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Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
P r o d u ç ã o<br />
Á u d i o<br />
― R e c r i a ç õ e s S o n o r a s p a r a r e g i s t o ‖<br />
R i c a r d o J o r g e C a l d a s<br />
w w w . p r o d u c a o a u d i o . n e t<br />
Produção Áudio - <strong>Ricardo</strong> Jorge <strong>Caldas</strong> - www.producaoaudio.net 1/387
Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
<strong>Ricardo</strong> <strong>jorge</strong> <strong>Caldas</strong> - Autor<br />
Informação<br />
pessoal<br />
Nome <strong>Caldas</strong> <strong>Ricardo</strong> Jorge Antunes<br />
Contacto incaldas@hotmail.com<br />
Data de<br />
nascimento<br />
Área de<br />
trabalho<br />
Educação e<br />
treinamento<br />
17/05/1982<br />
Sexo Masculino<br />
Produtor Áudio e Produtor Musical dos Estúdios<br />
Symbiosys<br />
Titulo da qualificação Mestre em Produção Áudio e Áudio Digital<br />
Principais assuntos /<br />
capacidades adquiridas<br />
Nome e tipo de<br />
organização<br />
I: Audio Digital – Novos formatos, tecnologias e plataformas<br />
II: Processamento de sinal áudio e som 3D<br />
III: Produção musical – Produção áudio em publicidade, televisão e<br />
cinemas.<br />
IV: Produção musical<br />
Universidad Ramon Llull – La Salle Barcelona<br />
Titulo da qualificação Pós-graduação em Ciências da Comunicação - Audiovisual e<br />
Multimédia<br />
Principais assuntos /<br />
capacidades adquiridas<br />
Nome e tipo de<br />
organização<br />
Projecto<br />
Pragmática<br />
Multimédia<br />
Seminário<br />
Teoria Audiovisual<br />
Universidade do Minho<br />
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Titulo da qualificação Bacharelato em Produção e Tecnologias da Música<br />
Principais assuntos /<br />
capacidades adquiridas<br />
Nome e tipo de<br />
organização<br />
Produção Musical<br />
Produção Áudio<br />
Acústica e Organologia<br />
Análise e Reportório<br />
Rítmica e Notação<br />
Electrónica analógica e Digital<br />
Informática Musical<br />
ESMAE – Escola Superior de Música e das Artes do Espectáculo<br />
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Nota de boas vindas<br />
Este livro tem como objectivo oferecer ao público em geral e a todos os interessados, uma<br />
abordagem teórica ao mundo da produção áudio em geral e ao mundo das recriações sonoras<br />
para registo em particular. Por isso decidi publicar online este manual que, durante os meus<br />
anos de ensino superior especializado, fui desenvolvendo. A princípio a ideia era de apenas<br />
reunir a informação que me ia chegando de forma sistematizada mas depois, com o decorrer<br />
do tempo, fui-me apercebendo que esse simples manual se estava a transformar numa<br />
ferramenta teórica que poderia ser extremamente útil para todos aqueles que querem dedicar<br />
seu tempo a esta área. No final do meu percurso académico procurei apoios para o<br />
lançamento deste manual num formato comercializável mas, apesar da mais valia que ele<br />
possa representar para a literatura portuguesa da área, não obtive sucesso. Assim, após 3<br />
anos de espera decidi coloca-lo online para todos os que quiserem dele usufruir pois, acima<br />
de tudo, a obra humana é sempre o reflexo de um legado de conhecimento de que, todos nós,<br />
nos podemos honrar de ter, de certa forma, contribuido. No entanto, deixo a possibilidade de<br />
uma contribuição monetária por vossa parte através de transferência bancária, não como<br />
recompensa do esforço e dedicação, pois a obra em si é a mais perfeitas das recompensas,<br />
mas como um um apoio que se traduzirá, em última análise, numa maior capacidade de<br />
emprego do meu tempo nesta tão bela área do conhecimento. Área essa que, infelizmente,<br />
tenho vindo a forçozamente a desligar-me, dado o contexto social e económico em que nós<br />
actualmente vivemos.<br />
Este livro pretende, por um lado,apresentar uma metódica organização de conteúdos,<br />
prezando a facilidade na geração de relações teóricas e na criação de linhas de raciocínio<br />
transversais, apelando à maturação do conhecimento e, por outro, ser tomado como uma<br />
oportunidade de referência terminológica da linguagem na área da produção áudio, em<br />
Português (índice remissivo de cerca de 1500 termos). Não aspiro assim, com esta obra,<br />
transmitir grandes quantidades de novo conhecimento, mas sim de proporcionar uma obra<br />
capaz de unificar o carácter generalista das definições utilizadas na produção áudio,dada a<br />
sua multidisciplinaridade, e criar uma coerente e consistente referência terminológica em<br />
língua portuguesa, dado se tratar de uma área em que as adaptações linguísticas e<br />
estrangeirismos têm vindo a formar a sua nomenclaturae linguagem corrente.<br />
Obrigado pelo vosso interesse e espero que também vocês possam ser porta-vozes desta<br />
iniciativa.<br />
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Prefácio<br />
Embora possamos considerar que, num sentido lato, a evolução da produção áudio<br />
esteve sempre inerente à evolução da própria música, a produção áudio de recriações<br />
sonoras para registo em particular é uma área do conhecimento muito recente, cujo<br />
desenvolvimento está subjacente ao desenvolvimento das próprias tecnologias de registo<br />
áudio. Na verdade, este tipo de produção trata-se de uma área decorrente do grande avanço<br />
na descoberta e controlo da electricidade (em meados do século XVIII) e de seus<br />
subsequentes desenvolvimentos. A produção áudio de recriações sonoras para registo<br />
aparece assim como, por um lado, a adequação de uma mensagem comunicacional aos<br />
limites físicos de suporte da mesma e, por outro, como a manipulação estética dessa<br />
mensagem, que determina muitas vezes a própria alteração do conteúdo da mesma. No limite<br />
dos interesses puramente estéticos, a produção áudio de recriações sonoras para registo<br />
entra no campo daquilo a que se designa de sonoplastia ou escultura sonora, em que os<br />
limites físicos do suporte acabam por influenciar a própria criação artística, existindo uma<br />
natural adequação aos mesmos.<br />
Embora a área da produção áudio esteja dentro daquilo a que poderíamos chamar de zona<br />
instrumental e aplicadora do saber, não nos podemos esquecer que se lhe exige também todo<br />
um exercício de referência e conceitualização adjacente. Este livro, para além de sugerir<br />
procedimentos e abordagens práticas ele é também muito teórico. Ele procura ser uma visão<br />
conceptualista da produção áudio no mundo do conhecimento em geral, bem como criador de<br />
uma referência terminológica, organizacional e categórica dos conceitos e saberes que lhe<br />
estão explicitamente e implicitamente ligados. Este livro pretende assim, por um lado,<br />
apresentar uma metódica organização de conteúdos, prezando a facilidade na geração de<br />
relações teóricas e na criação de linhas de raciocínio transversais apelando à maturação do<br />
conhecimento e, por outro, ser tomado como uma oportunidade de referência terminológica da<br />
linguagem na área da produção áudio, em Português. Não aspiro assim, com esta obra,<br />
transmitir grandes quantidades de novo conhecimento, mas sim de proporcionar uma obra<br />
capaz de unificar o carácter generalista das definições utilizadas na produção áudio, dada a<br />
sua multidisciplinaridade, e criar uma coerente e consistente referência terminológica em<br />
língua portuguesa, dado se tratar de uma área em que as adaptações linguísticas e<br />
estrangeirismos têm vindo a formar a sua nomenclatura e linguagem corrente.<br />
Espero que, à medida que a sensibilidade auditiva comum seja mais apurada e à medida<br />
que a opinião pública em relação à produção áudio se torne mais consistente, seja possível<br />
que se inicie uma revolução nas formas de produção e das formas de escuta das mesmas. É<br />
necessário um processo de valorização da escuta e da importância do áudio, tanto no<br />
contexto da produção áudio ou musical, como no contexto da produção audiovisual. Espero<br />
assim que este livro venha definir e clarear algumas linhas de pensamento e de orientação<br />
teórico-prática, com vista a uma maior responsabilidade e consciência nas avaliações e<br />
decisões, tanto por parte daqueles que produzem o áudio como por aqueles que o escutam e<br />
o avaliam.<br />
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I n t r o d u ç ã o<br />
N e g ó c i o d a m ú s i c a<br />
F O N T E<br />
I N S T R U M E N T O M U S I C A L<br />
I N S T R U M E N T O M U S I C A L S O B U M P O N T O D E V I S T A F Í S I C O<br />
Sistema Excitador<br />
Sistema Ressoador<br />
Sistema Radiante<br />
I N S T R U M E N T O M U S I C A L S O B U M P O N T O D E V I S T A T Í M B R I C O<br />
Transientes<br />
Gama dinâmica<br />
Efeitos musicais<br />
Regiões formânticas<br />
C L A S S I F I C A Ç Ã O E P R I N C Í P I O D E F U N C I O N A M E N T O<br />
Cordofones<br />
Membranofones<br />
Idiofones<br />
Aerofones<br />
Electrofones<br />
I N S T R U M E N T O S D E O R Q U E S T R A<br />
N Ã O L I N E A R I E D A D E D O S S I S T E M A S<br />
D I S O T R Ç A Õ<br />
E N T O A Ç Ã O<br />
R U Í D O<br />
S O N S P U R O S E C O M P L E X O S E O S I N T E R V A L O S A C Ú S T I C O S<br />
S O M P U R O<br />
S O M C O M P L E X O<br />
I N T E R V A L O S A C Ú S T I C O S<br />
Índice<br />
Produção Áudio - <strong>Ricardo</strong> Jorge <strong>Caldas</strong> - www.producaoaudio.net 6/387
Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
S I N T E T I S E S O N O R A<br />
SINTESE PURA<br />
SÍNTESE POR AMOSTRAS<br />
SÍNTESE POR MODELAÇÃO FÍSICA<br />
R A D I A Ç Ã O S O N O R A<br />
D I R E C C I O N A L I D A D E E D I V E R G Ê N C I A D A R A D I A Ç Ã O<br />
E F I C I Ê N C I A D A R A D I A Ç Ã O<br />
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M E I O<br />
G r a n d e z a s , U n i d a d e s e D e r i v a d a s<br />
V a l o r e s c a r a c t e r í s t i c o s<br />
M E C Â N I C O / A C Ú S T I C O<br />
O S O M<br />
As ondas<br />
Classificação de uma onda<br />
. Natureza<br />
. Forma de propagação<br />
. Divergência de propagação<br />
. Direcção de propagação<br />
. Dispersão de propagação<br />
Descrição e características de uma onda<br />
. Frequência e período<br />
. Comprimento de onda<br />
. Intensidade de onda<br />
. Amplitude de onda<br />
A impedância e as propriedades das ondas sonoras<br />
.Impedância<br />
. Absorção<br />
. Reflexão<br />
. Difusão<br />
. Difracção<br />
. Refracção<br />
Fase das ondas e a sua interferência<br />
. Fontes coerentes e fontes incoerentes<br />
. Sons de combinação ou resultantes<br />
. Filtragem por combinação (comb filter)<br />
. Batimentos<br />
. Ondas estacionárias<br />
Os sons musicais<br />
. Características do som<br />
. Períodos do som<br />
A C Ú S T I C A D E E S P A Ç O S S O N O R A M E N T E L I M I T A D O S<br />
Blocos de construção para desenho de um espaço acústico<br />
. Absorção sonora<br />
. Difusão sonora<br />
Isolamento acústico e redução de ruído<br />
Parâmetros físicos<br />
Características subjectivas<br />
Testes acústicos<br />
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E L E C T R I C O / E L E C T R Ó N I C O<br />
I N F O R M A Ç Ã O N O D O M Í N I O A N A L Ó G I C O<br />
I n t r o d u ç ã o – C o n c e i t o s b á s i c o s<br />
T R A N S F O R M A D O R E S Á U D I O<br />
Definição<br />
Classificação por aplicação<br />
Transformadores Áudio Para Aplicações Específicas<br />
I N F O R M A Ç Ã O N O D O M Í N I O D I G I T A L<br />
E L E C T R Ó N I C A D I G I T A L<br />
Âmbito<br />
Escalas de integração<br />
S i s t e m a s d e n u m e r a ç ã o<br />
Á U D I O D I G I T A L<br />
Amostragem de um sistema ou sinal<br />
Convolução<br />
C o n v e r s ã o A / D<br />
. Condições e procedimentos<br />
. Erro de conversão<br />
. Métodos de conversão<br />
C o n v e r s ã o D / A<br />
. Erro de conversão<br />
C o n v e r s ã o d a f r e q u ê n c i a d e a m o s t r a g e m<br />
E S T A Ç Ã O D E T R A B A L H O D I G I T A L - E A D<br />
. Constituição física de uma EAD<br />
. Parte lógica<br />
. Armazenamento da informação<br />
. Armazenamento temporário da informação (buffers)<br />
. Programas informáticos áudio<br />
. Redes informáticas<br />
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O S E Q U I P A M E N T O S Á U D I O<br />
T R A T A M E N T O D E S I N A L Á U D I O<br />
Transdução de sinal<br />
. Acústico-eléctrica<br />
. Electroacústica<br />
Endereçamento de sinal<br />
Curta distância<br />
Longa distância<br />
. Mesas de mistura<br />
. Matrizes<br />
Armazenamento de sinal<br />
Análise de sinal<br />
. Gravação mecânica<br />
. Gravação magnética – analógica e digital<br />
. Gravação óptica<br />
. Gravação magnético-óptica<br />
Ficheiros de áudio digital<br />
. Métodos de análise de sinal<br />
Análise de sinais periódicos<br />
Análise de sinais aperiódicos<br />
Análise de sinais de dados discretizados<br />
Análise de sinais aleatórios<br />
Análise comparativa entre dois sinais<br />
. Análise semântica áudio<br />
Processamento de sinal<br />
. Amplitude<br />
V á l v u l a s v s T r a n s í s t o r e s<br />
. Frequência<br />
. Tempo<br />
. Amplitude/Frequência<br />
. Frequência/Tempo<br />
. Amplitude/Tempo<br />
. Híbrido<br />
Processamento multicanal<br />
Parâmetros mais importantes na avaliação de um processamento de sinal no domínio digital<br />
Monitorização e/ou controlo de sinal<br />
S I N C R O N I Z A Ç Ã O e C A L I B R A Ç Ã O<br />
Sincronização do tempo discreto – relógio digital<br />
Sincronização do tempo absoluto – código de tempo<br />
Calibração dos valores de tensão entre equipamentos<br />
Calibração de um sistema de equipamentos áudio<br />
Calibração de monitores de escuta<br />
Alinhamento frequêncial do ponto de escuta.<br />
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R E C E P T O R<br />
A C Ú S T I C A F I S I O L Ó G I C A<br />
O O U V I D O<br />
Descrição geral<br />
Ouvido externo<br />
Ouvido médio<br />
Ouvido interno<br />
A U D I Ç Ã O S A U D Á V E L<br />
Danos auditivos<br />
Danos não auditivos<br />
P S I C O A C Ú S T I C A<br />
PERCEPÇÃO DOS SONS MUSICAIS E SEUS PARÂMETROS SUBJECTIVOS<br />
Não-linearidades do ouvido<br />
Sensação de altura<br />
Sensação de intensidade<br />
Tempo psicológico – escalas de tempo<br />
Timbre<br />
P e r c e p ç ã o d o s s o n s c o m p l e x o s p e r i ó d i c o s<br />
AUDIÇÃO ESPACIAL<br />
AUDIÇÃO ESPACIAL COM UMA FONTE SONORA – em campo aberto –<br />
AUDIÇÃO ESPACIAL COM MULTIPLAS FONTES SONORAS – segundo o princípio de Huygens-Fresnel –<br />
R E C R I A Ç Ã O S O N O R A<br />
SISTEMAS DE CAPTAÇÃO E REPRODU ÇÃO ÁUDIO<br />
Sistema Monaural e Monofónico<br />
Sistema Binaural e Bifónico em canais discretos<br />
Sistema Quad<br />
Sistema Ambisonics<br />
Sistema Surround<br />
Sistema Stereo<br />
CONVERSÕES E RECRIAÇÕES SONORAS<br />
REPRESENTAÇÕES SONO RAS E SUAS OPÇÕES ESTÉTICAS<br />
AVALIAÇÃO DE REGISTOS SONOROS<br />
MISTURA AUDIO<br />
MASTERIZAÇÃ O ÁUDIO<br />
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B I B L I O G R A F I A<br />
Í N D I C E R E M E S S I V O<br />
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Introdução<br />
– Ondas na transmissão de informação –<br />
O homem, como qualquer animal desenvolvido, recebe a informação do mundo através dos sentidos,<br />
adquirindo assim noção de localização e das distâncias no espaço e no tempo, e das interacções entre os<br />
objectos que existem nesse quadro espaço-temporal.<br />
Todo o processo perceptivo procura ser, e é-lo na maior parte dos casos, multisensorial, simultâneo e<br />
complementativo. Assim, o nosso cérebro procura a relação lógica entre eventos sensoriais, provenientes<br />
dos cinco diferentes sistemas sensoriais, comparando-os com a informação retida na memória, mesmo que<br />
para isso tenha que fabricar essa relação, ou desprezar a informação incoerente, através de adaptação de<br />
eventos cerebrais. Na avaliação da qualidade fonogénica dos eventos sensoriais percepcionados, baseamonos<br />
mais na nossa experiência do que no evento real percepcionado, procurando sempre adapta-lo da<br />
melhor forma às experiências anteriormente vividas reforçadas pela repetibilidade.<br />
Dois sentidos especialmente importantes na observação e conhecimento do mundo exterior são a audição e<br />
a visão. Ambos se caracterizam por envolverem informação à distância. Daí exactamente a razão da sua<br />
importância.<br />
O realismo é, basicamente, a ideia de que o objecto é separado do sujeito e que, portanto, pressupõe que<br />
os nossos sentidos capturam apenas parte da realidade, sendo depois a nossa mente a responsável por<br />
construir representações da verdadeira realidade. O Realismo implica assim o "Representacionismo".<br />
Na realidade audiovisual o som não se limita a acompanhar a imagem, pois este permite-nos receber<br />
informação sob um formato não tão vulnerável a interrupções, devido aos corpos limitadores de progressão<br />
da energia radiada. Por outras palavras, o som, ao tratar-se de radiação de energia segundo frequências<br />
muito menores que as frequências de radiação da energia luminosa, permite que os corpos naturais do meio<br />
mecânico terrestre lhe sejam, em grande parte, transparentes acusticamente, permitindo também uma<br />
captação auditiva ao longo dos 360º em plano médio e horizontal da cabeça. Como a luz se trata da radiação<br />
da energia segundo frequências muito maiores, os corpos naturais do meio em que vivemos são quase,<br />
todos eles, dissipadores absolutos de energia luminosa. Tem de se ter em conta também que, ao contrário<br />
da luz, o som que provem das fontes sonoras, não contribui de forma tão significativa para a percepção dos<br />
restantes corpos limitadores do espaço, mas apenas para criar uma ideia de distância, tamanho e<br />
possivelmente materiais envolvidos. No caso da visão, a maioria da informação visual provem de corpos<br />
iluminados e não de corpos luminosos, embora sejam estes os responsáveis pela radiação da energia<br />
luminosa que será depois re-radiada ou dissipada. Assim, quando estamos perante um cenário visual e<br />
dependendo é claro do carácter da informação desejada, a informação relativa à fonte luminosa é, na maior<br />
parte dos casos, desprezada. O tratamento luminoso (num sentido lato, como ao sentido dado ao<br />
tratamento de sinal áudio neste livro) possibilita assim a total manipulação da realidade percebida dos corpos<br />
ilumináveis, em que o desenhador de luz tem o poder de decidir aquilo que é ou não é visível (que<br />
contextualmente existe ou não) e a forma como é exposto aquilo que decidiu que fosse visível, não sendo<br />
necessário, obrigatoriamente para isso, que seja convertida a energia luminosa numa outra forma de<br />
energia, como acontece com o som, pois devido mais uma vez ás altas-frequências de radiação, ela é<br />
facilmente tratável.<br />
No caso de uma produção audiovisual, o papel do som (musical ou não) pode ser ainda de maior<br />
relevância. Pode dar mais realismo a um evento visual, acrescentar informação (como por exemplo<br />
geográfica, fauna e flora de determinado sítio), pode ter um sentido narrativo, ampliador da imagem, pode<br />
ajudar a acentuar pontuações, momentos de tensão e relaxamento, exclamação e interrogação, pode<br />
funcionar como elemento unificador, pode criar movimento, sensação de peso, resistência, força, pode<br />
funcionar como elemento premonitor, ajudar-nos a mover-nos no tempo virtual, a caracterizar elementos, etc.<br />
Cabe assim ao produtor áudio efectuar o tratamento de sinal necessário para um fim determinado pelo<br />
produtor musical, produtor cinematográfico, ou quem chefia a construção do produto.<br />
Fonocinematografia: ―termo derivado do termo do grego fono + cinematografia, que significa registo simultâneo<br />
dos sons e das imagens‖.<br />
Fonofilme: termo derivado do termo do grego fono + filme, que significa filme sonoro.<br />
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Quando se fala em produção fala-se de criação de algo, de alguma coisa, mas que neste âmbito e de<br />
acordo com a sociedade de consumo, pode ser tido como a construção final de um produto passível de ser<br />
comercializado, sendo possível obter o retorno do investimento aplicado a toda a sua produção.<br />
A produção musical então, e como o nome indica, diz respeito a criação de um produto musical passível de<br />
ser comerciável. Este produto pode tratar-se de um produto com um suporte físico único em geral, onde<br />
reside a informação que depois pode ser reproduzida, ou tratar-se de um evento musical em que os<br />
espectadores pode assistir pessoalmente ou através de um meio de comunicação em directo. Trata-se por<br />
isso de uma área transversal multidisciplinar que, em geral e não referindo as áreas que tratariam do suporte<br />
ou meio de transmissão, pode contar com todo um grupo de profissionais responsáveis pela gestão e estudo<br />
económico e de mercado ligado ao potencial comercial do produto, responsáveis pela parte musical da<br />
composição e interpretação musical, com todo o estudo estético musical envolvido, e responsáveis pela<br />
produção áudio.<br />
A produção áudio pode ou não tratar uma mensagem musical, mas é seu objectivo que a mensagem seja<br />
tratada, em geral, de acordo com o fim a que se destina. No caso de ser uma mensagem puramente<br />
informativa, sem valor estético, o tratamento de sinal passará apenas por questões de clareza de percepção<br />
da informação, ou inteligibilidade da palavra, fidelidade e velocidade de transmissão. Neste caso, entramos<br />
já numa parte da produção áudio que toca em muito daquilo que as telecomunicações abrangem, no que<br />
respeita à comunicação aural e/ou oral, mas afasta-se dela quando entra no campo da subjectividade. A<br />
maioria das produções áudio têm subjacentes apreciações estéticas, cabendo ao produtor a capacidade de<br />
melhor saber como criar o equilíbrio entre o útil e o agradável, ou seja, entre a função e o belo, entre o<br />
objectivo e aquilo que mais pode ser subjectivo.<br />
O homem, ao contrário do que acontece com a sua actividade cerebral e manual, não é bem dotado no<br />
que diz respeito aos seus sentidos. Outros animais, como o cão e o mocho, conseguem ouvir e ver,<br />
respectivamente, sinais que o homem naturalmente não consegue, embora hoje utilizemos os avanços<br />
tecnológicos na ―ampliação‖ de nossos sentidos.<br />
Embora seja bastante discutível, na área de estudo da comunicação, os esquemas comunicacionais<br />
rígidos, dada a interactividade simbólica associada, vamos utilizar um esquema desse tipo, mas apenas<br />
numa perspectiva física fenomenologia, para tornar mais simples a descrição dos fenómenos envolvidos e<br />
dos sistemas associados. Então, podemos dizer que, na transmissão da informação à distância, funciona<br />
sempre um esquema de acontecimentos deste género:<br />
Emissão — Propagação — Recepção<br />
Há uma fonte exterior que emite sinais, havendo depois a propagação dos sinais no espaço-tempo e, por<br />
fim a recepção dos sinais. Qualquer variável física pode representar uma mensagem num sistema de<br />
comunicação, chamado de sinal à forma como essa variável varia no tempo. Num sistema de comunicação<br />
complexo, embora a informação se mantenha, o sinal pode variar de meio de propagação, como acontece<br />
com o ouvido.<br />
Utilizando o sistema auditivo e o sistema visual como receptores, o homem capta as variáveis físicas<br />
associadas a esses sistemas de recepção captando, respectivamente, as variações da pressão sonora e<br />
variação do campo electromagnético que estejam dentro da gama de frequências percepcionável.<br />
Emissão Propagação Recepção<br />
Som Vibrações dum objecto Onda de Som Ouvido (membrana)<br />
Luz Oscilações de cargas<br />
Onda de luz eléctrica<br />
(electromagnética)<br />
Olho (retina)<br />
Para que haja emissão de sons é preciso existir movimento de um objecto que provoque perturbações<br />
num meio material (no caso mais comum, no ar) e que essas perturbações sejam capazes de ser<br />
percepcionadas pelo cérebro. As vibrações dum objecto são transmitidas às partículas de ar vizinhas, estas<br />
passam a deformação à camada seguinte e assim sucessivamente. Criam-se deste modo zonas de altas e<br />
baixas densidades que se vão propagando.<br />
Para que haja emissão de luz tem que haver flutuação no campo electromagnético criado por cargas<br />
eléctricas (electrões). Oscilações de cargas eléctricas, mudanças de nível de energia de electrões nos<br />
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átomos (de frequência definida: espectro de riscas), mudanças de nível de electrões livres num metal (luz<br />
branca emitida pelo filamento de uma lâmpada eléctrica: espectro contínuo) são exemplos de fontes de<br />
radiação electromagnética.<br />
Esta divisão constitui a base de organização dos conteúdos expostos neste livro: Fonte – Meio – Receptor.<br />
Podemos afirmar então que, só existe uma mensagem humanamente perceptível, se existir um emissor<br />
capaz de fazer oscilar o valor de equilíbrio ou momentâneo de uma grandeza física de um determinado meio<br />
de transmissão, de tal forma que esta possa depois ser percepcionada pelo receptor. A este acto ou efeito<br />
oscilativo do valor de equilíbrio ou momentâneo de uma grandeza física denominam-se vibrações /<br />
oscilações. Assim, denominamos movimentos oscilatórios ou vibratórios aos movimentos de vai e vem<br />
em torno de uma posição de equilíbrio, sendo portanto movimentos alternados, isto é, mudam de sentido, ao<br />
contrário de, por exemplo, os movimentos circulares uniformes, que têm apenas um sentido.<br />
O processo de transmissão de informação à distância engloba assim um conjunto de movimentos<br />
oscilatórios e de, respectivamente, osciladores, que não são mais que corpos de características inerentes<br />
ao fenómeno físico da vibração, ou seja com massa e elasticidade, sendo assim capazes de oscilar, sendo a<br />
frequência definida pelo o período de oscilação.<br />
Então, na transmissão à distância de informação sonora temos: a oscilação do campo electromagnético<br />
cerebral, que permite que determinados estímulos nervosos percorram o sistema nervoso e determinem a<br />
execução de um conjunto de movimentos controlados, permitindo ao músico tocar seu instrumento; a<br />
geração de vibrações pelo sistema excitador do instrumento, transformando energia não-vibratória em<br />
energia vibratória; a transmissão de vibrações ao ar circundante pelo sistema radiante do instrumento, que<br />
origina a onda sonora; propagação no meio acústico aéreo, através de oscilações da pressão atmosférica<br />
(pressão causada pelo peso da atmosfera tendo, ao nível da água do mar, uma pressão média de uma<br />
atmosfera, sendo reduzida à medida que aumenta a altitude), ou seja, das oscilações das partículas de<br />
matéria que constitui o ar sistema radiante; a vibração do tímpano devido às variações da pressão<br />
atmosférica; vibração da membrana da janela oval devido ao movimento da cadeia ossicular gerados pelo<br />
tímpano; a vibração dos líquidos do ouvido interno por parte da membrana janela oval; a vibração de cada<br />
ponto da membrana basilar à mesma frequência do estímulo, fazendo mover as células ciliadas sensoriais<br />
nela acopladas; as vibrações eléctricas criadas pela tensão nos cílios origina impulsos nervosos, que são<br />
transmitidos através de fibras nervosas, que permitem assim que a informação chegue de novo ao cérebro<br />
humano.<br />
O processo de transmissão de informação à distância ao, como vimos, englobar um conjunto de<br />
movimentos oscilatórios e de, respectivamente, osciladores, considerados por isso como sistemas<br />
vibratórios, podem ser também visto como uma conjuntura de sistemas físicos e biológicos. Estes sistemas<br />
também podem ser divididos em fonte, meio e receptor.<br />
Não poderíamos também deixar de referir a diferença existente entre o processo de ouvir e o acto de<br />
escutar. Ouvir diz respeito apenas à captação sonora e posterior memorização de curta duração dos<br />
eventos sonoros transduzidos pelo sistema auditivo. Entenda-se a captação sonora neste âmbito, como<br />
uma intercepção de um campo sonoro por um sistema que é capaz de transduzir a energia acústica noutro<br />
tipo de energia e formando um sinal análogo ao sinal interceptado. Escutar, por sua vez, significa que para<br />
além de ouvirmos um sinal, estamos a prestar-lhe atenção, a tê-lo em conta, a observa-lo, gerando assim um<br />
evento auditivo. Isto é feito através de comparações com registos sensoriais anteriores, memorizados, o que<br />
permite percepcionarmos um dado evento sonoro. Escutar implica ouvir, contudo quem ouve não<br />
necessariamente escuta.<br />
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Fonte<br />
Meio<br />
Receptor<br />
Sistema<br />
Sistema nervoso Corpo humano<br />
Sistema motor Corpo humano<br />
Sistema excitador<br />
Corpo Função Áreas de estudo<br />
Coordena a actividade dos músculos,<br />
monitoriza os órgãos, constrói e finaliza<br />
estímulos dos sentidos e inicia acções,<br />
através do envio de estímulos nervoso.<br />
Músculos, ossos, articulações e<br />
tendões trabalham em conjunto na<br />
criação movimentos precisos.<br />
Geração de vibrações, transformando<br />
energia não-vibratória em energia<br />
vibratória.<br />
Sistema ressoador Instrumento<br />
musical<br />
Amplificação e filtragem das vibrações.<br />
Transformação da energia vibratória e<br />
Sistema radiante<br />
acústica, resultante dos sistemas<br />
excitador e ressoador, em energia<br />
vibratória do ar.<br />
Sistema<br />
acústico<br />
Sistemas<br />
eléctricos<br />
(Inf. áudio contínua e<br />
discreta)<br />
Espaço acústico<br />
sonoramente<br />
limitado<br />
Equipamentos<br />
analógicos<br />
Equipamentos<br />
digitais<br />
Sistema auditivo Corpo humano<br />
Sistema nervoso Corpo humano<br />
. Corpo: porção distinta de matéria.<br />
Propagação da onda sonora criada no<br />
sistema radiante do instrumento<br />
musical.<br />
Tratamento de sinal eléctrico análogo à<br />
onda sonora transduzida.<br />
Tratamento de sinal digital, proveniente<br />
do sinal eléctrico discretizado.<br />
Criação do conjunto de funções de<br />
transferência no evento sonoro,<br />
utilizadas pelo cérebro na localização<br />
espacial do evento auditivo.<br />
Responsável pelo conjunto de<br />
transduções da energia acústica e pelo<br />
processo de amostragem frequêncial<br />
mecânico que possibilita a criação de<br />
estímulos nervosos.<br />
Processamento, visualização,<br />
identificação, armazenamento e<br />
transferência para outros pontos do<br />
cérebro da informação proveniente do<br />
sistema auditivo.<br />
Fisiologia e psicologia<br />
Fisiologia<br />
Física mecânica<br />
Acústica<br />
Acústica<br />
Electricidade/electrónica<br />
Electrónica digital<br />
Programação inf.<br />
Fisiologia acústica<br />
Fisiologia e<br />
Psicoacústica<br />
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NEGÓCIO DA MÚSICA<br />
O negócio da música começou com o nascimento da notação musical no século XI, em que, de uma<br />
maneira geral, duas motivações estiveram por detrás da sua criação e uso, a necessidade de um auxiliar<br />
de memória e a necessidade de comunicar. Como um auxiliar de memória, a notação permite ao<br />
executante abranger um repertório muito mais extenso, assistir a sua memória na música, fornecer-lhe<br />
uma estrutura para improvisação, a leitura da música seguindo a partitura, ao compositor aperfeiçoar a<br />
sua obra a um nível de sofisticação que se tornou impossível numa tradição puramente vocal e oferecelhe<br />
os meios para esboçar e desenhar ideias musicais durante o processo de composição. Como meio de<br />
comunicação a notação permite, preservar a música por um longo período, uma maior facilidade de<br />
interpretação daqueles que não estão em contacto com o compositor, obter uma complexidade de<br />
interacções entre um largo número de executantes, equipar o regente da orquestra com uma série de<br />
símbolos especiais pelos quais se obtêm certas respostas durante o desempenho, apresentar a musica<br />
como um texto para proporcionar seu estudo e análise, oferecer ao estudante os meios para a poder<br />
imaginar e ouvir interiormente, quando não é possível a sua execução, e permite ao teórico que se sirva<br />
dela como um meio para demonstrar as leis musicais ou acústicas.<br />
A notação musical em geral, pode ser definida como um conjunto de sistemas formalizados de sinalização<br />
entre os músicos, sistemas de memorização e o ensinar da música através de sílabas, palavras ou frases<br />
faláveis. Assim sendo, a notação musical trata-se de um conjunto de sistemas naturais de comunicação<br />
musical, que só se desenvolveu depois da formação de uma caligrafia para a linguagem, utilizando os<br />
elementos dessa caligrafia e em que a sua natureza da notação foi condicionada pelo contexto social em<br />
que foi desenvolvida.<br />
No Renascimento dá-se mais um acontecimento que impulsiona ainda mais o desenvolvimento da<br />
indústria musical e que possibilita a comunicação massiva de informação em registo físico, que foi a<br />
imprensa. Conhecida na China havia 600 anos mas, até então, ignorada na Europa, a imprensa<br />
possibilitou dar a conhecer, para além das novas ideias políticas e religiosas, a música de milhares de<br />
artistas de toda a Europa. O latim e a Bíblia deixaram assim de ser monopólio de Igrejas, Universidades e<br />
Abadias.<br />
Com o aumento exponencial da produção e distribuição de informação registada e a sua maior rapidez e<br />
facilidade, foi-se tornando cada vez mais obvia a necessidade de criação de uma protecção dos direitos<br />
dos autores e na uniformização desses direitos internacionalmente. Assim, em Inglaterra do século XVIII<br />
aparece a primeira lei que preserva os direitos dos autores e inventores.<br />
Com a invenção da litografia, no mesmo século, foi possível a gravação planográfica (desenho é feito<br />
através do acumulo de gordura sobre a superfície da matriz) ao contrário de outras técnicas de gravação<br />
através de fendas e sulcos na matriz, como na xilogravura e na gravura em metal. Assim, foi possível<br />
expandir ainda mais a comunicação de informação registada, tornando-a massiva.<br />
Dá-se ainda nesse século outro conjunto de acontecimentos importantíssimos para o desenvolvimento da<br />
indústria musical como hoje a conhecemos, foram eles: nascimento dos primeiros sistemas de gravação<br />
e reprodução sonora e o natural aparecimento da entidade de gestão, que trata de preservar dos<br />
direitos do autor ou inventor quando a sua obra é interpretada ou reproduzida publicamente.<br />
Durante todo o século XX observa-se o nascimento e desenvolvimento dos meios de comunicação e de<br />
produção audiovisuais, em que o tratamento da energia, o estudo fisiológico psicológico do ser humano<br />
e o tratamento da informação discreta (no domínio digital), possibilitam todo o desenvolvimento nesse<br />
campo. Tratamento da energia refere-se ás transformações energéticas, que possibilita seu<br />
endereçamento, armazenamento, processamento, análise e controlo. O estudo fisiológico e psicológico<br />
permitiu dar ao homem o conhecimento de si mesmo, incluindo seus processos de percepção sensorial,<br />
possibilitando determinar quais os limites mínimos de amostragem de um evento real contínuo, para que<br />
este não seja descaracterizado quando digitalizado.<br />
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O triângulo da indústria da música é determinado por três vértices: autor, editora e entidade de<br />
gestão. O autor é a fonte artística, sem seu acto artístico e sua vontade de publicação não existe<br />
indústria musical nem qualquer negócio com a música. A editora é a entidade responsável pela,<br />
comercialização ou exploração comercial da obra, gestão e administração dos direitos de autor e pela<br />
produção visual e artística associada ao produto musical. À editora pode estar, ou não, associadas mais<br />
duas entidades: discográfica e gerente. A empresa discográfica fica responsável pela procura de<br />
talentos, por elaborar e firmar contrato com esses, por produzir e licenciar os registos áudio associados,<br />
desenvolvimento de uma estratégia de psicologia de mercado para cada produto, pela actividade artística<br />
musical do músico em estúdio, pela exploração comercial do registo áudio criado e pelo desenvolvimento<br />
da carreira de seus artistas. O gerente fica responsável pela a exploração da actividade artística musical<br />
do músico em directo.<br />
A entidade de gestão (entidade de gestão colectiva ou associação) está responsável, entre outras<br />
coisas, por controlar, cobrar e distribuir os valores envolvidos fruto da cobrança dos direitos associados<br />
normalmente a uma produção musical. Esses principais direitos associados são: direitos de reprodução<br />
(colocação da obra num sistema que permita a sua comunicação ou cópia); direitos de comunicação<br />
pública (gerado por todo e qualquer acto no qual, uma pluralidade de pessoas pode ter acesso à obra sem<br />
a prévia distribuição de exemplares); direito a remuneração por cópia privada (surge para compensar a<br />
cópia realizada para uso privado).<br />
A entidade de gestão está também responsável pela criação de actividades de interesse social e cultural<br />
através de fundações e fundos específicos; pela criação de fundos assistenciais a seus sócios, como por<br />
exemplo: actividades de formação, seguros sociais, planos de pensão, ajudas sociais, actividades<br />
promocionais, etc; pela realização de estudo sectoriais, publicação de livros e actividades de investigação<br />
relacionadas com o sector musical; e por último, para fazer face a estes deveres, tem o direito de ficar<br />
com uma percentagem dos direitos cobrados.<br />
O autor da obra musical, neste caso, recebe ingressos financeiros dos direitos derivados da difusão de<br />
sua obra, geridos através da entidade de gestão e uma percentagem dos lucros da exploração comercial<br />
da mesma, através da sua editora, são elas: composição, actuação em directo e actuação em estúdio<br />
para recriação sonora.<br />
O autor de uma obra pode optar por não se colectar a uma entidade de gestão nem a uma editora e<br />
assim, reclamar seus direitos, em caso de registo de obra por outros meios, e explorar comercialmente a<br />
obra apenas por sua conta. O problema é que, embora as entidades de gestão e as editoras possam não<br />
funcionar algumas vezes da forma mais justa e legal, é quase sempre mais vantajoso estar associado ou<br />
ter um vínculo comercial com estas, dado que desta forma é muito mais eficiente, praticável e rentável<br />
essa exploração comercial, bem como o controlo e cobrança dos direitos de autor e sua defesa, no caso<br />
de uma acção judicial ser necessária.<br />
Ao termos por exemplo, o caso em que uma reprodução de um registo áudio, de uma música de<br />
determinado autor, interpretada por determinado artista é apresentada publicamente numa estação de<br />
rádio, essa apresentação pública será uma fonte de rendimentos, gerando determinados lucros. Parte<br />
desses lucros da rádio serão destinados para pagar direitos de propriedade artística. Então, a entidade<br />
de gestão fica responsável por cobrar à rádio os direitos do autor da interpretação, em que o autor da<br />
interpretação recebe determinada percentagem, os direitos de reprodução, cuja propriedade e direitos de<br />
exploração comercial do registo áudio criado pertencem à empresa discográfica do autor original, se o<br />
registo áudio foi utilizado, ou à empresa discográfica do autor da interpretação, se um novo registo áudio<br />
foi criado,<br />
A empresa discográfica do autor da interpretação tem primeiro de tudo que pagar os direitos de autor à<br />
entidade de gestão do compositor da música, para que possa criar um novo registo áudio da mesma e,<br />
no caso de utilizar o registo original para uma criação de uma colectânea, por exemplo, tem que pagar<br />
uma quantia determinada pela empresa discográfica que detém os direitos sobre o produto musical e ao<br />
autor desse produto.<br />
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A indústria musical é então composta por três indústrias: indústria editorial, relacionada com o autor e sua<br />
composição, a indústria discográfica, relacionada com o registo áudio fruto da actuação do artista e a<br />
indústria em directo, relacionada com a actuação do artista em directo.<br />
Existem por isso editoras apenas com direitos de reprodução, outras com direitos de actuação e outras<br />
com ambos.<br />
As leis de direitos de autor relacionadas com o áudio envolvem então duas partes: direitos de autor da<br />
composição Para obter musical ou a não versão e direitos sobre completa os registos áudio, do produtos livro áudio, registe-se ou produtos musicais. em:<br />
As licenças de exploração comercial podem ser voluntárias ou obrigatórias. Assim que alguém produz<br />
uma obra de arte possui automaticamente a propriedade artística sobre essa obra. Quando autor da obra<br />
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vende a sua propriedade artística a uma editora musical, está fica autorizada a explorar comercialmente<br />
essa obra. Se assim não acontecer, 70 anos após a morte do autor a obra passa a ser de domínio<br />
público.<br />
A exploração de uma obra musical, efectuada pelas editoras ou as edições de autor, pode passar pela<br />
reprodução mecânica, comunicação pública, actuação simultânea com evento visual, criação de<br />
partituras, publicação de letras, etc.<br />
Não existe necessidade em pedir autorização para fazer uma apresentação pública de uma obra musical,<br />
apenas temos que pagar à entidade de gestão os direitos de autor e de registo áudio. Temos sim que<br />
pedir autorização se quisermos alterar música ou registo, ou reproduzi-la em conjunto com um evento<br />
visual, pagando a correspondente quantia desejada pelos detentores do direito.<br />
Existem muitas editoras ou editoriais musicais registadas nas entidades de gestão, sendo a sua maioria<br />
profissionais Para obter independentes, a versão normalmente completa os próprios autores, do que livro se ocupam registe-se da edição das suas em:<br />
próprias obras (edições de autor).<br />
Existem depois algumas empresas editoriais musicais que representam a maior parte dos autores<br />
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conhecidos socialmente, pois alguns deles têm a sua própria editora.<br />
Ao produtor musical cabe-lhe a tarefa de criar um produto musical passível de ser comercializado com o<br />
nível de sucesso que lhe é exigido. Assim, para além de uma produção áudio subjacente, a produção<br />
musical pode por vezes incluir a procura de artistas e obras com potencial artístico, gestão de reportório<br />
com as devidas reestruturações e arranjos musicais se necessário, promoção do artista normalmente<br />
realizada pelo departamento de psicologia de mercado (normalmente intitulado marketing), gestão do<br />
processo de distribuição do produto musical e outros produtos visuais ou materiais associados e assumir<br />
o risco económico.<br />
A exploração de um registo áudio pode passar pelas vendas físicas do produto, vendas digitais do<br />
áudio, comunicação pública, reprodução simultânea com evento visual, cópia privada, etc.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Para fazer face aos novos desafios as companhias discográficas estão a transformar-se em companhias<br />
de entretenimento musical em que, dados os novos meios de comunicação e as tecnologias da<br />
informação, os produtos musicais vão-se diversificando, acabando muitas vezes por estarem outro tipo de<br />
produtos relacionados. www.producaoaudio.net<br />
Aparecem assim mais três personagens ligadas directamente com o artista, na gestão da actuação em<br />
directo. Então, para além do gerente, aparece também o gerente de digressão, responsável por tudo o<br />
que envolve a digressão em si mesma; o/s promotor/es, que se trata de o conjunto de investidores no<br />
espectáculo ou projecto artístico; e o agente, que é quem trata de vender esse mesmo espectáculo ou<br />
projecto ao conjunto de promotores.<br />
A exploração de um espectáculo em directo pode passar pelo pagamento por actuação da banda<br />
musical, pelos direitos de imagem, pela venda de registos ou direitos geridos pela entidade de gestão.<br />
A revalorização da música gravada pode ser efectuada através de seu conteúdo (reportório, produção<br />
artística e perdurabilidade), através do suporte físico de gravação e embalagem ou através da<br />
acessibilidade (rapidez e facilidade).<br />
É necessário assim uma revalorização do registo áudio, fidelização do consumidor, uma psicologia<br />
mercantil individualizada através de contacto pessoal, elaborar o perfil psicológico do consumidor, novos<br />
canais de distribuição, perceber quais os nichos do mercado e procurar fazer produções áudio visuais.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
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F<br />
F O N T E<br />
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Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
Instrumento Musical<br />
O I n s t r u m e n t o M u s i c a l d o p o n t o d e v i s t a<br />
F í s i c o<br />
Um instrumento é tudo o objecto que serve para executar algum trabalho ou fazer uma<br />
observação. Por conseguinte, um instrumento musical é um objecto capaz de produzir sons que, em<br />
determinado contexto, os consideramos como musicais.<br />
Como poderemos perceber ao lermos o sub-capítulo meio mecânico-acústico / o som, do 2º<br />
capítulo intitulado meio, o som corresponde às variações de pressão do ar que conseguem ser<br />
captadas pelo ouvido e que resultam numa percepção auditiva. Assim, um instrumento musical tem<br />
que ser capaz de converter parte da energia de uma força mecânica criada por um sujeito, em<br />
energia sonora, através da vibração de qualquer material elástico, com uma força de restituição<br />
correspondente, capaz de criar som.<br />
São duas as propriedades da fonte (tanto sonora como electromagnética) que caracterizam o<br />
efeito produzido. Numa vibração (de uma lâmina metálica, por exemplo) há que distinguir a<br />
amplitude (o deslocamento máximo em relação à posição de equilíbrio) e a frequência (o número de<br />
vezes que se passa pelo mesmo ponto na unidade de tempo). Os efeitos da amplitude e da<br />
frequência naquilo que se vê e se ouve são bem distintos:<br />
Amplitude Frequência<br />
Grande Pequena Grande Pequena<br />
Som Forte Fraco Agudo Grave<br />
Luz Intensa Fraca Azul Vermelha<br />
De uma forma simples a frequência tem a ver com a qualidade (do som, e da luz), enquanto a<br />
amplitude tem a ver com a quantidade (de som, de luz).<br />
Os órgãos de recepção (membrana do tímpano, retina) recebem a perturbação, sonora ou<br />
electromagnética, conforme o caso (a membrana vibra e a retina é impressionada) e transmitem<br />
essa informação ao sistema nervoso.<br />
Se uma corda de uma guitarra estiver a ser tocada, por exemplo, podemos observar a sua<br />
oscilação, mas não conseguimos observar a vibração da estrutura do instrumento, embora quase<br />
todas as suas partes vibrem. Embora algumas dessas, quando isoladas, possam vibrar de modo<br />
simples, o seu acoplamento dá origem a vibrações muito complexas, tornando assim o instrumento,<br />
num conjunto de osciladores de grande complexidade.<br />
Se um instrumento musical for analisado de um ponto de vista físico, podemos observa-lo como a<br />
reunião de três subsistemas: sistema excitador, sistema ressoador e sistema radiante. Estes três<br />
sistemas interagem entre si e influenciam-se fisicamente.<br />
A natureza destes três sistemas pode ser bem diferente, consoante o tipo de energia envolvida na<br />
produção sonora. Podemos ter a variação de uma grandeza mecânica, no caso dos instrumentos<br />
mecânicos, ou a variação de grandezas eléctricas, no caso de instrumentos electrónicos.<br />
Sistema excitador<br />
De forma a converter energia não-vibratória em energia vibratória, tem de existir um<br />
mecanismo no instrumento musical, designado de sistema excitador. Como exemplo<br />
podemos ter: o mecanismo do piano, em que o carregar nas teclas permite que um martelo<br />
percuta cada uma das respectivas cordas; o arco do violino que, através da fricção, consegue<br />
colocar as cordas desse instrumento a vibrar; a baqueta que percute na pele do tambor; ou o<br />
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fluxo de ar que coloca em vibração a palheta dos instrumentos de sopro que a possuem.<br />
Sistema ressoador<br />
Acoplado ao sistema excitador encontramos o sistema ressoador. Este sistema determina<br />
quais e de que forma as oscilações são amplificadas ou atenuadas.<br />
Um ressoador é um elemento que ressoa à frequência ou conjunto de frequências<br />
pretendidas, podendo ser distinguido como um ressoador simples, se apenas entra em<br />
ressonância a uma única frequência, e como um ressoador múltiplo, quando entra em<br />
ressonância a várias frequências.<br />
Tratam-se de estruturas capazes de transformar a energia de determinada radiação,<br />
direccionando-a na amplificação de determinada/s frequência/s, à custa claro de um menor<br />
tempo decaimento sonoro. Para mais esclarecimentos ver no 2º capítulo ―meio‖ em meio<br />
mecânico acústico/espaços acústicos sonoramente limitados.<br />
Num instrumento musical ele é responsável pela função de transferência que caracteriza<br />
muito do timbre do instrumento.<br />
A corda e a caixa de uma guitarra, o tubo de um saxofone, as cordas vocais e o tracto vocal<br />
são exemplos de sistemas ressoadores.<br />
A ressonância é a tendência de um sistema mecânico e eléctrico para vibrar a uma<br />
determinada frequência quando excitado por uma força externa e de continuar a vibrar<br />
depois da excitação ser removida. Ela consiste na geração de vibrações de grande<br />
amplitude num sistema pela aplicação de uma força periódica cuja frequência é igual ou<br />
próxima da frequência própria do sistema, também designadas de modos próprios de<br />
vibração. Todas as estruturas mecânicas têm ressonâncias a muitas frequências, sendo<br />
estas mais problemáticas nos transdutores áudio, onde criam colorações sonoras através da<br />
adição de suas frequências naturais. No caso dos microfones é possível colocar estas<br />
ressonâncias fora do campo sonoro audível, mas no caso dos altifalantes torna-se bem mais<br />
complicado, sendo as ressonâncias, neste caso, amortecidas, de forma a contribuírem o<br />
menor possível para a distorção criada.<br />
Vibração por simpatia é a expressão utilizada para designar um tipo específico de<br />
ressonância em que, dada a proximidade entre as frequências próprias de dois objectos, se<br />
dá, mais facilmente (―por simpatia‖) uma transferência de energia de um objecto para outro,<br />
através de determinado meio propagativo.<br />
Sistema radiante<br />
A transformação de energia vibratória do instrumento em energia vibratória do ar, de forma a<br />
criar som, depende o terceiro sistema, intitulado sistema radiante. Responsável pela radiação<br />
sonora, este sistema traduz sempre o compromisso entre a energia necessária para a<br />
formação das ressonâncias do instrumento, e a energia radiada para a produção sonora. Se<br />
existir uma transferência total de energia para o sistema radiante, não se formariam<br />
ressonâncias logo, embora a intensidade sonora fosse grande, o som produzido teria uma<br />
duração muito reduzida.<br />
O tampo de um piano, a caixa dos instrumentos de corda friccionada e os pavilhões dos<br />
instrumentos de sopro são exemplos de sistemas radiantes.<br />
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O I n s t r u m e n t o M u s i c a l d o P o n t o d e v i s t a<br />
T í m b r i c o<br />
Transientes<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Um transiente ou transitório é uma forma de onda ou um sinal eléctrico não<br />
periódico e não repetido. A música contém muitos transientes, como os ataques<br />
dos instrumentos musicais, especialmente os instrumentos de percussão<br />
(transitório de ataque). www.producaoaudio.net<br />
As consoantes da fala são transientes.<br />
A duração destes transientes de ataque depende de três factores, são eles: a<br />
frequência, o amortecimento do sistema e condições de acção (ataque) sobre o<br />
instrumento.<br />
No caso dos transitórios de decaimento, apenas a frequência e o<br />
amortecimento do sistema estão envolvidos, em que a duração dos transientes<br />
aumenta quanto menores forem as frequências e os amortecimentos devido<br />
aos modos próprios.<br />
O amortecimento é a adição de fricção a uma ressonância, de forma a lhe<br />
remover energia e assim reduzir a sua amplitude. A resistência é a componente<br />
eléctrica análoga à fricção mecânica e é usada para amortecer circuitos eléctricos<br />
ressoadores, como os divisores frequênciais e filtros.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
A forma de onda de um sinal é um gráfico instantâneo da tensão versus tempo. A<br />
forma sinusoidal é um conhecido exemplo.<br />
Gama dinâmica<br />
Quando um sistema é excitado com mais energia, são os modos de alta-frequência que mais<br />
se destacam, caracterizando timbricamente a evolvente sonora do instrumento executado.<br />
Assim, um som de um instrumento musical soa-nos mais brilhante ao seu ataque e, à medida<br />
que o som se vai extinguindo, vai-se tornando cada vez menos brilhante e mais simples ao<br />
nível frequêncial, pois a intensidade sonora de seus parciais vai decrescendo, com maior<br />
preponderância para os parciais de ordens superiores.<br />
Efeitos musicais<br />
Um dos efeitos mais utilizados pelos músicos é o vibrato, que se trata de uma modulação de<br />
frequência e amplitude que, no caso das guitarras ou dos instrumentos de cordas<br />
friccionadas, resulta da variação do comprimento da corda, conseguida através do esticar e<br />
soltar da corda, quando o dedo a calca. Esta modulação de frequência origina também uma<br />
variação espectral. www.producaoaudio.net<br />
Outro efeito muito utilizado nos instrumentos electroacústicos é trémulo, que permite a<br />
variação da intensidade sonora no tempo.<br />
No caso dos instrumentos electroacústicos existe a possibilidade do tratamento de sinal em<br />
tempo real (capítulo n.º 3), podendo por isso ser considerados como efeitos musicais mas,<br />
que por uma questão prática, serão expostos no capítulo n.º 3 em equipamentos áudio/<br />
tratamento de sinal.<br />
Regiões formânticas<br />
www.producaoaudio.net<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Os formantes são modos acústicos do trato vocal e dos instrumentos, e como tal, é uma<br />
banda de frequências no espectro vocal ou instrumento musical que contem mais energia ou<br />
Para amplitude obter que a as versão áreas vizinhas. completa Estes definem o timbre do do livro instrumento registe-se em questão e a em:<br />
forma como esse está a ser tocado. Um exemplo disso mesmo é a variação entre um som<br />
vozeado e um não vozeado sem alterar a forma como a boca está aberta, em que, se mantêm<br />
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o mesmos formantes, ou seja a mesma evolvente espectral, mas variam os harmónicos que a<br />
constituem. O trato vocal actua assim como uma espécie de filtro, dependente da posição a<br />
que adequamos o sistema fonador.<br />
Os formantes não são frequências rigorosas e dependem de vários factores e de indivíduo<br />
para indivíduo ou de instrumento para instrumento, variando num intervalo de dispersão<br />
considerável.<br />
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Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
Os formantes são as características de distinção dos sons vogais da voz humana e, para<br />
cada vogal, são relativamente fixos em frequência, mesmo podendo mudar a afinação da voz<br />
como a quando se canta. A forma total do espectro de um som musical ou vocal é chamado<br />
de evolvente espectral e pode não variar muito à medida que diferentes afinações são<br />
tocadas. Os formantes determinam esta forma em larga medida.<br />
O facto de o timbre não variar muito ao longo de um discurso musical, permite-nos reconhecêlo<br />
em qualquer altura. É interessante o facto do nosso mecanismo auditivo ser muito sensível<br />
aos formantes, pois a inteligibilidade da palavra depende muito do reconhecimento das<br />
vogais. Se o som de qualquer instrumento é prolongado sem a alteração da afinação irá<br />
desde logo começar a perder seu timbre subjectivo. São as frequências invariáveis dos<br />
formantes que, na presença da variação da afinação de um instrumento, nos permite<br />
reconhecer seu timbre. Se um sistema de reprodução sonora tem picos na sua resposta em<br />
frequência, esses picos serão ouvidos na presença de qualquer música como um timbre<br />
específico, ou coloração no som. Tal sistema de som, pode ser dito como tendo uma<br />
coloração tonal própria, que imprime na música. O mesmo acontece com muitos outros<br />
equipamentos, especialmente microfones e altifalantes.<br />
RESPOSTA EM FREQUÊNCIA: a resposta em frequência de um sistema, é a avaliação<br />
quantitativa em função de transferência, das derivações de amplitude por frequência do sinal de<br />
saída desse sistema, em relação ao sinal original de entrada no mesmo. A resposta em<br />
frequência não é mais que a resposta em amplitude por frequência, ou seja, indica-nos a<br />
quantidade de derivações na amplitude por frequência introduzida por um sistema num dado<br />
sinal.<br />
Função de autocorrelação: função de autocorrelação (ACF, de Autocorrelation Function em<br />
inglês) da forma de onda de um sinal é a medida média das propriedades no domínio temporal e<br />
são, por isso, desejadas e especialmente relevantes quando o sinal é aleatório, garantindo a<br />
chave para o seu espectro. Trata-se de uma medição do nível de semelhança entre um sinal e<br />
uma versão sua com atraso. É uma função de atraso temporal que pode variar de 1 a -1, sempre<br />
tendo um valor de 1 para um atraso igual a zero.<br />
Previsões separadas devem também ser feitas para sinais de duração limitada, cuja energia<br />
média, medida ao longo de um grande intervalo de tempo, tende para zero.<br />
Um exemplo de medição em autocorrelação cruzada é a designada função de transferência<br />
utilizando o mesmo sinal como referência, em que o sinal de entrada num sistema num sentido<br />
lato, é comparado ou correlacionado com o sinal de saída do mesmo, ou seja a sua resposta ao<br />
sinal de entrada. Assim, poderemos obter a diferença da resposta em frequência, fase e<br />
amplitude entre o sinal original e o sinal transferido.<br />
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C l a s s i f i c a ç ã o e P r i n c í p i o d e<br />
F u n c i o n a m e n t o<br />
A classificação dos instrumentos musicais mais usada baseia-se no sistema proposto em 1914 por<br />
Erich von Hornbostel e Curt Sachs. Nesta classificação de Hornbostel e Sachs, os instrumentos são<br />
classificados com base no elemento utilizado para criar a vibração. Assim, os autores dividem os<br />
instrumentos em quatro categorias principais: cordofones, membranofones, idiofones, aerofones e<br />
electrofones.<br />
• Cordofones — instrumentos em que a vibração é produzida por uma corda sob tensão.<br />
• Membranofones — instrumentos em que a vibração é produzida por uma membrana sob tensão.<br />
• Idiofones — instrumentos em que a vibração é produzida pela oscilação de corpos sólidos.<br />
• Aerofones — instrumentos que se serve do ar como corpo oscilante.<br />
• Electrofones — instrumentos em que a vibração é produzida a partir da variação de uma<br />
grandeza eléctrica. O sinal criado é sujeito a transdução electroacústica por forma a ser radiado.<br />
CORDOFONES<br />
Os cordofones são os instrumentos cuja a vibração é produzida por uma corda sob<br />
tensão, em que a sua energia radiada, propriamente dita, é insignificante dada a pequena<br />
superfície em contacto com o ar. Mas é a energia de vibração da corda que, quando<br />
propagada para os tampo harmónicos dos cordofones com caixa de ressonância, faz com a<br />
massa de ar contida na cavidade dessa caixa de ressonância vibre, aumentando a<br />
eficiência de radiação do instrumento. O tampo superior e o ar contido na cavidade das<br />
caixas de ressonância são os dois sistemas mais eficazes na radiação de energia sonora.<br />
As cordas utilizadas nos cordofones podem ser simples ou com fileira, sendo neste caso<br />
feito um enrolamento sob a base da corda. O nylon, o aço e a tripa são os materiais mais<br />
comummente usados. Os materiais mais usados no fabrico de cordas são o aço, nylon e<br />
tripa.<br />
CORDOFONES FRICCIONADOS<br />
Os cordofones friccionados são todos aqueles instrumentos de corda, que têm como<br />
base de excitação de suas cordas, a criação de fricção por um sistema excitador,<br />
normalmente designado de arco (por exemplo: violino, viola, violoncelo, contrabaixo, etc.).<br />
Nos cordofones friccionados é arco o sistema excitador que fornece a energia para a corda<br />
se manter em vibração. Trata-se por isso de uma oscilação auto-excitada, em que há<br />
interacção entre as ondas que se propagam na corda e o movimento do arco e onde é a<br />
condição da corda que determina o fornecimento de energia do arco.<br />
Para se obter o necessário atrito entre as cerdas do arco e as cordas do instrumento, para<br />
o desenvolvimento da fricção adequada das últimas, é necessária a aplicação nas cerdas<br />
de uma resina própria, antes da execução musical. É o agarrar e o deslizar das cerdas nas<br />
cordas que caracteriza o normal movimento de fricção da corda e muito dos aspectos<br />
tímbricos deste tipo de instrumentos.<br />
CORDOFONES DEDILHADOS<br />
Os cordofones dedilhados são, como o nome indica, todos os instrumentos de corda, em<br />
que o método de excitação das mesmas é feito através dos dedos, podendo ser utilizados,<br />
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eventualmente, outros elementos como palhetas, para variar o tipo de forma de excitação<br />
(guitarra, zarpa).<br />
Dependendo do ponto de ataque e da forma como a corda é excitada, o tipo de<br />
combinação dos vários modos próprios originada vai determinar o tipo de vibração.<br />
Quando uma corda é dedilhada em seu ponto médio são apenas excitados os harmónicos<br />
ímpares, dado que os harmónicos pares, correspondentes às ondas estacionárias, têm um<br />
nodo nesse ponto. Essas ondas estacionárias são resultado da interferência construtiva de<br />
dois impulsos que se propagam em direcções opostas.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
CICLO: termo que exprime a ideia de círculo e órbita, é sucessão de fenómenos<br />
sistematicamente verificados de forma periódica, sendo um número abstracto e, por<br />
tanto, sem unidades. (Dicionário, 1995)<br />
A guitarra está normalmente dividida por trastos, que permitem a execução de uma<br />
escala cromática temperada.<br />
CORDOFONES DE TECLA<br />
Os instrumentos cordofones de tecla, são instrumentos em que, a forma de excitação da<br />
corda é por via de um teclado, não havendo por isso, de forma convencional, contacto<br />
directo entre as cordas e os dedos dos instrumentistas. O piano é o instrumento deste tipo<br />
mais conhecido e utilizado nos dias de hoje, havendo por isso muita mais pesquisa<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
associada.<br />
Da mesma forma que os instrumentos de percussão, podemos considerar a resposta de<br />
um piano como uma resposta transiente ou forçada, dependendo das condições iniciais<br />
consideradas. Se considerarmos a partir do momento em que corda como imóvel antes da<br />
força aplicada, a resposta é forçada. Se, por outro lado, considerarmos a partir do momento<br />
em que a corda já recebeu a força impulsiva, então poderemos considerar uma resposta<br />
livre.<br />
Caracterizado por um decaimento inicial rápido e seguido de um decaimento muito mais<br />
lento, o som do piano deve-se muito ao decaimento da energia sonora, por sua vez<br />
determinado pela velocidade de dissipação da energia pela corda.<br />
MEMBRANOFONES<br />
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Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Os membranofones, normalmente integrados nos instrumentos designados de percussão,<br />
correspondem aos instrumentos, cuja produção sonora tem origem na vibração de uma<br />
membrana, podendo ser de altura definida (por exemplo: timbales, etc.) ou de altura<br />
indefinida (por exemplo: caixa, pandeireta, bombo, etc.).<br />
A frequência fundamental www.producaoaudio.net<br />
é determinada pelo diâmetro da membrana, a massa por unidade<br />
de área e a tensão a que a membrana está sujeita.<br />
Os membranofones podem ser divididos também de acordo com aspectos físicos de sua<br />
construção. Assim podemos ter: apenas uma membrana acoplada a uma caixa-de-ar<br />
fechada; uma membrana em que as suas duas faces estão em contacto com o ar exterior;<br />
duas membranas acopladas a uma caixa-de-ar.<br />
Geralmente percutidos, os membranofones podem também ser agitados ou friccionados.<br />
Com recurso a uma membrana sob tensão, sua forma circular resiste melhor a essa tensão<br />
sem distorcer, tensão essa que funciona como força restauradora.<br />
O tipo de baqueta utilizada determina em grande medida o resultado sonoro. Constituída por<br />
uma haste e uma cabeça, as baquetas são seleccionadas de acordo com a sua massa,<br />
rigidez, forma e material de que são feitas, determinando o som produzido em conjunto com a<br />
selecção do ponto de ataque e as características físicas da membrana.<br />
Quando mais massa possuírem maior será o seu tempo de contacto, logo maior<br />
amortecimento dos modos agudos e maior absorção da energia vibratória. Quanto mais<br />
rígidas forem menos www.producaoaudio.net<br />
amortecimento aos modos agudos criam, pois o tempo de contacto com<br />
a membrana é menor. Quanto mais estreita for a sua cabeça menor superfície de contacto<br />
haverá entre essa e a membrana, logo menor amortecimento dos modos de alta-frequência.<br />
Tambor (drum em inglês) é o vulgar nome utilizado para designar muitos dos<br />
membranofones, podendo apresentar muitas formas, desde cilíndricas, cónicas, tubulares,<br />
taça, etc. Este tipo de instrumentos são tocados em todo mundo, sendo dos mais antigos.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
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IDIOFONES<br />
Também dentro do conjunto a que normalmente se designa instrumentos de<br />
percussão, os idiofones são instrumentos cuja produção sonora advém da colocação<br />
em vibração de materiais sólidos, como barras ou placas. Como possuem uma rigidez<br />
intrínseca, não se torna necessário a criação de tensão. São instrumentos<br />
normalmente percutidos, podendo também ser de altura definida (por exemplo:<br />
celesta, carrilhão, xilofone, vibrafone, marimba, glockenspiel, sinos tubulares, etc.) ou<br />
indefinida (pratos)<br />
Os pratos são também idiofones feitos, normalmente a partir de uma liga de bronze, de<br />
espessura, massa e diâmetro variados.<br />
AEROFONES<br />
Os aerofones correspondem aos instrumentos cujo o próprio ar é utilizado como corpo<br />
oscilante. Se, por exemplo, tivermos um fluxo de ar através de uma constrição, a velocidade<br />
desse fluxo aumenta nessa constrição, tal como acontece quando apertamos uma mangueira<br />
ao regarmos o jardim. Desta forma, aumentamos a energia cinética do fluxo de ar na<br />
constrição, mas baixamos a energia potencial ao baixar a pressão.<br />
Se as paredes limitadoras da constrição forem flexíveis, obtemos resultados de uma condição<br />
instável, pois a redução de pressão irá provocar que as paredes limitadoras se juntem,<br />
fechando o fluxo de ar, mas como ao se fecharem terminam com a redução de pressão, as<br />
paredes limitadoras separam-se novamente, recomeçando o fluxo de ar. Quase todos os<br />
aerofones trabalham desta forma, exceptuando os aerofones do tipo flauta. O fluxo de ar<br />
intermitente é extremamente rico em harmónicos.<br />
O fluxo de ar à volta dos corpos sólidos é raramente suave e frequentemente instável. Para<br />
além da maior quantidade de fluxo de ar variar de direcção, de um lado do corpo ou do outro,<br />
também varia a pressão do ar, sendo menor que a atmosférica do lado do corpo onde o fluxo<br />
de ar for maior, aumentando com isso a velocidade do fluxo desse lado, devido ao aumento<br />
da energia cinética. Se o fluxo for perfeitamente simétrico, a força de deslocamento resultante<br />
do baixar de pressão de um dos lados , cancela-se, mas como não existe simetria na<br />
presença de instabilidade, cria-se uma força alternante.<br />
MÉTRICO: relativo ao metro, ou a medidas; relativo à metrificação. (Dicionário, 1995)<br />
Este fenómeno que pode ser observado quando escutamos o ―som do vento‖ no dia a dia.<br />
Quando o fluxo de ar tem de passar por um corpo sólido com iniciação em aresta, como no<br />
caso dos aerofones tipo flauta, ele pode ser desviado por pequenas diferenças de pressão,<br />
não sendo, por isso igualmente dividido.<br />
Se a velocidade do fluxo de ar for demasiado alta, a frequência de variação pode se tornar<br />
tão alta que não consegue excitar a fundamental, saltando para o segundo harmónico num<br />
tubo aberto-aberto e para o terceiro num tubo aberto-fechado. Este efeito é chamado de<br />
sobre-fluxo (overflow em inglês).<br />
Os aerofones usam tubos de ressonância que são excitados ou pela variação de fluxo de ar<br />
na aresta, por uma palheta ou pelo mecanismo de palheta formado pelos lábios.<br />
Diferentes métodos de variação do comprimento do tubo, logo de diferentes alturas de sons<br />
produzidos, são utilizados por diferentes aerofones. Assim, o método mais óbvio utilizado<br />
para variar o comprimento do tubo é a sua variação de forma telescópica. Outro método<br />
utilizado em aerofones de tipo metais, é a passagem ou não por caminhos discretos de tubo,<br />
usando um sistema de tubos de vácuo operado por teclas para accionamento.<br />
Nos aerofones de tipo flauta, o comprimento acústico do tubo aberto-aberto é determinado<br />
pela abertura ou encerramento dos orifícios nele cavados.<br />
AEROFONES: Tipo flauta<br />
Os aerofones de tipo flauta correspondem aos instrumentos de sopro cuja produção<br />
sonora advém da incidência de um jacto de ar contra uma aresta acoplada a um tubo,<br />
gerador de um campo acústico ressoante(por exemplo: flauta transversal, flauta de bisel,<br />
etc.), denominada de embocadura de aresta.<br />
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O ar tem massa, mas é ao mesmo tempo comprimível podendo por isso actuar como mola.<br />
Como resultado é possível criar um sistema ressoador usando apenas ar. Estes<br />
ressoadores, primeiramente descritos por Helmholtz, produzem sons relativamente puros,<br />
pois não existe mecanismo para a produção de modos. Assim, o som carece de riqueza e o<br />
uso deste tipo de ressoadores em instrumentos é limitado.<br />
O tubo representa um ressoador mais útil, pois permite a criação de uma estrutura modal<br />
mais complexa. Efectivamente um tubo é apenas um guia para uma onda estacionária,<br />
podendo ser fechados ou abertos em cada uma das suas duas extremidades, embora os<br />
tubos fechados nas suas duas extremidades não tem grandes aplicações. Uma<br />
extremidade fechada funciona como um reflector mas, mesmo aberta, pode sempre originar<br />
reflexões, dadas as diferenças de impedância acústica.<br />
A frequência fundamental é controlada pelo comprimento do tubo, pois corresponde ao seu<br />
1º modo, enquanto que o timbre é praticamente controlado apenas pela forma e material do<br />
tubo. A estrutura harmónica é afectada pelo diâmetro do tubo com respeito ao seu<br />
comprimento. Tubos mais longos favorecem harmónicos mais baixos, enquanto que tubos<br />
mais finos favorecem harmónicos mais altos.<br />
Os orifícios laterais dos tubos afectam seu comprimento acústico, pois a onda estacionária<br />
é perturbada a quando do contacto com o ar exterior. Á medida que o diâmetro do orifício<br />
lateral é aumentado, menor será o comprimento acústico do tubo.<br />
AEROFONES: Palheta<br />
Os aerofones de palheta correspondem aos instrumentos de sopro cuja produção sonora<br />
advém da conversão do jacto de ar criado pelo músico, no movimento vibratório de uma<br />
palheta simples ou de uma palheta dupla (por exemplo: fagote, oboé, clarinete, etc.). Esta,<br />
constituída por uma lâmina fina e flexível presa numa das pontas, modela o jacto de ar,<br />
convertendo um fluxo contínuo de ar num fluxo pulsante de ar, que excita os modos<br />
acústicos do tubo.<br />
