L'audio di alta qualità è un fattore d'importanza critica per creare una buona linea di prodotti home theater. Con la diffusione di sistemi audio surround a sei e otto canali, i consumatori desiderano un audio di qualità eccellente per il televisore in salotto o in camera da letto e per eventuali lettori stereo portatili collegati alla docking station. Per ottenere una buona qualità di riproduzione da un sistema audio è essenziale configurare ogni singolo altoparlante in base alle caratteristiche della stanza in cui si trova. Purtroppo la configurazione di un sistema home theater non è mai stata un processo semplice, in particolare negli apparecchi di fascia alta. Anche i cosiddetti sistemi HTiB (Home Theater in a Box), pur essendo meno complessi, includono diversi altoparlanti da installare, collegare e configurare singolarmente e con precisione per ottenere un audio surround ottimale.
In molti casi, la configurazione di un sistema home theater è troppo complessa per i consumatori e richiede l'intervento di un tecnico specializzato. I diffusori devono essere collocati nella posizione corretta e con il giusto orientamento, i cavi vanno nascosti lungo le pareti o sotto i tappeti e infine l'impianto deve essere calibrato con grande meticolosità per compensare eventuali irregolarità della stanza (mobili e tende), una disposizione non ottimale degli altoparlanti o una posizione di ascolto sfavorevole. In molte abitazioni, un audio surround non ottimale è semplicemente dovuto a un'installazione inadeguata.
L'innovazione nell'home theater
Le barre audio (sound bar) e i proiettori sonori (sound projector) rappresentano la "prossima grande cosa" nel campo dell'audio Home Theater, in quanto forniscono un'esperienza di ascolto immersiva senza la complicazione di dover installare diversi altoparlanti. Le barre audio, che prendono il nome dalla loro forma allungata e compatta, hanno un prezzo che varia da un minimo di 200 dollari nella versione base fino ad oltre 1.000 dollari nella fascia high-end. Grazie alla larghezza simile a quella di un televisore a schermo piatto e all'altezza di pochi centimetri, la loro posizione ideale è direttamente sotto il televisore. Questi sistemi dal design lineare e compatto integrano un vero e proprio sistema home theater in una singola apparecchiatura che include il ricevitore A/V, gli altoparlanti e in alcuni casi anche il lettore Dvd. L'installazione si riduce così al semplice collegamento di un cavo al televisore e di un altro cavo alla presa elettrica. Inoltre i progettisti, sapendo in precedenza quali altoparlanti verranno utilizzati in un particolare sistema - così come nel caso dei sistemi HTiB - possono adattare le configurazioni di pre-elaborazione per ogni singolo altoparlante, con un conseguente miglioramento della qualità audio e un risparmio sulla distinta base dei componenti. Il fatto di conoscere già anche la posizione in cui verranno installati gli altoparlanti, un vantaggio aggiunto delle barre audio rispetto ai sistemi HTiB, fornisce un ulteriore livello di controllo in fase di progettazione che si traduce in una migliore qualità audio surround dell'intero sistema. Questi progressi comportano inevitabilmente maggiori complessità per i progettisti, che sono costantemente impegnati a integrare tra loro questi componenti e ad ottimizzarli per ottenere una perfetta interazione. Tuttavia, grazie alla tecnologia dei processori audio altamente integrati con architettura SoC (System-on-Chip) e a strumenti di progettazione avanzati in grado di astrarre lo sviluppo e l'implementazione degli algoritmi, gli sviluppatori possono semplificare le procedure di sviluppo e ottenere al contempo la massima qualità audio a un prezzo prestabilito.
