שימוש בסאב וופר בהתקנה מסחרית

בחירת רמקולי סאב:

בניגוד למערכות מוניטור אולפניות ומערכות HI FI ברמה גבוהה, בהן נדרשת רמת דיוק צליל גבוה, עיקר השאיפה בהתקנה מסחרית תהיה לקבל פיזור מרחבי וניצולת מרבית ממערכת ההשמעה בכלל והסאבים בפרט.

מקובל להפריד בין התקנות למוסיקת רקע (BACKGROUND) למוסיקת חזיתית (FOREGROUND) שעוצמתה יותר חזקה. כללי התכנון, למעט העוצמה והאיכות הנדרשת, זהים ל 2 התחומים.

מערכות מסחריות תהיינה כמעט תמיד מרובות רמקולים המשמיעים במקביל בחללים גדולים ולכן הרמקולים העיקריים, הנמצאים תמיד מעל הקהל, יהיו פסיביים ברוב המקרים. רמקולי הסאב יכולים להיות אקטיביים או פאסיביים לפי הנוחות ונתוני אתר ההתקנה: חשמל מקומי, מרחקים וכמות הסאבים באזור הכיסוי.

כעיקרון, כל סוגי הסאבים מתאימים להתקנות מסחריות ויש להתאימם לפי גודל פיזי אפשרי מבחינה חזותית, דרישת העוצמה ליישום הספציפי, סוג הפיזור לפי מיקום ההתקנה וכמובן עלות המוצרים. ברור כי אלמנט הסאב יהיה גדול מזה המורכב במערכת העיקרית בכדי לספק יותר אנרגיה בתדרים נמוכים.

ראשית נקבעת המערכת הראשית שברוב המקרים תכלול רמקולי תקרה, רמקולי קיר או רמקולים תלויים מסוגים שונים. לאחר שמוגדרת עוצמת המערכת באזור הקהל, יש לחשב סאבים בהתאמה.

נשאף שהסאב יהיה מסוגל להגיע להספק אקוסטי תואם בנקודה זו. יש לשים לב שנתוני רמקולים הם למרחק 1 מטר מהרמקול ובכל כפל מרחק יש דעיכה של  6dB (למעט קולונות ורמקולי LINE ARRAY). לכן, יש חשיבות לכמות הסאבים, מיקומם, מבנה החלל ומרחקם מנקודת שמיעה ממוצעת - לכן חישוב מדויק הוא עניין ספציפי ומורכב.

דוגמא מעשית: התכנון באיור הבא מיועד להשמיע בעוצמה מקסימלית בעוצמה של 95dB SPL.

מכיוון שבדוגמא זו מרחק הכיסוי המקסימלי הוא 16 מטר מהסאב, נצטרך לבחור סאב שתפוקתו ב dB  SPL תוכל להגיע ל 24dB מעל לתוצאה המקסימלית המתוכננת לאוזני הקהל מהמערכת הראשית. לכן, במקרה זה של 95dB SPL מהמערכת העיקרית נתכנן סאב שביכולתו לספק לפחות 119dB SPL במרחק של 1 מטר. הטבלה הבאה מציגה את תוספת dB SPL הנדרשת לפיצוי ביחס למרחק:

באם תכננו להשתמש ב 2 סאבים, תוספת כוח של 3dB אינה מתאימה במקרה כזה מכיוון שהם מרוחקים ולא משמיעים מאותה נקודה. אם נניח ששני הסאבים מוקמו בפינות נגדיות של החלל, הרי שבמקום  16 מטר מרחק מקסימלי, הרמקול יידרש לכסות עד 8 מטר מרחק (ברור כי יש סיכום של 2 הסאבים בנקודת האמצע, לעיתים באופן בונה ולעיתים הורס כתלות בתדר ומידות החלל). קשה לכן לחשב את ההספק האקוסטי הנדרש מכל אחד מ 2 הסאבים שתאורטית נמוך ב 6dB מיחידה בודדת, אך בכדי לפצות על אפשרות של ריבוי גלים הורסים, מקובל לחשב רק 4dB פחות, כלומר הספק ממושך של הסאב יהיה לפחות  115dB SPL.

חשוב לשים לב למידה בה כתוב נתון ההספק של הסאב (כפי שמוסבר במאמר בנושא הספקים) ובאם הנתון הוא MAXIMUM SPL או PEAK יש להפחית 6dB מהנתון המפורסם על ידי היצרן, בכדי לקבל נתון תואם לתכנון.  

מיקום הסאבים:

מקובל למקם סאבים בהתקנות על הרצפה, בפינות החלל או צמוד לקיר בכדי לקבל פיזור ונצילות מרביים. התקנה על הרצפה כמובן נוחה ופשוטה, כאשר בפינה תוספת העוצמה והפיזור טובים ביותר אך כרוכים בצליל פחות נאמן למקור בגלל ריבוי ההחזרים וגלים בונים והורסים. בהתקנות מסוג זה, חשיבות אמינות לצליל המקורי פחותה.

