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Come funzionano gli speakers: comprensione della riproduzione audio [Infografica]

Come funzionano gli speakers: comprensione della riproduzione audio [Infografica]

La base di ogni studio è spiegata dagli esperti di ORA.

Guardati intorno nel tuo studio.

È probabile che ci sia un pezzo di equipaggiamento che ogni altro studio possiede. Potresti pensare ad un laptop, o forse a un controller MIDI, o forse ad una certa DAW.

Ma la risposta è più semplice. Sono in giro da sempre. Molto prima che potessimo aprire immediatamente una clip audio e registrare qualsiasi cosa in pochi secondi. In effetti, spesso li diamo per scontati…

È il fido altoparlante.

Sono la componente più vitale di qualsiasi studio e nemici dei vicini di tutto il mondo.

Che si tratti di cuffie o monitor, ad un certo punto tutti ne abbiamo bisogno per creare e ascoltare musica. Eppure, nonostante la loro utilità universale, il modo in cui funzionano gli speakers non è un argomento ampiamente conosciuto.

Quindi, per far luce su come funzionano gli altoparlanti, abbiamo parlato con ORA Sound. Sono un team di Montreal (proprio come LANDR!) all’avanguardia per quanto riguarda la tecnologia di riproduzione del suono (chi meglio per insegnarci tutto sugli altoparlanti, giusto?).

Il loro approccio innovativo alla riproduzione del suono e alla tecnologia degli speakers sta ridefinendo tutto ciò che sai o che stai per imparare su di loro… Ma arriveremo al futuro delle casse in un minuto.

Scopriamo come funzionano speakers e cuffie una volta per tutte. Quindi la prossima volta che il tuo nuovo master ti colpisce, saprai come, dove, quando e perché.

Come funziona il suono in relazione alle casse?

Il suono si muove nelle onde di pressione.  Quando le particelle d’aria vengono compresse e rarefatte abbastanza velocemente, lo sentiamo come un suono.

Più velocemente cambia la pressione dell’aria, maggiore è la “frequenza” del suono che sentiamo.

Il suono si muove nelle onde di pressione. Quando le particelle d’aria vengono compresse e rarefatte abbastanza velocemente, lo sentiamo come un suono.

Quando un altoparlante si muove avanti e indietro, spinge sulle particelle d’aria che cambiano la pressione dell’aria e creano onde sonore.

Quali sono le parti di una cassa?

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Le parti di uno speaker sono:

  • Il cono ed il cappuccio antipolvere (le parti che muovono l’aria e producono suono)
  • Il ragno e il surround (chiamati anche sospensioni, queste sono le parti che mantengono il cono in posizione consentendo comunque di muoversi)
  • Il magnete e la bobina (le parti che interagiscono per convertire l’energia elettrica in movimento)
  • Il cesto
  • Il polo e la piastra superiore
  • E infine il telaio che monta tutto insieme

Come funzionano gli altoparlanti?

Gli altoparlanti funzionano convertendo l’energia elettrica in energia meccanica (movimento). L’energia meccanica comprime l’aria e converte il movimento in energia sonora o livello di pressione sonora (SPL).


Quando una corrente elettrica viene inviata attraverso una bobina di filo, induce un campo magnetico.

Negli altoparlanti, una corrente viene inviata attraverso la bobina che produce un campo elettrico che interagisce con il campo magnetico del magnete permanente collegato all’altoparlante.

Come le cariche si respingono e si attraggono cariche diverse. Quando un segnale audio viene inviato attraverso la bobina vocale e la forma d’onda musicale si muove su e giù, la bobina vocale viene attratta e respinta dal magnete permanente.

Questo permette al cono a cui è collegata la bobina di muoversi avanti e indietro. Il movimento avanti e indietro crea onde di pressione nell’aria che percepiamo come suono.

Cosa separa uno speaker eccezionale da un buon speaker?

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Il test finale di fedeltà per uno speaker è quanto la forma d’onda nell’aria (l’onda di pressione) sia simile al segnale elettronico (la registrazione del suono) che è stato inviato nell’amplificatore.

Se ogni frequenza viene riprodotta accuratamente all’ascoltatore senza aggiungere o rimuovere alcuna informazione, è probabilmente uno speaker eccezionale.

Se ogni frequenza viene riprodotta accuratamente all’ascoltatore senza aggiungere o rimuovere alcuna informazione, è probabilmente uno speaker eccezionale.

Esistono diversi fattori che determinano l’accuratezza dell’esperienza di ascolto includendo la risposta in frequenza, la quantità di distorsione, e la direzionalità (dispersione) del diffusore.

Che cosa è la risposta in frequenza e perché è così importante?

La risposta in frequenza è la potenza dell’uscita di un altoparlante a frequenze diverse.

Un test tipico per la risposta in frequenza invia uno sweep di frequenze dai bassi ai medi e fino alla gamma degli acuti per vedere se il suono dallo speaker è lo stesso in tutte queste aree.

La risposta in frequenza ideale per uno speaker è molto piatta.

La risposta in frequenza ideale per uno speaker è molto piatta. Ciò significa che l’altoparlante dovrebbe avere lo stesso livello (volume) a bassa frequenza di quello che è nei medi o negli alti.

