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Doble anillo de subgraves, configuración de arreglos circulares. Capítulo II.

  • Publicado en Didáctica directo

Portada A A A CIIObjetivo general del proyecto. El principal objetivo radica en facilitar, así como dar a conocer a los expertos e interesados del sector una innovadora forma de hacer frente a un espectáculo en un escenario circular. En el cual se podría conseguir un alto nivel SPL en la zona de la audiencia dejando limpio de perturbaciones el escenario. Hasta el día de hoy no hay constancia de que haya existido ningún escenario puramente circular, donde los subgraves se encontraran a pie de escenario y los asistentes se pudiesen posicionar en la inmediación de un escenario de 360º.

Por ello, busca dar a conocer este arreglo y con él los procesos para llevarlo a cabo y entenderlo desde su origen. Puesto que es interesante no solo por la forma que genera, sino por su simplicidad a la hora de configurarlo en el lugar. Esto es debido a que solamente utiliza 2 canales de procesamiento DSP, que serían suficientes para controlar toda la circunferencia.

Dentro del objetivo general es importante mencionar la posibilidad de ocasionar un cambio drástico en la forma de concebir y realizar los eventos, puesto que ya no es necesario el tradicional escenario.


Objetivos específicos

Solventar la necesidad de colgar los subgraves posicionándolos en la periferia del escenario. Esto es gracias a que el arreglo generado con las cajas nos permite mantener el escenario limpio de perturbaciones y reduce de una forma muy considerable el peso que soporta la estructura del escenario
Disminuir el número de cálculos y procesadores DSP con el fin de ahorrar tiempo. Al estar formadas las todas las agrupaciones de la misma manera, el procesamiento de retardos es el mismo en todas las agrupaciones. Lo que nos permite reducir el número de canales de procesamiento a dos.
Demostrar gráficamente la propagación del sonido en el entorno con el uso de dicho anillo. Como se ha hecho en los apartados anteriores y se realizará en los futuros se adjuntarán predicciones acústicas e imágenes con el fin de facilitar e ilustrar las explicaciones teóricas.
Explicar cómo llevar a cabo dicho arreglo, así como su posicionamiento. Explicar de una forma detallada como realizar dicho arreglo y como obtener la posición de cada grupo de subgraves.
Valorar la respuesta tanto dentro como fuera del anillo. Proporcionar estimaciones de la respuesta en fase, frecuencia y SPL en distintas situaciones del área destinada a la audiencia.
Reunir los cálculos trigonométricos necesarios para el posicionamiento de las cajas. Explicación matemática de la colocación de los altavoces, así como el motivo de los resultados.


Esquema técnico de tareas a desarrollar
Antes de comenzar con la explicación de cómo llevar a cabo la colocación de las cajas acústicas es de vital importancia aclarar que hay dos formas de comprender este arreglo. Una de ellas es dividir la circunferencia en conjuntos de 5 cajas. En este caso se comportarían como una configuración en gradiente. La otra posibilidad es analizarlo por anillos, es decir analizar cómo se comportaría el anillo externo y como se comportaría el anillo interno independientemente.

Colocación de los altavoces
La colocación de las cajas acústicas se realiza concéntrica al centro del escenario. Hay que tener en cuenta que siempre que se separen los altavoces más de 240o de la longitud de onda se crearan pasillos, por ello es necesario la utilización de un elevado número de agrupaciones, otra opción que es importante de mencionar es la de disminuir el radio, que como explicaremos en el apartado destinado a ello, puede proporcionarnos un aumento de la frecuencia de control al igual que una disminución del número de las cajas a usar.

Agrupación de altavoces
En este apartado nos vamos a centrar en el análisis de cómo se comporta el arreglo, bien sea en conjunto como en anillo. Es importante comprender el comportamiento como conjunto para poder hacerse una idea del funcionamiento de los anillos.

Como conjuntoA. Como conjunto
Cuando nos referimos a análisis como conjunto hacemos referencia a la agrupación de cinco altavoces, es decir, a cómo se comporta el arreglo gradiente puramente dicho. Como hemos explicado en la introducción se compone de dos filas, la primera de ellas compuesta por tres altavoces con orientación hacia el público. Estos altavoces no tienen ningún retardo ni inversión de fase. En la segunda fila se encuentran dos altavoces los cuales tiene un retardo de 2.94 ms y una inversión de fase de 360º.

La explicación de este arreglo radica en las bases del tradicional gradiente, en el arreglo original (dos cajas separadas en la misma dirección) la caja acústica más próxima al público se encuentra sin retardo ni inversión de fase, al igual que en nuestro arreglo donde posicionamos tres cajas en lugar de una. Esto nos permite obtener un lóbulo menos direccional y con un cardioide de mayor anchura evitando así la creación de pasillos de cancelación entre lóbulos.

