S.A.D. (Subwoofer Array Designer) explicado a fondo (parte 1)

En el artículo «3 hojas de excel que todo técnico de sonido debería tener», una de las que nombrábamos era el calculador de arreglos de subgraves (Subwoofer Array Designer, S.A.D, de Merlijn van Veen). Se puede descargar de forma gratuita desde su web.

Se trata de una herramienta muy potente para diseñar arreglos de subgraves, ya sean arreglos en arco físico, en arco virtual, en gradiente o end-fired.

Vamos a tratar de explicar la herramienta por encima, para poder manejarnos con ella y empezar a diseñar arreglos y comprobar su respuesta.

Nada más abrir la hoja de Excel, tenemos todos estos campos a la vista:

Vista global del Subwoofer Array Designer

Veamos poco a poco qué significan estos campos.

1.Speaker Setup Selection

Arriba a la izquierda nos encontramos con el campo «Speaker setup selection». En este campo es donde decidimos qué tipo de arreglo queremos hacer.

Merlijn nos deja elegir entre un arreglo en arco físico (Physical hor.array), un arco electrónico mediante la aplicación de delays (Delayed hor. array), un arreglo End-fired y un arreglo de gradiente.

Para los arcos, recomienda al menos 6 subgraves, aunque se puede hacer con menos. Para el End-fired entre 2 y 4 subgraves y para el gradiente únicamente dos subgraves. Estas limitaciones son en el plano horizontal, ya que siempre podríamos apilar subgraves en vertical encima del arreglo si necesitamos utilizar más cajas.

Para elegir la opción deseada, simplemente ponemos el número correspondiente en el cuadrado amarillo que aparece a la derecha de «Speaker Setup».

2.Speaker Pattern

Aquí nos permite seleccionar la directividad de nuestros altavoces. Lo habitual será que elijamos la opción 1 (Omni), para considerar nuestros subgraves como fuentes omnidireccionales.

Si quisiésemos diseñar un arreglo de arco con dos filas de subgraves, de tal forma que la trasera estuviese por ejemplo haciendo un gradiente con la primera fila, podríamos seleccionar «Cardioid» para visualizar la cancelación trasera que generaría ese segundo arco.

3.Array Parameters

Lo siguiente que debemos hacer es seleccionar la separación de los subgraves entre si. Los arreglos End-fired y Gradiente deben de diseñarse para obtener una cancelación máxima en una frecuencia concreta. Esa frecuencia tendrá una longitud de onda igual a 4 veces la separación entre los subgraves (o lo que es lo mismo, separamos los subgraves 1/4 de la longitud de onda de la frecuencia del arreglo).

Es decir, si separamos los subgraves 1 metro entre ellos al hacer un End-fired, la frecuencia a la que tendremos la máxima cancelación será aquella que tenga una longitud de onda de 4 metros (1metro x 4). En este caso, 85Hz (obtenemos el dato de dividir la velocidad de propagación del sonido 340m/seg entre la longitud de onda que es 4 metros).

Para hacer arreglos de arco, Merlijn recomienda espaciar los subgraves hasta un máximo de 180º o 1/2 longitud de onda de la frecuencia de corte superior de los subgraves. No obstante, hasta 2/3 de longitud de onda de separación podría funcionar en este tipo de arreglos, aunque en ese punto estaríamos al borde del colapso lateral.

Si separamos demasiado los subgraves al hacer un arreglo en línea, se produce un colapso lateral, enviando mucha presión sonora a los extremos superior e inferior del arreglo.

4.Prediction Plane

El cuadro de Prediction Plane o plano de predicción nos permite ajustar las distancias de nuestro plano. Como el plano debe de ser cuadrado, sólo podemos modificar el eje horizontal X y automáticamente el eje vertical Y tomará el mismo valor.

Con la opción Shift podemos desplazar el plano de predicción a lo largo del eje X e Y, y el parámetro freq nos permite ajustar qué frecuencia se muestra en el mapa de SPL.

Las opciones de normalización se refieren exclusivamente a cómo se muestra mapa de presión sonora (SPL). Si la desactivamos (poniendo un 0 en el recuadro naranja) nos muestra valores desde -42 hasta 0dB.

Con la opción 1 (speakers) el valor de SPL más alto se fija en 0dB (tal y como lo muestra Mapp XT)

Con la opción 2 (Mic 1) compara el nivel que llega al micro 1 con el 0dB menos la pérdida por la distancia.

Son, en definitiva, diferentes formas de ver la misma información. Veámoslo gráficamente:

Aunque parecen distintas predicciones, sólo varía el nivel de referencia. Realmente es la misma predicción.

5.Microphone Setup Selection

Una opción muy interesante de esta gran herramienta es que nos permite situar 7 micrófonos en el plano de predicción y ver cómo varía la respuesta en cada punto.

En este caso tenemos 4 opciones principales para situar nuestros micrófonos en el plano de predicción. La opción que aparece por defecto es un arco (Arc), en el que los micrófonos se distribuyen de forma equidistante en un arco a partir del punto 0,0. El ángulo del arco lo podemos ajustar con la celda FAR.

Si queremos analizar arreglos del tipo End-Fired o Gradiente (con cancelación en la parte trasera), tendríamos que seleccionar un ángulo de 180º para poder ver qué sucede tanto en la parte frontal como en la parte trasera.

También podemos situar los micrófonos con la opción Array. En este caso también se sitúan equidistantes pero ya no toman como punto de origen el punto 0,0, sino el origen del arreglo virtual. Tampoco tienen en cuenta el ángulo del campo FAR. Lo veremos más claro con la siguiente imagen:

En la imagen de la izquierda tenemos los micros situados con la opción Arc, que toma como referencia el punto de origen 0,0. En la derecha hemos seleccionado la opción Array, que toma como punto de referencia el origen del array.

Las dos opciones que nos quedan en esta sección son «Edge» y «Exponential 72º».

En Edge los micrófonos se distribuyen de forma equidistante desde el centro del array hasta el borde del mismo.

Con la opción Exponential 72º los micrófonos se sitúan a intervalos fijos para ilustrar el comportamiento de un arreglo en línea según Harry F. Olson.

Veámoslo en esta imagen:

A la izquierda la configuración de micrófonos con la opción «Edge» y a la derecha con la opción «Exponential 72º»

Hay que tener en cuenta que el micrófono 1 es siempre el que está más cerca del centro y el micrófono 7 el que está más alejado.

Justo debajo tenemos la opción Global Radius (FOH), que es un ajuste global para toda la hoja de Excel y nos indica a partir de la cual situamos los micrófonos, y obtenemos los datos de SPL y diagramas polares.

Se recomienda utilizar la distancia de la posición del control de sonido (FOH) o la mitad del espacio a cubrir en el evento.

Llegados a este punto, creo que ya he dado demasiada información para un solo artículo. La herramienta Subwoofer Array Designer es muy extensa, así que tenéis una continuación de la explicación en este otro artículo: S.A.D. (Subwoofer Array Designer) explicado a fondo (parte 2)

Si os ha parecido interesante, agradecería un comentario o que compartáis el artículo con personas a las que les pueda interesar 🙂