Al diseñar un sistema de line array, es clave adoptar un enfoque holístico. Al trabajar con profesionales de diseño de sonido e instalación en este proyecto, asegúrese de que consideren todos los aspectos del sistema completo.
Los filtros de paso alto filtran las frecuencias bajas que podrían obstruir su señal de audio, como el ruido de ventiladores, refrigeradores y sistemas HVAC.
DSP
El DSP (Procesamiento Digital de Señales) es el “cerebro” dentro de un altavoz activo que gestiona la información de audio manipulando unos y ceros para lograr un efecto específico. Esto va más allá de simplemente prevenir la distorsión a volúmenes bajos o añadir graves a volúmenes altos; más bien, crea diferentes sonidos para simular distintos espacios o efectos especiales, de manera similar a cómo las aplicaciones de teléfonos inteligentes utilizan DSP para añadir efectos de reverberación y retardo y simular diferentes salas al escuchar música con auriculares.
Los DSP desempeñan un papel invaluable en los sistemas de line array al realizar cálculos complejos para garantizar que todos los altavoces tengan el mismo SPL en la boca y una cobertura completa. Además, el DSP puede ayudar a controlar los patrones de dispersión horizontal para una experiencia de campo sonoro uniforme para los oyentes.
Algunos line arrays cuentan con capacidades DSP integradas, mientras que otros requieren un amplificador con su propio DSP dedicado para operar el sistema. La mayoría de los line arrays modernos utilizan ambos enfoques para alimentar los altavoces correctamente sin sobrecargarlos o dañarlos con un vataje excesivo.
Estos DSP cuentan con funciones avanzadas que son útiles para crear diversas respuestas acústicas y haces para enfocar la dirección del sonido, mejorando la inteligibilidad del habla en entornos con reverberación molesta. Además, la optimización en tiempo real garantiza que todos los altavoces en un lugar grande estén operando a niveles máximos de rendimiento.
El diseño de DSP requiere cálculos matemáticos complejos, por lo que seleccionar una arquitectura capaz de manejar esta tarea es de gran importancia. Las soluciones óptimas utilizan extensiones DSP en un procesador Arm, lo que permite dedicar más potencia de procesamiento a los algoritmos de audio de la que estaría disponible de otro modo, ayudando a los diseñadores a evitar costos adicionales, complejidad y barreras de codificación causadas por el uso de múltiples procesadores.
Los DSP en los sistemas de line array se pueden utilizar para calcular retardos y sombreado de volumen para cada zona de altavoces en el array. Este cálculo puede ser particularmente complicado con los sistemas de line array debido a que tienen muchas zonas distintas de tweeters (típicamente 12) y 8 zonas distintas de woofers; cada zona necesita su propio retardo para lograr niveles iguales de SPL en la boca.
Crossovers (Filtros Divisores de Frecuencia)
Un sistema de altavoces eficaz y de alta calidad requiere un crossover que limite adecuadamente el ancho de banda de ambos transductores, reduciendo así los niveles de distorsión y creando una respuesta de frecuencia y potencia integrada, tanto en el eje como fuera de él.
Esto significa que la salida de AMBOS transductores coincidirá más estrechamente, proporcionando una mejor inteligibilidad y una cobertura uniforme en toda el área de escucha. Una red de filtros mal diseñada podría aumentar la distorsión de la salida acústica para ambos transductores, perjudicando el rendimiento general.
Los crossovers son esenciales en todo sistema de audio, independientemente de la aplicación. Desde sistemas de cine en casa y sistemas de PA profesionales hasta aplicaciones de gira, los crossovers ayudan a dirigir las frecuencias apropiadas directamente a cada transductor – en este caso, graves/medios y agudos respectivamente – con un diseño adecuado que asegura que las frecuencias lleguen a ambos transductores de manera efectiva.
Existen varios tipos de crossovers, desde filtros básicos de primer orden hasta diseños más intrincados. Mientras que algunos crossovers pueden estar integrados directamente en los propios altavoces o ser componentes separados que se conectan entre amplificadores y altavoces, un buen sistema de altavoces de alta calidad requiere crossovers activos y pasivos para obtener resultados óptimos.
Un crossover pasivo o activo eficaz, diseñado con cuidado, reducirá las pérdidas y la distorsión, proporcionando a los transductores impedancias de carga estables mientras restringe efectivamente su ancho de banda para limitar los niveles de distorsión y proporcionar una respuesta de frecuencia uniforme tanto en la respuesta de frecuencia en el eje como en la respuesta de potencia (la salida total de todos los altavoces).
Uno de los mayores errores al diseñar un sistema de altavoces es utilizar componentes de menor calidad en su crossover, lo que lleva a una degradación significativa del rendimiento.
Los fabricantes a veces recurren a capacitores electrolíticos en circuitos de serie críticos como medida de ahorro de costos en comparación con los capacitores de polipropileno de mayor rendimiento, pero estas piezas tienden a poseer una constante dieléctrica más alta que puede añadir distorsión en comparación con las alternativas más costosas. Un altavoz bien diseñado típicamente reemplaza dichos capacitores electrolíticos con capacitores de película de menor valor para evitar sus posibles impactos negativos en el rendimiento general.
