Ce este un subwoofer și de ce aș avea nevoie de unul ?

Subwooferul este o boxă specializată în reproducerea frecvențelor joase și foarte joase ( sub 100 Hz ). În mod usual subwooferele sunt active, adică includ un modul de amplificare dedicat.

Subwooferele erau privite ca o chestie exotică în sistemele audio convenționale (stereo) și au început să devină din ce în ce mai populare odată cu răspândirea sistemelor audio multicanal dedicate home-cinema, dar asta nu înseamnă că un sistem stereo nu poate beneficia de pe urma adăugării unui subwoofer de calitate, sau chiar a mai multora.

Adăugarea unui subwoofer în sistem poate aduce mai multe beneficii. Subwooferul poate ajuta o pereche de boxe tip booxshelf sau chiar standfloor, boxe care sunt de cele mai multe ori compacte și nu au difuzoare capabile să coboare suficient de jos în frecvență, cu claritate și intensitate mare. Marea majoritate a boxelor exagerează puțin zona de mid-bass ( 50 – 100 Hz ) și sunt ceva mai reținute în zona de sub 50 Hz ( basul profund ). O explicație pentru acest lucru ar fi faptul că este mult mai dificil să redai corect zona de bas profund decît pe cea mid și upper-bas. La fel de adevărat este că este mai eficient din partea constructorului de boxe să se concentreze pe zona mid-bass și upper-bass fiindcă înregistrările muzicale uzuale conțin mai multă informație acolo decît în zona lower-bass. Degrevând boxele principale de această sarcină dificilă, putem utilza pentru ele boxe compacte sau de dimensiuni mai mici (nu mai este necesară utilizarea unor difuzoare de mari dimensiuni pentru construcția acestor boxe).

cabasse_santorin25_2

Cabasse Santorin

Utilizarea unui subwoofer nu aduce doar beneficii în reproducerea completă a întregului spectru sonor. Un subwoofer poare ajuta mult și în cazul poziționării boxelor. În cele mai multe situații, amplasarea necesară obținerii unui bas profund și corect redat este în contradicție cu cea necesară reproducerii unei scene stereo largi și coerente. De exemplu, am dori să amplasăm boxele principale la circa 1.5 m distanță de peretele din spatele lor și la circa 1 m depărtare de pereții laterali, dar locul de unde se pot reproduce cel mai bine frecvețele joase se află undeva în colțul camerei. În această situație, în cazul unui sistem clasic, fie amplasăm boxele în colțuri și sacrificăm imaginea stereo pentru bas, fie amplasăm boxele cum trebuie în cameră dar facem un compromis în frecvențele joase. Faptul că materialul muzical nu conține multă informație în capătul de jos a spectrului poate fi înșelător fiindcă pot exista accente în această zonă chiar și pe înregistrări cu instrumente acustice, accente care pot face “sarea și piperul” audiției pasajului respectiv.

În cazul sistemelor de tip home-cinema nici nu mai are rost să discutăm despre avantaje fiindcă acolo există cel puțin un canal separat special dedicat utilizării unui subwoofer.

Dali-SUB-E-12-F-3

Dali Sub E-12 F

Tipuri constructive:

Putem afirma că nu există o rețetă perfectă pentru un subwoofer ci există compromisuri cu diverse beneficii și neajunsuri. Parametrii care trebuie luați în calcul sunt : dimensiunile (cu cât mai mic, cu atât mai ușor de integrat în cameră), eficiența (cu cât mai bună, cu atât mai mult bas), calitatea (să poată reproduce corect frecvențe cât mai joase și tranzienți) și costul (cu cât mai ieftin, cu atât mai bine).

– incinta închisă – difuzorul este montat într-o incintă care nu are nici un fel de deschideri, cu pereții interiori tapetați cu material fonoabsorbant. Este prima alegere în cazul în care dorim calitate fiindcă poate conduce la obținerea unui bas profund și corect, cu tranzienți bine reproduși. Neajunsul ar fi SPL-ul mai mic decît în cazul unei incinte ventilate, fiind astfel forțați să mărim dimensiunile incintei și puterea amplificatorului, eventual dimensiunile sau numărul difuzoarelor folosite pentru a putea obține suficientă energie sonoră în cazul în care îl amplasăm într-o cameră de dimensiuni mai mari.

dd_plus_exploded_lg

– incinta tip “bas-reflex” – difuzorul este montat într-o incintă care are montat un tub din PVC sau aluminiu într-o gaură practicată în pereții incintei (tubul comunică cu exteriorul). Tubul respectiv este calculat astfel încât să conlucreze împreună cu difuzorul propriu-zis și să amplifice acustic basul pe care îl poate reproduce acesta. Tipul acesta de construcție are un randament bun, reușind să aducă 3 db în plus față de o incintă închisă care ar folosi fix același difuzor și amplificator, randament materializat în costul final al echipamentului. Dezavantajul ar fi faptul că volumul de aer din interiorul incintei comunică liber cu cel de dinafară iar acest lucru conduce la un control ceva mai imprecis decât în cazul incintei închise, control care se concretizează în reproducerea tranzienților și în calitatea reproducerii frecvențelor.

