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Line Array Selenium en el Polideportivo Olímpico de Rio

04/03/2008

El polideportivo construido en Barra de Tijuca, en Rio de Janeiro, para el panamericano, fue sonorizado con Lline Array Selenium, modelo SLA 1P. Entregado rigurosamente dentro del plazo previsto, el sistema Selenium de uso permanente fue utilizado en su totalidad, sin necesidad de ser sustituido ni reforzado por ningún otro equipo.



Para comprobar que el sistema atendía a las necesidades del evento y recinto, se realizó un minucioso test, avalado por profesionales independientes.



La empresa subcontratada para la instalación fue Disconildo, de Río de Janeiro, teniendo a MacGyver (técnico de la empresa) como responsable de la ejecución del proyecto.



Las especificaciones exigían una respuesta de frecuencia comprendida entre 70 Hz y 12 kHz con +-5dB de desvío estipulado. Puede parecer una necesidad sencilla, pero debemos recordar que las cajas, montadas a 32 metros de altura (en relación al suelo), están a 40 metros del público en muchos puntos de las gradas. A estas distancias, la disipación de la onda cilíndrica (suponiendo que el punto estuviese dentro del campo próximo producido por el Line), será de 16 dB, sin hablar de la absorción del aire, que es muy significativa en las altas frecuencias. La disipación de energía y la absorción del aire son efectos acumulativos y, por tanto, se suman.



Según el ingeniero Acir Ozelane, responsable del proyecto de Line Array Selenium, "solamente el día de la instalación mecánica tuvimos una noción real de las dificultades que envolvía el alzamiento del sistema. El grid debajo del Line resultó ser un problema. Cada columna fue alzada fuera de la posición ideal, para ser después trasladada lateralmente hasta su punto exacto. Un trabajo muy arduo para el equipo de riggers".



La posición del Line fue definida en el proyecto estructural, siendo las angulaciones de cada caja dadas por el software SELENIUM que acompaña el producto. El programa mostró, una vez más, su gran utilidad, pues permitió determinar la curvatura óptima, sin necesidad de ninguna corrección (cosa que, por otra parte, habría sido extremadamente complejo).



Con una cobertura horizontal de 90 grados por columna, la colocación de cuatro sistemas SLA1P, colgados en el centro del campo (dos de ellos con 12 cajas y los demás con diez cajas cada uno) cubrieron adecuadamente el recinto en su totalidad (360 grados). No se utilizó subwoofer. El sistema funcionó con tres vías del SLAP1, contando cada caja con dos altavoces de 12", dos de 8" y dos drivers de titanio de 3".



La respuesta del sistema SLA1P debidamente procesada y alineada puede ser extremadamente plana, como se puede ver en la medición hecha en la EAM (electro acústica Masas) por el método del plano de tierra, y procesado por Vitorio Massoni, aplicado en el DCX2496. En el caso de este polideportivo, y debido a las grandes distancias que se debían cubrir, los agudos eran atenuados por el aire (como era de esperar) y este efecto fue parcialmente compensado por un nuevo procesamiento hecho allí mismo.



Los test y ajustes finales del sistema de sonido instalado en la arena de Pan fueron hechos por Swen Muller, PhD de la universidad de Aachen, de Alemania. Según él, "Las respuestas impulsivas provocadas en más de 100 puntos de las gradas sirvieron para calcularlos noisseless STI, cuyo valor mínimo de 0,5 forma la parte de la convocatoria, así como otros parámetros acústicos. Finalmente, señales con ruido aleatorio de distribución espectral de oradores masculinos y femeninos fueron inyectados en el sistema para medir el nivel de presión sonora. Los gráficos con la media de todos los puntos de la arena o de una determinada área (Tabla 1.) muestran dos curvas: una con la respuesta, incluyendo la influencia de toda la reverberación (azul) y la otra con la respuesta de impulsión con una ventana simétrica tipo HANN de 200 m de largo, excluyendo la reverberación del sonido a partir de 100 m tras el sonido directo y dándole, por tanto, énfasis".



