A sincronización temporal e a coherencia de fase son fundamentais para unha interacción uniforme entre subwoofers e arrays lineais. Debemos sincronizar temporalmente os sinais con precisión mellor ca ±1 ms (para evitar interferencias destructivas preto dos puntos de cruce (80-120 Hz)). A fase pode manterse dentro de ±90 graos para eliminar efectos de filtrado comb. Os procesadores de sinal dixitais fan iso usando drivers de alta frecuencia adiados en microsegundos. Superar estes límites pode provocar degradación na resposta transitoria ata do 15%. E un posicionamento correcto resulta en desprazamentos de frecuencia sen borrosidade temporal.
Unha distribución equilibrada do nivel de presión sonora (SPL) entre subwoofers e arrays lineais evita a máscara de frecuencias e irregularidades na resposta de potencia. Tres principios básicos rixen a igualación efectiva de SPL:
Os métodos máis comúns para implementar varios subwoofers inclúen as técnicas de cardiode direccional (control do patrón de subwoofer cardiode) e métodos modais distribuídos. Os patróns cardiodes crean directividade en frecuencias baixas observables mediante a inversión de fase e os altavoces traseiros atrasados, chegando a un rexeitamento traseiro de ata 20dB, como se mostra en estudos recentes de coherencia de fase. Isto é útil en aplicacións de son pro onde só se require reforzar os frontais e a parte trasera dun recinto debe ter simplemente o grave atenuado. As matrices máis pequenas distribúen un número de subelementos de maneira desigual por todo o espazo para anular as ondas estacionarias mediante a media espacial. Aínda que as configuracións cardiodes teñan unha mellor directividade, normalmente presentan unha resposta máis plana de 3-6dB no interior dunha sala (rectangular).
Segundo a regra de espazado 3:1 que aparece na norma IEC 60268.1, os arrays de subwoofers deben espazarse de xeito óptimo para que estean separados un terzo da dimensión máxima da sala. Isto ten o beneficio de reducir a reforzación do modo axial, xa que os patróns de cancelación se forzan por enriba da frecuencia de corte de Schroeder. As medicións no campo revelan que o espazado correcto 3:1 reducirá a amplitude das ondas estacionarias de 40-80 Hz en 8-12 dB en comparación coa colocación equidistante. As instalacións reais adoitan ser clusters de subwoofers en triángulo en salas do tamaño desta ou igualmente espazados ao longo do ancho da sala nunha grande explanada.
Os subwoofers colocados estrategicamente preto dos límites da sala aproveitan a acústica do espazo para mellorar a resposta de graves mediante a interferencia constructiva. Cando se sitúan os altavoces a unha distancia inferior a λ/8 dunha parede ou esquina, obtense unha reflexión constructiva das ondas sonoras (todo isto indica que o tempo de reverberación é de aproximadamente 0,5–0,7 s). Para cada interese de límite (parede-solo-esquina), engádese un gaño de 3-6 dB en comparación coa condición de campo libre, chegando ata un pico de 12 dB nun subwoofer colocado en tres esquinas. O mellor gaño provén da rigidez das superficies (cemento > tabiquería) cun coeficiente de absorción < 0,2 en frecuencias por debaixo dos 80 Hz para minimizar a perda de enerxía.
A fase debida ás reflexións do plano das ondas emitidas directamente en desfasaxes de 180° é cancelada polas reflexións no límite. As bandas de garda seguen regras de colocación dependentes da frecuencia para evitar zonas DIFZ ou CD, por exemplo mantendo distancias de λ/4 desde os límites nas frecuencias de cruce. Os enxeñeiros tamén empregan só decibelios como enfoques baseados na natureza e utilizan redes de filtros All-Pass para a rotación de fase, pero predicen patróns en función dos nodos das ondas estacionarias. As medicións no mundo real mostraron que o nulo se reduce en 8 a 15 dB cando se usan bandas de garda de 1/6 de octava entre bandas críticas de 40-80 Hz.
Para lograr unha integración óptima do baixo nos home theaters require protocolos sistemáticos de calibración que aborden tanto as especificacións técnicas como as anomalías específicas da sala. Unha calibración axeitada garante a coherencia de fase, minimiza as ondas estacionarias e mantén un SPL consistente en todas as posicións de escoita.
O estándar SMPTE 2034-2 establece o alixeamento temporal dos sistemas de audio multicanal e estipula que os subwoofers e os altavoces satélite deben estar alixados coa matriz principal dentro de +2ms. Parte disto debese a que a coincidencia de fase axuda a eliminar a maioría das cancelacións de fase na frecuencia de cruce (+-80-120Hz). Se manteñen os altavoces dentro de 1/3 de onda da frecuencia de cruce, pódese manter a coherencia, din os enxeñeiros. A xeración actual de procesadores emprega ecualización GDC para compensar os atrasos nas respostas do amplificador e dos altavoces, o que é especialmente importante en salas de forma irregular.
