¿Qué significa el acoplamiento mutuo de subwoofers?


Se habrá dado cuenta de que, en un gran número de conciertos, los técnicos de sonido colocan los subwoofers juntos en el suelo, a los lados del escenario o sobre un line array. ¿Qué beneficios conlleva y qué ocurre exactamente? Antes de aclararlo, repasemos algunos conceptos básicos sobre el sonido.

Longitud de onda del sonido

Primero, recordemos la definición de la velocidad del sonido (“C”) al nivel del mar a 21 °C / 70 °F y en condiciones atmosféricas normales. Se define como C = f λ, donde “f” representa la frecuencia y “λ” la longitud de onda. Ambas son iguales a 344 m/s (1128 pies/s).

Pero ¿qué es la longitud de onda? En física, la longitud de onda es el periodo espacial de una onda periódica, es decir, la distancia en la que se repite la forma de la onda. Es la distancia entre puntos correspondientes consecutivos de la misma fase de la onda, como dos crestas adyacentes, valles adyacentes o pasos por cero.

When a sound propagates through air, the air is compressed or rarefied in waves that travel out from the audio source. When those compressed or rarified areas of air hit your eardrum, it vibrates in sympathy with those compression waves in the air and allows you to hear. The wavelengths of audible frequencies to the human ear (20 Hz – 20 kHz) are thus between approximately 17 m (55.8 ft) and 17 mm (0.0558 ft), respectively.

El fenómeno del acoplamiento mutuo

El acoplamiento mutuo es un fenómeno físico que se da, según la teoría, entre todos los transductores, independientemente de sus tamaños. Sin embargo, este artículo se centra en el acoplamiento mutuo que se da concretamente entre transductores de baja frecuencia.

El fenómeno del acoplamiento mutuo se da cuando dos o más transductores reproducen la misma señal, con sus centros acústicos cercanos y apuntando en la misma dirección con longitudes de onda menores a la distancia entre sus centros acústicos. En esta situación, la presión sonora combinada se propaga hacia delante como una sola onda, como si todos los transductores funcionaran como un único transductor de mayor tamaño.


En el caso de usar únicamente dos transductores, el principio es que sus centros acústicos deben estar cerca, entre 1/4 y 1/2 de la longitud de onda de la frecuencia que estén reproduciendo. Cuanto más corta sea la longitud de onda (frecuencias más altas), menor será la distancia necesaria entre los dos centros acústicos para que se genere acoplamiento mutuo.

Imagen 1 - (izquierda) No se da acoplamiento mutuo de los transductores debido a que sus centros acústicos están separados a más de 1/2 de la longitud de onda. (Derecha) Sí se da acoplamiento mutuo debido a que los centros acústicos de los transductores están separados a menos de 1/2 de la longitud de onda. (Referencia de la imagen: www.bnoack.com)..

Ahora, veamos dos situaciones diferentes. Primero, si instalamos dos transductores juntos a una distancia mayor de la mitad de la longitud de onda de la frecuencia reproducida, la salida promedio medida en el eje y fuera del eje aumentará hasta en 3 dB, lo que supone el doble de potencia. Ahora bien, si instalamos dos transductores lo suficientemente juntos como para beneficiarse del efecto de acoplamiento mutuo, se producirá una salida hasta con 6 dB más potente.

Las ventajas y sus aplicaciones

Para ilustrar el fenómeno anterior, tengamos en cuenta las especificaciones técnicas de un subwoofer activo KS118 de QSC. Su respuesta en frecuencia (-6 dB) va de 41 Hz a 98 Hz. Tal como hemos comentado, debemos tener en cuenta la frecuencia más alta que puede generar el subwoofer para calcular la longitud de onda menor con la fórmula C = f λ).

½ de longitud de onda a 98 Hz = 1,75 m (5,75 pies)

Por tanto, mientras los subwoofers KS118 tengan sus centros acústicos en una distancia menor o igual a 1,75 m (5,75 pies), se producirá acoplamiento mutuo, con el beneficio de una potencia adicional de 6 dB.

Conclusión

Como hemos visto, es relativamente sencillo beneficiarse del acoplamiento mutuo de los subwoofers, ya que pueden colocarse juntos a una distancia menor de la mitad de la longitud de onda de la frecuencia más alta que pueden producir. Lograr un SPL elevado en las frecuencias graves con un número reducido de subwoofers es lo que motiva a las compañías de giras, productoras de eventos, DJ e instaladores a colocar los subwoofers cerca los unos de los otros. Es una forma inteligente de obtener unos decibelios adicionales gratis.

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