En la segunda fila, se encuentran dos cajas encargadas de realizar la cancelación en la parte trasera del arreglo. Estas cajas se encuentran separadas de la primera fila una distancia de un metro, debido a que este arreglo tiene un ancho de banda útil de 1.5 octavas, por lo tanto, deberemos de definir la frecuencia de control con la distancia de separación entre las dos filas. Para ello es necesario conocer la frecuencia máxima a controlar, en nuestro caso es 85Hz cuya longitud de onda (l) es 4m como la separación entre cajas debe de ser l!
deberemos de mantener una separación de un metro entre las cajas.

Este hecho nos proporciona un delay físico de un metro entre la onda de la primera fila y la que genera la segunda, al utilizar 1/4 cuarto de la longitud de onda, la diferencia de fase entre ambas es de 90o. Si este retardo es incrementado con un retardo digital del mismo valor conseguiremos una suma acústica máxima en la parte trasera del arreglo. Este tiempo viene dado por el tiempo que tarda el sonido en recorrer el espacio comprendido entre ambas cajas.

Si sabemos que la velocidad del sonido viene dada por:

𝑐=𝑓∗λ

y que f (frecuencia) de nuestro arreglo es 85 Hz, así como que λ (longitud de onda) es 4m podemos conocer la velocidad del sonido, es decir:

𝑐 = 85 ∗ 4 por lo que: 𝑐 = 340𝑚/𝑠

Otra forma de conocer dicho valor es emplear la ecuación de la velocidad de propagación:

𝑐 = 331,4 + 0,6𝑇

donde T hace referencia a la temperatura del medio.

Una vez que conocemos este dato, podemos proceder a calcular el retardo que debemos proporcionar a nuestras cajas. Entonces, ¿cuánto tiempo tarda en recorrer un metro?   

   formula 2

Este es el motivo por el que se le aplica un retardo de 2,94ms a los subgraves de la segunda fila. Esto acarrea que la onda del primer altavoz y la onda del segundo altavoz lleguen en suma acústica generando en el centro del escenario una suma acústica total y cancelando la parte delantera donde se encuentra el público.

Fig10 Alvaro arguelles

Como se aprecia en la predicción, este efecto es totalmente indeseado puesto que la audiencia no percibe frecuencias bajas y el escenario se encontraría totalmente inmerso. Para solventar esto, se le aplica una inversión de fase a los dos altavoces traseros, invirtiendo así el lugar de la suma y de la cancelación.

Fig11 Alvaro arguelles

B. Como anillos
Una vez que hemos entendido la configuración como conjunto es más simple entender la configuración por anillos. En el apartado anterior hemos explicado cómo funciona cada una de las agrupaciones individualmente, pero una vez que realizamos una sucesión de ellos a lo largo de la circunferencia entendemos que también interactúan entre ellos, es decir, todas las agrupaciones trabajan en unión para crear un sistema principal. Este sistema principal puede entenderse como dos subsistemas, el anillo externo que alberga las agrupaciones de tres altavoces de las primeras filas y el anillo interno donde encuentra la segunda de fila de cada agrupación. Este es un punto muy importante puesto que explica como con solamente dos canales de procesado DSP es posible controlar todo el arreglo.

B.a. Anillo externo
Es el anillo más cercano al público, se encuentra a 8m del centro del escenario debido a que al utilizar una frecuencia de 85Hz, cuya longitud de onda es de 4m, la distancia entre los altavoces más distantes es de 16m, es decir, cuatro veces la longitud de onda de dicha frecuencia.

Fig12 Alvaro arguelles

Como se puede apreciar en las imágenes, si solamente existiera el anillo externo en el escenario aparecerían diversos anillos producto de las sumas y cancelaciones acústicas.
Si nos fijamos en la predicción, podremos percatarnos de como por cada celda de la cuadricula (2m) se producen una suma y una cancelación total.

B.b. Anillo interno
Es el anillo más próximo al escenario, se encuentra un metro por detrás del anillo externo y está formado por agrupaciones de dos altavoces y es el encargado de realizar el cardioide propiamente dicho. Para poder realizar dicho arreglo estos altavoces tienen un delay físico proporcionado por la separación entre ambas circunferencias y un delay digital, que como se explicó anteriormente tiene un valor de 2,94ms. Para poder conseguir una suma acústica en la parte del público y una cancelación en la parte posterior (escenario) es necesario realizar una inversión de fase.

Fig13 Alvaro arguelles

Una vez explicado el arreglo como conjunto y como anillo, facilita mucho la comprensión de su funcionamiento, así como nos ayudará a comprender el uso de la trigonometría para su realización.


