Časová synchronizace a fázová koherence jsou zásadní pro rovnoměrnou interakci subwooferů a line array systémů. Měli bychom je proto časově synchronizovat s přesností lepší než ±1 ms (aby se zabránilo destruktivní interferenci v oblasti crossoveru (80–120 Hz)). Fáze by měla být udržována v rozmezí ±90 stupňů, aby bylo možné eliminovat efekty hřebínkového filtrování. Digitální signálové procesory toto zajišťují pomocí zpoždění vysokofrekvenčních reproduktorů v řádu mikrosekund. Překročení těchto mezí může vést ke zhoršení přechodné odezvy až o 15 %. Správné umístění zajišťuje navíc nezarušené frekvenční posuny v zvukovém poli bez časového rozmazání.
Vyvážené rozložení hladiny akustického tlaku (SPL) mezi subwoofery a line array systémy zabraňuje maskování frekvencí a nepravidelnostem výkonové odezvy. Tři hlavní zásady řídí účinné vyrovnání SPL:
Nejčastější metody pro nasazení více subwooferů zahrnují techniky směrového kardioidního uspořádání (řízení vzoru subwooferu do tvaru kardioidy) a distribuovaných modálních metod. Kardioidní vzory vytvářejí pozorovatelnou nízkofrekvenční směrovost pomocí fázového převrácení a zpožděných zadních reproduktorů, s potlačením zvuku vzadu až o 20 dB, jak je uvedeno v nedávných studiích o fázové koherenci. Toto je užitečné v profesionálních audio aplikacích, kde je třeba posílit pouze přední část a zadní část prostoru by měla mít omezený bas. Menší sestavy rozmisťují několik subprvků nerovnoměrně v prostoru, aby se prostřednictvím průměrování v prostoru potlačily stojaté vlny. I když mají kardioidní sestavy lepší směrovost, obvykle vykazují o 3–6 dB plošší odezvu v (obdélníkové) místnosti.
Podle pravidla rozestupu 3:1 uvedeného ve standardu IEC 60268.1 jsou subwooferové soustavy optimálně rozmístěny ve vzdálenenosti tvořící jednu třetinu maximálního rozměru místnosti. Tím se dosáhne snížení zesílení axiálních módů, protože vzory vyhasínání jsou posunuty nad hranici kmitočtu Schroederovy frekvence. Měření v terénu ukazují, že správné rozmístění 3:1 může snížit amplitudu stojatých vln v rozsahu 40–80 Hz o 8–12 dB ve srovnání s rovnoměrným rozmístěním. Ve skutečných instalacích se obvykle používají trojúhelníkové subwooferové seskupy v místnostech přibližně této velikosti nebo rovnoměrné rozmístění podél šířky místnosti v případě velkých sálů.
Strategicky umístěné basové reproduktory umístěné blízko hranic místnosti využívají akustiku prostoru za účelem zesílení basové odezvy pomocí konstruktivního přičtení. Pokud umístíte reproduktory do vzdálenenosti λ/8 od stěny nebo rohu, dosáhnete konstruktivního odrazu zvukových vln (vše je uvedeno pro dobu dozvuku přibližně 0,5–0,7 s). U každého rozhraní hranice (stěna-podlaha-roh) se přičítá zisk 3–6 dB v porovnání s volným polem až po jediný špičkový zisk 12 dB u subwooferů umístěných ve trojitém rohu. Nejlepší zisk vychází z tuhosti povrchu (beton > sádrokarton) s koeficienty pohlcení < 0,2 na frekvencích pod 80 Hz, aby se minimalizovala ztráta energie.
Fáze způsobená rovinnými odrazy přímo vyzařovaných vln při úhlu 180° je kompenzována odrazy na hranicích. 2007-12-11 Ochranné pásy (Guard Bands) se umisťují podle pravidel závislých na frekvenci, aby se zabránilo oblastem DIFZ nebo CD, například se dodržuje vzdálenost λ/4 od hranic na přechodových frekvencích. Inženýři také používají výhradně decibelové hodnocení jako přírodě blízké přístupy a k fázové rotaci využívají sítě All-Pass filtrů, ale předpovídají vzorce na základě uzlů stojatých vln. Měření ve skutečném prostředí ukázala, že výpadky signálu se při použití ochranných pásem o šířce 1/6 oktávy mezi kritickými pásmy 40–80 Hz sníží o 8 až 15 dB.
Pro dosažení optimální integrace basů v prostorách domácího kina je zapotřebí systematických kalibračních postupů, které zohledňují jak technické specifikace, tak konkrétní prostorové anomálie. Správná kalibrace zajišťuje fázovou koherenci, minimalizuje stojaté vlny a udržuje stálou hladinu zvuku (SPL) v různých posluchačských pozicích.
Standard SMPTE 2034-2 stanovuje časové seřízení vícekanálových zvukových systémů a předepisuje, že subwoofery a satelitní reproduktory by měly být vůči hlavnímu rozložení vyrovnány s tolerancí +2 ms. Část tohoto požadavku vychází z toho, že sladění fáze pomáhá eliminovat většinu vzájemného rušení na kmitočtu crossoveru (+-80–120 Hz). Jak říkají inženýři, pokud budou reproduktory drženy v rámci 1/3 vlny kmitočtu crossoveru, lze udržet koherenci. Procesory současné generace využívají ekvalizaci GDC pro kompenzaci zpoždění v odezvách zesilovačů a reproduktorů, což je obzvláště důležité v místnostech nepravidelného tvaru.
