Designul sistemelor audio KV2 Audio

Există două tipuri principale de design a sistemelor audio: cu surse punctiforme unice (point source) sau multiple (line array).

Sursa punctiformă multiplă/multipunct a apărut ca urmare a cerințelor pentru putere foarte mare de ieșire.

Aceste concepte au răspuns cerințelor, dar cu numărul tot mai mare de surse de sunet a venit și o reducere generală a calității sunetului. Cele două mari dezavantaje ale sistemelor de sursă punctiformă multiplă (line array) au fost suprimarea la ieșire pentru frecvențele înalte și defazarea semnalului de ieșire între componentele individuale ale sistemului. Adăugarea unui număr de ieșiri cu timp decalat a unor boxe individuale provoacă întârzierea timpului de răspuns al sistemului la impuls.

Primele tipuri de surse line array au fost pur și simplu un teanc mare de dulapuri, stivuite împreună ca niște blocuri de construcție cu intenția de dispersie pe toate axele. O îmbunatățire majoră în următoarea generație de sisteme a fost introducerea unor sisteme sursă punctiformă multiplă, o singura axă de sisteme care au furnizat o frecvență de răspuns mai bună și o definiție crescută față de sistemele anterioare cu axe multiple.

Din păcate, deși s-a făcut un pas înainte, răspunsul de frecvență și răspunsurile la impuls nu au fost încă ideale, iar acoperirea a fost de multe ori inconsistentă. O reprezentare tipică a sistemului de sunet cu sursa punctiformă multiplă este o axă folosită în mod obișnuit astăzi ca un sistem de linii de matrice.

Sistemul line array nu reduce efectul surselor multipunct care interferează unele cu altele cum ar fi sistemele de acum douăzeci și cinci de ani, dar este totuși un progres realizat cu surse de un singur punct.

Un sistem de sunet cu sursa punctiforma unica (point source), oferă cea mai înaltă definiție posibilă și gamă dinamică disponibilă astăzi.

Inteligibilitatea ridicată este o altă caracteristică a acestui sistem dar este garantată numai prin menținerea acestei definiții înalte și a dinamicii ridicate prin utilizarea de produse electronice rapide și precise, cu traductoare de joasa distorsiune.

O frecvență de răspuns naturală al unui line array înainte de procesare arată o estompare pe frecvențe înalte de la 2 kHz în sus din cauza anulării cauzate de proximitatea numeroaselor drivere de înaltă frecvență. Acest lucru necesită o procesare și egalizare consistentă care urmează să fie adăugate la frecvențele înalte pentru a corecta acest fenomen. Acest procedeu, scade randamentul și toleranța sistemului de a transmite semnal audio fără distorsiuni, astfel, în medie, un line array necesită de zece ori mai multă putere pentru a exprima frecvențele înalte comparabil cu o incintă point source. De aceea, o putere mare nu este neapărat o cerință pentru o acoperire pe suprafață mare, dar, destul de des, este un rezultat al lipsei de eficiență al unui sistem.

Când se utilizează mai multe incinte într-un line array, ascultătorul primește multiplicarea sunetului original la momente ușor diferite, neavând percepția corectă a componentei de timp conținută în semnalul audio. Pentru a menține un semnal audio de înaltă rezoluție, este vital ca sistemul să fie capabil să prezinte un timp scurt de răspuns la impuls.

Răspunsul la impuls al unui line array este deteriorat din cauza schimbărilor temporale în sunetul care ajunge la ascultător.

Diagramele de mai jos arată că răspunsul la puls al unui line array va varia în funcție de locația fiecărui ascultător în parte. Variațiile temporale pentru ascultătorul 1 sunt diferite fata de cele pentru ascultătorul 2.

Multi producători susțin că aceste schimbări de timp pot fi corectate cu ajutorul întârzierilor digitale, însă acest lucru nu oferă o soluție deoarece schimbările temporale vor varia la infinit, în funcție de poziția fiecărui nou ascultător. Un alt mit referitor la sistemele line array este ideea că toate elementele se însumează, pentru a produce un sunet controlat, direcționat și cu acoperire pe distanțe lungi. După cum se poate vedea din graficele de dispersie de mai jos, acest lucru este departe de adevăr.

Primul grafic arată dispersia fluentă a unui sistem de sunet tip point source comparată mai jos cu dispersia neregulată a unui sistem line array. În dispersia unui line array, apar o gamă de vârfuri și adâncituri, cauzate de interferențele constructive și distructive între elementele line array-ului. Și mai dramatic, unul dintre elementele omise de inginerii de sisteme de sunet sau de softurile de configurare ale line array-urilor este mișcarea aleatorie a aerului în zona de ascultare. Acest fapt cauzează schimbări dramatice în proprietățile de transmitere ale sistemelor multipunct. Acest lucru se întâmplă frecvent după sosirea publicului în zona de interes, după ce inginerul de sistem a petrecut toată ziua calibrând sistemul într-un mediu gol, fără public, un mediu teoretic perfect – un mediu care într-o situație reală, într-un concert, nu va exista niciodată.