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Tópico 1 Introdução Os microfones se encontram no início da cadeia formada pelos equipamentos que constituem o sistema de sonorização. No outro extremo desta cadeia se encontram os auto falantes. São eles, os microfones e os auto falantes, os responsáveis por transformar a energia acústica em elétrica, o primeiro, e a energia elétrica em acústica, o segundo. São, portanto, os transdutores no sistema. Fazer a transdução com fidelidade, em um sentido ou em outro, não é tarefa fácil, e os projetistas, de microfones e de auto falantes, tem uma desafio muito grande na implementação de técnicas que venham a melhorar o desempenho de ambos. São vários os tipos de construção dos microfones. Aqui vamos analisar aqueles de uso mais comum em sonorização profissional. São duas as principais classificações dos microfones, de nosso interesse: quanto a maneira como fazem a conversão da energia acústica em elétrica, e quanto a maneira como percebem os sons vindo de todas as direções. As duas principais classificações dos microfones Quanto a maneira como fazem a transdução - Dinâmico Sua construção é mostrada na figura 1, e seu funcionamento se baseia no fato de que quando um fio de material condutor corta as linhas de fluxo de um campo magnético, aparece uma diferença de potencial elétrico nos extremos deste fio. Fig. 1 - A membrana se move para dentro e para fora da posição de repouso, a medida que incidem sobre ela compressões e rarefações do ar. Estas, por sua vez, são produzidas pela nossa fala, pelo movimento de uma corda, pelo movimento da pele de um tambor, ou pelo movimento de uma coluna de ar. Preso por trás da membrana há um cilindro sobre o qual é enrolada uma bobina de fio de material condutor. Esse cilindro se desloca, com o movimento da membrana, dentro de um campo magnético formado por polos magnéticos em que um deles tem a forma de um cilindro sólido e o outro a forma de um anel, estando o primeiro dentro do segundo. A bobina se movimenta, portanto, no espaço entre os dois polos, o gap, alternadamente, ora em uma direção ora em outra. Isto faz surgir uma diferença de po-tencial nos extremos da bobina que também se alterna. Assim, quando ligamos o microfone a um pré amplificador, temos uma corrente elétrica alternada circulando neste pré que é análoga ao movimento (acústico) alternado das partículas de ar à frente da membrana. MICROFONES 1 Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andar Telefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

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Tópico 1

Introdução

Os microfones se encontram no início da cadeia formada pelos equipamentos que constituem o sistema de sonorização. No outro extremo desta cadeia se encontram os auto falantes. São eles, os microfones e os auto falantes, os responsáveis por transformar a energia acústica em elétrica, o primeiro, e a energia elétrica em acústica, o segundo. São, portanto, os transdutores no sistema.

Fazer a transdução com fidelidade, em um sentido ou em outro, não é tarefa fácil, e os projetistas, de microfones e de auto falantes, tem uma desafio muito grande na implementação de técnicas que venham a melhorar o desempenho de ambos.

São vários os tipos de construção dos microfones. Aqui vamos analisar aqueles de uso mais comum em sonorização profissional.

São duas as principais classificações dos microfones, de nosso interesse: quanto a maneira como fazem a conversão da energia acústica em elétrica, e quanto a maneira como percebem os sons vindo de todas as direções.

As duas principais classificações dos microfones

Quanto a maneira como fazem a transdução

- DinâmicoSua construção é mostrada na figura 1, e seu

funcionamento se baseia no fato de que quando um fio de material condutor corta as linhas de fluxo de um campo magnético, aparece uma diferença de potencial elétrico nos extremos deste fio.

Fig. 1 - A membrana se move para dentro e para fora da posição de repouso, a medida que incidem sobre ela compressões e rarefações do ar. Estas, por sua vez, são produzidas pela nossa fala, pelo movimento de uma corda, pelo movimento da pele de um tambor, ou pelo movimento de uma coluna de ar. Preso por trás da membrana há um cilindro sobre o qual é enrolada uma bobina de fio de material condutor. Esse cilindro se desloca, com o movimento da membrana, dentro de um campo magnético formado por polos magnéticos em que um deles tem a forma de um cilindro sólido e o outro a forma de um anel, estando o primeiro dentro do segundo. A bobina se movimenta, portanto, no espaço entre os dois polos, o gap, alternadamente, ora em uma direção ora em outra.

Isto faz surgir uma diferença de po-tencial nos extremos da bobina que também se alterna. Assim, quando ligamos o microfone a um pré amplificador, temos uma corrente elétrica alternada circulando neste pré que é análoga ao movimento (acústico) alternado das partículas de ar à frente da membrana.

MICROFONES

1Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

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Fig. 2 – O diafragma é montado sobre uma placa condutora fixa, e é espaçado desta por uma fina camada de ar. Assim é formado um capacitor. Esse capacitor é polarizado por uma diferença de potencial elétrico de até 48V. Com o movimento do diafragma, a distância entre este e a placa fixa é alterada, ou seja, a distância entre as placas do capacitor muda, mudando assim a carga acumulada por ele, e, conseqüentemente, a tensão elétrica na saída do circuito, do qual o capacitor faz parte.

- Condensador / eletreto

Sua construção é mostrada na figura 2, e seu funcionamento se baseia no fato de que alterando-se a distância entre as placas de um capacitor, altera-se a capacitância do mesmo.

Observamos vantagens e desvantagens nestes dois tipos de construção que encontramos em aplicações ao vivo:

O dinâmico

- é mais robusto;

- suporta níveis de pressão sonora mais altos;

- não apresenta ruído de fundo considerável;

- não sofre com a umidade;

- não precisa de alimentação externa para funcionar;

O condensador

- tem resposta de freqüências mais extensa;

- tem melhor resposta à transientes;

- tem incorporado, normalmente, filtros passa altas.

Outros tipos também comuns, e facilmente encontrados, são o de fita (ribbon), de carvão ou carbono, e o de cristal ou piezoelétrico. Mas não veremos aqui esses tipos, pois nunca, ou raramente, são encontrados em aplicações profissionais ao vivo.

Quanto a maneira como percebem os sons vindo de todas as direções

- OmnidirecionalSe movimentarmos uma fonte sonora, produzindo um sinal constante, por toda a volta

de um microfone omni, e mantivermos, neste movimento, a mesma distância entre a fonte e a membrana do microfone, teremos nos terminais do microfone uma diferença de potencial constante.

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Outra maneira de descrevermos esta captação é pensando no conjunto de pontos do espaço em que poderíamos posicionar nossa fonte, para que tivéssemos a mesma diferença de potencial nos terminais do mic, estando nossa fonte produzindo um sinal constante. A maneira de expressar isto gráficamente é mostrada na figura 3.

A construção do microfone omnidirecional é tal que apenas a parte frontal de sua membrana fica em contato com o ar. Assim, sons vindos de todas as direções incidindo sobre a membrana fazem com que ela se mova. Uma compressão no ar, vindo da frente ou de trás, fará com que a membrana se mova para dentro, e fará com que tenhamos uma mesma orientação na tensão elétrica nos terminais do mic. Uma rarefação no ar, também vindo da frente ou de trás, fará com que a membrana se mova para fora, e fará com que tenhamos uma mesma orientação na tensão elétrica nos terminais do mic, contrária à primeira.

À medida que a freqüência do som incidente aumenta, o microfone se torna um anteparo eficiente para a energia vindo por de trás, comprometendo sua omnidirecionalidade.

Fig. 3 – Se for mantida a distância da fonte sonora à membrana do microfone, e se for mantida também a intensidade produzida pela fonte, o nível do sinal elétrico nos terminais do microfone se manterá constante.

- BidirecionalNesta construção a membrana está exposta ao ar pelos

seus dois lados. Aqui também, todo som vindo pela frente ou por trás vai fazer a membrana vibrar. A diferença é que uma compressão vindo pela frente fará a membrana se mover para um lado, e a mesma compressão vindo por trás fará a membrana se mover para o lado oposto. E, à medida que nos aproximarmos das laterias do microfone, a compressão incidente pela frente tenderá a cancelar a compressão incidente por de trás. Esta captação, também conhecida como “figura de 8”, é mostrada na figura 4.

Fig. 4 – Essa figura mostra o local no espaço onde a fonte deve estar, produzindo o mesmo nível de sinal, para que tenhamos um valor de potencial elétrico constante nos terminais do microfone.

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- Unidirecional

A construção descrita acima é a base para a construção dos microfones direcionais. Ranhuras são feitas no corpo do microfone, logo abaixo da membrana, permitindo que a energia vindo por de trás incida sobre ela. Essa incidência por de trás interfere com a da frente, e é controlada de forma a promover a direcionalidade na captação.

- CardióideSua captação é mostrada na figura 5 abaixo.

Fig. 5 - Essa figura mostra o local no espaço onde a fonte deve estar, produzindo o mesmo nível de sinal, para que tenhamos um valor de potencial elétrico constante nos terminais do microfone.

Observe a incapacidade deste microfone em perce-ber sons vindos diretamente de trás. Posicionando monitores aí (o que nem sempre é possível) teremos a maior margem até a realimentação.

- SupercardióideSua captação é mostrada na figura 6 abaixo.

Fig. 6 - Essa figura mostra o local no espaço onde a fonte deve estar, produzindo o mesmo nível de sinal, para que tenhamos um valor de potencial elétrico constante nos terminais do microfone.

Observe que este microfone possui alguma captação em seu eixo traseiro. O posicionamento dos monitores deve ser de forma a apontar para a região de nulo na captação do microfone.

- HipercardióideSua captação é mostrada na figura 7 abaixo.

Fig. 7 - Essa figura mostra o local no espaço onde a fonte deve estar, produzindo o mesmo nível de sinal, para que tenhamos um valor de potencial elétrico constante nos terminais do microfone.

Observe que este microfone também possui captação em seu eixo traseiro, e maior do que o supercardióide. O posicionamento dos monitores deve ser de forma a apontar para a região de nulo na captação do microfone.

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A figura 8 mostra diagramas polares das construções apresentadas aqui.

Fig. 8 - Diagramas de captação de microfones omnidirecional (a), bidirecional (b), cardióide (c), supercardióide (d) e hipercardióide (e).

Algumas características dos microfones

A resposta de amplitude em função da freqüência é uma característica importante. Ela nos dá uma indicação de como o microfone é sensibilizado pelas diversas freqüências do espectro. Procuramos ter sempre a maior uniformidade possível na amplitude das freqüências captadas, ou seja, uma resposta flat.

Os microfones condensador/eletreto possuem resposta mais extensa do que os dinâmicos. Por terem massa móvel menor que os dinâmicos, conseguem se mover à freqüências mais altas que aqueles.

Alguns microfones, notadamente os feitos para captação de voz, tem sua resposta alterada propositadamente. Possuem um“roll off” nas baixas freqüências, e um acento na região de médias altas freqüências.

A figura 9 mostra exemplos de resposta de freqüências, medidas no eixo principal, de microfones dinâmico (à esquerda) e condensador (à direita) típicos.

Fig. 9 - Resposta de amplitude com a freqüência de microfones dinâmico e condesador.

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É importante notar que a resposta de freqüências de um microfone não se mantem a mesma para todos os ângulos de incidência do som em sua membrana. A figura 10 nos mostra diagramas de captação de microfones para diversas freqüências.

Fig. 10 – Observe que à medida que a freqüência aumenta a captação vai se estreitando.

Buscamos sempre a maior uniformidade na resposta de freqüências em todos os eixos a volta do microfone.

A resposta a transientes diz respeito a rapidez com que o microfone reage às súbitas variações de intensidade sonora sobre sua membrana.

Aqui os condensadores superam os dinâmicos. Por terem menor massa móvel conseguem sair da inércia com mais facilidade. Pela mesma razão conseguem parar o movimento mais prontamente (maior amortecimento).

A figura 11 mostra uma comparação entre a resposta a transientes das duas construções

A sensibilidade nos fala da intensidade do sinal elétrico na saída do microfone, dado um sinal acústico de intensidade conhecida na sua membrana.

Se temos dois microfones, e produzimos a mesma pressão acústica sobre a membrana de ambos, dizemos que o microfone de maior sensibilidade é aquele que apresentará sinal elétrico de maior nível em sua saída.

Os condensadores são mais sensíveis que os dinâmicos.

O nível máximo admissível antes da distorção é preocupante. Um cantor, por exemplo, pode produzir níveis da ordem de 130dBSPL no microfone, quando cantando colado a ele. Um bumbo pode chegar a produzir 140dBSPL no microfone.

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Fig.11 - Acima o condensador e abaixo o dinâmico.

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Os dinâmicos suportam níveis mais altos que os condensadores. Portanto, ao usar condensadores para captar fontes que produzem altos níveis de pressão, tome o cuidado de usar um microfone que possua atenuador, ou terá o sinal saturando seu circuito eletrônico.

O ruído de fundo, ou piso de ruído, é característico de circuitos eletrônicos. Portanto, aqui, os dinâmicos levam vantagem sobre os condensadores.

Uma característica importante dos microfones direcionais é a aquela conhecida como “efeito de proximidade”, que é o aumento no nível dos graves, comparado ao dos médios e agudos, à medida que nos aproximamos da cápsula, quando falamos.

Este efeito é encontrado nas construções direcionais e bidirecionais. Nunca nos omnidirecionais. É uma conseqüência da própria forma como são construídos, visando a direcionalidade.

A figura 12, abaixo, apresenta um gráfico em que podemos ver o resultado do efeito de proximidade.

