El Subwoofer: Características, misión y funciones en nuestro home cinema

Para algunos es la pieza más importante de un sistema de cine en casa, para otros una caja enorme e innecesaria que les da dolores de cabeza en instalaciones domésticas. Para la mayoría un elemento más de nuestro home cinema que nos permite mejorar la calidad global del sonido a bajas frecuencias.

El subwoofer o altavoz para frecuencias graves tiene dos misiones básicas: reproducir sin distorsión frecuencias a las que el resto de altavoces no son capaces de llegar y reproducir el sonido almacenado en las pistas de audio .1 de los formatos multicanal.

Este .1 es también conocido como canal de efectos de bajas frecuencias o LFE y en él nos encontramos sonidos de sub-graves (por debajo de unos 40 Hz) cuyo objetivo es hacer vibrar al espectador en efectos como explosiones y disparos, pero también recrear un ambiente realista reproduciendo los sonidos de muy baja frecuencia de motores, estancias cerradas, escenarios de exterior, etc.

Las primeras pistas de audio que integraban este canal LFE lo usaban de forma esporádica y sólo para resaltar ciertos momentos clave de la acción. Sin embargo, en la actualidad la mayoría de las películas lo usan de forma casi continuada no sólo para reforzar algunos sonidos, sino más bien para recrear una escena sonora realista.

Esto ha hecho que se hayan convertido en un elemento casi esencial de todo buen sistema de cine en casa que se precie. Y decimos casi porque puede ser sustituido en algunos casos por los altavoces frontales, si éstos son capaces de reproducir bajas frecuencias sin problemas y el receptor A/V soporta la opción de pasar el canal LFE a los frontales.

Tipos de subwoofers

Podemos distinguir fundamentalmente dos tipos de subwoofers (sin entrar en formas, colores, potencia, formatos o tipología de cajas, etc.), los pasivos y los activos.

Los primeros, como su nombre indica, no tienen elementos activos de amplificación que les doten de la potencia suficiente como para producir sonido. Son, por así decirlo, un transductor metido en una caja, algo similar al resto de bafles frontales, centrales y de efectos que hemos comentado a lo largo del especial, pero enfocado a la reproducción exclusiva de bajas frecuencias.

Subwoofer Sub-delta de construcción propia

Los pasivos, por tanto, necesitarán de un amplificador externo que les proporcione la potencia eléctrica necesaria para mover su membrana y producir el sonido. No tienen controles de volumen ni de fase o frecuencia, algo que deberemos gestionar desde el receptor A/V o desde el amplificador que usemos para alimentarlos. Un ejemplo claro de cómo construir un subwoofer pasivo paso a paso lo podéis ver en nuestro especial proyecto Sub-Delta.

Los subwoofers activos, por el contrario, cuentan con una etapa de amplificación integrada generalmente en la propia caja acústica. Suelen ser los más frecuentes de encontrar en el mercado, ya que incorporan todo lo necesario para ponerlos a funcionar desde el primer minuto, con sólo conectarlos a la toma eléctrica y al receptor.

Además suelen incorporar funcionalidades extra como control de volumen, control de fase, gestión de la frecuencia de corte, realce de ciertas frecuencias graves, incluso sistemas de encendido y apagado automático, mando a distancia o comunicación inalámbrica con el receptor.

Características de un buen subwoofer

Un buen altavoz de graves debería ser capaz de reproducir idealmente todas las frecuencias hasta casi cero Hz sin distorsión y con una presión acústica suficiente. Como os imagináis esto no suele suceder, ya que reproducir frecuencias por debajo de 10 o incluso de 20 Hz sin distorsión (o con una distorsión no perceptible) es bastante difícil.

Tanto que la mayoría de receptores del mercado filtran las señales de baja frecuencia con las que trabajan (muchos ponen el límite real en unos 5 o 10 Hz) y una gran parte de los subwoofers activos que podemos encontrar en las tiendas tienen filtros subsónicos que trabajan con señales de hasta 20 o 25 Hz para proteger al altavoz de las frecuencias más bajas.

Y es que trabajar a frecuencias menores hace que, en general, los altavoces tengan que esforzarse mucho para dar un sonido sin distorsión y que sea relativamente sencillo que salgan de la zona lineal de funcionamiento, dependiendo de sus características y de cómo esté construida la caja, favoreciendo la posible rotura del altavoz (o reduciendo su vida útil) si lo ponemos a volúmenes elevados.

Focal Electra SW1000

Esto no quiere decir que un subwoofer filtrado a 20 o 25 Hz sea malo, es más, en la mayoría de instalaciones domésticas puede que el resultado sea más satisfactorio que uno de gama completa, ya que este último tenderá a producir vibraciones indeseadas en objetos y elementos decorativos de la habitación (muebles, estanterías, lámparas, cuadros, e incluso suelo y paredes) que aunque llamativas en una primera escucha, con el tiempo nos llegarán a cansar.