L’obiettivo di una risposta in frequenza piatta è garantire che le persone che ascoltano la tua musica la vivano nel modo desiderato. Se la tua traccia è ben masterizzata e suona bene su speakers con una risposta piatta, puoi essere sicuro che suonerà al meglio su qualsiasi sistema di riproduzione.

Speakers piatti contro tutto il resto

Molti speakers non sono piatti. Alcuni non hanno abbastanza alte o abbastanza basse, o hanno picchi o cali nella loro risposta in frequenza in cui determinati intervalli di frequenza sono enfatizzati, nascosti o mascherati.

Se ciò accade, alcuni strumenti potrebbero essere più rumorosi o più morbidi di quanto tu pensassi che fossero ed il mix su cui hai lavorato così duramente non verrà rappresentato correttamente.

Per le alte frequenze, gli altoparlanti devono muoversi molto rapidamente. Per le basse frequenze, gli speakers devono spingere molta aria. Questo è il motivo per cui i tweeter (driver ad alta frequenza) sono in genere piccole cupole e i woofer (driver a bassa frequenza) sono generalmente coni di grandi dimensioni.

Sentiamo 10 ottave (20Hz-20kHz) che è una gamma molto ampia (per confronto, possiamo vedere solo meno di un’ottava di luce).

Sentiamo 10 ottave (20Hz-20kHz) che è una gamma molto ampia (per confronto, possiamo vedere solo meno di un’ottava di luce).

È molto chiedere ad uno speaker di riprodurre accuratamente una gamma così ampia e spesso ci vogliono 2 driver (woofer + tweeter), 3 (woofer + mid range + tweeter), 4 (sub + woofer + mid range + tweeter) per produrre questa vasta gamma bene.

Como possono migliorare gli speakers? Quali sono i loro punti deboli?

Molti speakers che utilizziamo hanno risposte in frequenza limitate. Ad esempio: prova a sentire la tua cassa di batteria sugli speakers interni del tuo laptop! Non senti nulla giusto?

La maggior parte degli speakers ha anche una potenza di uscita con più bassi. Hai mai provato ad usare il telefono per riprodurre musica ad una festa? Non ne è uscito un festone, ne sono sicuro.

Hai mai provato ad usare il telefono per riprodurre musica ad una festa? Non ne è uscito un festone, ne sono sicuro.

Molti altoparlanti producono anche distorsioni, nel senso che aggiungono frequenze alla musica che non erano presenti nella registrazione originale.

Mentre ci sono momenti in cui la distorsione può suonare bene (pensa a valvole ed Eddie Van Halen), la distorsione dei diffusori spesso suona male a meno che non sia stata messa lì per scelta.

… E dopo aver trascorso il tempo a registrare e mixare una canzone, non vuoi che le persone ascoltino nella tua musica cose che all’inizio non c’erano.

Gli speakers più grandi sono, in media, meglio sono in termini di risposta in frequenza e distorsione, ma un grande passo avanti sarebbe la capacità di produrre un suono migliore e più accurato da altoparlanti più piccoli.

Il futuro degli speakers: che cos’è il grafene e perché migliora le prestazioni degli altoparlanti?

Il grafene è un nuovo materiale interessante, scoperto per la prima volta nel 2004. Migliora notevolmente le prestazioni degli altoparlanti.

Il grafene è il materiale più forte e più leggero esistente. Perché è leggero, può muoversi molto rapidamente, rendendolo perfetto per le alte frequenze.

Qui a ORA abbiamo sviluppato il nostro materiale a base di ossido di grafene chiamato GrapheneQ, creato appositamente per le applicazioni audio.

La sua forza significa che non si deforma o distorce mentre si muove avanti e indietro, fornendo un suono ad alta fedeltà dagli speakers che può essere più piccolo ed efficiente.

Gli speakers tradizionali sono in realtà meno efficienti delle lampadine ad incandescenza, che sono praticamente fuorilegge a questo punto!

Gli altoparlanti tradizionali sono in realtà una delle tecnologie meno efficienti che usiamo ancora oggi. Meno dell’1% della potenza che entra in uno speaker viene convertito in suono.

Gran parte dell’energia viene convertita in calore. Gli speakers tradizionali sono in realtà meno efficienti delle lampadine ad incandescenza, che sono praticamente fuorilegge a questo punto!

Poiché il grafene è così leggero (ha solo un atomo di spessore!) ci vuole molta meno energia per muoversi avanti e indietro.

Quindi, se hai acquistato cuffie o speakers wireless oggi sul mercato e hai sostituito la sua membrana con il nostro materiale GrapheneQ, vedresti immediatamente un aumento della durata della batteria del 70%.

I nuovi materiali e le loro applicazioni sono il futuro della tecnologia degli speakers. Risolveranno i problemi di efficienza e suono che i suddetti speakers hanno sopportato per decenni.

Vai a supportare ORA Sound e dai un’occhiata alle cuffie ORA GQ sulla loro pagina Kickstarter.. Visita il sito Web ORA per conoscere tutto su GrapheneQ e la storia di ORA Sound. Un ringraziamento speciale a Ari Pinkas e Robert-Eric Gaskell per aver condiviso le loro conoscenze.

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Nicola Donà

Cantautore / Musicista / Produttore / Compositore / DJ. Nato e cresciuto in Italia. Risiede a New York. nicolaonda.com

@Nicola Donà

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