Cálculos matemáticos de colocación (fórmulas)
Una vez explicado en que radica el arreglo, es importante mencionar y explicar cómo podemos llegar a dicha colocación. En otras palabras, las fórmulas matemáticas que nos llevan a las coordenadas de posición de cada agrupación. Para no extendernos mucho, explicaremos como encontrar la posición de la caja central del anillo exterior puesto que las dos cajas restantes se sitúan una a cada lateral de la misma. también explicaremos como encontrar la posición central de los dos altavoces del anillo interior, puesto que conociendo dicho punto solo es necesario colocar un altavoz a cada lado de la línea que forma dicho punto obtenido con el centro del anillo.

Es importante que expliquemos los términos que vamos a utilizar en este apartado. Principalmente hemos decidido realizar esta introducción para poner en situación y poder Fig14 Alvaro arguellescomprender mejor las futuras explicaciones lóbulos entre ambas fuentes. Antes de nada, en la imagen adjunta podremos observar una circunferencia que simula uno de los anillos de nuestro arreglo. Los puntos A y B representan la posición de las agrupaciones y la recta AB representa la distancia más corta entre A y B.

Como hemos explicado anteriormente la máxima distancia que se pueden separar dos fuentes sonoras es 270o o 3/4 de la longitud de onda. Esto es debido a que a mayor separación aparecerían pasillos de cancelación y se comenzarían a generar

Como hemos explicado en apartados anteriores hemos utilizado una frecuencia de 85Hz, cuya longitud de onda seria de 4 metros, por lo que la distancia que existiría entre una agrupación y la siguiente debería de ser como máximos 3/4 partes de 4 metros, o lo que es lo mismo 3 metros.

Por lo cual la distancia máxima entre el punto A y el punto B debe de ser 3 metros, la cual viene representada con la recta AB. Es importante mencionar que si quisiésemos tener control sobre frecuencias más agudas deberíamos de disminuir dicha distancia. Conociendo este valor de 3 metros podremos conocer el ángulo máximo de separación entre agrupaciones en función del radio. Este cálculo se realiza mediante la ecuación trigonométrica de la cuerda que viene dada por la siguiente formula:

 𝑐 = 2 ∗ 𝑅 ∗ sin α/2

c = distancia A ----> B
R = radio de la circunferencia (anillo que queremos cacular)
α = ángulo comprendido entre agrupaciones

Sabiendo que C es igual a 3 metros y que el radio (R) es de 8 metros, nos queda que el ángulo formado entre la agrupación A y la agrupación B es de 22,5º. Esta es la fórmula que nos permite conocer el ángulo que debemos de orientar las cajas en nuestro arreglo o en función de la incógnita, nos permite conocer la frecuencia máxima de control del arreglo.

Fig15 Alvaro arguellesPara explicar mejor este apartado vamos a realizar los cálculos necesarios para posicionar la primera agrupación. Para poder llevar a cabo los cálculos de la colocación de los subgraves debemos recurrir a las formulas fundamentales de la trigonometría, y basarnos en un plano de ejes cartesianos XY que nos proporcionaran las coordenadas necesarias para situar el arreglo con mayor facilidad.

En las imágenes que acompañan a este epígrafe he considerado oportuno incluir la agrupación 0 con el fin de proporcionar una ayuda visual.
1º conociendo el radio de la circunferencia exterior procedemos a calcular la posición en el eje X del altavoz central. Para ello utilizaremos la fórmula del coseno.

cos α = cateto contiguo / hipotenusa

Si a es igual a 22,5º que obtuvimos anteriormente con la fórmula de la cuerda:

cos 22,5 = 0,9238

Entonces tenemos que para una circunferencia de radio 1m el coseno tendría un valor de 0.9238m. para que el valor coincida con el de nuestra circunferencia solo es necesario emplear la ecuación inicial y sustituir los datos:

cos α = cateto contiguo / hipotenusa

sustituimos los valores del ángulo y del radio de la circunferencia:

cos 22,5 =  valor eje en X / hipotenusa

Sustituimos el valor del coseno y recolocamos la ecuación de la siguiente forma:

0.92388 ∗ 8 = 𝑋

Resolvemos la ecuación despejando la X:

𝑋 = 7,3910 𝑚

Una vez hallado el valor en el eje de abscisas procederemos con el eje de ordenadas.