– radiator pasiv – se folosește o incintă închisă și două difuzoare de bas – unul normal, activ și unul care este pasiv, practic este un difuzor fără bobină și magneți, doar membrana și suspensia. Acest tip constructiv lucrează similar cu sistemul bas-reflex dar aerul din incintă nu mai comunică direct cu cel din exterior ci prin intermediul membranei pasive. Avem avantajele ambelor soluții de mai sus dar la un cost de producție mult mai ridicat.

Trebuie adăugat că în cazul unui sistem home-cinema este foarte importantă cantitatea de bas livrată (eficiența) iar în cazul unui sistem destinat audiției muzicale este esențială calitatea basului reprodus. Un subwoofer de proastă calitate va oferi bas așa-zis “pe o notă” chiar dacă va reuși să aibe volum suficient (se aude suficient de tare dar ai senzația că reproduce o singură notă, indiferent de ceea ce cântă). De regulă, basul reprodus de asemena echipamente este prelung, “ca din butoi”, fiindcă subwooferul respectiv nu are suficient control asupra difuzorului – acesta reproduce o notă dar nu este în stare să o oprească rapid atunci cînd se termină și continuă să rezoneze producînd un soi de ecou neplăcut.

dd2ebony_1

Velodyne DD12

Conectare și Reglaje:

Frecvențele reproduse de subwoofere au lungimi mari de undă, de ordinul a peste 10 – 15 m. Undele sonore sînt reflectate înapoi de pereți și se ciocnesc unele de altele producînd puncte de amplificare sau de anulare (“modurile camerei”), locuri în cameră unde basul este exagerat (bubuială) sau lipsește. Pentru a lupta cu această problemă, este mai eficientă utilizarea a două sau mai multe subwoofere în locul unuia singur.

Pentru a putea fi corect conectat, amplasat și reglat este necesar să putem controla cîteva caracteristici ale echipamentului.
Dacă discutăm despre un sistem tip home-theater, sau multicanal, vom conecta întotdeauna subwooferul pe ieșirea dedicată a procesorului de sunet ( LFE sau Low Frequency Effects ), ieșire de linie sau neamplificată.

În cazul unui sistem stereo putem folosi fie un semnal neamplificat preluat de la ieșirea preamplificatorului, fie semnal amplificat preluat direct din ieșirea către boxe a amplificatorului de putere (ca și cum am face bi-wiring dacă subwooferul ar fi parte componentă a boxelor). Pentru semnalul neamplificat vom folosi intrarea subwooferului “pentru semnal de nivel mic” iar pentru semnalul amplificat pe cea “pentru semnal de nivel mare” (LOW-LEVEL Input și HIGH-LEVEL Input). Trebuie menționat că un subwoofer conectat pe intrarea HIGH-LEVEL nu afectează nici impedanța boxelor văzută de amplificator și nici puterea trasă de boxe din amplificare. Din aceste două puncte de vedere, un subwoofer de calitate bună este “invizibil” pentru restul sistemului în care este integrat. Conectarea pe intrarea HIGH-LEVEL are ca avantaj faptul că subwooferul primește exact același input pe care îl primesc boxele principale și are ca neajuns faptul că anumite amplificatoare nu tolerează bine acest tip de conectare în cazul în care folosim un singur subwoofer (de exemplu cele în clasa D – trebuie verificat înainte de a face acest tip de conexiune care unește borna “minus” a ambelor boxe principale).

rearlrg

Dali Mentor Sub

 

În cazul conectării pe un canal LFE ( sau acel “.1″ ),subwooferul primește doar frecvențe joase fiindcă acest canal este gîndit special pentru acest tip de echipamente. În cazul conectării într-un sistem stereo, subwooferul folosește un crossover care extrage din întreg spectrul sonor al materialului muzical doar acea porțiune pe care o poate reproduce. Este important ca subwooferul să aibă un potențiometru de control al acestei valori peste care “taie semnalul” primit – reglajul CROSSOVER FREQUENCY prin care utilizatorul stabilește sub ce frecevnțe lucrează subwooferul (echipamentele sofisticate au integrat un egalizator grafic de frecvențe în locul unui simplu potențiometru, egalizator care poate controla mai precis banda de frecvențe reprodusă de subwoofer). Este evident că în cazul conectării pe intrarea LFE, nu avem un reglaj pentru CROSSOVER fiindcă semnalul este deja filtrat încă de la înregistrarea lui.

Înafară de acest reglaj, mai sunt doi parametri pe care trebuie să-i putem controla : un control de volum (GAIN sau LEVEL) și unul de fază (PHASE).

Reglajul de volum este unul relativ. Volumul general al sunetului îl vom controla tot din amplificatorul principal al întregului sistem (cel care controlează și boxele principale) dar putem mări sau micșora aportul pe care îl aduce subwooferul la cantitatea de bas reprodusă de sistem.