É através da colocação dos dedos nos orifícios e da pressão do jacto introduzido que o<br />
músico varia o modo acústico fundamental excitado, variando assim a altura dos sons<br />
produzidos. A pressão do sopro, para além de determinar em parte o modo acústico<br />
fundamental excitado, também determina a variação dinâmica da execução, bem como<br />
algumas das características tímbricas. Não destoando da característica típica das<br />
oscilações auto-sustentadas, é criada uma interacção entre a vibração da palheta e a forma<br />
como o campo acústico responde à excitação, onde ambos os elementos se influenciam e<br />
se adaptam mutuamente.<br />
Com o aumento da temperatura dá-se uma diminuição da pressão atmosférica,<br />
originando um natural aumento da velocidade propagação do som e, por conseguinte, uma<br />
subida da afinação. Assim, os músicos devem manter a temperatura constante do<br />
instrumento, soprando regularmente para dentro do tubo.<br />
AEROFONES: Metal<br />
Os aerofones de metal, vulgarmente designados por metais, correspondem aos<br />
instrumentos em que o som é produzido por vibração dos próprios lábios dos<br />
instrumentistas (por exemplo: trompete, trompa, trombone, tuba, etc.). Como existe uma<br />
certa analogia entre a vibração dos lábios neste tipo de instrumentos e a vibração de uma<br />
palheta dupla, é costume intitulá-los de instrumentos de ―palheta labial‖.<br />
Neste tipo de instrumentos de sopro, de forma a modificar o comprimento acústico do tubo,<br />
não são utilizados simples orifícios laterais, mas sim e na sua maioria, tubos de vácuo ou<br />
pistões, obtendo-se assim os diferentes sons. Numerados no sentido da embocadura para<br />
o pavilhão, estes pistões baixam, normalmente, meio-tom, um tom ou tom e meio, variando<br />
consoante o instrumento.<br />
produção sonora nos metais resulta de uma vibração auto-excitada típica que se gera na<br />
interacção entre vibração labial, o escoamento de ar e os modos acústicos do tubo.<br />
Os metais podem ser divididos em três partes diferentes: bocal, tubo ressoador e pavilhão.<br />
Ao contrário dos instrumentos aerofones de palheta, os tubos ressoadores, que podem ser<br />
cilíndricos, cónicos ou híbridos, apresentam formas não tão simples, com desvios<br />
propositados, com vista à obtenção de modos de ressonância que caracterizam seu timbre.<br />
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O timbre deste tipo de instrumentos pode ainda ser alterado com a utilização de um<br />
elemento externo ao instrumento e que se introduz no pavilhão dos metais, a surdina.<br />
AEROFONES: Órgão<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
O órgão de tubos, o grande instrumento aerofone, é um instrumento de grande<br />
complexidade e que pode atingir dimensões gigantescas. Com uma gama dinâmica muito<br />
extensa, ele é constituído por um conjunto de instrumentos aerofones de palheta e<br />
flautados, permitindo assim, uma extensa paleta tímbrica dado o variado número de<br />
combinações www.producaoaudio.net<br />
e por dois ou mais teclados, uma pedaleira e todos os sistemas de ar e sua<br />
respectiva tubagem.<br />
AEROFONES: Voz<br />
Num sentido amplo, a voz diz respeito tanto aos sons produzidos pela vibração das<br />
cordas vocais, sons vozeados ou sons laríngeos – como as vogais, que são sons<br />
complexos formados por uma fundamental e muitos harmónicos -, como os sons em que<br />
não existe essa intervenção das cordas vocais, sons não-vozeados – como as<br />
consoantes em que não existe vibração das cordas vocais, sendo a turbulência do<br />
esvaziamento do ar dos pulmões, a fonte do ruído branco que constituem este tipo de sons.<br />
O sistema responsável por este tipo de sons, o sistema fonador, pode ser dividido em três<br />
Para obter subsistemas, a versão são eles: aparelho completa respiratório, cordas do livro vocais e tracto registe-se vocal. em:<br />
O sistema respiratório, formado pelos pulmões, brônquios e traqueia, é responsável pela<br />
produção e encaminhamento do fluxo de ar que faz mover as cordas vocais. ―As cordas<br />
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vocais e membranosas que se situam na laringe, e constituem o elemento vibratório no<br />
processo de produção sonora‖ (Henrique, 2002: pág.668). ―Devido à sua grande<br />
elasticidade as cordas vocais podem-se modificar em diversos sentidos: aumentar ou<br />
diminuir a tensão, alterar a espessura, alterar o volume muscular, o que nos permite<br />
controlar o tipo de sons emitidos assim como os diferentes registos.‖ (Henrique, 2002:<br />
pág.670). ―A vibração das cordas vocais modula o fluxo de ar vindo dos pulmões gerando<br />
uma sequência de impulsos.‖ (ibidem).<br />
FONADOR: ―termo adjectivo derivado do termo de língua francesa phonateur que<br />
refere o produtor de som ou voz, ou o conjunto de órgãos que intervêm na produção<br />
dos sons da língua‖ (Dicionário, 1995)<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
O terceiro subsistema é o tracto vocal. Esta expressão é utilizada para denominar o<br />
conjunto das cavidades que constituem a estrutura ressoadora do sistema fonador, ou<br />
órgão da voz.<br />
Os sons da www.producaoaudio.net<br />
voz podem ser categorizados segundo uma avaliação de seu timbre,<br />
constituindo assim os diferentes registos fonatórios, como: registo modal, registo de peito,<br />
registo médio e o registo de cabeça.<br />
As consoantes correspondem aos sons da fala em que, normalmente as formas do<br />
tracto vocal apresentam mais constrangimento que as vogais. As formas de categorização<br />
podem relativas: ao ponto de articulação, considerando-as como labiais ou bilabiais,<br />
dentais, ou palatais; à componente laríngea, ou seja, se há ou não vibração das cordas<br />
vocais, classificando-as respectivamente como vozeadas ou não-vozeadas; ou ao modo de<br />
articulação, considerando-as como oclusivas (provocadoras do efeito normalmente<br />
designado de pop), fricativas (algumas destas designadas por sibilantes), laterais ou<br />
vibrantes:<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
FONAÇÃO: ―termo derivado do termo de língua francesa phonation, que significa a<br />
produção de fonemas por órgãos vocais, ou articulação dos sons da língua‖<br />
(Dicionário, 1995)<br />
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FONALIDADE: ‖termo derivado do termo de língua francesa phonaiité, que significa<br />
o carácter dos sons de uma língua‖. (Ibidem)<br />
FONASCIA: ―termo derivado do termo do grego phonaskía, que significa a arte de<br />
exercitar a voz‖ (Ibidem).<br />
FONASTENIA: ―termo derivado do termo do grego (phoné, «som» e asthéneia,<br />
«debilidade»), que significa a dificuldade na emissão dos sons ou fraqueza da voz‖<br />
(Ibidem).<br />
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ELECTROFONES<br />
FONE: ―termo de origem latina que exprime a ideia de som, voz, instrumento‖<br />
(Ibidem).<br />
FONEMA: ―termo derivado do termo do grego phónema que, gramaticalmente se<br />
refere a cada uma das unidades mínimas distintivas, sucessivas da articulação da<br />
linguagem, as quais podem classificar-se segundo aspectos diversos (vogais,<br />
consoantes, etc.)‖ (Ibidem).<br />
FONEMÁTICA: ―parte da fonética cujo objecto é o estudo exclusivo dos sons, não<br />
incluindo, portanto, a entoação, a acentuação, etc‖ (Ibidem).<br />
FONÉTICA: ―termo derivado do termo do grego phonetikós que, gramaticalmente<br />
refere a estudo dos sons articulados e das leis que presidiram e presidem às<br />
alterações dos mesmos‖ (Ibidem).<br />
FONIA: ―termo de origem grega que exprime a ideia de voz, som, e que pode<br />
significar a transmissão de mensagens faladas na telefonia‖ (Ibidem).<br />
FONIATRIA: ―termo derivado do termo do grego phoné, «voz» iatría, «medicina»,<br />
que significa medicina da voz‖ (Ibidem).<br />
FÓNICO: ―termo adjectivo de aquilo que é fonético‖ (Ibidem).<br />
FONO: ―termo derivado do termo do grego phoné, «som» elemento de formação de<br />
palavras que exprime e ideia de som, voz‖ (Ibidem).<br />
FONOFOBIA: ―termo derivado do termo do grego phone, «voz» phoné +phobein «ter<br />
horror» +ia , que significa medo de falar alto‖ (Ibidem).<br />
FONOLOGIA: ―termo derivado dos termos gregos - phoné, «som» +lógos, «tratado»<br />
+-ia, pelo francês phonologie - que designa a disciplina linguística que estuda os<br />
fonemas, como unidades distintas, e a sua função no sistema linguístico; tratado dos<br />
sons, das suas modificações e da sua pronúncia correcta. Fonológico é o termo<br />
adjectivo relativo à fonologia, enquanto que o termo fonólogo designa o indivíduo que<br />
se dedica a questões dessa‖ (Ibidem).<br />
Os electrofones correspondem ao tipo de instrumentos cujo a criação e tratamento de sinal<br />
deixa de ser acústica, ou exclusivamente acústica (guitarra ―semi-acústica‖, guitarra eléctrica,<br />
baixo eléctrico, sintetizador, etc.). Se o sinal for criado de forma mecânica/acústica, ele será<br />
então transduzido para um sinal eléctrico - podendo ou não a informação que transporta<br />
passada para o domínio digital – para que haja a hipótese de ser efectuado o tratamento de<br />
sinal desejado – dada as grandes limitações do tratamento de sinal de forma acústica. Se o<br />
sinal é criado de forma eléctrica, normalmente a partir da variação da intensidade de um<br />
campo electromagnético, então estará normalmente implicado algum tratamento de sinal,<br />
controlável ou fixo.<br />
É absolutamente necessário neste tipo de instrumentos, a conversão do sinal eléctrico em<br />
acústico, para que possa ser escutado. Isso implica, como é óbvio, grandes alterações na<br />
forma de radiação, em relação aos vulgares instrumentos acústicos, podendo, por um lado,<br />
se tornar um factor caracterizador do novo instrumento ou, por outro, se for o caso da criação<br />
de sons imitativos, se tornar um factor bastante limitador do realismo sonoro.<br />
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A não-lineariedade dos sistemas<br />
Qualquer sistema é apenas considerado linear quando, a proporção da alteração entre o sinal original e<br />
o sinal de entrada no sistema pós-tratamento, é verificada em sua resposta, obedecendo linearmente e em<br />
igual proporção à relação do tratamento. Ou seja, existe um comportamento linear do sistema, sendo por<br />
isso imparcial no tratamento do sinal. Um equipamento, por exemplo, é dito linear se reunir as condições<br />
para que o nível de saída mude suavemente em proporção às mudanças do nível de entrada e se, a<br />
entrada x provoca a saída x e a entrada y provoca a saída y, então x + y na entrada tem que causar x + y à<br />
saída. Isto não implica que a saída seja idêntica à entrada, como o caso dos equipamentos de<br />
processamento de efeitos. É um comum mal entendido que linearidade implica reprodução musical<br />
absolutamente fiel. Provavelmente isto tem origem do facto de habitualmente se fazer a ligação entre<br />
resposta em frequência e resposta em fase linear (flat em inglês) com o comportamento geral dos<br />
equipamentos. Todos os equipamentos possuem algumas propriedades não lineares, que causam mais ou<br />
menos distorção não-linear, opondo-se à distorção linear causada pela resposta em frequência não-linear.<br />
Num equipamento áudio não-linear, que significa literalmente fora de linha, a tensão de saída não é<br />
previsível através da análise da tensão de entrada a todos os níveis. Todos os equipamentos têm<br />
particularidades locais, ou derivações de linearidade a níveis de sinal específicos, como por exemplo, um<br />
ponto em que o ganho do amplificador é reduzido à medida que o nível de entrada é aumentado. Trata-se<br />
de uma zona não-linear do equipamento. As não-linearidades produzem certos tipos de distorção, como a<br />
distorção harmónica e a por intermodulação. A linearidade é assim o grau a que um sistema é linear, não<br />
podendo ser medida de forma objectiva.<br />
Relativamente aos sistemas oscilatórios mecânicos, que são os dizem respeito aos instrumentos<br />
acústicos, as grandezas que podem contribuir para não-lineariedades são a elasticidade e o amortecimento,<br />
originando variações não-lineares de dissipação de energia e rigidez.<br />
Como vimos, os instrumentos musicais podem ser divididos em três sistemas em que, cada um deles, se<br />
comporta de uma forma mais ou menos linear, de acordo com o instrumento em questão e a forma de o<br />
executar. Mas, em geral, são os sistemas ressoadores que se comportam de uma forma mais linear,<br />
sendo os mecanismos de excitação dos sistemas excitadores, os elementos mais não-lineares. Nãolineariedades,<br />
por exemplo: na força de atrito existente entre o arco e a corda; no aumento de tensão ao<br />
dedilhar uma corda; na força de restituição de uma membrana sob tensão; no movimento da palheta; nos<br />
lábios do executante; etc.<br />
Os efeitos não lineares mais típicos são: criação de distorção, entoação ou ruído.<br />
DISTORÇÃO<br />
A distorção é um efeito não-linear, sendo por isso a consequência da não-lineariedade de um<br />
sistema e não a causa do fenómeno. É considerada distorção qualquer alteração não-linear no sinal<br />
que, por um lado esteja relacionada com o sinal em si mesmo (se não considera-se ruído) e, por<br />
outro, que modifique o sinal de forma parcial, ou seja, que a se verifique uma inconstância nas<br />
alterações efectuadas de acordo com a variação das características do sinal.<br />
A distorção pode ser originada em qualquer tipo de sistema, fonte, meio ou receptor.<br />
Nos sistemas receptores para as quais as produções áudio são feitas, o sistema auditivo humano,<br />
como poderemos observar no último capítulo do livro, tratam-se de sistemas bastante não-lineares,<br />
em cujos efeitos consequentes são apenas contornáveis através da adaptabilidade do sinal a<br />
referências subjectivas.<br />
No caso dos sistemas tratadores de sinal, abordados no segundo capítulo, a distorção pode ou não<br />
ser desejada, sendo hoje uma das características físicas mais importantes desses sistemas.<br />
No caso dos sistemas abordados neste capítulo, as fontes sonoras em geral e, em particular, os<br />
instrumentos musicais, a distorção é indissociável dos mecanismos físicos que produzem o som.<br />
Como no caso dos sistemas de tratamento de sinal, as variações tímbricas estão muito associadas à<br />
distorção. Como pode ser bastante evidente nos instrumentos aerofones de metal, tocar com mais<br />
intensidade aumenta a distorção acústica gerada, tanto em termos frequênciais como da amplitude de<br />
seus parciais. Verifica-se em geral assim, uma intensificação na quantidade dos harmónicos<br />
superiores gerados como na sua amplitude, tornando o som mais brilhante à medida que aumenta a<br />
intensidade de execução instrumental.<br />
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Existe dois tipos de distorção, a linear e a não linear. A distorção linear, que é qualquer tipo de<br />
distorção que um sistema linear é capaz de produzir, opondo-se à distorção não-linear, simplesmente<br />
produz mudanças na amplitude e resposta em fase do sinal áudio, mas sem adicionar mais nenhuma<br />
alteração. Alguns tipos de distorção linear são, erros na frequência de resposta e nos tempos de<br />
atraso, como as mudanças de fase. A distorção não linear, no entanto, cria novos e não desejados<br />
componentes no sinal áudio. Esses componentes podem ser harmónicos ou não harmónicos em<br />
relação ao sinal, e são muito audíveis, mesmo a baixos níveis, em comparação com o sinal áudio.<br />
Este tipo de distorção é geralmente considerada muito mais chata do que a distorção linear.<br />
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A distorção pode ser convenientemente agrupada em seis tipos:<br />
1. Distorção não-linear, manifestada como distorção harmónica e distorção por<br />
intermodulação.<br />
2. Distorção frequêncial: amplificação desigual de diferentes frequências. Isto diz<br />
respeito à resposta em frequência dos equipamentos áudio.<br />
3. Distorção de fase: efeito causado quando as alterações de fase nos equipamentos<br />
áudio não são lineares em função da frequência., por outras palavras, diferentes<br />
frequências experimental diferentes atrasos temporais.<br />
4. Distorção de transientes: inclui a distorção por intermodulação de transientes. Estudos<br />
demonstraram que os transientes de ataque e de decaimento dos sons musicais são as<br />
componentes sonoras que mais determinam seu timbre, mais ainda que a sua<br />
componente harmónica. A distorção por intermodulação de transientes é um tipo de<br />
distorção que www.producaoaudio.net<br />
ocorre em amplificadores por realimentação. Ela ocorre quando a tensão<br />
do sinal de entrada contém mudanças de tal forma rápidas que o amplificador não tem<br />
tempo para efectuar a sua correcta realimentação, gerando por isso distorção.<br />
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5. Distorção de escala: Como o ouvido humano tem uma sensibilidade que varia com a<br />
frequência e com o nível de SPL , um conjunto musical teria que ser reproduzido à<br />
mesma sensação de intensidade que o ouvinte iria experimentar se não ocorresse<br />
distorção de frequência.<br />
6. Distorção por modulação de frequência: Exemplos disto são as distorções causadas<br />
pelo movimento do cone dos altifalantes, como por exemplo o efeito Doppler.<br />
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Os tipos de distorção mais vulgares e significativos para a caracterização do comportamento de um<br />
sistema sonoro são: a distorção harmónica, a distorção por intermodulação e a distorção de transitórios.<br />
A distorção harmónica verifica-se quando existe introdução, no sinal de entrada de um sistema,<br />
frequências harmónicas da frequência fundamental.<br />
A distorção por intermodulação www.producaoaudio.net<br />
verifica-se quando existe introdução de sons harmónicos diferenciais e<br />
adicionais, em sinais de entrada constituídos por duas ou mais frequências simultâneas .<br />
A distorção de transitórios ocorre, sempre que um sistema não consegue ter a velocidade de resposta<br />
necessária, para responder de forma adequada aos diversos estágios da evolvente temporal do sinal.<br />
O termo saturação, é também por vezes utilizado para referir um tipo de distorção não-linear que é<br />
originado nos sistemas de tratamento sonoro, mais vulgarmente utilizado no caso dos sistemas de<br />
amplificação sonora. Este efeito acontece quando são atingidos os limites físicos do meio, como por<br />
exemplo quando o nível do sinal de entrada num equipamento áudio amplificador é ultrapassado,<br />
superando assim o limite da zona de comportamento linear da fonte de alimentação. Esta saturação, ou<br />
distorção pode ser contínua ou em alguns picos. Na gravação em fita magnética, a saturação é a máxima<br />
magnetização que a fita pode obter. Este tipo de distorção é em muitos casos procurada, pois em<br />
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determinados meios de tratamento sonoro, a saturação introduz uma coloração esteticamente apreciada.<br />
Trata-se de um tipo de efeito que se caracteriza, na maioria das vezes, por uma distorção harmónica e de<br />
transitórios.<br />
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É também por vezes designado com o termo inglês de clipping, à grande percentagem de distorção<br />
harmónica introduzida no sinal original devido ao alto grau de saturação do meio. Poderemos intitular este<br />
tipo de distorção como extrema distorção harmónica.<br />
Existe outros factores que causam irrealismo comparativo à reprodução desejada, mas não são<br />
consideradas como distorções. Um exemplo é o ruído de fundo, e a falta de equilíbrio de imagem,<br />
devido ao uso de sistemas de reprodução inapropriados.<br />
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ENTOAÇÃO<br />
Qualquer equipamento, mecânico ou eléctrico, diz-se que entoa se continuar a produzir sinal, ou a<br />
mover-se, depois da excitação ter parado. Este efeito é causado por um deficiente amortecimento e é<br />
particularmente mais prejudicial nos transdutores áudio, causando distorção de transientes. A entoação<br />
nos altifalantes de médios graves é comummente intitulada com o uso de um termo inglês, hangover.<br />
Um filtro com uma banda frequêncial de passagem estreita, ou com um alto facto Q, irá entoar por algum<br />
tempo se processar um rápido transiente. Infelizmente a forma das inclinações de um filtro estão<br />
intimamente ligadas ao seu amortecimento interno e cada uma destas características não pode ser<br />
alterada sem que seja alterada a outra. Esta é razão porque os filtros e equalizadores não devem ser<br />
utilizados de forma a produzirem grandes inclinações, resultantes de altos factores Q, especialmente nas<br />
zonas espectrais de maior sensibilidade auditiva. Os filtros anti-aliasing e anti-imagem nos sistemas<br />
digitais, têm elevadas ordens de execução, entoando quando excitados por um sinal com transiente. A<br />
frequência à qual eles entoam é ultrasónica.<br />
RUÍDO<br />
Existe uma diferença entre ruído e distorção, embora ambos sejam componentes sonoras adicionadas<br />
ao sinal de entrada de um sistema não-linear, cujas consequências dessa não-lineariedade se manifeste<br />
a partir destes efeitos. O ruído pode ser definido como qualquer som não desejado, que não está<br />
relacionado com o som desejado (se estiver relacionado é chamado distorção). Embora a classificação<br />
seja completamente subjectiva, há uma certa concordância quanto ao facto de se achar agradáveis os<br />
sons que mantêm intervalos regulares periódicos e previsíveis, enquanto que aquilo que em determinado<br />
contexto consideramos como ruído, se caracteriza pela ausência praticamente total de componentes<br />
periódicas nesse sinal e por um carácter imprevisível.<br />
Em electrónica, no entanto, o ruído é definido como a adição em larga banda de qualquer componente<br />
através de um componente electrónico ou mecânico. Para linguística o ruído é todo o factor que, num<br />
acto comunicativo, perturba a transmissão da mensagem. Em física o mesmo trata-se de um distúrbio,<br />
especialmente aleatório, que perturba ou reduz a clareza ou inteligibilidade do sinal. Nas ciências<br />
computacionais, por sua vez, o ruído trata-se de dados errados ou irrelevantes.<br />
O ruído mais comum é por vezes chamado de ruído aleatório, pois é temporalmente imprevisível e<br />
contem uma contínua distribuição da energia espalhada por toda a gama frequêncial, sendo essa<br />
distribuição aleatória em termos de amplitude e frequência. Podemos então dizer que, o ruído é<br />
classificado de aleatório, se tiver uma distribuição da amplitude glassiana, podendo ele ser dividido em<br />
dois tipos, ruído periódico ou aleatório.<br />
Infelizmente todos os tipos de tratamento de sinal acrescentam ruído ao sinal tratado.<br />
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Ruído de fundo: Num sentido geral, o ruído de fundo trata-se do limiar mais baixo do nível de sinal<br />
útil, ou seja, trata-se da parte residual do sinal quando este não está presente. O ruído de fundo num<br />
sistema eléctrico áudio é a potência de ruído gerada pelo equipamento na ausência de qualquer sinal.<br />
É geralmente medido em decibéis referenciado a uma potência em particular. Por vezes ele é medido<br />
em valores de potência RMS em vez de potência, mas estas medições tornam-se inúteis se não forem<br />
referenciados a largura de banda e o sistema de ponderação usados. A geração de ruído de fundo é<br />
originada, normalmente, por imperfeições do meio, pelo ruído térmico e por induções.<br />
Ruído sísmico: pequenas vibrações provocadas por fenómenos sísmicos, geralmente consideradas<br />
como ruído<br />
Ruído térmico: é um ruído branco aleatório produzido pela agitação térmica das cargas num condutor<br />
eléctrico e é o ruído mínimo que um circuito pode conter. O ruído é proporcional à temperatura<br />
absoluta do condutor. O ruído Johnson manifesta-se nos circuitos do equipamento áudio, como os préamplificadores<br />
de microfone, onde os níveis de sinal são baixos. A potência do ruído é independente<br />
da resistência do componente, e os circuitos de baixa impedância são mais silenciosos que os de alta<br />
impedância.<br />
Ruído eléctrico discreto: ruído causado pela flutuação da corrente em circuitos electrónicos digitais,<br />
devido à natureza discreta dos transportadores de corrente e da natureza aleatória e imprevisível das<br />
partículas de carga do emissor.<br />
Ruído quantum: Qualquer ruído atribuído à natureza discreta na radiação electromagnética.<br />
Ruído rosa: é um tipo de ruído aleatório que tem uma quantidade constante de energia em cada<br />
banda de oitava, ao contrário do ruído branco, que tem a mesma energia por Hertz. Ruído rosa pode<br />
ser feito a partir de ruído branco, através da passagem do mesmo por um filtro de 1ª ordem (atenuação<br />
de 3dB por 8ª). Sons separados em frequência por uma distância maior que a banda crítica, cada som<br />
terá a sua sensação de intensidade dependente apenas de seu conteúdo de energia, não dependendo<br />
da sensação de intensidade de outro.<br />
Ruído branco: é um tipo especial de ruído aleatório, em que o seu conteúdo energético é o mesmo<br />
para qualquer frequência, cuja terminologia deriva da analogia com luz branca, que também contem a<br />
mesma amplitude a todas as frequências visíveis. Energeticamente, o ruído branco tem uma potência<br />
constante por Hertz. O gráfico da resposta frequêncial em potência do ruído branco mostra-nos uma<br />
linha plana, se o equipamento de medição usa a mesma extensão frequêncial em todas as medições.<br />
Por outro lado, se o instrumento de medição usar um filtro de largura de variável a resposta já não irá<br />
ser plana. Isto porque, por exemplo, quando usamos uma largura frequêncial de 1/3 de oitava (23% de<br />
largura de banda), a extensão de filtragem varia 23%, percentagem relativa à frequência de corte. Por<br />
exemplo, a largura de banda em 100 Hz é 23 Hz, 230 Hz em 1000 Hz e assim sucessivamente. Por<br />
isso, o gráfico da resposta frequência vs potência do ruído roa cai 3 dB por oitava.<br />
Mesmo um ruído aleatório pode ser considerado como sendo constituído por componentes sinusoidais<br />
que vaiam constantemente sua frequência, amplitude e fase. Devido à nossa forma de percepcionar o<br />
som, o ruído branco soa como se tivesse mais energia às altas-frequências.<br />
Ruído azul: +3 dB/8ª de acréscimo da densidade de ruído, em que a potência é proporcional à<br />
frequência.<br />
Ruído violeta: +6 dB/8ª de acréscimo da densidade de ruído, em que a potência é proporcional à<br />
frequência.<br />
Ruído preto: Silêncio, densidade da potência igual a zero.<br />
Outros ruídos com termos de cores associados existem, noutras áreas do conhecimento como no<br />
processamento de imagem, comunicações, matemática, etc, mas não são utilizados na terminologia<br />
áudio profissional.<br />
Silêncio: consideração subjectiva da ausência de som, não implicando com isso uma ausência de<br />
captação por parte do sistema auditivo, acabando por ser por isso por isso por ser bastante subjectiva<br />
e dependente de um contexto. O silêncio não implica deixar de ouvir, podendo simplesmente significar<br />
deixar de escutar. Isto porque, na verdade, nunca deixamos de ouvir por completo, existindo sempre<br />
um ruído de fundo inerente ao processo de audição.<br />
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Sons puros e complexos e os intervalos acústicos<br />
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A maioria dos sons de origem mecânica são complexos, ou seja, são constituídos por mais do que um<br />
parcial. Quando os sons complexos são periódicos, ou seja, que se desenvolvem no tempo através de um<br />
padrão cíclico, significa que são constituídos por parciais cuja frequência é um múltiplo inteiro da sua<br />
frequência fundamental.<br />
Som puro<br />
O som puro ou sinusoidal é o mais elementar dos sinais áudio. Este sinal áudio é graficamente<br />
representado através de uma onda sinusoidal, ou sinusóide. Esta é a forma de onda periódica mais<br />
simples, que consiste numa só frequência, com uma altura musical precisa mas de timbre neutro.<br />
É chamada de sinusóide porque tem a mesma forma que a formula matemática da função seno, da<br />
trigonometria. Estas ondas simples, por serem constituídas apenas de uma frequência, são utilizadas em<br />
testes áudio a equipamentos.<br />
Segundo o teorema de Fourier, qualquer onda periódica pode decompor-se numa soma de senos e cosenos.<br />
Isto significa que qualquer som complexo pode ser decomposto em diversos sons puros, em que<br />
a amplitude desses sons em função da frequência designa-se espectro.<br />
Som complexo<br />
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Por oposição aos sons puros, os sons complexos são constituídos por mais do que uma frequência.<br />
Cada uma das frequências que o constitui chama-se parcial, sendo que, o primeiro desses parciais é<br />
denominado de som fundamental e diz respeito ao primeiro modo vibratório do sistema.<br />
No caso do parcial ter uma frequência que é um múltiplo inteiro da frequência fundamental designa-se<br />
um parcial harmónico, ou apenas harmónico. No caso de se tratar de um parcial cuja frequência não<br />
é um múltiplo inteiro da fundamental diz-se não harmónico.<br />
Quando um som é constituído apenas por parciais harmónicos designa-se de som periódico, mas se<br />
tiver parciais inarmónicos, mesmo que seja apenas um, ele já é considerado um som não-periódico ou<br />
som aperiódico.<br />
Este conceito pode ser alargado a todos os eventos em geral. Um evento é então considerado como<br />
um evento periódico quando existe um padrão conceptual que se repete ciclicamente. Quando o<br />
período varia de repetição para repetição, mas mantém a sua forma conceptual de uma maneira<br />
geral, então o evento é designado como evento aperiódico. A maior parte dos instrumentos musicais<br />
produzem sons periódicos ou aperiódicos, mas existem instrumentos de percussão que produzem<br />
sons que aparentam som aleatório.<br />
Os sons que têm formas de www.producaoaudio.net<br />
onda definidas, como os sons periódicos e os aperiódicos são<br />
considerados como sons deterministas (sinal sujeito a relações de causa efeito, em que cada<br />
fenómeno é causado pelo seu antecessor, oposto ao sinal arbitrário), sendo o seu espectro<br />
frequêncial calculado especificando as magnitudes e fases relativas das ondas sinusoidais que, se<br />
juntas, iriam sintetizar ou resintetizar as formas de onda originais. Em contraste, o valor de um som<br />
aleatório não é especificado a cada instante de tempo, não sendo possível prever seu futuro através<br />
de seu passado. Como importantes tipos de sinais aleatórios podermos falar de sinais ergódicos e<br />
estacionários, em que um sinal é considerado sinal estacionário se uma de suas estatísticas é<br />
afectada por uma variação na origem temporal, por outro lado, um sinal é considerado ergódico se a<br />
estatística de variância média no tempo derivar de uma porção de si mesmo. Poderemos também<br />
falar de sinais gaussianos, que são desta forma intitulados devido ao facto de estarem sujeitos a<br />
uma distribuição gaussiana, também conhecida como normal, devido à sua alargada ocorrência no<br />
mundo físico, considerando que o erro total numa medição ou observação é igual à soma de um largo<br />
número de erros aleatórios que podem ser positivos ou negativos em sinal. No caso de sinais<br />
binários aleatórios, tratam-se de sinais que apenas podem ter dois possíveis estados, utilizados por<br />
isso como representações www.producaoaudio.net<br />
da informação digital. Por último, os sinais pseudo-aleatórios, em que a<br />
única diferença entre um sinal aleatório real e um sinal pseudo-aleatório é que, o último, é gerado a<br />
partir de um algoritmo, sendo por isso determinista. Embora ele possa ser considerado determinista,<br />
logo não aleatório, para determinada situação ele pode ser considerado como aleatório, dado que o<br />
exame da porção de sinal falhou ao tentar revelá-lo, logo pseudo-aleatório. Por outras palavras, o<br />
sinal é aleatório em determinado contexto, mas na realidade não é, ou seja no contexto geral.<br />
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Os parciais sub-harmónicos são parciais de frequência submúltipla, normalmente metade, da<br />
frequência fundamental, sendo eles componentes geradas por não-linearidades do sistema,<br />
correspondendo a períodos superiores ao período do 1º modo vibratório ou acústico do sistema. O<br />
efeito audível é um componente de distorção uma oitava abaixo da frequência do sinal de original.<br />
A fundamental é a componente frequêncial mais baixa numa forma de onda complexa periódica.<br />
Qualquer forma de onda sonora que é percebida como tendo uma altura, é periódica, pois tem uma<br />
forma que se repete. Este som irá conter uma série de harmónicos, por vezes chamados de overtones<br />
pelos músicos, em que o primeiro destes é respectivamente o segundo harmónico. O mais baixo destes<br />
harmónicos, chamado de ―primeiro harmónico‖, é também chamado de fundamental. A altura musical<br />
deste tipo de sons é geralmente determinado pela frequência da fundamental, embora, através de um<br />
efeito psicoacústico, percebamos a altura desse som mesmo que essa fundamental não esteja<br />
presente. Por outras palavras, desde que harmónicos altos estejam presentes, o ouvido irá reconstruir a<br />
fundamental em falta. Ele faz isto através da percepção da diferença de frequência entre os sucessivos<br />
harmónicos. Esta diferença frequêncial será constante porque os harmónicos são todos múltiplos<br />
integrais da frequência fundamental. Este fenómeno é chamado de ―procura da fundamental‖ e é muito<br />
importante para a nossa apreciação subjectiva da música. A maioria dos instrumentos musicais<br />
construídos para produzir notas de baixa altura musical, como o fagote, a viola, tuba, etc., produzem<br />
pouquíssima energia às frequências fundamentais das notas mais graves. Isto acontece porque, para<br />
radiar energia significante a fonte sonora tem que normalmente ser mais larga em comparação à forma<br />
de onda envolvida. Por exemplo, o Lá -1 do piano (27 Hz), cuja fundamental tem o comprimento de 12,7<br />
metros, não tem praticamente qualquer energia na frequência da fundamental. O mesmo é verdade<br />
para a maior parte dos instrumentos, embora o órgão seja uma excepção notável. Este efeito<br />
psicoacústico permite-nos perceber a altura de notas mais baixas através de pequenos altifalantes.<br />
Intervalos acústicos<br />
Em acústica, o intervalo acústico é uma relação entre as frequências fundamentais dos sons que o<br />
formam e não a sua diferença, dada a forma logarítmica como percepcionamos esses intervalos.<br />
Os intervalos acústicos podem ser harmónicos ou melódicos, de acordo com a sua disposição<br />
temporal relativa, se nos soam como sons simultâneos ou como sons sucessivos, respectivamente.<br />
Eles podem ser definíveis também, de acordo com a sua relação frequêncial. Existem três tipos<br />
comuns de intervalos acústicos utilizados, são eles:<br />
Intervalos naturais ou puros - série dos harmónicos<br />
Os intervalos naturais ou puros são aqueles que são determinados pelas frequências dos múltiplos<br />
inteiros de uma frequência fundamental, são eles: 5ª, 4ª, 3ªM, 3ªm, 2ªM, 6ªM, 7ªM. A série dos<br />
harmónicos é a escrita numa pauta da série de notas que delimita esses intervalos acústicos naturais.<br />
As relações 3/2 e 4/3, correspondentes aos intervalos de 5ª e de 4ª, são rigorosos, daí as<br />
designações 4ª e 5ª perfeitas, não apropriadas aos outros intervalos, designados por sua vez de<br />
maiores ou menores.<br />
Figuras n.º1, intervalos naturais numa corda<br />
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Intervalos temperados<br />
Os intervalos temperados são originados a partir da divisão do intervalo de 8ª em 12 partes iguais,<br />
designados de meios-tons temperados. Assim, o cálculo de um intervalo temperado é sempre feito<br />
contando o número de meios-tons nele contidos.<br />
Poderemos verificar então que, as 5ªs naturais são maiores que as 5ªs temperadas e que, as 4ªs<br />
naturais são menores que as 4ªs temperadas.<br />
Intervalos microtonais<br />
Os intervalos microtonais são os intervalos inferiores a meio-tom, ou inferiores a ¼ de tom,<br />
variando de autor para autor, podendo também ser denominados de microtons.<br />
Utilizam-se frequentemente os seguintes modos para exprimir os intervalos acústicos:<br />
Fraccionários<br />
De acordo com a sua própria definição e como à pouco vimos, trata-se de uma forma de expressão<br />
que permite entender a relação entre diferentes sons. Por exemplo, numa relação frequêncial de 3/2<br />
sabemos que se trata de um intervalo musical de 5ª natural, segundo o temperamento igual.<br />
Se necessitarmos de efectuar operações, devemos ter presente que se tratam de relações logo, se<br />
decidirmos somar intervalos ou subtrai-los, devemos multiplicá-los ou dividi-los, respectivamente.<br />
Savart<br />
Outra unidade de medida é o Savart, introduzida por Félix Savart, correspondendo<br />
aproximadamente à diferença de altura mínima perceptível na gama frequêncial de 400 a 2000 Hz.<br />
Numa oitava existem 301 Sarvat. Para convertermos um intervalo acústico fraccionário em Savart<br />
temos apenas que determinar o logaritmo decimal desse intervalo e multiplicar depois esse valor<br />
por 1000.<br />
Cent<br />
O Cent é a unidade básica de um sistema centesimal, que se define como a centésima parte do<br />
meio-tom temperado, ou seja pela raiz de cem, igual a 1.059463094, sendo bastante útil na<br />
compreensão das diferenças existentes entre intervalos acústicos de diferentes sistemas de<br />
afinação.<br />
Numa 8ª temos 12 meios-tons temperados, logo ao trabalharmos sob a unidade Cent ela fica<br />
dividida em 1200 partes iguais.<br />
Se for necessário efectuar-se operações com valores expressos em Cent, não se torna necessária<br />
uma variação de operação como nos números fraccionários, dado que se tratam de valores<br />
logaritizados.<br />
DÉCADA: O rácio de frequências, ou intervalo de 10 para 1, em oposição a uma oitava, que<br />
tem um rácio de 2 para 1. Por vezes o factor Q de um filtro ou equalizador é expresso em<br />
decibéis por década, em vez de decibéis por oitava. Uma curva de filtragem de 20dB por<br />
década é igual a uma curva de filtragem de 6dB por oitava. O intervalo década não tem<br />
qualquer significado musical.<br />
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Síntese Sonora<br />
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A expressão síntese sonora denomina o tipo de processo oposto a análise sonora, pois não se trata de<br />
decompor o todo nas partes mas, a partir determinados elementos sonoros criar um todo sonoro.<br />
Os sintetizadores são assim, instrumentos musicais electrónicos que permitem a síntese sonora, ou seja,<br />
permitem a geração de sons complexos, através do necessário tratamento de sinal. Os sintetizadores podem<br />
ser divididos em dois grandes grupos: www.producaoaudio.net<br />
os sintetizadores de execução e os sintetizadores modulares.<br />
Nos sintetizadores de execução as ligações praticamente não podem ser praticamente alteradas, enquanto<br />
que nos sintetizadores modulares torna-se possível a alteração das ligações entre módulos.<br />
Os sons complexos gerados pelos sintetizadores podem ser ordenados segundo duas categorias, são elas:<br />
sons que procuram simular sons preexistentes, chamado por isso de sons imitativos; sons que procuram<br />
ser novos, chamados de sons sintéticos. Existe ainda uma categoria de sons que são difíceis de classificar<br />
porque englobam elementos de sons reais e elementos de sons sintéticos.<br />
Os sintetizadores podem também ser classificados de acordo com o domínio de tratamento de sinal em<br />
que operam, podendo por isso ser designados de sintetizadores analógicos, se o sinal tratado estiver sempre<br />
num domínio contínuo; sintetizadores digitais, se o sinal tratado estiver num domínio discreto; ou sintetizador<br />
híbrido, no caso de tratar o sinal em ambos os domínios.<br />
Para além da divisão por categoria de sons criados (sons imitativos, sintéticos e mistos) e pela divisão por<br />
domínios Para de trabalho obter (analógico a versão ou digital) existe completa uma outra divisão, do esta livro em termos registe-se de tipos síntese. em: Temos<br />
então três grupos: síntese pura, síntese por amostragem e síntese por modulação física.<br />
SÍNTESE PURA<br />
Síntese por tabela de ondas<br />
Trata-se da geração de ondas sinusoidais através de tabelas, que apenas aceitam valores múltiplos da<br />
frequência de amostragem, sendo necessário um algoritmo interpolador para gerar frequências<br />
arbitrárias. Podemos também combinar as diferentes tabelas ao longo do tempo.<br />
Síntese aditiva<br />
A síntese aditiva baseia-se no teorema de Fourier, em que os sons complexos são produzidos através<br />
da adição controlada de diversos sons, normalmente sons puros.<br />
De forma a contornar o problema originado pelo reduzido número de osciladores, foram criadas as<br />
possibilidades para a geração de outras formas de onda constituídas por mais que um parcial. São<br />
exemplo destas as ondas triangulares, dentes de serra e ondas quadradas.<br />
Síntese subtractiva<br />
O processo que caracteriza a síntese subtractiva é exactamente o oposto à síntese aditiva, pois partese<br />
de um som complexo e efectua-se uma filtragem que determinará um novo som, com um diferente<br />
espectro.<br />
Como na síntese aditiva, o processo de síntese subtractiva é mais eficiente se lhe estiver interligada uma<br />
fase de análise de sinal.<br />
O acto de multiplexar acontece quando, por exemplo, dois sinais são combinados de uma forma que<br />
podem ser depois separados, definindo-se assim como multiplexados. Existem muitas formas de<br />
multiplexar, mas a provavelmente mais utilizada é a multiplexação frequêncial, usada na transmissão de<br />
sinais Stereo através da modulação em frequência. Nesta técnica, os sinais são adicionados formando o<br />
sinal soma e depois subtraídos formando o sinal diferencial. O sinal soma é usado para modelar o sinal<br />
modulador FM e o sinal diferencial é usado para modelar um sinal sub-modulador de 38 kHz, sendo este<br />
depois adicionado ao sinal soma de forma a também modelar o sinal FM.<br />
Síntese por modulação de frequência (FM)<br />
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A síntese por modulação de frequência, normalmente designada pela sigla FM, da expressão inglesa<br />
frequency modulation, é a geração de formas de onda de sinais complexos através da modulação da<br />
frequência de um ou mais sinais sinusoidais por outras ondas sinusoidais. A síntese MF como um<br />
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método de geração de formas de ondas musicais complexas requer significantemente menos<br />
dispositivos físicos que outros métodos, como a síntese aditiva.<br />
A modulação em frequência, primeiramente utilizada nas transmissões de radiofónicas, é a mudança<br />
instantânea da frequência de um sinal de alta-frequência em resposta a um sinal modulador, geralmente<br />
uma forma de onda áudio. À medida que a tensão do sinal varia seguindo a forma de onda, a frequência<br />
do sinal modulador também varia à volta de seu valor nominal não modulador. Na transmissão<br />
radiofónica FM comercial, a frequência do sinal modulador varia numa banda que se estende desde os<br />
88 MHz e os 108 MHz. O receptor FM é afinado à frequência de modulação e o sinal recebido, depois de<br />
um apropriado tratamento, é direccionado para um circuito especial chamado de detector FM, ou<br />
descriminador, que recupera o sinal áudio. A transmissão FM é relativamente menos ruidosa que a<br />
transmissão AM, porque o descriminador não é sensível às variações de amplitude causadas pelas<br />
interferências atmosféricas e por isso permite uma resposta em frequência mais alargada. Na música,<br />
vibrato é uma forma de modulação, porque é uma variação periódica da frequência.<br />
A modulação em amplitude é utilizada nas transmissões radiofónicas AM, em que o sinal áudio é<br />
traduzido numa forma de onda eléctrica de frequência muito elevada, chamada de portadora, de uma<br />
forma que a amplitude dessa portadora varie de acordo com a amplitude e frequência do sinal áudio<br />
original. A portadora modelada é depois transmitida a uma potência muito elevada pelo transmissor e a<br />
antena de rádio transmissão, que depois é recebida pelos rádios sintonizados à frequência portadora. A<br />
portadora modelada é depois desmodelada através de um processo chamado de detecção, que<br />
recupera o sinal original. Este processo de modulação e posterior desmodulação da portadora permite a<br />
transmissão da informação do sinal ao longo de grandes distâncias com relativa alta eficiência e permite<br />
a várias estações de rádio enviar diferentes programas em simultâneo, porque as frequências das<br />
portadoras são diferentes. Esta alta eficiência só pode ser atingida se o sinal recebido tiver a força<br />
necessária, mas ela pode ser posta em causa pela interferência da luz e outros distúrbios eléctricos, que<br />
podem causar ruído na recepção a longas distâncias.<br />
A Heterodyne é um outro nome para modulação em amplitude. O processo de modulação em<br />
amplitude é na verdade a multiplicação instantânea de um sinal pelo outro. Isto resulta na formação de<br />
bandas laterais que contêm a mesma informação que os sinais originais, mas transcritos em frequências<br />
superiores e inferiores à portadora. O termo heterodyne é usado nos circuitos de transcrição de<br />
frequência nos receptores AM e FM. O sinal da estação é amplificado e multiplicado por um sinal de um<br />
oscilador local, e isto traduz a frequência recebida de acordo com uma relativa baixa frequência<br />
chamada de frequência intermédia, ou IF. Este sinal é amplificado e detectado para recuperar o áudio<br />
original. Através da variação da frequência do oscilador local, qualquer sinal estação de rádio pode ser<br />
traduzido para a frequência intermédia, significando que o amplificador e o detector apenas necessitam<br />
de trabalhar a esta frequência. Um receptor que use este princípio é chamado de supersónico<br />
heterodyne.<br />
O modulador circular é um circuito que recebe seu nome devido à sua configuração, que é um anel<br />
de quatro diodos. Este circuito permite um sinal modelar em amplitude um outro, resultando numa<br />
complexa série de frequências adicionais e diferenciais entre as frequências do sinal original. O<br />
modulador circular introduz uma grande dose de não linearidades e causa grandes quantidades de<br />
distorção harmónica e de intermodulação. É usado por vezes em efeitos especiais na geração de sons<br />
na música electrónica, geralmente em conjunto com filtros passa-baixo, que reduzem a turbulência às<br />
altas-frequências do som resultante.<br />
Síntese granular<br />
Neste tipo de síntese aditiva são gerados sons complexos a partir da mistura de sons puros de<br />
curtíssima duração, muito à semelhança do papel dos fotões na criação da luz na mecânica quântica.<br />
SÍNTESE POR AMOSTRAS<br />
A expressão síntese por amostragem designa um processo de sonoplastia que procura gerar<br />
sons imitativos de maior realismo utilizando, para o efeito, amostras, daí a sua designação.<br />
Como a síntese pura de sons imitativos, para além de ser mais trabalhosa, era também menos<br />
eficaz na simulação de instrumentos acústicos, passou a ser utilizada a síntese sonora a partir de<br />
sons gravados dos instrumentos que se pretendia simular, a partir de amostras sonoras reais. Assim<br />
surgiram os métodos por amostragem de sons reais (amostras sonoras).<br />
O processo pode passar por: gravar alguns ciclos do som real acústico, que depois pode ser<br />
reproduzido e re-reproduzido ciclicamente, obtendo assim a duração do regime estacionário<br />
desejada, e gravar os transitórios de ataque ou de decaimento, ou simplesmente sintetiza-los<br />
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através dos métodos de síntese pura. Através do processo de sinal de transposição frequêncial é<br />
possível depois obter as restantes notas.<br />
A utilização da síntese pura nos transitórios, da transposição frequêncial e da reprodução cíclica<br />
visa, única e exclusivamente uma maior eficiência no tratamento de sinal, com a desvantagem da<br />
perda de qualidade musical.<br />
SÍNTESE POR MODELAÇÃO FÍSICA<br />
Neste tipo de síntese, como próprio nome sugere, a produção sonora tenta simular o processo<br />
físico de modulação, o processo real, acústico de tratamento sonoro, através de processos<br />
eléctricos e matemáticos análogos.<br />
Este tipo de síntese destaca-se em relação à síntese pura e síntese por amostras, principalmente<br />
em sons com um regime estacionário, pois não sofre os problemas adjacentes ao processo que<br />
caracteriza esse tipo de síntese.<br />
Embora os sintetizadores fabricados hoje em dia não sejam modulares, a sua arquitectura de<br />
tratamento de sinal é um pouco baseada nos antigos módulos genéricos, que se vão repetindo.<br />
Em baixo temos um exemplo dos tipos de parâmetros de controlo usados para definir o funcionamento<br />
de um oscilador, controlados, no caso da electrónica analógica, através dos VCO, oscilador de controlo<br />
por diferenças de tensão.<br />
Oscilador controlado por tensão – VCO: É um oscilador electrónico cuja frequência de saída é<br />
controlada por uma aplicação directa de tensão. Estes osciladores são intensamente usados na<br />
geração de sinais musicais na síntese de música electrónica. A facilidade com que sua frequência<br />
pode ser controlada torna-os muito adequados na modulação em frequência e na geração de<br />
sons muito complexos.<br />
Oscilador de frequência variável – VFO: Os VFOs de áudio frequência são usados na criação<br />
de música electrónica e na geração de sinais de teste para equipamentos áudio.<br />
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Oscilador de cristal controlado por tensão – VCXO: Um tipo de oscilador baseado em cristal cuja<br />
frequência de oscilação é controlada por uma tensão externa.<br />
Os sinais de controlo normalmente usados são: sinal de accionamento (trigger), que se trata de um sinal<br />
impulsional; sinal de abertura (gate), trata-se de uma onda quadrada binária não alternada de valor positivo<br />
definido pelo tempo de abertura; sinal de controlo por diferenças de potencial. Por exemplo, no caso de um<br />
teclado, quando pulsamos uma nota, o controlador cria estes três tipos de sinal diferentes.<br />
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A tensão de controlo é uma tensão directa, normalmente variada, usada nos sintetizadores de<br />
música electrónica de forma a controlar os vários parâmetros do sinal que é produzido. Estas<br />
tensões de controlo são usadas para o controlo dos evolventes, controlo da frequência, filtros<br />
passa-banda e controlo da frequência de corte, etc. Estas tensões de controlo podem ser geradas<br />
de várias formas, em que uma das formas mais tradicionais é através de um teclado.<br />
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Amplificador controlado por tensão – VCA: É um amplificador cujo ganho é ajustado, ou<br />
controlado, através da aplicação de tensão directa externa, tratando-se por isso de um circuito<br />
electrónico de três terminais: entrada, saída e controlo. A tensão de saída depende da tensão de<br />
entrada e do controlo desejado, sendo este que controla o ganho.<br />
Embora este tipo de dispositivo seja usado em equipamentos de processamento de sinal, como<br />
compressores, limitadores e compansores, o uso mais comum verifica-se nos equipamentos de<br />
controlo de sinal, como aqueles introduzidos em mesas de mistura e sintetizadores de música<br />
electrónica.<br />
Este tipo de amplificadores, ao permitir ser usado como um componente de controlo, evita que o<br />
sinal tenha que ser passado por um canal físico, evitando um acrescento de ruído e distorção.<br />
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Filtro controlado por tensão – VCF: É um filtro cuja frequência e seu factor Q são controlados<br />
pela aplicação de uma tensão directa. Os VCFs podem ser passa-banda, passa-alto, passabaixo,<br />
etc. Eles constituem uma grande ferramenta dos sintetizadores de música electrónica, pois<br />
com eles é possível controlar grande parte do ―aspecto‖ tímbrico do som que por ele passa.<br />
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A síntese subtractiva é o tipo de síntese mais utilizada. Numa normal arquitectura de síntese subtractiva<br />
temos, em primeiro lugar, a secção de geração de som, onde podemos determinar o timbre base do sinal<br />
a partir de um ou mais sons complexos, criados através dos osciladores de controlo por diferenças de<br />
tensão, normalmente controlados por de um teclado (como é aliás descrito na imagem acima). Em<br />
seguida temos o controlo da amplitude dos vários sinais criados, através da secção de controlo<br />
normalmente intitulada de secção de mistura. Segue-se depois a secção de filtragem, onde é possível<br />
fazer-se uma selecção das frequências/tempo, utilizando-se normalmente para isso um filtro passa-baixo.<br />
Este pode ser controlado pontualmente pelo o utilizador ou por uma evolvente, possibilitando que a<br />
frequência de corte varie com o tempo, com o objectivo de tentar imitar um pouco o comportamento dos<br />
instrumentos acústicos, já que os parciais de ordem superior decrescem em amplitude muito mais<br />
rapidamente que os de ordens inferiores. Para que a frequência de corte inicial não seja fixa, mas que<br />
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varie com a nota tocada, deve ser accionado o parâmetro de controlo normalmente designado como<br />
seguidor de teclado.<br />
Depois da secção de filtragem segue-se a secção de controlo da amplificação, em que permite que seja<br />
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criada, uma evolvente de amplitude ADSR, ou mais complexa, através da variação dinâmica da amplitude<br />
sonora, uma evolvente de oscilação que permita criar variações dinâmicas da frequência do som (efeito<br />
Doppler, Coral, etc.) e, como falamos, a variação temporal da frequência de corte do filtro introduzido.<br />
Pode depois ser utilizados LFO‘s para a variação periódica da amplitude (trémulo), da frequência de<br />
oscilação (efeito vibrato), da frequência de corte do filtro (efeito Wah-Wah).<br />
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Atraso da evolvente: O retardo temporal de evolvente é o tempo de evolvente que um sinal<br />
modulado demora a passar de um ponto num sistema de transmissão a um segundo ponto desse<br />
sistema. O retardo temporal de evolvente é normalmente definido como tempo de retardo temporal<br />
de grupo, que é a relação entre as mudança das variações da fase com a frequência angular. O<br />
tempo de retardo temporal de grupo é normalmente muito próximo em valor ao retardo temporal de<br />
evolvente e ao tempo de retardo temporal de transmissão como nas linhas de retardo temporal e, no<br />
caso de banirmos a largura de banda torna-se idêntico.<br />
Um sequenciador é um módulo dos sintetizadores usado na música electrónica que gera uma<br />
repetida sequência de tensões controladas e premeditadas. Estas tensões, chamadas de tensões de<br />
controlo, podem ser usadas para controlar a afinação, loudness, timbre, etc., dos sinais sintetizados.<br />
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Radiação sonora<br />
A energia acústica que recebemos provém, normalmente, do movimento de corpos sólidos em contacto<br />
com um meio fluido‖ (Henrique, 2002: 225), designados de fontes sonoras. A fonte sonora ―é a região do<br />
espaço em contacto com o fluido onde a energia acústica é gerada e radiada sob a forma de ondas<br />
sonoras‖ (ibidem). Mas, a radiação varia de fonte sonora para fonte sonora, determinando a forma como<br />
escutamos cada instrumento.<br />
A quantidade de energia acústica que recebemos de um instrumento irá sempre depender das<br />
características direccionais de radiação e da eficiência de radiação desse instrumento, ou seja da<br />
eficiência na transferência de energia do instrumento para ar que o envolve.<br />
DIRECCIONALIDADE E DIVERGÊNCIA DA RADIAÇÃO<br />
A maioria das fontes sonoras apresenta diferentes padrões de direccionalidade não se verificando,<br />
na sua maioria, nenhum padrão omnidireccional. Estes diferentes comportamentos direccionais<br />
devem-se a diversas razões, como: ―forma e tamanho da fonte sonora; impedância de radiação;<br />
modos vibratórios da superfície do radiador; reacção do meio fluido na superfície do radiador‖<br />
(Henrique, 2002: 228); variando normalmente com a frequência.<br />
Padrão de direccionalidade: descrição gráfica da resposta de um corpo em função da direcção<br />
espacial de determinada grandeza num determinado momento temporal, num plano específico e para<br />
uma estabelecida frequência.<br />
As fontes sonoras, quando avaliadas segundo a sua direccionalidade para determinada gama de<br />
frequências, podem divididas por duas categorias, intituladas: radiadores isotrópicos ou isótropos,<br />
no caso das ondas radiadas serem simétricas e uniformes, ou como radiadores anisótropos, no<br />
caso da variação da grandeza acústica em questão diferir de acordo com a direcção de medição.<br />
Existem infinitos tipos de radiadores anisotrópicos, mas apenas um pode ser considerado isotrópico,<br />
pois é aquele que contém a característica específica que lhe garante essa propriedade.<br />
Uma fonte sonora pontual ou monopolo é uma fonte sonora hipotética que é infimamente pequena,<br />
em comparação com os comprimentos de onda dos sons que irradia num espaço tridimensionalmente<br />
livre, sendo por isso completamente omnidireccional de radiação isotrópica. As fontes sonoras<br />
pontuais ideais não existem, mas algumas fontes sonoras aproximam-se desse ideal, principalmente<br />
se o ouvinte estiver a uma distância relativamente longa. Uma escola de pensamento diz que um<br />
altifalante para reprodução sonora deveria se comportar como uma fonte pontual, de forma a irradiar<br />
som equitativamente em todas as direcções do espaço de escuta. Um altifalante dessa natureza iria<br />
criar o máximo de envolvência acústica, sendo que a resposta em frequência do som indirecto que a<br />
constituiria, seria mais coerente com o som directo, implicando para o efeito é claro, uma boa<br />
acústica. Instrumentos musicais, especialmente os mais largos, estão longe de se comportar como<br />
fontes pontuais, radiando som para o espaço de maneira disforme, em que cada uma das gamas<br />
frequênciais é radiada segundo direcções diferente. Isto torna difícil uma captação próxima, pois essa<br />
dificilmente vai conseguir representar o equilíbrio tonal e tímbrico natural do instrumento. Para um<br />
som mais natural, o microfone deve estar afastado no mínimo a um comprimento de onda do<br />
instrumento, à frequência mais baixa de interesse. Logo uma boa acústica é necessária, pois, à<br />
medida que nos afastamos do instrumento, a resposta da sala torna-se uma parte ainda mais<br />
significante do som captado.<br />
O dipolo é um caso específico de uma fonte radiadora anisotrópica, um modelo ideal ―constituído<br />
por dois monopolos da mesma grandeza separados por uma certa distância (muito pequena<br />
comparada com o comprimento de onda) que se dilatam e contraem em oposição de fase‖ (Henrique,<br />
2002: 225).<br />
No desenho de altifalantes, um radiador dipolo é um sistema que radia para a frente e para trás com<br />
a mesma energia, mas com fases opostas. Como exemplos temos os altifalantes electrostáticos e<br />
altifalantes planos. Alguns altifalantes de cone foram desenhados de maneira a formar radiadores<br />
dipolo. Para que um radiador dipolo tenha uma adequada resposta às baixas frequências para<br />
reproduzir toda a gama de frequências que a música exige, deve ser bem grande, de forma a evitar<br />
que a onda traseira cancele a onda de frente. Para além disso, ele não deve ficar colocado perto de<br />
uma parede reflectora e muito menos, paralela a esta.<br />
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Outro caso específico e ideal de anisótropo é o quadripolo que, como a palavra indica, é<br />
constituído por quatro monopolos ou por dois dipolos. Como vimos à pouco, a eficiência de radiação<br />
as baixas frequências cujo comprimento de onda é muito maior do que o diâmetro da fonte, é menor<br />
no caso de um dipolo que no caso da radiação ser efectuada por fonte pontual, sendo ainda menor no<br />
caso de um quadripolo. Em compensação, existe uma maior eficiência na radiação das altasfrequências<br />
num dipolo do que um monopolo, sendo ainda maior num quadripolo.<br />
Para Devemos obter ter em atenção a versão que estes casos completa se tratam de situações do livro e modelos registe-se ideias, em campo em: livre.<br />
Não existe nenhum padrão de radiação omnidireccional nos instrumentos de orquestra, para<br />
frequências acima de 500 Hz. Para além disso, as características da radiação em campo próximo de<br />
uma fonte sonora real que é considerada direccional, não são as mesmas em campo distante, pois ela<br />
tende a tornar-se omnidireccional à medida que, a quantidade de energia re-radiada pelos limites<br />
sonoros do espaço acústico de radiação, aumenta.<br />
IMPEDÂNCIA DA RADIAÇÃO: A impedância acústica actua como uma carga, opondo-se ao<br />
movimento das superfícies do sistema radiador. A potência acústica de saída de um altifalante,<br />
por exemplo e especialmente nos altifalantes de baixas frequências, é grandemente afectada<br />
pela impedância da radiação, que depende de onde o altifalante está colocado. Em campo<br />
livre, sem quaisquer objectos reflectores, o altifalante irá sofrer a maior impedância e irá radiar<br />
a menor quantidade potência. Se colocado ao lado de uma grande parede, radiará em forma<br />
hemisférica e não de forma esférica, cortando a sua impedância de radiação em metade e<br />
duplicando a sua potência de saída. Quanto menor for o volume do invólucro do altifalante,<br />
mais potência ele radiará. Esta é a razão porque uma coluna tem tamanho aumento na sua<br />
resposta às baixas frequências, quando colocada no canto de uma sala.<br />
A divergência de radiação define-se como uma das formas de qualificar a maneira como a fonte<br />
sonora radia. A forma como uma fonte diverge está relacionada com as mesmas razões que<br />
determinam o seu padrão de direccionalidade. Fontes pontuais tem uma divergência esférica (a três<br />
dimensões), embora isto seja apenas para as frequências cujo seus comprimentos de onda sejam<br />
maiores que as dimensões da fonte e em meios homogéneos e isótropos. A maioria das fontes reais<br />
são fontes deste tipo, embora não possam ser consideradas fontes sonoras isotrópicas, pois a<br />
perturbação nunca é feita de forma análoga em todas as direcções e para todas as frequências.<br />
Uma fonte linear, por sua vez, tem uma divergência cilíndrica, formada por um conjunto de fontes<br />
pontuais agrupadas de forma muito próxima. É o caso de uma linha de comboio, estrada<br />
movimentada, conjunto de altifalantes alinhados (designados vulgarmente pela expressão inglesa line<br />
array), ou um carro viajando a 30Km/h. Uma fonte plana tem uma divergência plana, sendo a sua<br />
existência resumida a casos isolados ou em laboratório A propagação neste tipo de fontes tem uma<br />
única direcção.<br />
EFICIÊNCIA DE RADIAÇÃO<br />
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Como vimos, para além da direccionalidade da radiação, existe outro aspecto que determina a<br />
qualidade e quantidade de energia acústica recebida do instrumento.<br />
Um diapasão é um instrumento usado como referência na afinação de instrumentos e cuja sua<br />
vibração, devido ao seu reduzido amortecimento estrutural e devido à sua ineficiência de radiação<br />
sonora, dura bastante tempo. A restante energia não radiada, quando o mesmo se encontra isolado, é<br />
transformada em calor, dissipando-se no próprio material de que é feito. Mas, se o encostarmos a um<br />
objecto de maior dimensões e com um grau de elasticidade que permita que esse funcione como um<br />
sistema radiador, então a eficiência de radiação será muito maior, dada a maior transformação de<br />
energia vibratória em acústica.<br />
Mas, deveremos ter em mente que, existirá sempre um compromisso entre a eficiência da radiação e<br />
Para a duração obter da mesma, a dado versão que, quanto completa maior for essa eficiência do livro menor durabilidade registe-se terá o som, em: pois<br />
alguma da energia tem de ser dispensada para criar as ondas estacionárias que propiciem o regime<br />
estacionário sonoro do instrumento.<br />
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Poderemos dizer então que, ―para um instrumento radiar energia sonora com eficácia, é necessário<br />
que haja objectos cuja vibração movimente zonas de ar consideráveis‖ (Henrique, 2002: 227).<br />
Nos instrumentos de corda como os cordofones friccionados e alguns cordofones dedilhados, a caixa<br />
de ressonância e o tampo aumentam substancialmente a eficiência da radiação.<br />
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M E I O<br />
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Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
Grandezas, unidades e derivadas<br />
Não poderemos estudar ou entender um fenómeno na sua essência se não tivermos presente estes<br />
três conceitos que serão agora expostos. Dada a importância dos mesmos, decidi abordá-los mesmo<br />
antes do estudo do meio segundo o objectivo da produção áudio, pois esta área, como qualquer outra<br />
área instrumental do conhecimento, baseia-se no tratamento de fenómenos físicos.<br />
Uma grandeza é algo cuja sua referência é possível, tornando assim viável a sua comparação e daí<br />
a sua medição. Mas, só poderemos comparar grandezas da mesma espécie, ou seja da mesma<br />
unidade. As unidades são grandezas referência adoptadas por convenção, a partir das quais<br />
podemos medir com referência a uma grandeza base ou a uma grandeza derivada. As grandezas<br />
base ou grandezas fundamentais (por exemplo as três grandezas base da física mecânica: o<br />
comprimento, a massa e o tempo), são as grandezas que não derivam de nenhuma outra e das quais<br />
todas as grandezas derivadas derivam.<br />
A um conjunto coerente de grandezas base e derivadas é chamado de sistema de unidades.<br />
Dada a existência de muitos sistemas de unidades em meados do século anterior, foi desenvolvido o<br />
Sistema Internacional de Unidades (SI), com vista à procura de uma maior uniformização e uma<br />
diminuição das inconsistências e incoerências unitárias.<br />
Na tabela estão representadas as grandezas de base, sendo todas as outras derivadas destas.<br />
G r a n d e z a S I d e b a s e G r a n d e z a S I d e r i v a d a<br />
N o m e S í m b o l o D i m e n s ão base N o m e S í m b o l o<br />
C o m p r i m e n t o l L M e t r o m<br />
M a s s a m M Q u i l o g r a m a kg<br />
T e m p o t T S e g u n d o s<br />
Podemos reduzir qualquer grandeza derivada a factores de grandeza base, sendo esses factores<br />
designados de dimensão da grandeza. Se, por outro lado, uma grandeza for adimensional, a sua<br />
dimensão é a unidade.<br />
Podemos assim verificar se uma equação física está correcta pois, para isso, nela terá que se<br />
verificar a homogeneidade dimensional. Esta expressão designa a condição em que a equação é<br />
dimensionalmente homogénea ou consistente, onde os seus dois membros apresentam a mesma<br />
dimensão.<br />
As grandezas podem então ser dimensionais ou adimensionais. Se dimensionais, significa que<br />
elas são relativas a um valor preciso. Se adimensionais, significa que funcionam apenas em termos<br />
de linguagem abstracta, em termos conceptuais, não designando um valor absoluto.<br />
As grandezas podem ainda ser definidas segundo mais duas categorias. Se são grandezas definidas<br />
através de um número são designadas grandezas escalares, podendo ser grandezas dimensionais<br />
ou adimensionais. Se são grandezas definíveis não apenas através de um número, mas também de<br />
um sentido ou direcção, então designam-se grandezas vectoriais.<br />
POLEGADA: abreviatura in. Trata-se da unidade de medida nos Estados Unidos, que é 1/12 de um<br />
foot (2,54 cm)<br />
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Valores Característicos<br />
De forma a avaliarmos a amplitude de uma grandeza variável no tempo, podemos utilizar os seguintes<br />
valores de referência:<br />
. Amplitude de pico ou amplitude máxima;<br />
. Amplitude média;<br />
. Valor eficaz ou valor médio quadrático (RMS).<br />
A amplitude de pico corresponde ao valor máximo absoluto a grandeza pode atingir, em determinado<br />
momento e é aplicado tanto ao pico negativo quanto ao positivo. O valor de pico-a-pico (p-p) também<br />
pode ser especificado e corresponde ao dobro do valor de pico quando os picos positivos e negativos são<br />
simétricos.<br />
O valor médio corresponde à média aritmética sobre todos os valores numa onda sinusoidal para um meio<br />
ciclo. O meio ciclo é usado para a média, porque sobre um ciclo completo o valor médio seria zero.<br />
Como o tempo de integração do nosso ouvido não é instantâneo e porque muitas vezes trabalhamos com<br />
correntes contínuas e alternadas, utiliza-se o R.M.S. – Root Mean Square – Raiz Média Quadrática de<br />
um sinal alternado, estando este valor muito mais próximo do valor de intensidade por nós percebido e,<br />
sendo este igual à quantidade de energia contínua dispendida.<br />
O valor eficaz ou valor RMS ou valor médio quadrático corresponde a 0,707 vezes o valor de pico, no<br />
caso de um sinal sinusoidal. No caso de uma onda quadrada, valor de pico é igual ao seu valor RMS.<br />
Mu l t i p l i q u e o v a lo r d e por p a r a o b t e r o v a lo r d e<br />
P i c o 2 P i c o - a -p ic o<br />
P i c o - a -p ic o 0 , 5 P i c o<br />
P i c o 0 , 6 3 7 Mé d i o<br />
Mé d i o 1 , 5 7 0 P i c o<br />
P i c o 0 , 7 0 7 R MS<br />
R MS 1 , 4 1 4 P i c o<br />
Mé d i o 1 , 1 1 0 R MS<br />
R MS 0 , 9 0 1 Mé d i o<br />
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MEIO MECÂNICO / ACÚSTICO<br />
MEIO MECÂNICO / ACÚSTICO<br />
O S om<br />
INTRODUÇÃO<br />
CLASSIFICAÇÃO DE UMA ONDA<br />
1 - Natureza<br />
2 - Forma de propagação<br />
3 - Divergência de propagação<br />
Lei do inverso do quadrado da distância<br />
4 - Direcção de propagação<br />
5 - Dispersão de propagação<br />
Velocidade e estado do meio de transmissão<br />
DESCRIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UMA ONDA<br />
Frequência e período<br />
Comprimento de onda<br />
Intensidade de onda<br />
Amplitude de onda<br />
Efeito Doppler<br />
Ondas de choque<br />
A IMPEDÂNCIA ACÚSTICA E AS PROPRIEDADES DAS ONDAS SONORAS<br />
Impedância<br />
Absorção<br />
Reflexão<br />
Difusão<br />
Difracção<br />
Refracção<br />
FASE DAS ONDAS E SUA INTERFERÊNCIA<br />
Fontes coerentes e fontes incoerentes<br />
Sons de combinação ou resultantes<br />
Filtragem por combinação (comb filter)<br />
Batimentos<br />
Ondas estacionárias<br />
OS SONS MUSICAIS<br />
Características do som<br />
Períodos sonoros<br />
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INTRODUÇÃO<br />
O som corresponde às variações de pressão do ar que conseguem ser captadas pelo ouvido e que<br />
resultam numa percepção auditiva. A gama de variações de pressão do ar audíveis estende-se dos 20<br />
aos 20.000 Hz (ciclos por segundo). Em termos de amplitude nós conseguimos captar variações de<br />
pressão entre 0,00002 Pa (limiar da audição, cerca de 5 milhões de vezes mais pequena que a pressão<br />
atmosférica) e 200 Pa (limiar da dor), uma diferença de 10.000.000 vezes, mostrando o apuro deste<br />
sentido.<br />
A capacidade de recepção dos sentidos está portanto limitada, tanto no que respeita à amplitude como à<br />
frequência. Há, pois, sons que o homem não ouve e luzes que o homem não vê.<br />
O que se ouve e o que se vê é uma pequena fracção das ondas sonoras e luminosas<br />
(electromagnéticas) que podem ser criadas. Em princípio qualquer frequência pode ser excitada.<br />
Ondas e sons são fenómenos de natureza diferente: os sons são fenómenos temporais, enquanto que<br />
as ondas são fenómenos simultaneamente temporais e espaciais. Logo, a descrição matemática de uma<br />
onda, denominada equação de onda, envolve as grandezas tempo e espaço.<br />
Podemos dizer que uma onda é a propagação de uma perturbação ocorrida num ponto de um meio,<br />
isto é, a propagação no espaço e no tempo da variação de uma certa grandeza nesse ponto,<br />