2º conociendo el radio de la circunferencia exterior procedemos a calcular la posición en el eje Y del altavoz central. Para ello, utilizaremos la fórmula del seno.

sin α = cateto opuesto / hipotenusa

Este valor nos proporciona la información necesaria para poder situar nuestra caja central sobre el radio de la circunferencia. En primer lugar, sabiendo que a tiene una angulación de 22,5o, procedemos con el cálculo del seno:

sin 22,5 = 0,3826

Entonces tenemos que para una circunferencia de radio 1m el seno tendría un valor de 0.3826m. para que el valor coincida con el de nuestra circunferencia solo es necesario emplear la ecuación inicial y sustituir los datos:

  sin α = cateto opuesto / hipotenusa

sustituimos los valores del ángulo y del radio de la circunferencia:

sin 22,5 = 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑌 8

Sustituimos el valor del seno y recolocamos la ecuación de la siguiente forma:

0.38268 ∗ 8 = 𝑌
Resolvemos la ecuación despejando la Y:

𝑌 = 3,0615 𝑚

En este momento ya conocemos las coordenadas de nuestro altavoz central el cual marca la colocación de los dos altavoces contiguos.

𝑐𝑜𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎𝑠 = 7.3910 ,3.0615

Fig16 Alvaro arguelles

Fig17 Alvaro arguelles

Como se puede observar en las imágenes este simple cálculo facilita enormemente la colocación de los anillos. Una vez que conocemos el ángulo de acuñación entre agrupaciones solamente necesitamos repetir el cálculo trigonométrico anterior pero variando el ángulo a, siendo en cada proceso la suma del anterior más 22,5o.

Para la colocación del anillo interior llevamos a cabo los mismos cálculos que en el proceso anterior. Es decir, hallamos el valor del seno y del coseno para la circunferencia de radio 1, una vez que hemos obtenido dicho valor se realizara la multiplicación del mismo por el radio interior. Es importante mencionar que el valor del radio interior es igual al radio exterior menos un metro. Este metro es invariable indiferentemente del radio. Puesto que la separación entre anillos viene dada por la frecuencia máxima de control.

𝑟=𝑅−1

 

r = radio interior 
R = radio exterior
1 = distancia marcada por el cardioide

por lo cual para hallar las coordenadas repetimos los cálculos, pero con el radio menor:

cos a = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑖𝑔𝑢𝑜 / 𝑟
sin a = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 / 𝑟


una vez realizados los cálculos nos queda que:

𝑋 = 0.92388 ∗ 7 𝑌 = 0.38268 ∗ 7

que es lo mismo que:

𝑐𝑜𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎𝑠 = (6.46716, 2.67876)


Una vez obtenido este valor es necesario aclarar que el punto de referencia que utilizamos es el centro del subgrave. Es decir, todas las medidas son hasta el eje central del altavoz, es importante tomar siempre el mismo punto de referencia puesto que si para un anillo tomamos la parte frontal y para el otro tomamos el centro la distancia de separación sería distinta y no se formaría el cardioide correctamente. En este segundo anillo el punto obtenido se encuentra justo en la línea recta que separa los dos subgraves y a la altura del centro de los mismos.

Fig18 Alvaro arguelles
Realmente las coordenadas nos proporcionan un punto concreto que se encuentra justo bajo la cruz que representa el centro del altavoz trasero del grupo 1.
Para poder colocar dos altavoces es necesario desplazar dicho altavoz la mitad de su anchura y así poder colocar el segundo subgrave del anillo al lado de este, permitiéndonos esto conseguir la máxima cancelación en la parte trasera.

Fig19 Alvaro arguelles

5.3 radio
Este apartado está destinado a explicar y hacer comprender un poco mejor la influencia del radio de la circunferencia en nuestro arreglo. Como hemos explicado en repetidas ocasiones, hemos utilizado un radio de 8 metros debido a que coincide con dos veces la longitud de onda de nuestra frecuencia máxima de control. Ahora bien, ¿Qué sucedería sin decidiésemos modificar nuestro radio? Pues realmente siempre que se mantuviese la regla de los 270o no apreciaríamos ninguna diferencia. Esto quiere decir que: si duplicamos el radio, debemos de duplicar el número de agrupaciones para que no tuviesen una separación mayor de 3 metros en las cuerdas formadas entre agrupaciones.

Por lo cual utilizando la fórmula de la longitud de la circunferencia podemos obtener la longitud de nuestro anillo:

𝑙 = 2𝜋 ∗ 𝑅

l= longitud de circunferencia
 R= radio de circunferencia


Si sustituimos los valores:

𝑙 = 2𝜋 ∗ 8

Entonces

𝑙 = 50,2654

Este dato es importante por el siguiente motivo:
Si conocemos la longitud de nuestra circunferencia y hallamos la longitud del arco que separa nuestras cajas, podremos conocer el número de agrupaciones necesarias para construir nuestro arreglo. Para conocer la longitud del arco utilizaremos la siguiente formula:

𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑟𝑐𝑜 = (𝛼/360) ∗ (2𝜋𝑟)

sustituimos nuestros datos:

𝑙𝑜𝑛𝑔 = (22,5/360) ∗ (2𝜋 ∗ 8)

Al resolver nuestra ecuación tendremos la longitud del arco formado entre agrupaciones:

𝑙𝑜𝑛𝑔 = 3.141592

misteriosamente el valor de la longitud de arco coincide con el número 𝜋

Si dividimos los 50,2654 metros de nuestra circunferencia entre la longitud que nos ha dado de arco, podremos comprobar que da exactamente 16. Que son las agrupaciones que tiene nuestro arreglo.