Reglajul de fază este esențial pentru a putea face corect poziționarea echipamentului. Dacă amplasăm subwooferul într-un alt loc al camerei față de boxele principale, acest reglaj ne ajută să le sincronizăm astfel încît unda sonoră trimisă de subwoofer să ajungă simultan cu cea reprodusă de boxe în punctul de audiție (neutralizăm decalajul generat de amplasament)

În cazul sistemelor home-theater se recomandă și legarea simultană a subwooferului atît pe intrarea LFE ( “.1″ ) cît și pe cea HIGH-LEVEL, în cazul în care echipamentele permit funcționarea simultană a acestor intrări. Astfel reproducem efectele speciale dedicate subwooferului dar ajutăm și boxele față în reproducerea frecvențelor joase.

subwoofer_placement

Poziționare în cameră și reglaj efectiv

pasul 1 – Amplasarea în cameră ( subwoofere cu incinta închisă ) – Pentru a obține un maxim de eficiență vom încerca amplasarea subwooferului într-unul dintre colțurile camerei, în spatele boxelor. Amplasarea în colț permite obținerea unui răspuns cât mai coborât în frecvență și ne permite să ne folosim de acustica spațiului de audiție pentru a amplifica în mod natural răspunsul în bas. Faptul că este amplasat mai departe de boxe va fi compensat prin utilizarea reglajului de fază.
În cazul subwooferelor cu port bas-reflex, poziționarea acestuia în colțul camerei s-ar putea să fie excesivă datorită particularităților constructive. Este recomandată o amplasare asimetrică față de pereții camerei – se poate porni de la o amplasare la cîte un sfert din dimensiunile camerei față de peretele lateral și de cel din spatele boxelor.

pasul 2 – Reglajul de fază – cu crossoverul setat astfel încât banda sonoră reprodusă de subwoofer să se suprapună peste cea reprodusă de boxele principale (crossoverul poziționat pe la jumătate sau chiar mai sus) se reglează faza astfel încât sunetul să fie cât mai “plin” sau “tare”. Poziția reglajului de fază în care obținem acest lucru este cea corectă pentru acest amplasament (nu mai umblăm la fază chiar dacă efectuăm alte reglaje, umblăm la fază doar dacă mutăm subwooferul în alt loc din cameră).

pasul 3 – Reglajul fin al poziționării – mutăm subwooferul din colțul camerei, pe o linie mediană (echidistantă față de cei doi pereți care se intersectează în colț). Ne oprim acolo unde sunetul “coboară cel mai jos”, este mai “plin” și mai “tare”. Prin “reglaj fin” ne referim la faptul că, în această fază, mutăm subwooferul cu cîțiva cm, sun 1 m. Astfel nu va fi necesară o reluare a reglajului de fază, de la pasul 1, după găsirea poziției optime.

pasul 4 – Reglajul frecvenței de crossover și al nivelului (gain) – Inițial reglajul de Crossover și cel de Level se dau la minim. Cu crossover frequency la minim se mărește încet nivelul pînă cînd subwooferul devine audibil în paralel cu boxele principale. Lăsînt nivelul în această poziție se ridică frecvența de crossover până când basul devine exagerat. Lăsând frecvența de tăiere în acest punct reducem volumul ușor până când subwooferul doar completează boxele principale fără să fie pregnant. Dacă este nevoie se mai pot face corecții fine atât de frecvență și de volum.

În principiu, este de preferat să fie găsit un punct de tăiere (crossover frequency) cît mai coborât chiar dacă necesită un volum mai mare (gain sau leve) pentru a obține o accentuare corectă a basului incintelor principale fără a pierde din dinamica generală. Întotdeauna subwooferul trebuie privit ca pe o completare a boxelor sau pe o extensie a lor și nu ca pe o incintă acustică de sine stătătoare. Un subwoofer corect amplasat și setat va aduce doar accente în zona low-bass și nu va conduce la un bas bubuit sau copleșitor, nenatural.

rhea2_maple_side

Audio Physic Rhea II

Concluzie și recomandări

Chiar dacă afișează în prospect performanțe tehnice foarte bune, un subwoofer care nu permite controlul nivelului, fazei și a frecvenței de tăiere a sunetului este total nefolositor fiindcă nu permite o amplasare eficientă în cameră iar interferențele cu boxele principale vor face mai mult rău decât bine. Performanțele tehnice măsurate de producător în condiții ideale nu au nici o valoare atâta timp cât nu pot fi reproduse în camera și sistemul nostru de audiție. Cum utilizarea corectă a unui asemenea echipament devine o chestiune care ține de șansă, noi vă recomandăm doar subwoofere de calitate, care nu numai că au performanțe tehnice foarte bune (coboară cât mai jos în frecvența audio) dar permit și reglaje care să le facă să conlucreze cât mai bine cu restul sistemului audio.