Por qué no deberías utilizar arreglos en paralelo de cajas acústicas
Hoy en día existe una cantidad ingente de información sobre cuestiones técnicas de sonido que hace unos años era inimaginable encontrar. Hace 10 años no había casi información técnica en internet, la literatura existente era muy escasa y la poca que había de calidad era en inglés.
Las cosas han cambiado mucho en poco tiempo. Hoy por hoy existe muchísima información interesante en la red de redes (y mucha información errónea, también) y existe gran cantidad de bibliografía sobre casi cualquier tema. También hoy en día en fácil acceder a una formación reglada en sonido con un programa bastante correcto y tanto los distribuidores de las principales marcas como las empresas de formación están haciendo una excelente labor docente sobre los avances del sector.
Pocos técnicos de sonido hoy en día quedarán que no sepan, en mayor o menor medida, interpretar una respuesta de fase y entender qué sucede cuando se combinan dos señales coherentes con diferentes tiempos de llegada. Gente como Magú, Pepe Ferrer, Bob McCarty, Merlijn van Veen o Fedele de Marco llevan años haciendo labores didácticas maravillosas.
Y sin embargo…
Sigo viendo con frecuencia cosas como esta:
O como esta:
O como esta otra:
Estas tres imágenes muestran sistemas de P.A. formados por cajas convencionales situadas en paralelo. Y como creo que generalmente no es la mejor de las opciones, os voy a tratar argumentar el por qué habría que evitar en la medida de lo posible este tipo de arreglos en parelelo. (Nota: con esto me refiero a los casos en los que las cajas en paralelo reproduzcan la misma señal de audio. Si reproducen señales diferentes, se trataría de una configuración tipo A/B y lo que escribo a continuación no tendría sentido al tratarse de señales no coherentes).
Contenido del artículo:
Cobertura de los arreglos en paralelo.
Un arreglo de cajas en paralelo es algo tan sencillo como situar dos altavoces convencionales uno al lado del otro.
Arreglo en paralelo
Quizás a priori podemos pensar que las ventajas de tener dos cajas posicionadas así es que por un lado ampliaremos la zona de cobertura (al tener dos cajas una al lado de la otra) y además ganaremos +6dB de nivel de SPL (también lógico, pues tenemos dos cajas), lo que puede ser algo muy beneficioso para nosotros.
Sin embargo, como vamos a poder comprobar, la primera supuesta ventaja no se cumple: el ángulo de cobertura no aumenta.
Para comprobarlo he hecho algo tan sencillo como situar dos cajas UPA-1P en paralelo. Estas cajas cuentan con una cobertura horizontal del 100º, así que he marcado sus ángulos de cobertura. La caja de la izquierda tiene su ángulo de cobertura en rojo, y la de la derecha en azul. El ángulo de cobertura del arreglo, que lógicamente toma como eje la zona entre las dos cajas, está de color negro. Y vemos que la cobertura no aumenta:
Como podemos ver, un arreglo en paralelo no aumenta la cobertura.
Bueno, vale, la cobertura no aumenta. Pero al menos se cumplirá la segunda ventaja: Al tener dos cajas, ganaremos seguro nivel de SPL, ¿verdad? Comprobémoslo.
Respuesta en frecuencia de un arreglo en paralelo
Para comprobar el nivel de SPL obtenido con un arreglo en paralelo, vamos a comparar el resultado de trabajar con una sola caja con el resultado de trabajar con dos. Para ello lo podemos ver gráficamente con Mapp XT.
He preparado un plano donde tenemos dos cajas UPA-1P en paralelo. Las líneas marcan el eje del arreglo (posición 0º), 25º y 50º (límite de cobertura).
Vemos un arreglo en paralelo y los micrófonos de predicción posicionados en 0º, 25º y 50º
Veamos qué sucede en el eje del arreglo, es decir, a 0º:
En rojo la respuesta de una sola caja. En azul, respuesta de las dos cajas justo en el eje del arreglo: Ganamos 6 db
Podemos ver que en el eje del arreglo (el único punto donde las dos cajas llegan al mismo tiempo), ganamos 6dB de SPL.
