Subwoofer
.jpg){kind=link}
El subwoofer o altaveu de subgraves és un subtipo d'altaveu passiu o actiu[1] de via única dissenyat per a reproduir, aproximadament, les dos primeres octaves (les més greus, normalment entre 20 i 80 Hz)[2]
del total de 10 que conformen l'espectre complet de audiofrecuencias. Els altaveus de subgraves pretenen, per tant, complementar els altaveus convencionals de dos vies que mai cobrixen la primera octava (de 20 a 40 Hz) i en freqüència només alcancen a reproduir els components més aguts de la segona (de 40 a 80 Hz).
Característiques
[editar | editar còdic]Típicament, els subwoofers domèstics integren en les seues versions més simples una font d'alimentació potent (normalment entre els 100 VA i 1 kVA ya que en ocasions poden circular corrents superiors a 10 ARMS per la bobina del transductor), un filtre passa baix actiu, proteccions de sobrecàrrega, un amplificador dedicat i un únic transductor de gran diàmetro. El disseny i les propietats mecàniques del recint acústic en el que es troba el transductor són també determinants en el funcionament d'un altaveu de subgraves; en tot cas, molt més determinant que per a la reproducció de les octaves més altes.
Encara que els més freqüents són del tipo analògic, existixen ya en el mercat versions digitals[3][4] (la senyal d'entrada és digital a la que s'aplicarà filtrat pansa baix digital, processament d'adequació i correcció de sala per mig de DSP i conversió digital-analògica posterior). Entre les ventages dels models digitals es troba el fet de que permeten ajusts en la resposta en freqüència i fase per a la correcta adequació a l'entorn de reproducció (Digital Room Correction) i una millor integració del subwoofer en el restant d'altaveus.
Ya que les llongituts d'ona en l'aire (a temperatura ambiente normal) de les freqüències dels sons que típicament reproduïx un subwoofer són a lo manco vàries decenes de voltes la del diàmetro del transductor que els reproduïx, la directividad[5] d'estos sons aixina reproduïts és del tot despreciable (vore Principi de Huygens i Difracció). No és possible per a l'observador, per tant, localisar la font d'estos sons per lo que la estereofonía en la reproducció de les octaves més greus és inútil.
Es fa innecessari registrar/reproduir estos sons en més d'un canal (i, per tant, altaveu) tant per als sistemes estereofònics com multicanal.
Una atra particularitat (relacionada en lo anterior) de la reproducció dels sons de freqüències greus és la forta interacció que estos tenen en la sala en la que es reproduïxen. D'acort en Floyd E. Toole, la sala és la principal responsable de lo que s'escolta fins a casi les cinc primeres octaves del total de dèu que conformen l'espectre de audiofrecuencias[6] (és dir, de les llongituts d'ona superiors a 0,5 m aproximadament). La correcta localisació de l'altaveu de subgraves[7] en relació en la sala d'oïment i l'observador, un adequat tractament acústic de la sala d'escolta (absorció i difusió) i l'us d'un sistema de correcció digital (DRC) es fa totalment necessari per a la reproducció fidel d'estos sons. Quan no s'observen estos requeriments és freqüent que l'inclusió simple d'un subwoofer a un sistema resulte, paradòxicament, en una forta deterioració general de la fidelitat del sistema.
Este tipo d'altaveu no es realisa casi mai passiu perque:
- La reproducció de les baixes freqüències (especialment les més extremes, açò és, les de la primera octava) requerix, a igualtat d'intensitat sonora (medit en dBSPL), una gran potència en les versions passives (de fet, són rars, cars i de baixa sensibilitat els altaveus domèstics passius que reproduïxen en dignitat freqüències inferiors a 35 Hz). Esta potència aumentaria els requeriments de l'etapa d'amplificament (o llimitarien la disponibilitat d'estos per al restant de freqüències) si el subwoofer és passiu.
- La possibilitat d'amprar filtres actius permet ecualizar la senyal d'entrada. Açò és alguna cosa molt interessant per a llimitar el volum de la caixa i per a reforçar/compensar resonàncies; un fenomen especialment notable en les més baixes freqüències en recints menuts (la llongitut d'ona d'un sò de 20 Hz en l'aire és d'uns 17 m).
