Subwoofer-arrays udnytter akustiske principper til at manipulere med fordelingen af lavfrekvent energi. Korrekt design transformerer omnidirekte kilder til rettet systemer gennem bølgeinterferens-effekter, der er skaleret efter de lange bølgelængder (3,43–11,32 m).
Kardioidkonfigurationer opnår asymmetrisk stråling via fasemanipulation. Bagudrettede subwoofere arbejder med inverteret polaritet, hvilket skaber destruktiv interferens bagved arrayet for frontenergisummation koblet med bagerstekancellering. Digitale signalprocessorer muliggør præcis fasejustering til frekvensadaptiv responskorrektion.
Afstanden påvirker bølgefrontkohærens direkte. For reprodution ved 100 Hz (λ=3,43 m) skal elementerne holdes under 1,7 m fra hinanden for at undgå destruktiv interferens og lobing-artefakter. Kompakt placering sikrer kohærent summation over publikumspanelet.
Fysisk længde definerer den horisontale strålebredde. Fordobling af arraylængden reducerer strålebredden med 50 %, hvilket øger retningsbestemmelsen. Et 8 m array ved 40 Hz (λ=8,6 m) opnår ±15° dækning – ideel til stadioner, der kræver fokuseret energioverførsel.
Nødvendige relationer:
| Parameter | Indvirkning på stråling | Praktisk implikation |
|---|---|---|
| Afstand > λ/2 | Destruktive lobes | Inkonsistent dækning |
| Arraylængde – | Lobevinkel – | Forbedret retningsbestemmelse |
| Bagudgående faseinversion | Cardioid-formation | Støjreduktion på scenen |
Lodret stablelse af subwoofer-kabinetter udnytter gensidig kobling for at forstærke lavfrekvent output, hvilket giver op til 6 dB forstærkning pr. fordobling af antallet af kabinetter, når drivere arbejder i fase. For høj stableshøjde medfører risiko for lodret lobedannelse og kræver strukturel verifikation.
Back-to-back-konfigurationer kræver fasesynkronisering inden for 0,1 millisekunder for at opretholde bølgefrontkohærens. Præcise tidsforsinkelser, der matcher afstanden mellem kabinetter, er afgørende for effektiv bagudrettede signalreduktion.
Åbningsvinkler mellem subwoofer-par bestemmer den horisontale udbredelse. Smalle vinkler (45°-60°) styrker fremadrettede egenskaber, mens brede vinkler (90°-120°) fordeler dækningen over store publikumszoner og reducerer off-axis-lækage med 5-8 dB.
Effektiv lavfrekvent kontrol kræver præcise forsinkelsesstrategier til at forme polære responskurver og forstærke fremadrettede energisummering.
Moderne DSP-platforme anvender algoritmer, der beregner forsinkelser mellem elementer inden for 0,5-4 ms. Optimeret tidsjustering forbedrer summationseffektiviteten med op til 3 dB i intervallet 40-100 Hz, samtidig med at fasekohærens bevares.
Endefyringskonfigurationer bruger kaskadeforsinkede tider til at skabe virtuelle kildesforskydninger, hvilket reducerer den horisontale spredning med 15-20°. Denne teknik er fordelagtig for lange afstande, men kræver omhyggelig EQ-kompensation over 80 Hz.
Polaritetsomvendelse med kvartbølgelængdeforsinkelser opnår 12-15 dB bagud-cancelling mellem 40-80 Hz. Nøgleparametre inkluderer:
BEM-simulationer modellerer udbredelsen af lavfrekvente bølger med 92 % nøjagtighed i forudsigelsen af retningsegenskaber og grænseinteraktioner, ifølge acoustical engineering-studier fra 2023.
Test i halv-rums betingelser minimerer miljømæssige refleksioner og muliggør direkte sammenligning mellem empiriske data og simulationer.
Cardioid-arrays opnår 4,2 dB DI ved 40 Hz og overgår end-fire konfigurationer med 1,8 dB i kontrollerede miljøer.
Udvidelse af arrays øger outputtet med 3-6 dB per fordobling, men forringer fasejusteringsudfordringerne. Steder, der har brug for >120 dB output, oplever typisk en reduktion i bagudvisningseffektivitet på 30-40 %.
Retningsbestemthed kollapser under 50 Hz – en 6-element-arrays 15° strålebredde ved 80 Hz bliver omnidirektional under 45 Hz. Kommercielle systemer viser 10-15 dB forholdet mellem forreste og bagerste i intervallet 30-100 Hz.
Tonal uensartethed opstår, når subwooferarrays kobler dårligt med fuldtons-systemer. Tidsjusteringsudfordringer skaber faseafvigelser, der overskrider 90°, hvilket fører til en varians på 8-12 dB i lavfrekvensresponsen på tværs af lokationer. Moderne løsninger anvender i stigende grad hybridkonfigurationer til dækning frem for outputzoner.
Et subwoofer-array er en konfiguration af flere subwoofere, som arbejder sammen for at håndtere og dirigere lydfrekvenser bedre end en enkelt subwoofer.
Cardioid-subwooferarrays fungerer ved at manipulere fasen af de bagerste subwoofere, som er indstillet til inverteret polaritet, hvilket muliggør bagerstekancellation og fremadrettede energisummering.
Korrekt afstand forhindrer destruktiv interferens og lobing-artefakter og sikrer, at koherente lydbølger når lydarealet.
Digitale signalprocessorer bruges til præcis fasejustering og frekvensadaptive responskorrektioner, som optimerer ydelsen af subwoofer-arrays.