Che cos'è un subwoofer?

Funzione e banda di frequenza

Ogni altoparlante ha una gamma di frequenze che riproduce bene. Al di sopra e al di sotto di essa, l’altoparlante non riesce a riprodurre correttamente il suono. Per gli altoparlanti di piccole dimensioni, i suoni bassi rientrano praticamente nella categoria meno importante. È proprio qui che entra in gioco un subwoofer. Tutto ciò che si trova al di sopra della sua gamma viene poi nuovamente affidato agli altri altoparlanti. Nei sistemi audio per il soggiorno, un subwoofer è spesso un’integrazione utile.

La parte più bassa della gamma di frequenza

Un subwoofer entra in azione quando i suoni vengono percepiti più come un rombo che come un suono vero e proprio. Il suo involucro è notevolmente più grande di quello di un altoparlante comune e anche la membrana ha un diametro maggiore. Il motivo è piuttosto banale: le frequenze basse hanno onde lunghe e necessitano di una grande quantità di aria in movimento per produrre un livello sonoro udibile.

L'estensione verso l'alto di questa gamma dipende dall'apparecchio e dall'impostazione. Il canale degli effetti nei sistemi multicanale funge da riferimento: per esso sono previsti, approssimativamente, da 20 a 120 hertz. Al di sopra di questa frequenza, subentrano gli altri altoparlanti.

I dati di Hertz indicano però solo la gamma in cui opera l'apparecchio, non quanto sia uniforme la sua risposta. Un modello che, in teoria, raggiunge frequenze molto basse può comunque produrre un rombo in una stanza piccola. Al contrario, spesso è sufficiente un involucro compatto, poiché è lo spazio stesso ad amplificare le frequenze basse.

Il livello richiesto per i suoni gravi

L'udito non ha la stessa sensibilità su tutta la gamma di frequenze. Le curve di uguale intensità sonora (secondo la norma ISO 226) mostrano che un suono grave richiede una pressione sonora nettamente superiore rispetto a uno medio affinché entrambi risultino ugualmente intensi. Verso le frequenze molto basse, tale requisito aumenta rapidamente.

Da ciò deriva una conseguenza pratica. Un altoparlante che deve riprodurre le frequenze basse deve fornire molta potenza in quella gamma. Tuttavia, viene alleggerito solo se un crossover gli sottrae effettivamente queste frequenze. Gli altoparlanti più piccoli possono così limitarsi alla gamma che padroneggiano meglio.

Il canale degli effetti nei sistemi multicanale

Nei formati multicanale come il 5.1, la sigla dopo il punto indica il canale aggiuntivo degli effetti, denominato in inglese “Low Frequency Effects Channel”. Questo canale viene trasmesso separatamente dal resto dell’audio ed è volutamente a banda stretta. Per i film e le trasmissioni radiotelevisive, durante la riproduzione è previsto un aumento di livello di 10 decibel rispetto ai canali principali. Buono a sapersi: in alcuni formati musicali la gestione è diversa.

Da ciò vanno distinti termini come “2.1” nei sistemi di altoparlanti. In questo caso, la dicitura indica solitamente solo che a due altoparlanti principali è abbinato un subwoofer. Non si fa riferimento a un canale di effetti separato nel materiale sorgente. Il canale di effetti è un percorso del segnale nel mixaggio audio, mentre il subwoofer è un altoparlante presente nella stanza. Tramite la gestione dei bassi, quest’ultimo riproduce anche le frequenze basse provenienti dai normali canali audio.

Struttura e forme costruttive

Esternamente, un subwoofer ha solitamente un aspetto poco appariscente, spesso simile a un semplice cubo. All’interno, tuttavia, si nasconde tutta una serie di meccanismi che ne determinano le caratteristiche sonore. Tra questi figurano il sistema di azionamento, l’amplificatore, la direzione di emissione e la struttura del cabinet.

Dalla bobina mobile all’aria in movimento

All'interno si trova il woofer, ovvero il vero e proprio trasduttore dotato di una bobina mobile immersa in un campo magnetico. Quando la corrente attraversa la bobina, si genera una forza che fa muovere la bobina avanti e indietro. Ad essa è fissata la membrana, che sposta l'aria generando così onde sonore. Due componenti mantengono la membrana in posizione: il ragnatela di centraggio all'interno e la sospensione sul bordo.

