Dopasowanie czasowe i spójność fazowa są kluczowe dla jednolitej współpracy subwooferów i systemów line array. Należy zatem dokonać ich dopasowania czasowego z dokładnością lepszą niż ±1 ms (aby uniknąć destrukcyjnej interferencji w pobliżu punktów crossoveru (80-120 Hz)). Fazę należy utrzymać w granicach ±90 stopni, aby wyeliminować efekty filtracji grzebykowej. Procesory sygnału cyfrowego realizują to poprzez opóźnianie driverów wysokiej częstotliwości o mikrosekundy. Przekroczenie tych limitów może prowadzić do degradacji odpowiedzi przejściowej nawet o 15%. Poprawne pozycjonowanie powoduje niezakłócone przesuwanie się częstotliwości w polu dźwiękowym bez rozmycia czasowego.
Zrównoważony rozkład poziomu ciśnienia akustycznego (SPL) pomiędzy subwooferami a systemami line array zapobiega maskowaniu częstotliwości oraz nieregularnościom w odpowiedzi mocy. Efektywne dopasowanie SPL opiera się na trzech podstawowych zasadach:
Najczęstsze metody wdrażania wielu subwooferów obejmują techniki kierunkowe typu kardioidalnego (kontrola wzorca subwoofera kardioidalnego) oraz metody rozproszonego rezonansu. Wzorce kardioidalne tworzą zauważalną kierunkowość przy niskich częstotliwościach dzięki odwróceniu fazy i opóźnieniu tylnych głośników, osiągając tłumienie do 20 dB z tyłu, jak pokazano w najnowszych badaniach spójności fazowej. Jest to przydatne w zastosowaniach audio profesjonalnego, gdzie jedynie przednia część pomieszczenia wymaga wzmocnienia basów, a z tyłu wystarczy po prostu ich ograniczenie. Mniejsze konfiguracje rozmieszczają wiele elementów subwooferowych nierównomiernie w całej przestrzeni w celu wygaszenia fal stojących poprzez uśrednianie przestrzenne. Chociaż układy kardioidalne mają lepszą kierunkowość, zazwyczaj oferują o 3-6 dB bardziej płaską odpowiedź w pomieszczeniach (prostokątnych).
Zgodnie z regułą rozmieszczenia 3:1 zawartą w normie IEC 60268.1, subwooferowe zestawy głośnikowe są optymalnie rozmieszczane w odległości równej jednej trzeciej maksymalnego wymiaru pomieszczenia. Ma to na celu zmniejszenie wzmacniania modów osiowych, ponieważ wzorce wygaszania są przenoszone powyżej częstotliwości granicznej Schroedera. Pomiarów terenowych dowodzą, że prawidłowe rozmieszczenie w stosunku 3:1 może zmniejszyć amplitudę fal stojących w zakresie 40-80 Hz o 8-12 dB w porównaniu do równomiernego rozmieszczenia. W rzeczywistych instalacjach najczęściej spotykane są trójkątne grupy subwooferów w pomieszczeniach o wielkości tego, lub równomierne rozmieszczenie wzdłuż szerokości pomieszczenia w dużym holu.
Strategicznie rozmieszczone subwoofery, umieszczone blisko granic pomieszczenia, wykorzystują akustykę pomieszczenia w celu wzmocnienia odpowiedzi basowej dzięki konstruktywnej interferencji. Gdy głośniki są położone w odległości mniejszej niż λ/8 od ściany lub narożnika, uzyskuje się konstruktywną refleksję fal dźwiękowych (wszystko jest pokazane dla czasu pogłosu rzędu 0,5–0,7 s). Dla każdej granicy (ściana-podłoga-narożek) dodaje się wzmocnienie o 3–6 dB w porównaniu do warunków pola swobodnego, a nawet do 12 dB przy subwooferach umieszczonych w trójnarożniku. Najlepsze wzmocnienie zapewnia sztywność powierzchni (beton > płyta kartonowo-gipsowa), przy współczynnikach pochłaniania < 0,2 na częstotliwościach poniżej 80 Hz, co minimalizuje straty energii.
