Come funzionano i diffusori direzionali?

Pensiamo che gli altoparlanti direzionali siano piuttosto fighi.

Possono aiutare i pendolari a stare al sicuro, mantenere la privacy nei luoghi pubblici e promuovere l'igiene nelle aree trafficate. Possono portare un tocco creativo alle mostre nei musei, nelle gallerie d'arte e nei centri conferenze. Possono anche portare nuove esperienze agli acquirenti al dettaglio, rendendo gli showroom più coinvolgenti e redditizi.

Questa magia avviene perché sparano un fascio di suono come un riflettore, trasmettendo in una linea stretta a differenza degli altoparlanti convenzionali che emettono il loro suono dappertutto.

Ma come fanno effettivamente a creare questo suono direzionale di alta qualità? Qual è la scienza e la stregoneria ingegneristica dietro questa innovazione audio? Scopriamolo.

Cosa sono gli altoparlanti direzionali?

Gli altoparlanti direzionali, noti anche come altoparlanti focalizzati o parametrici, sono altoparlanti che emettono il suono in un fascio stretto. Questo li rende ideali per l'uso in aree pubbliche dove le persone devono essere tenute al sicuro (come sulle banchine delle stazioni ferroviarie), in spazi dove si desidera la privacy (come ospedali e cliniche) e in aree dove è necessario riprodurre suoni specifici (come espositori di marketing nei negozi e mostre in musei o gallerie).

Sono diversi dagli altoparlanti convenzionali, che lo trasmettono in una diffusione molto più ampia che può essere ascoltata da ogni direzione.

Quindi come fa l'audio direzionale a limitarsi a un fascio stretto? La risposta sta nel modo in cui le onde sonore viaggiano nell'aria.

Come funzionano i diffusori direzionali?

Gli altoparlanti convenzionali fanno da apripista

Prima di tutto, dobbiamo capire come funzionano gli altoparlanti convenzionali. Per farlo, immaginiamo un semplice altoparlante fatto di un sottile disco di plastica con un grande magnete su un lato. Sull'altro lato del nostro disco c'è un elettromagnete che può essere caricato e scaricato dall'elettricità, che proviene da un sistema audio, un amplificatore o direttamente attraverso il cavo audio (per gli altoparlanti più piccoli come nelle cuffie).

Il disco di plastica si trova tra questi due magneti, in modo che quando l'elettromagnete si carica o si scarica, tira e spinge il disco di plastica.

Il risultato è che il nostro sottile disco di plastica vibra avanti e indietro, spingendo e tirando l'aria davanti a sé mentre si muove.

Questo crea onde sonore che si diffondono in tutte le direzioni dalla posizione dell'altoparlante (nello stesso modo in cui le onde si diffondono in tutte le direzioni quando si lascia cadere un sasso nell'acqua). Più potente è l'altoparlante (e il suo amplificatore), più forte e più lontano viaggiano queste onde sonore.

Gli altoparlanti a suono direzionale restringono il campo d'azione

Gli altoparlanti direzionali funzionano diversamente perché inviano ultrasuoni - onde sonore che hanno una frequenza molto alta, troppo alta per l'orecchio umano.

(Gli ultrasuoni sono comunemente noti per il loro uso nell'imaging medico e nella diagnostica, come la scansione della gravidanza. È anche usato per testare le strutture edilizie per identificare le crepe, e per altri usi senza contatto come i sensori di movimento).

Hai mai notato come, in una discoteca o in un concerto, sia facile capire in che direzione si trovano gli altoparlanti, ma è più difficile identificare da dove vengono i bassi? Questo perché i suoni a bassa frequenza hanno una lunghezza d'onda più lunga, il che significa che diffrangono (si diffondono) più dei suoni a frequenza più alta.

Così in un altoparlante direzionale, la lunghezza d'onda più corta delle onde sonore ad altissima frequenza significa che rimangono in un fascio stretto.

Ma se sono ultrasuoni, come si fa a sentirli?

La modulazione fa la magia

Questi ultrasuoni ad alta frequenza non sono inizialmente sentiti dall'ascoltatore - ma sono importanti.

Il fascio acustico inviato dall'altoparlante contiene diverse onde ultrasoniche. Una di queste è chiamata"onda portante" e si trova ben al di sopra della gamma udibile. L'onda portante è modulata in ampiezza con il contenuto audio che deve essere riprodotto. Possiamo vedere questa operazione come se cambiassimo rapidamente il livello sonoro dell'onda portante per darle la forma del segnale audio. Il segnale risultante non può essere sentito quando viene inviato dall'altoparlante, ma ora trasporta le informazioni sul segnale audio (musica, discorso, ecc.).