designando-se por movimento ondulatório, o movimento que lhe é associado. ―Do mesmo modo que<br />
cada impulso origina uma onda, uma série de impulsos origina uma sequência de ondas. No caso<br />
particular das oscilações periódicas de um corpo, as ondas originadas são periódicas, ou seja, são<br />
perturbações regulares‖ (Henrique, 2002: 194).<br />
Uma onda mecânica é a propagação de uma vibração de uma partícula de um meio elástico (centro de<br />
abalo ou de perturbação) que se propaga no espaço, pondo também a vibrar, sucessivamente, as<br />
partículas vizinhas, ao longo de cada direcção.<br />
As ondas sonoras, por sua vez, são ondas longitudinais de compressão/rarefacção que se propagam<br />
num meio material (de estado sólido, líquido ou gasoso e de dimensão unidimensional, bidimensional ou<br />
tridimensional, por exemplo: corda de um guitarra, membrana de um timbale de lâmina de um xilofone,<br />
respectivamente), e que são susceptíveis de provocar uma sensação auditiva.<br />
As ondas sonoras que se propagam num gás, no ar por exemplo, podem ser consideradas como ondas<br />
de densidade, ondas de pressão, ou ondas de compressão/rarefacção (sendo a rarefacção o<br />
decréscimo da densidade e pressão de um meio causada por uma onda sonora).<br />
As ondas sonoras originam perturbações da densidade do meio, provocadas pelas mudanças na pressão,<br />
velocidade das partículas e temperatura no fluido em que se propagam.<br />
O nosso sistema auditivo foi desenvolvido por forma a perceber subtis variações da pressão atmosférica<br />
(peso da massa de ar terrestres) e como, qualquer movimento oscilatório origina variações dessa<br />
pressão atmosférica, forçando as partículas de ar a oscilar também - criando por isso sucessivas<br />
compressões e rarefacções aéreas, aumentando e diminuindo a pressão respectivamente - poderemos<br />
ser capazes de as ouvir se elas estiverem dentro da gama frequêncial audível e se originarem energia<br />
acústica suficiente para que, em determinado contexto, elas consigam ser perceptíveis.<br />
É de notar que, o termo partícula se refere a um elemento de volume grande o suficiente para que<br />
contenha milhões de moléculas que se movimentam de forma desordenada, embora o ar seja<br />
considerado um fluido contínuo, para que as variáveis acústicas de pressão, densidade e velocidade se<br />
possam considerar constantes nesse elemento de volume.<br />
Uma onda electromagnética é a oscilação de um campo eléctrico e de um campo magnético (campo<br />
electromagnético) que se propaga no vácuo (a sua propagação não é devida a interacções entre<br />
partículas de matéria). Porém, como transporta energia e momento linear, também interage com a<br />
matéria que encontra no seu caminho.<br />
Existe então uma diferença da máxima importância entre a propagação do som e da luz: as ondas<br />
sonoras para se propagarem exigem a presença dum meio material (em qualquer dos três estados,<br />
líquido e sólido) enquanto as ondas electromagnéticas não necessitam de suporte material, propagam-se<br />
mesmo no vazio.<br />
Ao vermos o Sol e as estrelas, cuja luz para chegar a Terra tem de passar por zonas extremamente<br />
rarefeitas, mostra que a luz se propaga mesmo no vazio. A velocidade da luz no vazio c = 3 X 10 8 m/s, é<br />
mesmo uma das constantes fundamentais da natureza.<br />
Num meio elástico, onde ocorrem oscilações mecânicas, a energia transferida vai-se dissipando no<br />
decorrer do tempo e o momento linear vai decrescendo. Ao contrário das ondas mecânicas, as ondas<br />
electromagnéticas provenientes do Sol praticamente não se dissipam até atingirem a Terra. Não se<br />
dissipam mas espalham-se por áreas esféricas cada vez maiores, à medida que se afastam do Sol. Por<br />
isso, a energia recebida por unidade da área diminui com a distância.<br />
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Uma onda transporta energia e momento linear. Energia porque, é transferida energia da fonte para o<br />
meio, energia que é medida pelo trabalho realizado, e momento linear, porque este é inerente ao<br />
movimento oscilatório transmitido sucessivamente às diferentes partículas ao longo da corda.<br />
O emissor de som, por outro lado, é um objecto em vibração mecânica, como uma corda tensa<br />
percutida ou abanada transversalmente, uma membrana de tambor onde se bate, um altifalante que<br />
transforma sinais eléctricos em vibrações mecânicas e consequentes sinais sonoros, etc. O emissor de<br />
luz é um oscilador electromagnético, como as fontes de raios X, de luz visível, de ondas de TV e de<br />
rádio, etc. Ao contrário do som, nos fenómenos luminosos não existem partículas a vibrar, mas, sim,<br />
campos eléctricos e campos magnéticos a oscilar.<br />
O aspecto essencial da propagação de uma onda é que esta consiste numa perturbação autosustentada<br />
do meio através do qual se propaga.<br />
Seguremos a extremidade livre de uma corda esticada. Movendo-a, com a mão, para cima e em seguida<br />
para baixo, observa-se que um impulso é produzido na corda e que este impulso se propaga ao longo<br />
dela com uma certa velocidade. A propagação do impulso consiste na propagação de um distúrbio<br />
provocado na corda, sem que haja deslocamento da própria corda na direcção de propagação do<br />
impulso. De facto, quando o impulso atinge um ponto qualquer da corda, este ponto apenas se desloca<br />
para cima e em seguida para baixo, enquanto o impulso passa por ele. Assim, um impulso consiste na<br />
propagação apenas de uma perturbação num meio, sem que o meio se desloque, como um todo, junto<br />
com o impulso, isto é, a propagação de um impulso de um ponto a outro não implica transporte de<br />
matéria entre os dois pontos.<br />
Podemos dizer então que, um aspecto importante e característico do movimento ondulatório é o facto do<br />
movimento transportar energia e quantidade de movimento, mas não matéria. A energia é transmitida de<br />
um ponto para outro através de um meio, mas o meio em si, não é transportado. Quanto maior a energia,<br />
maior será a amplitude do movimento das partículas.<br />
Contudo, a perturbação provocada no meio é local, isto é, embora se propague a longas distâncias não<br />
provoca alterações globais do meio, daí a importância das ondas na transmissão de informação. Assim,<br />
energia e a informação são transmitidas a pontos distantes.<br />
Luz e som são os fenómenos envolvidos, e é através do mecanismo ondulatório que as informações<br />
são transmitidas a maior ou menor distância. Vemos e ouvimos por meio de ondas, embora estas sejam de<br />
natureza diferente.<br />
CLASSIFICAÇÃO DE UMA ONDA<br />
Existem várias classificações possíveis das ondas segundo o ponto de vista considerado:<br />
• Natureza – mecânicas ou electromagnéticas<br />
• Forma de Propagação - propagativas ou estacionárias.<br />
• Divergência de propagação - cilíndricas, planas ou esféricas.<br />
• Direcção de propagação - longitudinais ou transversais<br />
• Dispersão de propagação - dispersivas ou não-dispersivas.<br />
1 - NATUREZA<br />
Como vimos, as ondas podem ser mecânicas ou electromagnéticas, dependendo de sua<br />
natureza.<br />
Uma onda mecânica é a propagação de uma vibração de uma partícula de um meio elástico que se<br />
propaga no espaço, logo para se propagarem exigem a presença dum meio material, enquanto que<br />
uma onda electromagnética é a oscilação de um campo eléctrico e de um campo magnético e, por<br />
isso, não necessitam de suporte material propagando-se mesmo no vazio.<br />
2 - FORMA DE PROPAGAÇÃO<br />
A propagação do som faz-se através do movimento das partículas do meio. Essas partículas têm<br />
massa e elasticidade, logo, o meio pode ser idealizado como uma quantidade muito grande de<br />
osciladores. Desta forma, temos que considerar todas as ondas como ondas propagativas<br />
podendo, no entanto, algumas delas ser designadas como ondas estacionárias, em meios de<br />
dimensão finita. Estas ondas têm origem na interferência entre as diversas ondas reflectidas que se<br />
propagam num espaço acústico sonoramente limitado que, dependendo das dimensões e<br />
características dos limites acústicos desse espaço, pode acarretar a formação de configurações<br />
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ondulatórias estacionárias, denominadas correntemente ondas estacionárias. As ondas<br />
estacionárias estão intimamente relacionadas com os modos próprios vibratórios e acústicos dos<br />
sistemas.<br />
A transmissão do som é regida pelo princípio de Huygens, à luz do qual consideramos que<br />
qualquer ponto de um meio transmissor (à distância ∆x) tende a ―imitar‖ a origem, com um certo<br />
atraso. Na prática, isto significa que a relação entre as amplitudes vibratórias em dois pontos do<br />
Para meio distanciados obter de a ∆x versão é a seguinte: completa Suponhamos uma do onda que livro se propaga registe-se no ar: um ponto em:<br />
qualquer afastado da fonte sonora movimentar-se-á de forma idêntica às partículas de ar em<br />
contacto com a fonte vibratória, embora com um atraso proporcional à distância percorrida. Note<br />
que o princípio de Huygens só se aplica às ondas não-dispersivas. As ondas que se propagam nos<br />
fluidos são longitudinais porque não oferecem resistência à tensão de corte, sem considerar a<br />
superfície dos mesmos.<br />
Princípio de Huygens<br />
A propagação de uma onda, a partir de determinada fonte, pode ocorrer a uma, duas ou três<br />
dimensões. Em qualquer caso, se num dado instante, se tirar uma fotografia, haverá regiões que<br />
estão no mesmo estado de perturbação ou, como se diz, estão em fase.<br />
O princípio de Huygens século XVII — correctamente explicado cerca de um século depois por<br />
Fresnei — considera cada ponto na superfície de onda como um centro emissor de novas ondas<br />
(esféricas). Em cada ponto da frente de onda nasce uma onda esférica. Estas ―ondazinhas‖<br />
sobrepõem-se de tal modo que, no instante t, a frente de onda torna a ser um plano. Na direcção<br />
para trás as ―ondazinhas‖ anulam-se. Quer dizer: para a frente há interferência positiva (em fase),<br />
para trás a interferência é destrutiva (desfasamento).<br />
A teoria da propagação do som é baseada em interferências e sugere que a frente de onda<br />
avança porque um infinito número de pontos de emissão, que podem ser considerados como<br />
fontes esféricas, garantem um reforço, mas apenas se todas eles estiverem em fase. Para as<br />
fontes estarem em fase em relação ao ponto de escuta, é necessário que esse ponto pertença à<br />
mediatriz da linha que intercepta as fontes, ou seja, que estas fontes estejam equidistantes desse<br />
ponto. Isto também é verdade quando falamos de diferenças entre as distâncias que sejam<br />
múltiplas do comprimento de onda. Consequentemente teremos uma maior direccionalidade dos<br />
agudos e menor nos graves.<br />
O princípio de Huygens pode ser visualizado através de, por exemplo, ondas planas numa tina<br />
com água que têm de passar por um orifício. A partir do orifício temos uma onda esférica.<br />
No caso de passagem da luz dum meio mais refringente (maior índice de refracção) para um<br />
meio menos refringente (menor índice de refracção), isto é, por exemplo, na passagem da água<br />
para ar, pode acontecer que só ocorra reflexão: a reflexão total.<br />
A condição de reflexão total é a de que o ângulo de incidência seja suficientemente grande.<br />
Quando ocorre reflexão total não há passagem de energia de um meio para outro. Sistemas com<br />
reflexão total podem assim ser usados para transmitir luz em geral, informação — sem<br />
amortecimento. As fibras www.producaoaudio.net<br />
ópticas — utilizadas cada vez mais na transmissão de imagens a longa<br />
distância usam precisamente o princípio da reflexão total repetida.<br />
3 - DIVERGENCIA DE PROPAGAÇÃO<br />
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Como vimos no primeiro capítulo, a divergência de propagação define-se como a forma de<br />
qualificar a maneira como as ondas são radiadas e se propagam. As ondas cilíndricas são<br />
formadas por fontes lineares, como por exemplo uma estrada, uma linha de comboio, um conjunto<br />
de altifalantes alinhados, ou um veículo a partir dos 30 Km/h. As ondas planas são formadas por<br />
fontes planas, que existem unicamente em laboratório, ou em casos isolados (como a propagação<br />
do som por um tubo), sendo a frente de onda é plana, com uma propagação que tem uma única<br />
direcção. Nas ondas esféricas a propagação faz-se por esferas pulsantes ou oscilantes. A frente<br />
de onda deste tipo de ondas, tende a tomar-se plana à medida que aumenta a distância à fonte.<br />
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Quando essa distância é muito maior do que o comprimento de onda, a onda esférica comporta-se<br />
localmente como onda plana. A maioria das fontes sonoras podem-se considerar de divergência<br />
esférica, se medidas em campo distante e em campo livre.<br />
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FRENTE DE ONDA: chama-se frente de onda ou superfície de onda, ao lugar<br />
geométrico dos pontos de um meio que se encontram no mesmo estado vibratório, ou<br />
seja no mesmo instante de tempo. No caso de uma fonte isotrópica de perturbações<br />
periódicas, as superfícies de onda serão esferas concêntricas separadas entre si por um<br />
espaço igual ao comprimento de onda do som radiado.<br />
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A lei do inverso do quadrado da distância postula o seguinte: se uma fonte sonora pontual<br />
radiar energia sonora num campo livre, a intensidade sonora verificada é inversamente<br />
proporcional ao quadrado da distância entre a fonte e o observador. Por outras palavras, o nível<br />
de pressão sonora medida num ponto diminui 6 dB, sempre que a distância desse ponto à fonte<br />
sonora for duplicada.<br />
Numa radiação sonora de divergência cilíndrica a redução da intensidade sonora com o dobrar<br />
da distância é de 3 dB, duplicando a duração do som. Á medida que nos afastamos de uma fonte<br />
linear, deixamos de a ver linear e passamos a vê-la como pontual. Numa divergência plana, por<br />
outro lado não existe, teoricamente, perdas de energia por divergência, embora passamos a vêlas,<br />
a partir de uma certa distancia, primeiro como fontes lineares e depois como pontuais.<br />
Uma descida real da pressão do som de 6 dB será percepcionada, em média, a cada redução,<br />
na intensidade aparente, para pouco menos de uma metade. Em estudos psicoacústicos, é de<br />
geral acordo que, para se obter uma aparente redução de um valor de intensidade para a sua<br />
metade, é necessária uma redução de, por volta 10 dB, da pressão do som. Assim, um aumento<br />
real de 10 dB irá resultar num aparente aumento para o dobro da intensidade.<br />
Na realidade, como a maioria das fontes sonoras apenas apresenta um padrão omnidireccional<br />
de radiação em frequências abaixo de 500 Hz e como o campo livre é um ambiente abstracto e<br />
idealista, o som captado não difere nessa ordem de grandeza, mas segundo valores mais<br />
reduzidos. A lei do quadrado inverso é apenas aplicável em campo aberto, ou em ambiente não<br />
reverberante. Em espaços fechados, a redução da pressão sonora deve estar por volta dos 3 ou 4<br />
dB para uma duplicação da distância similar. Quando os sistemas sonoros são considerados, a<br />
direccionalidade dos altifalantes também se vê envolvida, alterando depois este efeito.<br />
4 - DIRECÇÃO DE PROPAGAÇÃO<br />
As ondas podem também ser divididas em outras duas categorias, consoante a relação existente<br />
entre direcção do movimento oscilatório das partículas e a direcção de propagação da onda, são<br />
elas ondas transversais e ondas longitudinais. No caso das ondas transversais, elas<br />
caracterizam-se pela relação transversal entre a sua direcção da propagação e o movimento<br />
oscilatório das partículas. É o caso da corda de uma guitarra, onde a onda se propaga na direcção<br />
da corda e as partículas de ar oscilam na direcção transversal à mesma. No caso das ondas<br />
longitudinais, elas são caracterizadas pelo partilhar da sua direcção da propagação e o movimento<br />
oscilatório das partículas. É o caso da oscilação da massa de ar num tubo, cuja direcção de<br />
propagação da onda é a mesma da direcção de oscilação das partículas de ar.<br />
5 - DISPERSÃO DE PROPAGAÇÃO<br />
Existem mais duas categorias de divisão de ondas, neste caso consoante a sua dispersividade,<br />
podendo ser classificadas de ondas dispersivas ou não-dispersivas. No caso de se tratarem de<br />
ondas não-dispersivas, significa que a sua velocidade de propagação não varia com a<br />
frequências não existindo, por isso, deformação da forma de onda durante a sua propagação. Nas<br />
ondas dispersivas acontece precisamente o contrário, visto que as altas frequências têm uma<br />
velocidade de propagação superior às frequências baixas. Como a sua velocidade de propagação<br />
depende da frequência, dá-se a deformação da forma de onda durante a sua propagação,<br />
aumentando com a distância de observação.<br />
Neste tipo de situações, para além de designar este tipo de ondas de dispersivas, podemos<br />
também designar o meio como dispersivo para este tipo de ondas.<br />
O ar não é um meio dispersivo para as ondas sonoras e, para as ondas electromagnéticas, pode se<br />
considerar também um meio praticamente não-dispersivo. O mesmo não acontece com o vidro, daí<br />
a separação das cores da luz branca através de um prisma.<br />
A velocidade de grupo é a velocidade com que um grupo de ondas progride através de um<br />
meio. Em algumas formas de transmissão de energia, sinais de diferentes frequências viajam a<br />
diferentes velocidades. Este fenómeno, como vimos, é chamado de dispersão e essas formas de<br />
energia são chamadas de dispersivas. Embora o som não seja uma forma de energia dispersiva<br />
alguns equipamentos áudio são dispersivos para os sinais eléctricos, causando a distorção desses<br />
sinais. Este tipo de distorção, que acontece sempre em qualquer filtro, é chamada de distorção por<br />
retardo temporal de grupo.<br />
A alteração de fase por frequência é uma propriedade de um equipamento ou<br />
sistema. Ele trata da relação entre as variações de fase das diversas frequências da<br />
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resposta. Num equipamento de áudio a curva da resposta da frequência vs fase não é<br />
normalmente linear, varia com a frequência, produzindo por isso distorção por retardo<br />
temporal de grupo. Por exemplo, um filtro anti-aliasing terá tipicamente uma curva de<br />
resposta da fase com uma bruta inclinação às altas-frequências, o que significa que as<br />
componentes de alta-frequência serão atrasadas na passagem pelo filtro. O resultado<br />
audível será a perda de precisão nos transientes musicais, resultando em imagens<br />
estereofónicas mais difusas.<br />
Exemplo de retardo temporal de grupo em que temos uma rotação de fase de 45º por 8ª,<br />
característica de um filtro de 1ª ordem (6 dB por oitava).<br />
Velocidade e estado do meio de transmissão<br />
Existem ondas de diferentes tipos consoante a relação entre a direcção de vibração e a direcção de<br />
propagação, a qual depende das características do meio. Note que enquanto a frequência que origina a<br />
propagação da onda é uma característica do corpo que vibra como origem sonora, a velocidade com que<br />
a perturbação se propaga é característica do meio. A mesma frequência pode ―viajar‖ com diferentes<br />
velocidades. Ou seja, a frequência – de uma nota musical, de uma radiação – é uma característica do<br />
emissor, já a velocidade de propagação e o comprimento de onda são características do meio.<br />
A velocidade de propagação depende da elasticidade e a densidade, estando estas dependentes<br />
da temperatura. Ela é normalmente maior nos sólidos, do que nos líquidos e maior nos líquidos do<br />
que nos gases. Nestes meios gasosos, ―verifica-se que a velocidade de propagação do som no ar<br />
aumenta aproximadamente 0.6 m/s por cada grau centígrado‖ (Henrique, 2002: 208).<br />
Ao contrário dos meios líquidos e gasosos, é possível a propagação de ondas transversais e<br />
longitudinais nos meios sólidos, dada a extrema ordenação de suas moléculas sujeitas a forças que<br />
não apenas na direcção de propagação da onda.<br />
SUBSÓNICO: Literalmente ―debaixo do som‖. Actualmente, subsónico significa menor que a<br />
velocidade do som.<br />
SUPERSÓNICO: Mais rápido que a velocidade do som.<br />
TRANSÓNICO: termo usado para referir velocidades que se aproximam da velocidade dom som<br />
no ar.<br />
ULTRASÓNICO: Som que contem frequências acima da gama de frequências audíveis do ser<br />
humano.<br />
INFRASÓNICO: Som que contem frequências abaixo da gama de frequências audíveis do ser<br />
humano. São percebidos como batimentos separados e não como um som contínuo. Os sons<br />
infrasónicos podem causar distorção audível nas componentes áudio.<br />
HUM TERRESTRE: Termo que usa uma onomatopeia para definir um som infrasónico que<br />
reverbera através da terra que se acredita ter origem nos mares tempestuosos.<br />
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DESCRIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UMA ONDA<br />
No universo tudo se move, mas só faz sentido falar em mudança de posição, relativamente a um referencial.<br />
FREQUÊNCIA E PERÍODO<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Para haver uma oscilação mecânica, capaz de originar um som, é necessário existir uma<br />
posição de equilíbrio, mas de equilíbrio estável, pois além deste existem outros tipos de equilíbrio,<br />
o instável e o neutro. No equilíbrio estável existe sempre uma força de restituição que acelera o<br />
www.producaoaudio.net<br />
corpo para a sua posição de equilíbrio.<br />
Um movimento periódico, é um movimento em que um corpo material percorre sempre a mesma<br />
trajectória, repetindo em intervalos de tempo iguais as mesmas características cinemáticas, isto é<br />
a mesma posição, a mesma velocidade e a mesma aceleração. Exemplo: movimentos de um<br />
pêndulo, ou rotação e translação da terra.<br />
Dada a natureza dos movimentos periódicos, que são fenómenos que se repetem regularmente,<br />
há todo o interesse em definir grandezas que os quantifiquem.<br />
A 1ª. Quantificação possível é medindo a frequência com que eles se repetem num dado intervalo<br />
de tempo, surgindo assim a grandeza fundamental de toda a acústica. Então, a frequência é o<br />
número de vezes que um dado evento se repete num dado intervalo de tempo, ou seja, neste caso<br />
o número de ciclos por unidade de tempo, que na maioria dos casos é o segundo.<br />
A frequência é representada pelo símbolo f e dada em hertz (Hz).<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
A segunda quantificação possível dos movimentos periódicos é a quantificação do intervalo de<br />
tempo que leva a efectuar um deles, ou seja um ciclo. O período (T), que é o inverso da<br />
frequência, exprime-se www.producaoaudio.net<br />
normalmente em segundos, sendo a frequência é o inverso do período.<br />
O ângulo de 360º representa o tempo para 1 ciclo, ou o período T. Portanto, podemos também<br />
representar o eixo horizontal de uma onda sinusoidal em unidades de graus eléctricos ou em<br />
segundos.<br />
O tempo T chama-se período. O inverso do período chama-se frequência:<br />
Ф(x,t)=Ф(x,t+T)= Ф(x,t+2T)=… f = 1/T<br />
COMPRIMENTO DE ONDA<br />
A distância λ chama-se comprimento de onda: Ф(x,t)=Ф(x+λ,t)= Ф(x+2λ,t)=…<br />
O comprimento de onda λ (letra grega minúscula lambda) é o comprimento de uma onda ou ciclo<br />
completo, é a distância percorrida pela onda durante um período, ou a distância mínima entre duas<br />
partículas em fase. Ele depende da frequência da variação periódica e da sua velocidade de<br />
transmissão. Exprimindo www.producaoaudio.net<br />
em termos de fórmula: λ = C/f, sendo C a velocidade do meio de<br />
transmissão.<br />
As ondas periódicas apresentam uma frequência e um comprimento de onda bem definidos. Em<br />
qualquer representação gráfica em que uma das variáveis é o espaço, é muito fácil visualizar o<br />
comprimento de onda. O comprimento de onda dos sons audíveis varia entre 1.7cm e 21.5 m<br />
Poderemos verificar em nossas rotinas diárias, que frequência de um som não se altera à medida<br />
que se propaga em diferentes meios. Apesar da velocidade de propagação variar, o comprimento de<br />
onda também varia.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
INTENSIDADE DE ONDA<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
A energia transportada por uma onda é medida por uma grandeza chamada intensidade de onda.<br />
Esta é a energia transportada por unidade de tempo e por unidade de superfície perpendicular à<br />
direcção de propagação da onda.<br />
Intensidade = energia / ∆tempo / área = potência / área<br />
A intensidade da onda indica, por isso, a potência transportada por unidade de área. A unidade SI de<br />
intensidade de onda é, portanto, o watt por metro quadrado.<br />
AMPLITUDE DE ONDA<br />
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A amplitude é o valor absoluto máximo de uma quantidade de variação periódica, pois só faz<br />
sentido falarmos em amplitude de alguma grandeza se ela for periódica, pois de outra forma ela<br />
nunca poderá ser afirmada com certeza, dado o seu carácter imprevisível. No caso de uma onda, a<br />
amplitude é a elongação máxima de vibração.<br />
A magnitude, em matemática, é um número associado a uma quantidade, de forma a<br />
possibilitar a sua comparação a outras quantidades. Pode também ser considerada como uma<br />
propriedade que pode ser descrita quantitativamente, como o volume de uma esfera, o<br />
comprimento de um vector, o valor de uma tensão ou forma de onda da corrente. É assim um<br />
termo que só se aplica a quantidades complexas, quantidades caracterizadas por sua magnitude<br />
e fase. Para quantidades simples é usado o termo amplitude. A magnitude é a porção da<br />
resposta em frequência, ou impedância de um sistema, que represente a amplitude,<br />
distinguindo-se da fase, que é outra parte.<br />
A energia acústica de uma onda sonora tem duas componentes, a energia cinética relacionada<br />
com a velocidade das partículas e a energia potencial consequente da pressão atmosférica. O nosso<br />
ouvido tem a capacidade de detectar essas variações de pressão, variações essas que podem ser<br />
mínimas, na ordem de l0 -9 do valor da pressão atmosférica. Estas variações mínimas<br />
percepcionáveis de pressão determinam o nosso limiar de audibilidade (20 uPa), sendo este<br />
contraposto com o limiar da dor que será, aproximadamente, um milhão de vezes superior em<br />
termos de pressão (200 Pa).<br />
Para a medição desta grandeza é normal utilizar-se a escala de níveis pressão sonora, que é<br />
determinada a partir do logaritmo da relação entre, a pressão medida num ponto (P) e uma pressão<br />
sonora de referência (P0) correspondente ao limiar de audibilidade. Para uma abordagem mais<br />
completa consultar em meio/meio mecânico e acústico/testes acústicos.<br />
A passagem de uma onda sonora por um meio fluido origina flutuações de pressão que se traduzem<br />
por alterações da pressão e da velocidade das partículas.<br />
Como vimos, a intensidade sonora é o produto da pressão pela velocidade das partículas, que é<br />
equivalente à potência recebida por unidade de área.<br />
Numa onda que se propaga num meio não limitado acusticamente, o SPL e o nível de<br />
intensidade sonora são praticamente iguais, pois a sua relação depende fundamentalmente das<br />
geometrias da fonte sonora e do espaço acústico de propagação. Assim sendo, estas duas<br />
grandezas não devem ser confundidas, pois existem situações em que temos um alto SPL, mas<br />
um nível de intensidade sonora muito baixo, ou mesmo nulo.<br />
EFEITO DOPPLER<br />
Efeito Doppler é a expressão usada para designar o fenómeno físico, responsável pela<br />
variação da frequência de um som emitido por uma fonte sonora, quando esta está em<br />
movimento em relação a um observador e vice-versa. Assim, sempre que existe movimento<br />
entre ambos, o local de produção sonora vai variando constantemente, implicando<br />
constantes variações no comprimento de onda dos sons emitidos, logo variando a sua<br />
frequência relativa e, consequentemente a altura percebida pelo observador. Então, se<br />
existir um distanciamento relativo, a quantidade de frentes de onda recebidas por segundo é<br />
menor, logo o comprimento de onda relativo aumenta, diminuindo com isso a frequência<br />
relativa dos sons captados. Se, por outro lado, existir uma aproximação relativa, então<br />
teremos o efeito contrário, aumentando por isso a frequência dos sons captados.<br />
O efeito Doppler é, no entanto, apenas detectável quando a velocidade relativa é superior a,<br />
aproximadamente 30 km/h.<br />
ONDAS DE CHOQUE<br />
A onda de choque é um fenómeno audiovisual provocado por um grande aumento de<br />
pressão, que acontece no momento, em que uma fonte sonora se desloca num meio a<br />
velocidades próximas da velocidade do som nesse meio, como é o caso dos aviões<br />
supersónicos que viajam a mais de 1200 km/h. À medida que o a fonte sonora vai<br />
aumentando de velocidade, neste caso no ar, ela vai diminuindo sucessivamente a distância<br />
entre as diferentes frentes de onda ao ponto de, quando a velocidade supersónica é ou está<br />
prestes a ser atingida, elas serem aglomeradas num ponto de máxima pressão, originando<br />
uma explosiva libertação de energia, designada de onda de choque.<br />
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As ondas de choque também caracterizam timbricamente o comportamento não-linear de<br />
alguns instrumentos acústicos, como é o caso dos metais, ou mesmo o bater de palmas.<br />
A IMPEDÂNCIA E AS PROPRIEDADES DAS ONDAS SONORAS<br />
Impedância<br />
Num sentido lato, a impedância acústica pode ser definida como o grau de resistência que um<br />
meio oferece ao movimento. Como nos meios eléctricos, qualquer corpo ou meio condutor real de<br />
energia oferece também alguma resistência física à sua propagação, propiciando o desenvolvimento<br />
das propriedades do som.<br />
Quando uma onda se propaga de um meio para outro de diferente impedâncias, devido a uma<br />
descontinuidade de massa ou de rigidez, origina-se uma reflexão. São por isso as diferenças de<br />
impedância que criam as reflexões das ondas. Mas, a cada reflexão, parte da energia é transmitida,<br />
outra parte é reflectida e outra parte é absorvida. Assim, como abordado no primeiro capítulo, em<br />
sistema radiante e, como será abordado, em acústica de espaços sonoramente limitados neste<br />
capítulo, tem de existir sempre um compromisso entre a energia que é absorvida ou transmitida e<br />
aquela que é reflectida. Se por um lado tivermos, por exemplo, uma base de apoio de uma corda ou<br />
de uma membrana totalmente rígido, a descontinuidade de impedância será infinita, implicando que<br />
toda a energia se reflicta, não havendo por isso transmissão de energia. Se, por outro lado, não existir<br />
qualquer apoio, como no caso abordado do diapasão isolado, não existirá descontinuidade de<br />
impedância, não dando origem à formação de ondas estacionárias, devido à impossibilidade de<br />
criação de reflexões, implicando assim a transmissão de toda a energia.<br />
ABSORÇÃO<br />
A propagação do som implica naturalmente a absorção sonora no próprio meio de transmissão,<br />
originando por isso a sua dissipação sob a forma de calor. Esta dissipação de energia no meio<br />
propagativo é, por um lado, inerente ao processo de transmissão do som (às perdas pela<br />
―viscosidade do meio, por condução de calor e por fenómenos de relaxação molecular‖ Henrique,<br />
2002: 229) e, por outro, devido às características desse meio de transmissão (temperatura,<br />
humidade, densidade e grau de poluição).<br />
As variações de temperatura são provocadas pelas variações de pressão, enquanto que os<br />
fenómenos de relaxação resultam das trocas entre os movimentos oscilatórios longitudinais<br />
impostos pela onda e os movimentos de vibração interna e rotação das moléculas do fluido.<br />
Mesmo que os meios de transmissão sonoros fossem totalmente lineares, existiria sempre uma<br />
diminuição da energia com a distância, se esta fosse medida numa área de dimensões fixas. Este<br />
fenómeno deve-se ao efeito de dispersão com o aumento da superfície da frente de onda e, no<br />
caso de fontes sonoras pontuais, à lei do inverso do quadrado da distância.<br />
A absorção sonora provocada pelos diversos materiais dos limites acústicos de um espaço<br />
mede-se e exprime-se numa grandeza denominada coeficiente de absorção.<br />
O coeficiente de absorção é uma medida da eficiência de um material na absorção sonora. Se,<br />
por exemplo, 48 por cento da energia sonora incidente for absorvida, o coeficiente de absorção é<br />
dito como tendo um valor de 0.55. O coeficiente de absorção varia entre 0 e 1, logo um<br />
absorvente perfeito terá um coeficiente de absorção igual a 1.<br />
O coeficiente de absorção de um material varia com a frequência e ângulo de incidência no<br />
material. Como, num campo sonoro estabelecido num espaço acústico o som viaja em milhares<br />
de direcções diferentes, necessitamos de um coeficiente médio de absorção sonora.<br />
REFLEXÃO<br />
Para que haja uma reflexão é necessário, como vimos, que exista uma descontinuidade de<br />
impedância, normalmente existente entre o normal meio de propagação sonoro e os limites do<br />
espaço acústico que encontram. Os limites acústicos, por forma a criarem uma reflexão<br />
significativa, têm que ser maiores que o comprimento de onda da frequência em questão, em<br />
termos dimensionais e, apresentar uma densidade e elasticidade diferentes das do meio de<br />
propagação.<br />
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Se a fonte sonora estiver muito próxima da superfície reflectora, a onda sonora reflecte-se como<br />
se de uma outra fonte sonora situada à mesma distância da superfície, mas do lado oposto, fosse<br />
originada.<br />
Se o limite acústico for um absorvente perfeito, a pressão iguala a densidade da energia do<br />
radiador incidente e reflector, sendo a pressão, em frente de um limite acústico perfeitamente<br />
reflector, o dobro de uma perfeitamente absorvente. A onda reflectida tem a mesma fase da onda<br />
incidente provocando uma interferência construtiva que se traduz num ventre de pressão.<br />
Para Considera-se obter como a um versão nodo de velocidade, completa uma zona em do que livro não existe registe-se movimentação das em:<br />
partículas do ar; enquanto que os chamados ventres de velocidade, são as zonas que alternam<br />
com os nodos, e onde as partículas de ar se deslocam com maior velocidade relativa. Logo, onde<br />
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existam nodos de pressão teremos ventres de velocidade. Inversamente, se um limite acústico<br />
provocar ventres de pressão, aí teremos nodos de velocidade, já que o movimento das partículas<br />
é impossível. Nos ventres as partículas de ar estão no máximo da sua deslocação relativa das<br />
suas posições de equilíbrio, ou seja, meio período de oscilação.<br />
A semelhança do comportamento dos raios luminosos, as ondas sonoras de média e alta frequência<br />
também se comportam geometricamente como raios. Assim, por forma as ondas sonoras poderem ser<br />
analisadas de um ponto de vista óptico, são apenas consideradas situações em que as ondas,<br />
provenientes de fontes suficientemente afastadas de qualquer limite acústico, apresentem<br />
comprimentos de onda muito pequenos. Apresentaremos aqui apenas a situação da reflexão numa<br />
superfície plana sem irregularidades, deixando os variadíssimos e restantes exemplos de situações<br />
para os manuais específicos desta área do conhecimento.<br />
Se as ondas incidirem um limite acústico plano de forma perpendicular, apenas mudam de sentido.<br />
Mas, se a incidência não for perpendicular, o ângulo de reflexão será igual ao ângulo de incidência,<br />
obedecendo assim às duas leis de reflexão óptica:<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
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1. O raio incidente, a normal do ponto de incidência e o raio reflectido, estão no mesmo plano.<br />
2. O ângulo de incidência (ângulo do raio incidente com a normal) e o ângulo de reflexão (ângulo<br />
do raio reflectido com a normal) são iguais.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
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Distância livre média: A distância média livre é o valor da distância média que o som viaja<br />
entre reflexões sucessivas. Efeito do ângulo de incidência, evolvente e espectro na audição<br />
de uma reflexão<br />
Para DIFUSÃO obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
A difusão ou reflexão difusa tem origem na reflexão a partir de uma superfície irregular, em que<br />
o raio se reflecte em todas as direcções, não sendo por isso bem definido. Assim sendo, quando<br />
se dá este efeito dizemos www.producaoaudio.net<br />
que houve difusão, ou uma reflexão difusa.<br />
Este tipo de reflexão contrasta com a reflexão especular, (relativo a espelho) pois nesta a<br />
quantidade de energia reflectida é praticamente a mesma da quantidade de energia incidente,<br />
como acontece num limite sonoro de superfície lisa, ou como acontece na reflexão óptica num<br />
espelho .Numa reflexão difusa, por outro lado, a energia é redistribuída, podendo ser difundida<br />
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tanto no tempo, como no espaço, sendo desejado no tratamento acústico, que essa difusão seja<br />
linear ao longo das frequências.<br />
DIFRACÇÃO<br />
A difracção sonora é a propriedade que permite ao som contornar obstáculos, provocando por<br />
vezes a distorção das frentes de onda.<br />
Os fenómenos reflexão, absorção e difracção dependem todos da relação entre o comprimento de<br />
onda do som (λ)e o tamanho do obstáculo(I): λ < l = reflexão e absorção; λ > I = difracção. Um<br />
exemplo visível deste fenómeno são as ondas do mar, que passam facilmente por um pequeno<br />
conjunto de rochas, mas que têm de contornar uma ilha.<br />
Quanto menor o comprimento de onda, ou seja, quanto maior a frequência menos dominante é<br />
o fenómeno da difracção, por isso este fenómeno é muito menos notório na luz do que no som. A<br />
difracção é responsável pela ausência de separação geométrica nítida entre luz e sombra.<br />
A figura abaixo em A, ilustra um exemplo onde não existe difracção do som, dado que a<br />
abertura é maior que muitos comprimentos de onda. Assim, parte da energia é reflectida, outra<br />
desviada para a zona de sombra acústica e outra segue o seu trajecto. Na figura B temos um<br />
exemplo de difracção sonora, pois a abertura é muito pequena em relação aos comprimentos de<br />
onda em questão, obrigando o som a contornar o obstáculo.<br />
REFRACÇÃO<br />
A refracção é o fenómeno que consiste na mudança de direcção de propagação da onda, devido<br />
à transmissão entre dois meios com velocidades de propagação diferentes ou, quando existem<br />
diferentes velocidades de propagação no mesmo meio. Só se dá a refracção quando a direcção do<br />
eixo incidente não for perpendicular à superfície de separação dois meios, pois se a onda incidir<br />
perpendicularmente, continua a sua propagação sem mudar de direcção.<br />
. A onda refractada aproxima-se da normal (no ponto de incidência), no meio onde a velocidade<br />
de propagação é menor e afasta-se da normal, no meio onde a velocidade de propagação é maior.<br />
Este fenómeno da refracção está incluído no conjunto de fenómenos denominados de inflexões<br />
das ondas, ou mudança de direcção de uma onda quando esta atravessa a superfície de separação<br />
de duas zonas com velocidades de propagação diferentes.<br />
Certos raios, como por exemplo um raio de luz branca, ao se refractarem dão origem a vários<br />
raios refractados de frequências diferentes, cada um com uma certa inclinação. Muitas vezes esse<br />
fenómeno não é percebido porque estes diversos raios estando muito próximos uns dos outros. A<br />
este fenómeno chamamos dispersão.<br />
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Efeito da temperatura<br />
A velocidade de propagação do som no ar, como já abordamos, aumenta com a temperatura. Assim,<br />
o facto da propagação ser mais rápida nas camadas de ar mais quente dá origem a uma curvatura da<br />
onda, fenómeno designado de efeito da temperatura. Assim, é propícia uma melhor escuta à<br />
distância, em situações em que as camadas superiores de ar estejam mais quentes do que as<br />
camadas de ar junto ao solo.<br />
Efeito do vento<br />
O vento também consegue interferir na normal propagação do som no ar. Se a massa de ar se<br />
deslocar na direcção de propagação do som, então o som irá ser propagado a uma maior distância.<br />
Se, pelo contrário, a massa de ar se deslocar na direcção contrária à direcção de propagação do som<br />
no ar, então a distância percorrida pelo som será menor.<br />
FASE DAS ONDAS E SUA INTERFERÊNCIA<br />
A interferência acústica, como a expressão sugere, dá nome a um conjunto de fenómenos que<br />
podem ocorrer quando duas ondas se encontram no mesmo ponto do espaço, como sons de<br />
combinação, filtragem por combinação, batimentos ou ondas estacionárias, fenómenos dependentes<br />
da relação de fase existente entre as frequências que os constituem e que serão descritos<br />
individualmente neste sub-capítulo.<br />
O ângulo de fase entre duas formas de onda de mesma frequência, ou entre uma onda e um<br />
referencial, é a diferença angular num dado instante, ou seja, a medida da progressão de uma onda<br />
periódica no tempo ou espaço num dado instante ou posição. O ângulo da fase pode ser expresso em<br />
radianos onde 2π corresponde a um comprimento de onda ou um ciclo, ou graus, em que 360º<br />
corresponde a um comprimento de onda ou ciclo.<br />
O ângulo de fase entre as ondas é designado diferença de fase, ou seja, é a relação de fase que<br />
existe entre elas. No gráfico observamos que a diferença de fase entre B e A é de 90°. O eixo<br />
horizontal representa as unidades de tempo em ângulos. A onda B começa com o seu valor máximo e<br />
cai para zero a 90º, enquanto que a onda A começa em zero e cresce até o seu valor máximo a 90°. A<br />
onda B atinge o seu valor máximo a 90º na frente da onda A; logo, a onda B está adiantada<br />
relativamente à onda A 90°.<br />
Oposição de fase não é o mesmo que fora de polaridade, ou polaridade oposta, pois esta<br />
determina uma condição em que dois sinais têm uma diferença de fase de 180º, ou meio ciclo. A<br />
polaridade define um estado, uma condição do sinal ou de um elemento e não é igual a uma<br />
alteração de 180º da fase (oposição de fase), pois a fase implica sempre um atraso de tempo.<br />
Assim poderemos ter uma inversão da polaridade, alterando o comportamento do sinal, através<br />
da sua total inversão, para que seus valores sofram uma alteração de sinal. Podemos dizer então<br />
que, quando dois elementos estão fora de fase, eles têm uma diferença temporal, têm um atraso,<br />
um em relação ao outro. A polaridade absoluta verifica-se quando um sistema preserva a<br />
polaridade do som original.<br />
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As variação da fase são as diferenças absolutas em amplitude entre dois ângulos de fase, o que<br />
implica estarem fora de fase. Essa pode corresponder ao deslocamento entre pontos<br />
correspondentes em formas de onda similares, ou pode corresponder às mudanças do ângulo da fase<br />
com a frequência, ou com a transmissão. Se dois movimentos vibratórios começarem<br />
simultaneamente do zero, significa que não existe diferença de fase ou desfasamento, ou seja os<br />
movimentos estão em fase. Quando a diferença de fase é de 180º diz-se, como vimos, que os dois<br />
eventos estão em oposição de fase. Se a diferença de fase for de 90º ou 270º designa-se quadratura<br />
de fase. As variações da fase também são medidas em radianos ou graus, em que um ciclo completo<br />
é 2π radianos ou 360º.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
As variações da fase podem ser mudanças na fase impressas num sinal que passa através de um<br />
equipamento. Qualquer equipamento introduzirá um atraso temporal ao sinal aplicado. Se este<br />
atraso temporal for constante para todas as frequências, as variações de fase entre a entrada e a<br />
saída do equipamento serão uma função linear da frequência. Esse tipo de equipamentos dizem-se<br />
lineares na resposta em fase, os restantes dizem-se variantes da resposta em fase. Poucos<br />
equipamentos são verdadeiramente lineares na sua resposta em fase, mesmo sendo a sua<br />
resposta em frequência bastante linear. É muito controversa a discussão se nós conseguimos ou<br />
não perceber este tipo de distorção, mas é absolutamente verdadeiro que as variações da fase<br />
podem ser ouvidas se forem grandes o suficiente, sendo provavelmente verdade que se possa<br />
definir um limiar da audibilidade deste tipo de distorção.<br />
FÓNICA: arte de combinar os sons segundo as leis da acústica.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
FONTES COERENTES E FONTES INCOERENTES<br />
A interferência de ondas e sua fase relativa podem ser definíveis de acordo com o facto de<br />
provirem de fontes coerentes ou incoerentes. Assim, dois sinais apenas podem ser<br />
considerados sinais coerentes se, em determinado intervalo de tempo, todos os seus parciais<br />
espectrais tiverem em fase. Se assim for, estaremos perante uma interferência construtiva, por<br />
oposição à interferência destrutiva. Podemos dizer então que, apenas estaremos perante fontes<br />
sonoras coerentes, se a interferência acústica por elas criada for totalmente construtiva, ou seja,<br />
não havendo nenhum parcial fora de fase relativa. No caso de termos duas fontes sonoras de<br />
ruído, por exemplo, a distribuição das fases dos parciais que os constituem é aleatória, não<br />
existindo por isso interferência e, daí considerando-as fontes incoerentes.<br />
O objectivo na maioria das produções áudio onde exista reprodução sonora é de que, os<br />
campos sonoros criados sejam coerentes para toda a gama de frequênciais audíveis.<br />
No caso do desenho de sistemas de sonorização, o objectivo é que o som reproduzido seja capaz<br />
Para de criar obter um campo a sonoro versão homogéneo, completa ao nível da frequência, do livro amplitude registe-se e tempo, que cubra em:<br />
apenas e só a zona espectável e que seja capaz de manter o equilíbrio tímbrico/tonal, equilíbrio<br />
dinâmico e equilíbrio espacial correspondente, em cada um dos pontos de escuta desse mesmo<br />
espaço.<br />
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Para isso, temos que ter em conta que o som reproduzido deve dar a sensação do mesmo provir<br />
das fontes sonoras em palco e que o sistema sonoro responsável por essa reprodução seja<br />
economicamente viável. Assim, a solução normalmente adoptada é a colocação do sistema de<br />
altifalantes perto do palco, numa formatação estereofónica.<br />
Quando a zona espectável é de algumas centenas de metros quadrados, localizada em frente do<br />
palco, não existe grande problema, pois utilizamos um sistema de altifalantes independente<br />
responsável pela reprodução de todo o campo sonoro criado. O problema aparece quando a zona<br />
ou área espectável é na ordem dos milhares de metros quadrados em que, não seria viável<br />
utilizar apenas um sistema de altifalantes independente para a sonorizar, já que isso traria tudo<br />
menos homogeneidade.<br />
Então, a solução passa por utilizar o princípio de o princípio de Huygens século XVII —<br />
Para correctamente obter explicado a versão cerca de um completa século depois por Fresnel do livro — que, registe-se como vimos em em:<br />
propagação sonora, considera cada ponto na superfície de onda como um centro emissor de<br />
novas ondas (esféricas), em que a frente de onda avança porque um infinito número de pontos de<br />
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emissão garantem um reforço, mas apenas se todas eles estiverem em fase. Para as fontes<br />
estarem em fase em relação ao ponto de escuta, é necessário que esse ponto pertença à<br />
mediatriz da linha que intercepta as fontes, ou seja, que estas fontes estejam equidistantes desse<br />
ponto.<br />
O passo lógico passa então por criar uma fonte sonora linear de divergência de propagação<br />
cilíndrica, tendo que para isso ser minimizada e distância entre os vários altifalantes usado na<br />
reprodução, determinada pela frequência mais alta reproduzida.<br />
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Como poderemos perceber neste capítulo, no sub-capítulo de equipamentos áudio/tratamento de<br />
sinal/transdução de sinal/sistemas de altifalantes, para uma optimização e eficiência na<br />
reprodução sonora o sinal a ser reproduzido é dividido em gamas frequênciais, sendo cada uma<br />
destas reproduzida pelo/s respectivo/s altifalantes. Normalmente a divisão é feita em três ou<br />
quatro partes, gama de frequências baixas (subgrave), médias-baixas, médias-altas e altasfrequências.<br />
Os transdutores de fita e electrostáticos conseguem se comportar como fontes lineares, o<br />
problema, no caso dos transdutores de fita é que produzem muita distorção quando reproduzem<br />
frequências abaixo de 3 kHz e, no caso dos transdutores electrostáticos, torna-se praticamente<br />
inviável o seu emprego numa situação de reforço sonoro de uma grande área espectável, devido<br />
ao seu alto custo, alta fragilidade dos sistemas de transdução, espaço necessário de montagem e<br />
eficiência energética. A solução passa então por utilizarmos transdutores de bobine móvel.<br />
Consideremos então uma série alinhada de colunas (line array), ou seja, uma série alinhada de<br />
fontes sonoras discretas, que provenham SPL praticamente iguais num ponto de escuta M.<br />
Queremos então encontrar condições para criar interferências sonoras construtivas do som<br />
radiado por essas fontes sonoras, para uma dada frequência.<br />
Assumamos que o tempo de chegada do primeiro som em M é: t1 = d1/c que, como pode ser visto<br />
abaixo, corresponde ao som radiado pela fonte sonora fisicamente mais próxima de M, fonte i.<br />
i-3<br />
i-2<br />
i<br />
I+2<br />
i-1<br />
I+1<br />
I+3<br />
di<br />
di + λ/2<br />
M M<br />
Raios de interferência desconstrutiva de uma série alinhada de colunas sob escuta no ponto<br />
M.<br />
Interferência<br />
Desconstrutiva<br />
f = cλ/2; 3cλ/2; 5cλ/2...<br />
Interferência<br />
Construtiva<br />
f = c/ λ; 2c/ λ; 3c/λ...<br />
Incrementos<br />
de λ/2<br />
Se fontes sonoras adjacentes estiverem dentro das circunferências definidas por, dn.di + λ/2, elas<br />
radiaram sons que se interferem construtivamente, se fora das circunferências, então a<br />
interferência é destrutiva.<br />
Á medida que a frequência do som radiado vai baixando, mantendo-se a mesma posição de<br />
escuta, os comprimentos de onda tornam-se maiores, sendo que o espaçamento entre<br />
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circunferências também, possibilitando que um maior número de fontes se situem dentro dos raios<br />
e os sons que radiam interfiram construtivamente em M. Pelo contrário, à medida que a<br />
frequência do som radiado aumenta, menos fontes se situaram no interior das circunferências,<br />
logo maior interferência desconstrutiva será gerada.<br />
Se, por outro lado, mantivermos a frequência constante e movermos o ponto M para uma zona<br />
mais próxima do ponto de radiação, teremos uma diminuição do valor dos raios das<br />
circunferências, logo um menor número de fontes se situem dentro dos raios e os sons que<br />
radiam interfiram destrutivamente em M. Se o ponto M se afastar do ponto de radiação, então um<br />
maior número de fontes se situem dentro dos raios e os sons que radiam interfiram<br />
construtivamente em M.<br />
Podemos também perceber que, à medida que nos afastamos na vertical, do eixo principal de<br />
radiação sonora, o número de fontes dentro da zona de interferência construtiva diminui, até ao<br />
ponto de haver o mesmo número de fontes sonoras a contribuir para uma interferência construtiva<br />
e o número de fontes sonoras que contribuem para uma interferência sonora destrutiva,<br />
constituindo assim o limite do entre o campo sonoro coerente e o campo sonoro caótico.<br />
Assim, teremos interferência destrutiva sempre que uma fonte de radiação estiver a uma distância<br />
múltipla de meio comprimento de onda, da frequência de radiação de outra fonte sonora.<br />
Quando o número de fontes sonoras que interferem construtivamente é o mesmo que o número<br />
de fontes sonoras que interferem negativamente, estas estão entrando em conflito global,<br />
produzindo por isso um campo sonoro incoerente em M. Quanto temos um número<br />
significantemente maior de fontes sonoras que interferem construtivamente, conseguiremos obter<br />
um campo coerente em M.<br />
Se for repetida esta análise para diferentes localizações M, poderemos desenhar um mapa que<br />
mostra onde o campo sonoro é coerente ou incoerente. Ás zonas do espaço acústico em que não<br />
existe interferência construtiva é designado de campo sonoro caótico.<br />
Como sabemos, para que um conjunto de fontes pontuais de divergência esférica funcione<br />
como uma fonte linear de divergência cilíndrica, é necessário termos ínfimas fontes pontuais,<br />
infimamente juntas. No mínimo, teríamos que conseguirmos colocar os transdutores próximos o<br />
suficiente para que estes funcionassem como uma verdadeira fonte linear contínua, quando<br />
reproduzissem apenas as frequências audíveis. Mas, como sabemos, o tamanho dos transdutores<br />
é sempre maior que o comprimento de onda da frequência mais alta a ser reproduzida. No caso<br />
de considerarmos 16 kHz como admissível, estaríamos a falar de aproximadamente 2 cm, sendo<br />
totalmente inviável conseguirmos obter uma distância entre eixos de dois transdutores em fase,<br />
menor que metade do comprimento de onda da frequência de interesse, ou seja menor que 1 cm,<br />
que fosse capaz de criar diferenças de pressão atmosférica minimamente suficientes para serem<br />
escutadas à distância necessária.<br />
SONS DE COMBINAÇÃO OU RESULTANTES<br />
Os sons de combinação ou sons resultantes surgem quando existe interferência de sinais<br />
destrutiva, podendo ser considerados como sons diferenciais, se a frequência resultante é igual<br />
à diferença das frequências dos sons geradores, ou sons adicionais, se a frequência criada é<br />
igual à soma das frequências dos sons em causa.<br />
eles são normalmente causados pelas não-linearidades dos sistemas e que, no domínio da<br />
electrónica, se designa por distorção de intermodulação.<br />
ESPECTRO: é a representação de um sinal no domínio frequêncial, em amplitude versus<br />
frequência, enquanto que a representação no domínio temporal se chama forma de onda.<br />
As duas representações do sinal contêm a mesma informação, podendo por isso ser<br />
convertida uma na outra, através de um processo matemático chamado de Transformada<br />
de Fourier. Análise espectral, análise frequêncial e análise de Fourier são sinónimos.<br />
Dois fenómenos são definidos como ortogonais entre eles, se eles puderem existir no<br />
mesmo meio, ao mesmo tempo e não se interferirem mutuamente. Relacionado ou<br />
composto de ângulos rectos.<br />
VARRIMENTO: Varrimento, em inglês sweep, significa, na área da produção áudio,<br />
fazer uma passagem gradual e suave em frequência, sem saltos frequênciais.<br />
FILTRAGEM POR COMBINAÇÃO (Comb Filter)<br />
Comb filter é expressão de língua inglesa vulgarmente utilizada para designar outro efeito de<br />
interferência acústica que significa que, uma combinação (COMB) de sinais pode criar uma filtragem<br />
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(FILTER) a determinadas frequências. Como vimos, sempre que temos duas fontes sonoras<br />
incoerentes poderemos estar a criar interferências acústicas que, dependendo da relação de fase dos<br />
parciais que constituem os sinais, determinaram o tipo de interferência, se construtiva ou destrutiva.<br />
Quando, por exemplo, temos um microfone é colocado junto a uma superfície larga como o chão,<br />
podem ser obtidos mais 6 dB de ganho, caso exista total coerência entre o som directo e<br />
indirecto. Assim que o microfone se vai afastando da superfície, vai-se dando o cancelamento de<br />
certas frequências, criando uma atenuação que pode chegar aos 30 dB. Esta é criada pela onda<br />
reflectida, que chega 180º fora de fase (com a polaridade invertida) com o som directo, ao<br />
microfone.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Essa frequência será o inverso do período, que será o dobro do tempo de retardo temporal.<br />
Outro exemplo desse efeito pode ser obtido através de um altifalante. Ele fornece-nos o som<br />
directo, combinando-o com as reflexões geradas num limite acústico reflector colocado atrás de<br />
um microfone. Essa combinação gerada no diafragma desse mesmo microfone dá origem a<br />
cancelamentos de certas frequências, determinadas pelo intervalo de tempo do atraso entre o<br />
som directo e o indirecto. Os resultados da interferência provêm dos somatórios construtivos e<br />
destrutivos dos sinais, do som directo proveniente do altifalante e que o microfone capta, e das<br />
reflexões no limite acústico reflector.<br />
À medida que se aumenta a distância do microfone relativamente à superfície traseira aumenta<br />
também o atraso entre o som directo e o som reflectido, logo o número de picos e nulos aumenta,<br />
tornando-se cada vez menos perceptível o efeito da filtragem.<br />
Estes efeitos de filtragem por combinação, que resultam de reflexões, são mais comummente<br />
associados a acústicas em espaços pequenos. Salas grandes, auditórios ou salas de concertos,<br />
estão relativamente menos vulneráveis estes efeitos de filtragem audíveis, porque os picos e os<br />
nulos são tão numerosos e tão temporalmente distribuídos, que tendem a formar uma resposta<br />
uniforme e homogénea. www.producaoaudio.net<br />
BATIMENTOS<br />
Outro fenómeno provocado pela interferência acústica é o efeito de batimentos. Este efeito é<br />
derivado da interferência acústica entre dois sons de frequências muito próximas, provocando a<br />
sensação auditiva de um único som existente, de amplitude flutuante a determinada frequência.<br />
Teremos então um reforço quando a interferência acústica é construtiva e, uma atenuação ou<br />
cancelamento de fase, quando a interferência é destrutiva. Esta variação no carácter da<br />
interferência origina uma espécie de batimento sonoro, daí a designação.<br />
Á frequência média de modulação é designada frequência de fusão, pois este tipo de efeito pode<br />
ser visto como uma modelação da amplitude do sinal. Essa frequência será metade da diferença<br />
Para entre as obter frequências a dos versão dois sons em completa interferência. do livro registe-se em:<br />
Este efeito é normalmente utilizado por músicos na afinação de seu instrumento, pois ao<br />
procurar eliminar os batimentos consegue-se colocar dois sons em uníssono.<br />
No caso dos sons complexos, ―existem várias ordens de batimentos, consoante a proximidade ao<br />
uníssono se dá ao nível dos sons fundamentais ou de parciais de ordem superior‖ (Henrique,<br />
2002: 221).<br />
O nosso sistema auditivo possibilita-nos detectar batimentos até uma frequência de fusão de 15<br />
Hz, sendo que a partir desta passamos a ouvir um som mais áspero.<br />
ONDAS ESTACIONÁRIAS<br />
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Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
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As ondas estacionárias e modos vibratórios correspondem a duas maneiras diferentes de ver a<br />
mesma realidade, pois os modos de um meio contínuo podem designar-se ondas estacionárias ou<br />
modos próprios. O fenómeno das ondas estacionárias é um caso particular de interferência de<br />
ondas originadas por ondas da mesma amplitude e frequência que se propagam em sentidos<br />
contrários, em que a sua formação baseia-se no princípio da sobreposição.<br />
As ondas propagam-se nos meios elásticos, mas ao encontrarem os limites desses meios podem<br />
reflectir-se. Se houver uma emissão contínua de ondas, as ondas reflectidas vão encontrar-se e<br />
interferir com as ondas incidentes. Da sobreposição das duas sequências de ondas, incidentes e<br />
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reflectidas, resultam as ondas estacionárias. É o que acontece nos instrumentos musicais<br />
cordofones, em que as cordas que são meios elásticos de propagação energética.<br />
As ondas sonoras obtidas a partir dos instrumentos musicais de corda são devidas às ondas<br />
estacionárias que se formam nas cordas. As várias ondas estacionárias sobrepõem-se, de modo<br />
que a onda estacionária resultante é uma mistura complexa de ondas estacionárias ‗simples‖:<br />
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• o 1.º harmónico corresponde à onda fundamental da corda, sendo a onda de menor frequência<br />
das ondas estacionárias componentes da onda complexa; o comprimento de onda deste<br />
componente harmónico é o dobro do comprimento da corda.<br />
• o 2.º harmónico corresponde à onda estacionária com o dobro da frequência da onda<br />
fundamental; o comprimento de onda deste parcial é igual ao comprimento da corda. Por isso, se<br />
colocarmos o dedo no meio da corda e a dedilharmos, vamos ouvir apenas os harmónicos de<br />
ordem par da corda, pois estamos a ―abafar‖ os restantes, com destaque para o segundo, dada a<br />
sua maior intensidade em relação aos restantes.<br />
• o 3.º harmónico corresponde à onda estacionária com o triplo da frequência do primeiro<br />
harmónico, sendo o seu comprimento de onda igual a 2/3 do comprimento da corda e assim<br />
sucessivamente para qualquer harmónico de ordem n.<br />
OS SONS MUSICAIS<br />
Tal e qual como o conceito de ruído, o que é avaliado e catalogado como musical depende do<br />
contexto da escuta, num sentido lato. Depende do contexto individual e pessoal, depende do<br />
contexto social e cultural em que o ouvinte está inserido, depende do contexto físico onde o som é<br />
escutado e da forma como o sinal é tratado. Assim, para uns um som pode ser ruído e para outros<br />
pode ser música.<br />
No entanto, para que possamos considerar um som, temos primeiro que o conseguir sentir. Nós,<br />
seres humanos, conseguimos ouvir sons dentro de uma banda de frequências que varia entre 16<br />
Hz e os 20 kHz, designadas de áudio frequências. Os sons abaixo dos 16 Hz (corresponde à<br />
fundamental de Dó -1) designam-se infra-sons e acima 20 kHz designam-se ultra-sons.<br />
Dentro desta gama de frequências audíveis, é normal considerar-se como baixa-frequência,<br />
frequências de 16Hz até aos 256 Hz, como média-frequência, frequências de 256 kHz a 1024 kHz<br />
e, como altas-frequências, frequências de 1024 até 20.000 Hz.<br />
À parte de uma avaliação estética musical, podemos caracterizar um som de acordo com as<br />
suas características físicas (aquelas que podem ser tratadas directamente: frequência,<br />
intensidade e duração cronológica) e/ou psicológicas (altura, sensação de intensidade, timbre e<br />
duração psicológica).<br />
Embora estas características possam ser catalogadas sob um ponto de vista físico-psicológico,<br />
elas não deixam de estar relacionadas. A frequência de um som é a principal característica na<br />
determinação da altura do mesmo, acontecendo o mesmo com a intensidade sonora e a<br />
sensação de altura e com a duração cronológica com a duração psicológica. O timbre, por outro<br />
lado, é uma característica muito particular, como termos a oportunidade de discutir no terceiro<br />
capítulo do receptor, no sub-capítulo Psicoacústica/percepção dos sons musicais.<br />
Períodos de estabilidade e de transição:<br />
Num som consideram-se quatro períodos: transitório de ataque, que corresponde ao intervalo<br />
de tempo entre o início do som e o início de seu transitório de decaimento inicial em amplitude,<br />
sendo em geral na ordem de poucos milissegundos e constituído por um som aperiódico<br />
(normalmente considerado como ruído); período de estabilidade, que corresponde ao intervalo<br />
temporal entre o final do transitório de decaimento e a extinção, período em que se padronizam<br />
certas características do som tais como a altura e a intensidade.; e por último temos o transitório<br />
de extinção, que é o período em que o som se extingue. Ataque, Decaimento, Estabilidade,<br />
Extinção.<br />
EVOLVENTE: designada habitualmente com recurso ao termo em inglês envelop, que<br />
significa envolver, evolvente parece-me ser um termo mais aproximado daquilo que se<br />
pretende definir do que propriamente envolvente. Evolvente designa uma curva que evolve,<br />
ou seja, que de desenvolve por evolução contínua. Assim, a evolvente pode ser definida<br />
como a curva de evolução de determinada grandeza ao longo do tempo. No caso da<br />
evolvente da amplitude de um sinal, trata-se da evolução da amplitude do sinal ao longo do<br />
tempo.<br />
Nos instrumentos de percussão, por exemplo, a extinção começa normalmente após o<br />
ataque, dado o grande amortecimento do sistema de radiação, não tendo por isso um período<br />
de estabilidade. Neste tipo de instrumentos o timbre varia com o tempo, pois a duração de<br />
seus parciais é menor, quanto maior for a sua frequência.<br />
No caso dos instrumentos de oscilação auto-excitada, os parciais que define o som criado<br />
terminam mais ou menos ao mesmo tempo, mantendo por isso o seu timbre até ao silêncio.<br />
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O que também pode alterar os períodos sonoros é o espaço acústico de radiação sonora,<br />
dada a quantidade e forma de reflexão sonora pelos limites que o definem, determinando os<br />
modos próprios desse espaço, o tempo de reverberação e todas as restantes características<br />
objectivas de avaliação acústica.<br />
A c ú s t i c a d e e spaços s o n o r a m e n t e<br />
l i m i t a d o s<br />
INTRODUÇÃO<br />
BLOCOS DE CONSTRUÇÃO PARA DESENHO DE UM ESPAÇO ACÚSTICO<br />
. Absorção sonora<br />
. Difusão sonora<br />
ISOLAMENTO ACÚSTICO E REDUÇÃO DE RUÍDO<br />
PARÂMETROS FÍSICOS<br />
CARACTERÍSTICAS SUBJECTIVAS<br />
TESTES ACÚSTICOS<br />
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INTRODUÇÃO<br />
Um som musical gerado no meio mecânico/acústico como nós o conhecemos, é um som criado<br />
por um músico e seu instrumento dentro de determinado espaço acústico. A este conjunto formado<br />
pelo músico, instrumento e espaço acústico chamar-lhe-emos fonte sonora, pois são os sinais<br />
criados por este e nestes sistemas, que queremos tratar.<br />
Nenhum destes elementos é dispensável ou inexistente em determinado momento, pois haverá<br />
sempre uma vontade por detrás de qualquer acção musical, que determinará aquilo a que nesse<br />
contexto chamaremos de instrumento musical e existirá sempre um meio elástico finito (no máximo<br />
estaria limitado pela sua própria resistência) para a transmissão da mensagem. Mas, porque nos<br />
soa mais natural, mais familiar ou porque simplesmente nos soa melhor, preferimos sempre escutar<br />
uma fonte sonora cujo o seu espaço acústico é limitado sonoramente por barreiras acústicas que<br />
criam uma limitação à propagação do som (exceptuando razões de outras ordens, que implicam<br />
também a limitação do espaço de radiação), ou então imitar o efeito destas, quando o espaço<br />
acústico não nos permite obter a quantidade de efeito desejado. O que se pretende então<br />
essencialmente, é que haja o máximo de energia sonora sem perda de inteligibilidade, existindo<br />
assim três conjuntos de problemas que interagem entre si: o problema físico da propagação de<br />
ondas e da sua atenuação nas formas irregulares interiores do espaço acústico, os aspectos<br />
psicológicos da nossa percepção auditiva e a subjectividade do gosto musical, ou seja o que é que<br />
as pessoas gostam de ouvir, segundo os seus valores estéticos ou culturais.<br />
Segundo a lei da conservação da energia (que dita que a energia não pode ser criada ou<br />
destruída, mas apenas transformada), poderemos dizer que quando uma onda sonora encontra os<br />
limites do espaço onde é radiada, parte da energia é reflectida e parte é dissipada, quer sendo<br />
absorvida pela parede, quer sendo refractada para o outro lado da parede. Isto porque, quando a<br />
energia sonora de um meio é transmitida ao seu limite acústico, produz-se sempre nesta uma<br />
vibração mecânica análoga, sendo parte desta dissipada sob a forma de calor devido às reflexões e<br />
absorções internas do material, e outra parte transmitida de novo ao meio envolvente, devido à<br />
vibração mecânica análoga dessa barreira acústica. Assim, a capacidade de isolamento acústico de<br />
um limitador acústico pode ser estimada através de suas propriedades mecânicas, podendo ser<br />
calculada a partir da lei da massa.<br />
Se a superfície onde incide a onda não for plana, mas sim irregular ou convexa, é originada a<br />
dispersão da onda na reflexão, o que constitui a difusão.<br />
Esta divisão de energia e efeitos originados pela limitação de um espaço acústico advém do facto<br />
de que, qualquer variação de impedância acústica implica uma reflexão sonora, ou seja, qualquer<br />
limite acústico de um espaço acústico criará uma variação na resistência de propagação da energia<br />
sonora, implicando com isso, se o coeficiente de absorção não for máximo, uma reflexão. Assim, de<br />
forma a criarmos um espaço acústico ideal para o tratamento sonoro, apenas temos que criar um<br />
conjunto de limites sonoros, que acusticamente permitam dosear a quantidade ideal de energia<br />
sonora "re-radiada" de novo para dentro do espaço acústico e a forma como essa energia é<br />
reradiada. Esta quantidade de energia reradiada determina o tempo de reverberação e uma série de<br />
sensações subjectivas, como a presença, a envolvência, etc, desejando que ela não varie<br />
significativamente com a frequência. Por outro lado, a forma como a energia é reradiada é<br />
determinada pelo coeficiente de difusão temporal e espacial dos limites sonoros do espaço acústico,<br />
ou seja, como é distribuída espacialmente e temporalmente a energia acústica reradiada.<br />
Idealmente então, poderíamos criar uma limitação de um espaço acústico em que apenas nos<br />
preocuparíamos com a quantidade de energia reradiada para o espaço acústico, sem necessidade<br />
de efectuarmos qualquer tipo de absorção sonora, deixando passar através dos limites do espaço<br />
acústico a quantidade de energia sonora que desejaríamos. O problema é que, por um lado<br />
qualquer material resistente ou resistente à passagem de energia de qualquer tipo, oferece sempre<br />
um grau de condutividade e de absorção, e por outro, na maioria das vezes é nos conveniente isolar<br />
sonoramente determinado espaço acústico, por razões que normalmente se prendem com<br />
privacidade e direitos básicos, ou porque se trata da criação de um espaço acústico dentro de outro<br />
espaço acústico, pois raramente é construído um espaço acústico em campo praticamente livre.<br />
Assim, torna-se necessário utilizar a propriedade da absorção sonora como forma de contornar<br />
determinados problemas.<br />
A acústica de salas é um ramo da acústica aplicada que estuda o campo sonoro complexo<br />
gerado em espaços sonoramente limitados. Neste caso foi dado o nome de acústica de espaços<br />
sonoramente limitados, pois é assim possível incluir qualquer espaço que seja limitado em termos<br />
sónicos, totalmente ou parcialmente, como o caso de um espaço fechado ou uma rua, praça<br />
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limitada por seus edifícios.<br />
Trata-se no fundo, do estudo de um campo sonoro a que poderemos chamar de som indirecto, pois<br />
diz respeito a todo e qualquer som gerado a partir do som directo e que, por sofrer uma ou mais<br />
reflexões antes de chegar ao receptor, naturalmente implica um atraso em relação ao som directo. A<br />
qualidade do som directo é independente dos limites sonoros do espaço acústico de reprodução,<br />
estando no entanto dependente de outros factores que possam variar as características do sistema<br />
que constitui a fonte sonora.<br />
Como, na maior parte dos casos, o som directo é seguido pelo som indirecto em intervalos de<br />
tempo muito pequenos, a janela temporal do nosso cérebro não permite que, o som directo do<br />
instrumento musical e o som indirecto do espaço acústico que o envolve, sejam percebidos como<br />
dois sons distintos, mas sim como um único com, a que designamos de início como fonte sonora.<br />
