Les bases du son et son fonctionnement

Comprendre comment recréer de la musique dans nos véhicules est une science compliquée. Équilibrer les tailles et les emplacements des haut-parleurs dans le but de recréer ce que l'ingénieur du son a entendu dans le studio de mastering ou, à tout le moins, de rendre votre système agréable n'est pas toujours facile. Nous voulons jeter un coup d'œil à la physique derrière le son et expliquer quelques principes fondamentaux du fonctionnement du son pour vous aider à comprendre la terminologie utilisée dans l'industrie audio automobile et pourquoi une conception de système équilibrée avec l'équipement approprié est cruciale pour créer un son agréable et réaliste. expérience d'écoute.

Qu'est-ce que le son et comment ça marche ?

Au niveau le plus fondamental, les sons sont des vibrations qui se propagent dans l'air et d'autres médiums. Ces vibrations sont détectées par nos oreilles, qui à leur tour les convertissent en signaux électriques infimes que notre cerveau interprète.

Parce que nous avons deux oreilles, notre cerveau peut déterminer l'emplacement d'une source sonore en analysant l'heure d'arrivée et le contenu fréquentiel de ce que chacune de nos oreilles entend. Par exemple, un son créé directement devant vous arrivera aux deux oreilles simultanément et avec une réponse en fréquence égale. Un son créé directement à notre droite arrivera à notre oreille droite avant notre gauche. L'amplitude du son sera légèrement plus élevée à droite qu'à gauche. De plus, le contenu haute fréquence du son qui arrive à notre oreille gauche sera différent. Nous apprenons en grandissant à corréler différents repères visuels avec ce que nous entendons pour développer une idée de l'origine du son.

Recréer du son et de la musique

Tout comme la façon dont les signaux de nos nerfs auditifs envoient des messages électriques à notre cerveau, les ondes sonores (ou vibrations) peuvent déplacer un diaphragme de microphone pour créer un signal électrique qu'un appareil d'enregistrement peut stocker pour une lecture à un autre moment. L'image ci-dessous est une représentation électrique de quelqu'un disant le mot bonjour. Vous pouvez écouter le fichier audio original en cliquant ici.

L'image nous montre un graphique de la tension en fonction du temps, avec la tension sur l'échelle verticale et le temps sur l'horizontale. L'amplitude (niveau) du signal détermine son intensité (ou intensité). La vitesse à laquelle le signal change détermine la fréquence. Comprendre les interactions des fréquences simultanées est fondamental pour comprendre pourquoi des sources sonores similaires produisent des sons différents.

Le graphique ci-dessous montre le contenu fréquentiel moyen de la personne qui dit bonjour. Vous pouvez écouter le fichier audio en cliquant ici

Lorsqu'un interprète chante ou que quelqu'un joue d'un instrument, le son de cet instrument est déterminé par son contenu harmonique. Par exemple, un do moyen sur un piano et un do moyen sur une guitare sont basés sur un contenu fréquentiel similaire. Les enregistrements suivants montrent la majorité de l'énergie à 261 et 522 Hz. Voici la note Middle C au piano et voici la note à la guitare. Vous pouvez voir que le contenu harmonique moyen de chacun est assez différent.

Si nous nous concentrons uniquement sur les tonalités principales 261 et 522 avec un filtre passe-bande raide réglé sur 120 et 650 Hz, les deux instruments commencent à sonner de manière très similaire.

Son de piano filtré

Son de guitare filtré

Comme vous pouvez l'entendre, le "son" d'un instrument dépend fortement de son contenu harmonique et de l'équilibre relatif (amplitude) de cette information.

Réponse en fréquence du système stéréo de voiture

Alors, pourquoi insistons-nous autant sur le fait que le son de différents instruments et interprètes est fortement basé sur le contenu de fréquence harmonique ? Lorsque vient le temps de concevoir un système audio pour votre voiture, camion, bateau ou moto, il est important que le système fonctionne uniformément sur tout le spectre audio afin que votre musique soit réaliste.

Pour atteindre cet objectif, vous avez besoin d'au moins un système de haut-parleurs à deux voies. Parce qu'aucun haut-parleur ne peut reproduire l'intégralité du spectre audio (des basses profondes aux aigus les plus élevés) avec une bonne efficacité et une bonne dispersion, nous dédions des haut-parleurs de différentes tailles à différentes gammes de fréquences. Dans le système le plus simple, vous auriez des woofers (à ne pas confondre avec des subwoofers) qui jouent des fréquences inférieures à environ 3 000 Hz. Pour le haut de gamme, vous aurez besoin de tweeters pour couvrir les fréquences supérieures à 3 000 Hz.

Pour des performances encore meilleures, vous pouvez ajouter un subwoofer au système pour soulager le woofer de la tâche de reproduire ces fréquences inférieures à environ 80 Hz et les dédier à un haut-parleur plus grand qui est plus efficace dans cette plage. Il faut également beaucoup d'énergie pour reproduire les informations sur les basses, vous aurez donc besoin d'un amplificateur modérément puissant disponible pour piloter ce subwoofer. Si vous disposez de 25 watts de puissance pour piloter vos haut-parleurs gauche et droit, 250 watts seraient un bon point de départ pour votre subwoofer.

Créer un incroyable système audio mobile

La dernière étape dans la création d'un système stéréo de voiture qui sonne bien est de s'assurer que le placement de chacun des haut-parleurs dans le véhicule permet une réponse en fréquence égale et équilibrée des deux côtés de la voiture. Ceci est crucial pour créer une expérience d'écoute réaliste. Cela dit, la plupart d'entre nous commencent avec un ensemble de haut-parleurs coaxiaux ou composants dans les emplacements de porte d'origine. Cela place notre position d'écoute assez loin de l'axe du conducteur de gauche par rapport à la droite. Pour la plupart des gens, le son n'est pas trop mauvais et ils peuvent vivre avec les différences mineures, surtout si les tweeters sont inclinés vers le haut et vers l'arrière pour fournir une réponse haute fréquence similaire.

Si vous voulez un environnement d'écoute vraiment agréable et réaliste, pensez à ajouter un processeur de signal numérique qui permet à votre installateur d'affiner la sortie des enceintes gauche et droite à toutes les fréquences afin qu'elles sonnent de la même manière. Si votre installateur sait saupoudrer le bon délai pour que la sortie du haut-parleur droit arrive à vos oreilles en même temps que le gauche, eh bien, il y a de fortes chances que vous profitiez d'une scène sonore impressionnante dans le véhicule. Votre musique sera répartie uniformément de gauche à droite, et avec les bons enregistrements, vous pourrez choisir chaque instrument ou interprète et leur emplacement relatif les uns par rapport aux autres sur cette scène sonore.

Découvrez un son incroyable dans votre voiture dès aujourd'hui !

Maintenant que vous avez une compréhension de base du fonctionnement du son, il est temps de mettre à niveau votre système audio de voiture. Passez chez votre revendeur local d'accessoires mobiles et renseignez-vous sur un subwoofer, un amplificateur équipé de DSP et de nouveaux haut-parleurs. La différence que vous entendrez avec chacune de ces améliorations vous épatera et vous fera sourire.