Pero os sistemas avanzados de corrección de sala como Dirac Live e Audyssey MultEQ XT32 medirán as respostas ao impulso 256 veces desde 256 fontes e proporcionarán os mapas tridimensionais de frecuencia e fase que describen con exactitude a sala. En 2022, a AES analizou 7 sistemas e atopou diferenzas na precisión de alixñación desde ±3,2 ms (nivel básico) ata ±0,5 ms (alta gama). Aínda que estas ferramentas axuden a diminuír a variación asento a asento en 6 a 8 dB, a verificación manual segue sendo necesaria. Os algoritmos de linealización de fase reducen os puntos cegos causados polas fronteiras da sala por debaixo dos 50 Hz nun 35% en salas asimétricas, ou case eliminan os puntos cegos en salas simétricas. As combinacións de EQ paramétrico e corrección TD conseguen unha desviación inferior a 1 dB das curvas obxectivo neses sistemas, superando o desempeño dun EQ puro no caso de múltiples subwoofers.
O son de baixa frecuencia end-fire é son en matriz temporal, xa que os subwoofers están colocados cara adiante e cara atrás nunha liña recta. Os altavoces dianteiros progresivos e os posteriores retardados, como sincronizan as frentes de onda por interferencia constructiva ao longo do eixe obxectivo. Isto proporciona ata uns 10dB de illamento fronte-traseiro a 80Hz, aínda que a integridade do patrón está asegurada só se o retardo é exactamente unha lonxitude de onda. Porén, nun estadio ou arena onde sexa necesario controlar optimamente a direccionalidade do son, a lonxitude da matriz debe ser maior que a lonxitude de onda da frecuencia obxectivo.
A optimización baseada en gradiente axusta arrays de subwoofers a espazos non difusos, asociando modulacións de SPL con ganancias tonais incrementais e atrasos. Isto corríxe desequilibrios arquitectónicos como chanos inclinados ou paredes asimétricas; diferenzas de nivel inferiores a 3dB non causan filtro comba. A optimización impulsada por medicións reduce a varianza asento a asento nun 57% en salas asimétricas. -Pal: Tempos de reverberación RT60 e coherencia da resposta impulsiva entre zonas, sendo o primeiro dentro de ±1,5dB en todas as localizacións de escoita.
Se é apilamento ao chan con subwoofers, necesitas unha alineación temporal precisa para que os graves sexan percibidos correctamente coas orellas de ouro frontais aos line arrays elevados. Máis recentemente, nun estadio exterior cunha capacidade de 50.000 persoas, logrouse a alineación de fase mediante un protocolo de compensación de atraso para igualar os tempos de chegada do fronte de onda ao longo de liñas de visión de 120 metros. Este deseño actuou contra os efectos de filtro en pente creados polas xerarquías pneumáticas de asentos e manteu un atraso de grupo constante (aceptación ±0,5 ms), confirmado mediante modelaxe acústica baseada en computadora. O sistema alcanzou un 98% de intelixibilidade da fala (STI ≥0,65) na zona superior das gradas, aínda que con reflexos no chan de cemento.
As matrices de subgrave cardioides con rexeición traseira de 8 dB demostraron ser efectivas para instalacións en estadios ao aire libre. Dezeseis subs de 18'' en dúas filas proporcionaron unha directividade controlada empregando transdutores con desfasaxe, alineados para ofrecer directividade entre 60Hz e 120Hz. Lográronse relacións de rexeición fronte-traseira superiores a 14:1 en localizacións centrais para illar eficazmente a acumulación de frecuencias baixas baixo os voladizos. Traballo recente en matrices de subgraves indica que esta configuración reduce a enerxía das ondas estacionarias en un 41%, en comparación con pilas tradicionais, levando a unha variación de SPL de 105dB con menos de 2dB para todos os asentos.
A alineación temporal é esencial para evitar interferencias destructivas nos puntos de cruce, asegurando unha interacción uniforme entre subgraves e arrays lineais, preservando así a calidade do son.
Unha colocación axeitada no cuarto pode mellorar o desempeño do subwoofer ao aproveitar o reforzo natural dos límites para aumentar a resposta de graves e minimizar as ondas estacionarias.
A regra 3:1 consiste en separar as matrices de subwoofers un terzo da dimensión máxima do cuarto para reducir o reforzo do modo axial e mellorar a calidade do son.
As matrices de subwoofer cardioide ofrecen unha directividade controlada e rexeición traseira, reducindo a acumulación de frecuencias baixas e mellorando a claridade do son en espazos abertos grandes.
Novas de última hora
EN