Quello che succede dopo è che il raggio ultrasonico viene inviato in modo tale che si deforma durante la sua propagazione attraverso l'aria. Un prodotto di questa deformazione è un'onda a bassa frequenza che acquisisce le stesse proprietà di direttività dell'onda ultrasonica: si genera il fascio audio direzionale. Ora è udibile dall'ascoltatore.

Come ascoltatore, puoi camminare dentro e fuori il raggio e l'effetto è quasi istantaneo. Il suono si affievolisce rapidamente ai bordi del fascio mentre lo si attraversa. Può essere difficile da immaginare - per alcune persone, l'effetto deve essere sentito per essere creduto!

È difficile installare gli altoparlanti direzionali?

Niente affatto!

Nel caso degli altoparlanti direzionali Akoustic Arts, ci sono solo due cose di cui hanno bisogno: l'ingresso audio e una fonte di alimentazione.

Questi semplici requisiti ti danno la libertà di passare più tempo a considerare come userai gli altoparlanti in modo creativo, e come una soluzione audio come questa potrebbe avere un impatto positivo sullo spazio in cui li metti.

Se li stai installando in un museo, per esempio, potresti pensare a dove i tuoi visitatori si fermeranno comodamente per qualche momento ad ascoltare. Hai uno spazio per montarli su una parete, un soffitto o una struttura di supporto? Dai un'occhiata ai nostri casi di studio e alle nostre guide sugli altoparlanti direzionali per altre ispirazioni(vendita al dettaglio, musei, settore pubblico), oppure fai di testa tua - sii creativo quanto vuoi!

Quali sono gli usi degli altoparlanti direzionali?

La tecnologia degli altoparlanti direzionali è in giro da un bel po' di anni, ma originariamente era usata solo nei laboratori dove erano necessarie attrezzature costose per produrre suoni ultrasonici in modo utilizzabile. Alcune agenzie governative hanno usato questa tecnologia per annunci pubblici o per il controllo della folla come parte di un 'LRAD' (dispositivo acustico a lungo raggio), ed è stato anche usato sulle navi per comunicare con altre navi che sono troppo lontane per essere raggiunte da un sistema standard di altoparlanti.

Tuttavia, i progressi nella tecnologia di produzione e nell'elaborazione del segnale digitale significano che non è più costoso o limitato all'uso industriale. Al giorno d'oggi, abbiamo raggiunto un punto in cui è possibile acquistare un altoparlante direzionale compatto che si fonde con il design degli interni e si nota appena.

Altrove sul nostro sito, vedrai casi d'uso che vanno dal marketing dei negozi al dettaglio a musei e gallerie agli spazi pubblici. Nella vendita al dettaglio, per esempio, è possibile utilizzare altoparlanti focalizzati per riprodurre un pezzo specifico di musica ai clienti in una corsia, senza disturbare quelli che navigano nelle vicinanze - aiutando a migliorare l'esperienza del marchio e aumentando le vendite. E nei musei e nelle gallerie, è possibile fornire informazioni su una mostra o un'opera d'arte a una persona in piedi vicino ad essa - ma non a chiunque altro nella stanza, preservando l'atmosfera tranquilla dello spazio.

Gli altoparlanti direzionali sono stati utilizzati anche da locali che offrono esperienze VR. Gli altoparlanti permettono alle persone di sentire suoni che sono totalmente specifici per la loro posizione ed esperienza, mentre non influenzano gli altri visitatori nelle vicinanze - un aiuto enorme quando si sta cercando di immergere qualcuno in una realtà alternativa.

Il modo migliore per utilizzare gli altoparlanti direzionali

Ora che sapete come funzionano gli altoparlanti direzionali, potreste considerare come li userete. Volete riprodurre musica specifica per il luogo? Forse vorresti trasmettere annunci personalizzati ai visitatori, o anche un aiuto audio per una dimostrazione del prodotto.

Il suono udibile prodotto da questi incredibili dispositivi ha una gamma di frequenza piuttosto ampia, e prospererà in molti ambienti. Mentre i suoni a bassa frequenza possono essere contenuti in un raggio stretto, la tecnologia prospera davvero sulle frequenze medie e alte, ed è lì che otterrete la migliore qualità del suono. Questo significa che il discorso e la musica radio-friendly suoneranno benissimo, ma per la musica bassa in stile club non sarà così appropriato.

Se stai pensando di costruire un sistema di suono direzionale ma non sei sicuro da dove iniziare, perché non ti metti in contatto? Saremo felici di consigliarti.