Então, assim sendo, a selecção do espaço acústico sonoramente limitado é de grandíssima<br />
importância na qualidade do som final, da forma como ele é por nós percepcionado.<br />
―Um campo sonoro é uma zona do espaço onde existem ondas sonoras, sendo definido pela<br />
pressão sonora e pela velocidade das partículas‖ (Henrique, 2002: 240), sendo ―a sua natureza<br />
depende da radiação da fonte sonora, da distância à fonte, dos obstáculos no percurso das ondas.‖<br />
(Ibidem).<br />
Um campo sonoro designa-se de campo livre quando não existem limites sonoros, tratando-se por<br />
isso de um ambiente praticamente impossível de obter, sendo a câmara anecóica, onde a absorção é<br />
praticamente total.<br />
ANECOICO: Literalmente sem eco, sem repetição sonora.<br />
ECÓICO: que produz eco, que forma a repetição.<br />
Em oposição ao campo livre, também designado de campo directo (pois apenas existe som directo),<br />
temos o campo sonoro designado de campo reverberante.<br />
Num espaço acústico sonoramente limitado, como uma sala, existe sempre uma distância relativa à<br />
fonte sonora denominada distância crítica ou raio de reverberação, em que a energia acústica do<br />
campo directo é praticamente igual à energia acústica do campo reverberante. Quanto mais<br />
reverberante for um espaço acústico mais menor é a distância crítica e maior será o campo difuso.<br />
Este campo é caracterizado por ter a mesma pressão sonora média em todos os pontos que o<br />
constituem e onde existe uma homogeneidade na radiação.<br />
Existe mais um tipo de categorização, esta de acordo com a relação de pressão sonora com a<br />
distância à fonte. É designado campo distante ao campo sonoro onde existe uma relação de 2:1<br />
entre a pressão sonora e a distância à fonte, respectivamente. Pelo contrário, quando nos<br />
aproximamos da fonte sonora, num raio função do tamanho e radiação da mesma, entramos no<br />
denominado campo próximo, onde deixa de se manter a dita relação, passando a ser do tipo √2/1.<br />
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Quando se pretende criar um espaço, qualquer que ele seja, devemos primeiro começar por<br />
definir claramente os objectivos e funções que pretendemos que ele satisfaça ou que ele cumpra.<br />
Em termos acústicos, dependendo dos objectivos, os espaços devem ser projectados de forma a<br />
tratar o som de forma adequada.<br />
Embora o ideal seria ter uma sala projectada e pensada para cada um dos diferentes tipos de<br />
espectáculos e eventos sociais, a verdade é que isso é, na maior parte dos casos, economicamente<br />
insustentável. Assim, como forma de o contornar, procurando uma maior rentabilidade do espaço,<br />
pensa-se cada vez mais em termos multifuncionais, com recurso a sistemas de acústica variável.<br />
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AURAL – aquilo, ou o que é percebido auditivamente.<br />
BIAURAL - aquilo, ou o que é percebido auditivamente por um sistema auditivo de<br />
dupla captação sonora.<br />
AURICULAR: relativo às aurículas, ou seja, relativo a uma forma de cavidade de<br />
disposição radiada verificada em alguns órgãos, como o coração e o ouvido externo,<br />
no caso do ser humano.<br />
INTERAURAL: Literalmente ―entre os dois ouvidos‖. Trata-se do termo de<br />
adjectivação que identifica a existência de uma comparação entre sinais sonoros de<br />
entrada nos dois ouvidos, provenientes da mesma fonte sonora, nos dois ouvidos.<br />
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O tamanho de um espaço acústico determina como o espectro audível deve ser dividido para<br />
procedermos a uma análise acústica, pois não podemos utilizar apenas uma abordagem analítica<br />
que consiga cobrir o som de todos os comprimentos de onda respectivos à gama de frequências<br />
audíveis. www.producaoaudio.net<br />
Por isso, no estudo da acústica de espaços fechados de pequenas dimensões o espectro audível<br />
é dividido em quatro regiões, A, B, C e D.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
A região A compreende as frequências mais baixas, C/2L, sendo C a velocidade do som e L a<br />
maior dimensão da sala. Abaixo da frequência deste modo axial baixo, não existe qualquer suporte<br />
físico para serem criadas ressonâncias www.producaoaudio.net<br />
sonoras dentro do espaço acústico. Isto não significa que<br />
essas frequências não possam existir numa sala, mas apenas que não são amplificadas através da<br />
criação de ressonâncias, ou seja, que não existe uma re-radiação de energia a essas frequências<br />
que permita criar ondas estacionárias.<br />
A região B é a região frequêncial em que as dimensões da sala são comparáveis aos<br />
comprimentos de onda do som complexo a ser considerado, sendo a região frequêncial onde têm<br />
origem os primeiros modos do espaço acústico, sendo por isso essencial utilizar a acústica<br />
ondulatória. Esta região é limitada pelo final da região de baixa frequência, C/2L e pela chamada<br />
frequência de corte de região, que se trata de um valor aproximado, calculado através da equação:<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Em que F2 é a frequência de corte da região; RT60 é o tempo de reverberação em segundos; V é o<br />
volume do espaço em pés cúbicos.<br />
A região C é uma região de www.producaoaudio.net<br />
transição entre a região B e a região D, em que têm de ser utilizada a<br />
teoria acústica ondulatória. Esta região é delimitada pela frequência de corte da região B e por 4F2<br />
na outra extremidade. É uma região difícil dominada por comprimentos de onda, por vezes<br />
demasiadamente longos para serem abordados pela acústica geométrica e, outras vezes,<br />
demasiadamente curtos para serem abordados pela acústica ondulatória.<br />
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A região D cobre as frequências audíveis mais altas, para as quais os comprimentos de onda são<br />
pequenos o suficiente para ser aplicada a acústica geométrica, podendo ser, na maioria das vezes,<br />
utilizadas abordagens estatísticas.<br />
Por exemplo, uma sala de dimensões 3X5X7 metros, abaixo de aproximadamente 25 Hz temos a<br />
região A; entre 25 Hz e 130 Hz temos a região B; entre 130 Hz e 520 Hz temos a região de<br />
transição C; para cima de 520 Hz temos a região D.<br />
Espaços acústicos pequenos, com reduzido número de ressonâncias modais espaçadas em<br />
demasia, coloram muito o som.<br />
A qualidade sonora e musical do conjunto depende crucialmente do grau de comunicação, e este,<br />
por sua vez, da resposta acústica do espaço do palco. Shankland (1979) refere que a existência de<br />
uma reverberação local no palco é extremamente favorável para os músicos e auditores,<br />
reverberação que é produzida pela presença de limites acústicos e estruturas difusoras.<br />
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Blocos de construção para o desenho de um espaço acústico<br />
Como vimos, quando uma onda sonora encontra os limites do espaço onde é radiada, parte da sua<br />
energia é reflectida ou difundida e parte é parte é dissipada, quer sendo absorvida pela parede, quer<br />
sendo refractada para o outro lado da parede. Temos então, no desenho de um espaço acústico de<br />
qualquer tipo, dois blocos de construção à nossa disposição, absorção e reflexão. Como também<br />
vimos, em espaços acústicos de tratamento sonoro a reflexão difusa no tempo e espaço é quase<br />
sempre preferível, do que a reflexão especular (embora esta seja por vezes usada quando o objectivo<br />
é tornar mais direccional determinada fonte sonora, ou seja, quando são utilizados limites acústicos ou<br />
objectos como lentes acústicas) por isso apenas discutiremos os blocos de construção de reflexão<br />
difusa.<br />
Se um espaço acústico for usado para um único propósito, pode ser tratado com alguma precisão,<br />
podendo não ser atingido esse fim devido a compromissos económicos. Por isso poderemos por a<br />
hipótese de utilizar elementos de acústica ajustável.<br />
A B S O R Ç Ã O S O N O R A<br />
ABSORÇÃO POR FRICÇÃO<br />
A absorção sonora a frequências audíveis baixas pode ser conseguida por absorsores<br />
porosos ou por absorsores ressoantes, ou reactivos. Como, para que um absorvente poroso<br />
seja eficaz a frequências baixas, a sua espessura deve ser comparável aos comprimentos<br />
de onda das frequências que desejamos atenuar, tornando impraticável e inviável a sua<br />
utilização nestes casos, são utilizados absorsores ressoantes ou reactivos.<br />
Se uma onda sonora atingir um material poroso, por exemplo, a energia sonora coloca as<br />
fibras em vibração. A amplitude de vibração destas fibras nunca será tão grande como a<br />
amplitude da onda sonora, por causa da sua resistência friccional. Alguma da energia<br />
sonora é transformada em calor devido à fricção à medida que as fibras são colocadas em<br />
movimento. Se a fibras não estiverem minimamente aglomeradas, a quantidade de energia<br />
perdida em calor vai ser pouca. Por outro lado, se as fibras estiverem demasiado<br />
aglomeradas, a penetração sonora irá ser menor, não permitindo ao ar em movimento gerar<br />
suficiente fricção para ser efectiva a absorção, originando com isso uma maior reflexão.<br />
Entre estes dois limites existem muitos materiais que são bons absorsores sonoros. Esta<br />
absorção dependerá da espessura, espaço de ar e densidade desse material.<br />
A eficiência na absorção dos materiais, dependente da dissipação da energia sonora nos<br />
pequenos poros, pode ser seriamente comprometida se os poros forem preenchidos,<br />
tornando a penetração limitada. Um bloco de concreto, por exemplo, tem muitos poros<br />
desse género, o que reduz a penetração sonora e, daí a absorção.<br />
Sob certas circunstâncias, uma superfície pintada pode reduzir a porosidade, mas essa<br />
superfície de tinta pode também actuar como um diafragma que se pode tornar num<br />
satisfatório absorsor, um vibrante diafragma amortecido.<br />
O ainda hoje excessivo entusiasmo no uso de absorsores porosos, causam a sobre<br />
absorção da energia às altas-frequências, sem tocarem no corrente maior problema da<br />
acústica de espaços acústicos fechados, as ondas estacionárias de baixa frequência.<br />
Grandes quantidades de materiais em fibra de vidro são utilizadas no tratamento acústico<br />
de estúdios de gravação, salas de controlo e espaços públicos de entrada. Estas fibras de<br />
vidro podem ser, tanto materiais de grande densidade, como isolamento corrente de<br />
edifícios.<br />
A introdução de isolamento dentro de uma parede aumenta as perdas de transmissão de<br />
energia sonora, primeiro através da redução da ressonância da cavidade que tenderia a<br />
formar-se entre as duas faces da parede, em segundo devido à atenuação consequente da<br />
passagem através das fibras de vidro, embora esta seja reduzida devido à pouca densidade<br />
do material em questão.<br />
Um tipo de fibra de vidro muito usada no tratamento acústico de espaços acústicos<br />
fechados para o áudio está disponível na forma placas semi-rígidas de grande densidade.<br />
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A absorção às baixas frequências pode também ser melhoradas através do espaçamento<br />
do material absorvente da parede. Esta é uma forma não custosa para aumentar o<br />
desempenho do material dentro de certos limites.<br />
Espessura do material absorvente sonoro de fibra de vidro determina a absorção às baixas<br />
frequências, material montado directamente em superfícies rígidas.<br />
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Espuma de poliuretano flexível é também usada na insonorização de automóveis,<br />
maquinaria, aviões e em muitas aplicações industriais. Também encontramos aplicações<br />
em acústica arquitectónica como absorsores sonoros para, estúdios de gravação e salas de<br />
escutas. O coeficiente de absorção sonoro deste tipo de material é apresentado no gráfico<br />
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em baixo. A placa de duas polegadas de fibra de vidro é acusticamente superior à placa de<br />
duas polegadas de espuma de poliuretano, mas algumas coisas devem ser consideradas<br />
nesta comparação. Temos que ter em conta a densidade do material e o peso, em que a<br />
espuma de poliuretano é menor e o facto da facilidade de montagem do produto em si<br />
mesmo.<br />
Os tecidos são um tipo de absorventes sonoros porosos porque o ar pode fluir através do<br />
material sobre pressão. As variáveis que afectam a absorção incluem o peso do material,<br />
grau de densidade e distância à parede. Se tivermos um tecido ou outro material poroso<br />
preso paralelamente a uma parede sólida, onde vamos variando a distância entre as<br />
diferentes superfícies, verificamos que a frequência do som que atinge o material poroso é<br />
mantida constante a 1000 Hz. Se a absorção sonora provida pelo material poroso é medida,<br />
nós verificamos que ela varia grandemente com a variação da distância da parede. Olhando<br />
mais de perto a questão percebemos que o comprimento de onda do som está relacionado<br />
com o máximo e o mínimo de absorção. O comprimento de onda de 1000 Hz é de 34 cm<br />
(13,6 polegadas a 20º C de temperatura do ar), sendo um quarto de onda 8,5cm (3,4<br />
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polegadas) e metade 17 cm (6,8 polegadas). Poderemos verificar como existem picos de<br />
absorção a ¼ do comprimento de onda e a cada múltiplo ímpar desse.<br />
Estes efeitos são explicados pela reflexão sonora na parede sólida. Na superfície da<br />
parede, a pressão será maior, mas a velocidade das partículas será zero porque as ondas<br />
sonoras não podem prover energia suficiente para fazer mover a parede. A um quatro de<br />
comprimento de onda da parede, no entanto, a pressão é zero e a velocidade das partículas<br />
é máxima. Colocando um material poroso, como um tecido, a um quarto do comprimento de<br />
onda da parede terá o máximo de efeito absorvente pois a velocidade das partículas é<br />
também máxima.<br />
As carpetes comodamente dominam o cenário acústico em espaços tão diversos como<br />
salas de estar, estúdios de gravação e igrejas, embora a razão seja mais aparente que<br />
acústica. As carpetes com um coeficiente de absorção de aproximadamente 0,6 a 4 kHz<br />
oferecem apenas 0,05 a 125 Hz. Esta é a razão da maioria dos problemas originados<br />
devido a um deficiente tratamento acústico. Esta assimetria na absorção pode ser<br />
compensado de outras formas, principalmente com absorsores de baixas frequências, do<br />
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tipo ressoadores.<br />
A influência no uso da absorção de suporte das carpetes é bastante grande, embora<br />
outros materiais como o poliuretano, a borracha, etc. consigam um efeito bastante superior.<br />
As pessoas que formam a audiência de um qualquer espectáculo, num espaço acústico<br />
fechado, constituem o elemento mais absorvente da sala, dependendo o grau de<br />
absorvência do número de pessoas em questão.<br />
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ABSORÇÃO POR RESSONÂNCIA<br />
Para que um absorvente poroso seja eficaz a frequências baixas a sua espessura deve<br />
ser comparável aos comprimentos de onda das frequências que desejamos atenuar,<br />
tornando impraticável e inviável a sua utilização para absorção de frequências baixas. São<br />
então utilizados absorsores ressoantes ou reactivos, como, por exemplo, uma armadilha<br />
para graves, bass trap em Inglês. Esta trata-se de um absorvente sonoro desenhado<br />
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especialmente para absorver as baixas frequências, reduzindo os efeitos das ondas<br />
estacionárias em espaços acústicos sonoramente limitados. É, por assim dizer, um<br />
absorvente ―afinado‖ para uma larga ou curta banda de frequências, cuja qual ele actua.<br />
Geralmente consiste em uma caixa simples ou cavidade afinada, com uma profundidade de<br />
um quarto do comprimento de onda à frequência cuja máxima absorção é desejada, com<br />
materiais absorventes no interior da caixa criada, ou objectos de estudadas proporções<br />
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colocadas nas paredes e no tecto. Trata-se então de uma caixa com uma frequência de<br />
ressonância própria, frequência que desejamos absorver, em que uma de suas faces<br />
funciona como um diafragma que, à medida que responde através de vibração, dissipa a<br />
energia sonora através da fricção e sua consequente perda em calor. A absorção sonora à<br />
oitava mais baixa é muitas das vezes difícil de atingir. Este tipo absorsores são<br />
comummente usados em estúdios de gravação ou salas de escuta de forma a reduzir as<br />
ondas estacionárias a estas baixas frequências.<br />
A pressão sonora no fundo da cavidade é máxima no quarto de onda da frequência para<br />
que o dispositivo foi desenhado. Na entrada a pressão sonora é zero, sendo a velocidade<br />
das partículas máxima, resultando em dois fenómenos interessantes. Primeiro, uma placa<br />
semi-rígida de fibra de vidro ao longo da entrada oferece uma grande fricção às rápidas<br />
partículas de ar vibrantes, resultando numa máxima absorção a esta frequência. Em<br />
conjunto, a pressão zero constitui uma zona de vácuo (máxima rarefacção) que tende a<br />
sugar a energia sonora das áreas em volta. Este efeito de armadilha de graves, então, é<br />
maior que a sua área de entrada devido a este efeito de sucção.<br />
O efeito de armadilha de graves, como o tecido afastado da parede reflectora, ocorre não só<br />
a um quarto do comprimento de onda de profundidade, mas também a múltiplos ímpares<br />
desse. Grandes profundidades são necessárias para frequências muito baixas.<br />
Painéis absorsores de som são bastantes fáceis de construir. Uma placa de<br />
contraplacado é presa a uma moldura de madeira para dar o desejado distanciamento da<br />
parede ou tecto. Um pedaço de fibras minerais de uma polegada a uma polegada e meia é<br />
colado na parede ou tecto. Um espaço de ar de ¼ ou ½ polegada deve ser mantido entre o<br />
material absorvente e a parte traseira do painel de contraplacado.<br />
ABSORSORES POLICILÍNDRICOS<br />
A colocação de painéis planos numa sala pode engrandecer mais uma sala a nível<br />
estético e produzir um bom resultado acústico, mas a utilização de painéis policilíndricos<br />
pode, muitas vezes, trazer algumas vantagens acústicas. Com este tipo de absorsores<br />
torna-se possível obter um bom campo difuso, em que quanto maior o raio da<br />
semicircunferência maior a absorção sonora. Acima dos 500 Hz pouca diferença existe<br />
entre os tamanhos neste tipo de absorsores. O comprimento total destes absorsores variam<br />
entre o comprimento da placa de contraplacado e o comprimento, largura, ou altura da sala<br />
de sua aplicação.<br />
O enchimento das cavidades do absorvente garante uma maior absorção, mesmo que<br />
seja simplesmente com fibra de vidro.<br />
Um dos problemas no uso deste tipo de absorsor/difusor foi a escassez de coeficientes<br />
de absorção publicados.<br />
A construção destes absorsores/difusores é relativamente simples. Deve ser construída<br />
uma estrutura de madeira, em que a colocação dos tampos dos absorsores seja aleatória,<br />
para que as cavidades sejam de vários volumes resultando em diferentes frequências de<br />
cavidade naturais. É necessário que cada cavidade seja bem isolada das cavidades<br />
adjacentes, principalmente da superior e inferior, separadas apenas por tampos. Cada um<br />
dos tampos semicirculares de cada absorvente deve ser devidamente cortado e de forma<br />
igual. Devem ser colocadas borrachas com adesivo de um lado em cada tampo, de forma a<br />
selar convenientemente quando a placa de contraplacado as sobrepuser.<br />
Não é necessário construir uma estrutura de absorsores, estes podem ser construídos<br />
separadamente e separados à como queiramos.<br />
O campo sonoro de baixa frequência é feito da soma vectorial complexa de todos os<br />
modos axiais, tangenciais e oblíquos num determinado ponto espacial e momento temporal.<br />
Os modos que têm nulos na posição da fonte sonora não podem ser excitados.<br />
Não é normal tratar cada modo de um espaço acústico sonoramente limitado<br />
separadamente. Um tratamento geral ao campo sonoro de baixa frequência é, na maioria<br />
dos casos, suficiente para controlar os desequilíbrios sonoros. Como é nos cantos de um<br />
espaço acústico rectangular sonoramente limitado, que os modos acústicos terminam, a<br />
colocação de elementos de absorção sonora por ressonância nesses, permite absorver a<br />
energia reflectida pelos limites acústicos reflectores.<br />
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Como vimos, os absorventes sonoros de energia a baixa frequência em formas cilíndricas<br />
ou semicilíndricas têm a vantagem de funcionarem também como difusores sonoros à altafrequência.<br />
RESSOADORES DE HELMHOLTZ<br />
Os ressoadores de Helmholtz não têm nada de particularmente misterioso. Soprando<br />
através de uma qualquer garrafa com o mínimo de rigidez obtemos um som à sua<br />
frequência natural de ressonância. O ar na cavidade está a mover-se de uma forma elástica<br />
e a massa de ar gargalo reage com esse movimento formando um sistema ressoador.<br />
Mudando o volume da cavidade de ar, o tamanho ou o diâmetro do gargalo, mudamos a<br />
frequência de ressonância.<br />
Neste tipo de ressoadores o som é absorvido à sua frequência natural e às frequências<br />
adjacentes. A largura desta banda de absorção depende da fricção do sistema. Quanto<br />
maior a amplitude de absorção, mais estreita será a banda de frequências absorvidas.<br />
O som que não é absorvido é reradiado com uma divergência cilíndrica, ou seja a energia<br />
não absorvida é difundida, sendo isso uma qualidade desejada.<br />
Uma normal garrafa consegue absorver cerca de 5,9 Sabin à sua frequência de<br />
ressonância. Embora a largura de banda frequêncial de absorção seja muito pequena, esse<br />
valor de absorção é realmente elevado, já que é o que uma pessoa normal vestida<br />
consegue absorver a 1000 Hz.<br />
Os antigos, gregos e medievais, potes de cerâmica não são os mais indicados para o<br />
tratamento acústico de uma sala. Recipientes quadrados desenhados convenientemente<br />
são os mais adequados para esse fim. Empilhando-os não degrada a acção do ressoador,<br />
mas aumenta-a.<br />
ABSORSORES DE PAINEIS PERFURADOS<br />
Painéis de contraplacado perfurado espaçados da parede constituem um absorvente sonoro<br />
de tipo ressoador. Cada buraco actua como um gargalo do ressoador de Helmholtz, e a<br />
parte da cavidade traseira pertencente ao buraco é comparável à cavidade desse mesmo<br />
ressoador. De facto, nós podemos ver esta estrutura como um conjunto de ressoadores.<br />
Se o som chega perpendicularmente à face do painel perfurado, todos os pequenos<br />
ressoadores estão em fase. Para ondas sonoras que atinjam o painel perfurado segundo<br />
um determinado ângulo, a eficiência na absorção é diminuída de alguma forma. Esta perda<br />
pode ser minimizada através do seccionamento da cavidade por detrás da face perfurada<br />
com um tipo de madeira em forma de cesto de ovos, ou papel enrugado.<br />
Nos materiais perfurados acessíveis correntemente, os buracos são tão numerosos que, as<br />
ressonâncias apenas podem ser obtidas às altas-frequências, com espaços de ar normais.<br />
Para ser obtida absorção às baixas frequências, os buracos podem ser feitos à mão.<br />
ABSORSORES DE RIPA<br />
Outro tipo de absorvente é produzido através da utilização de ripas ligeiramente espaçadas<br />
sobre uma cavidade. A massa de ar das fendas entre as ripas actua com o movimento<br />
elástico do ar na cavidade formando um sistema ressonantes, que pode também ser<br />
comparável ao ressoador de Helmholtz. A placa de fibra de vidro, normalmente colocada<br />
atrás das fendas actua como resistência, alargando o pico de absorção. Quanto mais<br />
estreitas as fendas e mais profunda a cavidade, mais grave será a frequência com o<br />
máximo de absorção.<br />
COLOCAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS<br />
Já aqui foi referido que a colocação de equipamento de absorção sonora de forma aleatória,<br />
dá uma importante contribuição para a difusão, mas outros factores para além deste podem<br />
influenciar a sua colocação. Se vários tipos de absorsores são usados, é desejado que se<br />
coloque cada um desses tipos, em cada um dos limites acústicos reflectores, para que os<br />
três modos axiais (longitudinal, transversal e vertical) tenham a sua influência.<br />
Em salas rectangulares, foi demonstrado que o material absorvente colocado perto dos<br />
cantos e ao longo das margens das superfícies da sala são mais efectivos. Em estúdios de<br />
voz, os absorsores devem ser colocados à altura da cabeça, podendo ser, às altasfrequências,<br />
duas vezes mais eficaz que quando os colocamos noutro lado qualquer.<br />
Superfícies não tratadas nunca devem ficar uma à frente da outra.<br />
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D I F U S Ã O S O N O R A<br />
Existem dois tipos de difusão: espacial (semicilíndrica de 90º a -90º ou hemisférica) e temporal<br />
(difusão a da energia no tempo), devendo ser essa difusão, num caso ideal, introduzida<br />
equitativamente a todas as frequências dentro da gama frequêncial audível.<br />
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Num campo sonoro perfeitamente difuso as irregularidades frequênciais e espaciais e os golpes na<br />
característica de decaimento, obtidas através de medições estáveis, devem ser desprezíveis; os<br />
decaimentos têm também ser perfeitamente exponenciais, ou seja têm que ser linhas rectas numa<br />
escala logarítmica; o tempo de reverberação tem de ser o mesmo para todas as posições da sala; e<br />
o carácter do decaimento deve ser essencialmente o mesmo para todas as frequências e<br />
independente das características direccionais do microfone de medição.<br />
Na medição da resposta frequêncial de uma sala poderemos colocar um altifalante num dos cantos<br />
tricórnios da sala e o microfone no canto tricórnio superior diagonal a aproximadamente 30 cm das<br />
superfícies, pois todos os modos da sala terminam nos cantos e todos os modos devem ser<br />
representados no traçado. Mesmo numa câmara anecóica esta medição iria apresentar variações<br />
na resposta em frequência, mas de menor amplitude, bem como numa câmara reverberante,<br />
mostrando ainda mais variações.<br />
Podemos também comparar a suavidade do decaimento da reverberação para as oito oitavas entre<br />
64 Hz a 8 kHz. Em geral a suavidade do decaimento aumenta à medida que a frequência aumenta.<br />
A razão para isto é que o número de modos dentro de uma oitava aumenta muito com o aumento<br />
da frequência e, quanto maior a densidade de modos, mais suaves serão, em média, seus efeitos.<br />
Muitas das vezes o decaimento não pode ser perfeitamente exponencial pois, na maioria dos<br />
espaços acústicos, as frequências não são absorvidas da mesma forma e ao mesmo tempo. Na<br />
maioria das vezes temos um decaimento maior e mais rápido às altas-frequências, ficando os<br />
modos de mais baixa frequência para último. Os problemas da difusão são mais graves em<br />
pequenos espaços e a baixas frequências.<br />
Quando o tempo de reverberação para uma dada frequência é exposto, é geralmente a média de<br />
múltiplas observações a cada uma das várias posições na sala. Esta é uma forma pragmática de<br />
admitir que as condições de reverberação diferem de lugar para lugar.<br />
Um método de percebermos como uma sala se comporta em ao nível da difusão sonora, é rodar um<br />
microfone com um alto padrão de direccionalidade, pelos vários planos da sala e gravar os sinais de<br />
saída. Num campo sonoro perfeitamente homogéneo, um microfone muito direccional apontado<br />
para qualquer direcção deveria captar um sinal constante.<br />
Então, como deve se construída uma sala para ser obtido o máximo de difusão sonora?<br />
Existem muitas formas possíveis para uma sala, mas poderemos evitar algumas delas, como a<br />
forma parabólica e côncava, que produz focalização em vez de difusão sonora. A popularidade das<br />
salas rectangulares é devida, em parte, à economia de construção, mas também tem as suas<br />
vantagens acústicas. Os modos oblíquos, tangenciais e axiais podem ser calculados com certa<br />
facilidade e a sua distribuição estudada. Uma primeira abordagem pode ser considerar apenas os<br />
modos dominantes, os axiais, que se calculam facilmente.<br />
Segue-se uma lista das melhores proporções sugeridas por vários estudiosos da matéria ao longo<br />
do tempo.<br />
O estudo da distribuição dos modos axiais permite-nos perceber quais os modos mais decisivos,<br />
permitindo-nos também perceber em que moldes os modos oblíquos e tangenciais podem ajudar a<br />
preencher os espaços vazios deixados pelos modos axiais.<br />
A primeira regra na construção de uma sala é evitar que os modos coincidam, como acontece numa<br />
sala de forma cúbica, em que temos uma tripla coincidência, originando um som altamente colorido<br />
e acusticamente pobre.<br />
Alargar o espaço acústico de acústica muito sensível, movendo um ou dois limites acústicos<br />
reflectores, não elimina os problemas modais, mas apenas pode mudá-los ligeiramente e produzir<br />
alguma melhor difusão.<br />
Espaços com menos de 40m 3 www.producaoaudio.net<br />
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são tão propícios a colorações sonoras, que se tornam inadequados<br />
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para o tratamento sonoro.<br />
Os benefícios acústicos derivados do uso de formas não rectangulares são muito controversos.<br />
Alguns espertos na matéria afirmam que o evitar de superfícies paralelas não remove as<br />
colorações, mas apenas as tornam mais difíceis de prever. A construção de espaços de controlo<br />
sonoro em estúdios de gravação em formas trapezoidais garante a assimetria dos campos sonoros<br />
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de baixas frequências, embora seja em geral bastante consensual que a simetria na posição de<br />
controlo é preferida.<br />
Colocar todo o material absorvente de uma sala em uma ou duas superfícies não resulta numa<br />
condição difusa, nem a absorvência é mais eficaz. Pelo contrário, se dividirmos o material<br />
absorvente e o distribuirmos pela sala, o tempo de reverberação decresce, aumentando o<br />
coeficiente de absorção. Isto é explicado devido ao facto de que, acusticamente, uma determinada<br />
área parece maior se dividida em partes e depois somada novamente, ou seja, quanto maior o<br />
número de arestas criadas com um material, maior será o efeito de difusão, logo maior será a<br />
eficiência na absorção sonora. Deveremos no entanto ter em conta que isto foi provado se revelar<br />
bastante relevante para frequências próximas de 2 kHz, pois para outras frequências a eficiência<br />
na absorção ganha é menor. Este efeito tem também a vantagem, como se subentende, de<br />
aumentar a difusão sonora. Entalhes de material absorvente com as paredes reflectivas mostrandose<br />
entre eles produzem o efeito de alteração das frentes de onda, o que melhora a difusão. Os<br />
módulos de absorção sonora num estúdio de gravação distribuem o material absorvente e<br />
contribuem simultaneamente para a difusão sonora.<br />
Um dos elementos mais efectivos na difusão sonora e um relativamente fácil de construir, é o<br />
difusor policilíndrico, que apresenta uma secção convexa do cilindro. Existem elementos cilíndricos<br />
que servem tanto como absorsores à baixa frequência como difusores à alta-frequência, bastante<br />
adequados para salas pequenas. A porção da energia que é radiada novamente, devido à acção do<br />
diafragma, é radiada de forma praticamente equivalente num ângulo de 120º, ou em ângulos<br />
inferiores, dependendo do elemento em questão.<br />
As dimensões destes elementos devem ser comparáveis aos comprimentos de onda das<br />
frequências que desejamos afectar. Em geral, elementos policilíndricos com base de perímetro<br />
entre 60cm a 1,8m, com profundidades entre 6 e 18 polegadas, conseguem constituir a solução<br />
para a maioria dos problemas relacionados. Estes elementos, se colocados no mesmo espaço<br />
acústico, devem ser de diferentes dimensões, de forma a afectar o mais homogeneamente possível<br />
a gama de frequências audíveis. Os eixos de simetria destes elementos em diferentes superfícies<br />
de uma sala devem estar mutuamente perpendiculares.<br />
DIFUSORES DE SCHROEDER<br />
Difusores de resíduos quadráticos<br />
Neste difusor é aplicado o princípio da reflexão, em que as variações de fase são obtidas por<br />
uma sequência de aberturas de diferentes profundidades, través de uma sequência de resíduos<br />
quadráticos. A profundidade máxima da abertura é determinada pelo maior comprimento de<br />
onda a ser difundido. A largura desta abertura é de aproximadamente metade do comprimento<br />
de onda da frequência maior a ser difundida. As profundidades da sequência de aberturas são<br />
determinadas pelo factor de proporcionalidade da profundidade dos aberturas, que é igual a n 2<br />
módulo de p, em que p é um n.º primo e n um número inteiro entre zero e infinito.<br />
Difusores de raiz primitiva<br />
Tratam-se de difusores gerados a partir de diferentes sequências teóricas numéricas, em que o<br />
factor de proporcionalidade da profundidade dos aberturas é igual a g n módulo p, sendo:<br />
p é um número primo e g é a última raiz primitiva de p.<br />
Se duas paredes opostas de uma sala são paralelas, existe sempre a possibilidade de criação<br />
de ecos alternantes, o que implica a criação de modos horizontais ou verticais. Reflexões<br />
repetitivas e sucessivas equitativamente espaçadas no tempo, podem mesmo produzir uma<br />
percepção de criação de colorações tímbricas e de afinação na música e a degradação da<br />
inteligibilidade da palavra. Estes efeitos estão muito presentes na moderna arquitectura, devido<br />
à escassez de ornamentos. Estes podem ser reduzidos utilizando material absorvente ou<br />
paredes interrompidas, mas estas são na maioria das vezes impossíveis de serem utilizadas e o<br />
aumento da absorção normalmente degrada a qualidade acústica do espaço. O que é<br />
necessário é um tratamento das paredes que permita reduzir as reflexões através de difusão e<br />
não de absorção.<br />
De forma a contornar alguma das limitações encontradas nos difusores convencionais,<br />
aumentando a eficácia da largura de banda, foram criados difusores fractais que são na<br />
realidade difusores dentro de outros difusores, funcionando cada um deles de forma<br />
independente.<br />
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O som reflectido pelos limites acústicos reflectores da sala atinge o ouvido dos ouvintes mais<br />
tarde que o som directo porque elas têm uma maior distância a percorrer, chegando também<br />
com amplitude reduzida, por causa das perdas da reflexão e do inverso do quadrado. Estas<br />
reflexões sonoras atrasadas abrem uma panóplia de efeitos psicoacústicos: A Lei da 1ª. Onda<br />
(o efeito de precedência), ecos, e filtragem por combinação.<br />
A maior parte dos limites acústicos reflectores alteram a resposta em frequência dos sons que<br />
as atingem, logo estes sons que chegam aos ouvidos dos ouvintes diferem do som directo. Os<br />
dois sons são coerentes mas não idênticos. Como vantagens, esta quantidade de incoerência<br />
interaural resultante destas reflexões podem contribuir para a espacialidade do som<br />
reproduzido. É importante, no entanto, reconhecer as diferenças entre a conservação da<br />
espacialidade de uma gravação e a atribuição de ambiente espacial a essa.<br />
Um método eficaz para minimizar as 1ªs reflexões na zona média e alta de frequências é a<br />
colocação do material de absorção sonora nas superfícies em frente da sala. Este tratamento<br />
muito provavelmente vai tornar a sala muito morta, para a escuta musical. A solução para este<br />
problema pode passar por, em vez de cobrirmos totalmente as superfícies, identificarmos as<br />
zonas específicas das 1ªas reflexões, as zonas em que o som é reflectido como um raio. A<br />
analogia com a luz é o nosso método de descoberta. Primeiro, a localização dos altifalantes e<br />
do ponto de escuta deve estar definido, depois consideremos a reflexão no chão pelo altifalante<br />
da esquerda e da direita. Um ajudante coloca um espelho no chão e move-o até que nós, que<br />
estamos sentados na posição de escuta, consigamos ver o altifalante de alta-frequência da<br />
coluna esquerda, sendo depois este local temporariamente marcado. Fazemos o mesmo com o<br />
altifalante de alta-frequência da direita, ficando com as duas marcas das 1ªas reflexões no<br />
chão. Procedemos da mesma forma para as duas paredes e tecto. No meio dos altifalantes<br />
colocamos também um material absorsor, de forma a controlar as reflexões desse limite<br />
acústico reflector.<br />
Se a posição de escuta for suficientemente distante da superfície traseira não será necessário<br />
cobri-la com um material absorsor, pois as reflexões geradas neste caso irão fazer parte do<br />
campo reverberante.<br />
PONTO DE ESCUTA (Sweet spot): A posição de escuta do ouvinte num sistema de<br />
reprodução sonoro por altifalantes.<br />
Depois de atenuadas todas as primeiras reflexões (corresponde ao som indirecto reflectido<br />
apenas uma vez e que é captado nos primeiros 80 ms) podemos ajustar o coeficiente de<br />
absorção dos materiais absorventes que atenuam as 1ªs reflexões laterais, de forma a criarmos<br />
a quantidade de espacialização desejada. Poderemos utilizar o gráfico acima, que nos dá uma<br />
referência de como o nosso cérebro funciona nestes casos.<br />
Ao colocarmos as colunas de um sistema de reprodução sonoro muito afastadas da parede,<br />
minimizamos o efeito de reforço ao confinarmos as moléculas de ar a um espaço acústico<br />
menor limitado pelas barreiras sonoras que o definem, mas também poderemos estar a criar<br />
problemas de filtragem por combinação.<br />
Num espaço acústico de reprodução sonora deveria não existir qualquer variação da<br />
impedância acústica entre os transdutores electroacústicos e o ponto de escuta.<br />
Isolamento acústico<br />
Quando falamos de isolamento acústico de um espaço, subentende-se a isolação ou eliminação<br />
de sons que não são desejados nesse espaço e que, nesse contexto, são tidos como ruído.<br />
Subentende-se também o isolamento acústico como, o isolamento de qualquer outro espaço<br />
acústico do som produzido no espaço acústico isolado. Isolamento acústico pode significar então, a<br />
não comunicação ou não transmissão acústica da informação sonora produzida dentro de um<br />
espaço acústico, acusticamente isolado, com qualquer outro espaço acústico, e a não transmissão<br />
acústica para dentro do espaço isolado, de qualquer outro som que não um som produzido nesse,<br />
podendo essa ser feita por via aérea como mecânica (estrutural).<br />
Existem então quatro abordagens básicas um isolamento acústico, são elas: localizar o espaço<br />
acústico num lugar de baixo nível de ruído, reduzir a energia do ruído dentro do espaço acústico,<br />
reduzir o ruído na fonte de radiação do mesmo, ou limitar acusticamente o espaço acústico, com<br />
limites acústicos capazes de criar as perdas de transmissão sonora necessárias. As perdas por<br />
transmissão indicam a capacidade de um qualquer corpo em reduzir a energia por ele transmitida,<br />
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conseguido através da absorção sonora, podendo por isso ser caracterizadas através do coeficiente<br />
de absorção sonora. Então, necessitamos de limites acústicos que reflictam e/ou absorvam o som.<br />
O problema é que, ao ser desenvolvido um projecto de tratamento ou isolamento acústico para um<br />
espaço tem de se ter em conta a estética visual, manutenção, durabilidade, resistência, etc.<br />
O ruído pode invadir um espaço acústico através das condutas de ar, através do comportamento de<br />
Para diafragma obter por parte das a grandes versão superfícies, completa transmitido por do estruturas livro sólidas registe-se ou através da em:<br />
combinação das três.<br />
A lei da cumpre-se sempre as massas que formam o corpo isolador sejam independentes, mas<br />
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devido à natureza elástica dos elementos, existe sempre um ligação entre as massas. Isto faz com<br />
que, uma determinada zona frequêncial, à volta de uma frequência central, denominada de<br />
frequência de coincidência, a energia acústica incidente se transmita através dos paramentos em<br />
forma de ondas de flexão, que ao acoplarem-se com as ondas de pressão do campo sonoro, dão<br />
origem a uma importante diminuição do isolamento. Este fenómeno tem o nome de efeito de<br />
coincidência, sendo assim necessário afastar esta frequência de coincidência para fora da zona<br />
frequêncial de isolamento. Em parede de espessura de aproximadamente 20 cm, a frequência de<br />
coincidência anda à volta dos 2000Hz. Se a lei da massa fosse uma realidade, esperaríamos<br />
sempre perdas de transmissão de variação linear com a frequência, como nos mostra o gráfico<br />
abaixo.<br />
Devido a estas comuns não-linearidades dos limites acústicos, seria de grande utilidade obtermos<br />
um único número que daria uma indicação razoavelmente precisa das características das perdas de<br />
Para transmissão obter sonora de a um versão material. Este completa foi conseguido pela do Sociedade livro Americana registe-se de Testes e em:<br />
Materiais em que, o gráfico calculado de um material seria colocado numa certa Classe de<br />
Transmissão Sonora (STC). Este valor referência compara a curva de perdas por transmissão com<br />
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um contorno de referência relativo à importância do isolamento exigido para as várias frequências,<br />
comparável à forma da curva de ponderação A.<br />
A classificação STC de um corpo isolador determina-se anotando as diferenças nas perdas por<br />
transmissão desse corpo, comparando-se depois com a curva STC, não devendo ficar esta, mais de<br />
8 dB abaixo da curva das perdas por transmissão, dentro de um terço de oitava. Por outro lado, a<br />
soma dos desvios abaixo do contorno dentro dos 16 terços de oitava (dos 125Hz aos 4000Hz), não<br />
devem superar dos 32dB.<br />
Assim, um rácio de STC de 50 dB para um material, significa que ele é melhor isolador que um<br />
material de 40 dB STC.<br />
UM TERÇO DE OITAVA: expressão que referência uma gama de frequências, que se estende da<br />
respectiva frequência até à frequência acima dessa, de valor resultado da multiplicação dessa<br />
frequência por 1,26, ou abaixo dessa, de valor resultado da multiplicação dessa por 0,794 vezes.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Matematicamente este valor é originado de: 1/3 de 8.ª = 2 1/3 = 1,260; e reciprocamente 1/1,260 =<br />
0,794.<br />
Assim, no caso de querermos a frequência 1/3 de 8.ª acima da frequência de 1000 Hz, por<br />
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exemplo, basta multiplicarmos 1000 X 1,26 = 1260 Hz. Este valor pode ser depois arredondado<br />
uma frequência de 1,25 kHz, segundo as normas ANSI-ISO, para a utilização em equalizadores<br />
e analisadores. É também de salientar que 2 1/3 (1,2599) é de valor muito próximo a 10 1/10<br />
(1,2589). Este facto permite que as mesmas divisões frequênciais possam ser usadas para dividir<br />
e marcar uma oitava em terços de oitava e uma década em um décimo.<br />
A gama de frequências de um terço de oitava aumenta à medida que a frequência de referência<br />
se torna maior, representando a divisão crítica das bandas frequênciais da escuta humana.<br />
É no entanto, como já vimos, é muito mais eficiente uma variação da impedância acústica do que<br />
o simples aumento da massa de uma parede, como a utilização de cavidades de ar entre paredes<br />
de concreto, mas sem que haja contacto entre ambas. Ao termos, por exemplo, uma parede de<br />
material homogéneo com uma massa por unidade de superfície de 50 kg/m 2 , que apresenta um<br />
isolamento de 30 dB, em vez de aumentarmos para o dobro a unidade de superfície, seria muito<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
mais eficiente colocarmos uma segunda parede igual separada por uma caixa-de-ar, obtendo assim<br />
um isolamento de 60dB em vez de apenas 36dB. Para obtermos o melhor isolamento possível,<br />
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estas duas paredes não devem estar em contacto, devendo ser colocado dentro da caixa-de-ar<br />
material poroso, como a fibra de vidro, de forma a dissipar a energia sonora e diminuir as<br />
ressonâncias ou ondas estacionárias que se forma no interior da estrutura.<br />
Uma parede dupla formada por duas placas rígidas e indeformáveis, unidas entre si por o ar da<br />
caixa-de-ar que formam, ou por um dispositivo elástico, comportam-se como um conjunto de duas<br />
massas M1 e M2, representando, a baixas frequências, um sistema massa-mola-massa, que se<br />
pode comparar com um tambor, em que as massas são as duas membranas do mesmo e a mola o<br />
ar fechado em si mesmo. Um sistema com estas características é capaz de vibrar como um tambor,<br />
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com uma frequência própria, que é em função das massas das paredes (M) e da coluna de ar (d)<br />
Para essa frequência, a transmissão do som através da parede dupla pode ser inclusive maior,<br />
que se as duas paredes estivessem rigidamente unidas. Desta forma, devemos escolher que tipo de<br />
massas e que distância entre elas, por que a frequência de ressonância do conjunto fique abaixo da<br />
margem inferior das frequências que se deseja isolar.<br />
O tipo de conjunto descrito, comporta-se da seguinte forma para as frequências:<br />
Para frequências inferiores à frequência de ressonância, embora existindo duas massas distintas,<br />
comporta-se como uma só massa, podendo ser transmitida maior energia acústica se as duas<br />
paredes fossem unidas de forma rígida.<br />
Para frequências superiores à frequência de ressonância, cujo comprimento de onda seja o dobro<br />
da distância que separa as duas paredes (fx), o isolamento total será a soma dos isolamentos das<br />
duas paredes.<br />
Para frequências compreendidas entre a frequência de ressonância e a fx, o isolamento total terá<br />
em conta , não apenas o isolamento proporcionado pelas duas paredes, mas também as dimensões<br />
dessas paredes, a separação entre elas e o coeficiente de absorção do material que se coloca na<br />
caixa-de-ar. O emprego desse material absorvente na caixa ar pode originar uma importante<br />
redução da capacidade de isolamento da estrutura, devido ou ao reduzido coeficiente de absorção,<br />
ou a uma má instalação do mesmo.<br />
Deve-se por isso, colocar o material absorvente de forma a evitar qualquer tipo de uniões rígidas<br />
entre as duas paredes, chamadas de pontes sonoras. Estes pontos são, em geral, menos<br />
ofensivos quanto mais flexível for o material usado.<br />
Se as paredes forem de vidro, como no caso das janelas, não se podem colocar material no espaço<br />
intermédio. Neste caso, pode colocar-se uma parede de material bastante espessa nos bordos<br />
laterais da caixa-de-ar, amortecendo bastante as ondas estacionárias paralelas no vidro. Para evitar<br />
a influência das ondas estacionárias perpendiculares no vidro, é aconselhável colocar uma das<br />
paredes, vertical e outra ligeiramente oblíqua em relação à anterior.<br />
Com o fim de reduzir o efeito de coincidência, deve ser utilizadas paredes de espessura distintas,<br />
ou de diferentes materiais.<br />
As paredes triplas só devem ser utilizadas em casos muito especiais de isolamento, como por<br />
exemplo quando o peso do material deve ser reduzido, o que é o mesmo que dizer que, com uma<br />
parede tripla se pode obter o mesmo isolamento que com uma parede dupla mais pesada, embora<br />
sua espessura será maior.<br />
Infelizmente, o total isolamento acústico só é possível se for criado um espaço em vácuo que<br />
envolva por completo o espaço acústico desejado isolar, pois de outra forma existirá sempre<br />
transmissão não-linear de energia.<br />
Os materiais porosos, por outro lado, são excelentes absorsores sonoros e bons isoladores<br />
térmicos, mas têm limites no que diz respeito ao isolamento acústico. As perdas na transmissão<br />
sonora dos materiais porosos são directamente proporcionais à distância percorrida pelo som no<br />
material, contrastando com as perdas por transmissão sonora em materiais rígidos.<br />
Acoplamento acústico de espaços: é considerado que existe um acoplamento acústico de<br />
espaços quando dois ou mais recintos estão conectados entre si através de uma abertura em<br />
seus limites acústicos, o que permite haver uma transmissão sonora aérea. Não é considerado<br />
no entanto, existir um acoplamento acústico, quando a transmissão sonora é feita por via<br />
mecânica ou estrutural pois, nesse caso, essa transmissão sonora não é desejada, nem é de<br />
interesse, exceptuando qualquer excepção que poderá por ventura existir. Assim, o campo<br />
sonoro nos recintos acoplados é alterado pela resposta de cada um deles, resposta essa<br />
sujeita às características geométricas e estruturais dos recintos e a abertura que permite a<br />
comunicação aérea entre eles. Se a área de abertura for muito pequena, poderemos então<br />
afirmar que cada um dos recintos se encontra isolado. Se, por outro lado, ela for demasiado<br />
grande, então consideraremos os dois recintos como um só. O coeficiente de acoplamento<br />
acústico entre o recinto primário e o secundário é expresso da seguinte forma: Q1 = S / α1 S1 +<br />
S ; em que S é a área de abertura que acopla acusticamente os dois recintos, S1 é a área total<br />
das superfícies interiores do recinto primário e α1 é o coeficiente médio de absorção sonora do<br />
recinto primário. Teremos que calcular depois o Q2 = S / α2 S2 + S.<br />
Acoplamento electroacústico de espaços: num acoplamento electroacústico de espaços<br />
existem dois ou mais recintos acoplados entre si através de um sistema electroacústico, como<br />
por exemplo, os estúdios de tratamento de sinal sonoro. Este tipo de acoplamento permite a<br />
comunicação sonora em espaços acusticamente isolados, mas também, quando tratamos um<br />
sinal sonoro num dos recintos, devemos ter em conta que ele é afectado por ambos. O rácio de<br />
decaimento sonoro resultante é sempre menor que rácio de decaimento sonoro de um dos<br />
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espaço acústico acoplados e mais próximo do rácio de decaimento sonoro menor de um dos<br />
espaços acústicos acoplados.<br />
Como norma geral, deve seguir-se uma série de passos no desenho de qualquer recinto (estúdio<br />
ou edifício) em que a acústica tenha o papel de relevo que merece. Deve então avaliar-se todas as<br />
fontes de ruído e vibração nas proximidades, como aeroportos, tráfego rodoviário e ferroviário,<br />
zonas industriais, etc; tentando com que a construção do edifício consiga isolar esses ruídos no seu<br />
interior. Deve-se também, tentar separar acusticamente as zonas para público dos estúdios e áreas<br />
de trabalho, evitando assim uma maior transmissão de ruído, dividindo também estas zonas de<br />
trabalho por zonas mais silenciosas como, zonas de passagem ocasional, corredores, etc. Se assim<br />
não for possível, deve construir-se paredes de forma a proporcionar um isolamento acústico médio<br />
de 70 dB. Os desenhos das áreas de tratamento de sinal sonoro devem ser feitos, pr forma a tornalas<br />
flutuantes em relação à estrutura geral do edifício, com o objectivo de evitar a transmissão de<br />
ruídos e vibrações. Os tectos devem ser falsos, contendo materiais de absorção às baixas<br />
frequências e as condutas de serviço, como luz refrigeração, etc. Deve ser também garantido o<br />
espaço necessário para suportar os restantes serviços como os sistemas de ventilação, casa das<br />
máquinas, etc.<br />
PARÂMETROS FÍSICOS<br />
Alguns dos parâmetros objectivos que permitem caracterizar a acústica de um espaço:<br />
• Tempo de reverberação<br />
O tempo de reverberação pode ser visto como um conceito estatístico, em que muitos dos<br />
pormenores matemáticos, nos grandes espaços acústicos sonoramente limitados, são<br />
arredondados. As fórmulas de Sabine, Eyring e outras assumem que num espaço acústico<br />
sonoramente limitado existe uma grande uniformidade da distribuição da energia sonora e uma<br />
aleatória propagação sonora, não sendo esta a realidade da maioria dos espaços acústicos<br />
sonoramente limitados. Mesmo sob grandes medidas de controlo e tratamento sonoro, a<br />
aleatoriedade estatística não prevalece abaixo dos 200 Hz. Assim, existe alguma discussão à volta<br />
da adequada definição do tempo de reverberação, sendo mais apropriado o termo rácio de<br />
decaimento sonoro de um espaço acústico. Um tempo de reverberação de ¼s é equivalente a<br />
um rácio de decaimento de 60 dB/¼s = 150 dB por segundo.<br />
A medição do rácio de decaimento sonoro não nos indica de que forma a energia sonora está a ser<br />
reradiada para o interior do espaço acústico, apenas nos dando a informação da evolvente sonora.<br />
Para obtermos a informação necessária para chegarmos a conclusões precisas, necessitaríamos<br />
do rácio de decaimento por gamas de frequência.<br />
O tempo de reverberação tr pode ser definido como, também designado TR6O (reverberation<br />
time), corresponde a um decaimento de 60 dB do som reverberante, como foi referido nas<br />
secções. Do mesmo modo, TR3O e TR2O correspondem a extrapolações.<br />
As múltiplas reflexões das ondas sonoras numa sala, que se reflectem mais de uma vez,<br />
constituem a reverberação desse espaço. Os termos, campo reverberante e som reverberante<br />
estão também associados ao comportamento das ondas reflectidas. Um dos aspectos mais<br />
importantes da caracterização acústica de uma sala é a medição do seu tempo de reverberação, o<br />
qual se define como o tempo que a energia de um campo sonoro reverberante estacionário leva a<br />
decair 60 dB, após a extinção da fonte sonora. A noção de tempo de reverberação foi introduzida<br />
por Sabine nas suas primeiras experiências tendo usado um cronómetro para detectar um<br />
decréscimo da energia sonora. A reverberação existe sempre que a sala responde a uma<br />
excitação sonora — é a maneira como a sala ―amplifica‖ mais ou menos o som.<br />
Devido ao nível do ruído de fundo habitualmente existente nas salas toma-se difícil medir um<br />
decaimento de 60 dB, a não ser que seja emitido um som de intensidade desaconselhável. Na<br />
prática torna-se mais simples e viável calcular um decaimento de 30 dB ou 20 dB e extrapolar para<br />
os 60 dB (os decaimentos de 30 e 20 dB denominam-se respectivamente TR3O e TR2O). Num<br />
meio totalmente difuso o decaimento é linear e portanto as medidas de TR6O, TR3O e TR2O<br />
serão equivalentes.<br />
A reverberação de um espaço de escuta (A) afecta de forma significativa o som que é nela<br />
reproduzido, captado com a reverberação de um outro espaço acústico (B). A combinação dos<br />
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dois tempos de reverberação torna o tempo de reverberação, resultante da reprodução do registo<br />
sonoro no espaço acústico (X), maior que se esse registo tivesse sido reproduzido num espaço<br />
acústico sonoramente ilimitado, sendo esse tempo de reverberação próximo do maior tempo de<br />
reverberação dos dois espaços acústicos (A e B). O decaimento combinado foge um pouco de<br />
uma linha recta, em que se um dos dois espaços (A ou B) tiver um tempo de reverberação curto, o<br />
tempo de reverberação combinado será muito próximo ao mais longo. Se o tempo de reverberação<br />
de cada um dos espaços acústicos, sem combinação, é igual, o tempo de reverberação combinado<br />
será de 20,8% maior que cada um deles. O carácter e a qualidade do campo sonoro transmitido<br />
por um sistemas Stereo, consegue estar mais próximo das afirmações expostas do que um<br />
sistema monaural. www.producaoaudio.net<br />
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A distinção entre ambiente e reverberação é bastante importante, dada a sua fácil e vulgar<br />
confusão. O som ambiente corresponde ao contexto sonoro intrínseco de um determinado espaço.<br />
Nesta categoria estão incluídos sons como, por exemplo, de maquinaria e sons que se propagam<br />
de outros espaços, como as ruas adjacentes ou ligados através da estrutura do edifício. A<br />
reverberação, por outro lado, é uma característica do comportamento acústico do espaço<br />
• Curvas de critério de ruído – NC: Trata-se de uma unidade de medida para o nível ruído de fundo<br />
ou ambiente de espaços acústicos sonoramente limitados, bem como a medida comparativa entre o<br />
espectro de ruído, feito em bandas de oitava, com uma série de curvas segundo o critério de ruído<br />
normalizado, que determina o nível NC do espaço acústico. As curvas NC têm em conta as curvas de<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
igual sensação de intensidade de Fletcher-Munson, de forma a reflectir com precisão a experiência<br />
auditivo. Cada uma das curvas NC é lhe atribuído um número (em cada aumento de 5 dB),<br />
correspondendo à banda de oitava de SPL medida ao longo da oitava centrada em aproximadamente<br />
1500 Hz. Um espaço é dito como tendo um nível de ruído de fundo NC-20, por exemplo, sendo por<br />
isso considerada muito silenciosa, comparável com um estúdio de gravação profissional.<br />
• Rácio de critério de um espaço acústico – Rácio RC: Trata-se de outro critério de ruído adoptado<br />
pelo o ASHRAE (ANSI S12.2) para substituir o critério NC. O rácio RC é uma medição do nível de SPL<br />
nas frequências centrais de 32.5 a 4000 Hz e consiste de dois descritores, baseados em estudos<br />
promovidos pela ASHRAE. O primeiro descritor trata-se de um número representativo do nível de<br />
interferência da palavra (SIL), obtido através da média aritmética do níveis de ruído em SPL em<br />
bandas de oitava de 500Hz, 1 kHz e 2 kHz. O segundo descritor é uma letra s atribuindo a<br />
―qualidade‖ sonora, como poderia ser descrita subjectivamente por um observador. As curvas RC são<br />
linhas rectas colocadas a -5 dB por 8ª entre elas.<br />
• Coeficiente difuso de absorção sonora (Difuse Coeficient of Sound Absortion — DCSA):<br />
O DCSA mede a relação entre a energia sonora absorvida por um corpo uniforme e a energia que<br />
incide uniformemente sobre o dito corpo. Este coeficiente pode caracteriza-lo, definido tendo em conta<br />
a grande variedade de ângulos de incidência das ondas distribuídas no recinto.<br />
• Tempo de decaimento inicial (early decay time — EDT)<br />
O EDT mede a taxa de decaimento da mesma forma que o tempo de reverberação TR6O, mas relativo<br />
apenas aos primeiros 10 dB.<br />
• Intervalo de atraso temporal inicial (Initial-time-delay gap - ITDG)<br />
―Considera-se como ITDG o intervalo de tempo entre o som directo e a primeira reflexão. O ITDG é<br />
medido normalmente para um lugar da plateia perto do centro (ITDG = d/c). As melhores salas actuais<br />
para música sinfónica apresentam ITDG entre 15 e 30 ms‖ (Henrique, 2002:789). Este fenómeno<br />
também é designado de pré-retardo temporal.<br />
• Intensidade<br />
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―A intensidade na sala mede-se através de uma fonte omnidireccional radiando energia sonora no<br />
palco. No ponto receptor a considerar mede-se a pressão sonora e determina-se a razão para a<br />
pressão sonora (PA) num campo livre à distância de 10 m da fonte sonora (medida em câmara<br />
anecóica)‖ (Henrique, 2002:789).<br />
• Relação baixas/médias frequências (Bass Ratio — BR baseado no TR)<br />
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A relação das baixas para as médias frequências é dada pelo parâmetro BR<br />
• Coeficiente de intercorrelação interaural (interaural cross-correlation coefficient — IACC).<br />
―O IACC é uma medida da diferença temporal de chegada do som aos dois ouvidos do auditor. A fonte<br />
sonora utilizada pode ser um altifalante omnidireccional, do tipo dodecaedro. O IACC é medido<br />
registando os sinais captados por dois microfones situados, por exemplo, no canal auditivo de um<br />
dorso e cabeça sintéticos (DCS)‖ (Henrique, 2002:790), sendo este expresso segundo valores que se<br />
estendem de -1 (total incoerência temporal, sinais de chegada fora de fase) a +1 (coerência temporal<br />
total), sendo o valor zero utilizado para referir sinais sem qualquer similaridade.<br />
• RASTI<br />
O RASTI — Rapid Speech Transmission Índex — em português índice rápido da transmissão da fala,<br />
é um método rápido de medir a inteligibilidade da palavra em auditórios, constituindo uma alternativa<br />
ao mais complexo STI (Speech Transmission Índex – índice de transmissão da fala) permitindo<br />
detectar zonas em que a inteligibilidade é fraca. Trata-se de uma normalização (IEC 60268-16) que<br />
mede o desempenho da inteligibilidade da palavra. Uma fonte sonora emite um sinal de teste no palco<br />
(ruído rosa nas bandas de oitava de 500 e 2000 Hz). Esse sinal é captado por um microfone<br />
omnidireccional e transmitido para uma unidade receptora que calcula imediatamente o valor de<br />
RASTI, o qual aparece num pequeno mostrador.<br />
• %ALCONS<br />
O %ALCONS – Percentage Articulation Loss of Consonants, em português percentagem de perda na<br />
articulação das consoantes, é uma medida da inteligibilidade de um espaço acústico baseado na<br />
medição do tempo RT60 e dimensões do espaço, combinadas e expressas em percentagem, em que<br />
0% é o valor ideal, 10% é um resultado mau e 15% intolerável.<br />
Percurso Livre Médio (MFP — meanfree path)<br />
O percurso livre médio mede o comprimento característico do percurso dos raios acústicos entre<br />
sucessivas reflexões.<br />
CARACTERÍSTICAS SUBJECTIVAS<br />
É importante referir que, muitas das vezes, quando o objectivo é definir um som, são utilizadas<br />
onomatopeias, palavras cuja pronúncia imitam o som da coisa significada, como por exemplo hum, no<br />
caso de definirmos um som simples de baixa frequência.<br />
As características subjectivas podem ser divididas em três categorias:<br />
1. Percepção da fonte (relacionadas com o espectro e energia relativa do som directo e das 1ªs<br />
reflexões)<br />
2. Interacção fonte/espaço acústico (relacionadas com as energias relativas do som directo,<br />
primeiras e últimas reflexões e ao primeiro tempo de decaimento<br />
3. Percepção do espaço acústico (relacionadas com o primeiro tempo de decaimento e às suas<br />
variações frequênciais.<br />
1 – Características relacionadas com a percepção da fonte:<br />
• Presença<br />
A presença é a sensação auditiva de se estar perto da fonte sonora, em que ela impõe a<br />
nossa atenção e afirma-se como presente. Esta característica subjectiva está dependente da<br />
relação entre a energia do som directo com a energia do som indirecto.<br />
• Brilho<br />
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O brilho é o adjectivo utilizado para definir a sensação auditiva provocado pelas componentes<br />
de alta-frequência, de mais fácil contorno e localização, logo de maior ―clareza‖. Cria-se assim<br />
uma analogia com a sensação visual de brilho, límpido e cristalino. Esta característica subjectiva<br />
está dependente das variações de alta frequências da energia das 1ªas reflexões.<br />
• Calor<br />
O termo utilizado para definir a sensação auditiva provocada pelas componentes de baixa<br />
frequência é o calor. Este termo foi, desta vez, emprestado do mundo sensorial táctil. Isto<br />
porque, como as baixas frequências nos dão uma sensação de envolvência de algo disforme e<br />
de grandes dimensões, etéreo e sem localização precisa (devido aos comprimentos de onda<br />
relacionados), relaciona-se com a sensação de calor táctil, na medida em que, todo o espaço<br />
vazio tem tendência a ser mais limpo, claro e ao mesmo tempo mais frio. Isto devido à pouca<br />
quantidade de matéria que permita armazenar calor, na dificuldade de acumular poeiras e<br />
também à facilidade na circulação de ar.<br />
Esta característica subjectiva está também relacionada com as variações de baixa frequência<br />
da energia das 1ªas reflexões.<br />
2 – Características relacionadas com a interacção fonte/espaço acústico:<br />
• Intimidade<br />
O conceito de intimidade acústica pretende definir uma característica dos espaços acústicos<br />
onde, apesar de por vezes serem de grandes dimensões e de os pontos de escuta não serem<br />
relativamente próximos do palco sonoro, eles conseguirem criar uma sensação de proximidade,<br />
de intimidade. Esta sensação está relacionada com intervalo de tempo e a intensidade entre o<br />
som directo e a primeira reflexão (ITDG), e com o tempo de reverberação.<br />
• Clareza<br />
A clareza é o termo utilizado para designar a sensação de perceptibilidade da textura e<br />
complexidade sonora, o grau de focalização e localização dos diferentes sons no palco sonoro,<br />
dependendo da quantidade e qualidade da energia sonora reflectida pelo espaço sonoramente<br />
limitado, mas também da própria obra e execução musical.<br />
A clareza pode ser distinguida entre a clareza horizontal, que trata da clareza de fenómenos<br />
de ocorrência sucessiva no tempo, como é o caso de uma execução melódica, e a clareza<br />
vertical, que trata da clareza de fenómenos de ocorrência simultânea no tempo, como é o caso<br />
de vários instrumentos serem tocados ao mesmo tempo.<br />
O termo inteligibilidade, utilizado no caso de uma comunicação oral, designa a clareza com<br />
que se percebe o discurso.<br />
• Envolvência<br />
A envolvência é o termo utilizado para definir a sensação auditiva de estar rodeado pelo som,<br />
criada pelas características do campo difuso do espaço acústico de escuta. A intensidade e<br />
quantidade das primeiras reflexões. Esta sensação está relacionada com o facto de existir<br />
abundância de 1ªs reflexões provocadas pelos limites acústicos laterais, do espaço acústico. As<br />
1ªs reflexões no tecto não provocam o mesmo efeito, pois a sensação criada é a de reforço do<br />
som directo. Uma medição objectiva da envolvência é a correlação cruzada interaural, ou IACC<br />
(Interaural Cross-Correlation), que corresponde à medição da diferença entre os dois sons que<br />
chegam aos nossos ouvidos. Um grande valor de IACC corresponde a uma grande incoerência<br />
entre os dois sons, logo a uma sensação de grandeza da fonte sonora.<br />
Ambiência<br />
CORRELAÇÃO: relação ou grau de comparação entre duas ou mais coisas.<br />
Refere-se à qualidade acústica do espaço sonoro e a sua interacção com a fonte sonora. As<br />
características sonoras tridimensionais da acústica de um espaço e a sua interacção com a fonte<br />
sonora estão longe de ser possíveis de reproduzir nos sistemas de reprodução convencionais.<br />
• Sensação de Intensidade<br />
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A sensação de intensidade é uma característica subjectiva do som, determinada pela<br />
frequência (curvas de igual audição – ver 3.º capitulo em Psicoacústica/sensação de<br />
intensidade), contexto (pré-conceitos e estereótipos associados, intensidade relativa ao som<br />
ambiente ou ruído de fundo, contexto social, etc.) intensidade sonora e resposta do espaço<br />
acústico, sendo estas duas últimas determinadas pela posição do ouvinte em relação à fonte<br />
sonora.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
• Espacialidade (apparent source width — ASW)<br />
A sensação de espacialidade é determinada pela largura aparente da fonte sonora (ASW) e<br />
resulta, como no caso da envolvência, tanto da intensidade como da quantidade das primeiras<br />
reflexões, como da IACC.<br />
• Equilíbrio tímbrico e tonal<br />
O equilíbrio tímbrico e tonal é a sensação de que o espaço acústico mantém o equilíbrio entre<br />
as amplitudes das frequências que definem seu timbre, e mantém o equilíbrio na amplitude das<br />
frequências harmónicas, não possibilitando a criação de desequilíbrios de amplitude das notas<br />
durante o discurso musical.<br />
• Capacidade de Localização e focalização<br />
Sentimos que o som vem na direcção em que vemos a fonte sonora. Por vezes acontece termos<br />
a sensação de que o som é emitido de um ponto diferente daquele em que observamos que<br />
se encontra a fonte sonora.<br />
3 – Características relacionadas com a percepção do espaço acústico:<br />
• Reverberância<br />
A reverberância é o sentido da reverberação percepcionada num espaço ou numa gravação. A<br />
reverberância depende do tempo de reverberação e do EDT. A ―vida‖ de uma sala depende<br />
fundamentalmente da reverberação das médias e altas-frequências, porque a sala pode ter<br />
pouca reverberação nas frequências graves e continuar a sentir-se que é uma sala com vida.<br />
• Grandeza espacial<br />
A grandeza espacial é a sensação auditiva de estar numa sala de grandes dimensões,<br />
estando esta característica relacionada com a percepção de ecos, ou com o atraso de tempo<br />
entre o som directo e o início da reverberação.<br />
• Ruído de Fundo<br />
Considera-se os ruídos interiores na sala e exteriores, nomeadamente ruídos de tráfego, sistemas<br />
de ventilação e todo o tipo de sons que perturbam a audição e a comunicação.<br />
• Tempo óptimo de reverberação – Top<br />
O tempo óptimo de reverberação define-se como o tempo de reverberação que proporciona<br />
melhor qualidade num recinto, podendo apenas ser determinado por métodos experimentais.<br />
• Tempo de reverberação equivalente – Teq<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
O tempo de reverberação equivalente corresponde à percepção subjectiva do tempo de<br />
reverberação.<br />
• Tempo de reverberação efectivo Tef<br />
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O tempo de reverberação efectivo corresponde à soma dos tempos de reverberação T1 e T2.<br />
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Testes Acústicos<br />
Medição, definida de forma geral, é a atribuição de números a objectos de acordo com as regras<br />
consistentes. ―As regras consistentes‖ significam, neste contexto, que a transferência deve ser feita de<br />
tal forma, que as relações isométricas (Isometria é uma transformação geométrica que, aplicada a<br />
uma figura geométrica, mantém as distâncias entre pontos. Ou seja, os segmentos da figura<br />
transformada são geometricamente iguais aos da figura original, podendo variar a direcção e o sentido.<br />
Os ângulos mantêm também a sua amplitude. Isometria, relativo ao sistema isométrico, apresenta<br />
como formas cristalográficas básicas o cubo, o octaedro, rombo dodecaedro e o icositetraedro. O<br />
sistema isométrico consiste no sistema cristalográfico com três eixos de referência iguais, que formam<br />
ângulos rectos entre si, também chamado monométrico, ou sistema cúbico.) existam entre os atributos,<br />
dentro de considerações que formam os conjuntos fundamentais e entre os números. Em cada caso<br />
específico, um conjunto de números é primeiramente escolhido, que pode estar correlacionado com os<br />
elementos do conjunto fundamental, ou um subgrupo desse, de tal forma que cada elemento, sob<br />
consideração, pode ser atribuído a um número. Um grupo de números deste género é chamada de<br />
escala. Os elementos da escala são usados para descrever os elementos do conjunto fundamental de<br />
uma forma quantitativa.<br />
Na teoria das medições, destinares são feitas entre escalas de diferente complexidade,<br />
nomeadamente, nominais, ordinais, intervalares e escalas de relações. Estas escalas diferem de<br />
acordo com a aplicação de uma das seguintes propriedades de números: identidade (cada número é<br />
idêntico apenas com ele mesmo), ordem de ranking (os numerais são arranjados numa ordem<br />
específica) e adição (regras para a adição são definidas).<br />
. As escalas nominais são baseadas apenas na propriedade da identidade. Um número é usado<br />
apenas como rótulo para um elemento, ou um grupo de elementos de um grupo fundamental, que são<br />
idênticos com respeito ao atributo sob consideração. O número neste caso não tem qualquer outro<br />
significado. Por exemplo, os eventos auditivos podem ser ordenados em grupos numerados de 1 a 2,<br />
dependendo se eles são impulsivos ou sustentáveis.<br />
. As escalas ordinais usam tanto a identidade como também a ordenação por ranking. Um grupo de n<br />
eventos auditivos, por exemplo, podem ser denominados pelos números 1 até n, correspondendo ao<br />
aumentar da distancia ao sujeito da experiência. Um número maior corresponde a uma maior<br />
distância, mas as diferenças em distância entre os eventos auditivos não precisam de ser iguais, ou<br />
