بلندگوهای قفسهای و اکثر نوارهای صوتی در تولید فرکانسهای بسیار پایینتر از ۵۰ هرتز مشکل دارند، بنابراین بسیاری از بیسهای موجود در موسیقی امروزی را از دست میدهند. این موضوع مطابق یک مطالعه انجامشده توسط انجمن مهندسان صوتی در سال ۲۰۲۳ مشخص شده است. در اینجا است که ساب ووفرها کارآمد هستند. آنها میتوانند فرکانسهایی تا حدود ۲۰ هرتز را تولید کنند، که در واقع پایینترین محدودهای است که گوش انسان میتواند شروع به دریافت کردن کند. این موضوع به این معنی است که ساب ووفرها توانایی ایجاد نماینده نتهای عمیق و پایهای را دارند که در قطعات ارکستری بزرگ، موسیقی الکترونیک و افکتهای صوتی فیلمها وجود دارند و این امکان فیزیکی برای درایورهای کوچک بلندگوها وجود ندارد.
وقتی اسپیکرهای زیر فرکانسهای خاص بین ۲۰ تا ۲۰۰ هرتز را هدف قرار میدهند، در واقع خطیبودن بیس سیستم را نسبت به پیکربندیهای استاندارد اسپیکرهای تمامرانژی به میزان ۴٫۲ دسیبل افزایش میدهند، طبق تحقیقات IHF در سال ۲۰۲۲. این موضوع از نظر عملی به این معنی است که اسپیکرهای زیر میتوانند آن صداهای پایینتر که دستگیریشان دشوار است را بسیار پاکتر بازتولید کنند. فراموش نکنید که نتهای تیز گیتار بیس، ضربههای قوی سیم کیک درام، یا حتی لاینهای سینتسایزر الکترونیکی را در نظر بگیرید. اسپیکرهای اصلی در کار دستگیری چیزهایی که پایینتر از ۸۰ هرتز است با مشکل مواجه میشوند، که این امر باعث ایجاد انواع مشکلات در تحریف صدا میشود. نتیجه چیست؟ سیستمهایی که اسپیکرهای زیر به خوبی در آنها ادغام شدهاند، دقت بهتری به میزان تقریباً ۲۳ درصد در ضبط پاسخهای گذرا بهتر از حد معمول دارند.
امروزه بیشتر استودیوهای حرفهای با دارا بودن ساب ووفرهایی که به مانیتورهای اصلی آنها متصل شده است، تجهیز شدهاند؛ چیزی حدود 85% طبق نظرسنجیهای صنعتی. این ساب ووفرها در تهیه میکسهای صحیح بسیار مهم هستند، بهویژه در مورد جزئیات بسامد پایین که از طریق بلندگوهای معمولی به خوبی منتقل نمیشوند. به آن نتهای عمیق ارگان پدالی در حدود 28 هرتز یا صدای قدرتمند شیپورهای جنگی در صحنههای فیلمها با بسامد حدود 35 هرتز فکر کنید. بدون پشتیبانی مناسب از ساب ووفر، تمام آن وزنهای صوتی با دقت قرار داده شده از بین میروند. برای فرمتهایی مانند Dolby Atmos و سیستمهای جدیدتر 7.1.4 این موضوع اهمیت بیشتری دارد، چون کانالهای LFE مجزایی وجود دارند که بهطور خاص برای پردازش فرکانسهای بیس طراحی شدهاند و بهصورت مستقل از بقیه مسیر صوتی میکس شدهاند. تهیه صحیح این بخش تفاوت بسیار زیادی در میزان فراگیری محصول نهایی برای شنوندگان ایجاد میکند.
