Η ευθυγράμμιση χρόνου και η συνοχή φάσης είναι ζωτικής σημασίας για την ομοιόμορφη αλληλεπίδραση υποβραχονικών και σειρών ηχείων. Στη συνέχεια, πρέπει να τα ευθυγραμμίσουμε σε βάθος ±1 ms (για να αποφύγουμε την καταστρεπτική παρεμβολή κοντά στα σημεία διασταύρωσης (80-120 Hz)). Η φάση μπορεί να διατηρηθεί εντός ±90 μοιρών για την εξάλειψη των φαινομένων φίλτρων συχνοτήτων. Οι ψηφιακοί επεξεργαστές σήματος το επιτυγχάνουν αυτό χρησιμοποιώντας υστέρηση στους ηχεία υψηλών συχνοτήτων στα μικροδευτερόλεπτα. Η υπέρβαση αυτών των ορίων μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την υποβάθμιση της απόκρισης μεταβατικής κατάστασης έως και 15%. Επίσης, η σωστή τοποθέτηση έχει ως αποτέλεσμα τις μετατοπίσεις συχνότητας χωρίς χρονική θόλωση.
Η ισορροπημένη κατανομή της στάθμης ηχητικής πίεσης (SPL) μεταξύ υποβραχονικών και σειρών ηχείων αποτρέπει την μάσκα συχνότητας και τις ακανόνιστες αποκρίσεις ισχύος. Υπάρχουν τρεις βασικές αρχές που διέπουν την αποτελεσματική εξισορρόπηση SPL:
Οι πιο συνηθισμένες μέθοδοι για την εγκατάσταση πολλαπλών υποβραχονικών ηχείων περιλαμβάνουν τις τεχνικές καρδιοειδούς κατευθυντικότητας (έλεγχος μοτίβου υποβραχονικού ηχείου καρδιοειδούς) και κατανεμημένων τρόπων. Τα καρδιοειδή μοτίβα δημιουργούν παρατηρήσιμη κατευθυντικότητα σε χαμηλές συχνότητες με αντιστροφή φάσης και καθυστερημένα πίσω ηχεία, καθώς και μείωση έως 20dB στην πίσω πλευρά, όπως παρουσιάζεται σε πρόσφατες μελέτες συνάφειας φάσης. Αυτό είναι χρήσιμο σε εφαρμογές ηχητικής ενίσχυσης όπου μόνο τα μπροστινά ηχεία χρειάζονται ενίσχυση και η πίσω πλευρά ενός χώρου θα πρέπει να έχει απλώς μειωμένα χαμηλά. Μικρότερες διατάξεις κατανέμουν έναν αριθμό υποστοιχείων ανομοιόμορφα σε όλο τον χώρο προκειμένου να αλληλοαποσβεστούν οι στάσιμες κυμάτωσης μέσω μέσης τιμής στον χώρο. Παρότι οι καρδιοειδείς διατάξεις έχουν ανώτερη κατευθυντικότητα, συνήθως παρουσιάζουν πιο επίπεδη απόκριση κατά 3-6dB στο (ορθογώνιο) δωμάτιο.
Σύμφωνα με τον κανόνα απόστασης 3:1 που περιγράφεται στο πρότυπο IEC 60268.1, οι πίνακες υποηχείων τοποθετούνται κατά τον καλύτερο δυνατό τρόπο ώστε να απέχουν μεταξύ τους το ένα τρίτο της μέγιστης διάστασης του δωματίου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της ενίσχυσης των αξονικών τρόπων, καθώς τα μοτίβα ακύρωσης αναγκάζονται να μετακινηθούν πάνω από τη συχνότητα αποκοπής Schroeder. Μετρήσεις στην πράξη δείχνουν ότι η σωστή απόσταση 3:1 θα μειώσει το πλάτος των στάσιμων κυμάτων στην περιοχή 40-80 Hz κατά 8-12 dB σε σχέση με ισαπέχουσα τοποθέτηση. Στην πράξη, οι εγκαταστάσεις είναι συνήθως σε τριγωνική διάταξη σε δωμάτια περίπου του ίδιου μεγέθους με αυτό, ή ισαπέχοντας κατά μήκος του πλάτους του δωματίου σε μεγάλες αίθουσες.