Poiché le basse frequenze richiedono ampie escursioni, queste parti sono realizzate in modo più robusto nel subwoofer rispetto a un tweeter. Nelle schede tecniche degli apparecchi si trovano informazioni quali l’impedenza, la potenza massima e la gamma di frequenza. Questi valori descrivono i “limiti” dell’apparecchio.

Versioni attive e passive

Un subwoofer attivo è dotato di amplificatore integrato e richiede quindi una presa di corrente dedicata. Si collega tramite un cavo di segnale, solitamente a un'uscita apposita dell'amplificatore o della soundbar. Questo tipo di modello è quello più comune e può essere utilizzato senza bisogno di accessori aggiuntivi.

Un subwoofer passivo, invece, contiene solo la membrana e il cabinet. Richiede un amplificatore esterno in grado di fornire potenza sufficiente nella gamma delle basse frequenze. Soluzioni di questo tipo si trovano soprattutto negli impianti più professionali. Per il collegamento a un televisore, invece, hanno un’importanza trascurabile.

Molti dispositivi attualmente in commercio funzionano senza cavi di segnale. La trasmissione avviene quindi tramite un proprio collegamento wireless tra soundbar e subwoofer, più raramente tramite Bluetooth. Il dispositivo necessita comunque di alimentazione, quindi non è mai completamente senza fili. Inoltre, nei set con subwoofer integrato, di solito non è possibile sostituire il subwoofer con un altro modello.

Direzione di irradiazione e opzioni di installazione

Un’altra differenza riguarda la direzione in cui opera il telaio. In un modello “frontfire”, la membrana è rivolta in avanti, verso la stanza, mentre in un modello “downfire” è rivolta verso il basso, in direzione del pavimento. Per una riproduzione ottimale, tuttavia, sono determinanti soprattutto il posizionamento, la distanza dalle pareti e l’interazione con l’ambiente.

Anche il pavimento riveste quindi un’importanza pratica. Un diffusore downfire necessita di spazio sufficiente tra la membrana e il pavimento, motivo per cui un tappeto a pelo lungo può risultare controproducente in questo caso. Lo stesso vale per l’apertura reflex di un diffusore bass-reflex, che non dovrebbe essere ostruita.

Chiuso, bass-reflex e passa-banda

Un involucro chiuso è a tenuta d'aria. L'aria racchiusa funge da molla aggiuntiva per la membrana. Questa struttura richiede una maggiore potenza per ottenere lo stesso livello sonoro, ma presenta una risposta più piatta al di sotto del proprio intervallo operativo.

Un cabinet bass-reflex presenta un'apertura sintonizzata, il cosiddetto tubo o porta. L'aria al suo interno vibra di concerto con la membrana, esaltando una determinata gamma di frequenze e garantendo un livello sonoro più elevato a parità di potenza. Al di sotto della frequenza di sintonizzazione, tuttavia, il livello sonoro cala più rapidamente. Le diverse configurazioni si distinguono quindi soprattutto per l'efficienza, la frequenza di taglio inferiore e il comportamento al di sotto di essa.

Posizionamento e regolazione in soggiorno

Nel caso di un subwoofer, la posizione nella stanza riveste un ruolo più importante rispetto a qualsiasi altro altoparlante. Lo stesso apparecchio può produrre un suono potente in un punto e risultare quasi impercettibile due metri più in là. Il motivo risiede nella fisica delle onde lunghe, che nella stanza d’ascolto si riflettono sulle pareti e sul soffitto.

Modalità di stanza e distribuzione non uniforme dei bassi

I suoni gravi hanno lunghezze d'onda dell'ordine di diversi metri e quindi dell'ordine di grandezza di un soggiorno. Tra le pareti opposte si formano così onde stazionarie, chiamate “modi di stanza”. In alcuni punti le onde si sommano e i bassi diventano più forti, in altri si annullano parzialmente.

Le frequenze basse forniscono informazioni direzionali decisamente meno chiare rispetto a quelle più alte. Un subwoofer con separazione profonda è quindi solitamente più difficile da localizzare come singola sorgente sonora. Ciò offre una maggiore libertà nel posizionamento, di cui si dovrebbe approfittare. Più che la direzione verso cui è rivolto il subwoofer, è determinante la sua posizione.

