Intro : In domeniul car-audio, printre pasionati, exista 2 directii predominante si o a treia aparuta mai recent, ce dicteaza modul de alcatuire a sistemului. Cele 3 ar fi SQ (sound quality), SPL (sound pressure level) si SQL (sound quality level).

In discutia ce urmeaza, voi trata partea de Sound Quality. Daca in concursurile de SPL modalitatile de apreciere ale unui sistem sunt cat se poate de obiective, constand in masurarea presiunii sonore (db) cu un aparat special, domeniul SQ este putin mai abstract, iar aici intervine destul de mult subiectivitatea, intrucat aprecierea sistemului nu se poate face decat la ureche. Tinand seama de faptul ca si aceeasi persoana, oricat de bine antrenata ar fi, poate avea perceptii diferite de la un moment la altul al zilei ( dupa ce ai mancat sau ai tras un pui de somn aceeasi masina va suna diferit !!! ), va puteti da seama cam ce diferente de opinie pot aparea daca doua persoane diferite ar audia aceeasi masina. Cu toate aceste variatii ale perceptiei, media aritmetica a perceptiilor va fi aproape intotdeauna favorabila unei masini care suna mai bine. Spre deosebire de SPL, orice pasionat de SQ va face masina sa sune bine, in primul rand pentru el si mai apoi va cauta in concursuri opinia unor oameni cu mare experienta. Felul in care percepem muzica este foarte diferit de la o persoana la alta, dar totusi, numai cei ce reusesc sa inteleaga mesajul unui pasaj sonor vor ajunge departe, iar pentru asta e nevoie de mult exercitiu si putere de concentrare.

Pentru o corecta intelegere a punctului de plecare, vom enumera tipurile de difuzoare/sisteme si vom defini modalitatile folosite de creierul uman pentru localizarea surselor sonore !

Presupuneri de baza : In cele ce vor urma se va presupune ca sistemul va avea toate componentele in fata (exceptie putand face numai subwooferul) ! Un sistem de mare fidelitate nu se poate concepe decat cu difuzoarele in fata pozitiei de ascultare din motive evidente de localizare a scenei sonore !

– difuzorul de frecvente inalte (tweeter) poate fi de mai multe feluri, cele mai uzuale fiind : dome/cu calota, ribbon sau horn
– difuzorul de frecvente medii poate fi in mod uzual de tip dome sau con
– difuzorul de frecvente joase (mid-bass) este aproape intotdeauna con
– difuzorul de sub-joase (subwoofer) este aproape intotdeauna con

Dupa cum se poate observa pe masura ce se urca in frecventa este preferat difuzorul cu dome culminand cu ribbonul la frecvente foarte inalte datorita raspunsului foarte rapid al acestui tip de difuzor. pe masura ce se coboara in frecventa este preferat difuzorul cu con datorita unei excursii disponibile mai bune.

Tipuri de sisteme de difuzoare uzuale :

– sistem pe 2 cai alcatuit din tweeter si mid-bass cu un punct de taiere al filtrului pasiv ce se invarte in jurul valorii de 2500Hz
– sistem pe 3 cai alcatuit din tweeter, medie si mid-bass cu puncte de taiere aproximative 300-700Hz si respectiv 2500-7000Hz
– sistem pe 4 sau mai multe cai in care putem intalni 2 perechi de mid-basi sau 2 de tweetere

Atentie : A nu se confunda nr. de cai ale sistemului de difuzoare cu nr. de canale de amplificare ale amplificatorului. In cazul filtrarii active, nr. de canale de amplificare poate fi egal cu cel al difuzoarelor !

Tipuri de filtre uzuale :

– filtre pasive ce vin in toate cazurile sub forma unor cutiute odata cu difuzoarele cumparate, cu conditia ca ele sa fie pe 2 sau 3 cai ( nu coaxiale)
– filtrele active ce se intalnesc pe amplificatoare sau in unitatile de redare (cd-playere), fiind cu atat mai evoluate cu cat respectivele componente sunt mai sus in gama. Varfurile de gama absolute de la marii producatori de unitati de redare au filtrare si aliniere temporala pe 4 cai la care se adauga subwooferul.