Ale high-end systémy korekce prostorového znění, jako je Dirac Live a Audyssey MultEQ XT32, změří impulzní odezvy 256krát od 256 zdrojů a poskytnou 3D frekvenční a fázové mapy, které přesně popisují vlastnosti místnosti. V roce 2022 zkoumala AES 7 systémů a zjistila rozdíly v přesnosti zarovnání od ±3,2 ms (vstupní úroveň) do ±0,5 ms (high-end). Ačkoliv tyto nástroje pomáhají snížit rozdíly mezi sedadly o 6 až 8 dB, manuální ověření je stále nezbytné. Algoritmy pro linearizaci fáze snižují vyhasínání způsobené hranicemi místnosti pod 50 Hz o 35 % v asymetrických místnostech nebo téměř eliminují vyhasínání v místnostech symetrických. Hybridy parametrického ekvalizéru a časové korekce dosahují odchylky <1 dB od cílových křivek v takových systémech, čímž překonávají výkon čistého ekvalizéru v případě použití více subwooferů.
Nízkofrekvenční zvuk typu end-fire je časově maticový zvuk, protože subwoofery jsou umístěny vpředu a vzadu v přímé linii. Postupující vodiče, zpožděné zadní části, kdy hodiny synchronizují vlnoplochy konstruktivní interferencí podél cílové osy. To zajišťuje izolaci předního a zadního zvuku až do 10 dB při 80 Hz, i když integrita vzorce je zaručena pouze tehdy, je-li zpoždění přesně čtvrtinou vlnové délky. Ve stadiónu nebo aréně, kde je třeba optimálně řídit směrovost zvuku, však musí být délka pole větší než vlnová délka cílové frekvence.
Gradientní optimalizace doladuje subwooferová pole pro nepropustná prostoru tím, že modulace hladiny zvuku (SPL) spojuje s postupným zvyšováním hlasitosti a zpožděními. Tím se kompenzují architektonické nerovnováhy, jako jsou šikmé podlahy nebo asymetrické stěny. Rozdíly hladin do 3 dB nezpůsobí jev mřížkového filtru (comb filtering). Optimalizace řízená měřením snižuje rozdíly mezi sedacími místy o 57 % v asymetrických sálech. - Pal: Rezonanční doba RT60 a koherence impulzní odezvy mezi zónami, přičemž první hodnota zůstává v rámci ±1,5 dB ve všech posluchačských pozicích.
Ať už jde o zásobníkové uspořádání subwooferů, potřebujete přesné časové zarovnání, aby bylo možné sladit hluboké frekvence s vyváženým zvukem od lineárních soustav nad úrovní posluchače. Nedávno bylo na stadionu s kapacitou 50 000 diváků dosaženo fázového zarovnání pomocí protokolu kompenzace zpoždění, který vyrovnal doby doručení vlnoploch podél 120metrových vizuálních linií. Toto uspořádání pomohlo eliminovat efekt hřebínkového filtru vznikajícího pneumatickými sedacími řadami a zároveň zachovalo konstantní skupinové zpoždění (přijatelná tolerance ±0,5 ms), což bylo potvrzeno počítačovým akustickým modelem. Systém dosáhl 98 % srozumitelnosti řeči (STI ≥0,65) v horní části sedacích tribun, navzdory odrazům od betonových ploch.
Kardioidní subwooferová pole s 8 dB potlačením zezadu se osvědčila pro instalace v otevřených stadionech. Šestnáct subwooferů s dvojitými 18palcovými reproduktory v dolním vyplňovacím poli zajistilo kontrolovanou směrovost pomocí fázově posunutých reproduktorů, které byly seřízeny tak, aby zajistily směrovost mezi 60 Hz a 120 Hz. Poměr potlačení vpředu-vzadu >14:1 byl dosažen na středních místech, čímž se účinně izoloval nárůst nízkofrekvenční energie pod konzolami. Nedávné práce v oblasti uspořádání subwooferů ukazují, že tato konfigurace snižuje energii stojatých vln o 41 % ve srovnání s tradičními sloupy, což vede k variaci hladiny akustického tlaku 105 dB SPL pod 2 dB pro všechna sedadla.
Časové seřízení je nezbytné pro zabránění destruktivní interferenci na frekvenčních bodách crossoveru, čímž se zajistí rovnoměrná interakce mezi subwoovery a lineárními poli a uchová kvalita zvuku.
Správné umístění místnosti může vylepšit výkon subwooferu využitím přirozeného zesílení hranic pro zvýšení basové odezvy a minimalizaci stojatých vln.
Pravidlo 3:1 spočívá v rozmístění subwooferových sestav ve vzdálenenosti třetiny maximálního rozměru místnosti, aby se snížilo zesílení axiálních módů a zlepšila kvalita zvuku.
Cardioidní subwooferové sestavy poskytují kontrolovanou směrovost a potlačení zadního vyzařování, čímž se snižuje nízkofrekvenční akumulace a zlepšuje se jasnost zvuku v rozsáhlých venkovních prostorách.
Aktuální novinky
EN
