¿Qué es el acoplamiento mutuo de subwoofers?

Te habrás fijado en que los técnicos de sonido suelen colocar los subwoofers juntos en el suelo, a los lados del escenario o sobre un line array. ¿Qué beneficios conlleva y por qué se hace? Antes de aclararlo, repasemos algunos conceptos básicos sobre el sonido. 

Primero, recordemos la definición de la velocidad del sonido (“C”) al nivel del mar a 21 °C y en condiciones atmosféricas normales. Se define como C = f λ, donde “f” representa la frecuencia y “λ” la longitud de onda. Ambas son iguales a 344 m/s.

Pero ¿qué es la longitud de onda? En física, la longitud de onda es el periodo espacial de una onda periódica, es decir, la distancia en la que se repite la forma de onda. Es la distancia entre puntos correspondientes consecutivos de la misma fase de la onda, como dos crestas adyacentes, valles adyacentes o pasos por cero.

Cuando un sonido se propaga por el aire, el aire se comprime o rarifica en ondas que se desplazan desde la fuente sonora. Cuando esas zonas de aire comprimidas o rarificadas llegan al tímpano, éste vibra en consonancia con esas ondas comprimidas del aire y nos permite oír. La longitud de onda de las frecuencias audibles por el oído humano (20 Hz - 20 kHz) está aproximadamente entre los 17 m y 17 mm.

El acoplamiento mutuo es un fenómeno físico que se da, según la teoría, entre todos los transductores, independientemente de sus tamaños. Sin embargo, este artículo se centra en el acoplamiento mutuo que se da concretamente entre transductores de baja frecuencia. 

El fenómeno del acoplamiento mutuo se da cuando dos o más transductores reproducen la misma señal, con sus centros acústicos cercanos y apuntando en la misma dirección con longitudes de onda menores a la distancia entre sus centros acústicos. En esta situación, la presión sonora combinada se propaga hacia delante como una sola onda, como si todos los transductores funcionaran como un único transductor de mayor tamaño. 

En el caso de usar únicamente dos transductores, el principio es que sus centros acústicos deben estar cerca, entre 1/4 y 1/2 de la longitud de onda de la frecuencia que estén reproduciendo. Cuanto más corta sea la longitud de onda (frecuencias más altas), menor será la distancia necesaria entre los dos centros acústicos para que se genere acoplamiento mutuo. 

Ahora, veamos dos situaciones diferentes:

• Primero, si instalamos dos transductores juntos a una distancia mayor de la mitad de la longitud de onda de la frecuencia reproducida, la salida promedio medida en el eje y fuera del eje aumentará hasta en 3 dB, lo que supone el doble de potencia.
• Ahora bien, si instalamos dos transductores lo suficientemente juntos como para beneficiarse del efecto de acoplamiento mutuo, se producirá una salida hasta con 6 dB más potente. 

Para ilustrar el fenómeno anterior, tengamos en cuenta las especificaciones técnicas de un subwoofer activo KS118 de QSC (enlace patrocinado). Su respuesta en frecuencia (-6 dB) va de 41 Hz a 98 Hz. Tal como hemos comentado, debemos tener en cuenta la frecuencia más alta que puede generar el subwoofer para calcular la longitud de onda menor con la fórmula C = f λ). 

½ de longitud de onda a 98 Hz = 1,75 m

Por tanto, mientras los subwoofers KS118 (enlace patrocinado) tengan sus centros acústicos en una distancia menor o igual a 1,75 m, se producirá acoplamiento mutuo, con el beneficio de una potencia adicional de 6 dB.

Como hemos visto, es relativamente sencillo beneficiarse del acoplamiento mutuo de los subwoofers, ya que pueden colocarse juntos a una distancia menor de la mitad de la longitud de onda de la frecuencia más alta que pueden producir. Lograr un SPL elevado en las frecuencias graves con un número reducido de subwoofers es lo que motiva a las compañías de giras, productoras de eventos, DJ e instaladores a colocar los subwoofers cerca los unos de los otros. Es una forma inteligente de obtener unos decibelios adicionales "gratis".