O arranjo TM propõe o uso de 4 subwoofers para alcançar maior soma, e propõe manter os centros acústicos nas proximidades para manter um padrão de cobertura omnidirecional.
Michael "Mija" Krieg Schreiber
Fazer projetos de sistema de subwoofer é um dos estágios mais interessantes e divertidos no design de um sistema, sub arranjos permitem que você mude e controle a franquividade da energia de baixa frequência. Uma das necessidades nos arranjos de baixa frequência é alcançar uma cobertura uniforme em todo um recinto e evitar contaminação dentro do estágio, pois esses arranjos de TM nasceram.
Para alcançar o acima, devemos entender o comportamento de um único subwoofer em diferentes frequências, para isso podemos contar com ferramentas de predição acústica, como o software NS-1 da Nexo.
O NS-1 permite criar um espaço acústico, colocar fontes sonoras e finalmente prever seu comportamento. Para este exercício vamos utilizar um espaço quadrado apenas para estudar o comportamento do subwoofer S118 da família STM.
Vamos ver a cobertura deste subwoofer em diferentes frequências.
Podemos ver como um único subwoofer se comporta como um elemento omnidirecional, embora pareça ser mais onicional na baixa frequência do que na alta frequência. Essa mudança na directividade está relacionada ao comprimento de onda, lembre-se que o comprimento de onda de 31,5 Hz equivale a 10,8 metros, enquanto os 120 Hz equivalem a apenas 2,8 metros, então para 125 Hz o mesmo gabinete de alto-falante pode representar um obstáculo. Essa ideia é uma parte fundamental dos arranjos de TM, a pergunta que podemos fazer agora é: como podemos tornar a cobertura onirecional para todas as frequências?
Se adicionarmos um segundo S118, de volta ao submarino anterior, teremos 2 fontes sonoras funcionando simultaneamente e, portanto, esperaríamos obter maior pressão sonora. Mas e o padrão de cobertura?
A cobertura parece dividida na forma de uma cruz. Isso porque, para essa frequência, a separação entre os centros acústicos dos alto-falantes é equivalente a um comprimento de onda completo. Então, se quiséssemos evitar esses corredores de cancelamento a separação entre os centros acústicos deve ser minimizada, de preferência deve ser inferior a 1/4 do comprimento de onda.
Se agora realizarmos o mesmo exercício, mas virar os alto-falantes para que eles estejam cara a cara, podemos apreciar como a interação destrutiva não está mais presente, mesmo este padrão de cobertura parece ser mais onirecional do que o padrão de um único S118 a 125 Hz. Ao transformar os subwoofers conseguimos maior proximidade entre os centros acústicos dos alto-falantes, essa proximidade resulta em uma soma muito consistente e uniforme ao longo da cobertura deste arranjo.
Também podemos pensar que o centro acústico deste subwoofer S118 está localizado perto da frente do alto-falante. Este padrão de cobertura é muito mais uniforme do que o padrão de um único alto-falante, mas ainda não é totalmente onirecional, será possível alcançar um padrão ainda mais uniforme?
Um dos desafios que Thomas Mundorf enfrentou ao desenvolver esse arranjo foi alcançar uma ALTA SPL (nível de pressão sonora) com cobertura uniforme, pensando na alta SPL sabemos que quanto maior o número de alto-falantes alcançarmos maior soma. Com isso em mente, o arranjo TM propõe usar 4 subwoofers para alcançar maior soma, e propõe manter os centros acústicos por perto para manter um padrão de cobertura omnidirecional.
Se calcularmos o ganho de SPL que alcançamos nesta proporção de 4 subwoofers poderíamos dizer que:
Soma SPL=20log((Sub final)/(Sub num original))
Então:
Soma de SPL=20log(4/1)
Assim, esta configuração alcança 12dB SPL de soma e um padrão de cobertura omnidirecional. É por causa desse comportamento que Thomas Mundorf diz que esse arranjo funciona como uma fonte pontual na cobertura horizontal, mas Thomas também fala desse arranjo como um arranjo inline na cobertura vertical. Os arranjos lineArray têm características de cobertura vertical muito particulares e a melhor maneira de estudar esse comportamento é por meio de linhas de subwoofer.
Controle de gestão vertical
Se agora modelarmos a cobertura vertical da matriz que criamos e adicionarmos mais subwoofers a cada bloco ou cluster, podemos ver que a cobertura vertical se estreita à medida que adicionamos elementos.
Este é, na verdade, o princípio do funcionamento dos arranjos on-line, a ideia geral desse fenômeno é que, tendo uma linha de fontes omnidirecionais, o padrão de cobertura estará relacionado ao comprimento da matriz e à frequência que é reproduzida. Mais uma vez podemos associar esse fenômeno com comprimento de onda e fase.
Se imaginarmos a sub-linha e nos colocarmos abaixo dela, será evidente que todos os elementos alcançarão nossa posição de escuta em diferentes momentos, isso faz com que nessa posição o sinal dos diferentes subwoofers se soma às diferenças de fase para que haja atenuações consideráveis. Por outro lado, se nos posicionarmos à frente do acordo, as diferenças de tempo e fase de cada elemento serão mínimas e, portanto, teremos uma boa soma na frente do acordo.
A cobertura de uma sub-linha está sujeita à frequência. Quando a sub-linha tiver o mesmo tamanho do comprimento de onda de uma frequência, para essa frequência a matriz terá aproximadamente 72° de cobertura. Quando a sub-linha tiver o dobro do comprimento de uma frequência, para essa frequência a matriz terá cobertura de 36°. Assim, a cobertura de uma linha é proporcional à frequência.
Eu quero dizer. Se tivermos uma linha de subwoofers que mede 3,4 metros, que é o comprimento de onda de 100 Hz, teremos 72° de cobertura para 100 Hz. Se analisarmos a cobertura dessa mesma linha para 200 Hz, que tem um comprimento de onda de 1,7 metros, veremos que a cobertura é de 36°. Por outro lado, se analisarmos a cobertura de 50 Hz, que tem um comprimento de onda de 6,8 metros, veremos que a cobertura é de 144°.
Se analisarmos agora a cobertura da nossa matriz TM com 7 subwoofers S118, podemos confirmar que:
Por baixo do acordo há atenuação considerável e que alcançamos o controle gerencial.
Para frequências mais registradas, o controle gerencial é menor
Para frequências mais altas, o controle gerencial é maior
Esses arranjos têm grandes vantagens na realização de montagens de 360°, pois permitem alcançar uma cobertura uniforme em grandes gabinetes e, ao mesmo tempo, conseguem eliminar a contaminação de baixa frequência no palco, de modo que alcançar uma boa mistura será mais fácil.
Aqui está um exemplo de um arranjo TM para uma assembleia de 360° na Arena Ciudad de México.
*Michael "Mija" Krieg Schreiber, trabalhou em diversas empresas, produções, boates e instalações como designer, técnico e operador de sistemas de som reunindo até hoje 8 anos de experiência. Entre outros estão Performances de Áudio, Meyer Sound Mexico, Hi tech Audio, a missa papal em San Cristóbal de las Casas 2016, Corona Capital 2014, Auditório Nacional, entre outros. Hoje concentra sua carreira em atividades educativas oferecendo diferentes apresentações e cursos profissionais de áudio. Entre as escolas e organizações com as quais colaborou estão: AES México, IPN Instituto Politécnico Nacional, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, UNITEC Universidad Tecnológica de México, SAE INSTITUTE México, EMEH Escuela de la Música del Estado de Hidalgo, G Martell, Pro Audio Puebla, entre outros.
