ACUSTICA, PSICOACUSTICA,
TECNOLOGIE AUDIO e DINTORNI

Articolo pubblicato sulla rivista Sound & Lite
di Gennaio 2003 e sul portale ZioGiorgio.it

di Guido Noselli (fax 030/3580431 - posta elettronica guidonoselli@outline.it)

IMPIEGO E "SETTAGGIO" DI UN SISTEMA 
DI SONORIZZAZIONE PROFESSIONALE  
- frequenze basse -

VIII PARTE
di Guido Noselli

Abbiamo visto nella 7° parte di questa lunga trattazione come il funzionamento del classico sistema subwoofer, d’uso comune in un concerto live all’aperto, disposto in due gruppi ai lati di un ipotetico palcoscenico di medio/grandi dimensioni, non sia per niente ottimale, soprattutto per quanto attiene la più importante fascia d’area da sonorizzare, quella che in genere sta tra il mixer posto a circa 30 metri e il palcoscenico.

Abbiamo visto anche che, oltre tale distanza, il sistema non tende a peggiorare, per quanto riguarda la distribuzione dell’energia, così come, invece, drammaticamente avviene avvicinandosi alle sorgenti. La ragione di questo, com’è intuibile, è legata alla distanza tra i gruppi di diffusori in relazione alla posizione d’ascolto o di misura e risiede nel semplicissimo fatto che più ci si allontana da essi, minore è la differenza di percorso per semplici regole geometriche, e quindi di tempo d’arrivo del suono che raggiunge l’ascoltatore a partire da una e dall’altra sorgente; mentre più ci si avvicina alle sorgenti maggiore è la differenza di percorso, per le stesse leggi geometriche, con quel che ne consegue:

una piccola differenza corrisponderà a lunghezze d’onda tipiche delle frequenze medio alte e quindi fuori della banda riprodotta dai subwoofer, di qui una maggiore omogeneità della distribuzione sonora e una sua stabilizzazione per distanze lontane (farfield);

una grande differenza, invece, corrisponderà a lunghezze d’onda tipiche delle frequenze basse ed infrabasse che sono all’interno della banda riprodotta dai subwoofer, quindi per distanze vicine (nearfield) si avranno forti interferenze tra le emissioni dei due gruppi e anche all’interno dello stesso singolo gruppo, se troppo grande, con danni evidenti all’omogeneità di distribuzione dell’energia sonora sull’area sonorizzata.

Ho già dato una spiegazione di questo fenomeno in diverse occasioni negli articoli precedenti ed ho fornito uno schema di principio che ne spiega chiaramente il meccanismo nel numero di Marzo 2002, nel quale trattavo specificatamente di un argomento anch’esso connesso al medesimo fenomeno dell’interferenza: direttività alle basse frequenze ottenuta per accoppiamento di più sorgenti sonore sfruttando l’interferenza positiva, o accoppiamento, nell’ambito del funzionamento in “Piston Band” del sistema.

Nell’esempio qui ricordato si ha una distanza tra i due gruppi, circa 21,5 m, tale che l’interferenza costruttiva, e la somma dei livelli sonori quindi, può avvenire solo in precise posizioni simmetriche a partire da quella centrale, rispetto alle due sorgenti che emettono il suono, ma solo in quest’ultima si avrà la somma corretta delle emissioni sonore essendo essa la sola dove non si determinano differenze di percorso e quindi differenze d’arrivo o sfasamenti temporali.

In fig. 1 riporto lo schema di principio citato per comodità del lettore e lo rimando all’articolo di Marzo 2002 per la sua spiegazione.

Fig.1 - Rappresentazione schematica sfasamento di due sorgenti per differenza di distanze.

Per capire ancora meglio cosa avviene a causa dell’interferenza distruttiva di cui ho parlato sin qui mi farò aiutare da un’immagine ottenuta con un simulatore acustico sviluppato in Outline ed usato come tool per prevedere il comportamento dei diffusori durante la progettazione e anche dopo la loro commercializzazione.

Fig. 2 - Propagazione del suono alla frequenza di 63 Hz sull’area d’ascolto di due gruppi di subwoofer posti tra loro alla distanza di circa 21 metri pilotati con lo stesso segnale.

La figura illustra molto bene cosa accade alle basse frequenze quando si utilizza lo schema classico di collocazione dei subwoofer in due gruppi ai lati del palcoscenico.

Quello che vediamo è una rappresentazione della proiezione del Balloon (Globo) su un piano che rappresenta l’area d’ascolto. Il piano è di 60 metri in larghezza e 70 metri in profondità; i subwoofer sono posti a venti metri dall’inizio del piano.

Guardando l’immagine che segue forse sarà ancora più chiaro il concetto espresso.

Fig. 3 - Balloon e piano sottostante

Questa immagine, al contrario di quella che la precede non ha, ovviamente, valore scientifico.

È ottenuta dall’unione di altre due immagini già presentate, non si fa fatica a riconoscerle, al solo scopo di facilitare al massimo la comprensione dell’argomento trattato.

Il Globo è la rappresentazione in 3D vista frontalmente ad una data distanza, nella direzione della propagazione della pressione sonora, dei due gruppi di diffusori e quindi non evidenzia tutte le informazioni che mostra la porzione di piano attaccata sotto con la tecnica del fotomontaggio.

Mi auguro, al di là della assenza di valenza scientifica dell’immagine e di tutti i difetti prospettici, geometrici e dimensionali evidenti, che molti di voi possano prendere maggiore coscienza di quello che avviene in riferimento alla propagazione delle basse frequenze e riconosceranno facilmente il comportamento in concerto dei loro sistemi di subwoofer per la facile correlazione audio/visiva che comunque l’immagine evoca.

Chiarito una volta per tutte il comportamento tipico dei sistemi per basse frequenze, ricordando a chi legge che tale comportamento è legato alla collocazione dei diffusori, alle frequenze che riproducono e al punto d’ascolto e che quindi possono aspettarsi innumerevoli varianti oltre a quelle che ho descritto sin qui, possiamo cominciare ad analizzare le possibilità di migliorare questo comportamento che non facilita la buona riuscita o la ripetibilità di un concerto, almeno per quello che riguarda una banda di frequenze tanto importante per la riproduzione e la percezione dell’evento sonoro.

Innanzi tutto, anche se per qualcuno sarà pleonastico, è meglio definire con buona approssimazione che tipo di distribuzione sonora alle basse frequenze sarebbe necessaria per la migliore sonorizzazione dell’audience, indipendentemente da ciò che nella realtà è possibile ottenere.

Per farlo vi propongo un’altra immagine d’immediata comprensione, ottenuta con il solito simulatore Outline ma modificata ad arte per rappresentare un comportamento non reale e quindi non misurabile o simulabile, ma che sarebbe altamente auspicabile ottenere con due gruppi subwoofer, come ricordato più sopra, disposti “classicamente” su una vasta area d’ascolto di dimensioni adeguate ad un’audience da grande concerto.  

Fig. 4 - Propagazione desiderabile del suono alla frequenza di 63 Hz sull’area d’ascolto (“fotomontaggio”).