Alguns microfones unidirecionais são construídos de forma a minimizar o efeito de proximidade.

Fig. 12 - Efeito de proximidade.

O microfone PZM

PZM são as iniciais de “Pressure Zone Microphone”, que siginifica microfone de zona de pressão.

Nesta construção a membrana do microfone é colocada muito próximo a uma superfície.

Nessas condições ela percebe as variações de pressão das partículas de ar, daí o nome.

Estando a membrana tão próxima da superfície, os sinais direto e refletidos nela incidentes, possuem um espaça-mento de tempo entre si tão curto que cancelamentos vão ocorrer em freqüências muito altas.

A figura 13 na próxima página mostra esta situação.

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Fig. 13 - O microfone PZM.

Microfones sem fio

A maneira tradicional, e ainda mais comum, de levar o sinal do microfone até a console, é através de cabo. O condutor transporta a corrente elétrica proveniente da diferença de potencial elétrico nos terminais do microfone, quando ligado à console.

Desde que os circuitos de rádio transmissão se tornaram reduzidos de maneira a caber dentro do corpo do microfone, e confiáveis o suficiente para termos a voz do cantor “no ar” durante todo o show (ou quase...), eles foram incorporados à nossa atividade. A ausência do cabo trás muito mais mobilidade ao cantor, ao músico, ao ator e, principalmente, ao dançarino. Esta é a principal razão da enorme aceitação dos rádios como meio de ligação entre o microfone e a console.

A transmissão é feita em faixas limitadas das bandas de VHF (Very High Frequency), que vai de 30MHz até 300MHz e de UHF (Ultra High Frequency), que vai de 300MHz até 3GHz.

Os sistemas com um único receptor (uma única antena), devem ser usados em situações onde se esteja completamente seguro de que não acontecerão“drop-outs”, ou seja, a antena transmissora não se desloca muito em relação a receptora. Se a transmissora se desloca muito, a possibilidade de haver interferências destrutivas entre o sinal direto e algum refletido, pode ser grande. Aí o ideal é se ter um sistema de diversidade na recepção, dois receptores (duas antenas).

Os sistemas com uma única freqüência portadora, estabelecida de fábrica, devem ser usados onde se esteja completamente seguro de que não acontecerão interferências, ou seja, onde não existe outro enlace de rádio transmitindo na mesma freqüência, ou em freqüência múltipla dela (ou até próxima a ela, dependendo da potência), com potência suficiente para interferir, ou mascarar a transmissão do microfone. Aí o ideal é se ter um sistema que permita a troca da freqüência portadora.

Para as locadoras de sistemas de sonorização, que viajam muito e montam seus equipamentos em diferentes regiões do país, é uma necessidade o uso de sistemas em diversidade e com seleção de freqüências.

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DIRECT INJECTIONBOXES (DIS)

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Tópico 2

Temos algumas maneiras de captar o som dos instrumentos. uma delas, é através dos microfones. Eles captam a energia acústica produzida pelos instrumentos, que se propaga pelo ar. Outra é através de dispositivos de contato, que são fixados em algum lugar estratégico de suas superfícies e percebem as vibrações mecânicas dessas superfícies, transformando-as em vibrações elétricas correspondentes.

Uma terceira é através da geração de tensão, que é usada porque o instrumento não gera energia sonora a níveis que possam sensibilizar um microfone, ou porque não possui uma caixa que possa ressoar, amplificando o som de suas cordas. Normalmente estes instrumentos são: baixos elétricos, teclados, guitarras, etc...

As consoles de mixagem são fabricadas com características de impedância e nível, nas suas entradas, que são compatíveis com as das saídas dos microfones: baixa impedância e baixo nível, Porém, essas características nos captadores dos instrumentos são totalmente diferentes, ou seja, eles trabalham com alta impedância e níveis altos.

Um captador magnético de guitarra ou contrabaixo possui uma impedância que sobe conforme a frequência. Ligar este instrumento em uma entrada de impedância mais baixa produz perda de nível, principalmente nas altas frequências: o som resulta fraco e abafado, daí a necessidade de utilizarmos um equipamento que proporcione a interface entre os captadores e as entradas das consoles.

Esse equipamento é chamado de Direct Injection Box (caixa de injeção direta), a conhecida DI. Ela, então, baixa a impedância de saída dos captadores dos instrumentos musicais que é da ordem de 50kΩ a 100kΩ, para 150Ω ou 200Ω, que é a impedância de saída dos microfones e o valor que uma console de mixagem consegue trabalhar melhor.

A DI também serve para baixar o nível do sinal, que é da ordem de décimos de volt na saída dos captadores, para alguns milivolts, que é o nível na saída dos mesmos microfones. Além disso, fazem um balanceamento na linha permitindo que o cabo que transporta seu sinal possa ter comprimento longo, como nas ligações dos microfones balanceados.

As DIs podem ser construídas de duas maneiras: com circuito passivo, ou com circuito ativo.Uma DI passiva consiste em um transformador de áudio de alta para baixa impedância, que, como

único componente desse circuito (no mais, são os resistores opcionais para a função “pad”), vai determinar a qualidade da DI. Estes modelos são os mais encontrados por serem mais baratos e não necessitarem de alimentação externa (phantom power).

Uma DI ativa consiste em um circuito eletrônico que desempenha a função do transformador de áudio. Sua qualidade vai depender da qualidade dos seus componentes. Como todo circuito eletrônico, este também precisa de alimentação elétrica para funcionar e essa alimentação é geralmente fornecida pela console onde está ligado (neste caso, a alimentação é chamada de “phantom power”).

O que se encontra normalmente em ambos os tipos de DI são: dois plugues P-10, na entrada, em paralelo (um para ligar o instrumento e outro para ligar ao amplificador), uma chave que suspende o fio terra, um plugue XLR (que fornece o sinal já balanceado), e a chave “pad” que introduz uma redução de 20 ou 30 dB no nível do sinal.

Podem ser encontrados outras chaves e sinalizações, que variam de fabricante para fabricante, sempre explicadas por eles

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Tópico 3

Introdução

Entende-se por mixer, ou console de mixagem, ou “mesa de áudio”, qualquer aparelho capaz de receber vários sinais e mixá-los (somar os sinais), entregando o sinal mixado resultante a uma ou mais saídas.

É claro que essa definição é muito abrangente, podendo ir desde um simples somador de dois canais, até complexas consoles com dezenas de entradas e saídas. Portanto, elas variam em tamanho e complexidade, desde um mixer pequeno e simples até uma console grande e repleta de funções.

A mesa é o item dos equipamentos, em um sistema de áudio, com o qual exercemos o maior número de controles sobre os sinais, em diversos níveis. Merece, portanto, muito cuidado no trato.

As mesas podem ser “reais” ou “virtuais”. Uma mesa real é formada por componentes físicos, e o sinal de áudio passa realmente por dentro dela, seja em forma analógica ou digital. Uma mesa virtual é uma superfície de controle, no mesmo sentido que um teclado + mouse de computador, controlando parâmetros de sinais que, de fato, não existem dentro dela, e que na realidade estão sendo tratados em um Processador Digital de Sinais (DSP), ou pelo menos em processadores analógicos controlados por computador.

Existem, ainda, mesas em forma de software, que só aparecem na tela do computador quando é carregado o programa, o qual controla circuitos com DSP.

Nas mesas virtuais a superfície de controle, ou mesmo a tela do programa, ainda guarda enorme semelhança com a coisa real, para facilitar a vida de quem as opera.

Em qualquer desses casos, os princípios aqui mostrados se aplicam. Muito embora as referências sejam a mixers e circuitos reais, ao se migrar para o virtual todo o conhecimento é aproveitado.

Os elementos que compõe um mixer são:

Somador – um circuito onde entram vários sinais, e sai um sinal que é a soma das entradas;

Atenuador – um elemento no qual o sinal de saída é igual ou menor que o sinal na entrada;

Amplificador – tem função oposta a do atenuador, ou seja, em sua saída o sinal é igual ou maior que em sua entrada;

Chaves – servem para interromper ou mudar o caminho percorrido por um sinal;

Outros circuitos – são representados por blocos, isto é, retângulos com indicação da função do circuito

Operacional

Podemos dividir a console em três partes: os canais de entrada, a seção master, e o painel traseiro. Vamos ver as funções básicas que constituem cada uma dessas partes, num exemplo de console que vamos imaginar.

Canais de entrada

Os chamados canais de entrada, em que são ligados os diversos sinais que compõe o programa a ser mixado, podem ser mono ou estéreo. Nos canais mono, que são em maioria numa console, ligamos

CONSOLES DE MIXAGEM

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os diversos instrumentos. Nos canais estéreo ligamos CD players, voltas de efeitos, e também instrumentos estéreo, como teclados.

A figura 1 mostra um exemplo de canal mono e a figura 2 um exemplo de canal estéreo.

Seção de entrada do canal

(1) O controle de ganho de entrada serve, como o nome diz, para ajustar o ganho a ser dado ao sinal que entra no canal. Ou, em outras palavras, ajusta a sensibilidade do canal em função do nível do sinal que nele chega.

(2) A chave pad trabalha junto ao controle de ganho, e serve para reduzir o nível do sinal de entrada no montante marcado nela (20 ou 30 dB).

(3) A chave mic/line permite a seleção de uma entre as duas entradas que cada canal possui. Uma de microfone, baixa impedância e balanceada, e outra de linha, alta impedância e desbal-anceada.

(4) A chave +48V, phanton power, uma vez acionada, permite que a tensão necessária a alimen-tação de microfones a condensador e DIs ativas, seja a eles fornecida pela fonte da console.

(5) A chave marcada com a letra grega ϕ (leia-se “fi”),faz inversão na polaridade do sinal de entrada. Inverte as ligações dos fios entre os pinos 2 e 3.

(6) A chave hi-pass liga no circuito um filtro passa-altas, cortando as baixas freqüências do sinal de entrada. A freqüência de corte do filtro é, na maioria das vezes, marcada no painel ao lado da chave (nesse caso 100Hz), e sua atenuação, na maioria das vezes, é à razão de 12 dB / oitava. Em consoles com mais recursos, encontramos, além da chave que liga o filtro, um potenciômetro rotativo que nos permite selecionar a freqüência de corte do filtro.

Seção de equalização do canal

(7) A seção Hi, no equalizador do canal, é um filtro shelving que acentua ou atenua as freqüências acima da de corte, que neste caso é fixa e igual a 12kHz.

(8) A seção MidHi é variável, de 600Hz a 14kHz, do tipo peaking, ou bell, apresentando controles de seleção da freqüência central de atuação do filtro, e de ganho ou atenuação.

(9) A seção MidLow é como a anterior. A variação da fc do filtro é de 80Hz a 2kHz.

(10) A seção Low é como a primeira. Apenas, aqui, o filtro atua sobre as freqüências abaixo da de corte: 70Hz.

(11) A chave EQ, uma vez acionada, liga o equalizador do canal.

Seção de endereçamento do canal

(12) Os controles AUX1 a AUX8 servem para endereçar níveis

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diferentes do sinal de entrada para oito saídas diferentes. Essas saídas se prestam para envio de sinal para os monitores dos músicos no palco, ou para envio de sinal para multiefeitos, ou para envio de sinal para um front fill, etc...

(13) As chaves PRE que acompanham cada dois dos potenciômetros, fazem com que o sinal saia deles direto para seus masters, quando acionadas, ou passem pelo fader no caminho até lá, quando não acionadas.

(14) As chaves MIX, 1/2, 3/4, 5/6 e 7/8, endereçam o sinal do canal, respectivamente, para o estéreo e/ou para os grupos 1 e 2, 3 e 4, 5 e 6, e 7 e 8.

(15) O potenciômetro PAN faz a divisão do sinal entre o L e o R, o 1 e o 2, o 3 e o 4, o 5 e o 6, e o 7 e o 8.

(16) A chave ON liga o canal, e o led associado a ela faz essa indicação quando aceso.

(17) Os dois leds, um verde e outro vermelho, indicam, respectivamente, a presença de sinal e a proximidade (normalmente 6dB abaixo) do nível de clipping.

(18) A chave CUE (ou PFL) endereça o sinal para um VU dedicado, para aferição do seu nível antes do fader do canal. Na ausência deste VU dedicado, a chave faz solar o sinal em um dos VUs Masters, ou em ambos (ele deixa de ler o nível do sinal de saída da console para ler o selecionado). Essa chave também sola o sinal na saída de fones, inibindo, quando acionada, o sinal L e R que normalmente está lá para escuta.

A chave SOLO, quando houver, além de solar o sinal selecionado em um VU e na saída de fones, também o faz nas saídas L e R da console. Cuidado para não pressioná-la durante a mixagem!!

(19) O fader controla a intensidade do sinal que será enviado para os Masters L e R, e/ou para qualquer Grupo ou conjunto de Grupos.

No canal estéreo as funções do canal mono se repetem, com algumas poucas modificações. Em algumas consoles as seções de entrada e de equalização podem ser mais simples que no canal mono.

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O potenciômetro de panorâmica, PAN, é normalmente substituído por um de balanço, BAL, que ajusta os níveis dos sinais de entrada no estéreo.

Seção Master

A seção master reúne os controles masters dos Grupos, dos Auxiliares, e das saídas principais Estéreo. Para esta seção são endereçados os sinais vindos dos canais.

Olhando para a figura 3 podemos observar uma parte da seção Master da nossa console, onde vemos um dos oito módulos com os controles típicos do grupo, do auxiliar, e o VU para ambos. Na figura 4 vemos o módulo dos masters principais, que também possui a parte de geração de ruídos, comunicação, saída de fones, e outras funções.

