Alineierea temporală și coerenta de fază sunt esențiale pentru o interacțiune uniformă între subwoofere și armele liniare. Apoi, trebuie să le aliniem în timp cu o precizie mai bună de ±1 ms (pentru a evita interferența distructivă din apropierea punctelor de crossover (80-120 Hz)). Faza poate fi menținută în limitele ±90 grade pentru eliminarea efectelor de filtrare comb. Procesorii de semnal digital realizează acest lucru prin introducerea unor întârzieri la difuzoarele de înaltă frecvență exprimate în microsecunde. Depășirea acestor limite poate duce la o degradare a răspunsului tranzitoriu de până la 15%. O poziționare corectă rezultă în schimbări ale frecvenței neîmpiedicate prin câmpul sonor, fără distorsionare temporală.
O distribuție echilibrată a nivelului de presiune acustică (SPL) între subwoofere și armele liniare previne mascarea frecvențelor și neregularitățile răspunsului energetic. Trei principii fundamentale guvernează o egalizare eficientă a SPL:
Cele mai comune metode pentru implementarea mai multor subwoofere includ tehnica cardioidă direcțională (controlul patternului subwooferului în formă de cardioidă) și metodele modale distribuite. Patternurile cardioid creează o directivitate observabilă la frecvențe joase, folosind inversarea fazei și difuzoarele din spate întârziate, precum și o atenuare de până la 20 dB la partea din spate, așa cum s-a prezentat în studii recente despre coerenta de fază. Aceasta este utilă în aplicații audio profesionale unde doar fața locației trebuie să fie amplificată, iar în spatele unei săli bass-ul ar trebui pur și simplu redus. Grupările mai mici distribuie un număr de subelemente neuniform în întregul spațiu pentru a anula undele staționare prin mediere spațială. Deși setările cardioid oferă o direcționalitate superioară, de regulă prezintă o platitudine de răspuns cu 3-6 dB mai bun într-o cameră (dreptunghiulară).
Conform regulii de spațiere 3:1 din standardul IEC 60268.1, subwooferlele în aranjamente sunt optim spațiate astfel încât distanța dintre ele să fie o treime din dimensiunea maximă a camerei. Aceasta are avantajul reducerii rezonanței modurilor axiale, deoarece modelele de anulare sunt forțate deasupra frecvenței limită Schroeder. Măsurătorile efectuate arată că o corectă spațiere 3:1 va reduce amplitudinea undelor staționare între 40-80Hz cu 8-12dB comparativ cu plasarea egal distanțată. Instalările reale sunt de obicei aranjamente triunghiulare cu subwoofere în camere de dimensiunea acesteia sau egal distribuite pe lățimea sălii în cazul sălilor mari.
Subwoofer-ele plasate strategic aproape de marginile camerei folosesc avantajele acusticii încăperii pentru a sprijini răspunsul de bas printr-o adiție constructivă. Atunci când poziționați difuzoarele la o distanță mai mică de λ/8 față de un perete sau colț, obțineți o reflexie constructivă a undelor sonore (totul este menționat pentru a arăta timpul de reverberație de aproximativ 0,5–0,7 s). Pentru fiecare interfață a marginilor (perete-pod-colt) se adaugă între 3-6 dB în comparație cu condițiile câmpului liber, până la un maxim de 12 dB în cazul subwoofer-elor plasate într-un colț triplu. Cea mai bună amplificare provine din rigiditatea suprafeței (beton > perete fals) cu coeficienți de absorbție < 0,2 la frecvențe sub-80 Hz pentru a minimiza pierderile de energie.
Faza datorată reflexiilor în plan ale undelor emise direct la offseturi de 180° este anulată de reflexiile la limită. Benzile de protecție urmează reguli de amplasare dependente de frecvență pentru a evita zonele DIFZ sau CD, de exemplu menținând distanțe de λ/4 față de margini la frecvențele de trecere. Inginerii folosesc și abordări bazate exclusiv pe decibeli și rețele de filtre All-Pass pentru rotația de fază, dar aceștia previzionează modele pe baza nodurilor de undă staționară. Măsurătorile din lumea reală au arătat că nulul este redus cu 8 până la 15 dB atunci când se utilizează benzi de protecție de 1/6 octavă între benzile critice de 40-80 Hz.
Atingerea unei integrări optime a baselor în sistemele home theater necesită protocoale sistematice de calibrare care să abordeze atât specificațiile tehnice, cât și anomaliile specifice camerei. Calibrarea corectă asigură coerența de fază, minimizează undele staționare și menține un nivel constant al SPL în pozițiile de ascultare.
Standardul SMPTE 2034-2 stabilește alinierea temporală a sistemelor audio cu mai multe canale și prevede că subwooferele și difuzoarele satelit trebuie să fie aliniate cu matricea principală cu o toleranță de +2 ms. Parte din această procedură este necesară deoarece potrivirea fazei contribuie la eliminarea majorității anulărilor de fază la frecvența de trecere (+-80-120 Hz). Dacă mențineți difuzoarele în limitele de 1/3 undă față de frecvența de trecere, puteți păstra coerența, spun inginerii. Generația actuală de procesoare utilizează egalizarea GDC pentru a compensa întârzierile în răspunsul amplificatoarelor și al difuzoarelor, ceea ce este esențial în camere cu forme neregulate.
