Dispozitivele subwoofer folosesc principii acustice pentru a manipula dispersia energiei în frecvențe joase. O proiectare corespunzătoare transformă sursele omnidirecționale în sisteme direcționale prin efectele de interferență ale undelor, care sunt scalate de lungimile de undă mari (3,43–11,32 m).
Configurațiile cardioid obțin radiații asimetrice prin manipularea fazei. Subwooferii care radiază în spate funcționează la polaritate inversă, creând interferență distructivă în spatele matricei, permițând însumarea energiei frontale împreună cu anularea din spate. Procesoarele digitale de semnal permit alinierea precisă a fazei pentru corectarea adaptivă în funcție de frecvență.
Distanța afectează direct coerența frontului de undă. Pentru redarea la 100Hz (λ=3,43m), elementele trebuie să fie plasate la mai puțin de 1,7m distanță pentru a preveni interferența distructivă și formarea lobilor nedorit. O dispunere compactă asigură o însumare coerentă pe întreg planul audienței.
Lungimea fizică definește lățimea fascicolului orizontal. Dublarea lungimii matricei reduce lățimea fascicolului cu 50%, crescând direcționalitatea. O matrice de 8m la 40Hz (λ=8,6m) realizează o acoperire de ±15°—ideală pentru stadioane, unde este necesară dirijarea precisă a energiei.
Relații esențiale:
| Parametru | Efectul asupra radiației | Implicație practică |
|---|---|---|
| Distanță > λ/2 | Lobi distructivi | Acoperire inconsistentă |
| Lungimea matricei – | Lățimea fasciculului – | Directionalitate îmbunătățită |
| Inversarea fazei din spate | Formare de tip cardioid | Reducerea zgomotului de scenă |
Stivuirea verticală a cabinelor de subwoofer folosește cuplajul mutual pentru a amplifica ieșirea la frecvențe joase, oferind până la 6 dB câștig suplimentar la dublarea numărului de cabine, atunci când difuzoarele funcționează în fază. O înălțime prea mare a stivei poate cauza lobare verticală și necesită verificare structurală.
Configurațiile back-to-back necesită sincronizarea fazelor într-un interval de 0,1 milisecunde pentru a menține coerența frontului de undă. Intervalele precise de timp, adaptate distanței dintre incinte, sunt esențiale pentru o corectă reducere a reflexiilor din spate.
Unghiurile de deschidere dintre perechile de subwoofere determină dispersia orizontală. Unghiurile înguste (45°-60°) intensifică direcționalitatea înainte, în timp ce unghiurile largi (90°-120°) distribuie acoperirea într-o zonă largă, reducând scăpările laterale cu 5-8 dB.
Controlul eficient al frecvențelor joase necesită strategii precise de întârziere pentru a modela răspunsul polar și a intensifica suma energiei în direcția principală.
Platformele DSP moderne folosesc algoritmi care calculează întârzierile inter-elemente într-un interval de 0,5-4 ms. Alinierea optimizată a timpului îmbunătățește eficiența sumei cu până la 3 dB în banda 40-100 Hz, menținând coerența de fază.
Configurațiile liniare frontale folosesc întârzieri în cascadă pentru a crea deplasări virtuale ale sursei, reducând dispersia orizontală cu 15-20°. Această tehnică este benefică pentru aplicații pe distanțe lungi, dar necesită o compensare atentă a ecualizării (EQ) peste 80 Hz.
Inversarea polarității combinată cu întârzieri de un sfert de lungime de undă realizează o anulare spate de 12-15 dB între 40-80 Hz. Parametrii importanți includ:
Simulările BEM modelează propagarea undelor de joasă frecvență cu o acuratețe de 92% în previzionarea comportamentului direcțional și a interacțiunilor la limită, conform studiilor de inginerie acustică din 2023.
Testarea în condiții de semispațiu minimizează reflexiile mediului, permițând compararea directă între datele empirice și simulările realizate.
Configurațiile cardioid obțin un ID de 4,2 dB la 40Hz, depășind performanțele configurațiilor end-fire cu 1,8 dB în medii controlate.
Extinderea configurațiilor crește ieșirea cu 3-6 dB per dublare, dar agravează problemele de aliniere de fază. Spațiile care necesită o ieșire >120 dB întâmpină de regulă o reducere a eficienței rejecției posterioare cu 30-40%.
Directivitatea dispare sub 50Hz – lățimea de bandă de 15° a unui sistem cu 6 elemente la 80Hz devine omnidirecțională sub 45Hz. Sistemele comerciale prezintă o variație între față și spate de 10-15dB în intervalul 30-100Hz.
Inconsistența tonală apare atunci când matricele de subwooferi se cupplează slab cu sistemele full-range. Problemele de aliniere temporală creează deviații de fază care depășesc 90°, ducând la o variație de 8-12dB în răspunsul frecvențelor joase în funcție de locație. Soluțiile moderne utilizează din ce în ce mai mult configurații hibride pentru acoperire versus zone de ieșire.
O matrice de subwooferi este o configurație formată din mai multe difuzoare de subwoofer care lucrează împreună pentru a gestiona și direcționa mai eficient sunetul de joasă frecvență decât un singur subwoofer.
Matricele de subwooferi cardioid funcționează manipulând faza subwooferilor din spate, care sunt setați pe polaritate inversă, permițând astfel anularea semnalului din spate și sumarea energiei pe partea frontală.
Distanțarea corespunzătoare previne interferența distructivă și artefactele de tip lobing, asigurând astfel ca fronturile de undă sonoră să ajungă coerente în zona audienței.
Procesoarele digitale de semnal sunt utilizate pentru alinierea precisă a fazei și corecțiile adaptabile în funcție de frecvență, optimizând performanța aranjamentelor de subwoofere.
Știri Populare
EN