Módulo de Auxiliar/ Grupo

- Auxiliar

(1) O VU indica o nível do GRUPO ou do AUX correspondente.

(2) Esta seleção de leitura é feita através da chave GR/AUX.

(3) O potenciômetro LEVEL determina o nível da mixagem auxiliar na saída correspondente.

(4) A chave de AFL permite a monitoração do sinal (no meter PFL/AFL e nas saídas de headfone) depois do potenciômetro level.

(5) A chave ON liga o master auxiliar correspondente.

(6) A seção de equalização é, normalmente, simples, como a do canal estéreo.

(7) A chave EQ, uma vez acionada, liga o equalizador.

- Grupo

(8) O potenciômetro de PAN posiciona o sinal do grupo no estéreo L e R.

(9) O sinal mixado no grupo fica disponível na sua saída através do acionamento da chave

ON correspondente.

(10) A chave ST endereça o sinal do grupo para os masters L e R.

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14Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

(11) O fader controla a intensidade do sinal, mixado no grupo, que será enviado para esses masters e para sua saída.

(12) A chave de AFL permite a monitoração do sinal (no meter PFL/AFL e nas saídas de head-fone) depois do fader do grupo.

Módulo Master

(13) Os VUs principais, L e R, apresentam a leitura dos níveis do sinal nas saídas principais da console. Toda vez que uma chave PFL ou AFL for acionada, esses VUs deixam de ler o estéreo e passam a ler o sinal selecionado.

(14) Um sinal de 1kHz, ou ruído rosa, pode ser gerado nas saídas principais através do acionamento das respectivas chaves onde se lê GEN. O potenciômetro associado regula o nível do sinal selecionado.

(15) A parte TALKBACK possui uma entrada para o microfone de comunicação, um potenciômetro que regula seu volume, e as chaves que determinam para onde se quer endereçar a comunicação.

(16) A parte PHONES possui uma saída para os fones de ouvido e um potenciômetro que ajusta o nível do sinal estéreo, ou selecionado em PFL/AFL, nesta saída.

(17) Faders L e R controlam a intensidade do sinal nas saídas principais da console.

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Fig. 4 - Módulo Master.

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Painel traseiro

Olhando para a figura 5, encontraremos na console as seguintes conexões em cada canal de entrada:

(1) MIC IN, que é onde devem ser feitas as ligações de sinais balanceados e de baixa impedância.

(2) LINE IN, que é onde devem ser feitas as ligações de sinais desbalanceados e de alta impedância.

(3) INSERT, que é onde devem ser ligados equipamentos, como compressores e noise gates, para processamento do sinal no canal.

(4) DIRECT OUT, que é onde se tem disponível o sinal do canal depois de ter passado por todos os seus controles, até mesmo o fader.

Olhando para a figura 6, encontraremos as seguintes conexões de saída:

(5) SAÍDAS DE GRUPOS, onde se tem o sinal mixado em cada grupo, quando acionada a chave “on” correspondente.

(6) INSERT DE GRUPO, que é onde devem ser ligados equipa-mentos, como compressores e noise gates, para processamento do sinal no grupo.

(7) SAÍDAS AUXILIARES, onde se tem o sinal mixado em cada auxiliar.

(8) SAÍDAS L e R, onde se tem o sinal total mixado estéreo.

(9) INSERT L/R, que é onde devem ser ligados equipamentos, como compressores e noise gates, para processamento do sinal no estéreo.

(10) ALIMENTAÇÃO ELÉTRICA, onde é conectado o cabo que traz as diversas tensões de alimentação, em DC, da fonte da console. Encontramos consoles menores, ou mixers, em que a fonte já se encontra dentro dela própria.

Fig. 6 - Painel traseiro, conexões de saída.

15Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

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EQUALIZADORES

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Tópico 4

Introdução

Quando estamos sonorizando uma banda, os sons de seus instrumentos são captados por microfones, mixados em uma console, comprimidos, gateados, reverberados, processados, amplificados, e reproduzidos por falantes. Ao longo de todo este caminho é razoável imaginarmos que os equipamentos produzam alterações nos sons originais. Além das alterações impostas pelo ambiente em que são reproduzidos esses sons.

O equalizador, como o nome sugere, é o equipamento que utilizamos para fazer com que a sonoridade da banda, que sofre tantas modificações, se torne igual, ou o mais parecido possível, com a original.

Os equalizadores, usados para esse propósito, são encontrados como equipamentos discretos, acondicionados em “racks”. Eles podem ser do tipo gráfico, o mais comum, ou do tipo paramétrico. Encontram-se ligados em vários lugares na cadeia que compõe o sistema de sonorização. Vamos ver algumas características, e alguns exemplos de aplicação, de cada um deles.

O equalizador paramétrico

Quando fazemos uso de um filtro elétrico, categoria em que se encontram os equalizadores, atuamos sempre em uma freqüência e em outras tantas a sua volta.

Se o filtro é do tipo “hi-pass”, atenuamos todas as freqüências, de maneira gradativa, abaixo de uma determinada que chamamos “freqüência de corte”. Se o filtro é do tipo “low-pass”, atenuamos todas as freqüências, de maneira gradativa, acima da “freqüência de corte”. A figura 1a nos mostra esse tipo de filtro.

Se o filtro é do tipo “shelving”, atenuamos ou reforçamos num certo grau, 6dB/oitava, acima ou abaixo da freqüência de corte, até uma outra determinada freqüência que vai depender da quantidade de atenuação ou ganho, quando então o nível volta a se manter. Ver figura 1b.

Se o filtro é do tipo “peaking” ou “bell”, atenuamos ou reforçamos uma banda de freqüências que é centrada em uma freqüência específica. Figura 1c.

Figura 1a

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17Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

Um filtro, de qualquer um dos tipos mencionados acima, pode ter a freqüência de corte, ou a freqüência central de atuação, fixa ou variável. Daí levar o nome de filtro fixo ou filtro variável.

Se num filtro peaking com freqüência de corte variável, também for possível variar a quantidade de freqüências a sua volta, ou seja, variar a sua “largura de banda”, então teremos um filtro paramétrico.

Um filtro paramétrico é, portanto, aquele em que podemos escolher a freqüência central de atuação, fc, podemos escolher a largura de banda à volta desta freqüência, BW, e podemos esco-lher a quantidade de atenuação ou reforço que daremos a este conjunto de freqüências, G (gain). Esses são seus controles. A figura 2 nos mostra o aspecto das seções HI e HI-MID de um equalizador paramétrico.

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18Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

A largura de banda (BW – Band Width) do filtro é definida como a extensão de freqüências limitada por aquelas duas, f1 e f2, uma abaixo e outra acima da fc, cujos níveis estão 3dB abaixo do nível da fc (ver figura 1c).

A seletividade do filtro, Q, diz respeito à quantidade de freqüências, à volta de fc, sobre as quais ele atua. Se ele selecionar mais, for mais seletivo, ele atuará sobre umas poucas freqüências. Se ele não for muito seletivo, atuará sobre uma quantidade maior de freqüências. Vemos claramente que quanto maior a seletividade do filtro, menor sua largura de banda, e quanto menor sua seletividade maior sua largura de banda. A seletividade é definida por:

Se temos um filtro com fc = 1000 Hz, f1 = 500 Hz e f2 = 2000 Hz, podemos dizer que sua largura de banda ( BW ) é de 2 oitavas, e sua seletivivade ( Q ) é igual a 0,67.

As expressões que relacionam a BW, em oitavas, e o Q de um filtro são:

O equalizador paramétrico é um equipamento que nos permite o máximo de precisão na equalização de um sinal qualquer.

O equalizador gráfico

O nome é muito apropriado para este equipamento, já que, como em um gráfico, ele nos mostra os níveis (no eixo vertical) em função das freqüências (no eixo horizontal). E esta é sua grande vantagem em relação ao paramétrico: a facilidade de visualização do que se está fazendo. Por essa razão, e apesar da maior possibilidade de precisão nos ajustes que o paramétrico nos dá, o equalizador gráfico é preferencialmente utilizado em boa parte das aplicações.

O equalizador gráfico é um conjunto de filtros peaking, em que as freqüências centrais são pre-estabelecidas e, portanto, fixas. A largura de banda pode ser variável ou constante, como veremos mais adiante, mas nunca sob o controle do operador. Apenas o ganho é ajustado pelo operador.

Os equalizadores gráficos podem ser encontrados com diferentes espaçamentos entre as freqüências

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19Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

centrais de atuação. Os espaçamentos mais comuns são de 1 oitava, de 2/3 de oitava e de 1/3 de oitava. As freqüências centrais atendem a norma ISO (International Standardization Organization) e são as seguintes, em Hz:

1 oitava: 31,5 – 63 – 125 – 250 – 500 – 1000 – 2000 – 4000 – 8000 – 16000

2/3 oitava: 31,5 – 50 – 80 – 125 – 200 – 325 – 500 – 800 – 1250 – 2000 – 3250 – 5000 – 8000 – 12500 – 20000

1/3 oitava: 20 - 25 - 31,5 – 40 – 50 – 63 – 80 – 100 – 125 – 160 – 200 – 250 – 315 – 400 – 500 – 630 – 800 – 1000 – 1250 – 1600 – 2000 – 2500 – 3150 – 4000 – 5000 – 6300 – 8000 – 10000 – 12500 – 16000 – 20000 Esses equalizadores também são conhecidos pelo número de bandas de freqüências que possuem.

De 10 bandas, o de 1 oitava; de 15 bandas, o de 2/3 de oitava; e de 30 bandas, o de 1/3 de oitava. Podemos encontrar equalizadores de 1/3 de oitava com 29 ou 31 bandas, dependendo do fabricante.

A figura 3 nos mostra, em parte, um equalizador gráfico, dual, de 1/3 de oitava.

Os projetos mais modernos de equalizadores gráficos utilizam filtros de Q constante e interpolados.

A figura 4a nos mostra a atuação de um filtro que mantém sua seletividade independente do ganho.

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20Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

A figura 4b nos mostra um projeto mais antigo, em que, a medida que alteramos o ganho, a largura de banda do filtro também é alterada.

A figura 5a nos mostra o funcionamento de filtros interpolados, em que conseguimos atuar em freqüências entre duas padronizadas, através da atuação nestas últimas. Em 5b vemos como funcionam filtros não interpolados.

Olhando para a figura 3 novamente, vemos outros controles que podemos encontrar em equalizadores gráficos.

Filtro passa-altas (hi-pass filter): nos ajuda a evitar vazamentos de baixa freqüência em uma determinada mixagem, tornando-a mais limpa; se estiver insertado em um instrumento, nos ajuda a limpar o som deste instrumento.

In/Out: coloca e retira o equalizador do circuito, nos permitindo comparar timbres e níveis de sinais não equalizados e equalizados.

Ganho (gain): sempre que equalizamos alteramos o nível do sinal que está sendo equalizado. Este controle nos permite buscar o nível adequado.

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GERENCIADORES DE SISTEMAS DE FALANTES

21Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

Tópico 5

Introdução

Os chamados gerenciadores, em sistemas de falantes, são aparelhos que agrupam algumas funções, anteriormente desempenhadas por equipamentos discretos, com a finalidade de otimizar o desempenho do sistema de falantes visando a reprodução dos programas com fidelidade.

Essas funções são, tipicamente, a divisão do espectro de freqüências em bandas (crossover), a limitação da tensão de saída em cada uma dessas bandas (compressores/limitadores), a equalização de cada banda (equalizadores paramétricos e/ou gráficos de 1/3 de oitava), e o ajuste dos atrasos nos sinais dessas bandas (delays).

Há um tempo atrás, o tratamento dado ao sinal de áudio vindo da console de mixagem para os amplificadores de potência e, na seqüência, para os falantes, em um sistema de falantes, se resumia a equalização e a divisão da banda total de freqüências em partes. Para tanto eram necessários os equalizadores, ligados à saída da console, e os divisores de freqüências, ligados entre os equalizadores e os amplificadores das diversas vias. A figura 1 nos mostra um esquema dessa montagem, com divisor ativo.

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Com o passar do tempo foram sendo incorporadas a este tratamento outras funções, com a finalidade de se ter maior controle sobre o sinal. Por exemplo, foi percebida a vantagem de uma compressão radical, uma limitação, no sinal em cada via, para proteção dos respectivos falantes. Isto foi conseguido através do uso de limitadores com diferentes thresholds nas vias do crossover. Ficou também muito clara a vantagem de se fazer uma equalização, em cada banda de freqüências, que fosse mais precisa, ou seja, retirar a quantidade realmente necessária da banda de freqüências realmente necessária. Isto foi conseguido com a utilização de equalizadores paramétricos dedicados à cada banda do crossover. Além disso, com a cada vez mais popular caixa compacta nos sistemas de sonorização, em que os transdutores das diferentes vias estão em um mesmo gabinete, ficou óbvia a necessidade de se ajustar eletronicamente os tempos de atraso entre estes transdutores, de maneira a produzir o alinhamento dos mesmos. O alinhamento eletrônico foi conseguido com a utilização de linhas de retardo dedicadas insertadas nas bandas do crossover.

Estabelecemos com esses cuidados as bandas de freqüências, e seus níveis, que os falantes de cada via tinham que reproduzir; os níveis ideais de algumas freqüências específicas ou grupamentos estreitos de freqüências; a dinâmica do programa através das bandas estabelecidas, ou a proteção dos falantes dessas vias; e a coerência no tempo dos sons vindos dos falantes das diversas vias. Tudo isso para que o sistema fosse o mais transparente possível, do ponto de vista musical.

