Multisub bassystemer og potensielle utfordringer

Multisub betyr å bruke flere subwooferenheter plassert rundt om i rommet, slik at dette tilsammen blir til et bassystem som eliminerer rommets påvirkning. Målet er perfekt bass, med fokus på å få til en flat frekvensrespons.

Hvorfor bruke flere subwoofere

Det er publisert flere metoder for å sette opp slike systemer, der plassering av subwooferene og equalizer kalibrering beskrives.

Inne i et rom så blir bassen påvirket av refleksjoner mellom rommets flater, slik at frekvensresponsen får både resonanser med for mye nivå og hull med for lite nivå fordi lyden kanselleres ut.

Med 3 eller 4 subwoofere er det mulig å få til en god frekvensrespons i stort sett alle rom. Dette oppnås fordi subwooferene fyller ut hullene i responsen, slik at det er mulig å bruke eq til å jevne ut.

Med 2 subwoofere er responsen ganske ujevnt fordelt i rommet, og det er et hull ved 60Hz som ikke kan repareres med eq
Med 4 subwoofere plassert i hjørner oppnås jevn respons over store deler av rommet

To potensielle utfordringer

Men selv om frekvensresponsen blir rett, så oppstår det to potensielle problemer:

  • Upresis impulsrespons i tidsdomenet
  • Intensitet og partikkelhastighet i lydfeltet kanselleres

Dette fører til at transienter blir slappe og upresise fordi timingen er dårlig, og bassen mangler taktil kraft fordi lydfeltet har for liten intensitet.

I et LTI – lineært tidsinvariant system – så blir tidsdomenet rett når frekvensresponsen ordnes, frekvens og tid henger sammen. Men mange subwoofere inne i et rom er et system der flere lydkilder er forskjøvet i tid i forhold til hverandre, slik at denne betraktningen ikke gjelder lenger. Refleksjoner bidrar med forsinket signal, og de enkelte subwooferene har forskjellig avstand og dermed forskjellig tid. Plassering av subwoofere sammen med tidsjustering i dsp (digital signalprosessor) er løsningen for å få til dette noenlunde bra.

Det virker

I Den Moderate Kinoen er det installert et enkelt bassystem med fire Compact Horn subwoofere plassert i hjørnene. Dette gir jevn frekvensrespons over hele bassområdet, uten resonanser, og det er kalibrert slik at mye av den taktile energien beholdes helt ned i dypbassen. Dette systemet deles av mot fronthøyttalerene ved 120Hz.

Med kun fronthøyttalerene til å dekke hele frekvensområdet er bassen veldig ujevn og det er kraftige resonanser. Et håpløst utgangspunkt som ikke kan ordnes bare med eq.

Decay uten bassystem

Med fire subwoofere blir det noe helt annet.

De to bakre subwooferene fyller ut et hull i responsen rundt 60Hz, bassen blir også mye jevnere over hele rommet med fire enheter.

Decay med multisub bassystem

Bassystemet forbedrer også impulsgjengivelsen. Oppførselen i tidsdomenet er veldig bra, alt starter og stopper til rett tid, resonansene er borte.

Taktil kraft og partikkelhastighet

Det ble gjort et eksperiment for å studere effekten av kalibrering som beholder partikkelhastighet i lydfeltet. To kalibreringer ble sammenlignet, der den ene er med alle subwooferene justert tidmessig slik at lyden når lytteposisjonen samtidig fra alle enheter. Da forventes det at partikkelhastigheten blir lav, fordi lyden kommer fra to motsatte retninger og dermed kanselleres. Den andre kalibreringen er optimalisert for å beholde intensitet og partikkelhastighet. Frekvensresponsen er tilstrekkelig lik for begge kalibreringer slik at lydforskjeller må skyldes andre forhold.

Måling av frekvensrespons og partikkelhastighet bekrefter at kalibreringen med lik tid har betydelig lavere partikkelhastighet i store deler av bassområdet.

Frekvensrespons og partikkelhastighet – røde kurver for kalibrering med taktil kansellering viser mye mindre partikkelhastighet i store deler av bassområdet.

Lydmessig oppleves kalibreringen med lik tid som at bassen mangler kraft, og lydkarakteren i bassen er mer som om hornene er byttet ut med noe en kan finne i en vanlig butikk. Og det vil vi jo ikke ha.

Bassystem med multiple subwoofere gir bedre lydkvalitet

Med rett kalibrering på plass så oppleves multisub oppsettet som en vesentlig lydmessig forbedring, også når en spiller lavt. Alt er bedre – jevnere bass, resonansene er borte, taktil kraft er mye bedre, bassinstrumenter beholder sin egenkarakter.

Dette viser at det er fullt mulig å få til god bass i et lite rom, på overkommelig vis. Men subwooferene må plasseres rett og kalibreres rett, for at det skal virke.

Forutsetninger for godt resultat

  1. Kvaliteten på subwooferene har avgjørende betydning for lyden.
  2. Plassering av subwooferenheter må gjøres i forhold til rommet, der dimensjoner, tap i rommets flater og eventuelle åpninger tas hensyn til.
  3. Kalibrering med dsp må gjøres slik at frekvensrespons, tidsdomene og taktil kraft blir noenlunde rett.