Il potere della virtualizzazione
Il vantaggio principale delle barre audio e dei proiettori sonori è quello di non dover installare diversi altoparlanti. Sebbene tutti gli altoparlanti si trovino fisicamente di fronte all'ascoltatore, grazie agli avanzati algoritmi di elaborazione dei segnali basati sulla tecnologia della virtualizzazione è possibile creare l'effetto di diversi diffusori posizionati in tutta la stanza, fornendo un'esperienza di ascolto immersiva con effetti realmente surround. Un singolo apparecchio con altoparlanti multipli fornisce lo stesso effetto surround di un sistema multicanale con più altoparlanti collocati in modo ottimale. Nei sistemi di fascia alta, gli algoritmi avanzati di equalizzazione e correzione acustica della stanza consentono di migliorare ulteriormente la qualità sonora ampliando il punto di ascolto ottimale, il cosiddetto "sweet spot", e compensando un'acustica sfavorevole della stanza.
A parte una breve configurazione iniziale, le barre audio richiedono un intervento minimo da parte dell'utente. In alcuni sistemi, la configurazione consiste nel selezionare manualmente la forma generica e le dimensioni della stanza alla prima accensione dell'apparecchio. Altri sistemi, dotati di funzioni di correzione acustica della stanza più avanzate, possono richiedere un semplice processo di calibrazione iniziale in cui l'utente deve collocare un microfono in prossimità della posizione di ascolto desiderata. Dopodiché il sistema si configura automaticamente. La virtualizzazione non è una tecnologia nuova, essendo utilizzata da oltre 15 anni. In passato, le barre audio richiedevano l'uso di diversi processori di segnale digitale per poter eseguire le funzioni di decodifica, equalizzazione, virtualizzazione e altri effetti audio. I recenti progressi nella tecnologia Dsp hanno permesso di abbassare il costo di sound bar e proiettori sonori grazie alla possibilità di implementare la virtualizzazione di qualità in un singolo chip. Non si tratta più di semplici dispositivi basati su Dsp generici, ma di efficaci soluzioni system-on-chip ottimizzate per applicazioni audio mediante l'integrazione di svariati componenti analogici e digitali, necessari per abbattere ulteriormente i costi. A ciò si aggiungono i recenti strumenti di sviluppo software avanzati che - a differenza di quanto avveniva in passato - consentono anche a progettisti con conoscenze di programmazione minime o nulle di utilizzare i processori Dsp.
La differenziazione dei prodotti
I produttori hanno la possibilità di differenziare le barre audio e i proiettori sonori in vari modi oltre al tradizionale numero di ingressi e uscite supportati. Le barre audio di fascia bassa, essendo generalmente orientate alla minimizzazione dei costi, includono da due a sei driver per altoparlanti fissi e, oltre a funzioni di virtualizzazione e di equalizzazione degli altoparlanti, offrono un certo numero di effetti audio selezionabili. I più comuni sono il potenziamento dei toni bassi per migliorare la ricchezza e la profondità del suono e una cosiddetta 'modalità notturna' per ottimizzare la qualità audio in caso di ascolto a basso volume. Negli ultimi tempi si sta inoltre affermando una nuova generazione di algoritmi per il "controllo intelligente del volume", il cui scopo principale è quello di migliorare il comfort di ascolto mediante una modifica materiale del volume nel momento in cui inizia la pubblicità durante la visione di un film o l'ascolto di un notiziario, ovvero in quelle situazioni che 'costringono' l'utente a modificare costantemente il volume per ottenere un livello acustico costante. Le barre audio potranno inoltre supportare feature esclusivamente musicali quali la riproduzione avanzata di file Mp3, in modo da ampliare il range di frequenze dei flussi audio altamente compressi e fornire un suono il più vicino possibile a quello dei Cd originali, specialmente in caso di riproduzione con diffusori acustici di alta qualità.
I proiettori sonori di classe high-end, invece, possono supportare fino a 40 altoparlanti e offrono una gamma più ampia di funzionalità audio, come ad esempio la configurazione completamente automatica e una correzione acustica avanzata che tiene conto delle caratteristiche specifiche di ogni stanza.
