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Arreglos Cardioides en Subgraves: Optimizando el Control de Frecuencias Bajas
El control de la dispersión de bajas frecuencias en sistemas de sonido profesional es un desafío clave en eventos en vivo e instalaciones fijas. Los arreglos cardioides en subgraves permiten mejorar la direccionalidad del sonido, reduciendo la energía emitida hacia la parte trasera del sistema y maximizando la presión sonora en la audiencia. En este artículo, exploraremos cómo implementar arreglos cardioides utilizando exclusivamente los subgraves Tecnare SW218V y SW218EB, profundizando en su configuración, principios físicos y formulaciones matemáticas clave.
Principios físicos de los arreglos cardioides en subgraves
donde:
- 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:
- 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.
- Se aplican retardos de T= d/c a los subgraves traseros para alinear las ondas hacia adelante.
- 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:
- Se posicionan dos SW218EB hacia el frente y uno orientado hacia la parte trasera.
- Se invierte la polaridad del subgrave trasero.
- 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.
- Se colocan cuatro SW218EB formando un cuadrado, con dos mirando hacia el frente y dos hacia atrás.
- Se invierte la polaridad de los subgraves traseros.
- Se aplican retardos a los subgraves traseros según la fórmula:
- 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.
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