Houve época em que, em shows, era levado um rack inteiro, com esses tantos aparelhos, com a exclusiva finalidade de processar o PA. Em um four-way estéreo, por exemplo, eram dois os crossovers, oito os canais de compressores/limitadores, dois os equalizadores paramétricos (tipicamente de 4 bandas) e, pelo menos, seis os delays.

A eletrônica digital possibilitou a junção desses circuitos em um único aparelho de dimensões reduzidas, uma ou duas unidades de rack, com possibilidade de programação e armazenamento.

Existem também os processadores que são parte integrante dos sistemas vendidos por algumas Empresas, chamados processadores dedicados. Possuem pre-sets, propostos pelo fabricante, em que os parâmetros das diversas funções são otimizados para seus vários tipos de caixas. Encontram-se ainda os processadores dedicados instalados nas próprias caixas.

Também processam o sinal, dessas e de outras maneiras, no seu caminho da console até os falantes, alguns circuitos colocados em amplificadores de potência.

As funções

Vamos ver mais de perto as funções “crossover” e “delay” em um processador. As outras duas, a do “limitador” e a do “equalizador”, já foram bem discutidas quando falamos sobre Compressores e Equalizadores.

- Crossover

O “crossover” é o dispositivo que divide a banda de freqüências de áudio em partes. Suas saídas são ligadas a amplificadores que, por sua vez, são ligados aos alto-falantes de graves, médios-graves, médios-agudos e agudos, se o sistema for de quatro vias, por exemplo.

Há muito tempo se percebeu que com um!único alto falante não se conseguia reproduzir um programa musical da maneira desejada, ou seja, com altos níveis de pressão e com extensa banda de freqüências. Foram então introduzidos os filtros elétricos para dividir a banda, e encaminhar as partes para diferentes falantes, cada um hábil em reproduzir uma faixa do todo.

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Inicialmente esses filtros eram construídos com componentes passivos, e esse divisor era colocado entre o amplificador e os falantes. Posteriormente circuitos eletrônicos praticamente tomaram o lugar dos componentes elétricos e o divisor passou a ser eletrônico, então colocado entre a console e os amplificadores. As figuras 2 e 3 mostram, em diagrama, as duas montagens.

O divisor passivo é mais barato que o ativo e não tem controles para serem ajustados, tornando-o uma opção atraente de investimento, e segura para os que não tem muito conhecimento sobre o assunto. No entanto ele desperdiça sobre os capacitores, indutores e resistores, boa parte da potência proveniente do amplificador e que deveria ser dissipada nos falantes, diminuindo a eficiência do sistema. Também compromete em muito o amortecimento dos falantes. O divisor passivo ainda é muito utilizado em caixas de monitor e em pequenos sistemas de PA, mas nunca em Side Fills e sistemas maiores de Sonorização.

Os divisores são construídos com filtros do tipo “passa-altas”, “passa-baixas”, e “passa-banda”. São características desse tipo de filtro a freqüência de corte, fc, e o grau de atenuação, dado em db/oitava, como já vimos em Equalizadores. Os dois primeiros podem ser vistos na figura 4.

Na década de 70 dois americanos, Linkwitz e Rilley, construiram o filtro que passou a ser utilizado em todos os divisores. Com atenuação de 24dB/oitava, e sem rotação de fase, ele

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virou preferência em lugar dos então muito usados Butterworth de 18dB/oitava.Hoje temos nos gerenciadores opções de filtros que vão desde os Bessel com 6dB/

oitava de atenuação, até os Linkwitz-Rilley com 48dB/oitava de atenuação. As diferenças entre as diversas topologias de filtros estão na variação da amplitude e na rotação de fase, na região de freqüências no entorno da freqüência de corte.

A escolha das freqüências de corte e dos graus de atenuação, depende dos falantes/drivers e dos tipos de caixas/cornetas que compõe o sistema.

- Delay

Até um certo tempo atrás, o falante de cada via era acondicionado em sua respectiva caixa. Ou seja, havia a caixa de graves, a caixa de médios-graves, a caixa com a corneta de médios-agudos e a bateria com tweeters. Para alguns tipos de PA era possível arrumar-se as caixas das diversas vias de forma a manter os magnetos dos seus falantes num mesmo plano vertical, ou seja, a uma mesma distância do ouvinte. Ver figura 5.

Ainda na década de 70, passou-se a colocar os componentes de todas as vias em uma única caixa. Algumas razões levaram à esta construção compactada das caixas. Algumas delas são: a agilidade na carga, descarga, montagem e desmontagem, a facilidade na arrumação no caminhão e no local de trabalho, e a menor chance de erro quando da plugueação. Com este tipo de montagem dos componentes na caixa, seus magnetos forçosamente não se alinhavam, figura 6, produzindo diferentes tempos de chegada ao ouvinte, dos sons provenientes desses componentes. A solução para esse problema veio com a inserção de delays nas vias do crossover, de forma a acertar o tempo de partida de todo o espectro de freqüências sendo reproduzido pela caixa.

A figura 7 nos mostra um diagrama em blocos das funções de um gerenciador como os encontrados atualmente nos sistemas de falantes, em sonorização, e em monitores de estúdio mais modernos, processados e amplificados. Nele se pode observar as atuações sobre o sinal desde quando entra no gerenciador, vindo do equalizador gráfico, até quando sai do mesmo, seguindo para os amplificadores de potência dos falantes.

Em sistemas de sonorização os parâmetros dessas funções estão à disposição do usuário, já que ele vai querer alterar seus valores em função do sistema de caixas que

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estiver usando, a quantidade dessas caixas, ou até mesmo a distribuição das mesmas entre si e no ambiente. Já nos monitores de estúdio, como essas variáveis não são tantas, os ajustes desses parâmetros estão predeterminados de fábrica.

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AMPLIFICADORES DE POTÊNCIA

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Tópico 6

Introdução

A finalidade do amplificador de potência, ou simplesmente amplificador é, como seu nome sugere, elevar os níveis de potência do sinal que vem da console, ou do crossover, para valores capazes de excitar o alto-falante. Este, por sua vez, movendo maior massa de ar do que move o sinal natural sem amplificação – a voz de um orador, por exemplo - permite que um número maior de pessoas possa ouvir o tal sinal. O amplificador é sempre composto de fonte de alimentação, estágio de pré-amplificação e estágio de saída, ou de potência. As variações no projeto do amplificador visam diferentes aplicações e buscam sempre a maior qualidade. Os projetos atuais são equipados com alguns circuitos de proteção que atuam para preservar não só ele próprio mas também a carga que ele alimenta. Quanto à carga, o amplificador pode ter os falantes ligados a ele de algumas maneiras. E deve-se estar atento no dimensionamento da potência do amplificador em função da potência dos falantes. A escolha de um amplificador para uma determinada aplicação é baseada em algumas considerações, como veremos adiante na apresentação de seus parâmetros.

Os cuidados

Quando acondicionados em racks, estes devem ter sempre suspensão de espuma, de densidade apropriada, para amortecer os choques e não transmiti-los aos amplificadores.

Os amplificadores, em racks, devem ser presos não somente pelo painel dianteiro mas pelas laterais na parte traseira também. Assim evitam-se torções no painel dianteiro.

É fundamental que seja garantido o fluxo de ar na ventilação. A renovação constante do ar é necessária para a refrigeração do aparelho. Cuidados devem ser tomados para não obstruir esse fluxo com tampas, cortinas, etc... Se houver filtro junto à ventoinha, este deve ser limpo regularmente, para a dita garantia do fluxo de ar.

Cuidado na estrutura de alimentação elétrica para o amplificador. Observe os dados do fabricante sobre consumo de energia, e respeite-os. Plugues, tomadas e proteções devem ser adequadas, e dimensionadas por eletricista habilitado. Se forem vários amplificadores em um rack, o mesmo cuidado de dimensionamento vai se aplicar ao rack inteiro.

Não trabalhe com o amplificador sem headroom. Como qualquer outro aparelho do sistema ele estará processando o sinal de áudio, que tem na dinâmica uma de suas características principais. O amplificador precisa ser capaz de processar essa dinâmica.

Cuidado com a carga ligada ao amplificador, ou seja, o valor da impedância final na associação dos falantes. Freqüentemente cargas de valor muito baixo levam a proteção contra sobrecarga dos amplificadores a atuar. Isso se deve ao fato de que a impedância nominal do falante (aquela que levamos em conta quando fazemos as contas na associação) não necessariamente é igual a sua impedância mínima. Devemos buscar sempre esse dado do fabricante, impedância mínima, e usá-lo nas nossas contas.

Parâmetros dos Amplificadores

- Potência de Saída RMS

Medida em watts (W), é definida como a potência que o amplificador pode fornecer

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continuamente sem que a distorção harmônica total (THD) seja maior que 1%. Alguns fabricantes e projetistas preferem o limite de 0,1%. Como nos amplificadores de estado sólido a THD se mantém baixa até logo abaixo da potência máxima, subindo então muito rapidamente, as potências correspondentes à THD de 0,1% e à THD de 1% são muito próximas, de modo que o critério não muda radicalmente o resultado.

Nos amplificadores a válvula, preferidos por muitos músicos e “audiófilos”, a distorção sobe de maneira mais gradual.

Em projetos e especificações, deve-se sempre usar a potência RMS.Especificar um amplificador com potência inferior à admitida pelo falante, ou conjunto

de falantes, que estará ligado a ele, é sempre perigoso. Não haverá problema se usarmos sempre o amplificador trabalhando dentro do regime que respeite suas características nominais. Mas aí estaremos usando apenas parte da potência admitida pelo falante. Se aumentamos o nível no amplificador, para termos mais potência dissipada no falante, corremos o risco de fazer o amplificador trabalhar com distorções, tipicamente a de “clipping”. Esse tipo de distorção gera elevados níveis de freqüências harmônicas daquelas que foram distorcidas, resultando em maiores quantidades de potência para serem dissipadas pelo falante, o que nem sempre ele vai suportar.

Atualmente os limitadores dos gerenciadores protegem os falantes contra níveis excessivos de potência dos amplificadores. É comum procurarmos por um amplificador cuja potência disponível seja aproximadamente igual a soma das potências admitidas pelos falantes que vamos ligar a ele. Limitamos o nível do sinal para o amplificador àquele que o fará trabalhar sem distorções (0 VU) e, dessa forma, preservamos a integridade dos falantes.

Sem os limitadores, é uma boa prática dimensionar o amplificador com potência cerca de uma vez e meia a capacidade de potência dos falantes ligados a ele. Os falantes suportam transientes com potência bem acima daquela especificada como RMS. Se fizermos o amplificador trabalhar numa região de potência igual àquela admitida pelos falantes e, eventualmente, chegarmos à sua potência máxima, pelo exposto acima os falantes não sofrerão. Encontrar essa relação, potência do amplificador x potência dos falantes, para se ter headroom sem queimar os falantes não é nada fácil. Podemos perder algumas bobinas até acertar. No entanto, uma vez acertado, o desempenho do sistema é muito melhor.

- Potência de Saída Musical

A potência de saída é definida pela fonte de alimentação do amplificador. Quando ele é muito solicitado, a tensão da fonte cai um pouco (tipicamente 5%) estabelecendo a potência máxima RMS. No entanto, se o amplificador é usado a potências médias mais baixas, a tensão da fonte não sofre queda e, por períodos curtos, o amplificador consegue fornecer potência mais alta que a máxima RMS. Esta potência maior (cerca de 10%) é chamada Potência Musical.

A “potência PMPO” é uma criação puramente desonesta, sem qualquer base científica, devendo ser ignorada em qualquer hipótese devido a sua total inutilidade.

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- Distorção Harmônica Total (THD)

É a soma RMS das tensões de todos os harmônicos do sinal senoidal original, após passar pelo amplificador, dividida pela tensão total de saída. É geralmente expressa em porcentagem.

Uma “baixa THD” é qualquer valor abaixo de 0,1% (praticamente inaudível). Os valores típicos de mercado são:

Amplificadores de potência para sonorização: abaixo de 0,2%Amplificadores para uso doméstico comum: abaixo de 0,1%Amplificadores de referência para estúdio: abaixo de 0,05%Amplificadores “high end” para audiófilos: abaixo de 0,02%

Os amplificadores de estado sólido produzem quase apenas harmônicos ímpares (3º, 5º, 7º, 9º etc.), enquanto os valvulados são ricos em harmônicos pares (2º, 4º, 6º etc.), o que lhes dá uma característica mais “musical”.

- Distorção por Intermodulação (IMD)

Ocorre quando sinais de duas ou mais freqüências são aplicados ao amplificador. Os sinais se modulam mutuamente (suas amplitudes se multiplicam, além de se somarem), gerando produtos de intermodulação que são sinais com a soma e a diferença entre as freqüências aplicadas.

No método SMPTE de medida de IMD, aplicam-se ao equipamento sob teste as freqüências de 60Hz e 7kHz, mixadas na proporção de respectivamente 4:1. Os produtos de intermodulação serão 7000 – 60 = 6940Hz e 7000 + 60 = 7060Hz. Como sempre há THD também, que são os múltiplos de 60Hz, temos produtos desses harmônicos pelo sinal de 7kHz. Assim, observam-se vários produtos aos dois lados de 7kHz, isto é: 6940Hz, 6880Hz, 6820Hz, 6760Hz, etc., e 7060Hz, 7120Hz, 7180Hz, 7240Hz, etc..