Modalitati folosite de creierul uman pentru localizarea a surselor sonore :

Totul porneste de la faptul ca omul are 2 urechi, pe care le foloseste ca receptori , urmand ca vibratia timpanului fiecareia dintre ele sa fie interpretata in mod diferit de catre creier. Intrucat linia ce uneste cele 2 urechi este una orizontala, omul reuseste mult mai bine sa separe instrumentele in plan orizontal decat in plan vertical. Modalitatile principale de localizare a sursei sunt ILD (interaural level difference) si ITD (interaural time difference). ILD predomina in zona frecventelor inalte iar ITD in zona joaselor. Separarea intre ele se face in jurul frecventei a carei lungime de unda este egala cu distanta dintre cele 2 urechi. Considerand ca distanta dintre urechi in linie dreapta este de 22-25cm, se poate concluziona ca pentru frecvente mai mari de aproximativ 1500Hz, unde apare notiunea de umbra a capului ( una dintre urechi se afla in umbra relativ la sursa de sunet ( ex : difuzorul din partea dreapta cu urechea din partea stanga)) conteaza mai mult ILD, iar sub aceasta valoare predomina ITD. Printre modalitatile de localizare a surselor se afla si vibratiile ( in car-audio acestea sunt negative suprapunandu-si raspunsul peste cel al pasajului muzical si deformand pereceptia generala a scenei ). Cel mai des acest lucru poate fi simtit la panourile de usi, acolo unde de multe ori atentia iti este distrasa din centrul parbrizului inspre portiera !

Notiuni uzuale folosite in evaluarea unui sistem :

– Liniaritate (poate fi masurata cu RTA – Real time analyzer) sau apreciata corect de catre cei foarte experimentati. Liniaritatea asa cum este masurata de RTA (intensitate egala pe toata gama de frecvente) nu este aceeasi cu a urechii umane care are predispozitii pentru anumite frecvente, astfel incat trebuie cautata pe RTA obtinerea curbei “negativ” a urechii umane. Liniaritatea este influentata de diferentele de nivel sonor dintre difuzoare, punctele si pantele de filtrare, reflexiile si vibratiile mediului in care se face acustica…
– Balanta spectrala reprezinta imbinarea cat mai omogena a difuzoarelor intre ele pentru obtinerea acelui sunet fluent care-ti da fiori pe sirea spinarii. Este influentata cel mai mult de liniaritate si de punctele si pantele de taiere ale filtrelor.
– Dinamica(tranzientii) reprezinta capacitatea sistemului de areproduce un sunet cat mai precis, respectiv de a se pune in miscare odata cu impulsul si de a se opri imediat ce acesta a incetat. Un difuzor poate urmari foarte bine impulsurile atunci cand este controlat de un amplificator de calitate. Dinamica este compusa din “attack si decay”. In general prima parte este intotdeauna fidela semnalului initial dar cea de-a doua care presupune oprirea din miscare a difuzorului are intotdeauna o mica intarziere fata de finalul semnalului. Acest lucru este perceput ca un sunet moale, fara impact. Dinamica este controlata in general de parametrul “damping factor” al amplificatorului (nu de putere, desi in general un amplificator mai puternic are si damping factor mai bun) si de in cinta difuzorului.
– Focus este una din componentele scenei care se bazeaza exclusiv pe modalitatile de localizare a sunetului descrise mai sus. Cu cat focus-ul este mai bun, vocea unui solist va fi cat pumnul si nu cat tot parbrizul, astfel ea putand fi localizata mai usor si devenind mult mai realista. Focusul corect este foarte usor de sesizat chiar si de catre ascultatorul obisnuit intrucat il intalnim peste tot in viata de zi cu zi. puteti localiza foarte usor o persoana care vorbeste langa voi intrucat susrsa (gura) poate fi considerata punctiforma relativ la distanta dintre ea si urechea voastra si este unica. In cazul difuzoarelor, acestea fiind mai multe si pozitionate diferit in spatiu, focusul se obtine pe cale electronica prin alinierea temporala a difuzoarelor.
– Localizarea in plan orizontal se realizeaza tot pe baza alinierii temporale si reprezinta recreerea cat mai fidela ascenei pe care au fost inregistrate instrumentele. O scena perfecta este foarte greu de obtinut si se intinde de obicei intre cele 2 difuzoare. Numai sistemele exceptionale impreuna cu o inregistrare senzationala reusesc sa pacaleasca urechea in a crede ca sunetul depaseste limitele fizice ale masinii
– Localizarea in plan vertical este foarte dificil de realizat si se realizeaza de obicei numai prin reglarea scaunului ascultatorului pe verticala pentru ca urechea sa ajunga in acelasi plan orizontal cu scena
– Localizarea in profunzime este si ea destul de dificila si depinde din nou categoric de calitatea componentelor folosite in sistem. Numai un sistem care intervine cat mai putin asupra semnalului initial (perfectiunea fiind interventie 0 asupra semnalului in studioul de inregistrari si mai apoi in lantul de redare) poate da acea transparenta sunetului care sa te faca sa realizezi ca bateristul se afla in spatele vocalistului. Sistemele car-audio uzuale comprima toate instrumentele de pe scena pe o singura linie orizontala disparand astfel notiunea de profunzime a scenei.
– Ambianta reprezinta realismul pasajului reprodus si este cu atat mai greu de realizat cu cat sistemul contine mai multe componente digitale.