Οι υποβραχονικοί τοποθετούνται στρατηγικά κοντά στα όρια του δωματίου και εκμεταλλεύονται την ακουστική του χώρου για να ενισχυθεί η απόκριση μπάσου μέσω ενισχυτικής προσθήκης. Όταν τοποθετήσετε τα ηχεία σε απόσταση μικρότερη από λ/8 από έναν τοίχο ή μια γωνία, επιτυγχάνετε ενισχυτική ανάκλαση των ηχητικών κυμάτων (όλα δείχνουν ότι ο χρόνος ηχώτησης είναι περίπου 0,5–0,7 s). Για κάθε επιφάνεια επαφής (τοίχος-πάτωμα-γωνία) προστίθεται κέρδος 3-6 dB σε σχέση με τις συνθήκες ελεύθερου πεδίου, μέχρι και 12 dB σε περίπτωση υποβραχονικών που τοποθετούνται σε τριπλή γωνία. Το καλύτερο κέρδος προέρχεται από τη δυσκαμψία των επιφανειών (σκυρόδεμα > ξηρά δόμηση) με συντελεστές απορρόφησης <0,2 στις συχνότητες κάτω από 80 Hz για να ελαχιστοποιηθεί η απώλεια ενέργειας.
Η φάση που οφείλεται σε ανακλάσεις στο επίπεδο των άμεσα εκπεμπόμενων κυμάτων σε μετατόπιση 180° ακυρώνεται από ανακλάσεις στα όρια. Οι ζώνες προστασίας (Guard Bands) ακολουθούν κανόνες τοποθέτησης που εξαρτώνται από τη συχνότητα για να αποφεύγονται οι περιοχές DIFZ ή CD, για παράδειγμα διατηρώντας αποστάσεις λ/4 από τα όρια στις συχνότητες διασταύρωσης. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν επίσης δικτυώματα φίλτρων All-Pass για περιστροφή φάσης μόνο με decibel ως φυσική προσέγγιση, αλλά προβλέπουν μοτίβα βάσει των κόμβων στάσιμων κυμάτων. Πραγματικές μετρήσεις έχουν δείξει ότι το null μειώνεται κατά 8 έως 15 dB όταν χρησιμοποιούνται ζώνες προστασίας 1/6 οκτάβας μεταξύ κρίσιμων ζωνών 40-80 Hz.
Η επίτευξη βέλτιστης ολοκλήρωσης των μπασών στα home theaters απαιτεί συστηματικά πρωτόκολλα βαθμονόμησης που αντιμετωπίζουν τόσο τις τεχνικές προδιαγραφές όσο και ανωμαλίες που είναι ειδικές για τον χώρο. Η σωστή βαθμονόμηση εξασφαλίζει συνοχή φάσης, ελαχιστοποιεί τα στάσιμα κύματα και διατηρεί σταθερό SPL σε όλες τις θέσεις ακρόασης.
Το πρότυπο SMPTE 2034-2 καθορίζει τη χρονική ευθυγράμμιση πολυκαναλικών ηχητικών συστημάτων και προβλέπει ότι οι υποηχητικοί (subwoofers) και οι δορυφορικοί ηχητικοί σύνδεσμοι θα πρέπει να ευθυγραμμίζονται με την κύρια διάταξη εντός +2ms. Ένα μεγάλο μέρος αυτού οφείλεται στο γεγονός ότι η ταύτιση φάσης βοηθά στην εξάλειψη της πλειοψηφίας των ακυρώσεων φάσης στη συχνότητα διασταύρωσης (+-80-120Hz). Αν διατηρήσετε τους ηχεία εντός 1/3-κυματος της συχνότητας διασταύρωσης, μπορείτε να διατηρήσετε τη συνοχή, όπως αναφέρουν οι μηχανικοί. Η τρέχουσα γενιά επεξεργαστών χρησιμοποιεί εξισορρόπηση GDC για να αντισταθμίσει τις καθυστερήσεις στις αποκρίσεις ενισχυτών και ηχείων, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε αίθουσες με ακανόνιστο σχήμα.