Esses produtos são somados em RMS (raiz quadrada da soma dos quadrados) e o resultado é a IMD, em geral expressa também em porcentagem.

Os critérios para avaliação da IMD são os mesmos que para a THD.

- Slew Rate

A Slew Rate (taxa de variação de tensão) é a máxima velocidade com que o amplificador consegue fazer variar sua tensão de saída no tempo.

É medida em V/μs e se calcula pela seguinte fórmula:

- Distorção Induzida pela Slew Rate (SID)

Quando a slew rate é muito baixa, sinais de saída com alta amplitude e alta freqüência não conseguem ser reproduzidos, porque sua variação de tensão no tempo é maior do que o amplificador é capaz de fornecer. Ocorre então a distorção induzida pela slew rate (Slew Induced Distortion ou SID), que produz agudos “ásperos” ou “raspando”.

Os critérios para avaliação da SID são os mesmos que para a THD e para a IMD.Para que um amplificador reproduza de forma limpa sinais de qualquer amplitude e

freqüência, recomenda-se que sua slew rate seja quatro vezes maior que a slew rate do

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29Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

sinal de maior freqüência e amplitude a ser reproduzido. Para amplificadores de agudos ou full range, deve-se calcular a tensão produzida à potência máxima, e tomar-se a freqüência de 20kHz para o cálculo. O valor calculado é multiplicado por 4.

Exemplo: Qual a slew rate mínima para um amplificador de 400W em 4 ohms que deva operar

até 20kHz?

A potência de 400W em 4 ohms corresponde a uma tensão de saída igual a 40V.

Resposta:

Multiplicando o valor acima por 4, determina-se que a slew rate deve ser de pelo menos 28,4 V/μs.

- Relação Sinal/Ruído

A relação sinal/ruído é a razão, expressa em dB, entre a potência máxima de saída RMS e a potência do ruído de fundo do amplificador. Para medir a potência do ruído, coloca-se a entrada do amplificador em curto e mede-se então a tensão na saída, fazendo o cálculo para obter a potência. É mais fácil, em geral, medir as tensões de saída e fazer o cálculo usando o quadrado da razão entre elas.

Exemplo:

Um amplificador fornece, a 1% THD, uma potência de saída de 1024W sobre 4 ohms. Colocando-se sua entrada em curto, a tensão RMS correspondente ao ruído é de 640μV. Qual é a relação sinal/ruído?

Relações sinal/ruído acima de 80dB são satisfatórias para amplificadores de potência, e relações sinal/ruído acima de 90dB são julgadas excelentes.

- Fator de Amortecimento (FA)

Quando um alto-falante é colocado em curto-circuito, seu cone fica “travado”, tornando-se difícil para ele vibrar livremente em sua freqüência natural de ressonância. Para que um alto-falante “obedeça” fielmente a um amplificador, este deve ter uma impedância de saída o mais baixa possível; assim, o alto-falante “enxergará” um curto-circuito e não poderá vibrar à sua própria vontade.

A razão entre a impedância nominal do alto-falante e a impedância de saída do amplificador é chamada Fator de Amortecimento (damping factor). Note que a impedância de saída do amplificador não é a impedância nominal de carga (4 ohms, 8 ohms etc.), e sim valores muito mais baixos, da ordem de 0,04 ohms ou menos.

Para medir o FA, aplica-se uma tensão senoidal, na freqüência desejada, à entrada do

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30Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

amplificador, e mede-se a tensão de saída com a carga conectada (V1) e sem carga (V0), e aplica-se a fórmula abaixo:

Exemplo: Um amplificador, sem carga, fornece 10,00V na saída. Com a carga conectada, essa

tensão cai para 9,92V. Qual o fator de amortecimento?

Resposta:

Note que o FA depende da impedância de carga (quanto mais baixa a impedância de carga, mais baixo o FA). O FA, em geral, varia significativamente com a freqüência, e é comum baixar nas freqüências altas. Ao se medir o FA, deve-se especificar a impedância de carga, e fazer a medição para várias freqüências de interesse.

Os amplificadores de estado sólido costumam ter altos fatores de amortecimento. Valores abaixo de 100 são considerados ruins, e acima de 500 são excelentes.

Os amplificadores valvulados costumam ter fatores de amortecimento bem mais baixos que os transistorizados, sendo comuns valores em torno de 50 ou até menos. Isto faz parte do chamado “som de válvula”, com graves “quentes”. Atenção: um amplificador valvulado não pode ser ligado sem carga. Para medir seu amortecimento, usam-se duas resistências de carga diferentes, R1 e R2, aplicando a fórmula:

Onde V1 é a tensão de saída com carga igual a R1, e V2 é a tensão de saída com carga igual a R2.

Exemplo:

Mediu-se a tensão de saída de um amplificador valvulado. Com carga de 8 ohms, obtiveram-se 10V. Com carga de 16 ohms, obtiveram-se 10,25V. Qual o fator de amortecimento?

Solução:

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31Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

Nota: este método pode também ser usado para amplificadores de estado sólido.

- Ligação em Ponte

A ligação em ponte consiste em usar dois amplificadores iguais, alimentados pelo mesmo sinal com a polaridade invertida. Então, a diferença de tensão entre as saídas das duas seções é o dobro da tensão de cada uma, o que resulta em que, com a mesma tensão de alimentação, se obtém o quádruplo da potência de saída para a mesma impedância de carga. A carga é ligada entre as duas saídas. Por exemplo, com um amplificador de dois canais de 1000 watts por canal em 4 ohms, obtém-se uma potência de 2000 watts em 8 ohms em ponte.

- Classes de Amplificação mais Usadas

Existem várias classes de amplificadores. Estas “classes” não são “qualidades” e sim “tipos” de amplificadores.

• Classe A

Em amplificadores classe A, os dispositivos (transistores ou válvulas) de saída conduzem corrente durante todo o ciclo do sinal. O rendimento é baixo (teoricamente 25%, tipicamente menos ainda), mas a qualidade de reprodução é máxima, pois não existe transição entre dispositivos, sendo assim o sinal absolutamente ininterrupto. Pelo alto consumo e peso, esta classe é usada quase exclusivamente por audiófilos e em amplificadores de referência, ou então em valvulados de baixa a média potência (até 30W) para guitarra.

• Classe B

Na classe B, os dispositivos de saída conduzem corrente durante exatamente meio ciclo de sinal cada um. Um dispositivo é responsável pelo semiciclo positivo, e o outro pelo negativo. Na passagem de um dispositivo para o outro, aparece uma descontinuidade no sinal, chamada distorção de transição (crossover distortion - isto não tem a ver com o crossover sa caixa acústica). Esta distorção afeta fortemente sinais de alta freqüência e baixa amplitude. Por esta razão, não se usam amplificadores classe B “pura”. O rendimento teórico é de 64% aproximadamente.

• Classe AB

Para sanar o problema da distorção de transição, na classe AB cada dispositivo de saída conduz corrente durante um pouco mais do que meio ciclo, de modo que quando um dispositivo assume o sinal, o outro ainda está ativo e portanto não existe a descontinuidade citada na classe B. A qualidade sonora se aproxima da classe A, mas o rendimento energético é bem maior, chegando na prática a 60%.

• Classe C

Nesta classe, é usado apenas um dispositivo de saída, o qual opera apenas durante meio ciclo; o restante do sinal é completado pela ressonância de um circuito sintonizado.

Esta classe não é usada, evidentemente, em amplificadores de áudio. É utilizada em transmissores de rádio, onde apenas uma freqüência é amplificada.

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32Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

• Classe D

Nesta classe, os dispositivos de saída não operam diretamente amplificando o sinal de áudio. O sinal de entrada é aplicado a um conversor PWM (modulador de largura de pulso), que produz uma onda retangular de alta freqüência (muito acima de 20kHz), perfeitamente quadrada quando não há sinal de áudio na entrada. Quando existe sinal, a parte positiva da onda retangular se torna tão mais larga quanto mais alta é a tensão do sinal de áudio, estreitando-se a parte negativa de modo que a freqüência da portadora (a onda retangular) se mantém constante, mas o valor médio da tensão se torna tão mais positivo quanto o sinal de entrada. No semiciclo negativo, naturalmente a parte negativa da portadora é que se alarga, tornando negativo seu valor médio.

Na saída, fazendo-se a portadora modulada passar por um filtro sintonizado em sua freqüência, ela é removida, restando o sinal de áudio.

Em um projeto bem feito, pode-se obter alta qualidade de áudio com um rendimento energético teórico de 100%. Como isso é possível? Os dispositivos de saída, operando com uma onda retangular de amplitude constante e máxima (de um extremo a outro da tensão da fonte), estão – o tempo todo – um deles com tensão zero e corrente máxima, e o outro com tensão máxima e corrente zero. Sendo a potência igual ao produto da tensão pela corrente, fica claro que a potência dissipada nos dispositivos de saída é sempre zero, portanto toda a energia da fonte de alimentação é transferida para o alto-falante.

Na prática, os dispositivos de saída não chegam (por motivos que não cabe aqui discutir) a trabalhar com ondas perfeitamente retangulares, nem chegam à tensão zero, o que causa um certo desperdício de potência; mas mesmo assim, o rendimento é sempre mais de 90%.

• Classe H

Nos amplificadores classe H, a tensão da fonte de alimentação varia conforme o sinal de entrada, de forma a só fornecer ao estágio de saída a tensão necessária a seu funcionamento. A tensão da fonte pode variar entre dois ou mais valores, acompanhando assim de forma aproximada o sinal de saída. Dessa maneira, a tensão sobre os dispositivos de saída se mantém, em média, muito menor do que em um amplificador classe AB. Reduz-se então a potência dissipada nestes dispositivos, consumindo então muito menos energia para a mesma potência de saída.

O estágio de saída é, na realidade, um classe AB cuja fonte varia “aos pulos” conforme a potência requerida. Em potências baixas, quando a fonte não chega a comutar, o amplificador classe H se comporta exatamente como se fosse um classe AB de baixa potência.

As vantagens do amplificador classe H são evidentes: menor consumo, menor tamanho e menor peso que o classe AB. A desvantagem é a qualidade inferior de áudio, principalmente nas freqüências mais altas, causada pela comutação da fonte, que transparece para a saída em forma de distorção de transição. Quanto maior o número de comutações de tensão de fonte, maior é o rendimento energético e pior é a qualidade sonora.

Os amplificadores classe H são os mais usados, em sistemas de sonorização, para a reprodução de subgraves e graves, onde se requerem as maiores potências e também onde os defeitos da classe H não afetam a qualidade sonora. É preciso deixar claro que os amplificadores classe H não são melhores para os graves – mas são, realmente, mais econômicos e atendem perfeitamente à necessidade.

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• Classe D em Ponte

É uma variante da classe D. Para eliminar o filtro passivo na saída do amplificador, que é volumoso, pesado e ainda reduz o fator de amortecimento, usam-se dois amplificadores classe D ligados em ponte. Com isso, a portadora é cancelada (pois ela existe nas duas seções em classe D com a mesma amplitude e fase), restando o sinal puro de áudio sem a necessidade do inconveniente filtro passivo.

O amplificador classe D em ponte é chamado por alguns fabricantes de amplificador classe K.

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ALTOFALANTE E CAIXAS

34Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

Tópico 7

Introdução

O falante, do tipo que utilizamos hoje, é uma criação centenária. Desde a invenção do telefone no final do século retrasado, do qual era uma das partes mais importantes, passando pelas primeiras versões comerciais para reprodução de música que chegaram ao mercado nos anos 20, até os modelos atuais com a qualidade dos que encontramos como referência nos estúdios de gravação e mixagem, ele não mudou muito a sua cara. Mas, se por um lado as mudanças foram poucas, por outro foram significativas. Desenvolvimentos na tecnologia dos materiais e nas técnicas de construção fazem do falante de hoje uma versão bastante evoluída daquele seu antepassado.

O falante é um dos transdutores nos sistemas de áudio, transformando energia elétrica em energia acústica. Sua eficiência é bastante baixa nessa transdução. Os melhores falantes, nesse aspecto, não possuem nem 10% de eficiência. Ou seja, de cada 100W elétricos entregues a ele, obtemos menos de 10W acústicos.

Seu funcionamento é como o do microfone dinâmico de bobina móvel, às avessas. Aliás, este é o nome e sobrenome do falante que encontramos nas aplicações profissionais: altofalante dinâmico de bobina móvel. Não usamos chamá-lo dessa forma provavelmente por ser, como já dissemos, a única construção utilizada profissionalmente. E sobre essa construção que vamos falar.

O funcionamento do altofalante

A corrente de intensidade variável vinda do amplificador circula pelo fio da bobina do falante e gera, à sua volta, um campo magnético de intensidade também variável. Esse campo interage com o campo fixo do magneto fazendo ora com que a bobina e o magneto se repulsem, quando as orientações dos campos são coincidentes, e ora com que eles se atraiam, quando as orientações são contrárias. O magneto é preso na estrutura do falante, logo a bobina é que se move. Como o cone está colado à bobina ele faz esse movimento junto com ela, mexendo o ar à sua volta e reproduzindo sons. A aranha e a suspensão prendem o cone à carcaça e alinham o seu movimento. Na figura 1 podemos ver o falante em partes.

O falante é, na essência, um sistema massa/mola. Um sistema como esse possui uma freqüência natural de ressonância, que é dependente da massa e da elasticidade das partes envolvidas.

