Consejos para la colocación de altavoces para sonido en vivo (parte I)


Los altavoces QSC son populares por reproducir las fuentes de sonido de manera precisa y con gran potencia en una gran variedad de aplicaciones. Sin embargo, a diferencia del entorno controlado de un estudio de sonido, el mundo real presenta infinidad de desafíos a los que hay que enfrentarse para obtener un sonido agradable, tanto con QSC como con cualquier otra marca de altavoz. Muchos factores, como la forma de las salas, la altura del techo y la presencia de paredes que reflejan o absorben el sonido, se combinan de tal forma que configurar un sistema de sonido se convierte en todo un desafío. Un buen punto de partida para resolver los retos que presenta el espacio es colocar adecuadamente los altavoces. Esta serie tendrá tres partes, que ofrecerán consejos útiles y sencillos para lograr la mejor reproducción de sonido en espacios convencionales para el disfrute del público.

­­Realce de graves y espacio de radiación

Empezaremos hablando de la colocación de los altavoces, recordando algunos aspectos fundamentales de la física del sonido. En primer lugar, la propagación del sonido es diferente según la frecuencia. Tal y como se muestra a continuación, las frecuencias bajas son omnidireccionales, mientras que las altas se propagan de forma muy direccional.

Imagen 1 - La radiación del sonido se comporta de forma diferente según su frecuencia.

El segundo concepto es el denominado “espacio de radiación”, que define simplemente el espacio al que el altavoz dirige el sonido. Tenemos que tener en cuenta que en las frecuencias graves (por debajo de los 200 Hz), el nivel de sonido aumenta cuando hay paredes sólidas que limitan el espacio de radiación. Cada reducción a la mitad del espacio de radiación con una pared próxima al altavoz duplica el nivel de presión sonora.

Un altavoz con una respuesta en frecuencia normalmente plana por debajo de los 200 Hz en un espacio vacío (por ejemplo, los altavoces K.2 con el valor predeterminado “Studio Monitor” seleccionado) producirá un nivel de sonido hasta 6 dB más alto al colocarlo junto a una pared. En una esquina (dos muros), puede aumentar hasta los 12 dB.

Imagen 2 - El espacio de radiación define el volumen en el que el altavoz irradia el sonido. Un cambio en el espacio de radiación afectará a la potencia del altavoz por debajo de los 200 Hz.

¿Qué hacer en estos casos? Hay que tener en cuenta que cada altavoz de la PA que esté situado como en alguno de los ejemplos que se muestran en la Imagen 2 (a excepción de “Espacio libre”) ve reducida su potencia de graves (por debajo de unos 200 Hz) en varios decibelios hasta que la reproducción de dichos graves vuelve a tener pegada y recupera claridad y precisión. Para solucionarlo, se puede utilizar el ecualizador integrado de los altavoces (como los que incorpora la Serie K.2 de QSC) o configurar un filtro shelving por debajo de 200 Hz en la mezcla, algo muy fácil de hacer en cualquier mezclador digital TouchMix de QSC. También hay que recordar que los niveles excesivos de graves tienden a resaltar notas graves concretas, lo que genera resonancias y produce una mezcla turbia y con una dinámica sin definición.

Hay que tener en cuenta que el término “al lado de una pared” (radiación de espacio a la mitad) también es aplicable a un altavoz que esté colocado junto a una pared sobre un soporte independiente o subwoofer, así como a un altavoz montado en un techo con estribos de sujeción. De forma similar, un altavoz que esté cerca de la esquina de una pared, o montado en una pared al lado del techo, irradiará el sonido en un espacio equivalente a la cuarta parte. Y otra cosa menos común en un sistema de PA: si el altavoz se coloca en la esquina de una pared y pegado al techo, el espacio de radiación equivalente será 1/8 del total.

Cancelación de la pared trasera y colocación de los altavoces

Ahora hablaremos de un fenómeno que ocurre por debajo de los 200 Hz. Cuando hay cierta distancia entre el altavoz y la pared rígida y maciza que se tiene detrás, el sonido reflejado en la pared estará desfasado respecto a la radiación frontal del altavoz en la frecuencia para la que esta distancia es igual a un cuarto de la longitud de onda del sonido emitido. Por eso, el sonido que refleja la pared en esta frecuencia específica cancelará la radiación frontal del altavoz en la misma frecuencia.

Para simplificar los cálculos, recordemos los números de la fórmula de la velocidad del sonido: ‘C’ (a nivel del mar, a 21 grados Celsius (70 grados Fahrenheit) y bajo condiciones atmosféricas normales) es 344 m/s (1128 pies/s) y se define como C = f λ, donde ‘f’ representa la frecuencia y ‘λ’, la longitud de onda.

Esta ecuación nos permite calcular fácilmente el cuarto de la longitud de onda para cualquier frecuencia. Como ejemplo, la nota más grave de una guitarra estándar (la cuerda “Mi” grave al aire) es de unos 83 Hz. Un cuarto de la longitud de onda es 1 m (3,3 pies).

Por tanto, podemos deducir que si colocamos un subwoofer a 1 m (3,3 pies) de una pared rígida y sólida, la respuesta en frecuencia de su radiación frontal mostrará una caída notable en los 83 Hz. Esto se denomina “cancelación de graves por filtro de peine”, y por desgracia no se soluciona ecualizando la salida del altavoz, debido a que los cambios de nivel también se aplican al sonido reflejado en la pared. Y esta es la razón por la que la ubicación del altavoz respecto a una pared trasera tiene un enorme impacto en la calidad y musicalidad de la reproducción de las frecuencias graves en general.

Imagen 3 - Fenómeno de cancelación de sonido debido a una pared rígida detrás del altavoz.

Para aplicaciones de sonido en vivo, ¿a qué distancia debe situarse la PA de la pared trasera para evitar estas cancelaciones? Haciendo un sencillo cálculo obtendremos la respuesta. Pongamos el caso del altavoz activo K12.2 de QSC, con una respuesta en frecuencia que llega a los 45 Hz (-10 dB). Un cuarto de la longitud de onda de 45 Hz son 1,9 m (6,25 pies).

Por lo que, si colocamos el altavoz K12.2 de QSC a más de 1,9 m (6,25 pies) de distancia de la pared posterior, no se producirá el fenómeno de cancelación y se reproducirá todo el ancho de banda del altavoz sin problema alguno. Como hemos observado, esta distancia depende de las especificaciones del altavoz. Por lo que, cuanto más graves sean las frecuencias que emite el altavoz, más habrá que separarlo de la pared trasera. En general es posible lograr esta separación, dado que la profundidad de los escenarios suele ser mayor a 2 m (6,56 pies), lo que también se da en muchas cabinas de DJ. 

Sin embargo, a veces hay que colocar altavoces de refuerzo o con retardo cerca de las paredes en ciertas situaciones de sonido en vivo. ¿Qué hacemos en este caso? Para evitar cancelaciones fuertes por la pared posterior, hay que colocar la parte trasera del altavoz lo más cerca posible de la pared. Así nos aseguramos de que la salida de frecuencias graves no se vea afectada. En cualquier caso, debemos asegurarnos de atenuar correctamente el realce de graves producido por la cercanía con la pared, tal como explicábamos en el capítulo anterior.

Conclusiones

Teniendo claros los espacios de radiación de los altavoces y el realce de graves resultante, así como el fenómeno de cancelación por la pared posterior, en el próximo artículo hablaremos sobre las variables básicas de la acústica de una sala y explicaremos el concepto de “distancia crítica” y la “ley de la inversa del cuadrado” para conseguir una cobertura de altavoces uniforme en cualquier espacio. Es para no perdérselo.

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