La corretta configurazione dei subwoofer in un impianto audio professionale è essenziale per ottenere un suono omogeneo, potente e senza interferenze. In questo articolo analizziamo le strategie di base per la disposizione fisica dei subwoofer, evitando complicazioni inutili ma assicurando risultati professionali. Le tecniche illustrate espongono soluzioni semplici, applicabili con qualsiasi tipo di impianto.
L'Importanza della Disposizione Fisica
Un caso reale che illustra questa problematica si è verificato durante un festival all'aperto, dove i subwoofer erano stati disposti simmetricamente ai lati del palco. Gli spettatori al centro della platea percepivano un forte buco nelle basse frequenze, mentre quelli più laterali ricevevano un eccesso di basse che rendeva il suono impastato. Dopo la prima giornata, i tecnici hanno riposizionato i subwoofer in una configurazione cardioide centrale, ottenendo un miglioramento immediato della definizione e dell'uniformità del suono su tutta l'area d'ascolto.
Questo esempio dimostra quanto la collocazione fisica influenzi la qualità percepita del suono, anche più di molti interventi digitali successivi. Molti tecnici si concentrano su crossover, DSP e filtri, ma la resa acustica dipende fortemente dalla disposizione fisica dei subwoofer. Ad esempio, due subwoofer posizionati a sinistra e a destra del palco generano il cosiddetto effetto farfalla, ovvero aree con presenza sonora sbilanciata e zone di cancellazione o rinforzo. Il risultato è un suono non uniforme con effetti tipo "phaser" mentre ci si sposta nello spazio.
Distanza Massima: la Regola dei 2,54 Metri
Un altro esempio utile riguarda una configurazione con frequenza di crossover impostata a 60 Hz:
- Frequenza più alta: 60 Hz
- Lunghezza d'onda = 343 / 60 ≈ 5,72 m
- 2/3 di 5,72 = 3,81 m
In questo caso, la distanza massima tra i subwoofer potrebbe salire a 3,81 metri, offrendo una maggiore flessibilità di posizionamento rispetto a configurazioni con frequenze di crossover più alte.
Ecco una tabella che mostra la lunghezza d'onda corrispondente a varie frequenze:
Questa tabella può aiutare a calcolare rapidamente la distanza massima tra i subwoofer in base alla frequenza più alta impostata nel sistema. Per evitare effetti indesiderati, è fondamentale che i subwoofer non siano distanziati oltre 2/3 della lunghezza d'onda della frequenza più alta gestita.
Ad esempio:
- Frequenza più alta: 90 Hz
- Velocità del suono: 343 m/s
- Lunghezza d'onda = 343 / 90 ≈ 3,81 m
- 2/3 di 3,81 = 2,54 m (distanza massima consigliata tra i centri dei subwoofer)
Superare questa distanza può causare comportamenti acustici imprevedibili.
Configurazioni di Base
Configurazione con 4 Subwoofer Doppio 18'' in Linea
- I subwoofer sono disposti in linea frontale con i due centrali configurati in modalità cardioide
- I sub esterni sono rivolti frontalmente, mentre i due centrali includono un sub invertito di fase con ritardo e attenuazione del guadagno (es. -3 dB e 4,8 ms di ritardo)
- Questa configurazione offre una buona pressione sonora frontale e una significativa riduzione della propagazione sul retro
Vantaggi:
- Maggiore controllo sulla dispersione posteriore
- Buona copertura frontale con effetto cardioide localizzato
- Soluzione compatta ed efficace anche per eventi medio-piccoli
Subwoofer Allineati in Linea
- Efficaci solo fino a 2,54 metri di distanza tra i cabinet
- Distribuiscono energia sonora anche sul retro (non ideale per chi è sul palco)
Posizionamento Centrale
- Due sub centrali sotto il palco (invece che a sinistra/destra)
- Migliore uniformità di distribuzione in platea
Configurazioni Cardioidi
Obiettivo: Ridurre la pressione sonora sul retro del palco.