seja, os passos da escala não precisam de ser necessariamente equidistantes.<br />
. As escalas intervalares usam a propriedade da identidade, ordem de ranking e aditividade de<br />
intervalos. O que não é exigido é que um determinado atributo de um elemento em particular, que<br />
corresponde ao zero, seja igual a zero em termos qualitativos. Um exemplo muito conhecido é a escala<br />
de temperatura em Celsius.<br />
. Nas escalas de relações, finalmente, todas as três propriedades dos números listadas são<br />
verdadeiras, para os elementos dos conjuntos fundamentais atribuídos aos números nas escalas. Por<br />
exemplo, a distancia entre dois eventos auditivos é classificado de zero quando este deixa de existir. A<br />
distancia denominada pelo número dois, é duas vezes maior que a denominada pelo número um, e por<br />
aí em diante. A grande maioria das medições físicas é baseada em escalas de relações. O tipo de<br />
escala usado num procedimento métrico determina que operações matemáticas podem ser usadas na<br />
interpretação dos resultados das medições.<br />
O processo de teste e medição de um meio de transmissão de uma mensagem pode ser subdividido<br />
em duas grandes categorias – testes eléctricos e testes acústicos.<br />
Os testes acústicos são mais complexos por natureza, mas partilham as mesmas fundamentais que os<br />
testes eléctricos, na medida em que é uma quantidade variável no tempo, geralmente pressão. A<br />
grande diferença, no entanto, reside no facto de termos de interpretar os testes acústicos numa<br />
complexidade tridimensional, e não apenas numa lógica de amplitude versus tempo.<br />
A medição de um sistema terá que ser muitas vezes caracterizada por um dissertar de cada<br />
componente desse sistema.<br />
Facilmente os instrumentos medem as pressões sonoras, mas existem muitas maneiras para<br />
descrever os resultados de forma a se revelarem mais próximos da percepção humana. O nível de<br />
pressão é geralmente medido sob um intervalo de tempo específico.<br />
Tempos de resposta rápidos dão-nos uma informação dos valores de pico, de transientes ou máximos,<br />
enquanto que respostas lentas correlacionam-se melhor com a nossa forma de ouvir, com a nossa<br />
sensação de intensidade.<br />
A medição lenta, normalmente, indica aproximadamente a raiz média quadrática do nível do sinal, ou<br />
seja o seu valor eficaz, que deverá se correlacionar melhor com a nossa forma de ouvir.<br />
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O valor do nível de calibração mais aceite para uma resposta lenta são os LP = 95 dBA. A medição em<br />
A é usada porque considera o nível sonoro na proporção do espectro do ouvido humano onde ele é<br />
mais facilmente irritável e danificável. A medição lenta faz com que os curtos picos sejam ignorados no<br />
programa. Uma medição deste tipo não vai indicar os verdadeiros níveis para a informação às baixas<br />
frequências, mas são normalmente as médias frequências que são de interesse.<br />
BALÍSTICA: O comportamento dinâmico de um medidor, como por exemplo o VU é chamada da<br />
balística do medidor. Medidores com diferentes balísticas irão efectuar medições do mesmo sinal, mas<br />
com tempos de integração diferentes, de acordo com a respectiva balística. No caso de uma medição<br />
RMS, chamada de medição lenta, o tempo de integração é de 300 ms, sendo este tipo de medição mais<br />
parecida com o tempo de integração do ouvido. No caso de uma medição de pico, o tempo de integração<br />
é muito curto, de forma a visualizar os picos. Neste caso o nível de pico atingido é mantido por um<br />
intervalo de tempo à volta de 1,5 s, para possibilitar a sua correcta visualização.<br />
MODELOMETRO: Um medidor, similar ao medidor de VU em aparência, que responde ao nível de pico<br />
de um sinal, em vez de sua média. O modelómetro, ou piquímetro é a melhor escolha quando se trata de<br />
sistemas áudio, em que, quando o nível de pico é ultrapassado, eles distorcem facilmente como no caso<br />
dos sistemas digitais.<br />
O nível de energia registado pode ser simplesmente exposto sem limites, ou então sob condições<br />
específicas de filtragem frequêncial. Existe, por isso, os chamados analisadores de percentagem de<br />
largura de banda constante, em que, a largura de banda varia de acordo com a frequência como, por<br />
exemplo, o analisador de um terço de oitava, seguindo de forma bastante satisfatória a largura de<br />
banda crítica do ouvido humano. A 100 Hz a largura de banda de um analisador de um terço de oitava<br />
é de 23 Hz, mas a 10 kHz é de 2300 Hz, no entanto ele intercepta muita mais energia de ruído a 10<br />
kHz que a 100 Hz.<br />
Esta limitação da gama de frequências, em conjunto com um processamento da amplitude às várias<br />
frequências, cuidada, permite fazer com a leitura se aproxime o mais possível da forma como o ouvido<br />
humano se comporta.<br />
Para assim, obtermos uma resposta em frequência o mais linear possível utilizando estas limitações, é<br />
também necessário utilizarmos um sinal de excitação limitado em amplitude de acordo com a<br />
frequência. Para isso, podemos utilizar um ruído rosa, cuja amplitude diminui 3 dB por oitava.<br />
Um medidor do nível sonoro consiste num sensível microfone de pressão e um hardware ou<br />
programa informático de leitura. Num som complexo, como a música, ocorrem inúmeras variações da<br />
pressão acústica, sendo por isso necessário uma resposta lenta e limitada frequêncialmente, para que<br />
esta se assemelhe à escuta do ouvido o humano.<br />
Existem várias formas de quantificar os níveis sonoros através do tempo.<br />
A resposta de uma coluna ou espaço deve ser medido em todo o espectro auditivo para ser totalmente<br />
caracterizado.<br />
Quanto maior o nível do sinal maior a relação S/R, mas também pode originar erros na reprodução do<br />
mesmo por parte dos altifalantes. A distorção reduz o factor de variância da forma de onda, causando<br />
a geração de maior calor no altifalante, fazendo com que esse tenha uma maior taxa de erro.<br />
FONETICISMO/ FONETISMO: representação dos sons.<br />
FONOGRAFIA: literalmente significa a escrita dos sons. Trata-se da ciência ou prática de representação<br />
ou transcrição dos sons das palavras através de símbolos representando elementos sonoros;<br />
representação gráfica das vibrações dos corpos sonoros (Defia)<br />
FONÓGRAFO: termo derivado do grego que literalmente significa escrever sons. Trata-se de um<br />
instrumento que grava e reproduz os sons; gramofone (de fono +grafo)<br />
FONOGRAMA: termo derivado de termos grego – fono +grama – que define uma representação gráfica<br />
da variação grandeza acústica ou acusticamente análoga.<br />
FONOMETRIA: termo derivado dos termos gregos - phoné, «som» +métron, «medida» e +ia - que<br />
designa a tecnologia de medição de qualquer grandeza acústica. Fonométrico é o termo adjectivo relativo<br />
a fonometria, enquanto que fonómetro é termo derivado de fono +metro, que designa um instrumento<br />
concebido para medir qualquer grandeza acústica.<br />
FONIDOSCÓPIO: termo derivado do termo do grego «som» +eidos, «forma» -i-skopein, «olhar» +-io<br />
aparelho que transforma as vibrações sonoras em imagens visuais.<br />
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Um microfone pode ser utilizados para medir directamente a pressão sonora ou a velocidade das<br />
partículas, através de microfones de pressão ou gradientes de pressão, respectivamente, mas nunca<br />
pode medir directamente a intensidade sonora.<br />
A velocidade volúmica é a quantidade de ar que flúi por segundo através de uma área específica,<br />
devido à passagem de uma onda sonora, ou o valor instantâneo do fluxo de volume da onda sonora.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Interferómetro: qualquer instrumento de medição de ondas que use o fenómeno da interferência entre<br />
uma onda referência e outra experimental, ou entre duas partes de uma onda experimental, para<br />
determinar comprimentos de onda, velocidades de onda, pequenas distâncias e índices de rarefacção.<br />
Preparação para a medição<br />
1 – O que é que estou a medir?<br />
2 – Porque é que eu estou a tentar medir?<br />
3 – É audível?<br />
4 – É relevante?<br />
1 – Sistemas de medição modernos tem a habilidade para efectuar medições semianecóicas,<br />
por isso quem vai medir tem de decidir se irá medir a coluna, o espaço ou a<br />
Para obter sua combinação. a versão Se por exemplo completa queremos efectuar do livro um alinhamento registe-se das colunas, em: é<br />
desnecessário termos uma janela temporal que apanhe as 1ªas reflexões e reverberação.<br />
Uma janela temporal com um tamanho apropriado pode isolar o som directo.<br />
2 – Existem muitas razões para que se faça uma medição. Uma delas pode ser, por<br />
exemplo, para verificar quão linear é a resposta do espaço de escuta.<br />
3 – É necessário perguntarmo-nos se conseguimos ouvir aquilo que estamos a tentar<br />
medir e se existe uma razão válida para efectuar uma medição.<br />
4 – Temos também que nos questionarmos sobre a relevância da sua medição, para não<br />
cairmos no erro de deixarmos para segundo plano características bem mais importantes e<br />
que exigiam também uma medição.<br />
Quando começamos com uma medição do nível sonoro é importante indicar, o tipo de nível<br />
(pressão, potência, intensidade), a referência usada (20 uPa para a pressão), a escala de<br />
Para medição, obter a resposta a versão em tempo completa do medidor e a distância do a livro que a medição registe-se foi feita. Isto irá em:<br />
prover um número exacto que pode servir para comparação, calibração, calculo, etc.<br />
O vulgar teste da acústica de um espaço utilizando como impulso uma palma de mãos e<br />
como analisador o cérebro é útil para observações casuais.<br />
Muitas vezes ficamos na dúvida se as características do som captado no ponto de escuta se<br />
devem ao espaço, ao sistema de reprodução, ou às suas interacções. A utilização do impulso<br />
como sinal de teste pode assim constituir uma vantagem e ser a solução para obtermos a<br />
resposta a essas questões, pois ao o analisarmos temos hipótese de o isolar da resposta<br />
acústica da resposta do sistema de reprodução.<br />
As desvantagens na utilização de um impulso são: os impulsos podem levar os altifalantes a<br />
um comportamento não linear; as respostas aos impulsos têm rácios sinal/ruído pobres, pois<br />
toda a energia entra no sistema de uma só vez; não existe forma de criar um impulso perfeito,<br />
por isso existirá sempre alguma incerteza se as características da resposta são do sistema ou<br />
do impulso.<br />
A colocação do microfone depende daquilo que vamos medir. Se o interesse está em medir<br />
Para o obter tempo de decaimento a versão de um completa espaço, então o melhor do será livro colocar registe-se o microfone bem para em:<br />
além da distância crítica. Se nos interessa medir o sistema de reprodução, ou as colunas,<br />
então o melhor será coloca-lo bem antes da distância crítica, garantindo dessa forma a<br />
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do som directo mais consistente. No caso de uma calibração do ponto<br />
de escuta, então o microfone terá que ser colocado nesse mesmo ponto.<br />
Tipos de medições<br />
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Em medições acústicas, o uso de sinais de ruído aleatório em vez de sinais puros, permite,<br />
por um lado, obter uma resposta dos espaços acústicos mais próxima da resposta esperada<br />
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quando esse espaço é excitado com um sinal musical e, por outro lado, permite também uma<br />
resposta espectral mais homogénea e mais próxima da realidade, devido à interacção dos<br />
modos adjacentes às frequências de desejada análise.<br />
Tanto o altifalante como espaço podem ser considerados como filtros que a energia tem que<br />
passar para chegar ao ouvinte. Tratando-os como filtros permite as suas respostas serem<br />
medidas e apresentadas. Este efeito de filtro representa a sua função de transferência, em que<br />
o comportamento do sistema ao longo do tempo (resposta ao impulso) é apresentado no<br />
domínio frequêncial como um espectro e fase. A visualização em tempo e intensidade são<br />
exclusivas mutuamente. Por definição o período temporal de um evento é igual à inversão da<br />
frequência. Como a frequência e o tempo são recíprocos uma visualização de um exclui a<br />
visualização do outro. A informação frequêncial não pode ser observada num gráfico de<br />
impulso e a informação temporal não pode ser observada num gráfico de magnitude/fase.<br />
Qualquer tentativa de visualização destas duas perspectivas determina o obscurecer de<br />
alguma informação. A importante relação inversa entre tempo e frequência pode ser explorada<br />
de muitas formas. Por exemplo, um ruído de fundo não lido no domínio temporal pode ser<br />
verificado no domínio frequêncial. No domínio frequêncial, o melhoramento da resolução<br />
significa passar de, por exemplo, 40 Hz para 10 Hz, ou seja, a resolução é o número de Hz<br />
entre os pontos de informação no domínio frequêncial. Então, quanto mais microscópica fica a<br />
nossa análise, maior tem que ser a janela temporal a representar toda a informação mais<br />
detalhada.<br />
A medição do nível de pressão sonora (SPL) é feita por aparelhos denominados sonómetros.<br />
Um sonómetro é constituído por um microfone, um amplificador, um medidor calibrado em<br />
decibéis e filtros de ponderação. Existem vários tipos de sonómetros: para utilização geral, e<br />
para fins específicos. Os sonómetros são feitos para dar uma leitura do SPL em decibéis,<br />
portanto definidos a partir da pressão de referência P0 = 20 uPa. Normalmente os sonómetros<br />
permitem escolher três medidas diferentes: dB-A, dB-B e dB-C. Cada uma destas medidas<br />
corresponde a uma ponderação diferente (weighting nerwork) através da utilização de filtros<br />
adequados. A selecção do tipo de ponderação a introduzir depende do nível geral dos sons a<br />
medir. Filtro A para níveis de pressão entre 20-55 dB: filtro B para níveis de pressão entre 55-<br />
85 dB: filtro C para níveis de pressão entre 85-140 dB. A ponderação dB-C dá uma resposta<br />
quase linear da gama de frequências audíveis. A ponderação dB-A tem mais em conta a<br />
reacção do nosso ouvido, que é muito pouco sensível às frequências graves. Daí a<br />
configuração da curva de resposta da ponderação dB-A. Normalmente usa-se esta<br />
ponderação para medir ruído ambiente. A curva de ponderação A é baseada na curva isófona<br />
de 40 fones das curvas de Fletcher. A curva de ponderação B é baseada na curva dos 70<br />
fones e é usada para medir sons de nível intermédio. Relativamente à ponderaç0ão C é usada<br />
para medir sons muito intensos, para medir o nível de saída de altifalantes, ou quando se usa<br />
o sonómetro para calibração de outros aparelhos.<br />
RESPOSTA EM POTÊNCIA: Um tipo de resposta em frequência onde a potência sonora versus<br />
frequência é exposta, em vez da vulgar pressão sonora versus frequência. A resposta em potência é<br />
aplicável para medir altifalantes, porque uma simples curva de resposta em SPL está dependente do<br />
ângulo entre o altifalante e o microfone. Uma medição em SPL, normalmente feita com o microfone<br />
no eixo do altifalante a um metro de distância, não nos fornece qualquer tipo de informação quanto à<br />
variação da curva de resposta polar desse altifalante com a frequência. A resposta em potência<br />
integra toda a energia fornecida pelo altifalante, ignorando o ângulo de radiação. A resposta em<br />
potência é, para este caso, mais apropriada para percebermos a resposta em frequência que o SPL,<br />
pois numa sala real o ouvinte recebe o som vindo de todas as direcções. No entanto, devido ao<br />
efeito de precedência, o ouvido julgará o timbre do instrumento de acordo com o primeiro som que<br />
ouve. Logo, como os sons reflectidos são ouvidos depois do som directo, a resposta do altifalante<br />
em SPL é aquilo que o ouvido ouve em primeiro lugar. Por isso, a resposta em frequência em SPL a<br />
um determinado ângulo, ou ponto, onde o auditor está colocado deverá ser linear, como deverá ser a<br />
resposta em potência.<br />
NÍVEL DE PRESSÃO SONORA: Uma onda sonora progredindo através de um meio causa pressões<br />
instantâneas das partículas em determinado ponto, que varia de acordo com a forma de onda. Este é<br />
o tipo de quantidade medido por um microfone de pressão e, se referenciada a uma pressão de 20<br />
micropascal RMS (limiar da audição humana por transmissão aérea) e expresso em decibéis, tratase<br />
de um nível de pressão sonora. A pressão de referência é 0 dB na escala e corresponde ao limiar<br />
mínimo de audição a 1000 Hz para um ouvido humano normal.<br />
NP = Lp = SPL = 20 log (Pef / P0) P0 = 20uPa = 0,00002 Pa<br />
Exemplo: p=1Pa NP = 20 log (1/20uPa) = 93,98 dB-SPL<br />
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Limiar da audição em SPL: 20 log (20uPa /20uPa) = 0 dB-SPL<br />
Limiar da dor em SPL: 20 log (200Pa /20uPa) = 140 dB-SPL<br />
Diferença mínima perceptível em SPL: 0,3 dB-SPL<br />
Relação gráfica da pressão em Pa e a pressão em dB SPL (em função logaritmo)<br />
No método de resposta ao impulso (integrated impulse response method) mede-se a função<br />
de resposta da sala a um impulso sonoro. Através de um altifalante é introduzido um sinal<br />
digital do tipo MLS. A resposta da sala é captada por um microfone ligado ao mesmo<br />
computador que gerou o sinal. O sinal captado é processado, sendo calculada a função de<br />
transferência entre a fonte sonora e o microfone. Por aplicação do teorema de Fourier<br />
determina-se a função de resposta ao impulso. Posteriormente é efectuada a integração do<br />
quadrado dessa função o que permite obter uma curva de decaimento. Atendendo ao facto de<br />
esta curva apresentar oscilações, Schroeder (1965) introduziu um método inovador que<br />
consiste em fazer a integração em sentido inverso, isto é, do fim para o princípio da função de<br />
resposta ao impulso. A curva de decaimento assim resultante é uma linha sem irregularidades<br />
equivalente ao que se obteria se se tivesse efectuado a média de um número infinito de<br />
medidas pelo método tradicional. O facto de não envolver médias é uma das vantagens deste<br />
método relativamente ao tradicional.<br />
O método TDS, de Time-delay Spectrometry, espectrometria de atraso de tempo em<br />
português, é o método de medição que, através o varrimento em frequência do sinal de<br />
excitação e um receptor atrasado no tempo com uma sintonização sincronizada com a<br />
frequência desse sinal, permite obter a resposta em frequência do equipamento ou espaço<br />
acústico em teste, com uma boa imunidade ao ruído e boa SNR. Por isso, é utilizada muitas<br />
vezes a designação medições pseudo-anecóicas, designando as medições que usam uma<br />
espécie de porta de ruído. Isto possibilita, por exemplo, a medição dos transdutores<br />
electromecânicos numa sala, sem que o som indirecto tenha influência. A TDS é conseguida<br />
através do uso de um varrimento sinusoidal linear como sinal de excitação. A resposta do<br />
equipamento é captada através de um microfone de precisão a alguma distância, e este sinal<br />
passa depois por um filtro passa-banda de varrimento, cujo rácio de varrimento condiz com a<br />
fonte de excitação. O varrimento do filtro é atrasado no tempo de forma a compensar o atraso<br />
de tempo consequente da propagação mecânica do som no ar. O sinal do transdutor chegará<br />
ao microfone mesmo a tempo de passar impune pelo filtro, enquanto que os restantes sons<br />
indirectos não.<br />
As vantagens de uma medição através de TDS são as seguintes: primeiro, conseguimos<br />
rejeitar na medição as não linearidades do sistema em teste e, em segundo, conseguimos uma<br />
boa relação sinal/ruído, mesmo em ambientes ruidosos, devido à limitação em tempo do som a<br />
analisar.<br />
As desvantagens do uso do método de medição TDS prendem-se com o facto de termos uma<br />
perda de resolução temporal e frequêncial, em que o tamanho da sala e a velocidade do som<br />
determinam a resolução possível. Ao limitarmos a análise ao intervalo de tempo<br />
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correspondente ao início do som e ao início da primeira reflexão, estamos também limitar a<br />
frequência mais baixa de análise. Por exemplo, se a 1ª reflexão se der 5ms depois do início do<br />
som directo, estaremos a limitar a análise a frequências não menores que 200Hz (1/5), sendo<br />
assim a resposta em frequência suavizada como resultado. Esta limitação também implica que<br />
seja efectuada uma nova medição, sempre que seja desejada uma mudança na resolução<br />
temporal, como o aumento ou diminuição da janela temporal.<br />
Para A obter utilização a da sequência versão de máximo completa comprimento do – livro MLS (Maximum-length registe-se Sequence), em:<br />
foi a forma encontrada para contornar as desvantagens apresentadas pelo método de medição<br />
TDS, que consiste numa sequência de máximo comprimento, também conhecido como<br />
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sequência pseudo-aleatória, que ultrapassa também algumas das limitações do método FFT,<br />
pois o sinal de teste não tem que ser medido. Este método utiliza um sinal digital gerado<br />
matematicamente em computador e que consiste num sinal de curva de energia versus<br />
frequência linear, ao longo de uma larga gama de frequências. O sinal assemelha-se ao ruído<br />
branco neste aspecto, mas é na verdade periódico, com um período relativamente longo, e um<br />
rácio de repetição muito lento. O período pode chegar a vários segundos e, em geral, quanto<br />
maior o período, mais uniformemente será distribuída a energia do sinal em frequência. Como<br />
o sinal parece e soa como ruído aleatório é por vezes chamado de ruído pseudo-aleatório. O<br />
verdadeiro ruído aleatório tem uma distribuição aleatória das amplitudes bem como a<br />
frequência, o ruído pseudo-aleatório apresenta, devido a essa falta de aleatoriedade, um<br />
menor factor de variância (crest factor). A sequência de máximo comprimento é gerada através<br />
de um processo digital e parece uma forma de onda quadrada com um posicionamento<br />
Para alternado obter dos a cruzamentos versão nulos. completa O nome é um pouco do desajustado, livro registe-se já que o comprimento em: da<br />
sequência pode ser qualquer um. Assim, a resposta impulsional pode ser usada para calcular<br />
todos os parâmetros lineares restantes de um sistema. Ao fim de obtida a resposta no domínio<br />
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temporal, a resposta em frequência pode ser obtida através da transformada de Fourier. Os<br />
sinais MLS têm diversas aplicações como caracterização de altifalantes, medição da resposta<br />
de instrumentos musicais ou de salas de concerto, sendo o método de teste preferido pelos<br />
desenhadores de altifalantes.<br />
Os métodos apresentados são os métodos mais utilizados em medições de acústicas de<br />
sistemas de som e de colunas em laboratório. Usados de maneira correcta, eles podem-nos<br />
dar informações acertadas, embora estes não retirem a preferência pela sala anecóica.<br />
PONDERAÇÃO: A ponderação é uma discriminação normalizada de variação frequêncial que cai sobre<br />
uma dada quantidade medida de alguma coisa, geralmente de forma a torna-la mais descritiva da<br />
percepção subjectiva dessa mesma quantidade. Um exemplo é a curva de ponderação A aplicada a<br />
muitas medições de SPL de forma a correlacionar melhor esses valores com a nossa forma de<br />
percepcionar e obter a sensação de intensidade sonora.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
FILTROS DE PONDERAÇÃO: filtros especiais para a medição de níveis de intensidade sonora<br />
relacionados com os níveis de sensação de intensidade, em que determinadas gamas de frequências<br />
são atenuadas com o objectivo www.producaoaudio.net<br />
das medições se correlacionarem o melhor possível com a percepção<br />
subjectiva do ruído.<br />
. CURVA DE PONDERAÇÃO A: trata-se da resposta em frequência de um filtro passa-banda centrado<br />
a 2,5 kHz, com aproximadamente 20 dB de atenuação a 100 Hz e, aproximadamente 10 dB a 20 kHz,<br />
normalmente indicada através de unidades dBA. Trata-se assim da curva inversa à curva de igual<br />
sensação de intensidade de 30 Fone, de Fletcher-Munson.<br />
Se um medidor de nível sonoro está a medir níveis sonoros que correspondem a níveis de sensação de<br />
intensidade de aproximadamente 40 Fone (a sensação de intensidade de um som de 1000 Hz a 40dB<br />
SPL), então existe lógica no uso de filtros de ponderação A. Para intensidades maiores, no entanto, a<br />
curva de igual sensação de intensidade é mais uniforme em frequência, logo uma diferente curva de<br />
ponderação seria necessária. Existe uma vantagem para os fabricantes na utilização de curvas de<br />
ponderação nos testes de ruído de seus equipamentos, pois estas curvas de ponderação diminuem os<br />
valores de nível registados, devido à diminuição da sensibilidade a partir dos 1000 Hz.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
. CURVA DE PONDERAÇÃO C: curva plana, mas de largura de banda limitada, com -3 dB em 31,5 Hz<br />
e 8 kHz.<br />
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. CURVA DE PONDERAÇÃO ITU-R 468: resposta em frequência de um filtro desenhada para se<br />
maximizar aos tipos de ruídos impulsionais normalmente existentes em cabos áudio e, que se verificou<br />
que se correlacionava bem com a percepção de ruído. Do pico de 12 dB de ganho (relativo a 1 kHz) a<br />
6.3 kHz da curva ITU-R 468, ela atenua num rácio de 6 dB/oitava ás frequências ainda mais altas e -30<br />
dB/oitava a 20 kHz (desce 22.5 dB a 20 kHz, relativo aos +12 dB a 6.3 kHz).<br />
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. CURVA DE PONDERAÇÃO ITU-R ARM: esta curva deriva da curva de ponderação ITU-R 468,<br />
em que os Laboratórios Dolby propuseram mudar o ponto de referência de 0 dB de 1 kHz para 2<br />
kHz, com fins económicos, ficando conhecida como ITR-R RAM de (average response meter, em<br />
português medidor de resposta media).<br />
. CURVA DE PONDERAÇÃO Z: um novo termo definido no IEC 61672-1, a última normalização<br />
para as medições de SPL. Refere-se a zero ponderação, ou seja sem qualquer filtragem de<br />
ponderação, medição plana sem destaque frequêncial.<br />
RESPOSTA EM FREQUÊNCIA DE EQUIPAMENTO: Trata-se da resposta em amplitude por frequência e<br />
quantifica a frequência máxima e mínima de um equipamento em resposta total de saída, ou a passa-banda<br />
eléctrica de um equipamento áudio. Trata-se assim da medida da habilidade de qualquer equipamento áudio<br />
para responder a um sinal sinusoidal, sendo por isso uma função complexa de medição do ganho e variação de<br />
fase por frequência, usada para expressar a variação de ganho, perdas, amplificação, ou atenuação em função<br />
da frequência, referente normalmente a um ponto de referência normalizado de 1 kHz.<br />
RÁCIO DE REJEIÇÃO DA FONTE DE ALIMENTAÇÃO: medição da imunidade do circuito ao ruído da fonte<br />
sonora e variações.<br />
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MEIO Eléctrico / Electrónico<br />
Informação no Domínio Analógico<br />
INTRODUÇÃO –Conceitos básicos<br />
T R A N S F O R M A D O R E S Á U D I O<br />
Definição<br />
Classificação por aplicação<br />
Transformadores Áudio Para Aplicações Específicas<br />
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Introdução – conceitos básicos<br />
Embora o som seja gerado e propagado mecanicamente e acusticamente, a energia eléctrica<br />
está sempre presente em qualquer fenómeno físico, pois a electricidade é a força causadora de<br />
todos os fenómenos naturais, embora não saibamos qual a sua causa ou origem. Para além<br />
disso, a produção áudio utiliza a electricidade como forma de tratamento de sinal, dado que<br />
acusticamente, muito desse tratamento é totalmente inviável. Assim, como vamos ter<br />
oportunidade de abordar, utilizamos a energia eléctrica de forma a transduzir um sinal acústico<br />
para um sinal eléctrico análogo, podendo depois trata-lo. A energia eléctrica permite-nos então<br />
aumentar de forma exponencial a palete de opções de tratamento de sinal, sendo por isso de<br />
máxima importância o entendimento de sua natureza. No entanto, não nos podemos prender com<br />
explicações demasiado extensas na área da electricidade porque, primeiro trata-se de uma área<br />
de educação básica, segundo porque existem manuais muito mais especializados no assunto<br />
onde os leitores poderão encontrar informação mais detalhada e fundamentada. Assim, cabe a<br />
este livro apresentar uma introdução com alguns dos conceitos básicos e, abordar temas da área<br />
de interesse directo para a produção áudio.<br />
A matéria é algo que possui massa e ocupa lugar no espaço. A matéria é constituída<br />
basicamente pela ligação de duas ou mais moléculas, separadas entre si, mas fortemente<br />
comprimidas. Essas moléculas são, por sua vez, constituídas por partículas muito pequenas<br />
chamadas de átomos. Os átomos são constituídos por partículas subatómicas: electrões, protões<br />
e neutrões, combinados de várias formas. O electrão é a carga negativa fundamental da<br />
electricidade, partícula elementar que carrega a unidade mais pequena de carga eléctrica. Como<br />
certos átomos são capazes de ceder electrões e outros capazes de receber electrões, é possível<br />
produzir uma transferência de electrões de um corpo para outro. Quando isto ocorre, a<br />
distribuição igual das cargas positivas e negativas em cada corpo deixa de existir. Portanto, um<br />
corpo conterá um excesso de electrões e a sua carga terá uma polaridade eléctrica negativa. O<br />
outro corpo conterá um excesso de protões e a sua carga terá uma polaridade positiva.<br />
A característica fundamental de uma carga eléctrica é a sua capacidade de exercer uma força.<br />
Esta força está presente no campo electrostático que envolve cada corpo carregado. Quando<br />
dois corpos de polaridade oposta são colocados próximos um do outro, o campo electrostático<br />
concentra-se na região compreendida entre eles. Em virtude da força do seu campo<br />
electrostático, uma carga eléctrica é capaz de realizar trabalho ao deslocar uma outra carga por<br />
atracção ou repulsão. A capacidade de uma carga realizar trabalho é chamada de potencial.<br />
Quando uma carga for diferente da outra, haverá uma diferença de potencial entre elas. O<br />
movimento ou o fluxo de electrões é chamado de corrente. Para se produzir a corrente, os<br />
electrões devem se deslocar pelo efeito de uma diferença de potencial. Num condutor, como por<br />
exemplo um fio de cobre, os electrões livres são cargas que podem ser deslocadas com relativa<br />
facilidade ao ser aplicada uma diferença de potencial.<br />
A corrente contínua (DC de direct current ou CC de corrente directa) é a corrente que passa<br />
através de um condutor ou de um circuito somente num sentido. A razão dessa corrente<br />
unidireccional deve-se ao fato das fontes de tensão, como as pilhas e as baterias, manterem a<br />
mesma polaridade da tensão de saída. Uma fonte de tensão alternada (AC de alternate current e<br />
CA de corrente alternada) inverte ou alterna periodicamente a sua polaridade. Consequentemente<br />
o sentido da corrente alternada resultante também é invertido periodicamente. Em termos do fluxo<br />
convencional, a corrente flúi do terminal positivo da fonte de tensão, percorre o circuito e volta<br />
para o terminal negativo, mas quando o gerador alterna a sua polaridade, a corrente tem que<br />
inverter o seu sentido.<br />
No que respeita ao comportamento da matéria na presença do campo eléctrico, os materiais<br />
costumam dividir-se em condutores e isolantes (dieléctricos). Os condutores caracterizam-se por<br />
permitir facilmente a passagem da corrente eléctrica. Os isolantes ou dieléctricos são materiais<br />
que não têm cargas livres, estando cada conjunto de electrões bem identificado com determinado<br />
átomo, como que amarrado ao ião positivo.<br />
SEMICONDUTOR: Um semicondutor é tecnicamente qualquer material cuja sua condutividade eléctrica<br />
está algures entre a de um condutor e a de um isolador. Não existem semicondutores de uma forma<br />
pura. Eles têm que ser sujeitos a um processo complexo em que algumas impurezas são introduzidas<br />
nos cristais puros.<br />
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SUPERCONDUTORES: perdem a sua resistência a baixas temperaturas (da ordem dos -268°C a -163°<br />
C). São materiais extremamente úteis em aparelhos de diagnóstico médico utilizados para visualizar<br />
órgãos internos.<br />
A condutância é o oposto da resistência. Quanto menor a resistência, maior a condutância. A<br />
resistência é a oposição ao fluxo da corrente. Quando duas cargas diferentes (logo diferentes<br />
potenciais) geram uma diferença de potencial (diferentes capacidades de realizarem trabalho, ou<br />
seja, de movimentarem outras cargas eléctricas) cria-se uma corrente eléctrica. Um dos efeitos da<br />
corrente eléctrica é o efeito calorífico ou térmico, isto é, a transformação de energia eléctrica em<br />
energia calorífica. Ao fenómeno da libertação de calor num condutor percorrido pela corrente<br />
eléctrica, dá-se o nome de efeito de Joule.<br />
Utilizar a energia eléctrica consiste em transformar esta, segundo as necessidades, em energia<br />
mecânica, térmica, química ou outras.<br />
Entende-se por circuito eléctrico a ligação de vários elementos através de fios condutores, de tal<br />
modo que a corrente eléctrica possa circular entre os dois pólos do gerador.<br />
Na prática, um circuito eléctrico consta de pelo menos quatro partes: uma fonte de força<br />
electromotriz (fem), condutores, uma carga e instrumentos de controlo. A fem é a bateria, os<br />
condutores são os fios que ligam as várias partes do circuito e conduzem a corrente, a resistência<br />
é a carga e a chave é o dispositivo de controlo. A lei de Ohm define a relação entre a corrente, a<br />
tensão e a resistência. A corrente num circuito é igual à tensão aplicada ao circuito dividida pela<br />
resistência do circuito. Um circuito fechado ou completo consiste num percurso sem interrupção<br />
para a corrente; saindo da fem, passa pela carga, e volta à fonte. Um circuito é chamado de<br />
incompleto ou aberto se houver uma interrupção no circuito que impeça a corrente de completar<br />
o seu percurso. O curto-circuito geralmente é provocado por má ligação acidental entre dois<br />
pontos do circuito que ofereçam uma resistência muito pequena. Um circuito em série é aquele<br />
que permite somente um percurso para a passagem da corrente. Nos circuitos em série, a<br />
corrente i é a mesma em todos os pontos do circuito a resistência total do circuito é igual à soma<br />
das resistências de todas as partes do circuito. A tensão total através de um circuito em série é<br />
igual a soma das tensões nos terminais de cada resistência do circuito. As tensões nas<br />
extremidades das resistências são conhecidas como quedas de tensão. O seu efeito é de reduzir<br />
a tensão disponível a ser aplicada aos demais componentes do circuito. A soma das quedas de<br />
tensão em qualquer circuito série é sempre igual à tensão aplicada ao circuito. Um circuito<br />
paralelo é aquele no qual dois ou mais componentes estão ligados à mesma fonte de tensão.<br />
Todo o Íman tem dois pontos opostos que atraem prontamente pedaços de ferro. Esses pontos<br />
são chamados de pólos do Íman: o pólo norte e o pólo sul. Exactamente da mesma forma que<br />
cargas eléctricas, os pólos magnéticos iguais se repelem mutuamente, e os pólos opostos se<br />
atraem. Esta força é chamada de campo magnético. Embora invisível a olho nu, essa força pode<br />
ser evidenciada espalhando-se limalha de ferro sobre uma placa de vidro ou sobre uma folha de<br />
papel colocada sobre um Íman em barra. Se tocarmos de leve e repentinamente na placa ou a<br />
folha de papel, os grãozinhos da limalha se distribuirão numa configuração definida que descreve<br />
o campo de força em torno do Íman. O campo parece ser formado por linhas de força que saem<br />
do pólo norte do Íman, percorrem o ar em torno dele e entram no Íman pelo pólo sul, formando um<br />
percurso fechado de força. Quanto mais forte o Íman, maior o número de linhas de força e maior a<br />
área abrangida pelo campo. Os materiais magnéticos são aqueles que são atraídos ou repelidos<br />
por um íman e que podem ser magnetizados por eles mesmos. A permeabilidade refere-se à<br />
capacidade do material magnético de concentrar o fluxo magnético.<br />
Define-se magnetismo como o estudo dos ímanes e dos fenómenos magnéticos. Um<br />
íman é um corpo que atrai o ferro e tem dois extremos chamados pólos. A terra é um<br />
íman gigantesco, com pólos magnéticos quase coincidentes com os pólos geográficos.<br />
Um íman em forma de barra, se suspenso pela mediatriz de seu eixo longitudinal irá<br />
coincidir com o eixo magnético polar, ficando o pólo Norte magnético do íman a apontar<br />
para o pólo Sul geográfico da terra.<br />
O pólo é a parte da superfície de um íman onde o campo magnético está mais<br />
concentrado. Qualquer íman tem dois pólos, um que se dirige, se suspenso pela<br />
mediatriz de seu eixo longitudinal, para o pólo norte magnético da terra (pólo Sul do<br />
íman) e outro para o sul da terra (pólo Norte do íman).<br />
Em 1819, o cientista dinamarquês Oersted descobriu uma relação entre o magnetismo e a<br />
corrente eléctrica. Ele observou que uma corrente eléctrica ao atravessar um condutor produzia<br />
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um campo magnético em torno do condutor. A intensidade do campo magnético em torno do<br />
condutor que conduz uma corrente depende dessa corrente. Uma corrente alta produzirá<br />
inúmeras linhas de força que se distribuem até regiões bem distantes do fio, enquanto uma<br />
corrente baixa produzirá umas poucas linhas próximas do fio. O fato de se entortar um condutor<br />
recto de modo a formar um laço simples traz duas consequências. Primeira, as linhas de campo<br />
magnético ficam mais densas dentro do laço, embora o número total de linhas seja o mesmo que<br />
para o condutor recto. Segunda, todas as linhas dentro do laço se somam no mesmo sentido.<br />
Forma-se então uma bobina de fio condutor quando há mais de um laço ou espira. Para<br />
determinar a polaridade magnética da bobina aplica-se também a regra da mão direita. Se<br />
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seguirmos a bobina com os dedos da mão direita dobrados no sentido da corrente que flúi através<br />
da bobina, o polegar apontará para o pólo norte da bobina. Se colocarmos um núcleo de ferro<br />
dentro da bobina, a densidade de fluxo aumentará. A polaridade do núcleo é a mesma da bobina,<br />
logo ela dependerá do sentido do fluxo da corrente e do sentido do enrolamento. O fluxo da<br />
corrente sai do lado positivo da fonte de tensão, atravessa a bobina e volta ao terminal negativo.<br />
Os electroímanes são amplamente usados em dispositivos eléctricos. Uma das aplicações mais<br />
simples e mais comum é nos relés. Quando se fecha a chave S no circuito de um relé, passa<br />
corrente pela bobina, produzindo um forte campo magnético ao seu redor. A barra de ferro doce<br />
no circuito da lâmpada é atraída em direcção à extremidade direita do electroíman e entra em<br />
contacto com o condutor em A. Forma-se, então, um circuito fechado para a corrente no circuito<br />
da lâmpada. Quando a chave é aberta, cessa a passagem de corrente através do electroíman, o<br />
campo magnético entra em colapso e desaparece.<br />
Em 1831, Michael Faraday descobriu o princípio da indução electromagnética. Ele afirma que,<br />
se um condutor atravessar linhas de força magnética, ou se linhas de força atravessarem um<br />
condutor, induz-se uma fem, ou uma tensão nos terminais do condutor. Uma tensão CA é aquela<br />
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cujo módulo varia continuamente e cuja polaridade é invertida periodicamente. O eixo zero é uma<br />
linha horizontal que passa pelo centro. As variações verticais na onda de tensão mostram as<br />
variações do módulo. As tensões acima do eixo horizontal têm polaridade positiva e as tensões<br />
abaixo do eixo horizontal têm polaridade negativa. Uma tensão CA pode ser produzida por um<br />
gerador, chamado de alternador. A capacidade que um condutor possui de induzir tensão em si<br />
mesmo quando a corrente varia é a sua auto-indutância ou simplesmente indutância (só existe<br />
indutância se a corrente variar, ou seja, se não for contínua). A indução é o processo<br />
electromagnético pelo qual um campo de variação magnética causa corrente eléctrica num<br />
condutor. A corrente é chamada de corrente induzida e a sua força é proporcional ao rácio de<br />
mudança do campo magnético. A indução é o princípio básico pelo qual os transdutores<br />
magnéticos, transformadores e geradores de energia eléctrica operam. A indutância é a medida<br />
quantitativa do efeito de um indutor. A indutância reactiva é a parte da impedância que é devida<br />
à indutância. O indutor comporta-se como se tivesse inércia relativamente à corrente eléctrica. A<br />
corrente num indutor resiste à mudança em sua magnitude, e para fazer mudanças rápidas na<br />
corrente é necessário grande tensão através dele.<br />
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Um capacitador ou condensador é um dispositivo eléctrico formado por duas placas condutoras<br />
de metal separadas por um material isolante chamado dieléctrico. Num condensador a carga é<br />
restrita à área, forma e espaçamento dos eléctrodos do mesmo, por vezes conhecidos como<br />
placas, bem como as propriedades do material que as separa. Quando a corrente eléctrica flúi<br />
para um condensador, uma força é estabilizada entre as duas placas paralelas separadas por um<br />
dieléctrico. Com efeito, existirão electrões que irão se juntar a uma placa e a sua carga negativa<br />
irá repelir outros electrões na placa oposta. Esta energia é armazenada e mantém-se mesmo<br />
depois de cessado o movimento da corrente. Os condensadores são utilizados tanto em<br />
aplicações CC como AC. Nos circuitos de CC são usados para armazenar e libertar energia,<br />
como a filtração de fontes de alimentação. Nos circuitos de corrente alternada os condensadores<br />
são usados para bloquear a corrente contínua, permitindo apenas a passagem de corrente<br />
alternada, ou discriminação de altas e baixas frequências.<br />
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Um condensador, ou capacitador, é um componente electrónico que tem<br />
capacitância, usado, na maioria dos casos, para separar sinais de corrente<br />
alternada dos sinais www.producaoaudio.net<br />
de corrente contínua e em alguns casos como filtragem de<br />
frequências. Mas num olhar mais pormenorizado um capacitador pode ser<br />
gerador de muitos problemas, como por exemplo, a criação de alguma<br />
indutância que pode originar problemas nas altas-frequências, ressonâncias,<br />
não linearidades na capacitância e corrente, podendo existir assimetrias entre a<br />
parte positiva e negativa da corrente. Estas não linearidades acrescentam<br />
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distorção ao sinal áudio, especialmente se ele fizer parte do ciclo de<br />
realimentação de um amplificador.<br />
O dieléctrico é um material eléctrico isolador que, quando usado entre as<br />
placas de um capacitador, aumenta a carga deste. A constante dieléctrica é a<br />
capacidade de um material, usado como dieléctrico num capacitador, aumentar<br />
a capacidade do capacitador, relativa à capacitância verificada se às mesmas<br />
placas estiverem num vacum.<br />
O condensador armazena a carga eléctrica no dieléctrico. As duas placas do condensador são<br />
electricamente neutras, uma vez que existem tantos protões quantos electrões em cada placa.<br />
Portanto, o condensador não possui carga, até que ligamos uma bateria às placas. Ao fechar a<br />
chave, a carga negativa da placa é atraída para o terminal positivo da bateria, enquanto a carga<br />
positiva da placa é atraída para o terminal negativo da bateria. Esse movimento de cargas<br />
continua até que a diferença de cargas entre as placas seja igual à força electromotriz da bateria<br />
(d.d.p. aplicada, ou tensão). Ao fim de algum tempo o condensador está carregado e como<br />
praticamente nenhuma carga pode cruzar a região entre as placas, o condensador permanecerá<br />
nesta condição mesmo que a bateria seja retirada. O condensador nesta condição pode funcionar<br />
como fonte de tensão.<br />
Entretanto, se for colocado um condutor através das placas, os electrões encontram um caminho<br />
para voltarem à placa e as cargas em cada placa ficam novamente neutralizadas, descarregando<br />
o condensador. Electricamente, a capacitância é a capacidade de armazenamento de energia<br />
num campo eléctrico. Se uma diferença de potencial é encontrada entre dois pontos, existe um<br />
campo eléctrico. Este é resultado da separação de forças desiguais, então a força do campo irá<br />
depender da quantidade de carga e da sua separação. A reactância capacitiva é a oposição ao<br />
fluxo de corrente CA devido à capacitância no circuito, sendo também a parte da impedância que<br />
é originada devido ao efeito de capacitância num circuito. Os capacitadores têm alguma<br />
resistência e a corrente nesta resistência obedece à Lei de Ohm, mas a corrente na porção<br />
capacitiva do capacitador não.<br />
Num circuito eléctrico contendo corrente contínua, a magnitude da corrente é determinada pela<br />
tensão do circuito dividida pela resistência do circuito. Isto é a lei de Ohm. Num circuito contendo<br />
corrente alternada a situação torna-se mais complexa. A ―resistência‖ dada à corrente é em<br />
função da frequência. Esta ―resistência‖ AC é chamada de impedância eléctrica e é também<br />
medida em Ohm e também pode ser vista como um valor informativo da quantidade de potência<br />
que necessitamos para fazer mover um sinal num circuito. A impedância é a soma da resistência,<br />
reactância capacitiva e a reactância indutiva. As correntes alternadas são afectadas pelas<br />
resistências na mesma forma que as contínuas, sendo possível a utilização da lei de Ohm se as<br />
reactâncias forem zero, ou seja, se não existirem indutores ou capacitadores no circuito. Nos<br />
circuitos e componentes áudio, muitas diferentes impedâncias são encontradas. Um altifalante,<br />
por exemplo, é um equipamento de baixa impedância, geralmente na ordem dos 8 Ohm. Isto<br />
significa que uma dada tensão que lhe seja introduzida irá resultar num grande nível de corrente.<br />
A potência aceite por ele será igual ao produto da tensão pela corrente. Um microfone de<br />
condensador, por outro lado, é um equipamento de alta impedância, geralmente de alguns biliões<br />
de Ohm.<br />
Padrões eléctricos e convenções<br />
Em electricidade usa-se o sistema métrico internacional de unidades conhecido comummente<br />
por SI. As sete unidades básicas do SI são: comprimento, massa, tempo, corrente eléctrica,<br />
temperatura termodinâmica, intensidade luminosa e quantidade de matéria.<br />
Unidades Fundamentais do Sistema Métrico Internacional<br />
Grandeza Unidade fundamental Símbolo<br />
Comprimento metro m<br />
Massa quilograma kg<br />
Tempo segundo s<br />
Corrente eléctrica ampere A<br />
Temperatura termodinâmica kelvin K<br />
Intensidade luminosa candela cd<br />
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Quantidade de matéria mole moi<br />
Outras unidades usuais podem ser deduzidas a partir das unidades fundamentais e das<br />
unidades suplementares. Por exemplo, a unidade de carga é o Coulomb, que é deduzida a partir<br />
das unidades fundamentais segundo e Ampere. A maioria das unidades utilizadas em<br />
electricidade é do tipo unidade derivada.<br />
Grandeza Unidade Símbolo<br />
Energia Joule 1<br />
Força Newton N<br />
Potência Watt W<br />
Carga eléctrica Coulomb C<br />
Potencial eléctrico Volt V<br />
Resistência eléctrica Ohm Ω<br />
Condutância eléctrica Siemens S<br />
Capacitância eléctrica Farad F<br />
Indutância eléctrica Henry H<br />
Frequência Hertz Hz<br />
Fluxo magnético Weber Wb<br />
Densidade de fluxo magnético Tesla T<br />
SÍMBOLOS GRÁFICOS E DIAGRAMAS ELÉTRICOS<br />
O diagrama esquemático é uma forma abreviada de se desenhar um circuito eléctrico.<br />
Além dos fios de conexão, são representados simbolicamente na figura, outros três elementos<br />
básicos a pilha seca, a chave (ou interruptor) e a lâmpada.<br />
Letras usadas para designar vários componentes dos circuitos.<br />
Num diagrama esquemático, os componentes são identificados por letras, tais como R que<br />
simboliza as resistências, C, os capacitores, L, os indutores e Q, os transístores. Além disso,<br />
os símbolos são identificados através de combinações de letras e números, como por<br />
exemplo R1, R2 e R3 (às vezes escrito na forma R3) para evitar maiores confusões quando<br />
são utilizados mais de um tipo de componentes. As letras B, C e E, junto aos símbolos dos<br />
transístores indicam a base, o colector e o emissor, respectivamente, dos transístores.<br />
Frequentemente costuma-se indicar os valores numéricos dos componentes directamente no<br />
diagrama esquemático, como, por exemplo, 220 kΩ para R e O,022uF para C. Quando esses<br />
valores não são dados nessa forma, são apresentados na lista dos componentes ou nas<br />
observações.<br />
Nota: Um diagrama esquemático não mostra a localização física dos componentes ou dos fios<br />
dos componentes.<br />
Componente Letra Exemplo<br />
Resistor R R3, 120 kΩ<br />
Capacitor C C5, 20 pF<br />
Indutor L L1,25 mH<br />
Rectificador ou diodo D D2<br />
Transformador T T2<br />
Transístor Q Q5, 2N482 (detector)<br />
Válvula termoiónica V V3, 6AU6 1ª ampl. FI<br />
Tomada J J1<br />
Diagrama de linhas simples mostra as partes que compõem um circuito através de linhas e<br />
símbolos gráficos adequados. As linhas simples representam dois ou mais condutores ligados<br />
entre os componentes no circuito real. Este diagrama fornece a informação necessária sobre<br />
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as relações internas de um circuito, mas não dá a informação detalhada a num diagrama<br />
esquemático. Os diagramas de linhas são usados geralmente para representar sistemas<br />
eléctricos complexos sem os condutores individuais para as várias cargas.<br />
O diagrama de blocos é usado para mostrar a relação entre os vários grupos de<br />
componentes ou estágios de funcionamento de um circuito. Ele mostra na forma de blocos o<br />
percurso de um sinal através de um circuito da entrada até a saída. Os blocos são<br />
desenhados na forma de quadrados ou de rectângulos, conectados através de linhas simples.<br />
As setas colocadas nas extremidades das linhas mostram-nos o sentido da trajectória do sinal<br />
desde a entrada até www.producaoaudio.net<br />
a saída. O diagrama de blocos não nos dá informação sobre os<br />
componentes específicos ou sobre a ligação dos fios. Consequentemente sua utilização é<br />
limitada, mas fornece uma forma simples de ilustrar as características gerais de um circuito.<br />
Por esta razão, os diagramas de bloco são utilizados frequentemente como uma primeira<br />
etapa na disposição dos componentes de novos equipamentos.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
O diagrama de fiação ou de conexões é usado para mostrar as ligações através de fios ou<br />
cabos de uma forma simples e fácil de ser seguida. São usados com frequência em<br />
aplicações domésticas e nos sistemas eléctricos dos automóveis.<br />
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TRANSFORMADORES ÁUDIO<br />
DEFINIÇÃO<br />
Desde o nascimento da electrónica áudio, o transformador áudio tem desempenhado um importante<br />
papel. Quando comparado com a moderna electrónica miniaturizada, um transformador parece largo,<br />
pesado e caro, mas ainda continua a ser a melhor solução em muitas das aplicações áudio.<br />
A utilidade de um transformador baseia-se no facto de que a energia eléctrica pode ser transferida, de um<br />
circuito para outro, sem qualquer ligação física e esta, durante o processo, pode ser alterada radicalmente<br />
de um valor para outro.<br />
Num transformador cria-se uma tensão que origina um fluxo magnético, sendo depois induzida tensão ao outro<br />
enrolamento, criando-se assim um ciclo. Em cada enrolamento existe um número de espiras específico,<br />
podendo desta forma estabelecer-se a relação entre o número de espiras e a tensão produzida. Num caso<br />
ideal a potência secundária deve ser igual à potência primária, mas na realidade existem sempre perdas. Um<br />
caso prático do uso de transformadores deve-se ao facto de, por exemplo, devido ao efeito de Joule, termos<br />
um aquecimento dos cabos, e por conseguinte uma perda da energia em calor. Então para não existiram<br />
essas perdas aumenta-se a tensão do circuito, diminuindo-se a intensidade da corrente, e depois, no fim do<br />
circuito volta-se a colocar os mesmos valores da corrente. Por isso um transformador tem a capacidade de<br />
modificar os valores da tensão e da corrente num circuito. Uma outra função largamente usada é a de<br />
isolamento da corrente contínua, que se deve ao facto apenas existir transferência de energia através de<br />
indução magnética, não existindo uma ligação física, logo só passando corrente alternada.<br />
CLASSIFICAÇÃO POR APLICAÇÃO<br />
Muitos dos aspectos do desempenho de um transformador, como o controlo do nível, distorção, e<br />
largura de banda, dependem de forma significativa da impedância da fonte de sinal e, em alguns<br />
casos, da resistência e capacitância da carga. Estas impedâncias desempenham um importante papel<br />
que acabam por classificar os transformadores áudio em duas classes básicas: Transformadores de<br />
saída são usados quando as impedâncias de carga são baixas, como sinais de linha, e os<br />
transformadores de entrada, entrada, são usados quando as impedâncias de entrada são altas.<br />
Os requisitos técnicos de cada um deles fazem com que seu desenho e construções físicas sejam<br />
muito diferentes. Claro que algumas das aplicações dos transformadores áudio precisam de<br />
características das duas classe, mas não são tão facilmente classificados.<br />
TRANSFORMADORES ÁUDIO PARA APLICAÇÕES ESPECÍFICAS<br />
Os transformadores áudio são usados porque eles têm duas propriedades muito úteis. Primeiro,<br />
eles podem beneficiar o desempenho do circuito através da transformação da impedância do circuito,<br />
para optimizar a relação sinal/ruído de um amplificador. Em segundo, porque não há ligação física<br />
eléctrica entre o primário e o secundário, provendo dessa forma isolamento galvânico ou eléctrico<br />
entre os dois circuitos.<br />
O isolamento galvânico trata-se da prevenção no evitar da passagem da corrente eléctrica entre<br />
secções independentes conseguida, por exemplo, com o uso de transformadores. Qualquer sistema<br />
com a terra comum não está isolado galvanicamente. O termo galvânico diz respeito à corrente<br />
eléctrica contínua, especialmente quando produzida quimicamente.<br />
O isolamento nos circuitos do sinal é uma poderosa técnica para prevenir ou curar os problemas de<br />
ruído causados por diferenças normais de tensão de terra nos sistemas áudio. Para ser<br />
verdadeiramente útil, um transformador deve tirar total partido de uma destas, ou mesmo das duas<br />
propriedades, mas não comprometendo o desempenho áudio em termos de banda larga, distorção ou<br />
ruído.<br />
TRANSFORMADOR DE ISOLAMENTO: Um transformador usado para isolar um sistema áudio<br />
da linha de potência. Um transformador de isolamento quebra a ligação do sinal terra à terra de<br />
potência de linha, eliminando os ciclos de terra.<br />
TRANSFORMADOR HÍBRIDO: Um transformador especial com as espiras ligadas, para que, o<br />
receptor possa aceitar sinais, e um transmissor pode enviar sinais diferentes apenas com uma<br />
linha de transmissão sem a interferência dos sinais. Se a simetria eléctrica e a impedância dos<br />
circuitos, na linha de transmissão, estiverem correctas, existe um alto grau de atenuação entre os<br />
dois circuitos locais. Como o facto de ser híbrido permite um par de conectores que carregam<br />
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simultaneamente sinais independentes em ambas as direcções sem interferência, é por vezes<br />
chamado um conversor de dois para quatro conectores.<br />
APLICAÇÕES NO NÍVEL DO EQUIPAMENTO<br />
TRANSFORMADOR DE ENTRADA DE SINAL DE MICROFONE:<br />
A entrada de um transformador de microfone é referenciada a um valor nominal de 150 Ω de<br />
impedância de carga, nos microfones profissionais. Uma das suas mais importantes funções é<br />
transformar esta impedância para uma geralmente mais alta, ou mais indicada para uma melhor<br />
desempenho ao nível do ruído. Este valor de impedância pode variar entre os 500 Ω até mais que<br />
15.000 Ω, dependendo do amplificador. A melhor relação possível será termos uma impedância de<br />
entrada 10X superior à de saída, nem maior, nem menor.<br />
Os transformadores de entrada de microfone são feitos com relações de espiras que vão desde 1:2<br />
até 1:10, ou superiores.<br />
TRANSFORMADOR DE ENTRADA DE LINHA:<br />
Um transformador de entrada de linha e, na maioria das vezes, deriva de uma referência de terra<br />
(electricamente assimétrica) no estágio de amplificação. Interligações modernas de tensão acertada<br />
requerem que as entradas em linha tenham impedâncias de 10 KΩ ou mais, tradicionalmente<br />
chamadas de ―bridging‖. A alta rejeição do ruído em modo comum é atingida neste tipo de<br />
transformadores usando as mesmas técnicas como para os dos microfones.<br />
TRANSFORMADORES DE SAÍDA DE SINAL EM LINHA<br />
Um transformador de saída de sinal de linha recebe o sinal de um amplificador e é tipicamente<br />
carregado com um nível de capacitância altíssimo, mais os 20 KΩ de impedância de um receptor de<br />
linha electricamente assimétrico de circuito impedâncio-adaptativo. Por isso este tipo de<br />
transformadores deve ter um valor de impedância de saída baixo.<br />
IMPEDÂNCIA DE SAÍDA: A impedância de saída de um equipamento é a impedância medida nos<br />
terminais de um equipamento. Um pré-amplificador com 600 Ohm de impedância de saída significa<br />
que o sinal de saída aparenta estar em série com uma resistência de 600 Ohm. Mas, se uma<br />
resistência de 600 Ohm for conectada à saída, a tensão do sinal cairá para metade, metade ficará na<br />
carga da resistência, e outra metade aparecerá na impedância interna. A resistência interna de uma<br />
bateria também pode ser considerada uma impedância de saída, com a tensão da bateria em série<br />
com ela. Debaixo de nenhuma carga, ou corrente a ser utilizada, a tensão estará no seu valor<br />
máximo, mas será reduzida sobre carga porque a corrente causa uma descida na tensão ao longo da<br />
resistência em concordância com a lei de Ohm. O mesmo acontece com um amplificador, quanto<br />
menor a impedância de saída, menor será a variação da tensão de saída com a carga. Um<br />
amplificador de potência pode ter uma impedância entre 4 ou 8 Ohm, mas isto não significa que a sua<br />
verdadeira impedância de saída seja essa.<br />
A impedância de saída varia com a frequência e varia de acordo com a realimentação do circuito, por<br />
isso o valor de saída deve dizer a gama de frequências que cobre.<br />
TRANSFORMADORES DE SAÍDA DE MICROFONE<br />
Existem dois tipos básicos de transformadores de saída de microfone, os atenuadores e os<br />
amplificadores. Num microfone de fita, o elemento fita pode ter uma impedância bem mais baixa que 1<br />
Ω, requerendo por isso um transformador de amplificação, com uma relação de espiras de 1:12 ou<br />
mais, para fazer com que o seu nível nominal de saída de impedância se situe por volta dos 150 Ω.<br />
Tipicamente, os elementos dinâmicos têm impedâncias de 10 Ω a 30 Ω, o que requer transformadores<br />
de amplificação com uma relação de espiras de 1:2 ou 1:4. Estes desenhos de amplificação são<br />
similares aos vistos nos transformadores de saída de sinal de linha, pois eles não têm nenhum escuto<br />
magnético, mas são mais pequenos, pois eles operam com sinais de nível muito baixo.<br />
Um microfone de condensador tem um circuito integral para armazenar e ou amplificar o sinal de seu<br />
transdutor extremamente impedâncio-resistivo. Como este circuito de baixa potência opera através da<br />
energia fantasma, possivelmente não será exequível introduzir um sinal de típico pré-amplificador de<br />
microfone directamente, sinal esse com 1,5 KΩ de impedância de entrada.<br />
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RETIFICADOR ELÉCTRICO: componente electrónico usado para converter corrente alternada<br />
em corrente contínua. Trabalha apenas conduzindo a corrente num sentido, o que permite a<br />
inversão ou supressão de metade dos ciclos alternados.<br />
TRANSFORMADOR ADAPTADOR DE IMPEDÂNCIA – (Direct Injection DI)<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Como vimos, num transformador cria-se uma tensão que origina um fluxo magnético, sendo depois induzida<br />
tensão ao outro enrolamento, criando-se assim um ciclo. Em cada enrolamento existe um número de espiras<br />
específico, podendo desta forma estabelecer-se a relação entre o número de espiras e a tensão produzida.<br />
Normalmente designados de www.producaoaudio.net<br />
DI, sigla da expressão inglesa direct injection, este tipo de equipamentos<br />
transformadores possibilitam a intitulada injecção directa de um sinal. Isto significa, no caso de se tratar de<br />
um sinal de um instrumento eléctrico ou electrificado, passa-lo directamente para uma consola ou<br />
equipamento de gravação. Embora a DI nascesse para outros fins, ela hoje em dia é usada porque duas<br />
razões principais. Primeiro porque coloca o instrumento a soar melhor e segundo porque, através da sua<br />
utilização, se torna mais fácil e rápido resolver certo tipo de problemas.<br />
A DI é um dispositivo com uma entrada de sinal de alta impedância e uma saída de baixa impedância, que nos<br />
dá a possibilidade de seleccionar o tipo de valor de impedância que esta deve esperar à entrada. A sua entrada<br />
de alta impedância aceita sinais de linha e sua saída encaminha o sinal de nível baixo para as entradas de<br />
microfone de baixa impedância de uma mesa de mistura, por exemplo. No caso de, por exemplo, ser<br />
injectado um sinal de linha teremos de baixar a impedância de entrada para não termos distorção. Isto porque,<br />
não podemos simplesmente ligar a nossa guitarra ou teclado directamente ao pré-amplificador de<br />
Para microfone, obter porque isso a pode versão causar um problema completa de impedâncias do livro que irá alterar registe-se a resposta em frequência em:<br />
do instrumento e normalmente causara atenuação das frequências altas.<br />
Na entrada de um transformador o valor de impedância deve ser 10 vezes superior ao da saída do<br />
equipamento. Depois escolhe-se www.producaoaudio.net<br />
à saída o valor de impedância. Se o colocarmos maior do que a entrada<br />
atenuamos o sinal original, se for menor aumentamos. Isto porque, quanto maior for a resistência menor<br />
será a intensidade da corrente.<br />
Como uma DI usa um transformador, ela provem isolamento terra também. Como ela tem uma relação de<br />
espiras de 12:1, o rácio de impedância é de 144:1. Quando a entrada de um microfone tem um valor típico<br />
de impedância de entrada de 1,5 KΩ, a impedância de entrada de uma DI é de 200 KΩ.<br />
As vantagens do uso da injecção directa<br />
Existem ruídos que têm a ver com as diferenças de potencial entre dois sistemas. Quando introduzimos um cabo<br />
de áudio num circuito ele vai fechá-lo e, no caso de temos dois equipamentos ligados à corrente, ficamos com<br />
duas diferenças de potencial diferentes, originando por isso flutuações de energia.<br />
Para É impossível obter termos a a mesma versão diferença de completa tensão em todos os do equipamentos, livro registe-se pois simplesmente não em: vamos ter<br />
a mesma extensão de cabo de alimentação para todos os equipamentos. Temos então que nos preocupar em<br />
primeiro lugar, em ligar todos os equipamentos à mesma fonte.<br />
Para possibilitar o uso de cabos longos de fontes de alta impedância, sem termos perdas significativas na<br />
banda de frequências, os transformadores da DI permitem um isolamento de terra. Nesse ciclo de terra, em<br />
que um transformador é tratado como elemento passivo, ele é preparado para fazer uma indução às baixas<br />
frequências sem contacto físico, originando por isso um levantamento, evitando fechar fisicamente o circuito.<br />
Essa é a vantagem de um circuito electricamente simétrico, a possibilidade de rejeição do ruído e de retirarmos<br />
a terra, (lift) sem prejuízo para o sinal.<br />
A extrema alta impedância da DI assegura uma perfeita compatibilidade com qualquer captação, no sentido<br />
de promover o som mais quente e natural.<br />
O comprimento do cabo pode ser estendido até 50 metros sem termos uma degradação de sinal.<br />
Placa de som<br />
www.producaoaudio.net<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
600 Ω<br />
dBu = 0,775 v<br />
7500 Ω<br />
Calibrador de<br />
Impedâncias<br />
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Relação de 1:2<br />
3 dB<br />
15000 Ω<br />
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Existem dois tipos de caixas DI:<br />
Activas: provêm ganho e por isso a sua electrónica necessita de alimentação através de uma bateria<br />
ou AC.<br />
Passivas: que não provêm ganho logo não necessitam de corrente.<br />
Existem bons e maus exemplos de cada um dos tipos e em que geralmente quanto mais caras forem<br />
melhores são. Há DI activas que têm ganho suficiente para substituir o pré-amplificador de<br />
microfones, em que podemos logo conecta-la directamente a um equipamento de armazenamento de<br />
sinal como uma EAD ou um gravador de fita.<br />
Recentemente têm aparecido um novo tipo de DI, que pretendem emular electronicamente os<br />
diferentes amplificadores, altifalantes, caixas e mesmo colocação dos micros. A vantagem destas<br />
caixas é que elas são rápidas e fáceis de utilizar, dão-nos uma variada variação tonal, e provêm-nos<br />
um equipamento mediador propício para quase qualquer equipamento de gravação analógico e<br />
mesmo digital. Embora elas possam não soar tão realistas como um amplificador bem micado, num<br />
bom estúdio com um terrível circuito de sinal, elas podem garantir mais que um adequado substituto,<br />
se algumas das peças não estiverem colocadas correctamente.<br />
CIRCUÍTO IMPEDÂNCIO-ADAPTATIVO (Bridge): Por lógica a adaptação de impedância<br />
(comummente designada pelo termo inglês de bridging) é o oposto à igualização dessa (designada<br />
por matching). Quando um equipamento áudio, depois de sua entrada ser ligada à saída de outro<br />
equipamento, não carrega apreciavelmente o equipamento de onde o sinal saiu, não sendo por isso<br />
transferido um valor significativo de potência, fala-se de uma ligação adaptativa. O equipamento de<br />
onde o sinal áudio sai é sensível à tensão de saída do equipamento de entrada, sendo isso<br />
maximizado quando o descarregamento é minimizado, aproximando-se assim de uma ligação<br />
egualizadora. A maioria das ligações áudio são adaptativas, sendo assim consideradas se a<br />
impedância de carga é no mínimo duas vezes maior e, no máximo, dez vezes maior que a impedância<br />
de saída.<br />
TRANSFORMADOR IMPEDÂNCIO-ADAPTATIVO: Um transformador áudio com um primário<br />
com uma relativa alta impedância, que é desenhado para operar quando ligado a um circuito de<br />
baixa impedância, prevenindo desta forma qualquer carregamento por parte do circuito. Os<br />
transformadores adaptadores de impedância permitem a ligação de vários circuitos a um só<br />
circuito sem afectar a sua impedância. Geralmente este tipo de transformador é feito apenas<br />
através da adição de uma série de resistências no circuito primário, não sendo o secundário<br />
depois capaz de fornecer qualquer potência significante à sua carga.<br />
CIRCUÍTO IMPEDÂNCIO-EGUALIZADOR: Quando um equipamento áudio é conectado a outro eles<br />
dizem-se igualizados em impedância (matched), se a parte resistiva da impedância de saída do<br />
primeiro equipamento é igual à do outro. Mais correctamente, quando a parte real, ou resistiva das<br />
impedâncias estão igualadas. Teoricamente teremos uma transferência máxima de potência se as<br />
impedâncias forem iguais, mas na verdade é mais importante a eficiência do que a potência<br />
transferida. Isto significa que, ao termos as impedâncias igualadas teremos um fluxo de energia por<br />
unidade de tempo maximizada (potência), mas ao mesmo tempo metade da potência será gasta em<br />
forma de calor pela resistência interna do primeiro equipamento. Enquanto que se tivermos uma maior<br />
impedância na entrada do outro equipamento a maioria da potência vai ser dissipada na resistência<br />
desse equipamento e apenas uma pequena parte na resistência interna do primeiro equipamento,<br />
porque a potência iguala o produto do quadrado da corrente e a resistência. Assim, se a relação entre<br />
as resistências for de 100, teremos uma extracção de energia 100 maior do primeiro equipamento que<br />
de outra forma seria desperdiçado em calor na resistência interna desse primeiro equipamento. Esta é<br />
a razão porque as baterias são feitas com o menor valor de resistência interna possível e não estão<br />
desenhadas para ter a si ligados equipamentos de igual impedância.<br />
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Informação no Domínio Digital<br />
E L E C T R Ó N I C A D I G I T A L PÁG.179<br />
Âmbito<br />
Escalas de integração<br />
S i s t e m a s d e n u m e r a ç ã o<br />
Á U D I O D I G I T A L PÁG.179<br />
Amostragem de um sistema ou sinal<br />
Convolução<br />
C o n v e r s ã o A / D<br />
. Condições e procedimentos<br />
. Erro de conversão<br />
. Métodos de conversão<br />
C o n v e r s ã o D / A<br />
. Erro de conversão<br />
C o n v e r s ã o d a f r e q u ê n c i a d e a m o s t r a g e m<br />
E S T A Ç Õ E S D E T R A B A L H O D E Á U D I O D I G I T A L – E A D pág.221<br />
Constituição física de uma EAD<br />
Parte lógica<br />
Armazenamento da informação<br />
Armazenamento temporário da informação (buffers)<br />
Programas informáticos áudio<br />
Redes informáticas<br />
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ELECTRÓNICA DIGITAL<br />
AMBITO<br />
Com esta abordagem ao tema da electrónica digital, pretendemos que os leitores consigam<br />
perceber o seu âmbito dentro do conhecimento em geral e como ela se revela na área da produção e<br />
não, que os mesmos adquiram conhecimentos técnicos sobre o assunto. Assim, se os leitores, ao se<br />
aperceberem de tal importância, se sentirem motivados e interessados num olhar mais próximo desta<br />
disciplina então, poderão encontrar com certeza muita bibliografia especializada no assunto, como é o<br />
caso da referência exposta no fim do livro.<br />
Como o nome indica, a electrónica digital concebe-se com recurso a um conjunto de técnicas e<br />
dispositivos, que permite o tratamento de sinal eléctrico é portador de informação no domínio digital. A<br />
electrónica digital está assim implícita em qualquer tratamento de sinal eléctrico de informação no<br />
domínio digital, impondo-se quase sempre à electrónica analógica. Este facto deve-se à amostragem<br />
da informação, intrínseca ao tratamento de sinal no domínio digital e que possibilita a introdução da<br />
lógica, do cálculo e da informatização na criação e manipulação da informação que, de outra forma,<br />
seria impossível de obter. A electrónica analógica fica assim ao serviço de tarefas básicas ou onde a<br />
o tratamento de sinal não é meramente de carácter objectivo e informativo, mas de índole estética e<br />
purista.<br />
―As técnicas digitais e os circuitos lógicos são, cronologicamente, anteriores à aparição e posterior<br />
desenvolvimento da Electrónica Digital integrada. A sua origem remonta ao tempo em que surgiu a<br />
necessidade de construir automatismos, optimizando o número de elementos necessários. Os<br />
primeiros circuitos lógicos construíram-se com relés electromagnéticos, sendo uma das suas<br />
primeiras aplicações as redes telefónicas.‖ (Padilla, 1993: 5).<br />
O aparecimento das válvulas termoiónicas, seguidas pelos semicondutores e das importantíssimas<br />
técnicas de integração de componentes numa só pastilha, deu lugar à aplicação de pequenos<br />
controladores programáveis.<br />
Para o estudo da electrónica digital o mais importante é saber a função que realizam os diferentes<br />