Ωστόσο, συστήματα διόρθωσης χώρου υψηλής ποιότητας, όπως το Dirac Live και το Audyssey MultEQ XT32, θα μετρήσουν τις κρουστικές αποκρίσεις 256 φορές από 256 πηγές και θα παρέχουν τρισδιάστατους χάρτες συχνότητας και φάσης οι οποίοι αποτελούν ακριβή περιγραφή του χώρου. Το 2022, το AES εξέτασε 7 συστήματα και βρήκε διαφορές στην ακρίβεια ευθυγράμμισης από ±3,2 ms (εισαγωγικής στάθμης) έως ±0,5 ms (υψηλής στάθμης). Αν και αυτά τα εργαλεία βοηθούν να μειωθεί η μεταβλητότητα από κάθισμα σε κάθισμα κατά 6 έως 8 dB, εξακολουθεί να είναι απαραίτητη η χειροκίνητη επαλήθευση. Οι αλγόριθμοι γραμμικοποίησης φάσης μειώνουν τα σημεία απόσβεσης που προκαλούνται από τα όρια του χώρου κάτω απόό 50 Hz κατά 35% σε ασύμμετρους χώρους ή σχεδόν να εξαλείφουν τα σημεία απόσβεσης σε συμμετρικούς χώρους. Τα υβριδικά συστήματα παραμετρικού EQ και διόρθωσης TD επιτυγχάνουν απόκλιση <1 dB από τις επιθυμητές καμπύλες σε τέτοια συστήματα, υπερβαίνοντας την απόδοση ενός απλού EQ στην περίπτωση πολλαπλών υποβάσεων.
Ο ήχος χαμηλής συχνότητας τύπου end-fire είναι ήχος πίνακα χρόνου, καθώς τα υποπολλαπλάσια τοποθετούνται μπροστά και πίσω σε ευθεία γραμμή. Οι προηγούμενοι ηχεία προκαλούν προοδευτικούς ταλαντωτές, ενώ τα ηχεία που βρίσκονται πίσω καθυστερούν, καθώς οι κλοκ συγχρονίζουν τα μέτωπα κυμάτων με εποικοδομητική συμβολή κατά μήκος του στοχευμένου άξονα. Αυτό παρέχει μέχρι και περίπου 10dB απόσβεσης μπροστά-πίσω στα 80Hz, αν και η ακεραιότητα του μοτίβου διασφαλίζεται μόνο εάν η καθυστέρηση είναι ακριβώς ίση με το ένα τέταρτο του μήκους κύματος. Ωστόσο, σε ένα στάδιο ή αρένα, όπου υπάρχει ανάγκη να ελέγχεται η κατευθυντικότητα του ήχου με βέλτιστο τρόπο, το μήκος της διάταξης πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το μήκος κύματος της στοχευμένης συχνότητας.
Η βελτιστοποίηση με βάση την κλίση ρυθμίζει συστοιχίες υπο-ηχείων για μη-διαχυτικούς χώρους, αντιστοιχίζοντας μεταβολές της στάθμης ηχητικής πίεσης (SPL) με σταδιακές αυξήσεις του τόνου και καθυστερήσεις. Αυτό γίνεται για να διορθωθούν ανισορροπίες που οφείλονται στην αρχιτεκτονική, όπως πλαγιασμένα πατώματα ή ασύμμετροι τοίχοι, ενώ διαφορές επιπέδου μικρότερες των 3dB δεν προκαλούν comb filtering. Η βελτιστοποίηση με βάση μετρήσεις μειώνει τη διακύμανση από κάθισμα σε κάθισμα κατά 57% σε ασύμμετρες αίθουσες. -Pal: Χρόνοι αντήχησης RT60 και συνοχή της κρουστικής απόκρισης μεταξύ ζωνών, με τους πρώτους να βρίσκονται εντός ±1,5dB σε όλες τις θέσεις ακρόασης.