Si me preguntáis mi opinión, un buen subwoofer para cine en casa debería ser capaz de bajar de forma pasiva, sin contar con la acústica de las sala y sin problemas de distorsión hasta frecuencias de unos 30-35 Hz con caídas de unos 3-6 dB y llegar a unos 20 Hz con caídas máximas de unos 9 dB (por supuesto luego todo esto es ecualizable).

Para lograr estos requisitos tendremos que tener un driver de por lo menos 8 pulgadas, siendo recomendable uno (lo óptimo sería tener 2 o 4 subwoofers, aunque esto se escapa de las posibilidades de la mayor parte de salas domésticas no dedicadas) de 10, 12 e incluso de 15 pulgadas si podemos permitirnos instalarlo.

En cuanto a la forma de la caja, al reproducir frecuencias muy bajas, las longitudes de onda serán más altas que el tamaño de la caja, por lo que sirven perfectamente formas cúbicas y rectangulares.

Con respecto al formato de diseño, lo habitual en el mercado es encontrar subwoofers de tipo bass-reflex (sobre todo en los de menos pulgadas) o con elementos pasivos que permiten bajar más en frecuencia, pero tienen la contrapartida de introducir un retardo de grupo en el sonido final que en ocasiones puede llegar a ser molesto dando la sensación de un sonido más blando, con menos pegada, o incluso dificultar la ubicación de la caja en la sala.

Subwoofers de SVS

En mi opinión, si podéis elegir, mejor un subwoofer en caja sellada con un driver lo más grande que vuestro presupuesto y tamaño de sala os permitan. Con él conseguiremos generalmente un sonido con más impacto, con más pegada, aunque probablemente perdamos algo de extensión en bajas frecuencias (algo que por otra parte es solucionable con ecualización y que generalmente no es necesario si como hemos dicho antes llegamos bien hasta los 30-35 Hz).

Con respecto al corte en alta frecuencia, lo normal es trabajar hasta frecuencias de entre 100 y 200 Hz, punto a partir del cual la señal LFE de las pistas de audio deja de tener contenido en la mayoría de los casos (aunque en los últimos años he visto ediciones de pistas cuyo canal LFE llega muy por encima de 500-600 Hz, algo poco habitual y que no tiene mucho sentido la verdad)

¿Qué potencia necesito?

¿Y la potencia?, ¿cuánta necesitaré? Bueno, depende del resultado final que queramos conseguir. Sobre todo porque las pistas de audio en el cine tienen un rango dinámico bastante elevado a nivel del canal LFE que hace que en el caso ideal sea necesaria mucha, mucha potencia para poder ofrecer la presión acústica que demanda la banda sonora.

Sin embargo, como en la mayoría de los casos no tenemos una sala dedicada ni unos oídos a prueba de bomba (si buscáis por Internet podréis ver casos de gente que configura sus equipos domésticos para tener presiones sonoras de más de 115 o incluso 120 dB, algo exagerado que puede ser perjudicial para nuestros oídos), lo normal es rebajar las expectativas de presión sonora del subwoofer hasta niveles con los que nos vayamos a sentir cómodos en las cerca de dos horas que suelen durar las películas.

En general, para una sala de tamaño medio de unos 20-25 metros cuadrados, con unos 150-250 vatios RMS debería ser suficiente para nuestro subwoofer, aunque por supuesto esto dependerá de múltiples factores internos y externos. Entre los primeros tendremos lógicamente la sensibilidad del altavoz, algo que no podremos variar y en función de la cual obtendremos para una misma potencia una mayor o menor presión sonora (a mayor sensibilidad mayor presión sonora para la misma potencia de excitación).

Polk Audio PSW 125

Y entre los factores externos tendremos que considerar cómo está asilada acústicamente la sala, la posición del subwoofer en ella y sobre todo cómo son el resto de altavoces de nuestro home cinema. Si habéis seguido el especial habréis notado que me ponía muy pesado con eso de que todos los altavoces llegasen por lo menos hasta 40 Hz (y que los frontales a ser posible fuesen de banda completa).

Uno de los motivos de esta manía personal es que si el resto de altavoces son capaces de bajar mucho en frecuencia, el rango de éstas que tendremos que mandar al subwoofer será más reducido, minimizando la potencia necesaria en el altavoz de sub-graves a la vez que facilitamos su instalación en la sala.

Si por el contrario nuestros altavoces principales son pequeños e incapaces de reproducir frecuencias por debajo de 80 o incluso 100 o 150 Hz (como los típicos altavoces de efectos de 3 pulgadas que nos venden con los kits 5.1), todas esas frecuencias se las tendremos que mandar al subwoofer, necesitando que éste soporte más potencia y obteniendo un sonido menos localizado.