La directividad de una fuente está fuertemente ligada al tamaño de la misma, esto quiere decir que no existen frecuencias más direccionales que otras, simplemente existen relaciones entre tamaño de fuente y largo de onda (λ = c/f).
Fig 1: Directividad parlante 10».
En general cuanto más grande sea el parlante más directivo se torna en altas frecuencias. Dicho de otra manera, el haz de radiación se va estrechando a medida que aumenta la frecuencia o el tamaño de la fuente, de esta manera la directividad está vinculada a la relación entre el tamaño de la fuente y la frecuencia.
De esta manera es fácil entender porqué las bajas frecuencias son »omnidireccionales», si las fuentes que la generan miden menos de un tercio del largo de onda que reproducen. Puede observarse la directividad de un altoparlante de 10 pulgadas en la figura 1.
Una forma de lograr control de directividad para largos de onda más grandes que la fuente es simplemente agregar más fuentes, es decir generar una nueva compuesta por muchas chicas. Este es uno de los conceptos utilizados en los Line Array, el de generar una fuente única virtual de mayores dimensiones. Y esta idea surge de una necesidad, a medida que los recitales se hacían cada vez más multitudinarios, era necesario juntar cada vez más parlantes (de alguna manera coherente) para aumentar el SPL, teóricos 6dB cada vez que se duplica la cantidad de fuentes.
Fig 2: Dos stack de subwoofers separados 10 mts.
Esta situación no es distinta para los subwoofers, los mismos principios físicos se cumplen para ellos. Es importante entonces prestar atención a la disposición física de los gabinetes, dado que la cobertura va a depender de ello.
Es común encontrar los subwoofers a los costados del escenario, es decir debajo del L y R. Esta disposición dista de la cobertura ideal, y salvo determinadas ocasiones, no es recomendable. La figura 2 muestra una simulación de este arreglo, son 5 subwoofers por lado separados 10 metros, se puede observar que se crean varias zonas de cancelación (los famosos «pasillos»).
Fig 3: Línea de 10 subwoofers.
Otra idea puede ser la de poner los gabinetes en fila a lo ancho del escenario, el resultado (con 10 gabinetes) se observa en la figura 3. La cobertura es más homogénea, podemos notar cómo se controla la directividad. Puede suceder que la cobertura no sea suficiente, que sea muy estrecha para el área de audiencia planeada. En estos casos es posible modificar el lóbulo de radiación generando un arreglo de arco, es decir poner los gabinetes como si estuviesen formando parte de una circunferencia, queda en evidencia que dependiendo del ángulo elegido, el resultado que se obtiene.
Fig 4: Arreglo de arco a 90 grados.
Curvar la fila va a disminuir la directividad y ampliar la cobertura, a costo de menor presión sonora en el centro. En la figura 4, el resultado de un arreglo a 90 grados.
Dado que en general no hay suficiente espacio o tiempo para posicionar correctamente el arreglo, se puede generar la curvatura aplicando delay que emule el retraso físico (tiempo = distancia/velocidad).
Desde el centro hacia afuera se debe agregar progresivamente más delay y dado que la curva generada es simétrica se puede utilizar el mismo proceso espejando las cajas.
Por último podemos combinar esta técnica con un end fire y así obtener una cobertura homogénea en la parte frontal y una cancelación en la parte posterior. En la figura 5 se muestra una simulación obtenida con 20 subwoofers.
Fig 5: Arreglo de arco + end fire.
Ing. Eduardo Sacerdoti
Investigación & Desarrollo – Equaphon