En la respuesta medida en la arena, el profesor Homero Sette llama la atención haciendo hincapié en las bajas frecuencias introducidas por el local (reverb) una vez que, según él, la frecuencia de corte inferior aplicada al crossover del DCX2496 era igual a 90 Hz.



Tras una nueva ecualización aplicada para compensar las atenuaciones que ocurrieron en el local, la respuesta final del sistema quedó dentro de los términos de la convocatoria. En esta nueva EQ, según Swen-, los puntos de crossover de los Behringer DCX2496, delays y polaridades, no fueron alterados en la configuración original de fábrica. Sólo las ganancias en las salidas sufrieron modificaciones, y el conjunto de guía de ondas y dos drivers de compresión produjeron una respuesta excepcionalmente acertada, permitiendo una ecualización básica con dos filtros Hiself.



AJUSTES DE LOS AMPLIFICADORES Y LIMITADORES

Se utilizaron los amplificadores Times One, serie Silver Line de 1,55 Vrms (6dBu). Dado que el DCX2496 es capaz de producir 9 vrms (22 dBu), la banda dinámica del sistema quedaría comprometida, pues no podríamos tener nada más de 6 dBu en las salidas del DCX2496, pues los limitadores actuarían para evitar cortes en los amplificadores. De los 112dB de banda dinámica declarada para el DCX2496, sobran entonces 96db. La solución fue disminuir las ganancias de los amplificadores y aumentar las entradas de los limitadores en el procesador. Con eso, se aumentó la inmunidad al ruido eléctrico que puede ocurrir con el cableado, principalmente del sistema de iluminación ligado (el rack de dimmers estaba en la sala de los amplificadores). Las ganancias de los amplificadores fueron ajustadas para 26 dB. Los tiempos "relase" no fueron alterados. De los limitadores en el DCX2496 se refieren al límite de cortes en las salidas simétricas, 22 dBu.



NIVEL DE PRESIÓN SONORA MÁXIMO (NPS)

La medición del NPS máximo fue efectuada en cuatro puntos en las gradas y en cinco puntos en la pista, para tener una primera noción del funcionamiento del sistema en ese aspecto. Se utilizaron tres señales de ruido con reflexiones espectrales diferentes:



1) Según el IEC 60268/16, con espectro semejante a un locutor masculino.



2) Según el IEC 60268-16, con espectro a locutor femenino.



3) Según ANSI, norma desconocida.



El volumen fue aumentando poco a poco hasta que el primer limitador entró levemente en acción (el led del limitador parpadeó una vez durante la reproducción de la señal). En otras palabras, el sistema de sonorización todavía trabajó en la franja lineal sin compresión. Las tres señales de ruido utilizadas tuvieron una duración de seis segundos. Para dejar el sistema entrar en régimen permanente (incluyendo la reverberación del recinto). Cada ruido fue repetido en loop (duración total de 12 sg) y la evaluación del nivel sólo fue efectuada con base en los últimos seis segundos grabados. El valor provocado es un NPS LEQ, sin reflexión. Esto quiere decir un valor RMS de intervalo de seis segundos. Sin embargo, el valor pedido por la convocatoria fue de 12 dB pico (en las gradas). El NPS de pico (sin reflexión) equivale al nivel RMS más el factor de CRISTA de señal. Como las dos señales de ruido con distribución espectral, según el IEC 60268, tienen factor de CRISTA de 12 dB y, según el ANSI, 13,6 dB, los valores NPS de pico estarían por encima de los 110 dB en todos los puntos estudiados.



Para calcular la relación S/R, que entra en los cálculos de STI o NPS LEQ, es medido normalmente con un nivel de entrada 6 dB por encima de la entrada de accionamiento de los limitadores, permitiendo una compresión considerable. Siguiendo este procedimiento el valor NPS LEQ, que normalmente es un valor estipulado en las convocatorias, llegaría fácilmente a 106 - 108 dB en la mayoría de los puntos de la arena.