חשוב למקם סאבים על רצפה קשיחה ובצמוד לקירות קשיחים ומאסיביים ככל הניתן. התקנה כזו תמנע תנודות הגופים הצמודים ותמנע ספיגת גלי קול ומעברם לשכנים בעוצמה גבוהה. באם קיימת בעיית העברת רעידות לשכנים דרך הקירות, נאלץ למקם את הסאב על משטח סופג תנודות. חשוב מאד לא למקם רמקולי סאב בסמוך לזכוכית, גופים משוחררים ופתחים מהמתחם בגלל רעידות ו"בריחת" קול.

באם אין בעיה אדריכלית עקב בולטות רמקולי הסאב שגדולים פיזית באופן טבעי, פתרון טוב אך יקר בהתקנה, יהיה מיקום רמקולי הסאב על קירות היקפיים בצמוד לתקרה. התקנה ליד התקרה מאפשר להתגבר על חסימות אפשריות של שולחנות, קהל, עמודות מדפים וכדומה. במסעדות והתקנות דומות, התקנה ליד תקרה בדרך כלל מרחיקה את הסאבים מהיושבים בקרבת הרמקולים שסובלים מצליל לא מאוזן ועודף נמוכים מטריד. כמובן שתליית רמקולים מצריכה התקנת מדף או מתקנים חזקים למניעת רעידות ולכן יתאים לסאבים לא גדולים במיוחד. מגבלה נוספת קיימת במקרה שיש קומה פעילה מעל, אז עלולים לעבור תדרים נמוכים מפריעים כרעידה ישירה מבעד לתקרה.

פתרון נוסף הוא סאבים תיקרתיים המותקנים בתקרת גבס או בתקרה אקוסטית. הם בדרך כלל מוגבלים בהספק באופן טבעי, אך יש להם עדיפות אדריכלית במקרים רבים וגם הפיזור טוב מאד.

כיול חיתוך ועוצמת הרמקולים:

למעט רמקולי סאב המותקנים בין רמקולים תיקרתיים, בהתקנה מכל סוג אחר, יהיו רמקולי הסאב מרוחקים מהרמקולים העיקריים. מסיבה זו, יש להקפיד על תדר חיתוך נמוך שיבטיח מניעת שמיעת רכיבים כיווניים. לכן, חיתוך מומלץ יהיה בתחום התדרים 70 עד 80 הרץ. 100 הרץ שמקובל מאד, מתאים לסאבים תיקרתיים בלבד או ככורח המציאות במקרה והמערכת הראשית מורכבת מרמקולים קטנים שאינם משמיעים מתחת ל 100 הרץ.

את שיפוע וסוג החיתוך נקבע כתוצאה מיכולתה של המערכת הראשית לספק תדרים נמוכים: באם המערכת הראשית מספקת היענות של 3dB- עד 65 הרץ ומטה, ניתן לחתוך בשיפוע של 12 די בי לאוקטבה מסוג Butterworth שיבטיח מעבר "רך" שעדיף בין המערכת הראשית לסאבים. במקרה זה נהפוך את פאזת הסבים ב 180 מעלות. אם המערכת הראשית מורכבת מרמקולים קטנים שאינם מסוגלים לנפק היטב תדרים מתחת ל 80 הרץ, עדיף לחתוך ב Linkwitz–Riley filter בשיפוע של 24 די בי לאוקטבה, כך שלא נסכן את הרמקולים הראשיים ונקבל היענות צליל טובה. במקרי ביניים, עדיף להחליט על החיתוך לפי בדיקה מעשית בשמע.

שלבי כיוון איכותי באמצעות מכשיר מדידה ייעודי או אחת מהאפליקציות הרבות, בעוצמה סטנדרטית של 85dB  SPL:

1. מתחילים בכיוון המערכת הראשית של המתחם וסוגרים את כל ווסתי העוצמה ל 0 בקרוסאוור או פרוססור.
2. מזינים את הרמקולים ב"רעש וורוד" (PINK NOISE) ממוצא 0dB בכל תחום השמע: 20 הרץ עד 20 קילוהרץ.
3. ממקמים את מיקרופון מדידת ה SPL אל מול הרמקולים הראשיים בנקודה בה נמצאות אזני השומע הממוצע.
4. מזינים את הרמקולים במתחם הנבדק (יכול להיות אזור אחד מיני רבים), עד קבלת עצמת 85dB SPL בנקודה.
5. סוגרים את ערוץ השליחה לרמקול הראשיים ומזינים את הסאב/ים עד עצמת 79dB SPL בנקודת הבדיקה.

לכאורה נראה כי אנחנו משמיעים "פחות מדי" סאב בגלל הפרש העוצמה, אך הסיבה לכיוון זה נובעת מכיוון שאנו משתמשים ברעש בעוצמה זהה על כל ספקטרום השמיעה והמידה נעשית למעשה על הספק שהוא השטח של הספקטרום הנבדק. מכיוון שתחום הסאב מכסה בממוצע כ 2 אוקטבות בלבד והרמקול הראשי בממוצע 8 אוקטבות, כלל האצבע הוא פיצוי של פי 4 בהספק = 6dB SPL.  אם כך, מדוע מתכננים רמקול סאב לאותו SPL בנקודת השמיעה? הסיבה היא שבתחום זה קיימים שיאים חזקים במוסיקה והנטייה לפצות היענות תדרים מאד נמוכים בעזרת אקוולייזר. המנעד הנוסף של 6dB מאפשר טווח ביטחון למניעת עיוותים.