dispositivos, assim como as suas características eléctricas, e não o seu funcionamento interno.<br />
Um sistema eléctrico ―é um circuito e podemos defini-lo como uma associação de dispositivos<br />
e/ou componentes ou elementos, todos eles interligados e mantendo entre si uma certa coesão.‖<br />
(Padilla, 1993: 3). Estes circuitos são construídos segundo uma série de sucessivas etapas,<br />
constituídas por um ou mais dispositivos da mesma natureza ou de natureza diferentes (sistema de<br />
ordem superior), consoante o tipo de sinal com que trabalham. Por exemplo, no caso de um<br />
altifalante, trata-se de um sistema eléctrico-mecânico que opera com sinais analógicos, constituindo<br />
assim um sistema de ordem superior. ―Um dispositivo eléctrico ―é um circuito constituído por vários<br />
componentes que realiza uma operação ou materializa uma função electrónica‖ (Padilla, 1993: 4). Um<br />
componente eléctrico ou elemento é cada uma das partes que constituem um dispositivo eléctrico,<br />
como um transístor ou uma resistência.<br />
No entanto, devido aos progressos dos circuitos integrados, um dispositivo pode, por exemplo, ser<br />
considerado como um componente integrado de outro dispositivo de maior complexidade.<br />
A densidade de integração corresponde ao grau de proximidade física dos diferentes<br />
componentes ou partes integradas (componentes por milímetro quadrado), sendo ―hoje em dia tão<br />
grande que é possível integrar numa só pastilha um sistema electrónico completo‖ (ibidem). As<br />
vantagens destes desenvolvimentos tecnológicos reflectem-se numa maior imunidade ao ruído<br />
eléctrico, elevada densidade de integração, facilidade de acoplamento de uns blocos com outros, etc.<br />
PLACA: Pequena placa de circuito impressa. Estas placas são geralmente desenhadas de forma<br />
a poderem ser introduzidas num encaixa de extensão, podendo ser montada numa outra placa.<br />
Estas placas são chamadas placas de extensão e as maiores são chamadas de motherboards.<br />
CIRCUITO: Um arranjo de componentes electrónicos de forma a efectuar determinada tarefa.<br />
Literalmente, um circuito é um caminho por onde a corrente eléctrica existe. O circuito eléctrico é<br />
sempre em forma de ciclo, embora possa ser muito complexo. A maioria dos circuitos áudio são<br />
formados em placas de circuitos gravados, onde os condutores consistem de linhas de cobre em<br />
placa de fibra de vidro.<br />
CIRCUITO EQUIVALENTE: Um circuito eléctrico que se comporta analogamente a um sistema<br />
mecânico ou acústico. É interessante como quantidades mecânicas, como a massa e a rigidez,<br />
possam ser modeladas por quantidades eléctricas, como a indutância e a capacitância.<br />
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Teoricamente, qualquer sistema mecânico pode ser representado por um circuito apropriado. A<br />
importância reside no facto de que o comportamento dos circuitos eléctricos pode ser muito<br />
previsível matematicamente, e as equações podem depois ser usadas para analisar sistemas<br />
mecânicos. Normalmente é mais simples analisar uma representação eléctrica de um sistema<br />
mecânico, que o sistema mecânico em si mesmo.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
CIRCUITO INTEGRADO: Um circuito integrado, ou IC, é um dispositivo miniatura que contem<br />
muitos transístores e resistências. Alguns deles podem conter centenas de transístores num<br />
espaço mais pequeno que a cabeça de um alfinete. A maioria dos ICs áudio são amplificadores<br />
de vários tipos, especialmente ampops. Os circuitos integrados são bem menos custosos do que<br />
circuitos equivalentes feitos www.producaoaudio.net<br />
de componentes discretos, e esta é a primeira razão para a sua<br />
popularidade. Embora os primeiros ICs não fossem direccionados para o áudio, logo não tendo<br />
suficiente qualidade, hoje em dia existem ICs bem desenhados com excelentes desempenhos.<br />
APARELHO LÓGICO PROGRAMÁVEL: Nome genérico dado a um circuito integrado que<br />
oferece um vasto conjunto de blocos de construção de funções lógicas, que o desenhador de<br />
circuitos define, ou programa para interligar aplicações específicas.<br />
CIRCUITO DISCRETO: É um circuito electrónico que usa transístores individuais como<br />
elementos activos em vez de circuitos integrados (IC). É afirmado por muitos que os ICs,<br />
especialmente os amplificadores operacionais IC, não se adequam às aplicações áudio de alta<br />
qualidade. Eles são usados extensivamente por causa do seu relativo baixo custo e facilidade de<br />
sua utilização. Em praticamente todos os casos, um circuito discreto terá um desempenho<br />
superior se bem desenhado.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
CIRCUITOS LC: Um circuito geralmente encontrado em filtros e equalizadores que usa tanto<br />
indutores como capacitadores.<br />
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CIRCUITO RLC: Um circuito geralmente encontrado em filtros e equalizadores que usa tanto<br />
indutores, resistências, como capacitadores. Estes são elementos passivos.<br />
MICROPROCESSADOR: Um circuito integrado digital, ou chip, que é o coração de um pequeno<br />
computador ou máquina de calcular. Trabalhando sobre o controlo de um programa gravado na<br />
memória digital, o microprocessador faz todas as operações matemáticas necessárias num<br />
computador. Eles são tão rápidos e flexíveis em suas operações e tão baratos que são usados<br />
em muitas aplicações áudio. O primeiro microprocessador foi feito pela Intel e introduzido em<br />
1972.<br />
PLACA DE CIRCUITO IMPRESSA, ou placa PC: A maioria dos circuitos electrónicos feitos hoje<br />
em dia através de uma construção massiva são construídos sob folhas de fibra de vidro, ou<br />
placas, em que os circuitos, ou linhas condutoras eléctricas foram acopladas. Os componentes<br />
electrónicos são montados na placa através de pequenos buracos para os terminais, sendo<br />
depois estes soldados aos condutores.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
NPN: É a sigla para negativo-positivo-negativo, que se refere a um tipo de transístor em que o<br />
emissor é normalmente negativo em relação ao colector. Uma pequena corrente de base positiva<br />
resulta numa grande quantidade de corrente negativa no colector.<br />
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PNP: É a sigla para positivo-negativo-positivo, que se refere a um tipo de transístor em que o<br />
emissor é normalmente positivo em relação ao colector. Uma pequena corrente de base negativa<br />
resulta numa grande quantidade de corrente no colector.<br />
VARISTOR: Um componente semicondutor de um circuito cuja resistência é em função da tensão<br />
aplicada através dele. A sua resistência cai não linearmente com o aumento da tensão. Eles são<br />
usado como protectores em equipamentos sensíveis a condições de sobrecarga.<br />
BREADBOARD: É um circuito electrónico experimental montado temporariamente de forma a<br />
testar uma configuração particular, ou tipologia.<br />
TOPOLOGIA: Termo derivado da junção de dois termos gregos, que literalmente significa estudo<br />
do lugar. Em matemática, nomeadamente na geometria, trata-se do domínio da matemática cujo<br />
Para objectivo obter é o estudo a das versão estruturas topológicas completa que permitem a do formalização livro de registe-se conceitos tais em:<br />
como convergência, conexidade e continuidade.<br />
Em electrónica, trata-se do termo normalmente usado para definir a forma como os componentes<br />
estão interligados entre si e a forma como interagem, como se relacionam.<br />
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―As funções lógicas materializam-se através de blocos integrados mais ou menos complexos e com<br />
maior ou menor densidade de integração, respectivamente.‖ (Padilla, 1993: 6).<br />
Um dos principais objectivos na fabricação de componentes electrónicos é de os miniaturar e<br />
consequentemente reduzir o seu volume e peso, sendo este um objectivo impulsionado,<br />
essencialmente, pelos grandes projectos aeroespaciais e militares. Este desenvolvimento culminou<br />
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.<br />
também numa maior eficiência, fiabilidade e redução de custo de produção dos sistemas e<br />
dispositivos electrónicos.<br />
Citando António J. G. Padilla, os circuitos integrados podem ser assim categorizados:<br />
a) ―SSI (Small Scale Integration ou integração em pequena escala). Neste grupo estão incluídos<br />
os circuitos de funções lógicas elementares e alguns dispositivos um pouco mais complexos. O<br />
número aproximado de componentes por circuito é de 100; o número máximo de portas lógicas<br />
é aproximadamente de 10.<br />
b) MSI (Medium Scale Integration ou integração em média escala). Inclui circuitos de aplicação<br />
geral que realizam funções lógicas mais complexas que as anteriores. Codificadores,<br />
multiplexadores, contadores, etc., são bons exemplos de circuitos MSI. O número aproximado<br />
de componentes por pastilha está compreendido entre 100 e 1000. O número máximo de portas<br />
é de, aproximadamente, 100.<br />
e) LSI (Large Scale Integration ou integração em grande escala). São circuitos que realizam<br />
funções lógicas muito complexas. Estão neste grupo os dispositivos próprios da lógica<br />
programável: memórias, microprocessadores, etc., e outros mais específicos, tais como os<br />
usados em calculadoras. O número de componentes por circuito está entre 1000 e 10000,<br />
aproximadamente. O número máximo de portas é de 1000 portas lógicas.<br />
d) VLSI (Very Large Scale Integration ou integração em muito grande escala). Esta é a<br />
tecnologia dos anos 80. (Actualmente constroem-se circuitos com mais de 10 milhões de<br />
componentes e, no ano 2000, atingiram-se os 1000 milhões de transístores em pastilhas de<br />
tamanho idêntico ao actual).‖ (Padilla, 1993: 7).<br />
A electrónica digital aplica-se, segundo Padilla, em três vastos campos: sistemas de controlo<br />
industrial; equipamentos de processamento de dados; outros equipamentos e produtos electrónicos.<br />
‖No primeiro grupo inclui-se todo o tipo de automatismos usados em instalações e maquinaria e nos<br />
processos industriais aplicados a qualquer sector de actividade.‖ (Padilla, 1993: 8). ―No segundo<br />
grupo incluem-se todos os sistemas usados para a aquisição, tratamento e comunicação de dados.‖<br />
(ibidem).<br />
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SISTEMA BINÁRIO<br />
Sistemas de numeração<br />
O conhecimento do sistema binário é fundamental para estudar qualquer tipo de codificação digital.<br />
Na tradicional notação decimal trabalhamos com uma base dez, enquanto que o sistema binário se trata de um<br />
sistema de base dois, em que se utiliza apenas os símbolos 0 e 1. A razão a que se deve a utilização corrente<br />
do sistema de base 10 prende-se com o facto, de o ser humano ter naturalmente utilizado os dez dedos de sua<br />
mão para fazer as contagens.<br />
No caso do sistema binário, cada dígito denomina-se bit, abreviatura de Binary Digit, funcionando todo o<br />
sistema por múltiplos de dois.<br />
BIT: Abreviatura de Dígito Binário. São números usados num sistema binário. A razão porque os<br />
números binários são usados nos computadores e no domínio digital geral prende-se ao facto de<br />
ser muito mais simples usar dois números num sistema electrónico, pois o zero pode ser<br />
representado como a ausência de tensão, enquanto que o 1 como a presença da mesma.<br />
BYTE: Conjunto de 8 Bit, porque, em primeiro lugar, qualquer conjunto no código binário tem que ser<br />
múltiplo de 2, segundo, porque foi o número que pensaram ser o mais adequado dentro dos possíveis, pois<br />
também se tornava mais compatível com a memória física dos computadores iniciais, agrupando-se assim<br />
em pacotes de 8 bit.<br />
Quando representamos um número na notação decimal, por exemplo 650, sabemos que cada algarismo terá<br />
uma importância quantitativa diferente. No caso do número 654, é o mesmo que termos: 6 X 100 + 5 X 10 +<br />
4X1. No caso da notação binária os degraus são feitos com valores de 2 n (1; 2; 4; 8; 16; 32; …). Então se<br />
tivermos um número binário 1010, ele representa: 1X8 + 0X4 + 1X2 + 0X1, ou seja o número decimal 10.<br />
Por esta razão, o LSB (Least Significant Beat), bit menos significante, é o bit mais à direita e o MSB (Most<br />
Significant Bit), bit mais significante, é o bit mais à esquerda.<br />
Em termos de combinações diferentes possíveis, com n algarismos decimais conseguimos 10 n combinações<br />
diferentes. Numa representação binária, com n algarismos, conseguimos representar 2 n , combinações<br />
diferentes.<br />
Converção de código binário a decimal:<br />
0 1 0 0 1 0 1 0<br />
pesos – 128,64,32,16, 8, 4, 2, 1<br />
010010102<br />
= 0 . 128+1 . 64+0 . 32+0 . 161 . 8+0 . 4+1 . 2+0 . 1<br />
=7410<br />
SISTEMA DE NUMERAÇÃO HEXADÉCIMAL<br />
Uma determinada posição de uma memória selecciona-se, como sabemos, gerando uma combinação binária<br />
formada por tantos bit quantas as linhas de endereçamento. O mais normal é que um sistema digital<br />
programável necessite de um circuito de memória de grande capacidade; em resultado disto, o número de<br />
linhas de endereçamento será elevado.<br />
Para facilitar a programação e representação de posições e dados, utiliza-se o sistema de numeração<br />
hexadécimal, de modo que um número que seja expresso neste sistema terá apenas a quarta parte dos dígitos<br />
que teria se fosse expresso no sistema binário.<br />
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AMOSTRAGEM DE SINAL<br />
Áudio digital<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Um sinal analógico é em geral, qualquer grandeza análoga, ou seja, é uma réplica análoga à forma de<br />
onda que representa, podendo esta ser eléctrica ou mecânica. Desta forma, este sinal pode tomar valores<br />
infinitos ao longo do tempo, isto www.producaoaudio.net<br />
é, pode variar de forma contínua. Um sinal digital é, por outro lado,<br />
aquele que tem um número finito de valores definidos e varia de valor por saltos. A conversão A/D implica<br />
a amostragem do sinal em pequeníssimos intervalos sucessivos de tempo e converter a intensidade de<br />
cada amostra numa palavra digital, que é simplesmente um número binário que indica a amplitude da<br />
forma de onda nesse instante. A saída do conversor A/D é uma série de palavras digitais expressa em<br />
forma de bit a uma velocidade de alguns milhares de amostras por segundo, dependendo da frequência<br />
de amostragem. Cada palavra contem um número definido de bits, ou dígitos binários, 16, 24, ou 32.<br />
A razão porque passamos de um sinal no domínio contínuo para o domínio digital é um conjunto de vantagens<br />
que estão implicadas ao tratamento de sinal nesse domínio. Assim, o tratamento da informação no domínio<br />
discreto garantirá teoricamente a qualidade na réplica de um sinal digital, facilidade na transmissão,<br />
endereçamento e armazenamento dessa informação. Por isso, temos hoje em todas as tecnologias actuais,<br />
uma procura de soluções ao nível da electrónica digital. No caso do áudio as vantagens não se ficam por aqui.<br />
Temos Para também obter a vantagem a de versão termos uma óptima completa relação sinal do ruído, livro bem como registe-se uma excelente gama em:<br />
dinâmica. Na prática alguns bit serão perdidos durante a cópia, podendo ser usados vários esquemas de<br />
correcção de erros, que normalmente não nos deixam qualquer possibilidade de detectar auditivamente os<br />
erros criados. Isto deixa de ser possível www.producaoaudio.net<br />
se fizermos várias cópias seguidas, pois teremos erros em cima de<br />
erros, originando a degradação do sinal. É claro que os ditos erros num sistema sonoro totalmente analógico se<br />
traduzirão, na maior das hipóteses, num acrescento de ruído e distorção, no caso de termos a informação no<br />
domínio digital, esses mesmos erros poderão se traduzir em assinaláveis perdas de informação.<br />
CONVOLUÇÃO<br />
Em qualquer sistema linear ou equipamento, a convolução é a saída do sinal em função do sinal de<br />
entrada e das características do equipamento. A interacção entre a entrada e o equipamento é<br />
descrito como um integral matemático infinito chamado convolução. A saída é a entrada ao fim de<br />
sofrer o processo de convolução com a resposta ao impulso do equipamento. A operação matemática<br />
da convolução é complexa, não sendo fácil perceber as características do equipamento analisando<br />
apenas o sinal à sua saída. Felizmente a transformada de Fourier converte a convolução numa<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
simples multiplicação. O espectro da saída de um equipamento é simplesmente o espectro do sinal à<br />
entrada do mesmo, multiplicado pela resposta em frequência do equipamento.<br />
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O sinal delta de dirac é um sinal teórico que na realidade não existe. É um sinal ideal que existe<br />
num só ponto, de duração zero e amplitude infinita, com a mesma energia a todas as frequências.<br />
A resposta impulsional de um sistema é aquilo que encontramos à sua saída, quando o sinal<br />
de entrada é um delta de dirac. Qualquer sinal de entrada pode ser interpretado como uma<br />
combinação linear de deltas de dirac. Encontra-se depois uma nova operação entre o sinal de<br />
entrada y e a resposta impulsional que nos permite encontrar a saída y(t) – convolução:<br />
Y(t)=x(t).h(t)<br />
DECONVOLUÇÃO: processo matemático que visa separar dois sinais que tenham sofrido o processo de<br />
convolução.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
INTERPOLAÇÃO: matematicamente, é o estimar dos valores desconhecidos de qualquer quantidade<br />
variável dos conhecidos valores adjacentes. Isto é feito, por exemplo, quando traçamos uma curva a<br />
partir de uma série de pontos discretos. A interpolação pode ser feita de forma linear, em que a posição<br />
das amostras acrescentadas terá uma relação linear com as amostras adjacentes originais, e<br />
polinominal, em que a posição das amostras acrescentadas terão uma relação com outras amostras<br />
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originais não adjacentes, implicando um conhecimento mais alargado da evolução da forma de onda.<br />
No áudio, a interpolação é usada para mudanças na frequência de amostragem, ou na correcção de<br />
erros. Esses, ao terem de ser eliminados, implicam a interpolação, que pode ser linear, se poucas<br />
amostras estiverem envolvidos, ou polinominal, se o número de amostras for alto.<br />
DELMAÇÃO: Este processo trata-se do inverso do processo de interpolação, em que são retiradas<br />
amostras da forma de onda digital.<br />
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ÁUDIO DIGITAL<br />
ÁUDIO: Literalmente, ―eu ouço‖ em Latim. O termo refere-se a qualquer sinal, som, forma de onda, etc. que pode ser<br />
ouvido, distinguindo-se dos ultra-sons e dos infra-sons.<br />
O áudio digital é um assunto muito abrangente que pode ser descrito, de uma forma geral, como a aplicação<br />
da tecnologia digital de base computacional a sistemas sonoros de tratamento de sinal.<br />
Existem bastantes vantagens na amostragem de um sinal, como já abordamos, mas ao utilizarmos uma<br />
filtragem das altas-frequências com o fim de evitar o aliasing, levanta-se um outro problema. A que nível essa<br />
filtragem deteriora o sinal e a que nível a informação perdida entre amostras e toda a alta-frequência eliminada<br />
exerceria sua influencia (através de intermodulação por exemplo) sob o áudio na margem frequêncial audível.<br />
Fica a dúvida para ser desfeita numa avaliação subjectiva de cada uma das situações particulares que nos<br />
possam surgir, embora exista já quem tenha afirmado ter apreciado grandes perdas de definição nos<br />
transitórios e empobrecimento harmónico quando comparou uma gravação digital de elevada qualidade com a<br />
gravação em vinil do mesmo registo musical.<br />
O primeiro equipamento digital disponível foi um sistema de atraso temporal digital, usado para produzir<br />
efeitos como flaging, phasing e reverberação artificial. O seguinte foi o gravador de fita digital, que grava o sinal<br />
de uma forma digital numa fita magnética. O primeiro meio digital verdadeiramente prático disponível ao<br />
consumidor foi o Compact Disk, que usa uma codificação óptica do sinal, em vez de magnética. Ele garante<br />
uma grande densidade de armazenamento de informação que é lida através da reflexão da luz de um pequeno<br />
laser na superfície do disco, garantindo uma conservação do material independentemente do número de<br />
leituras.<br />
Embora esta forma de codificação e descodificação seja referida por muitos daqueles que desta indústria vivem,<br />
como a melhor forma que existiu e que existirá, isso não é uma verdade, pois os CDs, embora nos ofereçam<br />
reduzido ruído e distorção comparados com os sistemas analógicos, eles também contêm ruído e distorção. A<br />
maior parte dos sistemas digitais têm grandes quantidades de variações de fase às altas-frequências e retardo<br />
temporal de grupo. Estas distorções não lineares tendem a aumentar à medida que o nível do sinal decresce,<br />
significando que as passagens mais suaves são mais distorcidas que as mais fortes. Á medida que o sinal se<br />
torna menos intenso a relação entre a energia das componentes fundamentais do som e a distorção harmónica<br />
introduzida torna-se menor. O problema foi devido à precoce normalização que procurou criar uma<br />
compatibilidade com os gravadores vídeo de fita. Uma maior frequência de amostragem, como 48 kHz,<br />
permitiria que fossem utilizados ordens menores nos filtros, o que diminuiria a distorção devido às alterações de<br />
fase.<br />
FREQUÊNCIA DE AMOSTRAGEM: A quantidade de amostras ou frequências de amostragem que o ADC<br />
tem que realizar por segundo. Consiste numa dada cadência temporal durante a qual se retiram amostras<br />
do áudio, equidistantes no tempo. Qualquer forma de onda pode ser reconstituída a partir de amostras<br />
tomadas a uma cadência ou frequência superior ao dobro da largura de banda do sinal audível. No CD-<br />
Audio, a frequência de amostragem é de 44,1 kHz, ou seja, são retiradas 44100 amostras do sinal por<br />
segundo, sendo a largura de banda considerada igual a 22050 Hz. A frequência de amostragem de 44,1<br />
kHz permite a reconstituição de qualquer som nessa largura de banda.<br />
TAMANHO DA AMOSTRA: É mais um parâmetro muito importante para a qualidade sonora, que é<br />
responsável pelo âmbito da dinâmica numa gravação digital, ou seja quanto maior for o tamanho da amostra<br />
maior será o âmbito da dinâmica. O tamanho da amostra é expressa em bits.<br />
RACIO DE BITS: O rácio ou frequência a que os bit são transmitidos nos sistemas digitais, ou seja<br />
num fluxo de bits. No âmbito do áudio digital, o rácio de bits, expressos em bit por segundo (bps) por<br />
canal, iguala o produto do valor da frequência de amostragem com o número de bit por amostra. O<br />
rácio de bit de dados num CD, por exemplo, é de 1,41M bit por segundo (44,1 kHz x 16 bit por<br />
amostra x 2 sinais). O bit rate normalmente cotado de um CD é de 4.3218 milhões bps, é para o rácio<br />
de bit puros, que vem da multiplicação de 7,350 imagens por segundo por 588 canais de bits.<br />
FLUXO DE BITS: Fluxo de código binário adjacente a uma conversão de um sinal de um domínio<br />
analógico para o domínio digital.<br />
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CONVERSÃO DO DOMÍNIO ANALÓGICO PARA O DOMÍNIO DIGITAL – ADC<br />
CONDIÇÕES E PROCEDIMENTOS<br />
1º - O primeiro passo para digitalizar uma forma de onda analógica é fazer, basicamente, o mesmo<br />
que o cinema faz com o movimento. Num filme a imagem parece estar em movimento, mas na<br />
realidade nós estamos a ver 24 imagens sobrepostas por segundo, pois o processamento do nosso<br />
cérebro não consegue ser suficientemente rápido. Através então, de um processo de modulação ou<br />
multiplexação, o sinal analógico é combinado com uma série de impulsos em intervalos de tempo<br />
regulares, quebrando o sinal analógico numa série de pequenas amostras com o valor instantâneo de<br />
tensão do sinal.<br />
2º – O segundo passo passa pelo armazenamento temporário de cada amostra e toda a informação<br />
entre amostras é eliminada. O sistema que efectua esta tarefa é conhecido como circuito de sample<br />
and hold, porque forma amostras da forma de onda original a determinados momentos, e segura os<br />
seus níveis até à próxima vez que o sinal é discretizado.<br />
Este circuito de amostragem e fixação pega numa amostra de um sinal analógico, muito<br />
rapidamente, e depois muda-o para um modo de fixação. Aqui é forçada a que a amplitude da<br />
amostra tenha um valor constante durante um período modelo. A amplitude do sinal é congelada por<br />
breves momentos na forma de carga num capacitador até que o próximo período modelo seja<br />
iniciado. O variador é momentaneamente fechado, síncrono com o impulso de amostragem, sendo<br />
depois novamente aberto.<br />
Idealmente o circuito de amostragem e fixação não levaria tempo algum a determinar o nível do<br />
sinal e fixa-lo até à próxima amostra, mas, na verdade, esse processo requer um certo intervalo de<br />
tempo para mudar o condensador fixador, chamado de tempo de abertura. Como o tempo requerido<br />
ao circuito, para que se estabeleça um novo valor, depende da quantidade de variação do sinal no<br />
tempo, esse tempo de abertura irá depender da gama de variação do nível do sinal, aumentando por<br />
isso, à medida que o nível do sinal aumenta e/ou à medida que a sua frequência aumenta. Este tempo<br />
está relacionado com a resolução da conversão, em que o erro de amostragem é igual à quantidade<br />
de mudanças que temos na tensão de entrada durante a tempo de abertura. O tempo de início da<br />
abertura de amostragem é também um pouco incerta, sendo isto chamado de jitter. Por outras<br />
palavras, a falta de precisão nos tempos de amostragem (jitter) leva a erros de amplitude em sinais de<br />
variações rápidas. Os erros envolvem tempos de abertura, incertezas nos tempos de abertura e jitter.<br />
O resultado é distorção do sinal discretizado que aumenta com a frequência.<br />
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JITTER: Nome dado à instabilidade da constância da medição de tempo discreto. Sofrer de<br />
jitter significa que não vão ser feitas as leituras de tempo discreto nas alturas acertadas e,<br />
como tal, vão existir alguns erros. Esses reflectem-se num pequeno aumento do ruído,<br />
distorção e alteração de imagem sonora (devido a alterações entre os sinais). Os erros de<br />
dessincronismo podem ser então de dois tipos: Frequência de amostragem com um<br />
Para dessincronismo obter a constante versão com completa a frequência nominal do – erro livro de framing registe-se –, ou jitter, quando em: a<br />
frequência de amostragem está a criar dessincronismo de forma aleatória, embora possa ser<br />
igual em média à frequência nominal. O jitter é criado quando transportamos a informação<br />
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áudio. Assim, todos os equipamentos áudio tem um PLL, de Phase Lock Lock, que compara<br />
a cada instante, a forma de onda de entrada com a forma de onda teoricamente perfeita de<br />
um oscilador, sendo a forma de onda original substituída pela criada, ao fim de ser<br />
sincronizada com esta. Uma das formas de reduzir o jitter é fazer com que a leitura esteja<br />
síncrono com o meio de cada retalho de desenho da forma de onda quadrada do sinal digital.<br />
O jitter pode ser medido através de um osciloscópio. Os cabos quando se trata de transportar<br />
áudio digital comportam-se como filtros, devido à alta-frequência dos sinais em questão.<br />
Como exemplo, um sinal de 20 kHz discretizado a uma resolução de 16 bit (1 parte de 65536)<br />
requer uma abertura de 1/65536/20000π, 24 ns. Este é um intervalo muito pequeno para um<br />
conversor AD operar. Um circuito de amostragem e fixação pode ser usado para manter a tensão<br />
estável por mais tempo, fazendo com que uma conversão seja feita num maior espaço de tempo. O<br />
tempo de abertura do sistema passa então a ser o tempo de amostragem do circuito de amostragem e<br />
fixação, em vez do tempo de conversão do conversor ADC.<br />
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Infelizmente, é muito difícil que um nível de uma amostra num circuito fixação coincida exactamente<br />
num dos níveis do sistema de medida utilizado, por isso torna-se muito difícil, por exemplo marcar<br />
4,23839 mm, numa régua marcada em milímetros.<br />
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3º – O terceiro procedimento passa pelo arredondamento dos valores dos níveis das amostras,<br />
obtidos durante a fixação, e é chamado de quantização, porque é um procedimento que altera os<br />
sinais para que este coincidam quantitativamente ou com os valores discretos (valores não em tempo<br />
contínuo, mas num tempo discreto, ou seja um tempo composto por pedaços, ou amostra estáticas<br />
retiradas do tempo real). Temos que ter em conta que estamos a criar erros, por apenas<br />
arredondarmos os valores arbitrariamente para o valor mais próximo que haja no nosso sistema de<br />
medição. Esse erro é chamado de erro de quantização, e é percepcionado, a quando do saída do<br />
sistema, como ruído, cujas características são dependentes do sinal em si mesmo (por isso é<br />
distorção). Essa distorção, comummente chamada de ruído de quantização é a diferença entre o<br />
sinal analógico e a representação digital. Neste caso apenas temos 16 possibilidades, mas temos que<br />
procurar colocar máximo de gradações possível no sistema, para que os valores arredondamento<br />
sejam o menor possível, minimizando o erro de quantização e por isso reduzindo o ruído de<br />
quantização.<br />
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Temos então o nosso sinal digital, com seus respectivos valores que são agora armazenados no<br />
sistema como uma representação digital do sinal analógico original, em que a função de transferência<br />
ideal do processo de quantização será:<br />
Num CD teremos 1 bit para definir o estado do valor (se positivo ou negativo) e 15 bit para definir<br />
a informação da amplitude do sinal. A informação temporal está subentendida, pois trabalha-se<br />
agora sobre espaços discretos equidistantes.<br />
4º - O quinto passo é o da reconstrução. A presença dos cantos salientes, grandes vértices ou<br />
degraus na onda digitalizada, indica que existem componentes de altas-frequências no sinal. Por isso<br />
se pegarmos no sinal digitalizado e lhe removermos as altas-frequências, vamos conseguir removerlhe<br />
os cantos salientes. Isto é feito usando um filtro que bloqueia a informação das frequências altas.<br />
Generalistamente falando, o filtro é chamado de filtro passa baixo, mas neste uso específico, no uso<br />
digital, é chamado de filtro de reconstrução, porque que ajuda a reconstruir o sinal áudio da feia<br />
representação. O resultado é uma forma de onda contínua (sem grandes vértices), ficando com um<br />
aspecto muito similar à forma de onda analógica inicial que enviamos para o sistema inicialmente,<br />
embora este exemplo tenha um grande erro de quantização.<br />
5º - O processo seguinte é chamado de Anti – Alising. Por exemplo, quando vemos a filmagem de<br />
um carro, a aumentar a sua velocidade, reparamos a certa altura que as rodas, que também haviam<br />
aumentado a sua velocidade, pararam e depois começaram a rodar no sentido inverso, mais<br />
lentamente que a rotação real. Isto é conhecido por alias, e acontece porque a roda estava a fazer<br />
mais que metade da sua rotação por fotograma (unidade mínima de corte em vídeo; uma imagem),<br />
que é um problema causado pelo facto de nós estarmos a extrair amostras do tempo contínuo e<br />
transformando-o num tempo discreto, distorcendo o evento real. Este problema do aliasing impõe<br />
dois condicionalismos. Primeiro, nós temos que assegurar que nenhuma das frequências acima de<br />
metade da taxa de amostragem (chamada de frequência Nyquist) chegue a entrar no circuito de<br />
amostragem e fixação. Segundo temos que colocar a maior taxa de amostragem possível para<br />
sermos capazes de capturar todas as frequências que queremos ouvir. Então o que temos que fazer,<br />
tendo em conta que o limite superior do nosso espectro auditivo situa-se a 20 kHz, é colocar a taxa de<br />
amostragem pelo menos ao dobro deste valor, por isso no mínimo a 40.000 amostras por segundo.<br />
Onda digitalizada sem aliasing Com aliasing<br />
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Só se pode definir um ciclo com um mínimo de dois pontos. Se se resolve digitalizar o som com<br />
uma frequência maior que a frequência de amostragem, a operação de amostragem vai identificar<br />
pontos relativamente afastado da onda, e quando se for reconstituir o sinal discretizado surgirá um<br />
som de frequência muito mais grave, que não o original. Por exemplo, se decidíssemos discretizar um<br />
sinal de 36 kHz com uma frequência de amostragem de 44,1 kHz teremos uma frequência de aliasing<br />
de 8 kHz (44 - 36 kHz).<br />
Estas frequências podem ser visualizadas como se na frequência Nyquist existisse um espalho, que<br />
as reflectisse para dentro da gama audível de frequências, à mesma distancia mas de valor invertido<br />
(22 + 14 = 36 e 22 - 14 = 8)<br />
Este fenómeno denomina-se de aliasing e como os sons que ele provoca são parasitas, é necessário<br />
utilizar um filtro anti-aliasing. Para evitar este problema na gama das frequências audíveis deve-se<br />
utilizar um filtro cuja frequência de corte é da ordem de 20 kHz. Uma vez que o ouvido humano não<br />
capta frequências acima de 20 kHz, convém eliminar as que possam existir. No entanto, o filtro vai<br />
distorcer o sinal muito abaixo dos 20 Hz, pois os filtros começam a atrasar a fase dos sinais para<br />
frequências muito abaixo da sua frequência de corte. Esta distorção só pode ser eliminada<br />
digitalizando a uma frequência muito superior à dos sons audíveis. Deste modo, as frequências a que<br />
o filtro vai distorcer ficam numa zona não audível. Basta então colocar um filtro passa baixo mesmo<br />
antes do sistema de amostragem e fixação, tipicamente de 6ª ordem ou maior, limitando a largura de<br />
banda do sinal. Este filtro passa baixo é comummente chamado de filtro anti-aliasing, porque previne<br />
o aliasing, cortando toda a energia acima do Nyquist. Esse filtro tem que ser de grande qualidade,<br />
com baixa amplitude de distorção de fase, grande gama dinâmica e pouco ruído.<br />
ORDEM: a ordem, quando falamos de filtros, refere-se ao grau de atenuação em dB por 8.ª, que<br />
é igual a 6 vezes a ordem (1.ª ordem – 6 dB por 8.ª; 2.ª ordem – 12 dB por 8.ª …).<br />
Aliasing e outros erros têm que ser eliminados ou reduzidos através da selecção de uma altafrequência<br />
de amostragem e um filtro de alto factor Q adequado. O rácio necessário de corte de um<br />
filtro anti-aliasing e o seu custo é inversamente proporcional à separação entre a frequência superior e<br />
a frequência de amostragem. À medida que a frequência de corte é aumentada, os filtros anti-alias<br />
tendem a ser mais caros e menos estáveis. Estes tanto podem ser implementados num circuito<br />
analógico como num digital, mas se eles forem implementados como filtros digitais, terá ainda que ser<br />
colocado um filtro anti-alias analógico antes da amostragem para o filtro digital. Como o filtro anti-alias<br />
não está limitado na sua frequência de amostragem, por ter que armazenar largos números de<br />
amostras, ele pode correr a uma frequência mais alta que a amostragem para o retardo temporal e<br />
consequentemente requer um menor grau no filtro anti-alias analógico.<br />
FREQUÊNCIA NYQUIST: Foi demonstrado por Nyquist que uma frequência de amostragem<br />
de duas vezes o máximo da frequência do sinal é suficiente para descrever a frequência mais<br />
elevada sem ambiguidades. O critério Nyquist está correcto, e as duas amostras por ciclo<br />
são suficientes para descrever uma onda sinusoidal. No entanto, de forma a reconstruir a<br />
onda sinusoidal original tem de ser usada a média temporal. Por outras palavras, temos que<br />
olhar para um sinal discretizado por algum tempo de forma a decidir exactamente qual a<br />
frequência e a amplitude, pois existem ambiguidades em ambos para pequenos intervalos de<br />
forma de onda discretos. O problema é que a musica não é um conteúdo sonoro estável,<br />
mudando muito rapidamente, e os nossos ouvidos não efectuam uma variação temporal com<br />
a rapidez necessária para reconstruir o sinal ambíguo da saída reconstruída do DAC.<br />
Condições análogas são obtidas quando o sinal está presente em ruído aleatório. A média<br />
temporal pode extrair o sinal, mas o ouvido, tendo um tempo de integração curto, ouve o<br />
sinal em conjunto com o ruído.<br />
O aliasing também pode acontecer, mesmo depois do sinal ser convertido para o domínio digital.<br />
Isto porque, quando estamos a processar poderemos estar a criar harmónicos superiores à<br />
frequência Nyquist.<br />
6º - Temos depois que converter os números que descrevem o nível de cada amostra em números<br />
binários, antes de os armazenar ou transmitir. Isto torna mais fácil para o computador reconhecer o<br />
número, pois os computadores e os equipamentos eléctricos em geral, como equipamentos que<br />
trabalham com energia eléctrica, podem mais facilmente trabalhar com informação codificada em dois<br />
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estados, caracterizados pela presença ou ausência de tensão num condutor. Como a energia utilizada<br />
é a tensão alternada, não poderíamos utilizar números binários positivos e negativos para representar<br />
o sinal bipolar (sinal com componentes positivas e negativas). Poderíamos utilizar o código binário<br />
natural, mas o problema é que ele não reflecte a natureza bipolar do sinal áudio e a ausência de sinal<br />
não corresponderia ao código 0000, complicando as operações aritméticas. Desta forma, o que se fez<br />
foi usar um sistema típico chamado de ―sistema binário de duplo complemento‖. Por exemplo, se<br />
contarmos de 0 a 7 usando um sistema binário de 3-bit, teremos: 000; 001; 010; 011; 100; 101; 110;<br />
111. Para além das vantagens (zero analógico igual ao zero digital e o facto de sabermos de imediato<br />
se o sinal é positivo ou negativo, bastando para isso ver se temos um 1 ou um 0 no início do número<br />
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binário), também traz algumas desvantagens, como o facto de haver mais um nível de quantização na<br />
área negativa que na positiva. Isto acontece porque um dos níveis da área positiva está dedicado ao<br />
nível zero, ficando assim um sistema ligeiramente assimétrico, embora num sistema típico de 16-bit,<br />
estaremos a falar de uma diferença muito irrelevante.<br />
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Sistema decimal: 3-4 = -1 Sistema binário de duplo complemento: 0011 + 1100 =<br />
1111<br />
Sistema decimal: 10+3 = 13 Código binário natural: 1010 + 0011 = 1101<br />
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O código do número -1 é o inverso do código do número 0, e o código do número -2 é o<br />
inverso do código do número 1, assim por diante.<br />
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Para efectuarmos uma atenuação na forma de onda não podemos simplesmente subtrair um<br />
valor constante aos valores que a definem, pois dessa forma estaríamos simplesmente a<br />
baixar a forma de onda num gráfico amplitude vs tempo, mudando as suas características de<br />
evolvente. Para a atenuarmos teremos que dividir os valores que a definem por um valor<br />
constante, para que os momentos de tensão igual a zero permaneçam zero e seus restantes<br />
valores decresçam numa razão constante. Desta forma, a utilização de uma codificação em<br />
código binário natural complicaria muito estes cálculos aritméticos.<br />
7º - Conversão paralelo-série, que serve para a transmissão de dados.<br />
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SOBRE-AMOSTRAGEM (oversampling): Significa que o conversor ADC, ou DAC trabalha a<br />
uma frequência de amostragem n vezes superior à frequência de amostragem do sinal áudio<br />
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digital, ou frequência nominal. Isto significa que x amostras serão interpolados, provocando um<br />
alargamento da imagem espectral, proporcionando a colocação de um filtro anti-aliasing e de<br />
um filtro de reconstrução menos destrutivo. Depois de feitas estas operações em sobre<br />
amostragem, realiza-se o processo de delmação, que permite eliminar as amostras intermédios<br />
e para regressar à frequência nominal.<br />
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Dizimação<br />
Este é o nome dado ao processo de amostragem das frequências bem acima da exigida frequência de<br />
Nyquist, designado também de sobre amostragem. O objectivo é fazer com que o ruído de modulação<br />
durante o processo de amostragem esteja a frequências de mais fácil remoção do sinal, onde podem<br />
ser eliminadas mais facilmente, através da filtragem. A boa relação sinal/ruído de um sistema de sobre<br />
amostragem pode ser preservada enquanto reduzimos o número de bit através do processo de<br />
dizimação. O ruído de quantização do método de codificação PCM decresce 6 dB por cada bit<br />
acrescentado, no entanto decresce 3 dB quando a frequência de amostragem é duplicada. A dizimação<br />
da informação sobre amostrada PCM pode resultar numa grande redução do número de bit total. A<br />
dizimação é usada para converter uma única informação de sequência de bit dos moduladores sigmadelta<br />
em formato adequado PCM, para ser processado por DSP e armazenado na memória RAM.<br />
PROCESSAMENTO DIGITAL DE SINAL – DSP: A modificação ou manipulação de sinais no domínio<br />
digital, ou seja, depois da conversão dos mesmos do domínio analógico para o domínio digital (ADC).<br />
Muitos dos equipamentos digitais áudio usam DSP, contendo, a maior parte deles, microprocessadores<br />
que efectuam a maioria do trabalho.<br />
Os ADC estão sujeitos a uma série de erros:<br />
1. Erro de quantização: A diferença entre a tensão de entrada no ADC e o valor da tensão<br />
equivalente do código digital resultante à saída.<br />
2. Rácio de conversão: O rácio máximo a que o ADC pode executar conversões válidas.<br />
3. Tempo de conversão: O intervalo de tempo entre a aplicação do comando de conversão e a<br />
saída de um código digital de saída válido.<br />
4. Linearidade diferencial: Qualquer desvio na largura do degrau, que é idealmente menor que<br />
o bit menos significante.<br />
5. Linearidade: A medida da saída de uma linear função de transferência, expressa em<br />
percentagem de uma escala digital absoluta, normalmente designada de full-scale, ou uma<br />
fracção de um bit menos significante.<br />
6. Erro de offset: O valor da tensão de entrada de forma a colocar o código de saída a zero.<br />
7. Resolução: A quantidade de mudança na tensão de entrada necessária para mudar a saída<br />
um LSB.<br />
8. Erro de escala: A saída actual de tensão necessária de forma a obter um código de saída<br />
em escala digital absoluta.<br />
ERRO DE QUANTIZAÇÃO E DITHER<br />
As representações analógicas de sinais têm, em teoria, infinita resolução no tempo e no sinal.<br />
As representações digitais de uma onda sonora analógica são discretizadas em níveis<br />
quantificáveis em fatias de tempo. Por exemplo, um CD usa um máximo binário de 16-bit por<br />
cada amostra, logo existe um total de 65,536 (2^16) níveis de quantização disponíveis. No<br />
entanto, temos que ter sempre em linha de conta que, só usamos toda esta gama dinâmica se o<br />
sinal tiver a amplitude igual ao máximo nível possível do sinal no sistema. Se nós reduzirmos o<br />
nível para metade, ou seja uma redução do ganho em 6 dB, nós estaremos a usar muitos<br />
menos bit capazes de serem usados para os níveis de quantização. Quanto menor for a<br />
amplitude do sinal, menor será o número de níveis de quantização que poderemos usar.<br />
A quantização é a representação de uma tensão contínua distribuída por um número de<br />
valores discretos, sendo ela inerente a qualquer sistema de áudio digital, e adiciona erro de<br />
quantização, ruído e distorção ao sinal. O sinal depois de quantizado desenvolve-se em<br />
degraus em vez de uma curva contínua e a diferença o sinal quantizado e o original é o erro de<br />
quantização. O erro de quantização será sempre um sinal que tem um pico de amplitude de<br />
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metade de um LSB no pior dos casos, por isso quanto maior for o número de níveis de<br />
quantização nós temos melhor será a relação sinal ruído, pois menor será o nível de um LSB,<br />
aumentando a diferença entre a amplitude do sinal em causa e a amplitude do ruído da<br />
quantização. Outra vantagem de um maior bit rate prende-se com o facto, de que à medida que<br />
o áudio vai sendo processado vai sofrendo sucessivos arredondamentos, logo, quanto menor o<br />
bit rate maiores vão ser os arredondamentos e, consequentemente maiores as falhas.<br />
Na quantização de uma onda sinusoidal, cuja frequência é um submúltiplo da frequência de<br />
amostragem, o erro irá ter um padrão definido, que se repete à frequência do sinal. No entanto,<br />
esse erro terá um conteúdo frequêncial que consiste em múltiplos dessa frequência, e que<br />
podem ser considerados como distorção harmónica em vez de ruído. Para a música, no<br />
entanto, o sinal está constantemente a mudar, não existindo tal regularidade. O erro de<br />
quantização é por isso ruído grande largura de banda e chamado de ruído de quantização. Este<br />
ruído é difícil de calcular porque não existe sem sinal.<br />
LSB: Least Significant Bit, bit menos significativo. Refere-se ao nível de tensão mais<br />
pequeno que um conversor analógico – para-digital pode codificar. Qualquer nível de<br />
sinal abaixo desse valor não é reconhecido pelo ADC. O valor do LSB é também igual<br />
à resolução do sistema digital em questão. Por outras palavras ainda, a diferença<br />
mínima no nível do sinal entre duas amostras consecutivas é 1 LSB. Este valor está<br />
dependente do número de bit disponíveis na codificação do sinal. Num sistema de<br />
codificação de sinal de 16-bit, como o usado no CD, a amplitude instantânea do sinal é<br />
codificada em um dos 65536 níveis de tensão.<br />
MSB: Most Significant Bit, bit mais significativo. Refere-se ao primeiro dígito à<br />
esquerda num número binário.<br />
Convertemos um sinal analógico em digital, usando um conversor de apenas 3 bit de<br />
resolução – logo teremos um total de 8 diferentes níveis, que poderão ser usados para<br />
descrever o nível do sinal. Num sistema de duplo complemento, isto significa que temos o nível<br />
zero com três níveis acima e quatro em baixo. Se o sinal for alinhado em nível, de modo a que o<br />
pico positivo deste atinja o mesmo que o nível máximo possível na representação digital PCM,<br />
então a forma de onda digital resultante irá ser alguma coisa deste género deste gráfico, que<br />
combina o sinal original, o sinal quantizado e o erro de quantização resultante.<br />
NÍVEL MÁXIMO DE SAÍDA, MOL: No caso dos equipamentos áudio significa<br />
geralmente o nível de saída do sinal que resulta numa distorção harmónica de 3%, às<br />
baixas frequências e normalmente 3% de distorção por intermodulação às altasfrequências.<br />
Qualquer sinal superior ao MOL irá rapidamente resultar num aumento de<br />
distorção. De forma a obter a melhor relação sinal/ruído, o equipamento deve ter uma<br />
curva de MOL com a mesma forma que a curva de nível de tensão de pico máximo<br />
versus a frequência do sinal que o atravessa. A curva de nível de tensão de pico<br />
máximo de um sinal musical é geralmente mais baixo às altas-frequências, que às<br />
médias e baixas frequências.<br />
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RELAÇÃO SINAL/ RUÍDO DE QUANTIZAÇÃO: medida da qualidade do processo de<br />
quantização de uma conversão AD, definida como a potência de sinal normalizada<br />
dividida pela potência de ruído de quantização normalizada. Esta relação medida em<br />
dB é aproximadamente igual a seis vezes menos o número de bit do conversor AD,<br />
por exemplo, o máximo da relação sinal/ruído de quantização numa conversão AD a<br />
16 bit é de aproximadamente 96 dB.<br />
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Mesmo num CD, que tem 65,536 níveis de quantização disponíveis (o número de possibilidades<br />
é 2 n , em que n é o número de bits, logo num sistema de codificação a 16-bit teremos uma<br />
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dinâmica de 6. 2 16 = 96 dB), nós temos que ter em conta o erro de quantização, por duas<br />
razões. Primeiro porque, temos sempre que nos lembrar que, a única vez que utilizamos todos<br />
os bit num sistema digital, é quando o sinal está no máximo nível possível. Segundo, como o<br />
erro de quantização é periódico, é uma distorção do sinal, logo está directamente relacionado<br />
com o sinal em si mesmo. Quando nós entramos em casa de alguém e cheiramos um novo<br />
cheiro, passados cerca de 5 minutos nós não o conseguimos cheirar mais. O cheiro não foi<br />
embora, mas sim, o cérebro acaba por ignora-lo, pois ele apercebe-se que o mesmo é<br />
constante. O mesmo é verdade quando se trata de ruído, por exemplo das fitas analógicas. O<br />
mesmo não acontece com a distorção, pois esta está constantemente a ser modulada pelo<br />
sinal, por isso é um ruído inconstante.<br />
Para Dither obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Felizmente podemos fazer uma pequena troca de distorção por ruído. Podemos<br />
efectivamente disfarçar www.producaoaudio.net<br />
o erro de quantização simplesmente adicionando ruído chamado de<br />
dither no nosso sinal. Adicionando dither ao sinal áudio com um nível que é aproximadamente<br />
metade do nível de um LSB, nós geramos um ruído audível, mas constante com um nível<br />
muito baixo, que efectivamente mascara a distorção que resulta dos níveis baixos do sinal. O<br />
dither, normalmente ruído branco, pode ter outros espectros de forma a torna-lo menos<br />
audível, bastando para isso alterar a sua resposta em frequência através de uma filtragem,<br />
normalmente chamada de formatação de ruído, em inglês noise shaping. De facto, não<br />
estamos a eliminar o erro de quantização ao adicionar dither ao sinal antes de o quantizar,<br />
mas sim a remediar o erro, mudando-o de um ruído dependente do sinal para um ruído<br />
constante. Deste modo o nosso cérebro deixa de se importar com este e deixa-se de se<br />
escutar. Sempre que quantizamos um sinal nós utilizamos dither, acabando assim por ser<br />
usado também quando passamos um sinal de 32-bit para 16-bit. Não existe problema algum<br />
passar de 16-bit, por exemplo, para 32-bit, existe sim na passagem de 32-bit para 16-bit,<br />
porque existe uma grande redução de resolução. Mas também existem técnicas que nos<br />
permitem uma passagem adequada, acabando assim por ser preferível a gravação e mistura<br />
a um numero de bit www.producaoaudio.net<br />
superior e depois uma futura redução. O aumento de 1 bit significa o<br />
dobro das possibilidades.<br />
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FORMATAÇÃO DE RUÍDO: A formatação de ruído é também a expressão usada para definir a técnica<br />
especial de inversão dos bit indesejados de uma amostra, adicionando à amostra seguinte, na sobre<br />
amostragem dos reprodutores de CD, reduzindo com isso a variação no erro de quantização para sinais<br />
de pouca variação (baixas frequências, por exemplo). Isto também muda a forma do espectro do ruído<br />
de quantização, aumentando o seu conteúdo às altas-frequências, enquanto que reduz às baixas<br />
frequências. Esse aumento de conteúdo às altas-frequências é reduzido pelo filtro anti-imagem.<br />
O dither é também usado para tornar menos perceptível a passagem de um rácio de bit<br />
superior para um rácio de bit inferior. Neste caso existe um ruído de variações rápidas e<br />
aleatórias de pouca amplitude, verificando-se um erro máximo reduzido por média. Existem no<br />
entanto outras formas de o fazer:<br />
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. Redução de bit por truncamento: significa retirar literalmente os restantes bits, tendo um<br />
erro máximo de 8 bits, no caso de uma redução de 24 para 16 bit.<br />
. Redução de bit por arredondamento: significa eliminar os bit por arredondamento, com<br />
um erro máximo de 4 bits, no mesmo caso.<br />
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O valor nominal de um equipamento digital é igual ao seu valor de pico, pois o comportamento<br />
de um equipamento que trabalha no domínio digital é, teoricamente, linear ao máximo suportável.<br />
Isto não acontece nos equipamentos analógicos, apresentando por isso um nível nominal de<br />
trabalho, de forma a apresentar uma fronteira com a zona de saturação.<br />
A relação sinal/ruído teórica máxima, de um equipamento que trabalhe com um bit rate de 16 bit,<br />
será de 96 dB. Se de 24 bit será de 144 dB, sendo neste caso o ruído de quantização menor que<br />
qualquer outro ruído analógico, classificado desta forma como desprezível.<br />
ENOB – Effective Number of Bit em português Número Efexctivo de Bit: Uma especificação<br />
bastante importante dos conversores de dados áudio A/D, que designa o desempenho e precisão<br />
real na corrente alternada por parte de um conversor. No caso de uma onda sinusoidal, o valor do<br />
ENOB pode se aproximar do valor da relação S/R+D subtraindo-lhe 1,76 e depois dividindo-o por<br />
6,02. Por exemplo, um conversor A/D de 24-bit têm uma relação S/R+D real de 100 dB, então isto<br />
significa que têm um ENOB igual a 16, bem longe dos anunciados 24-bit.<br />
FUNÇÃO DE DENSIDADE PROBABILÍSTICA TRIANGULAR: Esta função, normalmente<br />
intitulada como dither triangular, é a forma mais popular de sinal dither que, como o nome<br />
sugere, representa uma função de densidade probabilística em forma de triângulo, em vez da<br />
normal curva em forma de sino.<br />
MÉTODOS DE CONVERSÃO A/D<br />
PCM – Pulse Code Modulation – Código de modulação por impulso<br />
O método de conversão A/D PCM é essencialmente um processo a dois passos: Amostragem e<br />
Quantização.<br />
O processo de amostragem se realiza através da multiplicação por uma série de impulsos<br />
espaçados por silêncios. Quando o sinal é multiplicado pelo silêncio o resultado é o silêncio,<br />
quando é multiplicado pelo impulso temos uma amostra. Assim conseguimos um conjunto de<br />
amostras consecutivas.<br />
As palavras binárias multibit representam a amplitude dos amostras em intervalos regulares.<br />
As palavras binárias são codificadas directamente em formas de onda PCM<br />
. Alguns tipos de PCM são:<br />
1. Linear PCM – a gama de variação da tensão do sinal analógico que será digitalizado é<br />
dividida num certo número de intervalos iguais (TS - período de amostragem), tornando<br />
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todos os paços da quantização do mesmo tamanho. Este é o processo de digitalização<br />
PCM mais comum nas aplicações áudio. Frequência de amostragem: FS=1/TS<br />
2. Nonlinear PCM: Um compander é inserido antes de um codificador PCM linear, dando ao<br />
sistema uma melhor resolução a níveis baixos de sinal com o compromisso de perda de<br />
resolução a níveis de sinal altos. Este sistema é desejado quando o número de bit para<br />
codificar é limitado, sendo largamente usado em telecomunicações.<br />
3. Floting-point PCM: Um conversor de ponto de flutuação produz uma palavra digital de<br />
saída consistindo em duas partes: um expoente e uma mantissa. O expoente representa o<br />
ganho num amplificador de ganho variável que precede o codificador de linear PCM, que<br />
produz a mantissa. O ganho é depois ajustado em passos de forma a codificar o melhor<br />
possível a variação do nível do sinal de entrada, obtendo-se maior resolução.<br />
4. Diferential PCM: Uma forma de linear PCM onde a diferença entre o valor da amostra actual<br />
e da amostra seguinte é codificado, em vez de codificado o valor de cada amostra. Este<br />
método tem a vantagem de requerer menos bit que o convencional linear PCM. Quando a<br />
codificação se faz apenas com um bit, nesse caso em especial é chamado de modulação<br />
delta.<br />
Delta Modulation – Modulação delta<br />
A modulação delta é um tipo de PCM que difere da maioria dos esquemas de codificação, em<br />
que o sinal, depois de ser discretizado a uma grande velocidade, é codificado como a diferença<br />
entre níveis sucessivos, em vez do valor absoluto de cada amostra. Trata-se de uma PNM, de<br />
Pulse Number Modulation, ou seja, modulação por número de impulso, que é um método de<br />
codificação de sinal utilizando o número de impulsos como medida do peso de uma amostra da<br />
forma de onda.<br />
A modulação delta na sua forma mais simples, apenas é referida a direcção que o sinal deve<br />
seguir até à próxima amostra, logo se a próxima amostra for superior em amplitude à anterior, o<br />
código será 1, significando aumentar o valor, se diminuir, então será 0. O tempo a que o nível se<br />
move é fixo, resultando numa forma de onda codificada cheia de zigzags, que se aproxima da<br />
original. Esta forma pode-nos parecer bastante incorrecta, mas ela deixa de o ser realmente, se a<br />
frequência de amostragem for muito alta. Mas a diferença também está no facto de que as<br />
palavras digitais necessárias contêm apenas 1 bit, ao contrário das de 14 ou 16 da PCM.<br />
A conversão PCM, devido ao facto de constantemente ter que representar muitos níveis de<br />
quantização e, consequentemente, uma muito maior complexidade de circuitos, acaba por estar<br />
muito mais sujeita a erros e difícil operacionalidade.<br />
Desta forma, a modulação delta troca, apesar das complicações inerentes, o tamanho da palavra<br />
pela frequência de amostragem. O bit rate em cada sistema é mais ao menos o mesmo,<br />
significando que a memória necessária de forma a armazenar um sinal codificado é exactamente<br />
a mesma.<br />
A distorção neste tipo de modulação ocorre quando a amplitude do sinal varia mais rapidamente<br />
que o rácio a que o integrador pode mudar. Este tipo de limitações de saturação decresce à<br />
medida que a frequência de amostragem é aumentada. Para um passo de tensão fixa obtemos<br />
uma natural atenuação às altas-frequências, na resposta em frequência. A relação sinal/ruído é<br />
proporcional à frequência de amostragem e inversamente proporcional à largura de banda áudio.<br />
Quando comparado este tipo de modulação com a maior parte dos sistemas de codificação PCM,<br />
numa base de bit por segundo, podem ser obtidas gamas dinâmicas equivalentes. No intermédio<br />
ou com um número baixo de bits, um sistema de modulação delta pode ter melhor gama dinâmica<br />
e relação sinal/ruído que um sistema PCM (onde o número de bit iguala o produto da frequência<br />
de amostragem e o código de bit digital).<br />
A modulação delta é mais imune a erros no armazenamento ou transmissão que a PCM. Um<br />
único erro num bit irá gerar um erro no saída, na zona baixa da gama dinâmica, enquanto que<br />
numa sequência PCM pode causar um erro de mais de metade da escala de dinâmica. Tem<br />
também a grande vantagem de não serem necessários filtros anti-alias e do desenho total ser<br />
muito simples e compacto.<br />
STREAM: Termo inglês utilizado para designar uma sucessão estável de palavras ou eventos.<br />
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Existe um tipo de modulação delta adaptativa (ADM), em que o tamanho dos passos podem<br />
variar de amostra para amostra.<br />
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Sigma-Delta Modulation – Modulação sigma-delta<br />
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Através da reorganização da sequência das operações, um conversor de modulações delta tornase<br />
num conversor sigma-delta. Um conversor sigma-delta de 1ª ordem, tem uma integração ou<br />
um estágio de um filtro passa baixo no encaminhamento do sinal e um ciclo directo para um ponto<br />
de soma de entrada. As significantes diferenças no desenho e na operacionalidade entre os<br />
moduladores delta e delta-sigma são encontradas nos espectros do sinal e de ruído.<br />
Na modulação delta a amplitude limite do sinal desce com a frequência enquanto que o ruído da<br />
modulação tem um espectro linear. Para a modulação delta-sigma, a amplitude limite do sinal é<br />
linear enquanto que o espectro do ruído aumenta com a frequência de amostragem.<br />
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A relação entre a forma de onda analógica e o<br />
sinal digital simplifica-se.<br />
PWM: Pulse Width Modulation: A modulação por largura de impulso é um método de codificação<br />
de sinal utilizando a largura de um impulso como medida do peso de uma amostra da forma de<br />
onda. PWM não é uma codificação digital, mas sim analógica. Alguns sistemas de codificação<br />
digitais usam PWM como uma fase intermédia entre a amostragem e a conversão analógica-paradigital.<br />
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PAM: Pulse Amplitude Modulation: A modulação por amplitude de impulso é um método de<br />
codificação de sinal utilizando a amplitude de um impulso como medida do peso de uma amostra<br />
da forma de onda.<br />
PPM: Pulse Position Modulation: A modulação por posição de impulso é um método de<br />
codificação de sinal utilizando a posição de um impulso como medida do peso de uma amostra da<br />
forma de onda.<br />
CODEC: original da palavra codificador e descodificador, ou de compressor e decompressor, é um<br />
equipamento que faz tanto a conversão ADC como a DAC e pode ou não fazer uma compressão de<br />
dados e posterior descompressão, com o objectivo de uma maior eficiência na transmissão, como<br />
por exemplo o Dolby AC-2, ADPCM e MPEG.<br />
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CONVERSÃO DO DOMÍNIO DIGITAL PARA O DOMÍNIO ANALÓGICO – DAC<br />
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No processo de conversão D/A existe primeiro uma fase de interpolação, onde são interpoladas amostras entre as<br />
amostras originais, seguindo-se uma fase de filtragem. Esta filtragem deve-se ao facto de lidarmos com uma forma<br />
de onda em forma de escada, que contem uma grande quantidade de energia de alta-frequência chamada de<br />
―imagens‖. De forma a construir uma réplica mais suave da forma de onda original, o sinal em forma de escada é<br />
passado por um filtro passa baixo chamado de filtro anti-imagem. Ele funciona de forma similar, ou mesmo<br />
idêntica, a um filtro anti-alising, que podemos encontrar nos conversores AD, embora o seu propósito seja bastante<br />
diferente.<br />
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O circuito básico DAC, em termos de electrónica digital, é constituído por um conjunto diferentes caminhos com<br />
diferentes tensões eléctricas, em que cada um deles representa o valor de cada casa do código binário. As<br />
diferenças nos valores de tensão são determinadas pelo valor das resistências, que seguem um transístor. Assim,<br />
num ADC de 4 bits, se por exemplo tivermos o código binário 1111 teremos então: 1+0,5+0,25+0,125 = 1,875 Volts,<br />
aproximando-se cada vez mais dos 2 Volts, à medida que vai aumentando o número de bits.<br />
O DAC é o último estágio na cadeia digital, mesmo antes do filtro anti-imagem. Como o ADC, o DAC está sujeito a<br />
certas incoerência:<br />
1. Erro de quantização: A diferença entre a saída analógica inicial e a saída correcta esperada de<br />
uma dada palavra de código digital.<br />
2. Erro linear diferencial: A derivação da mudança de uma saída ideal de um LSB quando a entrada<br />
vai de um valor para o valor adjacente.<br />
3. Alimentação através: Combinação não desejada de sinal à volta de variadores ou outro<br />
componente que deva ser desligado.<br />
4. Derrapagem de ganho: Uma mudança na tensão de saída na escala digital absoluta do DAC<br />
causada pela mudança de temperatura.<br />
5. Linearidade: A medida da derivação da curva de função de transferência, da curva ideal.<br />
6. Derrapagem de offset: A mudança na tensão de saída do DAC com a variação da temperatura,<br />
com todos os bit na palavra de entrada digital igual a zero.<br />
7. Colocação de tempo: o tempo necessário para a tensão de saída do DAC estabilizar ao seu valor<br />
final, medida a partir do tempo em que o código de entrada digital muda.<br />
Distorção por velocidade de resposta:<br />
Os sistemas de áudio digital, a par dos amplificadores de realimentação, são também capazes de produzir um tipo<br />
de distorção por indução de variância de tensão. Na teoria DAC, é assumido que a saída DAC se move<br />
instantaneamente de um nível para o outro, criando uma forma de onda em degraus com transições verticais. É<br />
assim criada uma distorção devido aos consecutivos erros da conversão A/D. Existe por isso um circuito externo<br />
que procura reduzir estes efeitos. Ele pode ser feito colocando um circuito de amostragem e fixação a seguir ao<br />
conversor A/D, para que o circuito de correcção desligue o DAC da sua saída e segure-a ao nível aí verificado<br />
enquanto a transição ocorre. Este circuito de amostragem e fixação deve ter suas transições para que elas não<br />
introduzam distúrbios significantes no sinal de saída.<br />
DEGLITCHER: Quando é pedido a um DAC que se mova de um estado de tensão para outro, por<br />
vezes ele introduz artefactos no sinal devido à não simultaneidade na operação com os variadores<br />
analógicos envolvidos na conversão. Isto é uma não linearidade grosseira e é chamado de glitch. O<br />
circuito externo que reduz este efeito é chamado de deglitcher. Um deglitcher pode ser feito através da<br />
introdução de um circuito de amostragem e fixação a seguir ao DAC, que desliga este da sua saída e o<br />
segura a um nível anterior enquanto a transição ocorre. Esta paragem deve ser muito rápida e não<br />
introduzir significativas perturbações no sinal de saída.<br />
O tamanho dos degraus à saída de uma normal combinação de um deglitcher-DAC será determinado pela saída do<br />
amplificador. Se o rácio de variância de tensão é muito lento, pequenas peças triangulares serão cortadas da forma<br />
em degraus, causando um erro ou distorção que é uma função não linear do sinal de entrada. O sinal neste ponto<br />
ainda contem transições de tensão demasiado rápidas para a maioria dos equipamentos áudio trabalharem<br />
linearmente. Desta forma o filtro anti-imagem deve ser cuidadosamente desenhado.<br />
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CONVERSÃO DA FREQUENCIA DE AMOSTRAGEM<br />
REAMOSTRAGEM: Nos sistemas de áudio digitais, a mudança de um sinal formatado a uma<br />
determinada frequência de amostragem para uma outra é chamado de reamostragem.<br />
Para uma correcta conversão da frequência de amostragem existem basicamente três métodos:<br />
1º - Acelerar e abrandar o relógio de leitura DAC, mas desta forma alteramos a afinação.<br />
2º - Converter do domínio digital para analógico e voltar a converter do domínio analógico para o digital. Esta<br />
opção implica termos de lidar com os efeitos na qualidade do sinal causados pelas duas conversões.<br />
3º - Fazer a conversão no domínio digital, através de interpolação e delmação.<br />
. Se se tratar de uma relação aritmética simples, como por exemplo de 48 kHz para 96 kHz, basta fazer<br />
uma interpolação ou delmação linear.<br />
. Se as frequências não tiverem uma relação tão simples, como por exemplo 50,4 a<br />
44,1 kHz (8/7) interpola-se por o mínimo denominador comum (neste caso 8) e delmase<br />
pelo factor desejado (neste caso 7).<br />
. Se não existir relação concreta, sobre amostramos ao máximo que conseguirmos e depois<br />
convertemos à frequência desejada, cometendo um erro comparável ao do jitter.<br />
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Estações de Áudio Digital<br />
– EAD –<br />
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As estações de áudio digital (DAW de Digital Audio Workstations) são, como o nome indica, estações de<br />
trabalho de áudio digital. Estações www.producaoaudio.net<br />
de trabalho porque permitem fazer, por vezes dentro de determinados<br />
condicionalismos, todo o tipo de trabalho com o áudio, dividido em quatro grandes áreas: a gravação e<br />
geração, mistura, processamento e edição de sinal.<br />
Uma estação de áudio digital tem que permitir a realização de qualquer produção áudio, em que o número de<br />
pistas gravadas em simultâneo dependerá do número de entradas físicas do sistema e da velocidade do disco<br />
duro e em que o número de pistas no processo de mistura está limitado pelos recursos do DSP. A arquitectura<br />
e desenho do ambiente de trabalho não são lineares, pois a informação está repartida no disco duro,<br />
possibilitando um total controlo da informação, ao contrário do trabalho no domínio analógico.<br />
Com uma EAD é possível a integração de equipamentos externos no sistema, através da sua correcta<br />
sincronização, representando a total abertura e versatilidade da mesma.<br />
Tipos de EAD quanto à sua plataforma física de trabalho:<br />
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Existem dois grandes tipos de EAD, as dedicadas, com equipamento integrado e as<br />
baseadas em alojamento, através de computadores com componentes físicas dedicadas.<br />
Tipos de EAD quanto ao sistema operativo utilizado:<br />
Sistema operativo proprietário, no caso das EAD dedicadas e sistemas operativos<br />
híbridos, no caso de sistemas operativos utilizados em computadores e que proporcionam<br />
uma multiplicidade de possíveis funções de trabalho.<br />
Estes sistemas operativos, por sua vez, implicam um sistema de arquivos específico (HFS,<br />
HFS+, FAT, NTFS, ISO, etc.).<br />
Constituição física de uma EAD<br />
Alojamento (CPU): cérebro do sistema que efectua o calculo de endereçamento, gestão e organização dos<br />
vários Para canais obter de memória. a versão completa do livro registe-se em:<br />
DSPs: Potência de cálculo.<br />
Discos duros: Armazenamento do áudio.<br />
Equipamentos de monitorização e/ou controlo.<br />
Parte lógica<br />
Na parte lógica de uma EAD pode ser avaliado:<br />
. o n.º de pistas, que são zonas lógicas que contêm uma sequência de ficheiros mas que, na realidade, não<br />
contêm informação áudio em si mesmas. Este número é determinado pela capacidade do programa para gerir<br />
os eventos sonoros simultâneos, que no caso de uma EAD baseada em alojamento não está limitado.<br />
. n.º de vozes, que é a via efectiva por onde o ficheiro é reproduzido. O que determina o n.º de vozes é a<br />
capacidade do DSP para reproduzir eventos sonoros em simultâneo (velocidade do disco e potência do DSP),<br />
em conjunto é claro, com a qualidade do áudio trabalhado e o processamento usado nesse número de vozes.<br />
Armazenamento da informação<br />
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Existem duas grandes aplicações e prestações diferentes no armazenamento da informação numa EAD:<br />
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. Gravação em tempo real – neste caso é de grande importância que os discos duros sejam de alta prestação,<br />
tanto em termos de velocidade de acesso como em termos de capacidade de armazenamento.<br />
. Gravação para cópia – neste caso é mais importante a capacidade que a velocidade, adequando-se discos<br />
duros simples, CDs e DVDs.<br />
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Armazenamento temporário da informação (buffers)<br />
Para evitar a saturação de processamento existe uma etapa intermédia na transmissão de blocos<br />
de ficheiros de e para a unidade de armazenamento dos conversores AD e DA, que se define como<br />
uma memória de armazenamento temporário de dados (MATD), chamada habitualmente de<br />
buffer. Esta memória não é mais do que uma memória virtual que adquire os dados de um lado e os<br />
vai passando ao outro. Se durante a gravação de informação áudio essa memória não for de<br />
tamanho suficiente, poderemos ter situações de sobredosagem de informação. A consequência<br />
deste efeito é termos clicks, pops e outros ruídos. Sempre que aumentamos essa memória,<br />
aumentamos a duração da latência adjacente.<br />
Existem então dois tipos de MATD: MATD real e MATD virtual. As primeiras são constituídas por<br />
memória RAM, usadas em equipamentos áudio e em memórias cache dos discos, configuráveis<br />
através de programas informáticos. As segundas, como vimos, são estruturas de dados manejadas<br />
por programa informático na EAD. A necessidade da existências destas MATD virtuais deve-se ao<br />
