Optimización de Subwoofers: Arrays en Arco y Cardioide para Sonido Profesional

Configuración de Subwoofers en Arco

Esta configuración es similar a la de los subwoofers en línea, pero forma un arco físico o un arco electrónico mediante la aplicación de retardos. El objetivo es que los subwoofers centrales queden más cerca de la audiencia que las cajas de los extremos.

Principio de Funcionamiento

• Los subwoofers centrales no llevan retardo.
• Para calcular el retardo de los subwoofers laterales, se debe medir primero la distancia entre la posición de mezcla (o punto de escucha) y el subwoofer central, y luego la distancia entre la posición de mezcla y cada uno de los subwoofers adyacentes.

Cálculo de Retardo (Ejemplo)

Si la caja central está a 50 metros del control y la primera caja adyacente está a 50,5 metros, se debe retardar esta última caja el tiempo que tarda el sonido en recorrer 0,5 metros. Esto equivale a 1,47 milisegundos. De esta manera, se eliminan las zonas de cancelación (o "pasillos") en la zona del público, logrando una cobertura más uniforme.

Inconvenientes

• Se genera un nivel sonoro importante en la parte trasera de los subwoofers, es decir, en el escenario, lo cual puede ser problemático para los músicos o presentadores.

Configuración de Subwoofers Cardioide (End Fired)

Este arreglo utiliza la separación física y el retardo (delay) para producir cancelaciones y sumas controladas. Se añade retardo a todos los altavoces, excepto al último de la formación. Esta configuración solo es efectiva si la separación entre cajas es de un cuarto de longitud de onda (λ/4) para la frecuencia deseada.

Características de Directividad

Posee una directividad proporcional: a mayor frecuencia, mayor directividad; y a menor frecuencia, menor directividad.

Cálculo de Retardo (Ejemplo)

Disponemos de dos subwoofers con este arreglo, separados a un cuarto de longitud de onda para 125 Hz. A continuación, aplicaremos un retardo igual al tiempo que tarda el sonido en recorrer la distancia de separación entre ambas cajas (λ/4).

De esta manera, las dos señales llegarán en contrafase a la zona del escenario y en fase a la zona del público.

En nuestro ejemplo, 125 hercios tiene un periodo de 8 milisegundos. Por lo tanto, el retardo deberá ser igual a la cuarta parte, es decir, 2 milisegundos. Este es el tiempo que tarda el sonido en recorrer los 0,68 metros de separación entre las cajas.

0,68 metros / 340 m/s = 0,002 segundos → 2 ms

Resultados y Efectos

• En la parte trasera de la configuración, se consigue una cancelación efectiva desde la frecuencia de corte superior hacia abajo.
• En la parte delantera, se produce una interferencia constructiva, con una suma de +6 dB para señales iguales. Para las frecuencias inferiores a la de diseño, la suma será menor (por ejemplo, +3 dB para la mitad de la frecuencia de corte).