Ahora bien, ¿qué sucederá en el resto de los puntos? Veámoslo:
Aquí vemos la respuesta en frecuencia en los tres puntos: 0º grados de color rojo, 25º de color marrón verdoso y 50º de color azul
Como podemos comprobar, la respuesta en frecuencia fuera del eje del arreglo es nefasta, y obtenemos un bonito filtro de peine que hará que el sonido no sea todo lo óptimo que podría ser si apagásemos una caja o cambiásemos el tipo de arreglo.
El problema del filtro de peine se debe a que fuera del eje del arreglo, los tiempos de llegada del sonido generado por cada caja a nuestros oídos es distinto. Por tanto, cuando se junta en un punto el sonido de las dos cajas, algunas frecuencias llegan a la vez, otras un poco desplazadas y algunas totalmente en contrafase. Eso supone sumas y cancelaciones, lo que se conoce como filtro de peine.
Cuando más diferencia temporal exista entre la llegada del sonido de las dos cajas, el filtro de peine empezará en una frecuencia más baja. Por eso en el punto de medición de 50º, el filtro de peine aparece antes.
Conclusiones
Como hemos podido comprobar, los arreglos en paralelo de cajas acústicas no aumentan la cobertura ni hacen que obtengamos mejor nivel de SPL, ya que producen un filtro de peine importante cuando nos salimos del eje del arreglo.
Si disponemos de dos cajas por lado, podríamos por ejemplo angularlas entre ellas para obtener un arreglo que realmente aumente la cobertura y minimice el filtro de peine al evitar solapar tanto las cajas (arreglo de punto de origen amplio).
Hay otras opciones, pero siempre buscando que la cobertura de las cajas se solapen lo menos posible.
Me parece muy interesante y revelador lo que dices, ¿pero cual es la solución practica? ¿como se hace en la practica lo de angular entre ellas para obtener un arreglo que realmente aumente la cobertura y minimice el filtro de peine? no se si lo que voy a decir es una barbaridad, pero me gustaría saber si realmente hay una solución sencilla que no requiera de mediciones sofisticadas, si no basadas simplemente en el oido, aunque no sean perfectas 100%, ya que en la practica es lo mas habitual en mi dia a dia, somos un grupo de músicos que nosotros mismo nos tenemos que montar el equipo y auto-sonorizarnos y además rápidamente, sin disponer de todo el dia para ajustes sofisticados y mediciones.
Esta es la realidad de muchos músicos, por eso me gustaría que nos dieses unos cuantos tips, o trucos prácticos que nos ayuden, aunque no sean perfectos del todo
Felicidades por tus artículos, sinceramente son de los mejores que conozco en español y me los leo todos-:)
un saludo
Hola Jesús, acabo de descubrir tu comentario revisando la cola de spam. No sé por qué habrá ido a parar allí, ya disculparás.
Para angular de una forma relativamente sencilla dos cajas de tal forma que aumentemos la zona de cobertura y minimicemos el filtro de peine, lo primero que debemos saber es cuál es el ángulo de cobertura horizontal de las cajas que tenemos.
En el ejemplo que yo he utilizado, las UPA1-P de Meyer Sound abren 100º en horizontal. Si lo que queremos es ampliar cobertura y reducir filtro de peine, lo que nos interesa es que las coberturas de las cajas prácticamente no se solapen, angulándolas bastante entre sí de tal forma que los límites de cobertura de ambas cajas coincidan, pero el resto de cobertura no se solape. Creo que quedará más claro con esta imagen:
Exelente articulo, pensar que en mis comienzos juntaba 3 cajas en paralelo 4770.jajaja.
Todos hemos hecho alguna vez arreglos en paralelo 😉
hola jorge,,nesecito una mano..me mande creo una gran ,,macana……puse un grave bolado arriba y por devajo dos lan array de medio agudos,pensando,que tendria un sonido,,perfecto…..ayuda..si te puedo pasar fotos me dices ,,donde..y t las envio….para que tengas una idea acabada..de lo que pretendo,,,,
Muy buen artículo, esto lo veo mucho en en eventos de bajo presupuesto. En estos casos beneficiaría ponerlas una encima de la otra con los drivers de HI juntos?