Il numero di driver per altoparlanti supportati da un proiettore sonoro influisce direttamente sulla qualità audio percepita. Ad esempio, una barra audio con 4 speaker può generare un effetto surround migliore di una barra con 2 soli altoparlanti. In genere un sistema con cinque o meno altoparlanti utilizza tecniche di virtualizzazione psicoacustica per creare un campo sonoro "pieno" e tridimensionale. La virtualizzazione psicoacustica trasmette diverse informazioni da diversi altoparlanti in momenti differenti per simulare un campo sonoro ampio e diffuso. Grazie alla possibilità di utilizzare pochi driver per altoparlanti, la virtualizzazione psicoacustica è un metodo conveniente per realizzare barre audio di fascia bassa. Un'altra tecnica per fornire un effetto surround virtuale consiste nella virtualizzazione meccanica, conosciuta anche come "beam forming". Questa tecnica viene generalmente utilizzata nelle sound bar di fascia alta, in quanto richiede un numero molto maggiore di driver per altoparlanti (40 o più) per creare l'effetto surround virtuale. Mentre la virtualizzazione psicoacustica simula nell'orecchio la sensazione che il suono provenga da direzioni diverse, la virtualizzazione meccanica rifrange i suoni nella stanza per creare un campo sonoro avvolgente intorno all'ascoltatore.
Grazie ai moderni circuiti SoC, che consentono di riunire i componenti analogici e digitali e tutte le periferiche audio necessarie in un unico chip, è oggi possibile pilotare un sistema sound bar completo con un solo processore. Per gli apparecchi di fascia bassa, questo significa minore complessità di progettazione e tempi di sviluppo più rapidi, in quanto tutti i componenti sono già ottimizzati per lavorare insieme. In particolare, gli sviluppatori hanno la possibilità di scegliere sistemi Dsp stand-alone da una famiglia di Dsp compatibili a livello di pin e software, con diverse opzioni di prezzo e prestazioni. In tal modo possono creare un'intera gamma di barre audio, con diversi livelli di prezzo e prestazioni, configurando un unico circuito stampato con diversi Dsp pin-to-pin compatibili e caricando le funzioni audio desiderate nel software. Ad esempio, la generazione di Dsp audio DA7xx di Texas Instruments include tre Dsp compatibili a livello di pin e software, ognuno con prezzi e prestazioni differenti. Nella fascia di prezzo e prestazioni più bassa è possibile creare una barra audio di buona qualità con funzionalità base quali Dolby, decodifica DTS 5.1 e virtualizzazione. Una soluzione di fascia media può supportare anche l'equalizzazione ambientale, il potenziamento dei bassi e altre funzioni di post-processing audio. Un prodotto high-end può includere il supporto per decodificatori audio ad alta definizione per offrire la compatibilità con i lettori Blu-ray. Tutte queste opzioni sono possibili mediante la progettazione di un solo circuito integrato Dsp. Per le barre audio di fascia bassa, dove il prezzo e i tempi di sviluppo giocano un ruolo fondamentale, i progettisti possono scegliere dispositivi SoC altamente integrati quali i processori della famiglia TAS3x di TI, dotati dell'intuitivo software di sviluppo con supporto drag-and-drop che riduce sensibilmente le complessità di progettazione e i tempi e costi di sviluppo. Per differenziare i prodotti e ottimizzare le prestazioni si può intervenire a livello software, mentre la piattaforma hardware può essere riutilizzata per svariati prodotti. In entrambi i casi, gli sviluppatori potranno differenziare i loro prodotti offrendo il supporto di funzioni specifiche piuttosto che implementando le funzioni stesse. In altre parole, potranno utilizzare algoritmi commerciali o tool specifici per lo sviluppo di sistemi audio senza dover ottimizzare manualmente il codice Dsp per implementare una funzione audio standard. La differenziazione dei prodotti consisterà quindi sempre più nell'ottimizzare la qualità audio di ogni singolo altoparlante, ampliandone il campo acustico e aumentandone la qualità, piuttosto che nel semplice assemblaggio di un numero variabile di altoparlanti.