Είτε πρόκειται για εγκατάσταση υποβραχόνων στο έδαφος, χρειάζεστε ακριβή ευθυγράμμιση του χρόνου για να φέρετε τις βαθιές συχνότητες σε συντονισμό με τα line arrays. Πιο πρόσφατα, σε ένα εξωτερικό στάδιο χωρητικότητας 50.000 ατόμων, επιτεύχθηκε ευθυγράμμιση φάσης με πρωτόκολλο καθυστέρησης-αντιστάθμισης για να εξισωθούν οι χρόνοι άφιξης των μετώπων κυμάτων κατά μήκος των οπτικών γραμμών των 120 μέτρων. Αυτή η διάταξη αντιμετώπισε τα φαινόμενα comb filter που δημιουργήθηκαν από τα πνευματικά επίπεδα καθίσματα και διατήρησε σταθερή ομαδική καθυστέρηση (±0,5ms ανοχή), κάτι που επιβεβαιώθηκε μέσω ηχητικής μοντελοποίησης βασισμένης σε υπολογιστή. Το σύστημα επέτυχε 98% κατανόηση ομιλίας (STI ≥0,65) στις πάνω θέσεις καθιστών χώρων, παρά τις ανακλάσεις του σκυροδέματος.
Πίνακες υποηχητικών καρδιοειδούς με 8 dB απόρριψη προς τα πίσω αποδείχθηκαν αποτελεσματικοί για εγκαταστάσεις σε ανοιχτούς αθλητικούς χώρους. Δέκα έξι υποηχητικά με διπλά 18” ηχεία σε διάταξη down-fill παρείχαν έλεγχο της κατευθυντικότητας χρησιμοποιώντας ηχεία με μετατοπισμένη φάση, τοποθετημένα έτσι ώστε να παρέχουν κατευθυντικότητα μεταξύ 60Hz και 120Hz. Λόγοι απόρριψης μπροστά-πίσω >14:1 επιτεύχθηκαν σε θέσεις στο κέντρο του χώρου, για να απομονωθεί αποτελεσματικά η συσσώρευση χαμηλών συχνοτήτων κάτω από προβόλους. Πρόσφατες μελέτες σχετικά με τη διάταξη υποηχητικών δείχνουν ότι αυτή η διάταξη μειώνει την ενέργεια των στάσιμων κυμάτων κατά 41%, σε σχέση με τις παραδοσιακές στοίβες, με αποτέλεσμα να επιτυγχάνεται μεταβολή SPL 105dB κάτω των 2dB για όλες τις θέσεις.
Η συγχρονισμένη διάταξη είναι απαραίτητη για να αποφευχθεί η καταστροφική παρεμβολή στα σημεία διασταύρωσης, εξασφαλίζοντας ομοιόμορφη αλληλεπίδραση μεταξύ υποηχητικών και γραμμικών πινάκων, διατηρώντας έτσι την ποιότητα του ήχου.
Η κατάλληλη τοποθέτηση στο δωμάτιο μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του υποβραχνιστή χρησιμοποιώντας τη φυσική ενίσχυση από τα όρια του χώρου για να αυξηθεί η απόκριση των μπασών και να ελαχιστοποιηθούν οι στάσιμες κυμάτωση.
Ο κανόνας 3:1 προβλέπει την τοποθέτηση των συστοιχιών υποβραχνιστών σε απόσταση ίση με το ένα τρίτο της μέγιστης διάστασης του δωματίου, ώστε να μειωθεί η ενίσχυση των αξονικών τρόπων και να βελτιωθεί η ποιότητα του ήχου.
Οι συστοιχίες υποβραχνιστών καρδιοειδούς μορφής παρέχουν έλεγχο στην κατευθυντικότητα και απόρριψη προς τα πίσω, μειώνοντας τη συσσώρευση χαμηλών συχνοτήτων και βελτιώνοντας την ευκρίνεια του ήχου σε μεγάλους εξωτερικούς χώρους.
EN
Τελευταία Νέα