- Un altaveu passiu de subgraves tindria importants problemes de compatibilitat en la majoria de decodificadores/amplificadors en canal específic de subwoofer (per eixemple amplificadors/decodificadores Dolby AC-3). Estos solen tindre eixides RCA sense amplificar per a conectar en subwoofer actiu. La compra d'un amplificador monofònic adicional es faria imprescindible per a estos casos.
Ample de banda per a un canal subwoofer
[editar | editar còdic]La cantitat d'informació per unitat de temps (fluix) necessària per a registrar els sons que despuix reproduirà un subwoofer és molt llimitada comparada en la necessària per a reproduir dos canals (estéreo) que cobrixquen el ranc total de audiofrecuencias.
Gravar sons llimitats a components de fins a 80 Hz (les dos primeres octaves del total de 10 audibles) requerix per al seu registre:
- Una taxa de mostreig major del doble dels 80 Hz (Teorema de mostreig de Nyquist-Shannon). En la pràctica, es deurà deixar un marge mínim del 10% per lo que 176 mostres per segon seria una elecció correcta per a la taxa de mostreig (80•2•1.1=176).
- Un únic canal. Açò és conseqüència de la baixa direccionalidad del transductor d'un altaveu de subgraves (serien necessaris transductores de més d'una decena de metros de diàmetro per a assegurar direccionalidad en els components pròxims als 20 Hz).
- Una quantificació de 32768 nivells de quantificació lo que permetrà una codificació posterior de 15 bits per mostra. Açò es deu a que, tal i com es pot comprovar en el gràfic de les curves isofónicas, del llindar de audibilidad dels 80 Hz (40 dBSPL) fins al llindar del dolor dels 20 Hz (130 dBSPL) hi ha un ranc màxim de 90 dB (130-40). Només és necessari, per tant, assegurar una relació senyal a soroll de quantificació màxima (SQNR) de 90 dB en el pijor dels casos, un valor alguna cosa inferior al que s'obté en 32768 nivells (15 bits/mostra): SQNR=92.07 dB.
Estos subwoofers necessiten un amplificador classe D .Aixina, basta un fluix total de senyes netes sense compressió d'alguna cosa menys de 2.7 kbit/s (2640 bps=176 mostres/s•15 bits/mostra) per a transmetre tota l'informació continguda en un típic canal subwoofer. Com a comparació, dos canals (estéreo) que cobrixen el total de l'espectre de audiofrecuencias (fins a 20 kHz) requerix d'un fluix sense compressió d'una miqueta més d'1.4 Mbit/s (44100 mostres/s i canal•2 canals•16 bits per mostra=1411200 bit/s) com en el cas del CD-Àudio.
El fluix d'un canal subwoofer és només un 1/535 el necessari per a CD-Àudio.
Si es pretén cobrir, en el mateix criteri, les tres primeres octaves en lloc de només dos, el fluix de senyes necessari és de casi 5.7 kbit/ss (5632 bit/s), açò és, 1/250 l'ample de banda necessari per a transmetre en temps real un CD-Àudio sense compressió de senyes.
Notes
[editar | editar còdic]- ↑ Si be existixen dissenys passius baix la denominació subwoofer, estos es referixen, típicament, a altaveus (en realitat, poc més que una caixa en un transductor electroacústico i un filtre passa baix passiu) de molt baixa calitat en respostes en freqüència pobres que casi mai cobrixen la primera octava i pugen fins a freqüències impròpies d'un component d'este tipo.
- ↑ Llongituts d'ona que van, en l'aire a temperatura ambiente normal, des dels 4 als 17 m, aproximadament.
- ↑ Meridian Àudio: D2500
- ↑ «Genelec: 7260A». Archivat des d'el original, el 25 d'octubre de 2007. Consultat el 23 de setembre de 2007.
- ↑ «Loudspeaker Directivity». Archivat des d'el original, el 15 d'octubre de 2007.
- ↑ «"Àudio Engineering: Science in the Service of Art" en The Àudio Critic Issue no. 28». Archivat des d'el original, el 18 de maig de 2008.
- ↑ «Subwoofers: Optimum Number and Location». Harman International Industries, Inc.. Archivat des d'el original, el 6 de març de 2007.
Vore també
[editar | editar còdic]- Altaveu actiu
- Soroll de quantificació
- Teorema de mostreig de Nyquist-Shannon
- Principi de Huygens
- Difracció (sò)
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Subwoofer» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.