Cu toate acestea, sistemele avansate de corecție a răspunsului acustic al încăperii, cum ar fi Dirac Live și Audyssey MultEQ XT32, vor măsura răspunsurile impulsului de 256 de ori din 256 de surse și vor furniza hărțile 3D ale frecvenței și fazei care reprezintă o descriere precisă a încăperii. În 2022, AES a analizat 7 sisteme și a constatat diferențe de precizie a alinierii între ±3,2 ms (nivel de intrare) și ±0,5 ms (nivel ridicat). Deși aceste instrumente contribuie la reducerea variațiilor de la un loc la altul cu 6-8 dB, verificarea manuală rămâne necesară. Algoritmii de liniarizare a fazei reduc zonele morte cauzate de pereții încăperii sub 50 Hz cu 35% în camere asimetrice sau elimină practic zonele morte în camere simetrice. Hibrizii formăți din EQ parametric și corecție TD obțin o abatere <1 dB față de curbele țintă în astfel de sisteme, depășind performanța unui EQ pur în cazul utilizării mai multor subwoofere.
Sunetul de joasă frecvență end-fire este un sunet matriceal în timp, subwooferele fiind poziționate una în față și alta înapoi, în linie dreaptă. Difuzoarele din față progresive, cele din spate întârziate, sincronizează fronturile de undă prin interferență constructivă de-a lungul axei țintă. Acest lucru oferă până la aproximativ 10 dB izolare față-spate la 80 Hz, deși integritatea modelului este garantată doar dacă întârzierea este exact un sfert de lungime de undă. Totuși, într-un stadion sau arenă, unde există nevoia de a controla direcționalitatea sunetului în mod optim, lungimea ar trebui să fie mai mare decât lungimea de undă a frecvenței țintă.
Optimizarea bazată pe gradient reglează aranjamentele subwooferelor pentru spații nedifuzante, prin asocierea modulațiilor SPL cu creșteri și întârzieri incrementale ale tonului. Aceasta corectează dezechilibrele arhitecturale, cum ar fi podele înclinate sau pereți asimetrici, iar diferențele de nivel mai mici de 3 dB nu vor cauza filtrare comb. Optimizarea bazată pe măsurători reduce variația de la un loc la altul cu 57% în săli asimetrice. -Pal: timpii de reverberație RT60 și coerența răspunsului impulsional între zone, primul fiind în ±1,5 dB în toate locațiile de ascultare.
Fie că este vorba de stivuirea pe sol cu subwoofer-e, ai nevoie de o aliniere precisă în timp pentru a potrivi perfect tonurile joase cu liniile aflate deasupra. Mai recent, într-un stadion exterior cu o capacitate de 50.000 de persoane, s-a realizat o aliniere de fază folosind un protocol de compensare a întârzierii pentru egalizarea timpilor de sosire ai fronturilor de undă de-a lungul liniilor de vizibilitate de 120 metri. Această soluție a contracarat efectele filtrului peptine produse de rândurile de scaune pneumatice și a păstrat o întârziere de grup constantă (acceptabilă ±0,5 ms), confirmată prin modelare acustică computerizată. Sistemul a atins o inteligibilitate a vorbirii de 98% (STI ≥0,65) în zona superioară a tribunelor, în ciuda reflexiilor create de beton.
Configurațiile de subwoofere cardioidale cu 8 dB respingere la spate s-au dovedit eficiente pentru instalațiile în stadioane deschise. Șaisprezece subwoofere duble de 18” într-o configurație down-fill au oferit o directivitate controlată folosind radiatoare cu defazare, aliniate pentru a asigura directivitatea între 60Hz și 120Hz. Rapoarte de respingere față-spate >14:1 au fost obținute în locațiile din centrul terenului pentru a izola eficient acumularea frecvențelor joase sub console. Lucrările recente privind configurarea subwooferelor indică faptul că această configurație reduce energia undelor staționare cu 41%, comparativ cu stivele tradiționale, ducând la o variație SPL de 105dB sub 2dB pentru toate locurile.
Alinierea temporală este esențială pentru a preveni interferența distructivă la punctele de trecere, asigurând o interacțiune uniformă între subwoofere și array-urile liniare, astfel se păstrează calitatea sunetului.
Amplasarea corectă în încăpere poate îmbunătăți performanța subwooferului prin utilizarea consolidării naturale a pereților pentru a mări răspunsul bass și a minimiza undele staționare.
Regula 3:1 presupune amplasarea subwooferelor la o distanță de o treime din dimensiunea maximă a camerei pentru a reduce consolidarea modurilor axiale și a îmbunătăți calitatea sunetului.
Aranjamentele cardioidale de subwoofere oferă o directivitate controlată și reducerea semnalului din spate, diminuând acumularea frecvențelor joase și îmbunătățind claritatea sunetului în spațiile mari deschise.
Știri Populare
EN