facto dela possibilitar ao equipamento proprietário realizar múltiplas tarefas, em que essa MATD se<br />
torna um elemento mediador da comunicação do programa informático e com o equipamento áudio.<br />
Esta memória varia normalmente entre as 64 e 2048 amostras armazenadas.<br />
LATÊNCIA: Termo similar em significado à expressão retardo temporal na propagação de energia, mas<br />
mais geral na sua aplicação. Latência é o termo usado para descrever o atraso temporal inerente ao<br />
tratamento sonoro, ou seja, ao intervalo de tempo que, uma dada operação num dado sistema, demora a<br />
ser efectuada.<br />
OPERAÇÃO EM TEMPO-REAL: Operação percebida como instantânea para o usuário, não devendo por<br />
isso existir uma latência entre o accionamento da operação e a resposta sensorial percebida, que supere o<br />
tempo de integração sensorial envolvido.<br />
As memórias com maior utilização são as denominadas de acesso aleatório, isto é, as RAM e as ROM.<br />
A expressão Memória de Acesso Aleatório é a tradução de Random Access Memory, cujas iniciais<br />
constituem a sigla RAM. Estes dispositivos utilizam o mesmo tempo para aceder a cada uma das<br />
posições.<br />
No grupo das memórias de acesso aleatório encontram-se as de leitura e escrita e as de leitura. As<br />
primeiras são conhecidas corno memórias RAM. As segundas denominam-se ROM. Esta sigla é<br />
constituída pelas iniciais de Read Only Memory (memória exclusiva de leitura).<br />
PROGRAMAS INFORMÁTICOS ÁUDIO<br />
Sequenciador/ EAD<br />
Inicialmente começaram por ser sequenciadores MIDI. Mais tarde, passaram a suportar<br />
também áudio, e actualmente tornaram-se EAD (Digital Audio Workstations), com<br />
ferramentas capazes de dar cobro a todo o trabalho de estúdio, com a excepção dos<br />
equipamentos de transdução.<br />
Os programas EAD são os mais usados na área do som, e permitem fazer um pouco de tudo:<br />
funcionar como sequenciadores de MIDI e áudio, gravar diversas pistas em simultâneo,<br />
aplicar efeitos, controlar tudo como se fosse uma mesa de mistura, etc.<br />
Programas informáticos de expansão de funcionalidades – PIEF – (Plug-in)<br />
Tratam-se de programas informáticos de diferentes fabricantes que correm dentro de um<br />
determinado programa central (alojamento) de forma a expandir as funcionalidades de uma<br />
aplicação existente e que são normalmente referidos com o recurso ao termo inglês plug-in.<br />
Mas nem todos estes programas informáticos de extensão podem ser usados com todos os<br />
programas centrais de tratamento de sinal. Estes trabalham com algumas das arquitecturas<br />
de construção de PIEF diferentes, sendo as mais conhecidas na área do tratamento de sinal<br />
áudio: VST, DX ou DirectX, RTAS (ProTools, modo nativo), TDM (ProTools, modo DSP), MAS<br />
e AudioUnits (Mac OS X).<br />
Na maior parte dos casos os PIEFs existentes em aplicações áudio são de processamento de<br />
áudio e instrumentos.<br />
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REDES INFORMÁTICAS<br />
As redes informáticas são as ligações virtuais computacionais utilizadas para o tratamento de<br />
sinal, entre utilizadores ou sistemas computacionais de vários tipos. Como a expressão indica,<br />
trata-se de uma ―rede de estradas de informação‖, que permite, em determinado ponto, aceder a<br />
qualquer outro ponto acessível da rede, possibilitando o tratamento de sinal e a comunicação à<br />
distância.<br />
Estas redes de telecomunicação ou teletratamento de sinal podem ser classificadas segundo<br />
um ou mais critérios como, por exemplo: topologia (canal, anel, estrela, híbrida) débito (baixo,<br />
médio, alto); meios de propagação (cobre, fibra óptica, micro-ondas, infravermelhos), a tecnologia<br />
de suporte (comutação de pacotes, comutação de circuitos); ambiente aplicacional a que se<br />
destinam (redes de escritório, redes industriais, etc.).<br />
Uma das classificações mais usuais avalia as redes consoante a sua abrangência em termos de<br />
área geográfica ou organizacional. As redes locais (Local Area Networks, LAN) possibilitam<br />
integrar usuários, servidores e dispositivos de interligação numa área geográfica reduzida, como<br />
um edifício ou um conjunto de edifícios. Essa interligação possibilita, por exemplo, a partilha de<br />
ficheiros, de periféricos e a comunicação entre utilizadores.<br />
ETHERNET: Trata-se de uma rede informática de área local originalmente desenvolvida<br />
por Xerox em 1973, a partir do termo de velha ciência ether, usada para conectar<br />
computadores, equipamentos periféricos, estações de trabalho, terminais, etc. e agora de<br />
uso estendido para o tratamento áudio e vídeo, através da tecnologia CobreNet. A Ethernet<br />
trabalha sobre a categoria de cableamento 3 e 5.<br />
Existem ainda outros dois tipos de rede utilizados para interligar dispositivos em áreas restritas<br />
e que têm como um dos requisitos o rápido acesso à informação armazenada. As redes de área<br />
pessoal (Personal Área Networks, PAN), que são redes que utilizam tecnologias de comunicação<br />
sem fios e as redes de armazenamento (Storage Área Networks, SAN), que têm como objectivo<br />
a interligação de grandes computadores e dispositivos de armazenamento de massa.<br />
No caso da interligação de redes e equipamentos numa área metropolitana, ela é feita com<br />
recurso a redes MAN (Metropolitan Área Networks). Estas redes são normalmente utilizadas para<br />
interligar redes locais situadas em diversos pontos de uma cidade.<br />
As redes de área alargada (Wide Area Networks, WAN) tornam possível a interligação de<br />
equipamentos e redes difundidas por grandes áreas geográficas. Assim, os atrasos na<br />
propagação não podem ser negligenciados, principalmente se forem utilizadas ligações via<br />
satélite.<br />
Actualmente, é praticamente impossível falar de redes informáticas sem falar da Internet. Como<br />
o nome sugere, a Internet é uma rede de interligação de redes. No entanto, o que torna a Internet<br />
tão mediática não é o simples facto de se tratar de urna rede de interligação de redes, mas sim o<br />
facto de esta ser, presentemente, a maior rede informática existente no mundo, interligando<br />
máquinas e redes à escala planetária. Trata-se de uma verdadeira democratização do<br />
conhecimento.<br />
O grande sucesso e popularidade da Internet deve-se, em grande parte, a uma das aplicações<br />
que dela fazem uso: a World Wide Web (WWW). No entanto, a proliferação da Internet só se<br />
verificou quando passou a ser possível — através do WWW — aceder de forma intuitiva à<br />
informação e serviços, O sucesso do WWW é tão grande que os conceitos subjacentes — como,<br />
por exemplo, o conceito de browsing são agora integrados nos sistemas operativos, tornando-se<br />
num programa de monitorização e controlo utilizado quer para os recursos locais, quer para os<br />
recursos acessíveis através da Internet.<br />
REDE DE ÁREA LOCAL VIRTUAL - VLAN (Virtual Local Area Network): Uma rede de<br />
equipamentos que, embora seja constituída por várias redes de área local localizadas, funciona<br />
como uma única rede informática sem qualquer divisões físicas.<br />
O conceito de intranet derivou do reconhecimento das vantagens da utilização das diversas<br />
aplicações telemáticas no contexto da Internet, criando-se assim novos contextos de ―Internet<br />
privada‖, interna a cada entidade. Este tipo de redes não são mais do que, redes privadas que<br />
utilizam tecnologias iguais às que são utilizadas na Internet, podendo ou não estar ligada à rede<br />
Internet. No entanto, é mais normal que o esteja, dado que, o acesso aos serviços disponíveis na<br />
Internet é estratégico para muitas entidades.<br />
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Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
Por vezes, certas entidades necessitam de disponibilizar informação a outras entidades, podendo<br />
tornar-se assim, conveniente a interligação das diferentes intranets das entidades envolvidas,<br />
constituindo-se uma rede designada de extranet.<br />
SERVIDOR INFORMÁTICO: Um computador ordenador partilhado numa rede informática de área<br />
local, usado para armazenar ficheiros e distribui-los pelos clientes informáticos por pedido.<br />
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TRATAMENTO DE SINAL<br />
Antes de começarmos por referirmos o que entendemos por tratamento de sinal temos que definir o objecto<br />
sinal. Um sinal trata-se da variação de uma grandeza física, é uma sequência de valores que transporta<br />
informação, uma mensagem, que pode ser endereçada, armazenada, transduzida, processada e controlada por<br />
processos físicos. Matematicamente define-se como, a descrição de como um parâmetro varia com um outro<br />
parâmetro, numa função do tipo: Y(t) = 3x(t)-3<br />
Existem muitos tipos de sinais, como sinais acústicos, luminosos, áudio, vídeo, radiofónicos, etc., sendo o<br />
conceito sinal, por isso, utilizado nas áreas mais diversificadas do conhecimento. O problema surge quando<br />
termos, como por exemplo: análise, tratamento, armazenamento e processamento de sinal, são usados<br />
indiscriminadamente como sinónimos. Assim, tomaremos tratamento de sinal, como toda e qualquer acção que<br />
possa ser efectuada sobre um sinal. Então, poderemos dividir o tratamento de sinal áudio em seis grandes<br />
categorias abaixo mencionadas. A ordem de exposição das mesmas tenta reflectir a sequência normal dos tipos<br />
de tratamento do sinal áudio possíveis. Um sinal só poderá ser endereçado, armazenado, analisado, processado<br />
e controlado e ou monitorizado, depois de transduzido, pelo menos de forma eficaz e controlada. Assim,<br />
colocaremos a transdução de sinal como o primeiro tipo de tratamento de sinal. Ao fim de qualquer transdução<br />
electroacústica temos sempre, por mínimo que este seja, um endereçamento do sinal transduzido. Depois de<br />
endereçado, o sinal poderá ser então processado. Mas, como qualquer processamento digital implica sempre<br />
um registo mínimo de informação por um lado (quanto mais não seja as instruções básicas de qualquer sistema<br />
digital) e, por outro, como grande parte do processamento implica também uma análise do sinal antes de o<br />
processar (ou de podermos entender a variação das grandezas que o definem, por forma a tomarmos decisões)<br />
colocaremos o armazenamento de sinal como o terceiro tipo de tratamento e, de seguida, a análise de sinal,<br />
antes de seu processamento. Embora o controlo e/ou monitorização de sinal sejam um tipo de tratamento<br />
subjacente ao sentido implícito da natureza do comportamento humano, que determina a própria produção<br />
(controlo – acção com vista à mudança, fonte de movimento; monitorização – prestar de atenção, observação,<br />
interpretação), estando por isso intimamente ligado aos outros tipos de tratamento, ele será exposto, dado o<br />
ponto de vista utilizado, em último. Assim, os ECMS implicam primeiro: a transdução de sinal (utilização de um<br />
sensor capaz de detectar qualquer tipo de acção ou efeito que, devido à sua natureza, é possível ser<br />
minimamente controlado e percebido por um ser humano e, desta forma produzido e controlado de acordo com<br />
o objectivo); a transmissão de sinal (sinal análogo ou apenas informação, dados ou metadados transmitidos do<br />
EMCS para o sistema ou vice-versa do, dispositivo, elemento, ou parâmetro de controlo a controlar); o<br />
armazenamento de sinal no caso de trabalharmos no domínio digital (armazenamento dos comando básicos dos<br />
sistemas relacionados, armazenamento da interpretação de determinada linguagem, etc.); e pode implicar, uma<br />
análise do sinal e um processamento do mesmo (interpretação de valores do sinal de controlo por forma a<br />
proceder a uma filtragem ou conversão dos mesmos, adaptando-os a uma determinada gama de valores, por<br />
exemplo).<br />
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Assim, os diversos tipos de tratamento de sinal seguiram a seguinte ordem de leitura: transdução do sinal;<br />
endereçamento de sinal; armazenamento de sinal; análise de sinal; processamento de sinal; controlo e/ou<br />
monitorização de sinal.<br />
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1- Transdução de sinal: diz respeito à conversão análoga de um sinal, numa diferente forma de energia<br />
2- Endereçamento de sinal: diz respeito à transmissão de um sinal de um lugar para outro.<br />
3- Armazenamento de sinal: diz respeito à criação de um registo de um sinal através de uma gravação.<br />
4- Análise de sinal: significa decompor um todo nos seus elementos, conduzindo à extracção da informação<br />
contida num sinal, mas sem o modificar<br />
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5- Processamento de sinal: diz respeito ao conjunto de intervenções num sinal áudio, que modificam<br />
intrinsecamente suas determinadas características, por razões técnicas ou estéticas.<br />
6- Monitorização e/ou controlo de sinal: diz respeito ao conjunto de comportamentos com vista a observar ou<br />
controlar determinada grandeza de um sinal, possibilitando retirar conclusões, prever, conhecer e agir sobre ele.<br />
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1- Transdução de sinal:<br />
Transdução para energia eléctrica:<br />
. Microfones<br />
. Constituição e Definição<br />
. Transdutores Electroacústicos<br />
. A etapa Mecânica<br />
. Os Padrões de Polaridade<br />
. Microfones Dinâmicos<br />
. Microfones de Condensador<br />
. Outros Microfones<br />
. Especificações dos Microfones<br />
. Escolha do Microfone<br />
. Ponto de Captação do Microfone<br />
Transdução electroacústica:<br />
. Altifalantes<br />
. Definição<br />
. Aplicações<br />
. Constituição<br />
. Limitações à saída<br />
. Tipos de radiadores<br />
. Sistemas de coluna<br />
. Divisor frequêncial – crossover<br />
. Fronteiras acústicas<br />
. Caracterização do desempenho de uma coluna<br />
. Auscultadores<br />
2- Endereçamento de sinal:<br />
Curta distância<br />
. Áudio analógico<br />
. Cabos e métodos de rejeição de ruído<br />
. Conectores<br />
. Áudio digital<br />
.Protocolos e tecnologias de transmissão de informação áudio no domínio digital<br />
.Correcção de erros na transmissão da informação no domínio digital<br />
Longa distância<br />
. Transmissão analógica<br />
. Ligação física<br />
. Ligação radiofónica<br />
. Transmissão digital<br />
. Ligação física RDSI<br />
. Ligação radiofónica via satélite ou rádio<br />
. Ligação via Internet<br />
. Protecção de arquivos áudio<br />
. Mesas de mistura<br />
. Definição e constituição<br />
. A mesa de mistura em ambiente de gravação<br />
. Matrizes<br />
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3- Armazenamento de sinal:<br />
4- Análise de sinal:<br />
5- Processamento de sinal:<br />
. Gravação mecânica<br />
. Gravação magnética – analógica e digital<br />
. Gravação óptica<br />
. Gravação magnético-óptica<br />
. Ficheiros de áudio digital<br />
. Análise de sinais periódicos<br />
. Análise de sinais aperiódicos<br />
. Análise de sinais de dados discretizados<br />
. Análise de sinais aleatórios<br />
. Análise comparativa entre dois sinais<br />
. Amplitude: Amplificador, Atenuador, Compressor, Expansor, Limitador, ducking, Gate, De-Esser.<br />
. Amplitude/Frequência: Filtros, Equalizadores, Processamento espectral, Processamento multi-banda, Denoiser.<br />
. Tempo: Retardo temporal, Reverberação, Dilatação Temporal, Variação da afinação, Harmonizer, Artifício temporal.<br />
. Frequência/Tempo: Wah-wah, equalizadores variáveis no tempo, Phaser, Phasing, Vibrato, Chorus, Flanger, Processamento<br />
tempo-frequêncial, Vocoder, Separador de parciais, Mutação, Vocoder ou síntese cruzada,<br />
Variações dos formantes, Formatação (Morphing)<br />
. Frequência: Simulação de válvulas, Saturação, Distorção, Fuzz, Geração harmónica e sub-harmónica, Saturação de fita, Exciter,<br />
Enhancer.<br />
. Amplitude/Tempo: Tremulo.<br />
6- Monitorização e/ou controlo de sinal<br />
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Transdução de sinal<br />
Os transdutores mais utilizados em áudio são os transdutores que convertem, de forma análoga,<br />
energia acústica em energia eléctrica, ou vice-versa, baseados no princípio da indução electromagnética.<br />
Existem, no entanto outros tipos de transdução, utilizadas em todas as áreas de acção na vida quotidiana<br />
do ser humano, sendo maior o número de conversões de energia que propriamente de transduções. Essa<br />
grande necessidade na conversão em geral deve-se ao facto da necessidade em transmitir, armazenar,<br />
analisar, processar, controlar e/ou monitorizar a energia. De facto, a conversão da energia foi o factor<br />
decisivo na história do desenvolvimento tecnológico, pois a partir dela foi possível utilizar outros recursos<br />
naturais, possibilitando uma maior produção de energia e seu tratamento.<br />
Faz agora sentido assinalarmos a diferença existente entre a conversão de energia e transdução de<br />
energia, pois embora a transdução não deixe de ser uma conversão de energia noutra forma de energia,<br />
trata-se de uma conversão especial. Como sabemos, a energia está em constante transformação, numa<br />
incessante procura de equilíbrio, logo qualquer processo de transdução implica sempre a conversão em<br />
diversas formas de energia. Assim sendo, é considerada apenas como energia transduzida, aquela cuja<br />
grandeza varia de forma análoga à grandeza da forma de energia original, sendo considerada toda a<br />
restante como energia dissipada do processo de propagação da energia e transdução da mesma.<br />
É de assinalar o facto de que, sempre que existe uma transdução electroacústica existe uma transdução<br />
mecânica análoga intermédia, que possibilita, através da movimentação de um corpo electricamente<br />
condutor, alterar o campo electromagnético associado. Dessa forma, qualquer transdução electroacústica<br />
deveria ser intitulada transdução electromecânica, incluindo assim todo o processo de transdução, já que<br />
os fenómenos acústicos são de natureza mecânica.<br />
A transdução de sinal áudio é aqui dividida em dois tipos, a transdução mecânico-eléctrica, em que<br />
abordamos apenas os microfones, e a transdução electromecânica, em que abordamos os altifalantes e<br />
os auscultadores.<br />
As transduções associadas aos equipamentos de armazenamento de sinal e instrumentos<br />
electromecânicos não serão abordadas.<br />
M I C R O F O N E S<br />
DEFINIÇÃO, CONSTITUIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO<br />
Definição: um microfone é um dispositivo que contém um transdutor que converte variações de<br />
pressão do ar em variações de tensão eléctrica. O processo pelo qual se faz a conversão consiste em<br />
dois fenómenos: as variações de pressão acústica, originadas pelas ondas sonoras, põem em<br />
movimento uma membrana existente no microfone, e simultaneamente a vibração mecânica desta<br />
membrana gera uma tensão eléctrica alternada. O dispositivo que faz a conversão de energia é<br />
montado na cápsula do microfone e designa-se por elemento.<br />
CÁPSULA: O elemento, dispositivo responsável pela transdução, está contido num<br />
recipiente chamado de cápsula, que na maioria dos casos contem todos os dispositivos de<br />
um microfone, excepto o pré-amplificador. Por vezes, em alguns microfones, a cápsula é<br />
removível, podendo assim dar lugar a outras cápsulas com outros padrões de polaridade.<br />
MICROFÓNICOS: Alguns componentes nos equipamentos áudio são sensíveis a vibrações,<br />
no sentido em que eles acabam por trabalhar como microfones, como algumas válvulas<br />
termoiónicas e cabos áudio, por exemplo. Os equipamentos de tipologia de estado sólido<br />
estão muito menos sujeitos a este tipo de interferências.<br />
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Constituição: um microfone pode ser dividido em três partes, que no fundo determinam três diferentes<br />
áreas de estudo, são elas:<br />
Membrana ou diafragma: (no âmbito da acústica o termo membrana refere qualquer película<br />
muito delgada que vibra de forma análoga às variações de pressão sonora e diafragma, no<br />
mesmo âmbito, refere todo e qualquer elemento vibratório que vibra de forma análoga ás<br />
variações de pressão sonora). As ondas sonoras atingem a membrana ou diafragma fazendo-o<br />
vibrar por simpatia com a onda sonora. De maneira a reproduzir correctamente os sons de altasfrequências,<br />
ele tem que ser o mais leve possível.<br />
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Transdutores: As vibrações mecânicas do diafragma são convertidas num sinal eléctrico pelo<br />
transdutor.<br />
Invólucro: Tendo como função garantir o material de suporte e de protecção para o<br />
diafragma e o transdutor, o invólucro também pode ser utilizado para ajudar a controlar o<br />
padrão de polaridade do microfone.<br />
Classificação: os microfones são classificados pelos seus:<br />
Parâmetros acústicos<br />
Métodos de transdução<br />
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A conversão electroacústica passa sempre por uma etapa intermédia de tipo mecânica, e por<br />
essa razão, em qualquer transdutor existe um elemento móvel chamado diafragma ao qual se<br />
podem associar as grandezas mecânicas força e velocidade. Por isso os microfones podem-se<br />
dividir em duas classes: os microfones de pressão e os de velocidade. Acusticamente os<br />
microfones são classificados de pressão, gradientes de pressão ou uma combinação dos dois.<br />
A electroacústica é a ciência que trata da aplicação dos princípios eléctricos ao fenómeno<br />
acústico. Transdutores como os microfones e os altifalantes são equipamentos<br />
electroacústicos.<br />
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Microfones de pressão: Qualquer microfone que é sensível às variações da pressão sonora<br />
instantânea que o rodeia, tendo por isso apenas uma face do diafragma exposta à fonte<br />
sonora. www.producaoaudio.net<br />
O facto deste tipo de microfone conter apenas uma das faces do diafragma exposta à pressão<br />
atmosférica do espaço acústico que o rodeia, torna possível que este se mova de acordo com<br />
as diferenças de pressão criadas entre suas faces, pois a face interior estará sempre à<br />
mesma pressão. Assim, ao procurar um novo equilíbrio físico de pressão, as partículas de ar<br />
obrigam o diafragma a mover-se.<br />
Um microfone de pressão é um microfone de ordem zero, em que se fosse perfeito seria<br />
completamente omnidireccional, devido à pressão sonora que acompanha a onda sonora ser<br />
uma quantidade escalar, ou não direccional. Mas os desenhos usados criam distúrbios à sua<br />
volta, como a difracção e absorção, logo quanto menores os microfones, mais perfeita será a<br />
sua resposta. Os microfones dinâmicos e de condensador, na sua forma simples, são<br />
microfones de pressão.<br />
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Microfones de velocidade: Trata-se de um microfone sensível ao movimento das partículas<br />
de ar, cuja sensibilidade depende da direcção de movimentação das mesmas. Isto porque,<br />
como este tipo de microfones www.producaoaudio.net<br />
tem as duas faces de seu diafragma expostas à mesma<br />
pressão atmosférica do espaço acústico que o rodeia, ela será constantemente variável e<br />
será praticamente a mesma (seria sempre a mesma se a espessura do diafragma fosse<br />
infimamente pequena, mas que, devido à necessidade de alguma consistência da mesma, ele<br />
pode chegar a ter cerca de 8 mm). Como existe uma variação da pressão atmosférica quando<br />
se produz um som, ela obrigatoriamente vai originar um movimento das partículas do ar,<br />
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implicando por sua vez o movimento análogo do diafragma de massa muito reduzida e de<br />
frequência de ressonância infrasónica (2-4 Hz), empurrado por estas e de acordo com a<br />
variação de sua velocidade. Mas, esta movimentação vai ser menor à medida que o ângulo<br />
interno que o vector de velocidade das partículas faz com a face do diafragma, vai diminuindo.<br />
Ele funciona como um cortinado de uma janela, que é facilmente movido por correntes de ar<br />
perpendicular a si mesmo, mas que não é movido pelo vento que percorre sua superfície. O<br />
sinal de saída eléctrico corresponde à velocidade instantânea das partículas da onda sonora.<br />
Ou seja, trata-se de um microfone que é sensível à variação de pressão dentro de uma<br />
determinada distância, ao invés da pressão em si mesma. A variação da pressão com a<br />
distância, chamada de gradiente de pressão (movimento do diafragma quando a pressão é<br />
diferente nos dois lados do diafragma, ou seja medição da diferença de pressão, logo<br />
gradiente de pressão), é proporcional à velocidade das partículas. A velocidade das partículas<br />
é a velocidade instantânea das moléculas de ar e que não pode ser confundida com a<br />
velocidade do som, que é a velocidade de propagação da onda sonora, pois esta é quase<br />
constante e a velocidade das partículas sofre uma gradual variação entre uma velocidade<br />
nula e uma velocidade máxima. Os microfones de gradação de pressão são de vários tipos,<br />
dependendo do transdutor electroacústico usado.<br />
O microfone de velocidade, ou microfone gradiente de pressão, é um tipo de microfone que<br />
tem um padrão polar em forma de uma figura-de-oito. O primeiro microfone de velocidade foi<br />
o microfone de fita, inventado em aproximadamente 1931 por Herry F. Olson dos laboratórios<br />
de pesquisa RCA. O microfone de fita usa como elemento activo uma pequena fita enrugada<br />
de um alumínio muito fino, segura livremente num forte campo magnético. A fita é movida<br />
pela acção das moléculas de ar, que são colocadas em movimento pela onda sonora. A<br />
frequência de ressonância da fita é muito baixa, abaixo da gama audível, ficando o movimento<br />
proporcional à velocidade das partículas de ar.<br />
M é t o d o s d e T r a n s d u ç ã o<br />
Um transdutor é um dispositivo cuja função é converter, de forma análoga, uma forma de<br />
energia numa outra forma de energia. Assim, transdutor electromecânico é um dispositivo que<br />
converte energia eléctrica em mecânica ou vice-versa. No primeiro caso o transdutor designase<br />
emissor e no segundo receptor. Neste tipo de transdutores criam-se associações directas<br />
entres as grandezas de tensão e corrente eléctrica às grandezas acústicas de pressão e<br />
velocidade volúmica.<br />
Em geral, os transdutores são os elos mais fracos numa cadeia áudio de transdução, pois<br />
são eles os responsáveis pela maior parte da distorção. O principal problema com os<br />
transdutores electromecânicos é que eles não são lineares, excepto para pequenas gamas da<br />
frequência e amplitude do sinal.<br />
Assim, consoante o processo usado para produzir a tensão eléctrica, existem microfones<br />
de: cristal ou cerâmico (efeito piezoeléctrico), resistência de contacto (carbono); efeitos<br />
térmicos e iónicos; electromagnéticos ou electrodinâmicos (bobina móvel ou fita);<br />
electrostáticos (de condensador ou electreto); a laser; líquidos; de silicone.<br />
• Os transdutores piezoeléctricos baseiam-se no efeito piezoeléctrico, o qual resulta de<br />
uma propriedade dos cristais de quartzo: ao sofrer uma tensão mecânica geram-se<br />
cargas eléctricas na sua superfície, sendo o sinal eléctrico de amplitude proporcional à<br />
força que comprime o cristal. Os cristais de quartzo apresentam também o efeito<br />
piezoeléctrico inverso: aplicando um campo eléctrico produzem-se deformações na sua<br />
superfície. Para além dos materiais existentes na natureza que apresentam o efeito<br />
piezoeléctrico (cristais de quartzo, sal de Rochelle) toma-se mais fácil utilizar outros<br />
materiais na construção dos transdutores, como sejam materiais cerâmicos (PZT) ou<br />
plásticos (PVF), os quais também apresentam efeito piezoeléctrico por terem sofrido um<br />
processo de pré-polarização durante o seu fabrico. Os transdutores piezoeléctricos usamse<br />
em captores (acelerómetros), receptores subaquáticos e em técnicas de ensaios nãodestrutivos<br />
permitindo a análise da estrutura interna de elementos metálicos sem ser<br />
necessário destrui-los.<br />
A piezoelectricidade é uma carga eléctrica que ocorre em certas substâncias quando<br />
são apertadas, ou sujeitas a um stress mecânico. Quartzo é um dos materiais<br />
piezoeléctricos mais conhecidos e é comummente fabricado em pequenas peças<br />
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chamados cristais. O cristal vibra em resposta a um sinal eléctrico e a frequência de<br />
vibração é muito estável. Muito relógios de tempo discreto usam cristais de quartzo,<br />
podendo ser muito fiáveis.<br />
POLARIZAÇÃO: Colocar uma tensão constante, estática, através de um componente<br />
ou elemento. Um exemplo disto é o microfone de condensador, que requer uma tensão<br />
de polarização para carregar o elemento capacitivo. Alguns elementos de circuitos<br />
electrónicos, como os capacitadores electrólitos, requerem esta tensão de polarização<br />
para permitir que operam de uma forma linear.<br />
• Os transdutores de resistência de carbono: O microfone de carbono foi um dos<br />
primeiros tipos de microfones inventados e ainda é hoje o microfone mais usado no<br />
mundo. Consiste num diafragma de metal em que um dos lados faz contacto com um<br />
pequeno grânulo de carbono contido num pequeno recipiente. Á medida que o diafragma<br />
se move com a pressão sonora o grânulo sofre uma série de compressões e<br />
descompressões, permitindo assim variar também a sua resistência à passagem da<br />
corrente eléctrica. Este sistema não é um bom transdutor, sofrendo de notável distorção e<br />
ruído comparado com os modernos sistemas de transdução actuais. No entanto ele é<br />
muito adequado às transmissões telefónicas, pois como ele é sensível ao SPL, torna-se<br />
muito mais sensível à voz próxima da fonte sonora, do que restantes ruídos ambiente,<br />
funcionando de certa forma como um gate. O microfone de carbono foi inventado por<br />
Thomas Edison.<br />
• Os transdutores electromagnéticos ou electrodinâmicos: Os microfones dinâmicos<br />
baseiam-se no princípio da indução electromagnética: quando um metal electricamente<br />
condutor se encontra nas linhas de fluxo de um campo magnético, gera-se no metal uma<br />
corrente eléctrica de grandeza e direcção específicas. É o tipo de transdutor mais usado<br />
em microfones e altifalantes designados dinâmicos. Na sua forma simples, o microfone<br />
dinâmico é um microfone de pressão, sensível às variações de pressão. Como as suas<br />
partes móveis são relativamente massivas e muito amortecidas, este tipo de microfone<br />
não responde tão rapidamente aos transitórios do som como um microfone de<br />
condensador.<br />
As guitarras eléctricas também usam um transdutor electromagnético chamado de<br />
pickup, mas nesse caso são as cordas que fazem variar o campo magnético.<br />
Existem dois tipos de microfones dinâmicos: de bobina móvel (moving-coil microphone), e<br />
de fita (ribbon microphone).<br />
BOBINA MÓVEL<br />
A designação de bobina móvel deriva da existência de uma bobina móvel presa<br />
a um diafragma leve, e que se encontra num campo magnético uniforme. Quando<br />
uma bobine (fio de cobre) se movimenta num campo magnético, produzido por um<br />
íman, acaba por interrompe-lo. Como é muito fácil roubar um electrão a um átomo<br />
de cobre, facilmente se produz, assim energia eléctrica. A vibração do diafragma<br />
gera uma corrente eléctrica que é proporcional aos deslocamentos da bobina<br />
móvel, sendo estes análogos em amplitude e frequência à onda sonora.<br />
A habilidade do microfone na resposta aos transientes e às frequências altas está<br />
dependente de quão pesadas a peças móveis são. Como neste tipo de microfone<br />
ou transdutor, tanto o diafragma como a mola se movimentam, a resposta à<br />
frequência cai aos 10 kHz. A corrente criada pelo transdutor, num microfone, é<br />
alternada, pois a bobine oscila de modo pendular, ou seja varia o sentido, ao fim do<br />
trajecto efectuado. Então temos corrente eléctrica, em que os electrões vão do pólo<br />
negativo para o pólo positivo e vice-versa.<br />
O funcionamento do microfone dinâmico é o inverso do de um altifalante.<br />
Os microfones dinâmicos de bobina móvel são usados em situações muito<br />
diversificadas. São uma escolha adequada em reportagens no exterior porque<br />
reagem bem a condições climatéricas difíceis, e são pouco sensíveis aos choques e<br />
à humidade. Como apresentam um nível máximo muito elevado são usados em<br />
gravações e execuções ao vivo de música popular e rock. São também usados em<br />
estúdio para música e fala. Devido à massa dos elementos (que a pressão sonora<br />
tem que fazer mover), tem uma resposta aos transitórios lentos. Outra desvantagem<br />
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é o facto de haver um pico de ressonância na resposta em frequência, que se<br />
localiza por volta dos 1000-4000 Hz (também chamado de pico de presença, pois<br />
ocorre na zona frequêncial que afecta directamente a voz, sendo por isso preferido<br />
pelos vocalistas), e resposta tipicamente fraca às altas-frequências. Em geral são<br />
mais baratos do que outros tipos de microfones profissionais.<br />
A forma de onda eléctrica à saída de um microfone de bobine móvel não<br />
Para obter demonstra a versão correspondência completa com a fase da do forma livro de onda acústica registe-se porque, à em:<br />
máxima pressão sonora, o diafragma está numa posição de repouso (sem<br />
velocidade). Depois o diafragma e sua bobine presa atingem o máximo de<br />
velocidade, por isso atingem o máximo de do nível de tensão à saída, mas quando<br />
a onda acústica em rarefacção atinge o diafragma, ou seja no menor valor de<br />
pressão acústica. Isto não tem quaisquer consequências a não ser que outros<br />
microfones estejam a ser utilizados em simultâneo com este, pois os outros tipos de<br />
microfones não apresentam o mesmo desfasamento de 90º. Devido a este<br />
desfasamento, os microfones de condensador não devem ser misturados com<br />
microfones dinâmicos (fita ou bobine), quando estes estão a captar a mesma fonte<br />
sonora.<br />
MICROFONES DE FITA<br />
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Inventado por Walter Schottky (o mesmo físico alemão que inventou o famoso diodo) e<br />
Erwin Gerlach da pioneira companhia telegráfica alemã Siemens, os microfones de fita,<br />
―dinâmicos‖ ou electrodinâmicos, a membrana é uma fita de alumínio muito fina (2<br />
micrómetros) dobrada em acordeão (para reduzir a rigidez longitudinal, por forma a<br />
obter a frequência www.producaoaudio.net<br />
de ressonância mais baixa) que tem a função de diafragma e de<br />
bobina móvel. A fita encontra-se suspensa num campo magnético forte. Devido ao<br />
pequeno comprimento da tira comparada com o da bobina móvel, a sua resistência<br />
eléctrica é da ordem de 0.2 ohm. Uma vez que este valor é demasiado baixo, existe<br />
um transformador que aumenta a impedância de saída para o valor de 150 a 160<br />
ohm. Isto por um lado tem a vantagem de a curva da resposta em frequência ter<br />
tendência a cair só perto dos 14 kHz. Este tipo de microfones têm o seu pico de<br />
ressonância no fundo da sua gama de frequências, o que significa que eles não<br />
acrescentam um ganho extra às altas-frequências, como no caso dos microfones de<br />
condensador.<br />
Nos modelos mais antigos existia uma longa fita vertical muito sensível, a qual se<br />
podia danificar com sopros fortes ou mudanças repentinas de pressão sonora. Nos<br />
modelos mais modernos a fita é mais pequena e está colocada longitudinalmente,<br />
tomando este tipo de microfone mais robusto e capaz de responder a maiores<br />
pressões sonoras. Os microfones de fita também se chamam por vezes de<br />
velocidade www.producaoaudio.net<br />
ou de gradiente de pressão. Ainda dentro deste tipo de microfones<br />
surgiram recentemente modelos printed-ribbon microphone (de fita impressa)<br />
também chamados por vezes regulated-phase onde uma nova concepção consegue<br />
combinar as características do microfone de fita com a resistência e duração<br />
dos microfones de bobina móvel. Os microfones de fita não são tão usados como<br />
os de bobina móvel. São geralmente mais caros do que aqueles, e mesmos os<br />
modelos mais recentes que são mais robustos, devem ser manuseados com<br />
cuidado. Em geral os microfones de fita têm baixo ruído de fundo, mas como a<br />
sensibilidade é a pior dos três tipos, resulta uma relação sinal/ruído fraca, sobretudo<br />
se estiver longe da fonte sonora.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
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• Os transdutores electrostáticos, também chamados de condensador, são constituídos<br />
por duas placas metálicas em que uma é fixa e outra móvel, actuando esta como diafragma.<br />
Um dos primeiros tipos de microfone inventados (1917). É um microfone com uma<br />
impedância de saída muito alta, devendo ser colocado o transdutor perto do préamplificador<br />
de modo www.producaoaudio.net<br />
a evitar as perdas do sinal. Na sua forma simples, o microfone de<br />
condensador é um microfone de pressão, sensível às variações de pressão. A pressão<br />
exercida por um som é independente da direcção, por isso um microfone de pressão tem<br />
um padrão não direccional. É possível, através de um especial tratamento da placa e<br />
combinando vários elementos de microfone, atingir vários padrões direccionais.<br />
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MICROFONE DE ELECTRETO<br />
O microfone de electreto é um tipo de microfone de condensador que não necessita<br />
de uma tensão polarizadora. O microfone de electreto contem na sua placa, ou<br />
inerente ao diafragma, um material chamado de electreto que conserva uma carga<br />
eléctrica permanente. Um electreto é uma duplicação de um magneto permanente.<br />
Por vezes microfones de electreto são chamados de microfones de condensador prépolarizados.<br />
Este tipo de condensador tem também a vantagem de não ser sensível às<br />
variações de temperatura e humidade, podendo mesmo ser tão ou mais sensível<br />
sónicamente que um transdutor por condensador.<br />
MICROFONE DE CONDENSADOR<br />
Os microfones de condensador funcionam a partir do princípio electrostático. A<br />
cápsula do microfone tem duas placas muito finas, uma fixa e a outra móvel, que<br />
formam o condensador. O diafragma é uma membrana de plástico metalizado de<br />
ínfima espessura, e constitui a placa móvel (é o único componente móvel da cápsula<br />
do microfone). O condensador está polarizado por uma tensão eléctrica e a vibração<br />
da membrana faz variar a capacidade do condensador modulando a corrente de<br />
polarização.<br />
Então um capacitor ou microfone de condensador é aquele em que a pressão<br />
sonora varia a capacitância de seu condensador, criando um sinal eléctrico análogo à<br />
onda sonora. O sinal de saída tem uma impedância muito elevada devendo por isso<br />
passar por um pré-amplificador, que se encontra montado perto da cápsula. Este<br />
pode ser a transístores ou a válvulas termoiónicas. O condensador precisa de tensão<br />
polarizada, e o pré-amplificador necessita de potência de tensão para funcionar. Por<br />
estas razões os microfones de condensador precisam de potência fantasma.<br />
POTÊNCIA FANTASMA: Os microfones de condensador requerem um préamplificador<br />
perto do transdutor devido à sua alta impedância. Este pré-amplificador<br />
esta contido no invólucro do microfone e precisa de uma fonte de potência. Por<br />
vezes uma bateria é usada, mas mais usualmente um cabo multi-condutor traz o<br />
sinal áudio do microfone e leva a potência de uma fonte de potência externa para o<br />
pré-amplificador. De forma a eliminar o cabo multi-condutor, frequentemente um<br />
esquema chamado de potência fantasma é usado, em que a potência do préamplificador<br />
é carregada pelos mesmos condutores que carregam o sinal. A chave<br />
para esta operação é o facto do sinal áudio ser corrente alternada e da potência ser<br />
corrente contínua, podendo ser separadas pela acção de um transformador. O<br />
caminho da corrente contínua começa na fonte de potência, passa através de duas<br />
resistências conectadas entre o primário do transformador de entrada, pelo cabo do<br />
microfone, e depois através das espiras secundárias do transformador de saída do<br />
microfone e depois até ao pré-amplificador. A corrente contínua no secundário do<br />
transformador não magnetiza o núcleo porque a sua direcção em cada metade da<br />
bobina é tal que se cancela a si mesma. Não existe corrente contínua no primário do<br />
transformador de entrada do equipamento. A potência usada na potenciação<br />
fantasma é geralmente 48 Volt DC, mas a potência fantasma requerida pelos<br />
microfones de condensador pode variar entre aproximadamente 9 a 52 Volts, sendo<br />
apenas alguns poucos modelos que utilizam na realidade 40 Volt DC. Os microfones<br />
que usam potência fantasma mais baixa que a fornecida têm um circuito de<br />
atenuação para impedir danos.<br />
O facto da maioria da potência fantasma ser a 48 Volt, deve-se a esse valor ser um<br />
múltiplo inteiro de 1,5 Volt da célula de bateria, por um lado, e ao facto dos 48 Volt<br />
serem a norma nas comunicações telefónicas desde 1900, por outro.<br />
Um microfone de condensador ter uma captação omnidireccional no seu estado<br />
natural. De forma a torna-lo direccional são criados pequenas perfurações na placa<br />
fixa. O objectivo dessas novas entradas aéreas é atrasar a chegada do som à traseira<br />
do diafragma para que ele coincida com o mesmo som da frente, o que cancela o<br />
som. O tamanho e a posição das fendas determinam as frequências que serão<br />
canceladas. Muitos dos condensadores de diafragma largo são de padrão múltiplo.<br />
Este desenho é conseguido graças a uma única placa colocada entre dois diafragmas<br />
e da variação da quantidade de sinal de cada uns dos diafragmas, é possível atingir<br />
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diferentes padrões de polaridade. O microfone capacitador tem um tempo de resposta<br />
muito menor que um microfone dinâmico, devido à significante menor quantidade de<br />
massa das partes móveis. Tendo então um diafragma de pouca massa, ele consegue<br />
reduzir as vibrações durante a captação. Tem também uma resposta suave e de<br />
gama extensa. Muito boa relação sinal/ruído, conseguida através de electrónica. Tem<br />
ainda uma cabeça muito pequena, o que garante muito menor interferência de uma<br />
das propriedades do som, a difracção.<br />
Os microfones de condensador, no entanto, ressoam um pouco tipicamente aos 8 e<br />
aos 12 kHz. Têm excelente qualidade sonora, som claro, transitórios precisos, alia<br />
sensibilidade, elevado nível máximo, óptima relação sinal/ruído.<br />
Um microfone de condensador de padrão omnidireccional tem uma melhor resposta<br />
às baixas frequências.<br />
As cápsulas de grande formato, como acontece nos microfones de diafragma largo,<br />
são propícios para originar ressonâncias às baixas frequências a níveis altos. Eles<br />
distorcem no momento em que o diafragma toca a placa fixa, que é o que pode<br />
acontecer quando um cantor está muito perto de um microfone sem filtragem. Com<br />
vista à minimização deste efeito, alguns microfones amortecem a sua cápsula,<br />
enquanto alguns contornam este problema através da adição de um filtro às baixas<br />
frequências ou de um equalizador, na tentativa de colocar de volta frequências<br />
suprimidas na cápsula.<br />
A diferença entre o tamanho dos diafragmas reflecte-se em diferenças entre as<br />
relações sinal/ruído. O maior diafragma dá-nos maior amplitude de sinal em relação a<br />
um nível de sinal de ruído, e por isso pode ter uma melhor relação sinal/ruído que um<br />
de diafragma pequeno.<br />
Podemos encontrar grandes diferenças entre microfones de condensador do<br />
mesmo modelo, especialmente nas categorias menos caras. No caso dos microfones<br />
de condensador a válvulas, para além das diferenças entre as cápsulas também<br />
existem diferenças entre as válvulas termoiónicas, que são resultado de não ter sido<br />
prestada a devida atenção aos pequenos detalhes durante o desenho e a<br />
manufactura.<br />
O problema mais conhecido deste tipo de microfones é a sujidade na cápsula, o<br />
que faz com que a resposta às altas-frequências desça. Como um condensador<br />
carrega sempre uma carga estática a quando está a ser operado, irá<br />
automaticamente extrair partículas de ar. Aí isto soma-se ainda o facto das pessoas<br />
cantarem e respirarem para a cápsula e isto irá deteriorar lentamente a resposta.<br />
Como a película de metal é muito fina, a camada de sujidade pode ser mesmo muito<br />
mais espessa que a película de metal original. Por isso devemos usar sempre um<br />
filtro pop, manter o microfone fechado em sua caixa sempre que não é usado, ou<br />
então cobrimo-lo se ele não vai ser usado durante a noite por exemplo. A variação de<br />
humidade e temperatura podem ter um efeito indesejado no seu desempenho.<br />
Quando exposto à humidade e ao calor, depois de um período de baixas<br />
temperaturas, a condensação no invólucro pode causar ruídos indesejados ou nem<br />
sequer funcionar até secar.<br />
Não se deve expirar para os diafragmas, pois alguns deles podem colar e ter que se<br />
desligar o microfone para descolar.<br />
Um microfone de condensador pode saturar, que pode causar, ou distorção ou o<br />
endurecimento do tom. Normalmente isto não é causado pela distorção do diafragma<br />
mas pelo alto nível do sinal de saída da cápsula que pode distorcer a entrada do pré<br />
amplificador FET incluído no microfone. Isto é menos provável de acontecer num<br />
microfone que utilize um pré amplificador a válvulas, pois a distorção destes é mais<br />
ligeira, ou seja distorce de uma forma mais audível. A maioria dos pré-amplificadores<br />
internos dos microfones de condensador têm um comutador de atenuação de 10 dB,<br />
para baixar a saída da cápsula. Se isto não for suficiente o filtro passa altas também<br />
irá reduzir a amplitude do sinal.<br />
P a d r õ e s d e P o l a r i d a d e<br />
Os microfones também podem ser classificados quanto aos seus padrões de polaridade, ou a<br />
maneira como respondem às diferentes direcções de onde provem o som. Podemos também falar<br />
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de ângulo de aceitação de um microfone, como o valor angular de captação. Assim temos:<br />
Omnidireccional: a captação é igual em todas as direcções.<br />
Bidireccional: a captação é igual se o som provir das duas direcções opostas 0º e 180º<br />
e será zero se a onda sonora tomar a direcção 90º das anteriores.<br />
Unidireccional: a captação é feita numa direcção apenas.<br />
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OMNIDIRECCIONAL<br />
Omnidireccional significa literalmente ―de todas as direcções‖. Este tipo de<br />
microfones são igualmente sensíveis a sons que lhe chegam de qualquer direcção,<br />
paradoxalmente também são chamados não-direccionais. No microfone<br />
omnidireccional, ou esférico, a resposta polar é a dos microfones de pressão, pois o<br />
diafragma só está exposto à onda acústica de um dos lados.<br />
Mas, este tipo de microfone torna-se gradualmente direccional, à medida que seus<br />
diâmetros igualam o comprimento de onda da frequência em questão, visto que,<br />
como uma frequência só consegue transpor um obstáculo se esta o for superior em<br />
comprimento de onda, uma frequência de 10 kHz, com 3,4 cm de comprimento de<br />
onda, possivelmente irá ser rejeitada quando ela não atinge directamente o<br />
diafragma, tornando assim o microfone totalmente direccional a partir dessa<br />
frequência. Por isso um microfone deve ter um diafragma mais pequeno possível.<br />
Os microfones omnidireccionais são capazes de ter um resposta em frequência<br />
muito linear e de contornos muito suaves em todo o espectro áudio, devido ao facto<br />
de só uma face do diafragma estar exposto à fonte sonora, eliminando por<br />
conseguinte www.producaoaudio.net<br />
uma captação de polaridade inversa, evitando os cancelamentos de fase<br />
existentes num microfone bidireccional.<br />
Tem também a vantagem, numa captação sonora dinâmica (contrária à captação<br />
sonora estática, estando sujeita por isso à variação constante do ponto de captação)<br />
de uma maior coerência frequêncial e temporal do ruído ambiente captado, sendo por<br />
isso mais facilmente removível.<br />
Existe sempre um compromisso na selecção entre um microfone de diafragma largo<br />
ou um de diafragma pequeno, pois em ambos os casos temos uma vantagem e uma<br />
desvantagem, um em relação ao outro. Então, temos a vantagem, quando<br />
seleccionamos um microfone omnidireccional de diafragma pequeno, de termos uma<br />
maior omnidirecionalidade, mas também temos a desvantagem de ter uma pior<br />
relação sinal/ruído, pois quanto menor o diafragma do microfone menor a sua<br />
sensibilidade, daí pior relação sinal/ruído.<br />
Os microfones omnidireccionais têm muito pouco efeito de proximidade.<br />
Como o seu padrão de captação é esférico, a energia média eficaz é 100%, e o<br />
rácio entre a www.producaoaudio.net<br />
resposta da frente e a de trás é de 1:1, por isso os sinais vindos de<br />
qualquer direcção terão a mesma sensibilidade de captação, tendo por isso um índex<br />
de sensibilidade de 0dB.<br />
BIDIRECCIONAL<br />
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Tipo de microfone com maior sensibilidade a duas direcções opostas, 0º e 180º.<br />
Este tipo de padrão direccional é, devido ao parâmetro acústico de seu<br />
funcionamento, criado de forma simples, mas com uma implicação em relação aos<br />
microfones de pressão. A diferença é que temos a captação sonora de um dos lados<br />
de polaridade oposta ao outro, podendo implicar maiores perdas de qualidade do som<br />
captado.<br />
Como este tipo de microfone discrimina a captação entre da frente e da traseira, a<br />
energia média eficaz é de 33%. Por outras palavras, o ruído de fundo, se estiver no<br />
campo reverberante, será 67% mais baixo que com um microfone omnidireccional. O<br />
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rácio entre a resposta da frente e a de trás será também de 1:1, mas no entanto, o<br />
rácio entre a resposta da frente e a do lado tenderá para o infinito, produzindo um<br />
índex de sensibilidade de 4,8 dB.<br />
Pela mesma razão que no caso dos microfones omnidireccionais, (por causa da<br />
difracção do som) à medida que a frequência aumenta o microfone torna-se mais<br />
direccional.<br />
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DIRECCIONAL, UNIDIRECCIONAL ou UNI-AXIAL<br />
Microfone mais sensível a sons de uma direcção particular que nas restantes<br />
direcções, por vezes apenas designado como microfone direccional. Existem muitos<br />
graus de direccionalidade e não existe um microfone direccional perfeito. Um<br />
microfone uni-axial é um microfone unidireccional que tem o máximo de sensibilidade<br />
numa direcção axial, ou ao longo do eixo principal do microfone.<br />
Em geral este tipo de microfones tem um relação de captação frente/trás de 20 a 30<br />
dB, ou seja tem aproximadamente 20 a 30 dB maior sensibilidade a ondas sonoras<br />
que venham na mesma direcção do eixo de captação.<br />
Eles são o tipo de microfones mais usados, porque descriminam o som entre o sinal<br />
e o ruído que não interessa, trazendo com isso algumas vantagens: menos ruído de<br />
fundo, mais ganho antes de realimentação, especialmente quando usado em campo<br />
directo, e maior discriminação entre fontes sonoras captadas.<br />
Para obter uma boa resposta às baixas frequências, um satisfatório nível de saída<br />
eléctrico tem que ser conseguido. Para conseguir-se isso, o diafragma tem que<br />
conseguir mover-se mais facilmente para uma determinada pressão sonora. Isto é<br />
conseguido, em parte, através da redução do atrito no movimento do diafragma, para<br />
menos de um décimo do existente num microfone omnidireccional. Esta redução<br />
permite aumentar o movimento da frequência ressonante mecânica do diafragma e da<br />
bobine, à volta de 150Hz, fazendo com o microfone seja muito mais sensível às<br />
vibração estruturais. Então, como num microfone omnidireccional existe muito mais<br />
atrito, responderá menos às forças vibratórias mecânicas e inerciais.<br />
Para eliminar ruído externo indesejado às baixas frequências de modo a não afectar<br />
um microfone unidireccional, algum tipo de isolamento, como por exemplo,<br />
protecções anti-choque, são necessários, de forma a prevenir que o transdutor do<br />
microfone experiencie qualquer tipo de choque mecânico e vibração.<br />
Num microfone cardioide teremos 3 dB de atenuação aos 65. O ângulo total de<br />
captação e igual a 130º.<br />
Num sistema de microfones de duplo diafragma, a gama total da resposta é dividida<br />
por um transdutor frequências altas e por um de baixas frequências, em que cada um<br />
deles é optimamente ajustado para cada uma de suas gamas, de forma similar a uma<br />
coluna com divisor frequêncial (crossover) e dois altifalantes. Os dois sistemas são<br />
conectados através de um divisor frequêncial.<br />
O microfone de dois diafragmas tem um padrão de direccionalidade de frequência<br />
independente, produzindo uma resposta em frequência mais linear nas laterais do<br />
microfone, e uma discriminação muito mais constante nas traseiras do mesmo. Os<br />
efeitos de proximidade a distâncias de 15cm são reduzidos, porque a distância entre<br />
o pára-vento e o transdutor das baixas frequências é grande.<br />
REALIMENTAÇÃO ACÚSTICA: A realimentação acústica refere-se à introdução de<br />
energia acústica de um sistema de som de volta para o mesmo sistema. Esse<br />
sistema pode daí entrar, ou não, numa realimentação descontrolada. Para que essa<br />
realimentação se torne descontrolada é necessário que o transdutor (no caso de um<br />
sistema ideal e simplificado de um microfone e uma coluna) responsável pela<br />
reprodução sonora do som captado pelo microfone, reproduza esse som, de tal<br />
forma a que a perda em nível de pressão sonora, determinada pela distância entre a<br />
coluna e o microfone, seja, no mínimo, igual em grandeza, ao ganho que esse sinal<br />
irá sofrer depois de ser novamente pré-amplificado. Desta forma cria-se uma série<br />
imparável de ciclos consecutivos, em que determinada zona frequêncial é<br />
consecutivamente amplificada criando um ciclo temporalmente infinito. Embora a<br />
realimentação seja infinita em termos temporais, ao nível da amplitude o limite é<br />
determinado pelo o que o sistema consegue suportar, mantendo-se constante a<br />
partir do momento em que esse limite é atingido. Podemos então afirmar, que o que<br />
nós vulgarmente designamos por feedback, é normalmente empregue de forma<br />
incorrecta, pois qualquer sistema em que o sinal reproduzido, por maior que seja a<br />
sua atenuação devido à distância, seja novamente captado pelo microfone,<br />
independentemente de ele originar uma realimentação descontrolada, podemos<br />
designa-la como uma realimentação.<br />
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REALIMENTAÇÃO DE MOVIMENTO: Um tipo de realimentação mecânica negativa<br />
onde o movimento do cone de um altifalante de baixas frequências é usado de<br />
forma a gerar um sinal que é introduzido novamente no amplificador. O movimento<br />
do cone fica então dentro do ciclo de realimentação ilimitada temporalmente,<br />
podendo a distorção do mesmo ser significativamente reduzida. Para estas<br />
realimentações mecânicas ocorrerem, alguns métodos de envio do movimento do<br />
cone têm de ser usados e este movimento tem de ser convertido ou transduzido em<br />
tensão introduzida de novo no amplificador. Para isso é necessário utilizar um<br />
transdutor que detecte o deslocamento, a velocidade e aceleração do cone.<br />
Cardioide significa ―forma de cabeça‖. É um microfone unidireccional, logo com<br />
maior sensibilidade a sons que lhe chegam pela frente (0º), 6 dB menos sensível a<br />
sons de origem a 90º e, teoricamente, é completamente insensível a sons originados<br />
atrás. Comparado com um microfone omnidireccional, o cardioide irá garantir um<br />
rácio de som directo/som reverberado 4,5dB maior, ou seja ele terá que estar 1,7<br />
vezes mais longe da fonte sonora numa sala que um microfone omnidireccional, para<br />
igualar o rácio deste. Na maior parte dos casos reais, no entanto, um microfone<br />
omnidireccional pode ser colocado a cerca de dois terços da distância a que se<br />
encontra o cardioide da fonte, garantindo não só uma igualdade de balanço<br />
reverberante, mas também garantindo, na maior parte das vezes, uma melhor<br />
qualidade. Isto porque os microfones omnidireccionais têm uma resposta mais suave<br />
e tem uma largura de banda maior que os cardioides.<br />
Como através de parâmetros acústicos é apenas possível obter dois padrões de<br />
direccionalidade, tiveram que ser usados outros métodos para criar ―artificialmente‖ o<br />
padrão cardioide, que pode assim ser produzido por um dos dois métodos:<br />
. O primeiro método combina a saída de um diafragma de pressão e um diafragma<br />
gradiente de pressão. Como o diafragma gradiente de pressão tem uma captação<br />
bidireccional e um diafragma de pressão uma captação omnidireccional, a onda ao<br />
bater na frente do diafragma gradiente de pressão adiciona, enquanto que a onda que<br />
bater a traseira desse diafragma cancela, como se a fase estivesse a 180ª, ou fora de<br />
fase, com o diafragma de pressão omnidireccional. A desvantagem é que<br />
trabalhamos com o ruído de dois transdutores e a implicação no preço que implica.<br />
. O segundo método, um método muito mais usado na criação do padrão de<br />
polaridade direccional, é usar um único diafragma e circuito de atraso acústico, de<br />
forma a atrasar a movimentação das partículas que se deslocarão em direcção<br />
oposta. O movimento da frente do diafragma está a 0º, enquanto que o movimento da<br />
traseira do diafragma estará entre 0º e 180º. Se o movimento da traseira estiver a 0º,<br />
a saída será igual a zero. O ideal será obtermos um movimento a 180º, podendo<br />
adicionar ao entrada, dobrando o saída.<br />
A inversão da fase é causada pela distância extra que a onda sonora tem que viajar<br />
para atingir a parte de trás do diafragma. Quando a onda vem na direcção inversa à<br />
de captação, ou seja por trás do microfone, atinge a frente e a traseira do diafragma<br />
ao mesmo tempo, cancelando assim a saída. Pois o tempo que a onda leva a<br />
refractar-se em volta da frente do microfone é o tempo que ela demora a percorrer o<br />
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trajecto de atraso acústico.<br />
A resposta em frequência dos microfones cardioides é geralmente mais irregular e<br />
rígida do que em um microfone omnidireccional, devido ao caminho de impedância<br />
acústica e seus efeitos na frente da onda. A resposta em frequência da frente do<br />
diafragma e da traseira não é a mesma. Embora a frontal possa ser essencialmente<br />
linear em todo o espectro áudio, a resposta da traseira normalmente aumenta as<br />
frequências altas e baixas.<br />
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EFEITO DE PROXIMIDADE: O efeito de proximidade é o aumento da sensibilidade<br />
às baixas frequências num microfone de velocidade, quando a fonte sonora lhe está<br />
próxima. É uma característica dos microfones de velocidade, ou seja, direccionais,<br />
sendo uns muito piores que outros, podendo ser por vezes tida como uma<br />
vantagem. Como sabemos, um microfone de velocidade mede a velocidade das<br />
partículas de ar e, devido a razões naturais de consistência física, tem um diafragma<br />
com uma espessura normalmente de aproximadamente 8 mm. Como a velocidade<br />
das partículas é máxima quando a pressão é mínima e vice-versa, haverá uma<br />
maior diferença na velocidade das partículas para o mesmo intervalo de tempo à<br />
medida que a frequência é maior, pois a distância entre diferença de pressões<br />
máximas e mínimas diminui à medida que a frequência aumenta, ou seja o<br />
comprimento de onda diminui mas mantendo-se a amplitude, criando assim<br />
variações mais rápidas na aceleração das partículas.<br />
Desta forma, é necessário amortecer o diafragma do transdutor para criar uma<br />
atenuação de 6dB/8ª, compensando assim este natural aumento na resposta em<br />
frequência às altas-frequências. Mas esta relação é calculada para uma certa<br />
distância média de transdução do sinal acústico (aproximadamente 30 cm da fonte<br />
sonora), não tendo em conta as variações da relação entre as pressões registadas<br />
nas duas faces www.producaoaudio.net<br />
do diafragma, com a distância de transdução. Ou seja, esta relação<br />
de 6 dB/8ª deveria na realidade variar com a distância à fonte, pois à medida que<br />
nos afastamos da fonte sonora as diferenças de pressão são menores, devido à lei<br />
da conservação da energia (lei do inverso do quadrado da distância no caso de uma<br />
fonte pontual), logo existindo uma menor diferença na aceleração das partículas<br />
com a variação da frequência e por conseguinte descendo a relação de 6 dB/8ª de<br />
aumento às altas-frequências. O mesmo se verifica quando a transdução é feita a<br />
uma distância de poucos centímetros da fonte sonora, pois neste caso a redução<br />
deveria ser menor de 6 dB/8ª. No entanto, como a energia aumenta a todas as<br />
frequências e como o diafragma foi amortecido para criar essa relação apenas ás<br />
altas-frequências, a taxa de amortecimento às altas frequências vai ser maior que a<br />
registada a uma maior distância (quando a relação de pressões entre as faces do<br />
diafragma são maiores), criando assim o efeito de proximidade, com o excesso de<br />
atenuação às altas-frequências, ou visto por outro lado, com o aumento da resposta<br />
em frequência às baixas frequências.<br />
Por outras palavras, este efeito é criado devido à natureza do campo sonoro<br />
próximo da fonte sonora. A magnitude das componentes de velocidade de uma<br />
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onda sonora perto de uma fonte sonora é em função do comprimento de onda bem<br />
como da distância à fonte. Às baixas frequências, onde a forma de onda é comprida<br />
quando comparada com as dimensões da fonte sonora, este componente aumenta<br />
à medida que a distancia diminui, mais rapidamente que o que a lei do inverso do<br />
quadrado da distância nos indica. Então, qualquer microfone que sente as<br />
componentes de velocidade (ou gradiente de pressão) terá um aumento das baixas<br />
frequências.<br />
Isto pode ser vantajoso ou não. Pode ser particularmente útil quando os<br />
instrumentistas querem aumentar as frequências graves de seus instrumentos. A<br />
resposta em frequência é uma característica de grande importância na<br />
especificação dos microfones unidireccionais.<br />
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Curvas de resposta em frequência sob o efeito de proximidade, normalmente<br />
registado em microfones, de acordo com a distância à fonte sonora.<br />
CAPTAÇÃO PRÓXIMA: A colocação de um microfone de gravação ou transmissão<br />
extremamente próximo da fonte sonora, bem dentro do campo próximo da fonte<br />
sonora. Neste tipo de captação o objectivo é o máximo de captação de som directo,<br />
mas raramente é obtido um som natural devido aos desequilíbrios sonoros<br />
consequentes dessa proximidade.<br />
No caso do 1º método de criação do padrão direccional, se a intensidade do<br />
microfone omnidireccional for maior que a do microfone bidireccional, obtemos um<br />
microfone com um padrão de polaridade hipocardioide. Este tipo de microfone é um<br />
pouco menos direccional que um microfone cardioide. No caso de termos uma maior<br />
intensidade do sinal do microfone bidireccional obtemos um microfone designado de<br />
hipercardioide, com uma maior captação traseira, devido ao aumento de sinal do<br />
microfone bidireccional. Existe assim uma redução da reverberação aparente de 1,3dB,<br />
se colocado na mesma posição que um cardioide. Ele irá captar o mesmo rácio de som<br />
directo/reverberado que um microfone omnidireccional quando ele é colocado 1,9 vezes<br />
mais distante da fonte que esse.<br />
O U T R O S M I C R O F O N E S<br />
Capacitador de Radiofrequência:<br />
Um microfone modulador de frequência é um microfone capacitador que está conectado a um<br />
oscilador de rádio frequências (RF). As ondas de pressão a atingir o diafragma causam<br />
variações na capacitância do elemento do microfone, em que a frequência modula o oscilador.<br />
A saída do oscilador modulador é passada por um descriminador e amplificada de uma forma<br />
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comum.<br />
Microfones lavalier:<br />
Estes microfones foram feitos para usar à volta do pescoço ou para colocar numa gravata,<br />
camisola, ou em outra peça de roupa. Estes microfones podem ser dinâmicos, podem ser de<br />
condensador, de pressão, electreto ou de cerâmica de alta impedância. É por vezes chamado<br />
microfone de lapela.<br />
Microfone de campo aberto:<br />
Um tipo de microfone omnidireccional que é desenhado para ter uma resposta linear quando<br />
está em campo aberto e apontado para a fonte sonora, de forma oposta aos verdadeiros<br />
microfones de pressão, que terão uma sensibilidade acrescida às altas frequências, dentro das<br />
mesmas condições, devido às reflexões do som no seu diafragma. O microfone de campo<br />
aberto corrige a sua resposta, tornando-a linear.<br />
Microfone de linha:<br />
Um microfone muito direccional que tem uma linha acústica de transmissão em frente de seu<br />
elemento activo, que pode de diversos tipos, incluindo condensador ou dinâmico. Tipicamente<br />
um microfone de linha irá ter um tubo razoavelmente longo (30 a 60cm), a partir da sua frente.<br />
O tubo contem uma série de furos de lado, em que os sons que lhe chegam pela sua frente<br />
entraram os buracos em sucessão, em que cada onda que lhe entra irá ser adicionada em fase,<br />
atingindo depois o transdutor. Os sons que chegam ao microfone por trás, no entanto, chegam<br />
aos buracos em ordem inversa, e a fase é tal que eles se cancelam uns aos outros, no seu<br />
caminho para o transdutor. Quanto maior o tubo mais direccional é transdutor.<br />
Microfones de tubo de interferência:<br />
Também chamado de shotgun, devido à sua forma e características direccionais, ele<br />
ultrapassa as condicionantes da distância através de um aumento da sensibilidade e com a<br />
atenuação da reverberação e do ruído captado através do aumento da direccionalidade de seu<br />
padrão. O tubo de interferência tem estas duas qualidades desejadas. As suas características<br />
direccionais são baseadas em dois princípios básicos: Na zona das baixas frequências, estes<br />
microfones comportam-se como receptores direccionais de 1ª ordem. O tubo em frente à<br />
cápsula pode ser considerado como um elemento acústico devido ao bloco de ar no seu interior<br />
e à resistência determinada pelos seus orifícios laterais. Os orifícios mais próximos da cápsula<br />
estão desenhados de maneira a funcionarem como um filtro passa baixas, de forma a obter a<br />
obter a inversão de fase para o padrão de direccionalidade desejado.<br />
O tubo garante uma atenuação às altas-frequências, para os sons que incidam lateralmente.<br />
A forma dos orifícios, bem como o material com que o tubo é constituído influenciam a resposta<br />
em fase e em frequência. A frequência de transição pode ser diminuída com uma massa<br />
acústica colocadas nos orifícios da frente do tubo, aumentando assim o retardo temporal para<br />
as baixas frequências.<br />
Devem existir algumas precauções a quando do uso deste tipo de microfones. Como eles<br />
obtêm a sua direccionalidade através de cancelamento, a resposta em frequência e em fase<br />
não é tão suave como nos microfones omnidireccionais. Também, como as frequências baixas<br />
tornam-se omnidireccionais, a frequência de resposta cai rapidamente para baixo dos 200 Hz, o<br />
que ajuda a controlar a direccionalidade.<br />
Quando usamos microfones em que o tubo de interferência é muito grande, não deveremos<br />
interpretar isso como nenhum som será captado fora do eixo de captação do tubo. Os sons<br />
originários a 90º (lado) ou a 180º (trás) fora de eixo, serão cancelados em 20 dB ou mais, mas a<br />
quantidade de cancelamento dependerá do nível e da distância do microfone da fonte sonora.<br />
Este tipo de microfones não deve ser usado dentro de espaços fechados apontado para uma<br />
fonte sonora exterior a esse espaço, pois desse modo não teremos som lateral, logo não<br />
teremos um cancelamento devido, funcionando quase como um microfone omnidireccional.<br />
Para um bom desempenho, este microfone deve ser usado no exterior.<br />
Este tipo de microfones não podem ser comparados a lentes de ampliação, pois eles apenas<br />
atenuam o som indirecto, melhorando também a relação sinal/ruído.<br />
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Microfones de cano raiado<br />
Este microfone consiste num transdutor de microfone com uma série de tubos de variados<br />
comprimentos, montados em frente ao diafragma do transdutor. Esse pode ser dinâmico ou de<br />
condensador. Esses tubos fazem com que um transdutor de padrão de direccionalidade<br />
omnidireccional se transforme num microfone muito direccional.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Os sons que chegam nos eixos dos tubos entram no 1º tubo mais longo e, à medida que a<br />
frente de onda avança, entra sucessivamente nos tubos mais pequenos, numa progressão<br />
normal até que o diafragma é atingido. Um som atingindo o maior tubo pode demorar 3 ou 4<br />
vezes mais tempo a chegar ao diafragma, causando um cancelamento devido a estarem fora de<br />
fase.<br />
Microfone parabólico<br />
Sistema de microfone que consiste de um limite acústico reflector da forma de uma parábola e<br />
um cardioide convencional montado no seu foco. Este tipo de microfones são muito direccionais<br />
às altas-frequências, tornando-os muito úteis na captação de sons exteriores de pássaros.<br />
Qualquer som que chegue num ângulo que aponte em linha recta não será focado na captação.<br />
O reflector é normalmente construído de um plástico liso, e pode variar entre 45 e 90 cm de<br />
diâmetro. Este tipo de microfones têm uma limitada frequência de resposta, e não são muito<br />
usados para além da captação do canto dos pássaros e do público em eventos desportivos.<br />
Microfones de aproximação<br />
Um microfone de aproximação, ou microfone de direccionalidade variável é aquele que opera<br />
como e em conjunção com as lentes de aproximação. Um tipo de sistema de microfone<br />
consistindo de três elementos de microfone cardioide e um circuito de correcção de fase e<br />
equalização. Variando a posição do comutador de controlo, as saídas são combinadas de uma<br />
forma que a direccionalidade da cadeia muda de um padrão omnidireccional para cardioide e<br />
supercardioide. O controlo pode ser sincronizado com o controlo de uma câmara vídeo para<br />
que a perspectiva sonora mude com a perspectiva visual.<br />
Microfone de contacto<br />
Um microfone de contacto não é bem um microfone, mas sim um transdutor mecânicoeléctrico,<br />
que gera variações da tensão eléctrica de forma análoga às variações da superfície<br />
em que é aplicado. Este tipo de transdutor pode ser usado como um microfone, embora o som<br />
Para criado obter não seja tão a fiel versão ao instrumento completa como uma captação do com livro um microfone registe-se convencional. em:<br />
Uma das características que se pode transformar por vezes numa grande vantagem é o facto<br />
deste transdutor não ser sensível à acústica da sala, pois ela revela-se aereamente, embora<br />
saibamos que existe uma www.producaoaudio.net<br />
enorme interacção instrumento/espaço acústico, revelando-se<br />
também na forma como esse instrumento se comporta.<br />
Microfone de cancelamento de ruído<br />
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Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
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Um microfone dinâmico especialmente desenhado que tem ambos os lados do diafragma<br />
expostos ao campo sonoro, para que sons que cheguem de uma relativa grande distância<br />
sejam cancelados, pois a pressão sonora não é suficiente para mover o diafragma. Quando os<br />
sons são originados muito próximos do microfone, a traseira do microfone é efectivamente<br />
sujeita ao efeito de sombra, sujeitando o diafragma à pressão sonora suficiente para que<br />