Instrumentele principale pentru obtinerea unor valori cat mai bune a parametrilor mai sus descrisi :

– Time alignment sau alinierea temporala ce se intalneste in diferite forme pe unitatile de redare si consta in intarzierea separata pe stanga/dreapta sau pe fiecare difuzor in parte la unitatile foarte avansate
– Filtre HPF(high pass filter) si LPF(low pass filter) fac separarea intre difuzoare cu o anumita panta care poate fi de ordin 1,2,3…Oridin 1 este 6db/oct si apoi merg din 6 in 6. Cu cat panta este de ordin mai mare cu atat este mai abrupta. O panta de 6db/oct inseamna ca la o octava mai jos(HPF)/sus(LPF) se produce o atenuare de 6db fata de punctul in care a fost aplicat. O octava reprezinta dublul sau jumatatea frecventei de referinta. Octava nu are o valoare fixa in hertzi ci este doar un reper ! EX : daca aplicam un LPF la 50Hz cu 12db/oct, inseamna ca la 100Hz vom avea o intensitate sonora cu 12db mai mica decat la 50Hz !
– Egalizatorul grafic este des utilizat desi multi audiofili il contesta. in car-audio este totusi aproape indispensabil avand in vedere mediul mult mai dificil in care se manifesta sistemul. Daca se recurge la el este indicat totusi sa se faca moderat pentru a tine sub control diferite artificii digitale ce incep sa se manifeste ! Asupra unei anumite benzi din spectru se poate interveni prin Eq cu o valoare in DB si cu o curba Q in db/oct. Cu cat valoarea Q este mai mare interventia se face predominant in banda unde a fost aplicata modificarea intensitatii si cu cat Q este mai mic, modificarea intensitatii afecteaza mai mult si mai departe benzile din jur !