"En resumen, puede ser constatado que el sistema de sonorización instalado en el polideportivo cumple el requisito de un NPS de 102 dB pico con una confortable holgura en toda el área conforme", concluyó Swen.



NOISELESS STI

El STI es sensible tanto a las características del recinto como a la relación de señal/ruido de la transmisión de la voz humana. En el método indirecto, utilizando respuestas impulsivas, el deterioro debido a la relación señal/ruido (S/R) es considerado separadamente de la influencia de la reverberación y reflexiones en los cálculos. La relación S/R es calculada en bandas de octava entre 125 Hz y 8kHz. Por tanto, para calcular el STI en cada punto son necesarios:



a) Respuesta impulsiva completa, incluyendo toda la reverberación, pero excluyendo el ruido de fondo. En la práctica, una relación S/R de 25 dB a 30 dB de RI ya es suficiente. En el caso de las mediciones en la arena, la relación S/R varió entre 55 db y 70 dB.



b) NPS en bandas de octava del sistema de sonorización tocando con nivel máximo (en la práctica, con señal de entrada de 6dB por encima del primer procesador de cualquier limitador. La distribución espectral del ruido de excitación se encuentra en la norma IEC 60268 16 (SII) en el anexo A3 y es diferente para los locutores masculinos y femeninos.



c) Llenar el estadio de ruido de fondo en bandas de octava con público.



Otro aspecto importante es que la reverberación de la arena llena de público va a disminuir notablemente, ya que el recinto está cerrado y el único material absorbente consiste en una tira de material poroso sobre la última hilera de las gradas. El público hará que el valor STI aumente considerablemente. Por otro lado, el ruido de fondo hará que disminuya. No es posible predecir cuál de los dos factores tendrá más peso sobre el STI de la arena con aforo completo. La disminución de reverberación con público presente es calculada normalmente a través de simulaciones ejecutadas en software de predicción como EASE o CATT. Como este recurso quedó fuera del alcance, el único valor que pudo ser dado fue el del Noiseless STI, es decir, el STI en ausencia de ruido, con la arena vacía.



La media de 40 puntos en los grados bajos, de 74 en los altos y de todos los114 puntos de STIr, siguiendo la línea o lista de calados del IEC 60268-16, tercera edición de 2003, incluyendo la disminución en bandas adyacentes, lleva a las siguientes conclusiones para la arena vacía:



- Los valores calculados tendrán en cuenta el efecto del enmascaramiento en bandas adyacentes. Esa corrección está calculada sólo a partir de la tercera versión de las normas del 60268-16 y disminuye el STI de =´01 a 003. Por tanto, se trata del cálculo más riguroso del STI.



- La reverberación caerá bastante con público pudiendo, entonces, mejorar el STI en 0´05 o quizás, hasta más.



- El sistema de sonorización posee reservas considerables, lo que garantiza una buena relación S/R, aunque tengamos un público ruidoso.



- La fijación de las columnas line array sobre la armadura de la estructura metálica del techo hace que parte del sonido sea reflejado o refractado antes de llegar a las gradas, disminuyendo la relación de sonido directo V.S reverberación, o sea, perjudicando la función del line array.



- Test con grabaciones de voces reproducidas a través del sistema revelaron que todo podía ser entendido sin dificultades en el área de las gradas y en la pista.



En su estudio de sonorización, Swen Muler utilizó los siguientes equipos:



Software Monkey Forest; Hardware Aurélio CMF22 Blue Edition, cuarto prototipo; y micrófono Stage Line ECM 4000 calibrado.



El Monkey Forest es un software de procesamiento de señales y mediciones en áreas de audio y acústica, con recursos específicos para medir altavoces volados y PAs para la creación de filtros FIR, para uso en generadores digitales, funcionando solamente en DOS. Esa opción permite ganar en velocidad y en confianza, pues el Windows es un poco imprevisible en su comportamiento multitarea, lo que podría ser muy perjudicial durante las mediciones.



El Aurelio CMF22 es un fronted de medición para usar tanto con el Monkey Forest como con otros programas. Ambos fueron realizados por Swen Muller.

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