O driver a compressão tem a mesma construção do falante - circuito magnético, forma, bobiba, etc... - e funciona praticamente da mesma maneira. A diferença é que essa construção está encerrada em uma carcaça metálica, onde o cone, ou diafragma, tem atrás dele uma câmara pequena e fechada, e à frente um reduzido acesso ao ambiente externo através do qual flui a energia sonora que reproduz. Esse acesso, de seção circular, se estreita à medida que se aproxima da saída, comprimindo, assim, o som em seu caminho. O som comprimido terá sua velocidade aumentada na saída do driver. Essa construção não é exclusiva dos drivers de média e alta freqüência. Nas caixas cornetadas encontramos os falantes dentro de volumes pequenos e com painéis à sua frente diminuindo subitamente a área por onde passa o som.

Na figura 1 vemos:1 – carcaça 2 – aranha 3 – bobina

4 – placa polar 5 – núcleo 6 – placa da bobina7 – imã 8 – terminal 9 – cordoalha

10 – cone 11 – borda 12 – guarnição

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35Endereços:Centro: R. Pedro I, 4, 202 - Pça. Tiradentes e Barra: Av. Érico Veríssimo, 999, 3º andarTelefones: 21-2493-9628 | 21-2486-0629 | 21-3129-8866

O altofalante trabalha juntamente com o amplificador ao qual é ligado, e com o ar a sua volta, normalmente definido pela caixa acústica. Portanto sofre influência, e também influencia, a ambos. Para se fazer uma análise completa de seu comportamento é necessário que se leve em conta o comportamento dos outros dois. Esse comportamento total é melhor compreendido quando se estuda o análogo elétrico desse que é um sistema composto por variáveis elétricas, mecânicas e acústicas.

O circuito elétrico equivalente do altofalante é mostrado a seguir, onde:Re = resistência da bobina à corrente contínua,Levc = componente indutiva, dependente da freqüência, da reatância da bobina,Revc = componente resistiva, dependente da freqüência, representando as perdas originadas

pelas correntes induzidas na ferragem,Cs = parâmetro mecânico representando a compliância,Md = parâmetro mecânico representando a massa,Res = parâmetro mecânico associado ao amortecimento,Zb = impedância de radiação traseira do altofalante,

Zf = impedância de radiação frontal do altofalante.

Adiante são apresentados diferentes tipos de caixas.

Caixa Selada (Infinite Baffle)

Quando temos o altofalante suspenso no ar, sem caixa, e o fazemos reproduzir uma música qualquer, não somos capazes de ouvir a região de graves dessa música. À medida que trazemos o falante, assim tocando, para próximo de uma superfície, uma parede por exemplo, passamos a

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ouvir aquela região de freqüências mais baixas. Vamos ver porque.Às altas freqüências o cone do altofalante se move rapidamente, e às baixas freqüências se

move lentamente. Movimentos rápidos do cone produzem ondas no ar que se propagam com diretividade muito grande e, ao contrário, seus movimentos lentos produzem ondas que se espalham em todo seu redor. Essa diretividade é tanto maior quanto menor for o comprimento de onda da freqüência sendo reproduzida quando comparado às dimensões do próprio falante.

Quando o falante, solto no ar, vibra em freqüências altas, as compressões e rarefações do ar à sua frente não interagem com as respectivas rarefações e compressões do ar atrás de si, já que essas perturbações se desenrolam por regiões bem limitadas do espaço. No entanto, quando ele vibra em freqüências baixas, devido a dispersão do som ser muito ampla, as compressões do ar à sua frente vão se encontrar com as respectivas rarefações do ar atrás, e as rarefações à frente com as compressões atrás. Esse movimento leva ao consumo, na forma de um curto circuito acústico, de grande parte da energia irradiada, sobrando pouco para se propagar e, portanto, ser ouvido.

Naturalmente, para resolver esse problema, basta evitar que a energia irradiada pela parte frontal do cone não se encontre com a energia irradiada pela sua parte traseira. Isso se consegue prendendo o falante num painel. Ver figura 3.

Fazendo isso notaremos que o grave que conseguimos ouvir está relacionado às dimensões do painel. Quanto maior o painel, mais grave ouvimos. Como já vimos, o próprio falante,

representado pela área do seu cone, passa a funcionar como anteparo para freqüências acima de uma determinada região.

Essa relação é normalmente dada pela equação abaixo:

Onde l é a dimensão do lado do painel em que o falante está fixado, e λ é o comprimento de onda da freqüência mais baixa que esse painel é capaz de dirigir.

Exemplo:Que dimensão deverá ter um painel para reforçar graves a partir de 100Hz?Considerando v = 350m/s, então λ(100Hz) = 3,5m

1/4λ 0,90m

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Logo, o painel deverá ter lado maior ou igual a 0,90m, ou 90cm.Então, se prendermos um falante a uma parede ou, dizendo de outra forma, a um painel de

dimensões infinitas, poderemos ouvir todo o grave que ele é capaz de reproduzir. Daí o nome “infinite baffle” para as caixas totalmente seladas, pois são, nesse aspecto, como painéis de dimensões infinitas.

Caixa Refletora de Graves (Bass Reflex)

Aqui, como na caixa selada, o falante está encerrado em uma caixa irradiando diretamente para o ar à sua frente. O volume de ar dessa caixa regula a excursão do falante, não deixando que ele se mova descontroladamente em baixas freqüências. A diferença fica por conta de um duto, ou pórtico, que serve para estender a resposta de baixas freqüências, se comparada à uma caixa selada de mesma cubagem.

Na realidade essa construção é a de um ressonador de Helmholtz, onde um volume de ar encerrado tem uma comunicação com o exterior, como uma garrafa. Quando sopramos numa garrafa ela ressoa em uma determinada freqüência, que está relacionada ao volume de ar contido no bojo da garrafa, à área do seu gargalo e ao comprimento

desse gargalo. Essa relação é expressa matematicamente pela equação abaixo.Na figura 4 podemos ver uma caixa “Refletora de Graves”

Caixa com corneta

Aqui encontramos o falante encerrado em uma câmara selada, de volume reduzido, e com uma corneta à sua frente. O falante excursiona bem menos que na primeira construção apresentada, devido às grandes impedâncias acústicas que encontra à frente e atrás de si. Porém o faz com muito mais esforço. Com movimentos de menor amplitude é possível maior precisão, maior fidelidade ao sinal original. A corneta guia esse sinal desde sua garganta até sua boca e para o exterior, fazendo com que os pequenos movimentos de ar em sua garganta se tornem grandes movimentos do ar em sua boca, além de controlar sua dispersão. A corneta também é conhecida como “transformador de impedância acústica”. A figura 5 mostra um exemplo de caixa com cornetas nos falantes.

A eficiência de uma caixa cornetada é superior à de um radiador direto em caixa sintonizada.

A freqüência mais baixa que uma corneta é capaz de dirigir e consequentemente dar ganho, chamada de sua freqüência de corte inferior, está relacionada a seu comprimento ea área de sua boca. Da mesma maneira sua freqüência de corte superior está relacionada a área de sua garganta.

As cornetas, contemporâneas dos falantes no uso profissional, conheceram uma grande evolução, nos anos 70, com a construção bi-radial. A construção que era utilizada anteriormente era a radial, uma corneta cuja parede lateral progredia na forma de uma curva descrita matematicamente

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por uma equação exponencial. Uma característica marcante das cornetas radiais era o aumento de sua taxa de diretividade com o aumento da freqüência. Isso resultava numa cobertura irregular, em termos de freqüência. Quem se situava no seu eixo principal ouvia todo o programa, e quem se situava em um eixo mais lateral não ouvia os agudos desse programa. Apesar de já nesta época existirem os diafragmas de alumínio equipando os drivers e estendendo suas respostas de freqüências, os tweeters ainda não podiam ser dispensados sob pena de não se ter resposta de alta freqüência adequada em todo o ambiente. Surgiu então a patente de uma corneta que, com dois raios de progressão, não alterava sua diretividade com a freqüência. Passou, assim, a ser chamada de “bi-radial”, ou “de diretividade constante”, e melhorou significativamente a uniformidade na resposta de freqüências por toda a área a ser coberta.

As cornetas de diretividade constante não são exclusividade dos sistemas de médias e altas freqüências, sendo também usadas para médias baixas freqüências.

A eficiência de uma caixa cornetada é superior à de um radiador direto em caixa sintonizada.A freqüência mais baixa que uma corneta é capaz de dirigir e consequentemente dar ganho,

chamada de sua freqüência de corte inferior, está relacionada a seu comprimento e

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COMPRESSORES DE LIMITADORES

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Tópico 8

Introdução

Um compressor é um amplificador de ganho variável, em que o nível de tensão em sua saída diminui à medida que o nível de tensão em sua entrada aumenta, acima de um determinado valor estabelecido.

Foi construído a partir da necessidade de se ter controle sobre a extensão dinâmica da música.

A capacidade dinâmica de algumas mídias e equipamentos é muito menor que a extensão dinâmica da maioria dos programas musicais.

Por exemplo, quando aumentamos o nível de um sinal que vai para um gravador de fita, para que as passagens mais fracas deste sinal não se confundam com o “hiss” característico da fita, os níveis mais altos deste sinal provocam a saturação dela. E se abaixamos a música para que isto não ocorra, ouvimos nitidamente o incômodo “hiss”.

Outro exemplo é, se durante uma mixagem aumentamos a voz do cantor, no canal correspondente da console, para ouvirmos as passagens suaves do seu canto, as passagens fortes do mesmo podem vir a distorcer as saídas desta console. E se, então, diminuímos para que isto não aconteça, as passagens suaves podem não ser ouvidas devido aos sons dos instrumentos e/ou ao ruído ambiente.

Estes exemplos, e outros tantos, deixam óbvia a utilidade do compressor. Porém, cuidado para não radicalizar na compressão, ou você poderá alterar de maneira destrutiva a dinâmica da música, que é uma de suas características mais marcantes.

Os compressores podem ser insertados nas consoles em seus canais de entrada, em seus grupos, em seus masters, ou ligados em suas saídas; podem ser ligados nas entradas dos gravadores; podem ser insertados nas bandas dos crossovers; e onde mais se sentir a necessidade de controlar a dinâmica do sinal.

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Os controles mais comuns em um compressor são o “threshold”, o “ratio”, o “attack”, o “release”, e o “output gain”, além dos “meters”. Nos aparelhos duais e quádruplos, encontraremos também a função “link”, juntando dois a dois seus canais.

Esses controles estão mostrados na figura 2.Para as ligações de sinal a um compressor temos o “input”, o “output”, e o “side chain”.

Os controles

Threshold (nível limite)

Estabelece o nível a partir do qual o compressor começará a atuar sobre o sinal. Toda vez que o nível de um sinal que entra no compressor ultrapassar o nível estabelecido como threshold, o sinal sofrerá compressão. Quando seu nível voltar para valores abaixo do threshold o compressor deixará de atuar. Os níveis mostrados neste controle são em dBu.

Se, por exemplo, você tiver um compressor ligado ao canal da voz do cantor, e fixar como threshold o nível de -4dBu, toda vez que o cantor produzir níveis que ultrapassem -4dBu (=0,5V) o compressor atuará, comprimindo sua voz.

Ratio (razão ou taxa de compressão)

Aqui controlamos o quanto é comprimido um sinal cujo nível ultrapassa o estabelecido como threshold. Também podemos dizer que este controle nos permite fixar uma variação na amplitude do sinal na saída do compressor, para uma dada variação na amplitude deste mesmo sinal na entrada do compressor. Por exemplo, uma razão de compressão de 6:1 quer dizer que um acréscimo de 6dB no nível do sinal na entrada do compressor, resultará em um acréscimo de apenas 1dB no nível do sinal na saída do compressor.

No exemplo do cantor, dado anteriormente, se fixarmos a razão de compressão em 4:1 (quatro para um), toda vez que o sinal da voz do cantor ultrapassar –4dBu será comprimido a 1/4. Esta razão é entre os níveis em dB dos sinais. Portanto se, em um dado instante, o nível do sinal na entrada do compressor chegar a 8dB acima do threshold (8 dB acima de 0,5V = 1,26V), na saída teremos apenas 2dB acima do threshold (= 0,63V).

Quando a razão de compressão for fixada em :1 estaremos limitando o nível do sinal àquele estabelecido no threshold. Taxas de compressão a partir de 10:1 já são consideradas como limitação. Portanto o limitador é um caso especial de compressor em que aplicamos uma taxa de compressão muito alta a partir do threshold de interesse.

O limitador é mais usado com a finalidade de proteção. A proteção do sistema de falantes em um PA, por exemplo. Ver figura 3.

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Attack e Release (tempo de ataque e tempo de relaxamento)

O attack regula o tempo que o compressor leva para atuar totalmente, depois que o nível do sinal em sua entrada ultrapassa aquele estabelecido no threshold. É dado em ms (milissegundos). O release regula o tempo que o compressor leva para deixar de atuar totalmente depois que o nível em sua entrada cai para valores abaixo do threshold. É dado em ms, até alguns segundos. Ver figura 4.

Estes ajustes são estabelecidos em função da dinâmica do instrumento, ou programa. Devemos observar o envelope característico do instrumento em que formos efetuar compressão. Para aqueles com ataque e release mais rápidos fazemos ajustes mais rápidos. Para aqueles com maior duração, ajustes mais longos. Para um sinal com ataque muito rápido, ajustes de tempo de ataque muito longos no compressor podem fazer com que muita energia deste sinal passe antes dele ser comprimido. Para um sinal com ataque muito lento, ajustes de tempo de ataque muito curtos podem fazer com que seu som sofra pumping (“bombeamento”).

