La duda es habitual entre quienes montan un sistema de sonido: ¿importa la ubicación del subwoofer para percibir de dónde procede el bajo? La historia habitual remite a los estándares THX de salas de cine de comienzos de los años 80, que fijaron un cruce de frecuencias en torno a 80 Hz. Esa cifra se arraigó como práctica de separar los altavoces principales del subwoofer para reducir la fuga de señales direccionales hacia los graves. Sin embargo, cuando se examinan los ensayos psicoacústicos y las condiciones reales de la sala, la respuesta es -que por debajo de un cierto umbral no podemos saber la dirección-.
Los trabajos experimentales con tonos puros en condiciones controladas (incluyendo salas anecoicas) muestran que los oyentes son capaces de discriminar la dirección de señales monofrecuencia hasta alrededor de 60-70 Hz con resoluciones angulares del orden de 10°.
Por debajo de esa banda, la localización basada en un tono sostenido se vuelve errática; a 40-50 Hz, las decisiones de lateralidad tienden al azar aun cuando las fuentes estén claramente separadas en el espacio. No obstante, cuando la señal contiene un poco más de ancho de banda -ruido de baja frecuencia en tercio de octava, o eventos con transitorios y armónicos- el cerebro dispone de más pistas: la percepción de lateralidad puede persistir mucho más abajo, hasta cerca de 30 Hz en condiciones favorables.
¿Qué mecanismos utiliza el oído para saber de dónde viene el bajo?
A bajas frecuencias, donde la cabeza apenas atenúa el sonido, las diferencias de nivel entre oídos (ILD) pierden eficacia como señal direccional. En su lugar, el sistema auditivo se apoya en diferencias de tiempo interaural (ITD), que se extraen de la estructura temporal fina de la señal -las oscilaciones ciclo a ciclo dentro de la banda auditiva- y, en señales con ancho de banda, de la envolvente.
La sensibilidad a esas ITD de estructura fina es sorprendentemente buena en el rango de unos pocos cientos de hercios; las diferencias justas perceptibles (JND) pueden corresponder a decenas de microsegundos. Aún así, ese mecanismo se degrada por encima de aproximadamente 1-1,5 kHz, cuando la fase deja de seguirse con precisión, y también se ve comprometido por la reverberación y los modos propios de la sala.
En una sala o habitación real, las ondas estacionarias y los picos y valles de respuesta afectan las señales binaurales que llegan a los oídos, y por tanto reducen la fiabilidad de la localización de los graves incluso en rangos donde, en ausencia de sala, la detección sería posible. Por eso, la colocación del subwoofer no es solo una cuestión de direccionalidad: incide en la respuesta en frecuencia, los nulos y los picos locales, y en cómo el oyente percibe la mezcla global.
Consecuencias para diseño y montaje del subwoofer
Desde el punto de vista del diseño, la cifra de 80 Hz adoptada por muchos equipos no constituye un absoluto límite psicoacústico, sino una solución de compromiso de ingeniería para reducir la presencia direccional de graves procedentes del subwoofer y minimizar la interacción con la sala.
Si la intención es que la energía de bajas frecuencias proveniente del subwoofer se integre de manera homogénea con los altavoces principales, fijar el cruce alrededor de 80 Hz suele ser efectivo. Pero, en reproducción musical -cuyos contenidos ofrecen transitorios, armonías y ancho de banda- la localización puede mantenerse más abajo, por lo que la elección del punto de cruce, la colocación física y el tratamiento acústico deben evaluarse conjuntamente.
Para audiófilos y técnicos, esto significa que la naturaleza de la música, el tamaño y la geometría de la sala, y el objetivo de escucha (precisión espacial frente a nivel uniforme) determinan las decisiones. En salas con modos dominantes a frecuencias bajas, un subwoofer mal situado puede complicar la percepción de lateralidad y embrollar la mezcla; por otro lado, una suma de subwoofers bien calibrada suele reducir los nulos y distribuir mejor la energía.
Con todo ello, la mejor ubicación del subwoofer depende más de la sala y del tipo de señal.
Es preferible empezar colocándolo frente a los altavoces principales, evitando en lo posible encajarlo directamente en la esquina porque aunque allí gana nivel también suele acentuar modos y producir graves embarrados; moverlo un poco hacia el centro de la pared frontal suele ofrecer una respuesta más equilibrada.
Si se dispone de dos o más subwoofers, es mejor distribuirlos para promediar los modos y reducir nulos; con un único subwoofer, aplica el método del «subwoofer crawl»: siéntate en tu punto de escucha, reproduce un barrido grave y recorre la sala hasta encontrar el sitio donde la respuesta sea más uniforme, luego sitúa el sub en la posición simétrica más cercana.
Ajustar la fase y el cruce (60-80 Hz como punto de partida) para que la llegada temporal del sub coincida con la de los altavoces, y emplear mediciones y ecualización para suavizar picos y valles en la posición de escucha; así se minimiza cancelaciones locales y conseguirás una imagen de bajos más coherente y estable.
Términos útiles para entender lo anterior
El término JND alude al cambio mínimo que un oyente puede percibir de modo fiable en una magnitud de sonido, ya sea nivel, frecuencia o tiempo; se usa para cuantificar umbrales de discriminación.
Las ILD son las diferencias de nivel entre ambos oídos causadas por la sombra acústica de la cabeza, más relevantes en agudos que en graves. La «sombra de la cabeza» describe esa reducción de nivel en el lado opuesto a la fuente: su efecto crece cuando la longitud de onda es pequeña frente al tamaño de la cabeza.
Finalmente, la «estructura fina temporal» se refiere a las oscilaciones rápidas de la señal dentro de un filtro auditivo; el sistema nervioso las emplea para extraer diferencias de fase y tiempo a bajas frecuencias.