ACUSTICA, PSICOACUSTICA,
TECNOLOGIE AUDIO e DINTORNI

Articolo pubblicato sulla rivista Sound & Lite
di Luglio 2002 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 -

V PARTE
di Guido Noselli

Ma andiamo avanti negli esempi con un’altra configurazione che prevede l’impiego di quattro unità dello stesso tipo affiancate e sovrapposte allo stesso tempo, in modo da tenerle più strette possibile ed evitare fino alla frequenza più alta possibile, pur raddoppiando la dimensione della sorgente, l’insorgenza di lobi secondari.

Come si vede, il gruppo così composto ha dimensioni in altezza doppie, 220 cm, rispetto a quelle in larghezza 110 cm e quindi ci possiamo aspettare una direttività maggiore sul piano verticale. La figura di direttività, se avete prestato attenzione ai vari esempi, sarà molto simile a quella riferita alla configurazione con due sole unità sovrapposte presentata nello scorso articolo. Vediamo qui sotto una sola frequenza di centro banda che ci mostrerà le caratteristiche peculiari di questa configurazione; più vantaggiosa della configurazione precedente, ma ancora non risolutiva in misura sufficiente a contenere i bassi nella direzione più utile.

A 125 Hz quindi si può notare che il piano verticale, curva rossa, è direttivo quanto nell’esempio riportato per due sole unità sovrapposte, mentre per il piano orizzontale la maggior direttività è nella banda di 125 Hz impercettibile. Ancora una volta questa combinazione di subwoofers, pur essendo sin qui la più favorevole al direzionamento desiderato della basse frequenze nel Sound Reinforcement, non è ancora sufficientemente risolutiva. Dobbiamo continuare metodicamente in nuove simulazioni fino a trovare il risultato che ci aspettiamo o che in ogni modo potrebbe interessarci.

Proviamo ad accostare quattro unità sul piano orizzontale in una sola fila ed osserviamo che tipo di dispersione si ottiene. Anche in questo caso la simulazione di una sola frequenza di centro banda, ancora 125 Hz, è sufficiente a capire il comportamento della nostra sezione bassi.

A 125 Hz questa configurazione rispetto alla precedente mostra una figura di direttività invertita. In pratica ciò che avveniva per il piano verticale ora avviene per l’orizzontale, curva blu, e viceversa. In questa configurazione appare evidente che un sistema del genere è ancora più efficace per la sonorizzazione live, se si vogliono bassi che non si perdano ai lati della scena sonora. Provate ad immaginare i classici due canali subwoofer ai lati di un palcoscenico e vi renderete conto che un piano orizzontale non troppo aperto alle basse frequenze tornerà utile a non disperdere energia dove nessuno si mette ad ascoltare, e, in ambienti chiusi, a non mandarla inutilmente verso le pareti laterali. Certo, anche questa configurazione non fa gridare al miracolo, ma sicuramente è, insieme alla precedente, la migliore sin qui trovata. Si nota anche che, almeno sino alla frequenza di centro banda di 125 Hz, non si vedono lobi secondari e quindi la distribuzione d’energia pur con una spiccata direttività rimane uniforme e utile allo scopo.

Proviamo adesso ad aggiungere altre due unità orizzontalmente secondo l’esempio più avanti, per capire se quest’ultima condizione sia maggiormente conveniente della precedente in termini di controllo della direttività e allo stesso tempo d’omogeneità di distribuzione sonora.

Ancora una volta analizziamo la banda centrata a 125 Hz. 

A 125 Hz questa configurazione si rivela la più stretta sul piano orizzontale compatibile con la massima frequenza d’incrocio di 125 Hz. Infatti, si può notare che iniziano a formarsi i cosiddetti “lobi secondari”, i quali evidenziano un comportamento del sistema sul piano orizzontale ben lontano da quello a pistone e quindi la desiderata omogenea distribuzione del suono comincia decisamente a deteriorarsi. Infatti, possiamo vedere che l’energia cala con regolarità e gradualmente dal suo livello 0 dB per un angolo di circa 40° simmetricamente all’asse, per poi risalire di un valore non eccessivo, ma nemmeno trascurabile, a 90° sempre simmetricamente rispetto all’asse stesso. In altre parole chi si mette a 90° da un lato del sistema avverte una maggiore energia che mettendosi a circa 40°. Comincia a realizzarsi quell’effetto indesiderato descritto più sopra: disperdere energia inutile e dannosa dove non serve.

Se analizziamo una frequenza superiore ovviamente la caratteristica peggiorerà ed avremo lobi secondari ancora più importanti come livello e quindi perfettamente udibili. Una frequenza minore invece dimostrerà un comportamento migliore del sistema dal punto di vista del “mutual coupling” e quindi della distribuzione omogenea dell’energia irradiata

A 160 Hz già si vede molto bene come il fenomeno dei lobi secondari si accentua e come peggiora la distribuzione dell’energia laterale in rapporto a quella che si propaga frontalmente.

A 100 Hz, invece, si può osservare quanto sia opportuna ed omogenea la distribuzione dell’energia che ha il suo minimo proprio a 90° rispetto all’asse frontale dove invece è massima.

A frequenze ancora più basse ovviamente il sistema vedrà diminuire la direttività, ma sempre più avendo una distribuzione omogenea dell’energia esente da inopportuni lobi secondari.

L’analisi di quest’ultima simulazione induce a modellare un ulteriore array di subwoofers che sarà il migliore considerato sin qui in questa serie d’articoli. L’array è composto da ben 12 unità Victor Live accostate e sovrapposte in modo da ottenere una migliore direttività sul piano verticale e uguale su quello orizzontale. La frequenza d’analisi sarà ancora di 100 Hz per avere la possibilità di fare un confronto immediato, già sapendo che una frequenza più alta metterebbe in evidenza lobi secondari indesiderati.

A 100 Hz, come prevedibile, questo bel muro di subwoofers che misura ben 3,3 metri x 2,2 presenta una direttività molto buona, date le frequenze in gioco, sia sul piano orizzontale sia su quello verticale ed anche un’omogeneità d’emissione esemplare perché esente da indesiderati lobi secondari. Gran parte dell’energia è indirizzata frontalmente con direttività più spinta sul piano orizzontale. Evidente è la possibilità di ruotare l’array in modo da ottenere un’inversione della figura di dispersione invertendo le dimensioni dell’array.

A qualcuno un array di questo genere apparirà esagerato e probabilmente, anche se se ne vedono, lo è, ma ho voluto evidenziare quale può essere la massima dimensione utile per un singolo array di subwoofers, che dovrà funzionare sino a 100 Hz o poco di più, al fine di sfruttare in modo razionale l’energia disponibile senza gli sprechi inutili e deleteri provocati dall’insorgenza di lobi secondari per una frequenza più alta riprodotta o una dimensione più grande.

Ma servono proprio questi “muri” di subwoofers per ottenere buoni risultati?

Se l’approccio è quello classico descritto, certamente! Ci sono però altre tecniche meno classiche e forse più redditizie di cui parleremo in una prossima puntata. Nel frattempo mi auguro che quanto sopra possa evitare grosse cantonate nel posizionamento dei sistemi per basse frequenze a coloro che non avevano sino ad oggi avuto la possibilità di conoscere i concetti esposti.