O maior ou menor attack de um instrumento está relacionado a maior ou menor quantidade de energia de alta freqüência que ele produz nos momentos iniciais. Alguns equipamentos têm os ajustes de attack e de release automáticos e dependentes do programa.

Eles observam o envelope do programa e reagem segundo suas características.

Output (nível de saída)

Controla o ganho de saída do compressor.

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Sempre que um sinal for comprimido ele sofrerá redução em seu nível. Esta redução

será tanto maior quanto mais comprimido for o sinal, ou seja, quanto mais baixos os níveis de threshold e/ou mais altas as taxas de compressão aplicados.

O controle de ganho serve para recuperarmos o nível médio do sinal que tínhamos antes da compressão. Os níveis mais altos, que foram reduzidos pela compressão, são recuperados. E os níveis mais baixos, que não sofreram compressão, são aumentados.

Meters (medidores)

Além dos controles, temos os medidores de nível do sinal, que podem ser do tipo VU (Volume Units) ou PPM (Peak Program Meter).

O indicador do tipo VU mostra variações de nível do sinal de maneira mais parecida com a que nós escutamos. Nós tendemos a ignorar os picos contidos nos sinais e ouvir mais o que se parece com a média eficaz do mesmo.

O medidor VU, dado a inércia de seu mecanismo, não consegue medir estes picos tampouco. Picos que podem saturar os equipamentos e não são mostrados pelo VU são indicados por leds colocados junto àqueles, que chamamos de leds de “peak”.

A velocidade destes leds e a fidelidade do VU são uma ótima combinação para nossa leitura.

O indicador do tipo PPM nos dá a precisão que precisamos para identificar os níveis instantaneamente, evitando assim possíveis distorções.

Podemos mudar a posição do medidor entre a entrada e a saída do compressor, para

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que ele nos mostre o nível do sinal respectivamente antes e depois de ser comprimido. É aí que fazemos as leituras visando a recuperação de níveis.

Existe ainda um segundo indicador que nos permite visualizar a quantidade de redução de ganho que estamos impondo ao sinal, em dB. Os dois medidores trabalham juntos e, à medida que o primeiro nos mostra a variação no nível do sinal, o segundo nos mostra a redução que é sofrida por ele.

Master/Slave ou Stereo Link (Mestre/Escravo ou Ligação em Estéreo)

Quando colocamos compressores em programas estéreo, um no L e outro no R, é muito importante que os dois atuem simultaneamente e da mesma maneira. Se um dos compressores atuar de forma diferente do outro, teremos níveis diferentes nos lados do estéreo, fazendo mudar o centro acústico entre os canais L e R.

A chave “master/slave” em aparelhos duplos, uma vez acionada, faz com que os dois compressores atendam aos controles de apenas um deles, garantindo assim a mesma compressão em ambos os lados do estéreo, e a conseqüente manutenção do dito centro.

Também “linkamos” compressores em canais L/R de teclados, em dois grupos de sopros, nos microfones da caixa e da esteira, etc.

Outros controles que também podem ser encontrados nos compressores são:

Input (nível de entrada)Permite ajustar o nível do sinal na entrada do compressor.

Peak Hold (limitador de picos)Em um compressor o circuito que mede o nível do sinal na entrada, para ser comparado

ao estabelecido como threshold, mede, na maioria das vezes, o valor RMS deste sinal, o que leva um determinado tempo para ser feito. Em programas com transientes acentuados (notas com duração muito curta), como os gerados por instrumentos de percussão,

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podemos ter alguns ciclos do sinal já na saída do compressor até que a medida de seu nível seja feita na entrada, e o compressor venha então a atuar. Nestes casos é usado um detector baseado no valor de pico elétrico, o que permite o controle eficiente da dinâmica do sinal.

Hard knee/Soft knee (transição súbita/transição suave)Se usarmos taxas de compressão elevadas em um sinal com transientes menos

acentuados, como voz por exemplo, podemos ouvir nele a mudança de não comprimido para comprimido. Ou seja, podemos ouvir o compressor atuando.

Para lidar com este problema fazemos uso da função chamada “soft knee” que, uma vez acionada, produz uma suavização na compressão nesta região de transição do sinal de não comprimido para comprimido, tornando esta passagem menos brusca e mais natural. Na realidade é feita uma compressão desde um threshold mais baixo do que o estabelecido, com uma taxa de compressão também mais baixa do que a estabelecida, tornando, assim, o começo da compressão menos notado.

A figura 5 ilustra esta situação.

Noise Gate (porta para ruído)Alguns compressores/limitadores incorporam a função “gate”, que será explicada mais

adiante quando falarmos especificamente dela.

By Pass (contorno)Essa chave permite que você coloque ou retire o compressor do caminho do sinal,

comparando, assim, os níveis do sinal comprimido e não comprimido.

As ligações

Input (entrada)É a entrada do sinal no compressor. Aqui é ligado o sinal que se quer comprimir.

Output (saída)É a saída do sinal do compressor. Aqui se coleta o sinal já comprimido para ser ligado de

volta à console.

Side Chain (entrada alternativa)Normalmente o detector do compressor vai medir, e comparar ao threshold estabelecido,

o nível do sinal de áudio que está ligado ao seu input.

Se, no entanto for ligado um outro sinal na entrada “side chain”, o nível que fará o compressor atuar será o deste sinal, ligado aí. Quando o nível do sinal ligado a esta entrada ultrapassar o nível estabelecido como threshold, o compressor atuará sobre o sinal ligado ao “input”.

Muda apenas o sinal que faz o compressor atuar. Mas o sinal que sofre a compressão é sempre aquele ligado ao input.

É usado sempre que se quiser controlar a dinâmica de um sinal a partir do nível de um outro.

Por exemplo, se você quer abaixar o volume da música ambiente toda vez que o locutor

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NOISE GATES

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Tópico 9

Introdução

Lembrando do compressor, ele diminuirá o nível de um sinal, numa proporção determinada, toda vez que este nível for mais alto que um outro estabelecido.

Agora vamos pensar em um compressor funcionando as avessas. Toda vez que o sinal tiver seu nível abaixo de um estabelecido (threshold), ele será diminuído numa proporção determinada. O sinal estará sendo expandido.

Fig. 1 – O sinal passa inalterado enquanto seu nível é maior do que o threshold, abaixo deste sofre expansão na razão estabelecida.

O expansor surgiu como o parceiro do compressor no tratamento da dinâmica do sinal. O sinal tinha sua dinâmica reduzida, através de um compressor, para que“coubesse” na fita magnética durante sua gravação. E era expandido na reprodução, visando a recuperação de sua dinâmica original. Esta recuperação não só era conseguida com sucesso, como também era reduzido ainda mais o ruído da fita (devido à expansão) fazendo com que a relação sinal/ruído do programa fosse em muito melhorada. Ver figura 2.

O noise gate é um expander com controle sobre o valor do threshold.

Noise gate, na tradução literal, é uma porta que se fecha impedindo a passagem de sinais indesejáveis, e que se abre para a passagem daqueles de nosso interesse. É extensamente utilizado para controlar os vazamentos de um instrumento em microfones que não o dele, e também para se ver livre de ruídos de fundo.

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Fig. 2 – Expansão de um sinal visando a recuperação de sua dinâmica original.

Por exemplo, em uma bateria os dois tons são captados cada um com seu microfone. O que se deseja é ter o som do tom 1 captado pelo seu microfone, o mic 1, e o som do tom 2 captado pelo seu microfone, o mic 2. Mas, é claro, o mic1 também capta o som do tom 2, e o mic 2 também capta o som do tom 1. Não que seja impossível timbrar os dois tons levando em conta esses vazamentos, mas é mais trabalhoso e o resultado quase nunca o melhor. Aí entram os noise gates, um em cada canal dos tons, para evitar os vazamentos.

Outro exemplo, tão clássico quanto o primeiro, é a utilização do noise gate insertado no canal da guitarra, para nos livrar do ruído do amp, audível quando o guitarrista não está tocando. Os noise gates se encontram normalmente ligados às consoles no insert de seus canais de entrada ou de seus grupos.

Os controles mais comuns em um noise gate são o “threshold”, o “range”, o “attack”, o “release”, e os “filters”, além dos “meters”. Nos aparelhos duais e quádruplos, encontraremos também a função “link”, ou “stereo dual”, entre cada dois de seus canais. Para as ligações de sinal temos o “input”, o “output”, e o “side chain”. Esses controles e ligações estão mostrados na figura 3.

Fig. 3 – Controles característicos em um noise gate.

Os controles

Threshold (nível limite)

Sinais com níveis até este valor preestabelecido não abrirão o gate, portanto, não passarão adiante no circuito. Apenas sinais com níveis superiores a este passarão através do gate e serão processados adiante no circuito. Esta escala de níveis é normalmente dada em dBu.

Por exemplo, se você estabelece como –5dBu o threshold em uma aplicação qualquer, apenas sinais com níveis superiores a 0,44V (5dB abaixo de 0,775V) farão o gate se abrir.

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Entre os tons da bateria, como falávamos anteriormente, o que fazemos é começar por passar o tom 1 ajustando, no seu canal, ganho, tonalidade, etc..., com seu gate by-passado, ou seja threshold muito baixo, razão de compressão 1:1, tempos de attack e de release muito longos, filtros bem abertos e range muito baixo. Aí então pedimos ao baterista para tocar o tom 2 e, sem abrir seu canal, ouvimos seu vazamento pelo canal do tom 1. Então aumentamos o threshold do tom 1 lentamente até que não ouçamos mais o vazamento do tom 2 por seu microfone.

Na nossa bateria se ajustarmos o threshold com valores muito altos, ele desligará o som dos tambores logo depois que eles forem tocados, fazendo com que o som da bateria seja bem “justo” e “seco”, não soando muito.

No caso da guitarra, suponha que encontremos a situação em que o nível de ruído em seu ampli-ficador é muito alto. Se estamos captando seu som com um microfone em frente ao falante de seu amplificador, o que fazemos na maioria das vezes, todo o ruído aparece no PA, ou na gravação. Quando o guitarrista toca, o nível do sinal que ele produz é tão mais alto que o do ruído do amplificador que nem notamos este último. Mas quando ele para de tocar, em intervalos entre músicas, o ruído é claro e desagradável.

Insertamos um noise gate no canal da console onde está ligada a guitarra, e ajustamos o threshold para logo acima do nível de ruído. Assim quando o guitarrista não toca, o gate estará fechado e não deixará passar adiante o ruído. Ouviremos apenas o ruído direto do amplificador da guitarra distante, lá no palco. E quando ele toca o sinal ultrapassa o threshold, passa pelo gate, e é processado normalmente na console.

Range (extensão)

Dizemos que o sinal não passa adiante quando o gate está fechado.

Na realidade o sinal sempre vai passar. E vai passar atenuado no montante estabelecido na função range.

O range é dado em dB. E se você fixa o range em 70dB, quer dizer que enquanto o sinal não atingir o nível de threshold, ele estará passando atenuado em 70dB. Ou, quando um sinal passando pelo gate tem seu nível reduzido para abaixo do threshold, ele continuará passando porém agora atenuado em 70dB. No caso dos tambores, dizer que o gate do tom 1 não abre quando o tom 2 é tocado, significa dizer que o som do tom 2 ao ser tocado passa pelo gate do tom 1 atenuado em 70dB.

Attack e Release (tempo de ataque e tempo de relaxamento)

O controle Attack ajusta o tempo que o gate leva para abrir completamente uma vez que o threshold tenha sido ultrapassado.

E o controle Release ajusta o tempo que o gate leva para fechar completamente (atenuar o tanto que for fixado no range) depois que o nível do sinal tiver caído para valores abaixo do threshold. Em alguns gates também pode ser encontrada a função “hold”, que vai controlar o tempo que o gate ficará aberto independente do nível do sinal através dele. Neste caso o release só começará a contar depois de decorrido o tempo estabelecido no hold. Ele é usado em situações em que temos notas muito curtas e repetidas, aumentamos então o “hold” para que o gate não fique ligando e desligando o som.

São todos controles de tempo e suas escalas são em frações de segundo.

Estes ajustes devem respeitar o envelope da nota para que não haja uma mudança significativa em sua sonoridade.

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Para um sinal com ataque muito rápido, ajustes de tempos de ataque muito longos no gate podem fazer com que se perca muito da parte inicial deste sinal, até que ele seja liberado e então ouvido. Para um sinal com ataque muito lento, ajustes de tempos de ataque muito curtos podem nos fazer ouvir como um “clique” na liberação deste sinal.

Ao contrário, para sinais com longos tempos de decaimento, ajustes de release rápidos vão nos permitir ouvir o sinal sendo desligado antes de seu término. E tempos longos de release podem manter o gate aberto desnecessariamente entre duas notas de decaimento muito curto, permi-tindo vazamentos.

Filters (filtros)

Os filtros agregados aos noise gates são uma ferramenta de muita ajuda no ajuste do threshold.

Apresentados como um par de filtros “hi-pass” e “low-pass”, ou como um filtro com ajuste de freqüência central e largura de banda, tem por finalidade selecionar uma banda de freqüências que influirá na abertura do gate.

Agora o sinal para fazer o gate abrir, deverá ter energia na faixa de freqüências limitada pelos filtros com intensidade acima do fixado no threshold.

