Blog di Mauro Munzi

Confronto tra una configurazione cardioide “tradizionale” e una variante poco conosciuta

In questo articolo vediamo il confronto tra la classica configurazione cardioide in linea a 3 elementi, con disposizione orizzontale, dove uno dei subwoofer viene ruotato di 180° e che quindi “guarda” il retro della zona di ascolto, e la configurazione Delta, poco conosciuta, che fondamentalmente si realizza allo stesso modo con in più l’arretramento dell’elemento centrale pari alla profondità dei diffusori, in modo che le pareti posteriori dei diffusori siano allineate.

Partiamo dall’analisi di una configurazione standard, ossia con i 3 subwoofer allineati, in modo da potere visualizzare le differenze tra le varie configurazioni, vantaggi, svantaggi, problemi e simili. Per la simulazione ho usato Ease Focus 3 che può sfruttare dei modelli forniti dai produttori, RCF per questo articolo, per semplicità e non da meno per validità dei prodotti: ho usato il modelli del SUB9004-AS in quanto ho notato che il modello del SUB8004-AS, usato in un articolo precedente, mostra una risposta troppo tagliata in basso, infatti il preset era 45Hz-90Hz, mentre per il modello del SUB9004-AS ho usato il preset 30Hz-80Hz, praticamente lo stesso che uso con i miei sub da 18″ fatti con il woofer LF18X401. In Focus ho disposto una zona chiamata genericamente “Audience” pari a 35m x 20m, con inizio dello spazio a -10m, i 3 Sub allineati sullo 0, un piccolo palco da 4m x 3m che inizia a 1m dal retro dei sub, 1 microfono a 15m metri nella zona di “ascolto” e 1 a -2,5m praticamente al centro del palco, entrambi ad un’altezza di 1,80m: di seguito lo schema della disposizione

Vediamo ora il grafico della dispersione di questa configurazione convenzionale a 3 frequenze di riferimento, 50Hz, 63Hz e 80Hz, dopo avere fissato la scala dell’ SPL tra un minimo di 95dB e un massimo di 130dB, in modo che la colorazione segua di conseguenza.

E il grafico della risposta rilevata dai 2 microfoni

Abbiamo in sostanza per il microfono posto a 15m rispettivamente 108,5dB, 107,4 e 108,8 per le frequenze selezionate, mentre il microfono sul palco rileva 120,5dB,  119,6dB, e 120,6dB. Notiamo una risposta praticamente omnidirezionale, anche se a 80Hz inizia a restringersi leggermente ai lati per la lunghezza dell array, e poi i 120dB sul palco che possono essere un problema e dare fastidio, soprattutto per eventuali feedback di microfoni vari e risonanze, a meno che non si tratti di un allestimento per un DJ set 🙂

Vediamo ora cosa cambia ruotando di 180° il subwoofer centrale, invertendo la sua fase, e lavorando un po’ con il ritardo per arrivare ad un buon compromesso tra cancellazione posteriore e pressione nella zona di ascolto, impostandolo a 2,6ms. I grafici alle frequenze già viste diventano

Notiamo subito che al di sotto degli 80Hz la pressione sonora nella zona di ascolto si riduce leggermente ed i valori diventano 105,8dB, 106Db, 108,3dB, praticamente una media di 2dB in meno dagli 80Hz in giù, ma si sa che la configurazione cardioide tipicamente lascia sul campo un po’ di efficienza. Il microfono sul palco in questa configurazione rileva 109,7dB, 108,2Db e 108,4dB: si tratta di una riduzione di una media di 11dB e non è poco. Se si è alla ricerca della rimozione di un po’ di bassi su un palco potrebbe essere una soluzione interessante, nonostante la leggera perdita nella zona frontale.

Vediamo a questo punto la simulazione del Delta array, arretrando di 70cm ,ossia la profondità della cassa, il diffusore centrale: la teoria vorrebbe che si aumentasse il ritardo del centrale dai un valore pari alla profondità del diffusore stesso, ossia 2ms (=70cm) per un totale di 4,6ms, ma giocando con i valori per ottimizzare le prestazioni mi sono fermato a 3,8ms, con questi risultati.

Notiamo innanzitutto una forma cardioide ancora più accentuata che nella precedente configurazione, anche se a 80Hz inizia a intravedersi un principio di comparsa di un lobo, per cui potremmo considerare questa frequenza, massimo 100Hz, come limite superiore della configurazione. Dal punto di vista della pressione sonora il microfono a 15m rileva 107,9dB, 107,1dB, 107,4dB, recuperando cosi un po’ di efficienza rispetto al gradiente in linea e ristabilendo quasi i livello dell’allineamento tradizionale. Il microfono sul palco rileva invece 106dB, 104,8dB e 106dB, che significa migliorare di una media di ulteriori 3dB la cancellazione posteriore rispetto al gradiente in linea.

Quindi la configurazione Delta garantisce migliori prestazioni rispetto al Gradiente in linea, sia come massima pressione erogabile che come cancellazione posteriore, ma purtroppo in alcuni casi potrebbe non essere realizzabile in quanto richiede ulteriore spazio disponibile rispetto al Gradiente e questo non sempre è disponibile, perchè magari lo spazio di fronte al palco scarseggia, motivo per il quale spesso non è possibile nemmeno usare ne la configurazione End-Fire ne il Gradiente classico. Se invece il palco è molto alto, tipo 1m e oltre, si potrebbe pensare ad una configurazione cardioide di tipo Stacked, descritta sommariamente in questo articolo, con la quale si possono fare anche diversi “giochini”: vedremo un approfondimento in un prossimo articolo, visto che è una configurazione molto gettonata nei concerti all’aperto, negli stadi e nelle arene.

Ricordo comunque che queste sono simulazioni, servono come spunti di partenza e come sempre per confermare l’efficacia di una soluzione o dell’altra sono necessarie le misure sul campo con gli strumenti opportuni.