اکثر مردم میتوانند صداهایی در حدود ۲۰ هرتز را بشنوند، اما زمانی که فرکانسها پایینتر از این محدوده قرار میگیرند، حدود ۱۶ تا ۱۹ هرتز، شروع به احساس ارتعاشات بیشتر از شنیدن واقعی آنها میکنیم. این احساس فیزیکی واقعاً ارتباط عاطفی ما را با تجربهای که داریم تقویت میکند. طراحان صدا از این پدیده به طور مداوم استفاده میکنند. آنها ممکن است فرکانس ۱۸ هرتز را افزایش دهند تا مخاطب احساس کند در میان زلزله ایستاده است، یا به فرکانس ۱۷ هرتز برسند تا آن را به ارتعاش عمیق موتور یک فضاپیمای در حال روشن شدن تبدیل کنند. تولیدکنندگان موسیقی الکترونیکی مانند Bassnectar نیز این ترفند را خوب میشناسند و از آن فرکانسهای پایین برای ایجاد این احساس قوی در سینه در حین اجرای زنده استفاده میکنند. بر اساس تحقیقات انجام شده توسط THX در سال ۲۰۲۳، سیستمهای صوتی که قادر به تولید این فرکانسهای فوق العاده پایین هستند، در واقع باعث ایجاد احساس فراموشکنندهتری در هنگام تماشای چیزی میشوند، به طوری که بهبودی معادل ۳۷٪ نسبت به سیستمهایی که این فرکانسها را حذف میکنند گزارش شده است.
ساب ووفرها واقعاً باعث میشوند موسیقی احساس پررنگی بیشتری کنید، چرا که فرکانسهای پایین (حدود 20 تا 200 هرتز) را پوشش میدهند که بلندگوهای معمولی نمیتوانند پیش ببرند. وقتی به موسیقی جاز گوش میدهید، صدای بیس دیگر واقعیتر به نظر میرسد. در موسیقی الکترونیک این ساب ووفر باعث ایجاد احساس ضربهای در هنگام داونبیت میشود و ضبطهای کلاسیک نیز از عمق صدای ارگهای بزرگ لذت میبرند که در غیر این صورت از دست میرفت. به عنوان مثال، آهنگهای اخیز مانند "Bad Guy" از بیلی آیلیش یا "Blinding Lights" از دی ویکند را در نظر بگیرید. این آهنگها در واقع بخشهای خاص ساب-بیس را در خود دارند. بدون پاسخگویی مناسب در باند فرکانس پایین، تمامی این جزئیات از بین میروند و دید هنرمند به خوبی منتقل نخواهد شد.
در فیلمهای اکشن و فیلمهای علمی-تخیلی بزرگ، کارگردانان فیلم از کانالهای اثرات فرکانس پایین (LFE) به شکل خلاقانهای استفاده میکنند. فکر کنید - وقتی زمینلرزهای ساختمانها را تکان میدهد یا کشتیهای فضایی با صدای بلندی از فضا میگذرند، چه چیزی باعث میشود ما این صحنهها را احساس کنیم؟ همان تونهای عمیق با فرکانس زیر ۳۰ هرتز هستند که تمام کار سخت را انجام میدهند. به عنوان مثال، کار هانس زیمر در فیلم Inception را در نظر بگیرید. او فقط موسیقی نمیساخت، بلکه در حال خلق تجربه بود - با استفاده از ضربههای طولانی و پایدار بسیار پایین در هنگامی که شخصیتها به لایههای عمیقتر خواب فرو میرفتند. واقعاً کاری خلاقانه. همچنین یک تحقیق اخیر در مورد صدا از انجمن مهندسان صدا در سال ۲۰۲۴ چیز جالبی پیدا کرد. آزمایشهای آنها نشان داد که ساب ووفرها میتوانند این اثرات قدرتمند را حدود ۵۸٪ بهتر از بلندگوهای معمولی ایجاد کنند. دلیل چیست؟ این ساب ووفرها باعث ایجاد احساسات فیزیکی واقعی در افراد میشوند که با آنچه روی صفحه میبینند هماهنگ است و تماشای فیلم را به یک تجربه کل بدنی تبدیل میکند، نه فقط چیزی که مقابل چشمانمان اتفاق میافتد.