Pozitionarea difuzoarelor pe care o vom descrie in detaliu in cele ce urmeaza:

Dupa descrierea modalitatilor de localizare a sunetului, cred ca a devenit evident de ce difuzoarele trebuie pozitionate pe cat posibil in fata ascultatorului, singurul care poate face exceptie fiind subwooferul a carui localizare este foarte dificila datorita lunimilor de unda foarte mari ( de ordinul metrilor) a frecventelor reproduse de acesta. Totusi, pentru un ascultator pretentios, mici defazaje ale subwooferului il fac si pe acesta localizabil unei urechi bine antrenate. obtinerea unei bune faza a subwooferului atunci cand este pozitionat in portbagaj este dificila datorita faptului ca unda directa nu predomina, ea fiind insotita de unde reflectate ce ajung cu intarziere la ureche fata de unda principala dar avand aceeasi intensitate. Acest lucru ne va face sa percepem joasele ca o molfaiala continua si fara definitie !

Pozitionarea difuzoarelor. Situatia optima este – paradoxal – cea a tipului de difuzor coaxial, cel mai ieftin de pe piata. Din pacate insasi prin constructie acest difuzor nu poate avea niste caracteristici timbrale stralucite. Difuzoarele coaxiale au un mare avantaj si anume acela ca emit intregul spectru sonor dintr-o singura locatie in spatiu, tweeterul fiind pe acelasi ax cu difuzorul de bas. In cazul difuzoarelor pe 2 sau 3 cai alinierea se poate face cum am spus mai sus cu time alignment dar si fizic printr-o pozitionare a difuzoarelor cat mai aproape unele de altele si cat mai sus inspre planul urechii. Pozitionarea difuzoarelor este un subiect foarte controversat si exista opinii foarte diferite printre oameni cu mare experienta in domeniu. Din experientele mele personale, situatia cea mai buna pentru redarea corecta a scenei presupune pozitionarea tuturor difuzoarelor pe bord, situatie foarte dificila ce presupune alegerea unei masini cu un bord foarte lung si mult spatiu gol sub panoul bordului. Dupa toate astea mai trebuie si modificari serioase cum ar fi taierea gaurilor in bord si fabricarea incintelor sau modificarea traseelor instalatiei de ventilatie/climatizare. Repet ca ultimul paragraf reprezinta constatarile mele subiective si nu trebuie luate ca adevar absolut.

Contrar a ceea ce se face in Europa, in US exista tendinta de a monta difuzoarele de mid-bass in kick-paneluri la picioare si tweeterele tot acolo. Nu am auzit o astfel de masina, dar imi este greu sa-mi imaginez cum poate un astfel de sistem reproduce scena in fata ascultatorului cand toate difuzoarele sunt la picioare, acest lucru fiind contrar si a ceea ce se intampla in casa unde boxele sunt pozitionate astfel incat tweeterul sa fie in fata la aceeasi altitudine cu urechea. De asemenea ce se intampla atunci cand blochezi tweeterul care este foarte directional cu picioarele (daca stau sa ma gandesc, tweeterul va fi blocat aproape in permanenta ). Exceptand situatiile dificile in care este nevoie de taierea bordului sau fabricarea de kick-panel la picioare, se poate face un sistem bun si pozitionand difuzoarele de mid-bas in portiere si tweeterele/mediile pe bord. Incintele ce se formeaza in portiere se numesc infinite baffle si au fost descrise aici. Din pacate, oricat de multa antifonare se va folosi, vibratiile si rezonantele nu vor putea fi scoase in intregime niciodata ci doar reduse. In boxele de casa de zeci si sute de mii de euro, pentru un difuzor de 18cm se folosesc panouri de 5cm grosime din lemn masiv, in conditiile in care subwooferele de masina de 30cm au panouri de 2cm ! Intrucat tweeterele sunt foarte directive (acest lucru depinde si de dispersia tweeterului), pozitionarea lor trebuie facuta astfel incat axul tweeteruli sa nu pice fix pe ureche (on-axis) ci sa faca 5-45 grade cu urechea (in functie de tweeter). Nu exista solutie universala ci ea trebuie cautata in functie de difuzor, masina, amplificator…

Ma voi opri deocamdata aici si va urez succes in obtinerea sunetului dorit.