Faza wynikająca z odbić fal bezpośrednich pod kątem 180° jest kompensowana przez odbicia od granic. W dniu 2007-12-11 pasma ochronne (Guard Bands) są rozmieszczane zgodnie z zasadami zależnymi od częstotliwości, aby uniknąć stref DIFZ lub CD, na przykład zachowując odległości równe λ/4 od granic przy częstotliwościach crossover. Inżynierowie stosują również wyłącznie podejście oparte na decybelach oraz sieci filtrów All-Pass do rotacji fazowej, jednak przewidują wzorce na podstawie węzłów fali stojącej. Pomiary rzeczywiste wykazały, że zastosowanie pasm ochronnych o szerokości 1/6 oktawy pomiędzy pasmami krytycznymi 40–80 Hz redukuje minimum o 8 do 15 dB.
Osiągnięcie optymalnej integracji basów w kinach domowych wymaga systematycznych procedur kalibracji uwzględniających zarówno specyfikacje techniczne, jak i anomalie charakterystyczne dla konkretnej sali. Poprawna kalibracja zapewnia spójność fazową, minimalizuje fale stojące i utrzymuje stabilny poziom ciśnienia akustycznego (SPL) we wszystkich miejscach słuchania.
Standard SMPTE 2034-2 określa dopasowanie czasowe wielokanałowych systemów audio i przewiduje, że subwoofery i głośniki satelitarne powinny być zsynchronizowane z główną konfiguracją w zakresie +2 ms. Wynika to częściowo z faktu, że dopasowanie fazy pomaga wyeliminować większość anulowania fazowego na częstotliwości crossover (+-80-120 Hz). Inżynierowie twierdzą, że jeśli elementy głośnikowe będą utrzymywały odległość do 1/3 fali długości na częstotliwości crossover, można zachować spójność. Obecne procesory wykorzystują korekcję GDC (Global Delay Compensation) w celu kompensacji opóźnień w pracy wzmacniaczy i głośników, co ma szczególne znaczenie w pomieszczeniach o nieregularnych kształtach.
Jednak zaawansowane systemy korekcji pomieszczeń, takie jak Dirac Live i Audyssey MultEQ XT32, będą mierzyć odpowiedzi impulsowe 256 razy z 256 źródeł i dostarczą trójwymiarowe mapy częstotliwości oraz faz, które stanowią dokładny opis pomieszczenia. W 2022 roku AES zbadało 7 systemów i stwierdziło różnice w dokładności dopasowania od ±3,2 ms (początkowy poziom) do ±0,5 ms (klasa wysoka). Chociaż te narzędzia pomagają zmniejszyć zmienność między miejscami siedzeniowymi o 6–8 dB, nadal konieczna jest weryfikacja ręczna. Algorytmy liniaryzacji fazy zmniejszają wygaszenia spowodowane granicami pomieszczenia poniżej 50 Hz o 35% w pomieszczeniach niesymetrycznych lub niemal je eliminują w pomieszczeniach symetrycznych. Hybrydy korekcji parametrycznej EQ i TD osiągają odchylenie mniejsze niż 1 dB od krzywych docelowych w takich systemach, przewyższając skuteczność samej korekcji EQ w przypadku wielu subwooferów.
Dźwięk niskiej częstotliwości typu end-fire to dźwięk macierzysty w czasie, ponieważ subwoofery są ustawione jedne naprzód i inne wstecz w linii prostej. Czołowe kierowce pracują z wyprzedzeniem, a tylne z opóźnieniem, podczas gdy zegary synchronizują czoła fal dzięki wzmacniającej interferencji wzdłuż osi docelowej. Zapewnia to izolację front-tył na poziomie około 10 dB przy 80 Hz, jednak integralność wzorca jest zachowana wyłącznie wtedy, gdy opóźnienie wynosi dokładnie ćwierć długości fali. Niemniej jednak, w stadionie lub hali, gdzie istnieje potrzeba optymalnego kontrolowania kierunkowości dźwięku, długość układu musi być większa niż długość fali częstotliwości docelowej.