تنظیم صحیح ساب ووفرها تفاوت زیادی در پخش بسیار خوب بیس ایجاد میکند، به طوری که لکههای مردهای که بیس در آنها ناپدید میشود، ایجاد نشود. با ترکیب کردن آنها با بلندگوهای جهتدار ماهوارهای، ناگهان فضای کلی به یکی از آن سینماهای مجلل با صدای Dolby Atmos شبیه میشود. بیشتر مردم متوجه نمیشوند که چقدر قرارگیری صحیح این قطعات مهم است. انجمن آکوستیک آمریکا در سال 2023 تحقیقاتی درباره مدهای اتاق انجام داد و دریافت که قرار دادن سابها در نزدیکی گوشهها یا در میانه دیوارها در واقع به ایجاد همان موجهای ایستادهای کمک میکند که ما دوست داریم. این ترفند تنظیم به گوش دهنده احساس فرامیگیری میدهد، جایی که صدا از تمام اتاق به نظر میرسد میآید، نه اینکه مستقیماً از چند نقطه خاص دورت کمی میکند.
با توجه هم به جنبههای فیزیولوژیک و هم روانی گوش دادن، ساب ووفرها شکاف بین دقت فنی و پاسخ هیجانی را پر میکنند و صدای خانگی را به یک تجربه واقعاً فرامیگیر تبدیل میکنند.
ساب ووفرها با برعهده گرفتن خروجیهای پر از بیس در فرکانسهای پایینتر از 80 هرتز، از بلندگوهای اصلی محافظت میکنند. وقتی درایورهای معمولی این کار را انجام میدهند، اغلب محدودیتهای مکانیکی خود را تجربه میکنند و در حجمهای بالا، کلیتی تا 32٪ افزایش مییابد (انجمن مهندسان صوتی، 2023). تخلیه این بار اجازه میدهد تا اجزای میانرنج در محدوده بهینه خود کار کنند و وضوح و دوام آنها حفظ شود.
با واگذار کردن مسئولیت بیس، سیستمها 6 تا 10 دسیبل فضای اضافی در فرکانسهای میانرنج مهم به دست میآورند. این امر از گرم شدن سیمپیچ صدا و عملکرد غیرخطی که باعث کاهش کیفیت صوتی میشود جلوگیری میکند. بر اساس یک مطالعه مبنایی در سال 2023، بلندگوهای دو طبقه قفسهای که با ساب ووفر استفاده شدند، کلیت کلی (THD) کمتر از 1٪ را در 95 دسیبل حفظ کردند، در حالی که همین بلندگوها به تنهایی 5.2٪ THD را تجربه کردند.
کار در محدودههای طراحیشده، سایش کمتری روی درایورها، کراساورها و تقویتکنندهها ایجاد میکند. سازندگان مشاهده کردهاند که در صورتی که سابووفرها فرکانسهای پایینتر از 80 هرتز را مدیریت کنند، 65٪ کاهش در خرابیهای درایور رخ میدهد. کاهش تنش گرمایی همچنین به خازنها و شبکههای کراساور کمک میکند تا دو تا سه برابر طولانیتر عملکرد خود را در محدوده مشخصات فنی حفظ کنند.
بلندگوهای کمپکت بهطور قابلتوجهی از تخلیه بار بسیار پایین بهره میبرند، هرچند یکپارچهسازی کلید اصلی است. نتایج یک نظرسنجی از شنوندگان در سال 2024 نشان داد که 78٪ از کاربرانی که از ترکیب سابووفر و بلندگوهای اصلی استفاده میکردند، بهبود در وضوح صدا نسبت به سیستمهای تمامرانژی را گزارش دادهاند که این موضوع را زیر سوال میبرد که بلندگوهای کوچک به سابووفر نیازی ندارند. موفقیت به تراز دقیق کراساور و همفاز کردن بستگی دارد تا ادغام بدون وقفه ایجاد شود.
