Conceptos básicos del sonido y cómo funciona

Entender cómo recrear música en nuestros vehículos es una ciencia complicada. Equilibrar tamaños y ubicaciones de altavoces con el objetivo de recrear lo que el ingeniero de grabación escuchó en el estudio de masterización, o al menos hacer tu sistema 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 ayudarte a entender la terminología usada en la industria del audio automotriz y por qué un diseño de sistema equilibrado con el equipo adecuado es crucial para crear una experiencia de escucha agradable y realista.

¿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.

Como 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 cada uno de nuestros oídos oye. Por ejemplo, un sonido creado directamente frente a ti llegará a ambos oídos simultáneamente y con respuesta de frecuencia igual. Un sonido creado directamente a nuestra derecha llegará a nuestro oído derecho antes que al izquierdo. La amplitud del sonido será ligeramente mayor en el 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 oímos para desarrollar un sentido de dónde viene el sonido.

Recreando sonido y música

De manera muy similar a como las señales de nuestros nervios auditivos envían mensajes eléctricos a nuestro cerebro, las ondas sonoras (o vibraciones) pueden mover un diafragma de micrófono para crear una señal eléctrica que un dispositivo de grabación puede almacenar para reproducción posterior. La imagen de abajo es una representación eléctrica de alguien diciendo la palabra hola.

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

El gráfico de abajo muestra el contenido de frecuencia promedio de la persona diciendo hola.

Cuando un intérprete está cantando o alguien está tocando 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 contenido de frecuencia similar. Las siguientes grabaciones muestran la mayoría de energía a 261 y 522 Hz. Aquí está la nota Do central en el piano y aquí está la nota en la guitarra. Puedes ver que el contenido armónico promedio de cada uno es bastante diferente.

Si nos centramos solo en los tonos principales de 261 y 522 Hz con un filtro pasa-banda pronunciado ajustado a 120 y 650 Hz, los dos instrumentos empiezan a sonar muy similares.

Sonido de piano filtrado
Sonido de guitarra filtrado

Como puedes oír, 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 coche

Entonces, ¿por qué nos detenemos tanto en el hecho de que el sonido de diferentes instrumentos e intérpretes se basa fuertemente en el contenido armónico de frecuencia? Cuando llega el momento de diseñar un sistema de audio para tu coche, camión, barco o motocicleta, es importante que el sistema rinda de manera uniforme en todo el espectro de audio para que tu música suene realista.

Para lograr este objetivo, necesitas al menos un sistema de altavoces de dos vías. Como ningún altavoz individual puede reproducir todo el espectro de audio (desde graves profundos hasta los agudos más altos) con buena eficiencia y dispersión, dedicamos drivers de diferentes tamaños a diferentes rangos de frecuencia. En los sistemas más simples, tendrías woofers (no confundir con subwoofers) que reproducen frecuencias por debajo de unos 3.000 Hz. Para el extremo superior, necesitarás tweeters para cubrir frecuencias por encima de 3.000 Hz.

Para un rendimiento aún mejor, puedes querer añadir un subwoofer al sistema para aliviar al woofer de la tarea de reproducir esas frecuencias por debajo de unos 80 Hz y dedicarlas a un altavoz más grande que es más eficiente en ese rango. También se necesita mucha energía para reproducir información de graves, así que querrás un amplificador moderadamente potente disponible para impulsar ese subwoofer. Si tienes 25 vatios de potencia disponibles para impulsar tus altavoces izquierdo y derecho, 250 vatios sería un buen punto de partida para tu subwoofer.

Creando un sistema de audio móvil increíble

El último paso para crear un sistema estéreo de coche que suene bien es asegurar que la colocación de cada uno de los altavoces en el vehículo permita una respuesta de frecuencia igual y equilibrada desde ambos lados del coche. Esto es crucial para crear una experiencia de escucha realista. Dicho esto, la mayoría de nosotros empezamos con un juego de altavoces coaxiales o de componentes en las ubicaciones de puerta de fábrica. Esto pone nuestra posición de escucha bastante fuera de eje al driver izquierdo comparado con el derecho. Para la mayoría de la gente, el sonido no está mal y pueden vivir con las diferencias menores, especialmente si los tweeters están inclinados hacia arriba y hacia atrás para entregar una respuesta de alta frecuencia similar.

Si quieres un entorno de escucha verdaderamente agradable y realista, considera añadir un procesador digital de señal que permita a tu instalador afinar la salida de los altavoces izquierdo y derecho en todas las frecuencias para que suenen igual. Si tu instalador sabe cómo espolvorear la cantidad correcta de retardo de tiempo para que la salida del altavoz derecho llegue a tus oídos al mismo tiempo que la izquierda, bueno, las probabilidades son que disfrutarás de una impresionante escena sonora en el vehículo. Tu música se extenderá uniformemente de izquierda a derecha, y con las grabaciones adecuadas, podrás distinguir cada instrumento o intérprete y su ubicación relativa entre sí a través de esta escena sonora.

¡Experimenta audio increíble en tu coche hoy!

Ahora que tienes una comprensión básica de cómo funciona el sonido, es hora de actualizar tu sistema de audio para coche. Pasa por tu minorista local de mejoras móviles y pregunta sobre un subwoofer, un amplificador con DSP y nuevos altavoces. La diferencia que oirás con cada una de estas actualizaciones te volará la mente y pondrá una sonrisa en tu cara.