Me alegro de que te parezca interesante el artículo, Sergio. Respondiendo a tu pregunta sobre si beneficiaría poner una caja encima de la otra con los drivers de agudos juntos, mi respuesta es que depende de lo que quieras conseguir.
Ese tipo de arreglo de poner una caja encima de la otra y al revés se suele llamar arreglo de tiro largo y nos permite sumar un poco mejor las frecuencias altas y llegar con ellas un poco más lejos.
Al juntar al máximo los motores de agudos, estamos reduciendo la distancia entre ellos, por lo provocamos que las diferencias de tiempo de llegada de esas frecuencias sean menores y por tanto el filtro de peine, que lo habrá, empezará en frecuencias mucho más altas.
Si te interesa llegar más lejos con el agudo, es una opción. Pero si te interesa ampliar la cobertura horizontal, entonces te puede ir mejor situar las cajas más anguladas entre si, para evitar que se solapen excesivamente y conseguir así ampliar cobertura.
Espero haberme explicado…
Si claro se entiende muy bien Gracias. En una de sus clases este año Magu nos demostró como se generan las cancelaciones cuando la cobertura de la bocina adyacente interfiere con la otra. La única decisión a tomar sería que la cobertura se mande a la pared u otro lugar en vez de que interfiera con la cobertura de otra bocina.
Gracias a personas cómo tu y los grandes de la industria que has mencionado en el artículo es que se está mejorando la calidad de audio en vivo, y como alguien mencionó quien se beneficia es la música.
Gracias!
¿Para qué aplicación recomendarías aplicar un arreglo de altavoces horizontal paralelo? ¿Por qué?
Hola José. En general no recomiendo el uso de los arreglos horizontales en paralelo de cajas convencionales. Siempre que se solapan las coberturas al mismo nivel obtenemos un bonito filtro de peine, tal y como se explica en el artículo.
Hola Jorge, por ahí lo que pregunte suene torpe debido a mi inexperiencia, pero con este artículo me llama la atención en como se comporta el fenómeno de filtro de peine en un arreglo en linea (line array). Agradezco tu artículo!
Los line array se diseñan para que el conjunto de cajas se comporte como una única fuente sonora, utilizando entre otras cosas dispositivos como las guías de ondas de los motores de agudos. Si te interesa profundizar en el tema el libro de José Martí Faus «El line array» lo explica muy bien.
Gracias por el articulo
muy buen aporte se aprende mucho gracias y saludos
Con el grave pasa lo mismo?? Es demasiado común ver los dobles de 18″ uno al lado de otro.
No, las longitudes de onda de las frecuencias graves son mucho más grandes que las de frecuencias altas.
85Hz tiene una longitud de onda de 4 metros. La separación de dos altavoces de 18″ en paralelo es muy pequeña como para generar cancelación.
hola excelente articulo donde puedo encontrar mas parecidos
muy buen articulo jorge, sabes si puedes ayudarme con algo , en mi iglesia un técnico antes de yo llegar, coloco 4 turbosound iq15 convencionales, posicionadas dos en el centro y dos en los extremos , las dos del lado izquierdo (osea una del centro y la de la izquierda) apuntan a un punto medio en la izquierda , igualmente las de la derecha, hay demasiados filtros de peine, mi pregunta es que opinas, o cual crees sera el resultado.. si hago un arreglo horizontal (colocando 2 speakers de forma horizontal uno arriba del otro, parecido a line array, a cada lado) estrecho de punto de origen o uno amplio., crees que pueda mejorar la calidad del audio, el escenario tiene alrededor de 15 a 18 mts.
agradezco tu opinión o consejo gracias.
No puedo opinar sin ver el espacio. Pero puedes hacer una predicción en Mapp XT, Ease Focus o cualquier otro software de predicción acústica y ver los resultados aproximados que te darían las diferentes opciones. Si no lo tienes claro, seguro que puedes contratar a algún especialista en tu zona que te pueda asesorar con más precisión.
Pero si abres las cajas para evitar que se solapen y se genere filtro peine pierdes el aumento de SPL, es decir, cambias cohesión por presión, ¿es así?
Saludos!
Correcto, Luis. Mejoras una cosa y empeoras otra… Al final es un compromiso, y decidir qué nos interesa más en cada situación.