برای اینکه ساب ووفر به خوبی با بقیه سیستم کار کند، باید بتواند در کل فضای صوتی ادغام شود و اینکه کل صدا را تحت الشعاع قرار ندهد. قرار دادن آن در گوشههای جلویی اتاق به دلیل مرزهای فضای اتاق، به پاسخ بهتر بسامد بیس کمک میکند. امروزه بیشتر افراد از گونهای نرمافزار اصلاح صدا برای اتاق نیز استفاده میکنند که مشکلات زمانبندی را رفع کرده، به گونهای که بسامدهای پایین همزمان با سایر بسامدهای بالایی صدا شنیده شوند. بدون چنین آرایشی، افراد معمولاً دقیقاً محل ساب ووفر را تشخیص میدهند، چون بیس بیش از حد برجسته میشود. به این مشکل، مشکل موضعدار شدن بیس گفته میشود.
هنگام تنظیب نقطه ت crоsоver در محدوده 60 تا 100 هرتز، بستگی زیادی به قابلیتهای بلندگوی اصلی دارد، این امر به ایجاد انتقال هماهنگتری بین مؤلفههای مختلف بلندگو کمک میکند. سیستمهای صوتی پیشرفتهتر دارای تنظیمات شیب قابل تنظیم هستند که معمولاً 12 دسیبل یا 24 دسیبل در اکتاو هستند و میزان ناگهانی یا تدریجی بودن انتقال فرکانس از بلندگوهای معمولی به ساب ووفر را تعیین میکنند. همچنین دستگاههای کنترل فاز وجود دارند که از صفر درجه تا 180 درجه متغیر هستند. این تنظیمات کوچک در زمانی که سعی میکنید همه چیز به خوبی هماهنگ و دقیق به نظر برسد، اهمیت زیادی دارند، به خصوص در مورد عناصر مهمی مانند ضربه دروم و نتهای گیتار که زمانبندی در نحوه پخش آنها تفاوت زیادی ایجاد میکند.
بلندگوهای اصلی در محدوده 300 هرتز تا 3 کیلوهرتز برای صدای انسان حدود 22٪ کمتر اعوجاج هارمونیکی نشان میدهند، وقتی که نیازی به پردازش فرکانسهای بیس پایینتر از 80 هرتز ندارند، مطابق تحقیقات انجمن مهندسان صوتی در سال 2022. بدون این بار سنگین فرکانسهای پایین، اثر ماسککنندگی ناشی از هارمونیکهای بیس همپوشانیکننده کاهش مییابد. در نتیجه، دیاپازونها میتوانند جزئیات ظریفتری را بهتر پیدا کنند، مانند نحوه فading شدن سیمبالها یا نکات ظریف در هارمونیکهای گیتار که بسیار واضحتر میشوند. درایورهای میانرنج نیز بهتر عمل میکنند و صدای ووکال و سازهای موسیقی را با کیفیت تمیزتری ارائه میدهند.
بلندگوهای معمولی ظرفیت فیزیکی لازم برای پردازش فرکانسهای بسیار پایینی که ساب ووفرها میتوانند مدیریت کنند را ندارند، که این امر منجر به از دست دادن صدای بیس عمیق میشود که در موسیقی و فیلمها ضروری است.
ساب ووفرها صداهای با فرکانس پایین را تولید میکنند که بلندگوهای معمولی نمیتوانند تولید کنند و این امر باعث ایجاد عمق عاطفی در موسیقی و تأثیر فیزیکی در ترانههای فیلمها میشود و تجربهای فرامیگیر ایجاد میکند.
بله، بلندگوهای کوچک به میزان قابل توجهی بهره میبرند، زیرا ساب ووفرها خروجی بیس را بر عهده میگیرند و این امر باعث کاهش فشار روی بلندگوهای اصلی و بهبود کلی کیفیت صدا میشود.