Ahora bien, si en vez de emplear este radio, decidimos modificarlo podremos observar que la longitud de nuestro arco siempre permanece constante. es decir, si utilizamos la mitad del radio de la circunferencia, el número de agrupaciones se divide por la mitad. Esto es debido a que con un radio de 4 metros para conseguir la distancia de 3,141592 es necesario duplicar el ángulo. En otras palabras, para poder conseguir la separación de p en el arco formado por las agrupaciones es necesario angular cada sector 45 grados por lo que necesitaríamos la mitad de agrupaciones.

Si se diese el caso contrario pongamos que duplicamos el radio (por el simple hecho de que se facilitan los cálculos al ser el doble) nos percatamos que para un radio de 16 metros necesitaríamos una angulación de 11,25 grados entre sectores y el número de ellas sería:
entonces:


𝑙 = 2𝜋 ∗ 𝑅
𝑙 = 2𝜋 ∗ 16 = 100,53096 𝑚

entonces


𝑙𝑜𝑛𝑔 = (11,5 /360)∗ (2𝜋 ∗ 16)
𝑙𝑜𝑛𝑔 = 3,141592


(100,53096 / 3,141592)  = 32 agrupaciones


Nuevamente nos ha aparecido la constante p en la longitud del arco formado entre agrupaciones, por lo que la máxima separación en el arco entre cajas es de p metros.
De esto entendemos que:


𝑛º 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑟𝑢𝑝𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 = (2𝜋 ∗ 𝑅 ) / [𝛼 ∗ (2𝜋 ∗ 𝑅)] / 360

Esta ecuación relaciona la cantidad de agrupaciones que necesitamos con la distancia entre ellas a lo largo de toda la circunferencia. Lo que nos facilita los cálculos sabiendo el número exacto que necesitamos para cubrir toda la superficie.

Pasillos de cancelación
Una de las características principales es la cobertura de este arreglo, y cierto es que solamente hemos mencionado la frecuencia de 85Hz. No porque solo funcione en ella, sino por qué es la máxima frecuencia antes de que aparezcan los pasillos de cancelación.
Como todo arreglo tiene un ancho de frecuencias útil y en este caso llega hasta 85Hz, frecuencia que hemos decidido utilizar de corte de frecuencia.
Ahora bien ¿Qué sucede si reproducimos frecuencias superiores?
Según elevamos la frecuencia se aprecia cómo se vuelve más direccional el arreglo y se comienza a estrechar el lóbulo de cada agrupación, por ejemplo, para una frecuencia de 91Hz comienzan a existir restas en el área del público, es decir la distancia es superior a 270o de separación y por ello aparecen restas acústicas. Lo interesante es que por mucho que elevemos la frecuencia el escenario no quedará invadido por el sonido.

Fig20 Alvaro arguelles

Fig21 Alvaro arguelles

Fig22 Alvaro arguelles

Como se puede apreciar en las imágenes según se eleva la frecuencia se generan nuevos pasillos de cancelación. Este es el motivo de emplear 85Hz como frecuencia de corte ya que es una frecuencia más que suficiente para unos altavoces de graves. En el caso de ser obligatorio el aumento de esta frecuencia sería necesario la realización de todos los cálculos anteriores, pero con distinta frecuencia. Cosa que se reflejaría en un aumento del número de agrupaciones o en la disminución del radio con las mismas agrupaciones existentes.

Canales de DSP
Como hemos adelantado en la introducción y a lo largo de nuestro proyecto, solo es necesario la utilización de dos canales de DSP. El motivo de un número tan bajo de canales es gracias a la utilización de anillos. Una forma de entender dicho proceso es la siguiente:

Si nuestro procesador tiene dos canales (canal A y canal B) asignaremos uno de ellos a cada anillo, de esta forma el canal A controlaría el anillo exterior y el canal B el anillo interior de forma que:

Anillo exterior ---> canal A -----> no contiene ningún procesado

Anillo interior ---> canal B ---> 2,94 ms de delay + inversión de fase


En el caso de que fuese necesario retardar dicho arreglo para ajustar la PA se añadiría un retardo a mayores igual en ambos canales.