Na nossa bateria, colocamos gate no microfone da caixa querendo nos livrar do sinal do contra tempo que vaza por ele. O ajuste do threshold no gate é muito crítico, já que os dois instrumentos produzem, ambos, níveis muito parecidos. Quando aumentamos o valor do threshold para que não deixe passar os sons do contra tempo, ele também não deixa passar os sons mais suaves da caixa. Quando abaixamos seu valor para deixar passar esses sons suaves da caixa, ele também deixa passar os sons do contra tempo. Ajustamos então os filtros numa região de freqüências mais baixas, de maneira a fazer com que o gate se abra apenas com níveis, acima do threshold, destas freqüências, coisa que, certamente, o contra tempo não conseguirá fazer. Pressionando a chave key listen, sempre próxima aos filtros, podemos ouvir o sinal filtrado da maneira como ajustamos, o que nos ajuda muito neste ajuste.

É importante notar que o sinal é filtrado apenas para disparar o gate e, assim filtrado, pode ser ouvido através da função “key listen”. Porém, uma vez o gate aberto, o sinal passará com todo seu conteúdo de freqüências, não tendo absolutamente nenhum tipo de restrição.

Meters (medidores)

Normalmente são simples leds coloridos, vermelho, amarelo e verde, que indicam respectivamente o gate fechado, o gate em hold, e o gate em release. O tempo em que os leds amarelo e verde ficam acesos representam os tempos de hold e release, respectivamente. Também podemos encontrar medidores com leds do tipo VU/PPM que mostram o nível do sinal antes de atingir o nível de threshold em uma cor, verde por exemplo (não abrindo ainda o gate, portanto), e depois de atingir este nível e ultrapassá-lo em outra cor, vermelho por exemplo (abrindo então o gate). As duas maneiras são muito eficientes como indicação.

Link (interligação)

Como nos compressores, esta função serve para fazer com que dois gates atuem simultaneamente e segundo os controles de um deles.

Usamos quando, por exemplo, temos um gate no canal da caixa e outro no canal da esteira. Freqüentemente captamos o som da caixa não com apenas um microfone apontado para sua pele, mas também com outro apontado para sua esteira. Se quisermos ter uma coerência na sonoridade da pele e da esteira, quanto ao ataque e ao relaxamento dos sons, deveremos ter os gates destes dois canais lincados.

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As ligações

Input (entrada)

É a entrada do sinal no noise gate. Aqui é ligado o sinal sobre o qual se quer fazer o gate atuar.

Output (saída)

É a saída do sinal do noise gate. Aqui estará presente o sinal que tiver passado pelo gate, e que será ligado de volta à console.

Side Chain (entrada alternativa)

Normalmente o detetor do noise gate vai medir, e comparar ao threshold estabelecido, o nível do sinal de áudio que está ligado ao seu input.

Se, no entanto for ligado um outro sinal na entrada “side chain”, o nível que fará o noise gate atuar será o deste sinal, ligado aí. Quando o nível do sinal ligado a esta entrada ultrapassar o nível estabelecido como threshold, o gate se abrirá e deixará passar o sinal ligado ao “input”.

Muda apenas o sinal que faz o gate atuar. Mas o sinal que sofre a atuação do gate é sempre aquele ligado ao input.

É usado sempre que se quiser controlar a presença de um sinal a partir de um outro. Por exemplo, para se ter o som de um bumbo mais grave do que realmente é, tira-se uma amostra do seu sinal, a partir do “direct out” do seu canal, por exemplo, e leva-se esta amostra até o “side chain” de um noise gate que está insertado em um canal em que se liga um gerador de freqüências ajustado em cerca de 50Hz. Feitos os ajustes de threshold, attack, release e range no noise gate, toda vez que o bumbo for tocado teremos o sinal de 50Hz presente.

A função key source nos permite selecionar o sinal que vai comandar o gate. Se vai ser o próprio sinal de áudio ligado à sua entrada, IN, posicionamos esta chave em INT (de internal). Se vai ser um sinal externo ligado ao side chain posicionamos esta chave em EXT (de external).

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MULTI-EFEITOS

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Tópico 10

Introdução

Efeitos são largamente utilizados para tornar as mixagens mais empolgantes.Alguns nos remetem a situações de nosso dia a dia. Outros são pura criação, que, de uma ou

outra forma, foram incorporadas ao gosto popular, e passaram a fazer parte do conjunto de efeitos encontrados nos equipamentos que utilizamos.

Os efeitos mais comuns

- Reverb

O que chamamos de reverberação é o que ouvimos como resultado das inúmeras reflexões da energia sonora nas superfícies de uma sala.

Inicialmente essas reflexões são em número menor e pouco afastadas umas das outras. A estas chamamos “early reflections” ou “primeiras reflexões”. São fruto dos primeiros rebatimentos do som nas superfícies do ambiente.

A medida que o som rebate e rebate, as reflexões aumentam mais e mais em quantidade, diminuindo o tempo entre elas até não mais conseguirmos percebê-lo. Aí temos a reverberação propriamente dita.

Quanto maior a sala maior a quantidade de primeiras reflexões e maior o tempo entre elas. Quanto mais duras as superfícies da sala maior seu tempo de reverberação.

Portanto, falando ou tocando em uma sala qualquer, teremos sempre o som direto, as primei-ras reflexões, e o som reverberante. O quanto teremos de cada um depende das características acústicas da sala. As características da reverberação de salas que são mais comumente encontradas como parâ-metros em multiefeitos são:

• Initial delay (retardo inicial)

É o intervalo de tempo entre o som direto e o início das primeiras reflexões. Em um ambiente reverberante, se estivermos próximo ao nosso interlocutor ouviremos o som direto da sua voz e bem depois as primeiras reflexões de sua voz na sala com volume mais baixo, ou seja, teremos um initial delay longo.

• Reverb delay (retardo do reverbe)

É o intervalo de tempo entre o começo das primeiras reflexões e o começo do som reverberante. Um reverb delay longo também caracteriza uma sala de grandes dimensões.

• Reverb time (tempo de reverberação)

É o tempo de reverberação da sala. Por definição, é o tempo em que um sinal, contendo todas as freqüências, tem seu nível diminuído em 60dB, após ter interrompida sua geração. Como sabemos, depende do volume da sala, da soma das áreas de suas superfícies, e da absorção dos materiais que compõe essas superfícies.

• Early reflections/Reverb (primeiras reflexões/reverb)

É a dosagem entre as primeiras reflexões e a reverberação, em um ambiente reverberante. Quanto maior a sala, em maior número e mais espaçadas serão as primeiras reflexões. Quanto

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mais duras as superfícies da sala, maior será a reverberação.

• Diffusion (difusão)

Difusão na reverberação significa falta de padrão no tempo entre as inú-meras reflexões. A difusão varia em função da forma da sala e do que se encontra nela. Quanto mais irregular a sala, na sua forma, e quanto mais objetos houver dentro dela, mais difusa será sua reverberação.

• Density (densidade)

A densidade diz respeito a quantidade de reflexões em uma sala. Podemos ter qualquer combinação de difusão e densidade. Uma sala com muitas reflexões, provenientes de várias superficies diferentes, possui um reverb denso e difuso.

• HPF e LPF (filtros passa altas e passa baixas)

Permite a equalização do reverb, o que não é uma coisa natural.

• Damping/Low-High (amortecimento)

Aqui sim, podemos simular a sonoridade natural da reverberação de uma sala, identificando qual região de freqüências reverbera mais nela.

- Eco e Delay

Se em um ambiente o tempo entre o som direto e o refletido for superior a 100ms, ou seja, se houver um delay superior a 100ms, seremos capazes de ouvir os dois sinais distintamente, soando o segundo como uma repetição do primeiro. A esta repetição chamamos de eco.

O eco, na natureza, ocorre quando a superfície refletora está longe o suficiente para que o som, somando ida e volta, leve mais de 80ms. Dada a velocidade do som em torno de 344m/s, 80ms correspondem a 27,5m. Logo, para haver eco é preciso que o refletor esteja pelo menos à metade dessa distância, que são 13,75m.

Ao ar livre não se consegue desenvolver um campo reverberante, já que a atenuação no ar “mata” o som antes que muitas reflexões aconteçam, então um ou mais ecos são escutados. Os parâmetros mais comuns encontrados em programas de eco e de delay são:

• Initial delay (retardo inicial)

Estabelece o tempo entre o som direto e a primeira repetição (o eco). Nos diz o quão distante da fonte está a superfície refletora.

• Feedback delay (retardo até a realimentação)

Estabelece o tempo entre a primeira reflexão (o eco) e a próxima. Quer simular a existência de outra superfície, separada da fonte de uma distância diferente da primeira superfície.

• Feedback gain (ganho da realimentação)

Estabelece a quantidade de sinal já processado que é levada de volta à entrada do processador. Quanto maior o ganho maior será o número de repetições produzidas.

• HPF e LPF

Atuando geralmente na realimentação. Retrata mais fielmente o que acontece na natureza, normalmente um decaimento mais rápido das altas frequências.

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- Flanging

Sabemos que a origem do efeito “flanging”, vem da mixagem dos sinais elétricos provenientes de dois gravadores de rolo reproduzindo o mesmo programa gravado. Durante esta mixagem, as bordas (flanges) dos carretéis dos gravadores eram pressionadas alternadamente, fazendo a velocidade de um e de outro, alternadamente, ser variada. A soma dos dois sinais produz uma resultante com uma quantidade de erros de fase. Circuitos eletrônicos vieram substituir esse processo manual.

Se temos um sinal complexo (a música reproduzida por um gravador), fazemos nele um delay (freando o carretel deste gravador), e o somamos ao mesmo sinal sem delay (a música sen-do reproduzida pelo outro gravador), o resultado é este mesmo sinal com atenuação na freqüência cujo período é duas vezes o tempo de delay, e em seus harmônicos ímpares. A intensidade da atenuação depende dos níveis do sinal direto e do sinal com delay. Quando estes níveis forem iguais produzirão um máximo no efeito proveniente do cancelamento daquelas freqüências.

Se variamos continuamente este tempo de delay, as freqüências que são atenuadas, ou cance-ladas, mudam constantemente, nos levando a ouvir o efeito que conhecemos como flange. Os parâmetros mais comuns encontrados no flanging são:

• Delay (retardo)

Estabelece o tempo de delay entre o som direto e o início do flange.

• Depth (profundidade)

Estabelece a intensidade da variação no tempo de delay.

• Modulation frequency (frequência da modulação)

Estabelece a velocidade da variação do tempo de delay.

• Feedback gain (ganho da realimentação)

Estabelece a quantidade de sinal já processado que é levada de volta à entrada do processador. Quanto maior, mais acentuado o efeito.

• HPF e LPF

O mesmo que no reverb.

- Phasing

O phasing é um efeito que soa parecido com o flanging. É conseguido com um filtro denominado passa-tudo (all pass), que é aquele que altera a fase do sinal sem modificar sua amplitude. Através de um filtro como este, passamos o sinal no qual queremos produzir o efeito. Se agora somamos o sinal assim alterado em fase com o sinal original sem alteração, teremos atenuações e até cancelamentos em certas freqüências. Seus parâmetros são os mesmos do flanger.

- Chorus

O chorus é como o flanger, porém usando retardos muito maiores e com variação também da amplitude do sinal com delay, ou com fase alterada. Não usa feedback. Portanto, seu controle a mais é:

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• Amplitude modulation depth (extensão da modulação de amplitude)

Estabelece a variação da amplitude do sinal alteradao.

- Pitch

O pitch nos permite alterar a afinação de uma determinada nota, ou acorde. Aplicado a voz de um cantor, por exemplo, vai fazer parecer que ele está cantando em algum outro tom, e não o que está emitindo naturalmente. Se misturarmos ao som natural algumas transposições de tom, poderemos ter um acorde. Seus parâmetros são:

• Pitch shift (mudança de afinação)

Produz grandes alterações na frequência da nota original.

• Fine tuning (ajuste fino)

Altera a nota original em menores intervalos.

• Delay (retardo)

Estabelece o tempo entre a nota natural e a nota alterada.

• Feedback gain (ganho da realimentação)

Estabelece a quantidade de sinal já processado que é levada de volta à entrada do processador. Nesse caso, quanto maior a realimentação, maior o número de notas alteradas que é produzido. E cada uma destas notas acontece com o delay e com o pitch estabelecidos, em relação a nota anterior.

• Level (nível)

Estabelece o nível da nota alterada.

- Aural Exciter

É produzido a partir da distorção por clipping de um sinal. Percebeu-se que este tipo de distorção, em doses adequadas, nos soa até agradável.

A distorção de um sinal por clipping gera harmônicos deste sinal que, somados a ele, o tornam um sinal com maior conteúdo de altas freqüências. Dependendo da quantidade destes harmônicos e de suas intensidades, o resultado pode ser um novo sinal mais brilhante e com mais “esses”.

Muito utilizado em voz, com resultados surpreendentes. Cuidado se usar no programa, pois uma quantidade boa para a voz certamente será exagerada para o contra tempo. Seus parâmetros são:

• HPF (filtro passa altas)

Determina a freqüência, dentre aquelas que constituem o sinal, a partir da qual ele so frerá distorção. Quanto mais baixa esta freqüência, maior a quantidade de harmônicos gerada.

• Enhance (acentuar)

Estabelece o grau de distorção que será imposta ao sinal.

• Balance (balanço)

Estabelece o balanço entre o sinal original na entrada, e o sinal com efeito.