Ajustes en Tiempo Real
El DSP brinda a las configuraciones en vivo más libertad que nunca, mediante la aplicación de corrección de sala y otros algoritmos DSP avanzados a un array. Al hacer esto, puede volverse acústicamente perfecto en cualquier entorno o personalizarse para géneros o estilos musicales específicos; algunos sistemas de audio de alta gama incluso vienen equipados con preajustes para música popular, rock, jazz y otros tipos de música – estas funciones DSP marcan una diferencia tremenda en cómo se desempeñan los altavoces y pueden elevar significativamente el rendimiento.
Uno de los usos principales del DSP es corregir las inconsistencias acústicas causadas por las dimensiones y reflexiones de la sala. Los sistemas DSP avanzados analizan su espacio antes de aplicar filtros para neutralizar estos efectos – produciendo una calidad de sonido mucho más limpia de sus altavoces, ya que revelan detalles previamente ocultos por las reflexiones de la sala.
La tecnología DSP también se puede utilizar para corregir la respuesta de frecuencia de los altavoces. Si bien esto puede ser un desafío sin equipos de medición de alta resolución, con una calibración adecuada se puede producir una respuesta de altavoz muy precisa. ¡Hacer esto a mano sería como intentar aislar bacterias en la orina con lupas – imposible y, en el mejor de los casos, deficiente!
Para hacer esto de manera efectiva, es necesario comprender cómo interactúan la frecuencia y la fase en un altavoz. Comience visualizando la respuesta en el eje y fuera del eje de su altavoz con un analizador de audio; luego verifique la curva de combinación para asegurarse de que ambos altavoces sumen acústicamente de manera uniforme.
A continuación, es necesario determinar qué tan lejos está la respuesta de su altavoz de su valor objetivo. Esto se puede lograr comparando las respuestas en el eje y fuera del eje con una curva de respuesta proporcionada por su fabricante; si su respuesta deseada se encuentra dentro de un decibelio de lo que realmente se midió, entonces todo está en buen orden.
Como parte de su paso final, asegúrese de que sus altavoces estén configurados con la misma polaridad y configurados correctamente para su uso previsto. Por ejemplo, si planea usar dos rellenos laterales de tres vías y una cuña de referencia como rellenos, asegúrese de que todos los filtros DSP estén configurados de acuerdo con esta configuración; de lo contrario, corre el riesgo de encontrar problemas de respuesta inconsistente y fase que harán que crear un sistema de sonido excelente sea más desafiante desde el primer día.
Optimización
A medida que la revolución digital continúa transformando nuestras experiencias de audio, la tecnología DSP es un componente integral. Desde la ecualización simple hasta complejos algoritmos de corrección de sala, esta tecnología versátil se puede utilizar para todo, desde ecualizar pistas de música hasta corregir automáticamente su entorno en tiempo real – ¡algunos sistemas sofisticados incluso usan DSP para monitorear cambios en tiempo real y realizar cambios por sí mismos! Curiosamente, el DSP avanzado se está convirtiendo en un elemento esencial para personalizar los sonidos, en lugar de solo corregirlos.
El DSP ofrece varias ventajas clave que mejoran el rendimiento del altavoz. Puede mejorar la respuesta de frecuencia, reducir la distorsión y eliminar problemas causados por los crossovers, como el desfase. Dado que los crossovers son dispositivos eléctricos, sus alteraciones de salida ocurren cada vez que su pendiente o alineación cambian – independientemente de si hay un crossover conectado o no.
Los crossovers cambian la relación de fase entre las frecuencias altas y bajas en los altavoces, pero también impactan en otros factores. Por ejemplo, los altavoces montados más lejos del micrófono tendrán longitudes de onda más largas, lo que altera la salida en 1.36 veces independientemente de las pendientes del crossover.
Hacer referencia a pistas durante la ecualización y calibración es esencial para establecer objetivos de respuesta de frecuencia de referencia y verificar si su sistema ofrece un sonido realista al volumen de reproducción seleccionado.
La tecnología DSP también puede mejorar otros aspectos del rendimiento del sistema de altavoces, incluyendo la coherencia de polaridad entre altavoces y los niveles de reflexión temprana en relación con el sonido directo para un audio inmersivo y un rendimiento estéreo mejorados. Los sistemas analógicos requieren ajustes manuales; por lo tanto, estos problemas deben gestionarse más fácilmente a través de medios digitales.
La Serie LEA Connect utiliza DSP para maximizar el rendimiento de sus módulos de line array. Su avanzado DSP de 96 kHz ofrece una monitorización rápida de la carga y ajusta dinámicamente el voltaje de entrada según el consumo de energía real – protegiendo los altavoces de sobrecargas y evitando daños. Además, la detección de picos en tiempo real garantiza que los amplificadores estén operando con la máxima eficiencia para una máxima fiabilidad y longevidad de funcionamiento – creando sistemas más fiables con mayor rendimiento y vidas útiles más largas.