arreglos_paralelo

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:

Arreglo en paralelo 1

O como esta:

Arreglo en paralelo 2

O como esta otra:

Arreglo en paralelo 3

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).

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).

Predicción en Mapp

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:

Respuesta en frecuencia

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.


 

12 comentarios
  1. JESUS
    JESUS Dice:

    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

    Responder
    • Jorge Sastrón
      Jorge Sastrón Dice:

      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:

      Responder
  2. Sergio
    Sergio Dice:

    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?

    Responder
    • Jorge Sastrón
      Jorge Sastrón Dice:

      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…

      Responder
      • Sergio
        Sergio Dice:

        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.

        Responder
  3. Sergio
    Sergio Dice:

    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!

    Responder
    • Jorge Sastrón
      Jorge Sastrón Dice:

      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.

      Responder
  4. Adrián
    Adrián Dice:

    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!

    Responder

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