El diseño de un arreglo cardioide en subgraves se basa en la interferencia constructiva y destructiva de las ondas de presión acústica. La formulación clave para el comportamiento de un arreglo cardioide es:

donde:

• $P$ es la presión sonora resultante en un punto determinado.
• A1 y A2​ son las amplitudes de las ondas de los subgraves.
• ϕ es el desfase aplicado para la cancelación.
• ω es la frecuencia angular de la onda.

Cuando la suma de las ondas está en fase al frente y en oposición de fase en la parte trasera, se logra un patrón cardioide.

Configuraciones Cardioides con SW218V y SW218EB

1. Configuración en Línea (Stacked End-Fire)

La configuración End-Fire utiliza subgraves alineados en fila con retardos progresivos. El principio clave es que la onda trasera se anula debido a la diferencia de fase introducida por el retardo aplicado a cada subgrave.

Ejemplo con SW218V:

1. Se colocan tres SW218V en línea, con una separación de d = \frac{c}{4f}, donde es la velocidad del sonido (343 m/s) y la frecuencia central del arreglo.
2. Se aplican retardos de T= d/c a los subgraves traseros para alinear las ondas hacia adelante.
3. Se invierte la polaridad del último subgrave para mejorar la cancelación trasera.

Cálculo de ejemplo: Para una frecuencia de 63 Hz, la separación óptima es:

Ventajas:

• Cancelación trasera efectiva.
• Aumento del alcance del subgrave hacia el frente.

2. Configuración en Bloque Cardioide

Esta técnica consiste en apilar los subgraves en una relación de 2:1 o 3:1 (dos hacia adelante y uno hacia atrás), invirtiendo la polaridad y aplicando delay al subgrave trasero.

Ejemplo con SW218EB:

1. Se posicionan dos SW218EB hacia el frente y uno orientado hacia la parte trasera.
2. Se invierte la polaridad del subgrave trasero.
3. Se aplica un delay de ms al subgrave trasero para sincronizar la fase.

Para una separación de 1 metro:

Ventajas:

• Configuración compacta.
• Reduce la energía no deseada en el escenario o tras el sistema.

3. Configuración en Arreglo Circular Cardioide

En eventos de gran formato, un array circular proporciona una dispersión uniforme con mínima emisión trasera.

Ejemplo con SW218V y SW218EB:

1. Se colocan cuatro SW218EB formando un cuadrado, con dos mirando hacia el frente y dos hacia atrás.
2. Se invierte la polaridad de los subgraves traseros.
3. Se aplican retardos a los subgraves traseros según la fórmula:

4. Se ajusta la respuesta de fase con el procesador Tecnare DP4896.

Ventajas:

• Ideal para eventos en 360° o configuraciones envolventes.
• Minimiza el spill de subgraves en áreas no deseadas.

Conclusión

Los arreglos cardioides en subgraves son esenciales para mejorar la inteligibilidad y control del sonido en eventos y recintos cerrados. Mientras que el SW218V permite una configuración flexible mediante técnicas de fase y delay, el SW218EB ofrece una solución más directa con su diseño nativo cardioide. Con estas herramientas de Tecnare y un diseño basado en principios físicos y cálculos precisos, los ingenieros de sonido pueden optimizar la cobertura y minimizar interferencias no deseadas, logrando un sonido más preciso y eficiente en cualquier entorno.