Come trovare la sede passo dopo passo

Il modo migliore per trovare la posizione giusta è provare diverse soluzioni. Anche piccole variazioni nella posizione possono influire in modo percettibile sull’uniformità della diffusione dei bassi nella stanza.

1. Posizionare temporaneamente il subwoofer nella propria posizione di ascolto.
2. Riprodurre in loop una scena di un film o un brano musicale con bassi costanti.
3. Ascoltare uno dopo l’altro i possibili punti di posizionamento nella stanza, prestando attenzione in ciascun caso alla zona vicino al pavimento, all’incirca all’altezza della futura posizione.
4. Scegliere il punto in cui i bassi risultano uniformi e le singole note non risaltano né si perdono.
5. Posizionare il subwoofer in quel punto e verificare nuovamente il risultato dalla normale posizione di ascolto.

Gli angoli possono aumentare notevolmente il livello dei bassi, ma allo stesso tempo amplificano fortemente le modalità della stanza. Vale quindi la pena provare diverse posizioni, invece di collocare subito l'apparecchio nell'angolo più vicino. Piccoli spostamenti di pochi centimetri, invece, hanno un effetto minimo su lunghezze d'onda dell'ordine di diversi metri.

Frequenza di taglio, fase e livello

Sul retro dei dispositivi attivi sono solitamente presenti tre regolatori. Insieme, determinano il grado di integrazione del subwoofer nel resto del suono.

• La frequenza di taglio, detta anche frequenza limite, determina fino a quale frequenza funziona il subwoofer. Dovrebbe coincidere con il punto in cui la risposta dei diffusori principali inizia a calare. La ripidità della transizione è determinata dal crossover integrato nell’apparecchio.
• Il regolatore di fase sposta temporalmente il segnale. Se è impostato in modo errato, il subwoofer e gli altoparlanti principali si attenuano a vicenda nella zona di transizione.
• Il regolatore di livello determina il volume rispetto al resto. Un uso eccessivo di questa funzione è l'errore più comune durante la configurazione.

Un punto di riferimento è un basso che si nota quando manca, ma che non è percepibile come fonte sonora a sé stante. Se è possibile localizzare chiaramente il subwoofer, oltre al livello è opportuno prestare attenzione anche alla frequenza di taglio. Molti amplificatori dispongono inoltre di una funzione di calibrazione automatica, che fornisce un punto di partenza in alcuni casi molto utile.

Subwoofer e intelligibilità del parlato

Molte persone acquistano un subwoofer perché l'audio della TV non è soddisfacente. In termini di potenza e pienezza, funziona davvero. Chi però desidera ottimizzare soprattutto i dialoghi e le voci, rimarrà deluso. In questo caso, un subwoofer non è d'aiuto.

Intelligibilità del parlato e frequenze

Per una comprensione chiara del parlato sono importanti soprattutto le frequenze medie e alte. È proprio in questa gamma che si trovano molti dei suoni che ci permettono di distinguere le parole. Un subwoofer, invece, opera nella gamma delle basse frequenze e quindi contribuisce solo in misura limitata a rendere i dialoghi più chiari.

Troppi bassi nel suono

Se il subwoofer è regolato a un volume troppo alto, i bassi possono coprire altre parti del mix audio. Ciò si nota soprattutto nei film con molta musica, effetti sonori e rumori gravi. In questi casi, alzare semplicemente il volume di solito non aiuta, perché sia il parlato che i bassi diventano più forti.

Anche il posizionamento ha la sua importanza. Se la stanza amplifica alcune frequenze basse, i bassi possono diventare rapidamente rimbombanti e avere una coda più lunga. In tal caso, vale la pena regolare nuovamente la posizione e, soprattutto, il volume del subwoofer.

Impostazioni consigliate per dialoghi più chiari

Chi desidera soprattutto comprendere meglio il parlato dovrebbe innanzitutto controllare le impostazioni audio del televisore. A seconda dell’apparecchio, è possibile aumentare i toni medi o attivare una modalità vocale. Anche le tracce audio ottimizzate per il parlato possono essere d’aiuto, poiché in esse la musica e i rumori di sottofondo sono già maggiormente separati dai dialoghi.

Se il suono continua a risultare poco chiaro, anche la distanza dal televisore può influire. Più il suono si propaga nella stanza, più i riflessi si sovrappongono ad esso. Una soluzione audio più vicina al posto a sedere agisce quindi in modo completamente diverso rispetto a un subwoofer aggiuntivo.