Optymalizacja gradientowa dostosowuje konfiguracje subwooferów do pomieszczeń niemieszających, kojarząc modulacje SPL z kolejnymi zyskami tonalnymi i opóźnieniami. Ma to na celu skorygowanie nierównowag architektonicznych, takich jak pochyłe podłogi lub niesymetryczne ściany; różnice poziomu poniżej 3 dB nie powodują filtracji grzebykowej. Optymalizacja oparta na pomiarach zmniejsza zróżnicowanie między miejscami siedzenia o 57% w niesymetrycznych salach. -Pal: Czasy pogłosu RT60 oraz spójność odpowiedzi impulsowej między strefami, przy czym pierwszy wynosi ±1,5 dB we wszystkich lokalizacjach słuchania.
Czy chodzi o układanie na ziemi z subwolferami, potrzebujesz precyzyjnego dopasowania czasowego, aby dopasować niskie tony do ustawienia nad linią głośników. Ostatnio, w stadionie na 50 000 osób, osiągnięto wyrównanie fazy dzięki protokołowi kompensacji opóźnień, który wyrównał czasy dotarcia frontu fali wzdłuż linii o długości 120 metrów. Ten projekt zmniejszył efekt filtru grzebykowego wywołanego przez konstrukcję pneumatycznych rzędów siedzeń i zachował stałe opóźnienie grupowe (dopuszczalne ±0,5 ms), co potwierdziło modelowanie akustyczne komputerowe. System osiągnął 98% zrozumiałości mowy (STI ≥0,65) w górnej części trybun, mimo odbić od betonu.
Układy subwooferów kardioidalnych z tłumieniem tylnym o 8 dB okazały się skuteczne w instalacjach na stadionach otwartych. Szesnaście podwójnych subwooferów 18-calowych w układzie dolnym zapewniło kontrolowaną bezpośredniość dzięki głośnikom przesuniętym w fazie, ustawionym tak, by zapewniać bezpośrednią emisję pomiędzy 60Hz a 120Hz. Stosunki tłumienia przed-tył wynoszące >14:1 osiągnięto w lokalizacjach na środku boiska, co skutecznie ograniczyło narastanie niskich częstotliwości pod konstrukcjami wspornikowymi. Najnowsze badania nad układaniem subwooferów wskazują, że taka konfiguracja zmniejsza energię fal stojących o 41% w porównaniu do tradycyjnych zestawów, prowadząc do zmienności poziomu ciśnienia akustycznego 105dB SPL poniżej 2dB dla wszystkich miejsc siedzących.
Dopasowanie czasowe jest niezbędne, aby zapobiec interferencji destrukcyjnej w punktach crossoveru, zapewniając jednolite współdziałanie subwooferów i liniowych konfiguracji głośników, a tym samym zachowując jakość dźwięku.
Odpowiednie umieszczenie w pomieszczeniu może poprawić działanie subwoofera dzięki wykorzystaniu naturalnego wzmocnienia granicznego w celu zwiększenia odpowiedzi basów i zminimalizowania fal stojących.
Zasada 3:1 polega na rozmieszczaniu zestawów subwooferowych w odległości równej jednej trzeciej maksymalnego wymiaru pomieszczenia, aby zmniejszyć wzmocnienie modów osiowych i poprawić jakość dźwięku.
Zespoły subwooferów kardioidalne zapewniają kontrolowaną kierunkowość i tłumienie z tyłu, co zmniejsza nagromadzenie niskich częstotliwości i poprawia klarowność dźwięku na dużych otwartych terenach.
Gorące wiadomości
EN