Área de escenario
Dentro del escenario es importante mencionar una perturbación que se genera en el centro del mismo. Es debido a que en dicho punto todos los cardioides llegan en fase. Esto genera que, aunque exista una disminución de energía muy elevada por la distancia y por el hecho de utilizar agrupaciones, se genera igualmente una suma SPL considerable. Aun así, estaríamos hablando de una suma que se sitúa entre los márgenes habituales de cualquier escenario por lo cual no genera ningún problema transcendental.

Fig23 Alvaro arguellesEs importante mencionar que en función de la frecuencia oscila entre 1.5m y 50cm de radio y que puede considerarse insignificante, aunque es bueno conocer su existencia. Como puede observarse en la fotografía existen dos anillos en el interior que varía en función de la frecuencia pero que no llegan a alcanzar 75dB por lo que no es un problema. Además, dichos anillo modifican su tamaño en función de la frecuencia. Que incluso en su máxima presión sonora no llegan a generar ningún problema en una sonorización.

El centro sin embargo si alcanza un SPL mayor pero que se encontraría debajo del escenario o bien en el caso que supusiese un problema (cosa muy compleja con los
medios de microfonía actuales) sería tan simple como evitarlos o emplearlo para el paso del cableado necesario en el escenario.

Mediciones de fase
Este apartado está destinado a las mediciones de fase de nuestro anillo. Como no hemos podido llevarlo a cabo lo hemos simulado con MAPP XT. Las gráficas de fase serían las siguientes:

Fig24 Alvaro arguelles

Fig25 Alvaro arguelles


Recursos humanos
Como en cualquier otro evento multitudinario es necesario un gran equipo humano para poderlo llevar a cabo. Es en este punto es donde anotaremos las personas encargadas de llevar a cabo el anillo, así como todo aquel personal en relación con dicho arreglo. Como por lo general los plazos de tiempo en los eventos son ajustados, conviene que el técnico de sonido encargado de los ajustes de sistemas planifique con anterioridad la colocación de las cajas.

Podríamos decir que la cadena de personal comienza en el momento del transporte por lo que contaremos un personal de carga y descarga, así como una persona capacitada para transportar el material. En el lugar del evento será necesario nuevamente el equipo de carga y descarga, así como, un encargado de dar las ordenes y supervisar dicha maniobra.
Una vez descargado el equipo es necesario la presencia de un técnico de sonido o ingeniero de sonido que conozca la colocación de las cajas y realice su posicionamiento con ayuda de una herramienta que le permita desplazar correctamente los subgraves.

Ya situados los dos anillos será necesario nuevamente un equipo u persona cualificada que lleve a cabo la conexión del equipo, así como su configuración. Una vez que se ha montado todo el equipo de sonido, será necesario un técnico de sistemas que lleve a cabo el correcto alineamiento entre el anillo y la PA principal. Cuando el espectáculo termine es necesario nuevamente un equipo de carga y descarga, así como un encargado del desplazamiento del equipo.

Equipo de carga y descarga® 4 personas 
Conductor. 1 o 2 personas
Técnico de rigging, 1 persona
Técnico superior de sonido o ingeniero de sonido, 1 persona
Técnico que realizará la mezcla de sonido, 1 persona

Recursos materiales
Dentro de los recursos materiales encontramos un abanico muy amplio de lo que puede ser necesario para el éxito de un evento y que en otro sin embargo puede no ser necesario. Los elementos que son de vital importancia son:

Subgraves cuya cantidad dependerá de: nº= (2𝜋 ∗ 𝑅 ) / [𝛼 ∗ (2𝜋 ∗ 𝑅)] / 360
Cables que nos permitan realizar la conexión de todo el equipo y un sobrante por si fallase algo.
2 procesadores DSP
Etapas de potencia para alimentar a los altavoces en el caso de que fuesen pasivos.

* Estos serían los materiales mínimos necesarios para llevarlo a cabo. A mayores podrían ser necesarios elementos para desplazar los equipos.
* No es posible hablar de dinero puesto que depende de la cantidad de subgraves, así como de la marca, modelo y potencia.

Metodología de trabajo
Para explicar más cómodamente la metodología de trabajo a la hora de realizar nuestro arreglo. Vamos a explicar detalladamente cada uno de los pasos necesarios para poder obtener exitosamente nuestra configuración. Empezando por las simulaciones y recorriendo todo el trayecto hasta el propio evento.

Simulación
En primer lugar, es necesario realizar un plano del lugar. Como hemos explicado anteriormente, conviene conocer el lugar donde se va a llevar a cabo el evento. Así como los datos del escenario (radio, altura...). También es interesante informarse sobre la cercanía de posibles elementos que interfieran en el sonido como puede ser una fachada de cristal o que el recinto se trate de un pabellón con superficies metálicas. Una vez conocida la mayor cantidad posible de información, procedemos al diseño y simulación del evento y del arreglo en un software de predicción (posiblemente sea elegido por la productora o en función del material que se utilice). Esta fase es importante debido a que nos proporcionará una idea inicial y nos mostrará los posibles problemas que encontraremos en el lugar. Pudiendo adelantarnos y resolverlos desde la fase inicial.

