Правильное расположение сабвуферов для построения систем с кардиоидной направленностью

Правильное расположение сабвуферов для построения систем с кардиоидной направленностью

Сегодня мы углубим знания в области использования сабвуферов в концертном звукоусилении, а также о правилах расположения сабвуферов в помещении, изучив кардиоидные схемы работы сабвуферов.

Направленность низкочастотной энергии, излучаемой обычным сабвуфером, одинакова во все стороны ниже 200 Гц. Это объясняется соотношением размера самого сабвуфера к длине производимой звуковой волны. Низкочастотные волны намного длиннее, чем размеры электроакустического преобразователя и кабинета сабвуфера, поэтому диаграмма излучения становится фактически равной по всем направлениям.

Излучение с кардиоидной направленностью
Всенаправленное излучение часто создает проблемы, вызывая обратную связь, усиливая басы в определенной части помещения или просто мешая соседям. Поэтому еще с конца 50-х годов прошлого века инженеры-акустики начали решать задачу направленного излучения низких частот, и наконец им удалось создать массив не менее двух сабвуферов с тщательной настройкой задержки, полярности, исходных уровней и расстояния между их кабинетами. Такая акустическая система имеет кардиоидную направленность со значительным понижением уровня излучения в ее задней части.

Для реализации такой схемы существует два технических решения: либо использование сабвуфера кардиоидной конструкции, который в одном кабинете содержит как передние, так и задние динамики (например, QSC KS212C), либо применение по меньшей мере двух отдельных стандартных сабвуферов (таких как QSC KS118) с настроенными пресетами DSP, обеспечивающими переднее и заднее встречное излучение для каждого из кабинетов. Кардиоидная диаграмма направленности такой схемы обеспечивает ослабление уровня излучения в задней части до 15 дБ.

Схемы построения кардиоидных сабвуферных массивов
Итак, как правильно разместить сабвуферы в массиве для получения наилучших характеристик кардиоидной направленности?

Все необходимые для кардиоидной работы пресеты уже запрограммированы в DSP каждого сабвуфера KS118. Для сабов, направленных в сторону аудитории, следует выбрать пресет кардиоидного массива Forward (передний), а на развернутых назад кабинетах нужно включить пресет Rear (задний). На оба сабвуфера подается один и тот же аудиосигнал с одинаковыми настройками усиления.
Два сабвуфера KS118 в кардиоидной конфигурации, показанные вместе с диаграммой направленности всего массива

Как физически разместить сабвуферы на сцене или на полу? Есть три схемы, и их выбор зависит от планировки сцены, площадки, зоны озвучивания и визуальной составляющей.

Неплохой вариант: бок о бок
Размещение сабвуферов рядом позволяет сэкономить пространство и обеспечить хорошую видимость зрительской сцены, но кардиоидная диаграмма такой схемы имеет не самую высокую точность.
Кардиоидная схема с размещением двух сабов KS118 бок о бок (вид сверху)

Лучший вариант: стек
Размещение двух сабвуферов в стеке друг на друге на самом деле дает такие же результаты, как и предыдущее расположение. Таковой стек занимает наименьшую площадь, для маленьких помещений это плюс.
Кардиоидная схема с размещением двух сабов KS118 в стеке друг на друге (вид со стороны аудитории).

Обращаем ваше внимание: кабинет, развернутый назад, должен находиться снизу

Лучший вариант: один за другим
Расположение сабвуферов один за другим обеспечивает наилучшие характеристики кардиоидной направленности с ослаблением звука на 15 дБ в задней части массива. Однако такая схема требует несколько большей площади.
Кардиоидная схема с размещением двух сабов KS118 один за другим (вид сбоку)

Кардиоидные массивы из трех сабвуферов
В конфигурации с тремя сабвуферами два кабинета направлены вперед и один развернут назад. Эта схема обеспечивает большее звуковое давление в передней части, но несколько менее эффективно ослабление сзади. Стековое расположение здесь также дает несколько хуже характеристики направленности, чем вариант один за другим.
Кардиоидная схема из трех сабов KS118 с расположением в стеке (вид со стороны аудитории) или один за другим (вид сверху)

Выводы
Кардиоидные массивы сабвуферов успешно используются во многих системах звукоусиления, как туровых, так и инсталлированных. Это позволяет направлять низкочастотное излучение на разных площадках, обеспечивая эффективное озвучивание заданного пространства и минимизируя обратную связь на сцене. О нескольких сабвуферах QSC в кардиоидной конфигурации смотрите в видеоролике от QSC. Мощных и управляемых вам басов!