Cardioïde subwooferarrays: laagfrequente energie daar waar het publiek staat
Samenvatting. Een subwoofer op zichzelf straalt in alle richtingen, en bij lage frequenties bieden muren en podia geen beschutting. Deze notitie legt uit hoe het aansturen van voor- en achtersecties met gecontroleerde vertraging en polariteit een cardioïdepatroon oplevert, en wat dat oplevert op het podium, buiten de locatie en bij het publiek.
Waarom subwoofers omnidirectioneel zijn
Een bron is alleen richtingsgevoelig wanneer hij groot is ten opzichte van de golflengte die hij uitstraalt. Bij 50 Hz is de golflengte bijna zeven meter, dus elke praktische kast is akoestisch klein en straalt in wezen omnidirectioneel. De energie die het publiek bereikt, wordt geëvenaard door energie die naar het podium, in de constructie en richting de buren gaat, en geen enkele behuizingsvorm verandert dat op zichzelf.
Het cardioïdemechanisme
Richtingsgevoeligheid bij lage frequentie komt uit arrays, niet uit kasten. Plaats een tweede bron achter de eerste op een onderlinge afstand d, vertraag die met de tijd die het geluid nodig heeft om d af te leggen, en keer de polariteit om: achter de array vallen de twee aankomsten in tijd samen en in teken tegengesteld, waardoor ze elkaar opheffen, terwijl ze voor de array gespreid in tijd aankomen en constructief optellen. Het resultaat is de cardioïdefamilie van patronen, met diepe onderdrukking achter en bescheiden verandering voor.
Hetzelfde resultaat is te bereiken met voor- en achterdrivers in één kast of met afzonderlijke kasten in een grondstapel; de natuurkunde is identiek. De diepte van de onderdrukking hangt af van hoe precies niveau, vertraging en polariteit over de band op elkaar zijn afgestemd, en daarom wordt cardioïde werking geïmplementeerd als DSP-presets die specifieke secties aansturen, niet als een bedradingsfoefje.
Waarvoor CardioSteer dient
CardioSteer is de presetfamilie die SSOUNDS voor- en achterlaagfrequentsecties aanstuurt met de hierboven beschreven vertragings- en polariteitsrelaties. De beoogde resultaten zijn praktisch: minder laagfrequente energie op het podium betekent schonere microfoonomstandigheden en minder energie die opnieuw het systeem in gaat; minder energie achter de locatie vergemakkelijkt naleving van geluidsnormen buiten de locatie; en het wegnemen van de achterwaartse straling die anders door het publiek zou terugkaatsen, maakt de laagweergave strakker waar de luisteraars daadwerkelijk staan.