Otro factor importante a mencionar es el tiempo, se tarda mucho tiempo en desplazar cajas acústicas, mientras que en una simulación este cambio es instantáneo. Además, cabe destacar que en esta fase se dispone de mucho más tiempo para poder resolver cualquier conflicto puesto que durante el evento y su montaje todo va medido al detalle.
Terminada la simulación y comprobada la fiabilidad del arreglo en dicho evento procederemos a la segunda fase.

Producción

La segunda fase corresponde con el trabajo de producción, es la que se encarga de conseguir los diversos equipos de sonido y de gestionar el transporte de los mismos.
Realmente esta fase es lo que se conoce comúnmente como papeleo y es en la que se deciden precios y presupuestos. También se tratan posibles conflictos como horarios y equipos de trabajo, o se proponen posibles soluciones a los problemas que hayan podido surgir en la primera fase del trabajo. Realmente no influye en el propio ajuste, pero es conveniente tenerla en cuenta debido a que si posteriormente faltase algún elemento podría revisarse este apartado para averiguar el origen del problema.

Transporte
Aquí comienza a nacer el evento propiamente dicho. Una vez que se conocen los datos y se han acordado los presupuestos comienza el proceso de montaje, posiblemente exista varios días antes del evento pero es de vital importancia que todo el mundo conozca su cometido y no interfieran unos con otros. La cadena comienza los equipos de carga y descarga, se trata de personal cualificado que encarga de desplazar los equipos hasta el camión y de su posicionamiento en este. Es importante que no sufran desperfectos debido a que si algún sistema falla todo el arreglo podría echarse por tierra. Una vez que se han cargado en el camión u otro medio de transporte, se desplaza hasta el lugar del evento donde otro equipo o el mismo de carga y descarga se encargaran de trasladar los equipos fuera del camión.

Creación del anillo
En esta fase comienzan a formarse los anillos, es conveniente que el escenario se encuentre posicionado y montado en su totalidad, debido a que se reduce la posibilidad de conflicto entre equipos de trabajo y se minoriza el riesgo de los equipos.

Es necesario la presencia de un técnico o ingeniero de sonido que conozca la esencia del doble anillo debido a que será el encargado del posicionamiento de las cajas. Todo lo necesario para posicionar las cajas se encuentra definido en los apartados anteriores. Es conveniente el uso alguna herramienta que permita desplazar los subgrabes de una manera cómoda y sin esfuerzo.

Una vez colocadas las agrupaciones es importante no confundir los circuitos del anillo exterior y del anillo interior, debido a que podría echarse a perder todo el arreglo. Por ese motivo se recomienda cablear en primer lugar uno de los anillos y posteriormente el segundo. En el caso de emplear etapas de potencia por que no ha sido posible el uso de autoamplificados se recomienda que cada agrupación contenga sus etapas próximas debido a que si se produce algún fallo durante el evento se pueda acceders rápidamente a ellas y reconocer a altavoz corresponde. Todo este proceso no es obligatorio, aunque sí que es recomendable por el simple hecho de facilitar las cosas ante un posible fallo. También es recomendable el posicionamiento de los DSP próximos al control de sonido debido a que en función de la temperatura ambiente puede ser necesario reajustar un delay general para poder ajustar el doble anillo con la PA principal.

Configuración
Una vez creado el anillo y conectado es el momento de proceder con los ajustes del DSP. Como se puede recordar hemos hablado de que el anillo exterior no contempla ningún retardo mientras que el anillo interior contiene un delay de 2,94ms y una inversión de fase de 180o. Estos datos deben incorporarse al procesador y si es posible protegerlo con una contraseña debería de hacerse. El motivo es que, si por un error se invirtiese la fase o se volviese a su estado original, la suma acústica se realizaría en la zona del escenario en vez del público, creando con ello una situación muy desagradable para los músicos como para el personal. Una vez que se ha realizado dicho ajuste y se encuentra el anillo formado se ajusta con el sistema de PA ́s principal. Otra recomendación es el uso de barreras antiavalancha o “quitapánicos” como se las conoce, debido a que como en cualquier otro concierto la existencia de los subgraves podría facilitar la subida de gente al escenario.

El evento

Durante todo el tiempo que dure el evento es recomendable la utilización de mediciones de humedad y de temperatura. Esto nos ayudara a mantener bajo control todos los parámetros existentes en nuestros procesadores. Sería conveniente que durante el evento existieran dos personas cualificadas una en el control de sonido y otra en el escenario para poder comunicarse en el caso de la existencia de algún fallo.

