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Arranjos de Subwoofers Cardioides: Otimizando o Controle de Baixas Frequências

Controlar a dispersão de baixas frequências em sistemas de áudio profissionais é um desafio fundamental em eventos ao vivo e instalações fixas. Arranjos de subwoofers cardioides melhoram a diretividade sonora, reduzindo a energia irradiada para a retaguarda do sistema e maximizando a pressão sonora para o público. Neste artigo, exploramos como implementar arranjos cardioides utilizando exclusivamente os subwoofers Tecnare SW218V e SW218EB, detalhando configuração, princípios físicos e fórmulas matemáticas essenciais.

Princípios Físicos dos Arranjos Cardioides de Subwoofers

O design de um arranjo cardioide de subwoofers baseia-se na interferência construtiva e destrutiva das ondas de pressão acústica. A formulação principal para o comportamento de um arranjo cardioide é:

Subwoofers Cardioides 1

Onde:

  • P é a pressão sonora resultante em um ponto específico.

  • A1 e A2 são as amplitudes das ondas dos subwoofers.

  • ϕ é o deslocamento de fase aplicado para cancelamento.

  • ω é a frequência angular da onda.

Quando a soma das ondas está em fase na frente e fora de fase atrás, obtém-se um padrão cardioide.

 
 

Configurações Cardioide com SW218V e SW218EB

 

1. Configuração Linear (End-Fire Empilhado)

 

A configuração End-Fire utiliza subwoofers alinhados em uma fileira com atrasos progressivos. O princípio-chave é que a onda traseira é cancelada devido à diferença de fase introduzida pelo atraso aplicado a cada subwoofer.

Exemplo com SW218V:

  • Coloque três SW218V em linha, espaçados em d=c/4fxd , onde c é a velocidade do som (343 m/s) e f é a frequência central da array.

  • Aplique atrasos de T=d/c aos subwoofers traseiros para alinhar as ondas para frente.

  • Inverta a polaridade do último subwoofer para aumentar o cancelamento traseiro.

Exemplo de cálculo: Para uma frequência de 63 Hz, o espaçamento ótimo é:

 
 

Subwoofers Cardioides 2

Vantagens:

  • Cancelamento eficiente na parte traseira.

  • Maior projeção do subwoofer para a frente.

2. Configuração em Bloco Cardioide

 

Esta técnica consiste em empilhar subwoofers em uma proporção de 2:1 ou 3:1 (dois voltados para frente e um voltado para trás), invertendo a polaridade e aplicando um atraso ao subwoofer traseiro.

Exemplo com SW218EB:

  • Posicione dois SW218EB voltados para frente e um voltado para trás.

  • Inverta a polaridade do subwoofer traseiro.

  • Aplique um atraso de T=d/c ms ao subwoofer traseiro para sincronizar a fase.

Para uma separação de 1 metro:

Subwoofers Cardioides 3

Vantagens:

  • Configuração compacta.

  • Reduz energia indesejada no palco ou atrás do sistema.

3. Configuração de Array Cardioide Circular

 

Em eventos de grande porte, um array circular proporciona dispersão uniforme com emissão mínima na retaguarda.

Exemplo com SW218V e SW218EB:

  • Posicione quatro SW218EB formando um quadrado, com dois voltados para a frente e dois voltados para trás.

  • Inverta a polaridade dos subwoofers traseiros.

  • Aplique atrasos nos subwoofers traseiros de acordo com a fórmula:

Subwoofers Cardioides 4

4. Ajuste da Resposta de Fase com o Processador Tecnare DP4896

 

Vantagens:

  • Ideal para eventos 360° ou setups imersivos.

  • Minimiza vazamento de graves em áreas indesejadas.

Conclusão

 

Os arrays cardioides de subwoofers são essenciais para melhorar a inteligibilidade e o controle do som em eventos ao vivo e ambientes internos. Enquanto o SW218V permite configurações flexíveis usando técnicas de fase e atraso, o SW218EB oferece uma solução mais direta com seu design cardioide nativo. Com essas ferramentas da Tecnare e um projeto baseado em princípios físicos e cálculos precisos, os engenheiros de som podem otimizar a cobertura, minimizar interferências indesejadas e alcançar um som mais preciso e eficiente em qualquer ambiente.

 
 

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