Questa configurazione è particolarmente utile in concerti in spazi chiusi, dove il suono riflesso dalle pareti può generare risonanze indesiderate e creare fastidio sia per i musicisti sul palco sia per il pubblico. La configurazione cardioide permette di concentrare l'energia sonora nella direzione del pubblico, riducendo la dispersione sul palco e migliorando la chiarezza sonora.
Setup base:
- 3 subwoofer: 2 frontali + 1 posteriore (invertito di fase, ritardato di 4,8 ms, -3 dB gain)
- Misurazioni consigliate con microfono per tarare correttamente il guadagno
Vantaggi:
- Drastica riduzione delle basse frequenze dietro lo stack
- Maggiore chiarezza sul palco
Configurazione End-Fire
Setup:
- 2 subwoofer uno dietro l’altro, distanti 1,72 m (da fronte a fronte)
- Il sub anteriore è ritardato di 5 ms, quello posteriore no
Variazioni avanzate:
- Si può ottenere un cardioide end-fire ritardando il sub posteriore di 10 ms, invertendo la fase e abbassando il guadagno di 3 dB
Utilità:
- Ottima cancellazione sul retro, buona pressione frontale
Subwoofer in Arco
La configurazione ad arco (subwoofer arc array) è una tecnica avanzata utilizzata per ottenere una distribuzione uniforme della pressione sonora, specialmente in grandi ambienti o spazi aperti. Questa tecnica si realizza grazie a software di gestione degli array, che permettono di simulare una disposizione curva dei subwoofer anche quando questi sono fisicamente disposti in linea retta.
Il software consente di applicare ritardi temporali differenti a ciascun subwoofer, come se fossero posizionati su un arco virtuale. In pratica, ogni sub emette il suono con una leggera differenza di tempo, creando un fronte d’onda curvo che si adatta meglio all’area d’ascolto. Inoltre, è possibile regolare l’angolo di dispersione complessivo del sistema agendo su un parametro di apertura dell’arco: più ampio l’angolo, maggiore la copertura orizzontale, ma con il rischio di creare zone di interferenza se non calibrato correttamente.
Sub-Arco (Arc Subwoofer Array):
- 6 subwoofer allineati fisicamente ma disposti virtualmente in arco
- Ritardi applicati gradualmente dal sub centrale verso quelli laterali
- Distanza costante tra i centri (max 2,54 m) per evitare interferenze
Benefici:
- Copertura uniforme su tutta l’area frontale
- Riduzione delle zone morte e delle cancellazioni di fase
- Maggiore controllo sulla direzionalità della risposta in bassa frequenza
Sub-Arco (Arc Subwoofer Array):
- 15 subwoofer allineati fisicamente in fila ma virtualmente disposti in un arco tramite software di gestione array
- Angolo di apertura regolabile: più grande l’angolo, più largo l’arco, ma con rischio di vuoti centrali
- Distanza sempre uguale tra i centri (max 2,54 m)
Benefici:
- Distribuzione omogenea in grandi venue
- Riduzione delle cancellazioni centrali
Considerazioni Finali
- Frequenze sotto i 90 Hz sono quasi sempre mono, anche in mix stereo, quindi è accettabile gestire i sub come sorgente mono
- Posizionare i sub solo a sinistra e destra aumenta i filtri a pettine (comb filtering)
- Le configurazioni illustrate possono essere realizzate anche con pochi sub, purché ben disposti
Conclusione
Anche con pochi subwoofer e senza DSP complessi, si possono ottenere risultati eccellenti applicando regole semplici di fisica e logica acustica. La corretta disposizione dei subwoofer è la chiave per un suono uniforme, potente e controllato.
È importante considerare che l’orecchio umano percepisce variazioni di pressione sonora alle basse frequenze (ad esempio sotto i 100 Hz) solo se queste superano una certa soglia, generalmente intorno agli 8–10 dB. Questo significa che piccole differenze nei livelli delle basse potrebbero non essere percepite chiaramente dal pubblico, ma possono comunque influenzare la coerenza del sistema. Una buona progettazione deve tenere conto anche di questo aspetto fisiologico dell’ascolto ed è per questo che è consigliabile fare misurazioni strumentali per ottenere valori oggettivi.