Desmontaje
Esta sería la última fase de nuestro evento. En ella se realiza la labor de desmontar los equipos y devolverlos al camión. Es importante comprobar que todo el material inventariado anteriormente se devuelve al lugar de procedencia y en el mejor estado posible.
Todo el cableado se recoge de formada correcta y en el caso de algún fallo en debería de ser marcado para su futura reparación.

Resultados y conclusiones

Este proyecto trata de informar y dar a conocer una nueva forma de llevar a cabo los espectáculos, ya no es necesaria la típica fachada plana enfrente del público. Ahora es posible rodear un escenario completo por personas y proporcionar cobertura a todas ellas de la misma manera.

Considero que este proyecto ha sido un éxito ya que se han cubierto todos los apartados propuestos al igual que se ha podido comprobar tanto teórica como prácticamente el funcionamiento de todas las agrupaciones independientemente y en conjunto. Es cierto que se necesita una gran cantidad de recursos para llevarlo a cabo pero que puede ser cien por cien fiable y podría llevarse a la práctica son ningún inconveniente.

Como conclusión, puedo decir que nuevamente se ha demostrado que el ajuste de sistemas no ha muerto, sino que va evolucionando y se encuentra cada vez más vivo y presente, que existen multitud de configuraciones aún por descubrir y que pueden ser viables en función de las necesidades del momento. Por que como bien se puede pensar, es necesario una cantidad elevada de altavoces, pero no evita que sea perfectamente realizable.

Dentro de lo observado a lo largo de nuestro proyecto volvemos a hacer hincapié en la perturbación que se genera en el escenario, que como ya hemos mencionado no genera problemas, pero conviene saber de su existencia debido a que podría emplearse esa zona en concreto para realizar el “paso” del cableado entre el escenario y la parte baja del escenario.

En lo referente al proyecto cabe destacar una posibilidad para reducir el número de agrupaciones. Radica en el uso de subgraves con configuración cardioide propia, es decir, existen cajas acústicas formadas por dos o más membranas que radian de forma cardioide. Si una sola caja pudiese conseguir la cobertura que radia una agrupación se podría emplear una única caja en vez de cinco elementos como se viene utilizando. Como se puede observar es infinita la cantidad de parámetros, cajas, y configuraciones que se pueden emplear y cada una de ellas es idónea para un lugar o un evento en concreto.

Anexo
Para facilitar la comprensión de este proyecto hemos decidido crear un pequeño glosario de términos que hemos empleado y que quizá puedan resultar interesantes de aclarar.

  • Altavoz, caja acústica, subgrave: hacen referencia al mismo término.
  • Anillo: cada una de las circunferencias concéntricas donde se superponen las cajas acústicas.
  • Arreglo: configuración de altavoces con delays digitales y espaciales que nos permiten controlar la propagación del sonido.
  • Cardioide: arreglo de subgrabes que cancela la energía radiada en la parte trasera y aumenta la radiación en la parte frontal.
  • Delay: retardo de una señal con respecto a otra o a ella misma en el tiempo.
  • DSP: (Digital Signal Processor) son procesadores que nos permiten modificar los parámetros de una señal, en este arreglo solo se emplean la inversión de fase y el delay.
  • End Fired: conjunto de cuatro cajas posicionadas una tras otras y con sus respectivos delays con el fin de conseguir una directividad en la propagación del sonido.
  • Frecuencia de corte: la frecuencia que está identificada por la transición entre un paso de banda y una banda de atenuación adyacente de un sistema o un transductor.
  • Gradiente: arreglo de dos elementos que añade la polaridad en la configuración del mismo.
  • Lóbulo: suma acústica que aparecen entre los pasillos de cancelación.
  • Octava: en comunicaciones, el intervalo entre dos frecuencias que están en relación 2:1.
  • Pasillo de cancelación: lugar en el espacio donde la interacción entre altavoces genera una suma negativa, es decir un lugar comprendido entre dos lóbulos.
  • Presión sonora: variación de presión producida por un sonido respecto de la presión atmosférica en ese punto en ausencia de cualquier perturbación.
  • Reforzamiento de graves: acentuación de las frecuencias más bajas de la respuestaamplitud-frecuencia de un sistema o un transductor.
  • Retardo de fase: relación entre la variación total de fase experimentada por una señal senoidal en la transmisión a través de un sistema o un transductor y la frecuencia de la señal.
  • Señal: una onda, en un sistema de comunicación, que conduce información.
  • Simulación: se trata de una predicción realizada mediante software que nos permite conocer cómo se comportará nuestro arreglo

Ver capítulo I

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