
raffinatezze, o preoccupiamocene solo quando saremo finalisti del circuito IASCA!!!
Buon car stereo a tutti !
Lorenzo