verifique uma captação. Este tipo de microfones são usados em zonas de grande ruído<br />
ambiente, onde a clareza da comunicação é o mais importante.<br />
Microfone de pressão local – PZM<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Uma marca registada para um microfone comercial, PZM sigla Pressure Zone Microphone, ou<br />
microfone de pressão local. O PZM é um pequeno microfone de condensador electreto que é<br />
montado muito perto de www.producaoaudio.net<br />
uma placa de alumínio. Foi concebido para ser colocado numa grande<br />
superfície plana, como o chão ou o tecto. O PZM é 6dB mais sensível que o mesmo microfone<br />
colocado em campo livre, isto devido ao dobrar de pressão, que acontece numa fronteira sonora<br />
onde a onda sonora é reflectida. Este aumento de sensibilidade é vantajoso em certas<br />
situações, pois possibilita uma melhor relação sinal ruído e possibilita fugir aos cancelamentos<br />
de fase do som directo, provocados pelos sons reflectidos no limite acústico adjacente. Um<br />
microfone livre nunca deve ser colocado a menos de 1,5m de um limite acústico reflector,<br />
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evitando assim criar grandes atenuações na resposta em frequência, a uma frequência em que<br />
o seu comprimento de onda é o dobro da distância à superfície. O PZM tem uma cobertura<br />
hemisférica, montada numa superfície maior que o maior comprimento de onda captado. Se ele<br />
for montado numa superfície pequena, a sua sensibilidade será reduzida em 6dB às baixas<br />
frequências, porque o som é simplesmente difractado à volta da superfície em vez de ser<br />
reflectido por ele. Os PZM são também um pouco sensíveis à vibração do objecto onde eles<br />
estão montados, causando uma resposta em frequência não uniforme. Embora o termo PZM foi<br />
introduzido recentemente, a técnica da colocação do microfone muito próximo das superfícies<br />
foi usada por muitos anos. Se um cardioide for colocado no chão, o seu padrão direccional será<br />
preservado, mas com mais 6dB de ganho, mas o verdadeiro PZM é sempre hemisférico.<br />
Sistemas de microfones automáticos:<br />
Estes microfones automáticos podem ser programados para funcionar como um gate, ligando<br />
e desligando a captação, atenuando muito a o som reverberante e eliminando o feedback,<br />
normalmente associado ao uso de muitos microfones. Estes microfones estão programados<br />
para apenas aceitarem sons provenientes da frente do microfone, com um ângulo de aceitação<br />
de 120º, 60º para um lado e 60º para o outro.<br />
Sistemas de microfones de sequência adaptável:<br />
Tratam-se de sequências alinhadas de microfones de n elementos, que incorporam um<br />
processamento digital de sinal para enfatizar os sons rejeitados fora de eixo. Este tipo de<br />
sistemas de microfones combinam tecnologia acústica, analógica e digital, como meios para<br />
optimizar o desempenho ao longo da grande largura de banda, podendo disponibilizar até 80 dB<br />
de rejeição às frequências graves. Interferências do espaço, ruído mecânico e o ruído do vento,<br />
são minimizados automaticamente. Mesmo o efeito de proximidade, que é produto directo dos<br />
microfones direccionais e um especial obstáculo nas sequências alinhadas de microfones, pode<br />
ser contornado.<br />
Microfone sem fios<br />
Um microfone com um transmissor de rádio em miniatura acoplado. Ele é usado com um<br />
receptor remoto que capta o sinal. A qualidade deste tipo de microfones tem vindo a aumentar,<br />
mas ainda existem problemas de interferências com outros sinais de transmissão e ainda com a<br />
distorção multi-caminho, em muito casos, onde a frequência rádio pode ser reflectida dentro de<br />
um edifício. Muitos destes problemas podem ser resolvidos através do uso de diversos<br />
receptores.<br />
A C E S S Ó R I O S<br />
SUPORTE ANTI-CHOQUE: Uma montagem flexível para colocar o microfone, de forma a atenuar os<br />
movimentos a que o tripé pode estar sujeito. A suspensão é normalmente constituída por duas<br />
armações ligadas por um elástico, procurando assim reduzir o ruído estrutural que por vezes é criado.<br />
Este suporte cria uma separação entre o material rígido e o microfone, através da introdução de um<br />
elástico entre ambos.<br />
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POP-FILTER: Um material plástico e acusticamente transparente colocado em frente do microfone<br />
que irá reduzir o efeito das correntes de ar e a intensidade das consoantes mais problemáticas como ―p‖<br />
ou o ―t‖, da voz em campo próximo. Isto acontece porque, ao contrário das vogais, as consoantes são<br />
caracterizadas por uma duração curta mas com uma energia sonora muito alta. Outra das funções dos<br />
pop-filter é protegerem o microfone da humidade da respiração.<br />
PÁRA-VENTO: Como o nome indica, os pára-vento, normalmente designados de wind-screens ou de<br />
windshields, servem para proteger o diafragma dos fluxos de ar que o possam atingir (vento, sopro,<br />
etc.), minimizando assim seus efeitos durante uma captação.<br />
Embora grande parte dos microfones já incluam algum tipo de pára-vento interno, podem existir<br />
situações em que esse pára-vento não seja suficiente, sendo necessário um pára-vento exterior. Os<br />
pára-vento mais vulgares são feitos de espuma. Para situações mais críticas, nomeadamente para a<br />
utilização de microfones ultra-direccionais (muito comuns em TV e cinema), podem ser usados páravento<br />
tubulares. No caso de existir muito vento, pode-se adicionar um windjammer, termo inglês que se<br />
usado para designar a capa de pêlo sintético que reveste o pára-vento.<br />
E S P E C I F I C A Ç Õ E S D O S M I C R O F O N E S<br />
Embora ninguém escolha um microfone pelas suas especificações, é necessário sabermos algumas<br />
delas:<br />
FACTOR DE DIRECCIONALIDADE DE UM MICROFONE<br />
O factor de direccionalidade de um microfone dá-nos a relação entre a quantidade de som<br />
directo e indirecto capturado no eixo do microfone.<br />
Num microfone omnidireccional, o som directo e reverberado e captado de forma igual, sendo<br />
a sua relação igual a 1, logo 0 dB.<br />
(em dB: 10 log 1 = 0 dB)<br />
Num microfone cardioide, a intensidade do som directo captado com uma intensidade três<br />
vezes superior a intensidade do som indirecto captado. A sua relação e então igual a 3, ou em<br />
dB igual a 4,8 dB.<br />
(em dB: 10 log 3/1 = 4,8 dB)<br />
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Atenção que, quando a onda chega ao microfone cardioide com um ângulo de 65 o factor de<br />
direccionalidade cai 1,8 dB, ficando com 3 dB de relação.<br />
FACTOR DE DISTANCIA DE UM MICROFONE<br />
O factor de distância (Distance Factor - DSF) é a distância a uma fonte sonora que o<br />
microfone tem de ser usado, em relação ao microfone omnidireccional, de forma a atingir a<br />
mesma Eficiência de Energia Alternada, RE, que um omnidireccional.<br />
Por exemplo: para obter o mesmo plano sonoro com dois microfones, um omnidireccional e<br />
outro cardioide, face a uma fonte sonora, teremos que aproximar o microfone omnidireccional,<br />
de forma a compensar o www.producaoaudio.net<br />
factor de direccionalidade 3 de um microfone cardioide, aumentando<br />
com isso a relação som directo / som indirecto.<br />
Factor de distancia = Som directo / Som reverberado<br />
Distancia cardioide / Distancia omnidireccional = 1,7 dB<br />
Na prática, se colocarmos um microfone cardioide a 10m de uma fonte sonora, para termos a<br />
mesma relação sinal directo / reverberado teremos de o colocar a 5,8 metros (10 / 1,7), ficando<br />
assim no mesmo plano sonoro.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
ÂNGULO DE CAPTAÇÃO<br />
Quando uma fonte sonora passa por um microfone direccional e se move em círculo, pode ser<br />
vista uma atenuação na intensidade capturada pelo microfone. Isto permite obter uma atenuação<br />
Para do campo obter reverberado, a versão o que implica completa obter uma maior relação do livro entre som registe-se directo e som indirecto. em:<br />
Num microfone cardioide teremos 3 dB de atenuação aos 65º. O ângulo total de captação e<br />
igual a 130º.<br />
EFICIÊNCIA ALTERNADA DE ENERGIA (RANDOM ENERGY EFFICIENCY - RE)<br />
A Eficiência Alternada de Energia de um microfone é a medida do grau de resposta do mesmo a um<br />
som desejado, relativamente à totalidade do som que o envolve. Como um microfone omnidireccional<br />
responde igualmente ao som vindo de qualquer direcção, o seu RE é definido como unitário, ou 1.<br />
Como os outros microfones são mais direccionais, tendo por isso ângulos de rejeição, seus RE são<br />
menores. Por exemplo, o RE de um cardioide é de 0,333. Isto pode parecer que, para a maioria das<br />
aplicações, o microfone omnidireccional seria a melhor escolha, mas o problema é que ele é usado,<br />
na maioria das vezes, de forma não muito sensata. Um microfone mais direccional pode ser muitas<br />
vezes necessário de forma a evitar problemas como, por exemplo, realimentação, ruído não<br />
desejado, interferências, etc.<br />
Para SENSIBILIDADE: obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Esta é a medida da quantidade de sinal que é produzido à saída do microfone a uma<br />
determinada pressão sonora. www.producaoaudio.net<br />
Em geral dizemos que, para a mesma pressão sonora, os<br />
microfones de fita são aqueles que produzem o sinal com menor amplitude, e por outro lado os de<br />
condensador, graças ao seu amplificador acoplado, produzem um sinal análogo de maior<br />
amplitude.<br />
Onde isto pode ser um problema é na forma como a nossa cadeia de sinal está a responder a<br />
quando da gravação de sinais de alta amplitude sonora. Por conseguinte, um microfone de<br />
condensador, a captar uma fonte sonora que está a criar sons de grande amplitude sonora, pode<br />
facilmente distorcer a consola ou o pré amplificador do microfone. Por outro lado, a baixa<br />
amplitude do sinal produzido por um microfone de fita colocado a captar uma fonte sonora que<br />
está a criar sons de baixa amplitude sonora pode fazer com que tenhamos que subir o préamplificador<br />
de microfone a um ponto que o ruído eléctrico se torna um problema.<br />
Estes níveis de sensibilidade podem não ser correctamente comparáveis, visto que os<br />
diferentes fabricantes usam quantificações de sistema diferentes. Geralmente, o nível se sinal de<br />
saída (num campo sonoro de intensidade específica) é referenciado em dB, comparado a um<br />
nível de referência. Muitos dos níveis de referência estão muito acima dos níveis de saída dos<br />
microfones, ficando então, www.producaoaudio.net<br />
os valores verificados (em dB), negativos.<br />
É normalmente necessário saber a saída de tensão de um microfone para vários valores de<br />
SPL, para determinar se este irá saturar o circuito do pré-amplificador, ou o se a relação<br />
sinal/ruído será adequada. Para determinar isto usam-se a seguinte equação:<br />
E0 = 10 (Sv + dBspl – 94 / 20)<br />
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Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
E0 – Tensão de saída do microfone; Sv – Sensibilidade da tensão em circuito aberto; dB-SPL –<br />
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é o SPL no micro.<br />
NÍVEL DE REFERÊNCIA: O nível de referência num equipamento áudio é um nível de sinal<br />
perto do máximo admissível do equipamento, mas baixo o suficiente para assegurar pouca<br />
distorção. Isto permite-nos saber qual o nível com melhor relação sinal/ruído.<br />
REFERÊNCIA ZERO: Um nível normal de sinal usado como referência.<br />
CARACTERÍSTICAS DA DISTORÇÃO:<br />
Qualquer microfone produz distorção quando é confrontado com um som de grande pressão<br />
sonora. Isto é causado por muitos factores. Quando temos um microfone dinâmico, a bobine pode<br />
ser forçada para fora do campo magnético; num microfone de condensador, o amplificador interno<br />
pode saturar ou mesmo distorcer o sinal. Um confronto constante com um som, ou um som de<br />
extrema amplitude pode distorcer o diafragma de forma permanente e crónica, degradando a sua<br />
resposta a sons de normal amplitude sonora. No caso de termos um microfone de fita, ela pode<br />
ser deformada. Os sons de altíssima amplitude são produzidos muito mais frequentemente<br />
daquilo que nós poderíamos imaginar, especialmente se colocarmos microfones muito perto da<br />
fonte sonora que os produzem.<br />
RESPOSTA EM FREQUENCIA:<br />
A resposta em frequência de um microfone é o comportamento às diferentes frequências por<br />
parte de um determinado microfone, ou seja, é a forma como ele responde às diferentes<br />
frequências segundo determinado ângulo de captação. Essa resposta em frequência é<br />
normalmente representada por uma curva num gráfico amplitude versus frequência, chamada de<br />
curva de resposta, dentro de uma margem de +/- 3 dB.<br />
Embora o grande objectivo dos produtores de microfones nas últimas três ou quatro décadas<br />
tenha sido a obtenção de uma resposta linear, isso não significa necessariamente que um<br />
microfone linear seja o mais indicado para o trabalho. De facto, um microfone ―colorido‖ pode ser<br />
muito mais apropriado em algumas aplicações, onde a fonte, ou tem algumas frequências<br />
enfatizadas, ou as tem atenuadas. Em geral, problemas na resposta em frequência são<br />
encontrados, na maioria dos casos, em sons originados de uma captação fora do eixo principal de<br />
captação do microfone.<br />
RUÍDO:<br />
O ruído de um microfone pode ser produzido de duas maneiras: ruído gerado pelo microfone<br />
em si mesmo (mais no caso dos microfones de condensador) e os ruídos de suporte.<br />
Os microfones de condensador são os mais propícios à criação de ruídos, porque um pré<br />
amplificador acoplado em si mesmo, tem de ser usado por forma a amplificar, com um factor de<br />
mais de 100, um sinal de muita baixa amplitude que é produzido pela sua cápsula. Por isso<br />
qualquer ruído eléctrico produzido irá ser amplificado. Os microfones de fita e de bobine móvel<br />
estão livres deste tipo de ruídos, mas estão muito mais sujeitos a ruídos de suporte do microfone.<br />
Este tipo de ruídos estão associados à captação de ruídos mecânicos através do corpo do<br />
microfone. Por isso aqueles concebidos para serem agarrados requerem um sistema anti choque<br />
complexo e sofisticado montado no interior do invólucro.<br />
Muitos dos microfones profissionais são de baixa impedância, ou seja, a sua impedância é de<br />
aproximadamente 200 ohm, e estão desenhados para trabalhar até 2000 ohm. Microfones de alta<br />
impedância, de 50,000 ohm, estão desenhados para trabalhar a impedâncias muito altas, na<br />
ordem dos 10 MΩ. Os microfones de impedância baixa tem as seguintes vantagens:<br />
1 – Estão menos susceptíveis ao ruído. Uma fonte de ruído de relativa alta<br />
impedância não pode ser induzida a uma fonte de baixa impedância<br />
2 – Podem ser conectados a cabos de grande comprimento sem captação de ruído e<br />
sem perdas de energia às altas-frequências.<br />
E S C O L H A D O M I C R O F O N E<br />
Poderia parecer, depois de vermos suas características, que um microfone de condensador seria<br />
sempre a melhor escolha, mas temos que considerar outros factores. Os microfones de<br />
condensador garantem-nos, geralmente, um som menos áspero, menos escarpado que os<br />
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dinâmicos, mas eles também têm a desvantagem de conter electrónica activa interna, que pode ser<br />
saturada por sons de alta amplitude sonora. Mesmo com os seus atenuadores, os transientes<br />
podem ser um pouco distorcidos, podendo isso baixar a qualidade do som de forma subtil. No caso<br />
dos microfones de fita, estes são muito frágeis, pois podem ser muito vulneráveis a deslocações de<br />
ar um pouco mais fortes.<br />
Poderia parecer também, que os microfones unidireccionais seriam a escolha universal para todas<br />
as aplicações, pois a captação da fonte sonora desejada é o objectivo. É verdade que este tipo de<br />
padrão de polaridade é aquele que tem mais aplicações, mas existem situações que requerem o<br />
uso de microfones de diferentes padrões de polaridade. Existem até situações, onde é possível<br />
captar menos som indirecto com um microfone omnidireccional ou com um bidireccional, do que<br />
com um microfone direccional. Isto porque os microfones direccionais não têm sempre a mesma<br />
resposta em frequência fora de eixo, como eles a têm no eixo. Isto pode causar do volume aparente<br />
do som de outras fontes sonoras, aberrações tonais do som reproduzido, ou inesperados<br />
cancelamentos de fase. Por exemplo, muitos microfones direccionais exibem menos<br />
direccionalidade tanto às altas-frequências como às baixas frequências. Se esse microfone fosse<br />
usado para captar uma caixa, a quantidade de som captado do bombo e dos pratos poderia ser<br />
excessivo. Os microfones unidireccionais e bidireccionais geralmente exibem efeitos de<br />
proximidade, em que a resposta às baixas frequências (geralmente abaixo dos 150Hz) é enfatizada,<br />
quando o microfone é colocado perto da fonte sonora.<br />
Embora a maior parte dos engenheiros de som baseiam a escolha dos microfones na sua<br />
experiência, existem algumas considerações ater em conta antes de sua selecção. Por exemplo, se<br />
tivermos um instrumento que produz um som muito estridente, não iremos com certeza escolher um<br />
microfone que tem uma resposta em frequência que acentue ainda mais essa característica. Em vez<br />
disso deveremos escolher um microfone que tenha menor resposta a essas frequências, como é o<br />
caso de um microfone de fita.<br />
Devemos também:<br />
. Ter o cuidado em seleccionar um microfone que não seja saturado pela fonte, que não distorça.<br />
. Escolher o padrão polar correcto para o trabalho<br />
. Ter em conta que, se a resposta de um microfone for linear no eixo então é porque fora de eixo os<br />
agudos irão ser atenuados Se a resposta for linear fora de eixo, então poderemos prever que no<br />
eixo ela terá um reforço nas altas-frequências.<br />
. Caso o efeito de proximidade seja uma característica a evitar na captação, deveremos usar um<br />
microfone omnidireccional. É à volta dos 300Hz que o efeito de proximidade normalmente<br />
aparece.<br />
. Considerar que os microfones de condensador de um dado padrão polar terão tendência a captar<br />
mais som de sala que os microfones dinâmicos do mesmo padrão polar.<br />
. Considerar que os microfones omnidireccionais nos darão mais extensão de graves em<br />
comparação com um cardioide.<br />
. Considerar que microfones de condensadores de diafragma largo produzem menos ruído que os<br />
micros de condensador de diafragma pequeno.<br />
. Considerar que microfones de condensador de diafragma pequeno são geralmente menos<br />
coloridos fora de eixo que os microfones de diafragma largo.<br />
P O N T O D E C A P T A Ç Ã O D O M I C R O F O N E<br />
Ao contrário daquilo que muitos nos querem fazer querer, ―grande‖ qualidade de equipamentos não garante<br />
um ―grande‖ som. Embora não possamos quantificar com precisão o grau de importância e de contribuição<br />
que cada variável tem na obtenção de um dado resultado ou produto (tendo em conta que, cada situação,<br />
mesmo sendo dentro do mesmo projecto, é diferente), podemos tentar coloca-la da seguinte forma:<br />
Fonte sonora no sentido lato (instrumentista, instrumento e a resposta sonora do espaço acústico) – 70 %<br />
A posição do microfone ------------------ 20%<br />
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A escolha do microfone ------------------ 10%<br />
Devemos sempre confiar nos nossos ouvidos e começar por ouvir o músico a tocar no estúdio, encontrar<br />
um sítio referência e depois começar com a colocação do microfone daí. Se não gostarmos do que ouvimos<br />
nos altifalantes devemos mudara posição do microfone, pois o processamento de sinal é o ultimo<br />
procedimento a efectuar.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Encontrar o ponto de referência:<br />
www.producaoaudio.net<br />
Para uma colocação correcta de um microfone omnidireccional devemos cobrir um ouvido<br />
e ouvir com o outro, movendo-nos à volta do instrumentista e da fonte sonora até<br />
encontrar um sítio que soe bem.<br />
Para colocar um microfone cardioide colocamos a mão atrás da orelha e ouvimos,<br />
movendo-nos à volta do instrumentista e da fonte sonora até encontrar um sítio que soe<br />
bem.<br />
Para a colocação de um par Stereo devemos colocar as duas mãos atrás das orelhas,<br />
movendo-nos à volta do instrumentista e da fonte sonora até encontrar um sítio que soe<br />
bem.<br />
Para Verificar obter a fase a dos versão sinais captados: completa do livro registe-se em:<br />
A verificação da fase de um microfone deve ser um dos primeiros procedimentos<br />
efectuados pelos engenheiros de som, depois dos microfones terem sido ligados e<br />
testados. Isto, especialmente www.producaoaudio.net<br />
no caso de uma sessão de gravação onde serão usados<br />
muitos micros, pois tendo um deles fora fase pode causar problemas graves no som<br />
captado e que irá arruinar a sessão de gravação para sempre. O som captado numa sessão<br />
que em que todos os micros estejam em fase irá soar maior e mais forte. Para sermos<br />
absolutamente rigorosos existem na realidade dois testes, um para testar a polaridade e<br />
outro para testar a fase. O teste de polaridade serve apenas para fazer com que os sinais<br />
interajam todos de uma forma positiva e construtiva. O teste de fase irá fazer com que as<br />
interferências destrutivas entre sinais sejam minimizadas.<br />
Nota: Devemos não esquecer que a inversão de fase nas consolas é na realidade uma<br />
inversão da polaridade, que muda a fase em 180º a todas as frequências, através da<br />
comutação entre os pinos 2 e 3 num circuito electricamente simétrico.<br />
Para VERIFICAR obter A POLARIDADE: a versão completa do livro registe-se em:<br />
www.producaoaudio.net<br />
1 - Depois de os micros estarem ligados, colocados e verificados, mas não<br />
necessariamente posicionados, vamos pegar num microfone que seja fácil de mover. Este<br />
será o microfone de teste.<br />
2 – Movendo esse microfone para junto do que se quer testar, colocando as cápsulas juntas<br />
a mais ou menos 10cm uma da outra.<br />
3 – Subir os potenciómetros deslizantes (normalmente designados por faders) dos dois<br />
micros de modo a que os dois tenham o mesmo valor de sinal.<br />
4 – Muda a fase do microfone de teste e escolhemos a posição onde ele nos dá maior<br />
energia às baixas frequências.<br />
5 – Repetir o procedimento para todos os microfones.<br />
Para VERIFICAR obter A FASE a versão ATRAVÉS DA completa AUDIÇÃO: do livro registe-se em:<br />
Isto é essencial não só para baterias, mas para todos os instrumentos que sejam micados<br />
com mais de um microfone. No entanto, os problemas de fase num kit de amplificação de<br />
bateria são bem maiores, www.producaoaudio.net<br />
visto que tem mais microfones a captação de que qualquer outro<br />
instrumento. Devemos perceber que nunca teremos todos os microfones completamente<br />
em fase, mas alguns efeitos serão reduzidos através da inversão da polaridade em alguns<br />
dos canais. A única maneira de determinar isto é através de experiências e através da<br />
escuta.<br />
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Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
1 – Ouvir os microfones superiores em Stereo, depois ouvi-los em mono. Se eles soarem<br />
bem, passamos para o próximo passo. Se eles soarem espremidos e se soubermos que<br />
sua polaridade está correcta, então deveremos coloca-los numa posição diferente,<br />
possivelmente usando-os como um par coincidente ou colocando-o mais afastado.<br />
2 – Assim que estivermos satisfeitos com os microfones superiores de captação,<br />
adicionamos o bombo. Invertemos a polaridade do mesmo e escolhemos a polaridade em<br />
que temos o som mais preenchido.<br />
3 – De seguida subimos a caixa e invertemos a polaridade. Verificamos qual das versões<br />
soa melhor, ouvindo de seguida em mono como confirmação.<br />
4 – Continuamos a fazer o mesmo para todos os microfones Para cada um deles ouvimos<br />
como o microfone assenta na mistura, ouvindo também como soa com a polaridade<br />
invertida e em mono. Em cada um deles devemos seleccionar o som que soe mais cheio,<br />
preenchido e com mais amplitude sonora às frequências baixas.<br />
5 – Se tivermos dois microfones de bombo, devemos verificar a fase do microfone que fica<br />
no interior em conjunto com os microfones superiores e depois o microfone de bombo de<br />
fora em conjunto com o de dentro. Por vezes será necessário mover o microfone de fora<br />
porque nenhuma das posições é satisfatória.<br />
Nós não podemos evitar os cancelamentos de fase, apenas podemos fazer com o som soe<br />
o melhor possível.<br />
Não nos podemos também esquecer que, uma posição da polaridade soará sempre melhor<br />
que a outra, mais cheia, mais preenchida e mais rica em frequências baixas.<br />
VERIFICAR A FASE ATRAVÉS DE UM OSCILOSCÓPIO:<br />
Uma maneira de termos absoluta certeza é olharmos para um medidor de fase ou<br />
osciloscópio. Precisamos de ter um osciloscópio que tenha uma entrada externa horizontal<br />
com sensibilidade de entrada suficiente, de forma a obter uma representação total da escala<br />
da tensão do nível operacional do sistema.<br />
OSCILOSCÓPIO: instrumento de medição que, literalmente, mede a oscilação de uma<br />
grandeza e apresenta os resultados visualmente (scópio – ―skopein‖, vero ou observar).<br />
Este instrumento apresenta tipicamente os valores instantâneos de tensão em função do<br />
tempo.<br />
ALGUMAS NOTAS SOBRE CAPTAÇÃO:<br />
Subindo os microfones possibilita-nos mudar a perspectiva frente/trás, independentemente da<br />
reverberação. Frequentemente, quanto mais subimos o microfone, mais frequências de gama alta<br />
serão capturadas, especialmente das cordas. Isto acontece porque as frequências altas de alguns<br />
instrumentos (principalmente violinos e violas) são radiadas tanto para cima como para a frente. Isto<br />
pode complicar o trabalho, visto que, uma maior componente aguda é sinónimo de maior<br />
proximidade.<br />
De uma forma simplista, mantendo a mesma distância mas mudando o padrão de polaridade,<br />
apenas afectamos a relação entre o som directo e o som reverberado. Por ventura, a melhor<br />
solução muita das vezes é colocar microfones de ambiente. Claro que na maioria dos casos, devido<br />
aos problemas de fase, a colocação de mais microfones distanciados é pior, mas neste caso a ideia<br />
é coloca-los no campo reverberante, que não está correlacionado com o som directo. O problema<br />
então reside em saber quando é que os microfones estão afastados o suficiente da fonte sonora, ou<br />
melhor a que distância é que eles irão captar a quantidade de som indirecto de forma a cobrir por<br />
completo o som directo captado. Por vezes as salas são tão secas que mesmo a uma grande<br />
distância o som directo captado ainda é perceptível, originando filtragem por combinação.<br />
Normalmente, e se não estivermos a falar de uma sala desse tipo, a regra do 3 para 1 irá servir.<br />
Quando apenas captamos som directo, a reverberação artificial, mesmo sendo constituída por um<br />
logaritmo que nos permite obter uma imagem estereofónica (respectiva à resposta da sala<br />
emulada), não é suficiente, pois ela não está correlacionada com o som directo. Precisamos por<br />
isso de 1ªas reflexões, para criar uma imagem mais rica, mais profunda e equilibrada, em que o<br />
objecto sonoro seja correctamente focalizado e localizado.<br />
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Em geral, dada uma distância fixa, quanto mais reverberante for a sala, mais afastados<br />
pareceram os últimos instrumentos da orquestra. Nas salas não muito equilibradas e com<br />
problemas, a profundidade parece aumentar exponencialmente assim que colocamos instrumentos<br />
de gama média baixa alguns centímetros atrás.<br />
A L T I F A L A N T E S<br />
D e f i n i ç ã o , a p l i c a ç ã o e c o n s t i t u i ç ã o<br />
DEFENIÇÃO: Um altifalante é um dispositivo que converte a energia eléctrica em energia acústica<br />
(transdutor electroacústico).<br />
APLICAÇÕES: Embora haja uma grande variedade de aplicações para o uso de um altifalante, eles devem<br />
ser pensados de forma a se encaixarem numa destas quatro:<br />
. Comunicação: comunicações rádio, telefónicas, etc.<br />
. Reforço sonoro: altifalantes utilizados em situações de desempenho musical, perante<br />
audiências, que de outra forma não seriam audíveis.<br />
. Produção sonora: altifalante fazendo parte do instrumento sonoro, como, por exemplo, no caso<br />
dos amplificadores de guitarras e baixos eléctricos.<br />
. Reprodução sonora: Reprodução de música gravada, altifalantes pertencentes aos sistemas<br />
de reprodução sonora<br />
CONSTITUIÇÃO:<br />
Alta-fidelidade: Um termo que ficou conhecido nos anos 50, significando uma relativa<br />
alta qualidade dos sistemas sonoros ao nível do consumidor.<br />
. O desenho e análise de uma coluna é um campo multidisciplinar, que incorpora elementos<br />
musicais, físicos, eléctricos, de engenharia mecânica e instrumentação.<br />
. A maior parte das colunas são sistemas que incluem múltiplos subsistemas (transdutor/radiador),<br />
em que cada um deles radia uma porção da áudio frequência. As razões mais fortes para dividir o<br />
espectro são:<br />
. A largura de banda útil de um transdutor/radiador é inadequada para ir de encontro aos<br />
requisitos de largura de banda que uma coluna deverá ter.<br />
. A direccionalidade de um só transdutor/radiador não seria suficientemente consistente, de forma<br />
a atingir os resultados razoáveis que uma coluna de alcance total deverá proporcionar em termos<br />
de direcção de frequências.<br />
. O nível máximo acústico disponível à saída de um único transdutor é inadequado por si mesmo.<br />
Ao partilhar o sinal de saída com alguns componentes de banda específica dá a possibilidade à<br />
coluna de produzir uma muito maior potência acústica.<br />
O grande desafio de um desenhador de sistemas é tornar possível a integração de funções de<br />
vários componentes individuais como um todo coeso, conciliando ao mesmo tempo, o custo, o<br />
tamanho e requisitos estéticos da coluna para as aplicações indicadas.<br />
O desenho de uma coluna bem sucedida, envolve muito mais que, simplesmente a selecção de<br />
um grupo de componentes e de uma caixa para os envolver.<br />
Em conjunto com os conhecimentos técnicos adquiridos, um desenhador de colunas deve ter a<br />
capacidade de avaliar subjectivamente a suo desempenho – audição crítica – pois, o sucesso<br />
desse mesmo irá sempre ser ditado por uma aceitação subjectiva. Também é verdade que,<br />
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existem sempre fenómenos objectivamente observáveis que se correlacionam com preferências<br />
subjectivas.<br />
A dificuldade na conciliação das duas é resultado directo do elevado número de elementos que<br />
devem ser tidos em conta de forma a caracterizar o desempenho de um altifalante.<br />
Os sistemas de altifalantes são geralmente caracterizados pelo o número de divisões espectrais<br />
feitas num sistema, como nos equipamentos a duas vias e três vias. Em geral, um sistema de<br />
Para coluna consiste obter de dois a ou versão mais transdutores/radiadores, completa um do divisor livro frequêncial registe-se e um invólucro em:<br />
que envolve tudo. Para além de garantir um conveniente habitáculo para os componentes, esta<br />
caixa serve propósitos estruturais, acústicos e estéticos.<br />
TIPOS DE SISTEMAS DE COLUNAS<br />
A forma mais simples de coluna emprega um transdutor de alcance total de forma a reproduzir todas as<br />
frequências.<br />
A aplicação mais comum para este tipo de equipamento é um sistema de limitação de banda, criando<br />
assim, sistemas de reprodução musical baratos.<br />
Para sistemas musicais residentes, uma das configurações mais comuns é termos um sistema de duas<br />
vias, que utiliza um pequeno woofer e um tweeter de cúpula.<br />
Sistemas mais elaborados e mais caros, também são empregues para uso residente, alguns empregando<br />
sequências alinhadas de transdutores para uma ou mais de suas bandas.<br />
Uma coluna activa simplifica a tarefa no desenho do divisor frequêncial, pois a amplificação de potência<br />
serve como um armazenador entre o divisor frequêncial e os transdutores, tornando o comportamento da<br />
impedância dependente da frequência nos transdutores um factor de menor importância no processo de<br />
desenho.<br />
Com a electrónica moderna actual www.producaoaudio.net<br />
não podemos de deixar de considerar obsoletos todos os<br />
equipamentos passivos.<br />
Com um altifalante activo contendo o seu próprio amplificador pode-se-lhe ser facilmente introduzido<br />
processamento de sinal, que pode facilmente mudar sua resposta, o divisor frequêncial pode<br />
funcionar precisamente e a baixo custo ao nível do sinal de linha. A vantagem deste desenho é que o<br />
altifalante pode ser feito relativamente linear em termos de fase e não sofrer de bloqueamento. Cada<br />
altifalante tem o seu amplificador de potência.<br />
PASSIVO: Um equipamento é definido como passivo se não contiver qualquer circuito<br />
de amplificação, havendo com isso uma perda de potência ou nível do sinal quando este<br />
por ele passa. Esta perda chama-se perda por inserção. Utilizam por isso elementos<br />
passivos, resistências, condensadores e indutores. A maioria dos equipamentos<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
passivos não introduzem distorção não-linear ou ruído apreciável ao sinal, mas eles<br />
podem ter uma considerável perda por inserção que seja necessário amplificação<br />
adicional, contribuindo assim com distorção e ruído. Os equipamentos passivos<br />
introduzem distorção de fase no entanto.<br />
BI-AMPLIFICAÇÃO: algumas colunas com múltiplos altifalantes não contêm um divisor<br />
frequêncial, necessitando um diferente amplificador para cada gama de frequências.<br />
Este sistema é chamado de coluna bi-amplificada, e a técnica de bi-amplificação. Como<br />
cada amplificador é um sistema bi-amplificado é utilizado para amplificar apenas uma<br />
limitada gama de frequências, gerando menos distorção por intermodulação, podendo<br />
soar mais limpo que uma coluna convencional com um divisor frequêncial interno. Este<br />
tipo de sistema continua a necessitar de um divisor frequêncial, mas ele precede a<br />
amplificação e não lida com a saída do amplificador de potência. Assim ele pode ser<br />
feito com uma maior impedância e variável na sua frequência de divisão frequêncial.<br />
ESCOLHAS PARA A CONFIGURAÇÃO:<br />
Um número de decisões sobre a configuração de um altifalante são tipicamente feitas cedo, no processo<br />
de desenho. Estas incluem:<br />
1. O número de bandas, ou divisões espectrais.<br />
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2. O tipo de radiador a ser usado por cada banda<br />
3. A localização e orientação dos componentes individuais, dentro da caixa.<br />
De modo a determinar o número de bandas de frequência a ser usadas por um altifalante, muitos dos<br />
conflitos que poderão surgir deverão ser evitados. Um grande número de divisões possibilita termos um<br />
sinal de saída acústico com uma grande largura de banda e uma maior optimização da radiação para<br />
cada uma das bandas. Por outro lado, a cada banda adicionada, temos um acrescendo de tamanho<br />
físico da coluna, de sua complexidade, custo e, na maioria dos casos, obtemos um comportamento<br />
electroacústico não ideal.<br />
A escolha do tipo de radiador para cada banda de frequências é, na maioria das vezes, uma questão de tradição<br />
ou convenção do que, de engenharia. É geralmente desejado que se iguale as eficiências e as direcções das<br />
bandas adjacentes num raio de frequências centradas sobre o seu ponto de divisão frequêncial. Isto é mais<br />
facilmente alcançável quando os mesmos tipos de radiadores são usados para as mesmas bandas em questão.<br />
A localização e orientação dos componentes individuais é uma área em que deve ser dada a devida<br />
atenção. É prática comum colocar todos os transdutores num painel plano, deslocados de cada um em<br />
direcção verticais e/ou horizontais. No caso de altifalantes desenhados para a reprodução Stereo,<br />
também é comum fazer-se pares de colunas num desenho de imagem espelho.<br />
Se for desejado o acoplamento acústico de fontes sonoras os altifalantes devem ser colocados<br />
coaxialmente. O também designado como acoplamento acústico mútuo, acontece quando o som<br />
produzido por duas ou mais fontes sonoras, que produzem o mesmo sinal, se combinam, se conjugam,<br />
ou se acoplam e se propagam como se de uma forma de onda se trata-se. Desta forma, dois ou mais<br />
pequenos transdutores podem-se comportar como um grande transdutor.<br />
Numa definição geral, o acoplamento acústico mútuo é, qualquer combinação acústica de duas ou mais<br />
fontes sonoras que, ao radiarem o mesmo sinal, produzam um aumento de SPL em comparação à<br />
radiação isolada de cada uma delas.<br />
A quantidade de acoplamento acústico conseguido entre duas fontes sonoras coaxiais que produzam o<br />
mesmo sinal, irá resultar num aumento de 6 dB no nível do sinal. Sobre o eixo, o espaçamento destas<br />
fontes não tem absolutamente qualquer efeito neste resultado. No entanto, como estas duas fontes têm<br />
que estar fisicamente espaçadas, o acoplamento acústico decresce fora de eixo, à medida que a<br />
diferença entre as distâncias das fontes ao ouvinte aumenta. Isto acontece porque as duas formas de<br />
onda se tornam progressivamente fora de fase. Para uma dada distância espacial da fonte sonora,<br />
quanto maior a frequência, mais rapidamente fora de eixo isto ocorre. Ou seja à medida que se afasta as<br />
fontes sonoras, quanto maior a frequência de radiação, mais rapidamente fora de eixo elas se tornam.<br />
Assim, a quantidade de acoplamento acústico mútuo em qualquer ponto fora de eixo irá depender tanto<br />
no espaçamento entre fontes e a frequência do som radiado.<br />
Isto ocorre quando, os transdutores estão próximos o suficiente para que produzam uma diferença de<br />
distancias menor que 90º, aos comprimentos de onda de interesse para uma dada posição de escuta.<br />
Trata-se de um fenómeno dependente da posição de escuta, em que quanto maior a frequência e mais<br />
fora de eixo estejam os transdutores, maiores as diferenças de fase. Mesmo com transdutores muito<br />
próximos, o acoplamento acústico mútuo ao longo de uma grande área de escuta é virtual sempre<br />
abaixo de 300-500 Hz.<br />
A metade do comprimento de onda de separação, eles cancelam-se completamente a 90º fora de eixo.<br />
A 45º fora de eixo o sinal é atenuado cerca de 6 dB, equivalente à radiação sonora a uma fonte sonora.<br />
Desta forma, poderemos considerar que uma coluna é constituído por três partes:<br />
. Transdutor<br />
. Divisor frequêncial – Crossover<br />
. Invólucro<br />
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1 - T R A N S D U T O R<br />
Existem muitas maneiras de converter energia eléctrica em acústica. De todas as técnicas de o<br />
fazer, uma quantidade relativamente pequena se tornou dominante na construção de altifalantes:<br />
. Electrodinâmicos<br />
. Electrostáticos<br />
. Piezoeléctricos<br />
Em geral, um transdutor electroacústico contem três elementos:<br />
. Motor: converte a energia eléctrica em mecânica<br />
. Diafragma: converte energia mecânica em acústica<br />
. Suspensão: suporta o diafragma deixando-o mover-se de forma adequada e<br />
proporcionando-lhe uma força de restituição que possibilita ao diafragma, por um lado<br />
voltar para a sua posição de equilíbrio, e por outro, evitar que o material desse se<br />
danifique por ultrapassar o limite elástico.<br />
Transdutores electrodinâmicos:<br />
São o tipo de transdutores mais comuns usados numa coluna e a implementação mais<br />
comum é em altifalante de cone.<br />
Diafragma: Num altifalante de cone, um diafragma em forma de cone é suspenso em suas<br />
extremidades, por uma estrutura chamada de surround (de volta, em redor) e<br />
normalmente, perto de sua entrada, pela spider (aranha).<br />
Motor: O motor consiste na junção permanente de um íman que concentra o campo<br />
magnético e que transforma uma energia noutra energia de uma forma análoga e da<br />
mesma forma que num microfone de bobine móvel.<br />
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Uma das características mais importantes dos altifalantes dinâmicos é a sua frequência de<br />
ressonância, que ele vibra naturalmente se perturbado. Ela estará perto da frequência mais baixa que<br />
o altifalante irá conseguir produzir correctamente, sendo essa a frequência em que é mais fácil mover<br />
o cone. Com isto, amortecimento deve ser adicionado, de forma a reduzir este pico na resposta em<br />
frequência. Este amortecimento pode ser na forma de absorção acústica dentro da cabine. Um cone<br />
de um altifalante não vibra como www.producaoaudio.net<br />
um simples pistão a todas frequências, mas desdobra-se em<br />
múltiplos modos de vibração, cada um associado com uma frequência diferente.<br />
Ao contrário do altifalante electrostático, o altifalante de bobine móvel não é fundamentalmente<br />
linear, pois vários mecanismos são responsáveis por um comportamento longe do ideal. Existem dois<br />
critérios básicos para as avaliar a linearidade. Primeiro, a força aplicada ao altifalante pela bobine<br />
deveria depender apenas da corrente e não da posição da bobine. Em segundo lugar, a força de<br />
restauração da suspensão deveria ser exactamente proporcional ao deslocamento. Ambos os efeitos<br />
são piores às baixas frequências, pois o deslocamento do cone é maior.<br />
As bobines tem que boa condução eléctrica e baixa massa. Na maioria dos casos a bobine é feita<br />
através do enrolamento em forma cilíndrica o que dá a forma ao cone.<br />
A função do cone é transferir a energia do movimento da bobine para uma superfície maior,<br />
movendo dessa forma uma maior quantidade de ar. A forma cónica foi adoptada porque permite um<br />
grande aumento da robustez e inflexibilidade. Ainda maior robustez é conseguida se o cone for<br />
ligeiramente curvado.<br />
A maior desvantagem dos altifalantes de bobine é que a força de radiação está concentrada num<br />
plano apenas, no diafragma, www.producaoaudio.net<br />
onde a carga do ar é distribuída pela superfície. Isto pode fazer com que<br />
o diafragma quebre, o que é indesejado num woofer, pois ele deve funcionar como um pistão rígido.<br />
A bobine num altifalante tem uma resistência apreciável, o que resulta num aquecimento quando as<br />
potências são altas. A massa de ar é tão baixa que apenas representa uma pequena percentagem da<br />
massa do diafragma. Logo, a maioria da energia requerida pelo altifalante é gasta para fazer mover o<br />
diafragma, sendo a sua eficiência muito pobre. Não existem quaisquer expectativas para que este<br />
problema venha a ser resolvido com os altifalantes electromagnéticos.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
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TWEETER DE FITA: é um altifalante adequado para a reprodução das altas-frequências que funciona<br />
de forma inversa a um microfone de fita. O sinal de áudio é conectado à fita, que é uma fina chapa de<br />
metal (alumínio) suspensa num campo magnético. A corrente na fita estabiliza outro campo magnético,<br />
Para fazendo obter com que a fita versão se mova de forma completa síncrona com a forma do de livro onda do sinal registe-se de entrada. O em:<br />
altifalante de fita, devido ao seu pequeno tamanho, só é eficaz às altas-frequências e deve ser utilizado<br />
com um divisor frequêncial acima dos 5000 Hz, ou isso. Ele é caracterizado por uma resposta linear até<br />
frequências ultrasónicas.<br />
IMPEDÂNCIA DE MOVIMENTO: A impedância da bobine de um altifalante dinâmico é composta por<br />
duas partes: a impedância eléctrica da bobine de metal e a impedância causada pelo o movimento das<br />
partes móveis do altifalante, ou impedância de movimento. Á medida que a bobine se move em resposta<br />
a uma dada tensão, terá em si induzida uma tensão contrária, que é devida ao movimento da bobine<br />
num campo magnético. Esta tensão contrária aumenta a impedância eléctrica, especialmente quando a<br />
bobine se pode mover livremente, como no caso das ressonâncias.<br />
A compressão é uma característica de todos os altifalantes, mas os melhores desenhos começam sua<br />
compressão a níveis de potência bem acima daqueles que normalmente são encontrados.<br />
FORÇA ELECTROMOTRIZ CONTRÁRIA: Esta expressão descreve o efeito evidenciado em sistemas<br />
electromagnéticos de bobine móvel, abordado aqui no caso dos altifalantes dinâmicos, em que quando o<br />
sinal para, o cone do altifalante continua a mover-se, fazendo com que a bobine também se mova<br />
através do campo magnético, www.producaoaudio.net<br />
actuando depois como um transdutor mecânico-eléctrico (microfone),<br />
criando assim uma nova tensão que por sua vez cria uma corrente que flúi para a saída do amplificador.<br />
A única forma de parar este efeito é fazer com que o altifalante ―perceba‖ como um curto-circuito, por<br />
exemplo, colocando uma resistência o mais próxima possível do zero.<br />
Transdutores electrostáticos:<br />
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Um altifalante electrostático é menos comum que um altifalante de bobine móvel e talvez<br />
bem menos compreendido. Se o custo e a dimensão são os únicos critérios para a selecção<br />
então este tipo de altifalante fica automaticamente de fora, mas se a qualidade for o critério,<br />
então o altifalante electrostático prende totalmente a nossa atenção pois pode produzir uma<br />
combinação de baixa distorção e direccionalidade que desenhadores de altifalantes de bobine<br />
móvel nunca sonharam em obter. Como este tipo de altifalantes são uma raridade, a maior<br />
parte de nós está habituada à distorção dos altifalantes de bobine, o que faz do som<br />
artificialmente brilhante. Altifalantes de baixa distorção soão inicialmente pouco excitantes<br />
porque não acrescentam nada ao som, mas podem ser ouvidos incessantemente, sem<br />
provocar fadiga. Os altifalantes electrostáticos são dipolos que, consequentemente,<br />
necessitam de um espaço com uma acústica correcta para o seu som se desenvolver.<br />
Quando isso acontece ele consegue desenvolver mais SPL. Este tipo de altifalantes<br />
movimentam o diafragma através da acção de um campo eléctrico frente a uma carga. Às<br />
baixas frequências o diafragma move-se de forma curvada, mas às altas-frequências o<br />
diafragma é controlado por sua massa, movendo-se por isso em paralelo. A tensão do<br />
diafragma e sua massa determinam a sua ressonância fundamental.<br />
Estes transdutores consistem num diafragma feito de duas peças de chapa metálica<br />
separadas por uma folha de dieléctrico, ou material não condutor. A forma mais simples de<br />
transdutor electrostático usa um sinal igual aplicado a cada placa para produzir um sinal áudio<br />
de saída resultante da atracção e da repulsão de carga. À medida que a força produzida por<br />
este arranjo varia com o quadrado da tensão aplicada e com a distância entre os dois<br />
diafragmas ou placas, ele cria níveis muito altos de distorção. Um condensador é equivalente<br />
a esta forma de transdutor e é possível aos condensadores radiar som.<br />
Transdutores piezoeléctricos:<br />
Num material piezoeléctrico uma tensão aplicada a um material irá resultar numa deflexão,<br />
num desvio metálico. O inverso também é verdade, por isso os elementos piezoeléctricos<br />
também podem ser usados nos microfones.<br />
O material piezoeléctrico é formado através da cozedura de um barro cerâmico em barras<br />
de 3 cm de diâmetro e depois dividindo-as em filas fatias. Duas fatias são juntas em<br />
polaridades opostas, com eléctrodos nas suas faces planas, formando o disco biforme. À<br />
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medida que a tensão é lhe aplicada um movimento resulta num melhor deslocamento no seu<br />
centro.<br />
Uma boa aplicação deste tipo de transdutores é para o uso debaixo de água. Isto é devido à<br />
excelente relação de impedâncias do material piezoeléctrico com a água, através de um<br />
invólucro à prova de água.<br />
Limitações à saída<br />
O nível de saída máximo, útil de uma coluna electromagnética é em função do número de<br />
parâmetros, incluindo o movimento do diafragma, transferência de calor, qualidade do som<br />
(nível máximo aceitável de distorção) e tempo de vida das partes móveis devido a fatiga.<br />
Existem duas limitações fundamentais num altifalante magnético, um limite de movimento e<br />
um limite térmico.<br />
O limite de movimento pode ser causado por factores mecânicos ou eléctricos. Os limites de<br />
movimentos mecânicos acontecem quando uma parte móvel contacta uma parte estacionária<br />
ou quando um elemento suspenso está a produzir não linearidades inaceitáveis (temporárias<br />
ou permanentes) através da deformação para além do desenhado.<br />
Os limites do movimento eléctrico são atingidos quando o motor é operado fora dos seus<br />
limites lineares de movimento. Esta é a função do comprimento das bobines e a espessura<br />
das placas que formam a fenda magnética.<br />
O limite térmico de um motor de um altifalante magnético é a função do limite térmico dos<br />
materiais usados e da transferência de calor da bobine.<br />
T I P O S D E R A D I A D O R E S<br />
De forma a converter energia eléctrica em energia mecânica uma coluna deve incluir meios para<br />
converter energia mecânica (o movimento do diafragma) em energia acústica. Diferencia-se<br />
radiadores de transdutores, pois quando falamos em radiadores falamos apenas nos factores de<br />
radiação acústica. Em geral existem dois tipos de radiadores: radiadores directos e de corneta.<br />
RADIADORES DIRECTOS:<br />
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Esta é a forma mais simples de radiadores, em que o diafragma está directamente ―colado‖ ao<br />
ar. Existem algumas variantes deste tipo de radiador, são elas:<br />
. Radiadores de cone:<br />
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Nesta forma de radiador, o diafragma é construído na forma de um cone. Na maioria das<br />
vezes o lado côncavo do cone é aquele que irradia. A sua forma é ditada por duas principais<br />
conveniências: permite à estrutura magnética residir na parte de trás do transdutor e, por<br />
outro lado, permite o uso de uma aranha e um rodeador para suspender o diafragma, o que<br />
melhora o centro de acção www.producaoaudio.net<br />
da suspensão e ajuda a conferir o movimento a uma desejada<br />
maneira linear.<br />
. Radiadores de cúpula:<br />
Também chamado de dome tweeter, ele define-se como um altifalante desenhado para a<br />
reprodução de altas frequências que usa uma pequena cúpula hemisférica convexa,<br />
suspensa nas suas bordas, como objecto de radiação, e que é caracterizado por uma suave<br />
resposta em frequência e relativo alto grau de dispersão. Sofre de pouca eficiência, não<br />
sendo por isso adequado para sistemas de som de grandes auditórios. Os tweeters dome são<br />
normalmente cobertos com uma grelha metálica de protecção, que degrada a suo<br />
desempenho devido às reflexões. Eles exibem uma resposta polar fora de eixo muito pobre.<br />
Para Um dos obter problemas a com versão um altifalante completa dome é o facto de do nele livro não existir registe-se um terminador que em:<br />
não permita que exista reflexões, como nos altifalantes de bobine. A única vantagem deste<br />
tipo de altifalantes é o facto de eles poderem produzir um grande SPL, pois como pode ser<br />
introduzida uma larga bobine, isso permite uma grande dissipação de calor.<br />
. Radiadores de anel:<br />
LENTE ACÚSTICA: Uma lente acústica é um dispositivo por vezes colocado<br />
em frente de um altifalante de altas-frequências de forma a torna-lo menos<br />
direccional, funcionando segundo os mesmos princípios que uma lente óptica.<br />
Dessa forma a cobertura angular do altifalante é diminuída. Estes dispositivos<br />
causam normalmente problemas reflectindo alguma energia a determinadas<br />
frequências de volta para o altifalante causando perturbações na resposta em<br />
frequência.<br />
Um diafragma em forma de anel flexível e rigidamente capturado ao longo do interior e<br />
exterior de sua circunferência e colocado ao longo uma linha concêntrica entre os dois ciclos.<br />
Não existe, então, uma distinção entre o diafragma e a suspensão.<br />
. Radiadores de painel:<br />
Tanto os altifalantes electrostáticos e electrodinâmicos planos caem nesta categoria. Como no<br />
caso dos altifalantes de anel, aqui também existe uma mistura de funcionalidades entre o<br />
diafragma e a suspensão. A vantagem deste tipo de diafragma é que a força é aplicada numa<br />
porção muito larga do diafragma, logo a sua rigidez não é um elemento de desenho essencial<br />
na mesma medida que a é nos radiadores de cone.<br />
RADIADORES DE CORNETA:<br />
As cornetas são usadas para aumentar a eficiência de um transdutor e para controlar a<br />
direccionalidade do som que é radiado.<br />
A ACÚSTICA DOS RADIADORES<br />
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Para uma velocidade de amplitude constante, a potência acústica cresce a quando do quadrado da<br />
frequência. Claramente, deve existir um mecanismo de compensação, para que um típico transdutor de<br />
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cone tenha uma linear resposta em amplitude dentro de uma relativa larga gama de frequências. Este<br />
mecanismo é mecânico e de impedância, devido ao movimento da massa do pistão, que decresce com<br />
o quadrado da frequência. Mas na região das frequências baixas, a impedância acústica aumenta com o<br />
quadrado da frequência, por isso este efeito acaba por cancelar um ao outro numa gama de frequências.<br />
É de reparar, no limite das baixas frequências, para uma constante velocidade da amplitude, a potência<br />
radiada move-se com o quadrado da superfície da área. Então, ao ser tudo igual, aumentando o<br />
tamanho do pistão consegue-se um grande efeito à saída na sua gama de baixas frequências, mais do<br />
que na sua capacidade para radiar altas-frequências.<br />
Em geral, a direccionalidade de um cone ou transdutores de cúpula reais é qualitativamente semelhante<br />
a um pistão plano e rígido. O comportamento não linear dos transdutores reais podem criar efeitos<br />
benéficos.<br />
2 – D I V I S O R F R E Q U Ê N C I A L – C r o s s o v e r<br />
Como qualquer equipamento áudio, um altifalante ideal deve produzir uma velocidade de partículas<br />
proporcional à forma de onda de entrada e por isso tem que ter uma extensa e linear resposta em<br />
frequência sem ressonâncias e mínima distorção linear e não linear. Em qualquer altifalante alguma forma<br />
de diafragma tem que vibrar de forma a colocar o ar a vibrar, mas, no entanto criam-se uma série de<br />
compromissos. Como foi visto, o SPL que um altifalante pode gerar é determinado pela velocidade<br />
volúmica. Se a frequência for reduzida a metade o deslocamento da membrana tem que ser dobrado,<br />
através do dobro da área do diafragma, ou através do dobro do deslocamento horizontal, ou através da<br />
combinação de ambos.<br />
Infelizmente qualquer diafragma que é adequado para reproduzir as baixas frequências será demasiado<br />
pesado e flexível para se mover com eficácia a frequências mais altas. A solução passou por criar um<br />
número maior de altifalantes, em que cada uma delas ficasse responsável por determinada parte da gama<br />
de frequências. Então os woofers, com largos diafragmas e consideráveis áreas de deslocamento, ficaram<br />
responsáveis de produzir a gama baixa de frequências e os Tweeters, pequenos diafragmas de<br />
deslocamento imperceptível, responsáveis por reproduzir a gama alta de frequências. Dessa forma foi<br />
necessário criar um sistema de divisão frequêncial para limitar a gama de frequências dos sinais para<br />
cada unidade altifalante.<br />
SUB-WOOFER: Um sistema de altifalante desenhado para reproduzir as frequências mais<br />
baixas audíveis, de 16 Hz até 100 Hz, por isso deve ser capaz de grande potência sonora,<br />
devido à nossa menor sensibilidade.<br />
WOOFER: é um altifalante de baixas frequências, de um sistema de altifalantes. São<br />
normalmente colunas bastante largas, de 40 a 80 cm de diâmetro, mais ou menos.<br />
As colunas são aparelhos altamente tradicionais que continuam a ser construídos da mesma forma<br />
mesmo não existindo os limites que outrora impuserem restrições na sua construção. Há algum tempo<br />
atrás os amplificadores áudio eram caros, por isso a coluna multi-altifalante tinha que utilizar um único<br />
amplificador, de forma a controlar os custos. Isto implicava que o divisor frequêncial tinha que trabalhar a<br />
níveis bastante altos. Num divisor frequêncial de potência simples e típico um indutor em série com um<br />
subwoofer reduz a entrada às altas-frequências à medida que a sua impedância sobe, onde existe um<br />
condensador em série com o tweeter que aumenta a entrada às altas-frequências à medida que a sua<br />
impedância cai. Isto permite obter uma atenuação de 6 dB/8ª, o que significa termos que usar filtros de 2ª<br />
ou 3ª ordem, em conjunto com o divisor frequêncial, acabando por descaracterizar o som original.<br />
Um divisor frequêncial deve possibilitar a soma acústica das saídas individuais dos transdutores, tornando-a<br />
numa réplica acertada do sinal de entrada do sistema.<br />
Numa coluna (sistema de altifalantes de altifalantes múltiplas) é importante que o alinhamento temporal<br />
de cada altifalante e a sua rede de divisores frequênciais seja o mesmo, de forma a preservar uma<br />
correcta resposta aos transientes. Por outras palavras, as altas-frequências e as baixas frequências<br />
devem chegar ao ouvinte ao mesmo tempo.<br />
O efeito do uso de comprimentos de caminhos acústicos inadequados, é o de sinais de diferentes radiadores<br />
chegarem ao ouvinte a diferentes tempos. Esta discrepância temporal não é suficiente para ser totalmente<br />
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percebida pelo ouvinte como eventos distintos, mas é suficiente para se obter audíveis e indesejados efeitos na<br />
resposta em frequência da coluna, bem como na sua possibilidade para reproduzir transitórios. Mesmo esses<br />
comprimentos tenham sido medidos a partir de um eixo ou plano de intercepção, conseguindo assim uma<br />
sincronização dos sinais, as posições fora de eixo ou fora do plano não irão receber os benefícios de tal<br />
sincronismo, pois aí se originará comb-filtering.<br />
X-OVER: Abreviatura de divisor frequêncial.<br />
As colunas multi-vias incorporam um divisor frequêncial. Um divisor frequêncial é um conjunto de filtros<br />
eléctricos, em que cada um deles deixa passar uma determinada banda de frequências do espectro. O sinal<br />
filtrado é depois aplicado a um dos altifalantes da coluna. Os tipos de filtros eléctricos usados para executar um<br />
divisor frequêncial são os passa-baixo, passa-alto e os passa-banda.<br />
O sistema de divisor frequêncial mais simples consiste num filtro passa-baixo e passa-alto para o uso numa<br />
coluna de duas vias.<br />
As escolhas que devem ser feitas com vista a aplicação de filtro num sistema divisor frequêncial são:<br />
1. A frequência de divisão frequêncial: para baixo desta frequência a saída acústica da gama de baixas<br />
frequências é feita pelo o woofer e para cima pelo tweeter.<br />
2. Cruzamento de filtros: os filtros analógicos têm características pára-banda, ou rolloff, em que vão existir<br />
em múltiplos de 6dB/oitava. O tipo mais simples de filtro é o de 1ª ordem, ou filtro de 6dB/oitava. Nas<br />
colunas passivas, os filtros de ordem mais alta mais comummente usados são os de 3ª ordem (18dB/8ª) e<br />
os de 4ª ordem (24dB/8ª)<br />
Efeitos no sinal de saída máximo<br />
A escolha do cruzamento dos filtros usados num divisor frequêncial tem um número de implicações no<br />
desempenho da coluna. Falando de uma forma geral, as características dos filtros de um divisor<br />
frequêncial irão afectar a capacidade máxima de saída, a resposta em amplitude e fase e a sua<br />
direccionalidade.<br />
Como todos os transdutores têm um máximo de transdutância, a partir do qual, o seu saída deixa de ser<br />
linear (ou ocorrem danos permanentes), e como a transdutância necessária para um dado nível de saída<br />
aumenta com o decrescer da frequência, as características do filtro passa-baixo no divisor frequêncial<br />
terão uma consequência directa na saída máxima acústica disponível. A selecção de uma maior<br />
frequência de corte irá reduzir a transdutância necessária do transdutor de altas-frequências. O resultado<br />
desta subida na frequência de corte é apenas um aumento da temperatura, visto que a gama baixa das<br />
frequências a ser convertidas não são afectadas por essa mudança. Esta vantagem tem que ser<br />
devidamente averiguada, contra a grande desvantagem que pode começar a surgir devido à possível<br />
inabilidade do woofer para radiar eficazmente as frequências altas.<br />
Em conjunto com o limite de transdutância, a banda de um sinal aplicado a um dado transdutor determina<br />
a sua saturação térmica. Por esta razão, a divisão do espectro num grande número de bandas – reduzindo<br />
por isso a potência total aplicada a cada um dos altifalantes – pode também aumentar a saída acústica<br />
disponível por um altifalante. Temos que considerar, no entanto, que muitas poucas vezes um sinal<br />
enviado para uma coluna irá conter uma constante grande largura de banda. Na maioria das vezes, muita<br />
da energia aplicada a um altifalante poderia ser confinada a uma relativa curta banda de frequências,<br />
tornando desta forma, a vantagem em ter um grande número de altifalantes, substancialmente reduzida.<br />
Efeitos na resposta de uma coluna<br />
A escolha no cruzamento dos filtros e alinhamentos tem grandes implicações para uma resposta de uma<br />
coluna multi-vias. Mesmo tendo esses efeitos sido examinados e publicados por décadas, eles são muitas<br />
das vezes malentendidos ou apenas ignorados pelos desenhadores de colunas.<br />
Um divisor frequêncial deve possibilitar a soma acústica das saídas individuais dos transdutores, tornandoa<br />
numa réplica acertada do sinal de entrada do sistema.<br />
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A prevenção de danos nos transdutores é muitas das vezes uma consideração ignorada no desenho de<br />
um divisor frequêncial, por exemplo.<br />
O desenhador deve tornar as anomalias fora de eixo, na resposta às frequências, geometricamente, o<br />
mais simétricas e de banda curta possível.<br />
De todos os filtros simétricos (cruzamentos de filtros passa-baixo e passa-alto idênticos), apenas os de 1ª<br />
ordem não introduzem erros de fase ou de amplitude.<br />
Por isso, a função de transferência da soma eléctrica dos dois sinais de uma coluna de duas vias, com<br />
transdutores ideais e perfeitamente coincidentes e com um divisor frequêncial de 1ª ordem, não<br />
dependeria da frequência.<br />
A frequência de divisão frequêncial www.producaoaudio.net<br />
é a mesma que a frequência de corte dos filtros, para que as<br />
altifalantes recebam a mesma energia a essa frequência. Os filtros podem ser de 2ª, 3ª ou 4ª ordem,<br />
dependendo da capacidade dos altifalantes em aguentar as frequências abaixo da frequência de<br />
corte. O desenho de divisores frequênciais é bastante complicado, visto que ele deve ser feito tendo<br />
em vista, para além da linearidade da resposta em frequência, uma variação de fase pouco<br />
significativa. Esta pode ser mais facilmente percepcionada se a frequência de divisão frequêncial<br />
estiver perto da zona frequêncial em que o ouvido é mais sensível, dos 1000 aos 4000 Hz. Os<br />
sistemas de divisão frequêncial são geralmente construídos dentro das colunas, onde têm de lidar<br />
com toda a potência de saída do amplificador. A este sistema é chamado divisor frequêncial passivo.<br />
Pode ser também colocado antes do amplificador, em que, neste caso, um amplificador separado é<br />
necessário para cada gama de frequências e altifalantes. Este sistema é chamado de divisor<br />
frequêncial activo, sendo também normalmente designado como sistema bi-amplificado, ou triamplificado<br />
no caso de um sistema de três vias. Este tipo de divisor frequêncial precisa apenas de<br />
lidar com níveis de sinal muito pequenos, usando muitos deles componentes electrónicos activos<br />
(transístores ou circuitos integrados), vindo daí a designação activo.<br />
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Divisor frequêncial de duas vias<br />
Os filtros simétricos de ordens altas podem introduzir respostas aos transitórios, não ideais quando usados<br />
com filtros de divisão frequêncial.<br />
Visto que temos, sempre que a ordem utilizada nos filtros for superior à 1ª um efeito de atraso nos filtros<br />
passa-baixo, poderemos ser tentados a resolver este problema de sincronismo, introduzindo um retardo<br />
temporal eléctrico no sinal de alta-frequência. Mas, no caso dos filtros da família L-R, essas pretensões<br />
estariam forjadas, visto que elas só iriam comprometer a resposta em frequência do sistema, enquanto<br />
que ofereceria um melhoramento mínimo ao nível da resposta ao impulso.<br />
coincidentes, uma maneira de endereçar o comportamento não linear dos filtros simétricos de 1ª ordem é<br />
garantir que estes problemas não são audíveis.<br />
À medida que o número de bandas espectrais aumentam numa coluna, as questões que devem ser<br />
tratadas no desenho de um divisor frequêncial multiplicam-se. Num sistema com três ou mais bandas, pelo<br />
menos um dos filtros de divisão frequêncial é passa banda, normalmente formado por um acoplamento de<br />
um filtro passa alto e outro passa baixo. A porção passa baixo do conjunto irá introduzir retardo temporal<br />
na sua passa banda, o que pode causar um desalinhamento entre a banda em questão e a sua vizinha<br />
mais grave. Isto pode ainda causar interacções entre transdutores que não são ―vizinhos‖ no espectro<br />
áudio. Este tipo de interacções é normalmente indesejado, pois tem geralmente, efeitos deteriorantes da<br />
resposta e na direccionalidade do sistema.<br />
Divisores frequênciais passivos vs activos<br />
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Como no caso das anomalias das frequências de divisão frequêncial causadas por transdutores não<br />
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Quando desenhamos um divisor frequêncial passivo – um divisor de sinal que recebe a saída de um<br />
amplificador de potência e que aplica os sinais apropriadamente filtrados aos respectivos transdutores – o<br />
desenhador deve ter em conta a frequêncio-dependência das impedâncias de cada transdutor do sistema.<br />
Divisores frequênciais activos www.producaoaudio.net<br />
– aqueles que dividem o espectro ao nível do sinal de linha e que fornecem<br />
os sinais de banda aos entradas dos amplificadores de potência. Eles têm a vantagem do efeito de<br />
latência, produzido pelo amplificador de potência.<br />
As questões relacionadas com a impedância são muito menos significantes neste caso, e os filtros activos<br />
– particularmente os baseados em DSP – oferecem um número de opções não disponíveis nas versões<br />
passivas. Estes incluem, retardo temporal independente da frequência, filtros de todos os tipos e<br />
processamento dinâmico.<br />
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Numa coluna (sistema de altifalantes de altifalantes múltiplas) é importante que o alinhamento<br />
temporal de cada altifalante e a sua rede de divisores frequênciais seja o mesmo, de forma a<br />
preservar uma correcta resposta aos transientes. Por outras palavras, as altas-frequências e as<br />
baixas frequências devem chegar ao ouvinte ao mesmo tempo.<br />
O efeito do uso de comprimentos de caminhos acústicos inadequados, é o de sinais de diferentes<br />
radiadores chegarem ao ouvinte a diferentes tempos. Esta discrepância temporal não é suficiente para ser<br />
totalmente percebida pelo ouvinte como eventos distintos, mas é suficiente para se obter audíveis e<br />
indesejados efeitos na resposta em frequência da coluna, bem como na sua possibilidade para reproduzir<br />
transitórios. Mesmo esses comprimentos tenham sido medidos a partir de um eixo ou plano de<br />
intercepção, conseguindo assim uma sincronização dos sinais, as posições fora de eixo ou fora do plano<br />
não irão receber os benefícios de tal sincronismo, pois aí se originará comb-filtering.<br />
3 - I N V Ó L U C R O<br />
Em geral, considera-se o invólucro de uma coluna, às fronteiras acústicas que limitam o campo sonoro<br />
interno por ela criado. Qualquer coluna tem assim um conjunto de fronteiras acústicas, que se encarregam de<br />
contribuir em grande parte, para a resposta e direccionalidade dessa coluna.<br />
O invólucro da coluna, que funciona de forma análoga a um capacitador num circuito eléctrico,<br />
absorvendo e re-radiando energia de acordo com o movimento do diafragma, tem que conseguir executar<br />
duas funções. Às baixas frequências tem que conseguir suster a radiação traseira do altifalante de médios<br />
graves e às altas-frequências a sua forma determina as características da difracção, que irão afectar a<br />
resposta em frequência no eixo e a sua direccionalidade. Ás baixas frequências o invólucro da coluna tem<br />
que ser rígido, para que as suas pressões internas não causem flexões, pois como a área das paredes do<br />
invólucro é muito maior que a área do cone, uma pequena flexão pode causar coloração apreciável ao<br />
som. A forma ideal para equilibrar a pressão em todos os pontos da estrutura é o cilindro ou a esfera, mas<br />
ainda hoje em dia se constroem os altifalantes tendo em conta mais a tradição do que a própria física. Ás<br />
altas-frequências as arestas num invólucro paralelipipédico, causam mudanças de impedância e actuam<br />
como segundos radiadores. Isto também é verdade se o altifalante de médios graves estiver exposto. O<br />
resultado de um bom desenho de colunas é muita menor coloração do som e muito melhor equilíbrio da<br />
imagem.<br />
INVÓLUCRO DE ALTIFALANTE: Um largo painel em que o altifalante é montado de forma a<br />
melhorar a sua eficiência às baixas frequências. Originalmente este tampo era simplesmente um<br />
tampo liso de madeira, que efectivamente separava a radiação frontal da traseira, prevenindo o<br />
cancelamento às baixas frequências. Um tampo liso ideal seria de infinito tamanho, evitando<br />
cancelamentos, mas ao mesmo tempo a ressonância de baixa frequência da coluna subiria. Este<br />
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efeito é usado de forma vantajosa em algumas colunas. Existem muitos desenhos diferentes de<br />
tampos para altifalantes e parece que a cada mês são patenteados mais uns quantos. Alguns<br />
destes desenhos tornam-se populares por um certo período de tempo, mas logo caiem no<br />
esquecimento, embora alguns como o bass reflex, suspensão acústica, corneta e suas variações<br />
tenham perdurado no tempo.<br />
INVÓLUCRO DE ALTIFALANTE INFINITO: é um invólucro de altifalante totalmente selado.<br />
Quando um altifalante é colocado numa caixa totalmente selada, a sua frequência de ressonância é<br />
aumentada, devido à rigidez da massa de ar no seu interior, logo um altifalante para ser usado<br />
numa configuração deste género deve ter uma muito baixa frequência de ressonância em campo<br />
livre.<br />
Um diafragma livre actua como um dipolo, tornando-se extremamente ineficiente às baixas frequências.<br />
Isto acontece porque o ar simplesmente se move da frente para trás, circuitando a radiação. Na prática a<br />
radiação dos dois lados do diafragma têm que ser mantidas separadas, de forma a criar um radiador às<br />
baixas frequências eficiente.<br />
Infelizmente, sempre que fechamos um diafragma de um dos lados, o ar actua como uma mola, porque<br />
o movimento para dentro do diafragma reduz o volume interior do recipiente aumentando assim a<br />
pressão. A rigidez desta mola de ar actua em paralelo com a rigidez dos suportes do diafragma. A massa<br />
do diafragma e essa rigidez total determinam a frequência da ressonância fundamental do altifalante.<br />
O altifalante de bobine móvel, ao atingir o pico da frequência de ressonância, a sua resposta em<br />
frequência cai 6 dB/8ª para cada um dos lados do espectro a partir dessa frequência. A radiação é<br />
independente da frequência acima da ressonância, mas cai 12 dB/8ª abaixo desta, pois ela é proporcional<br />
à velocidade do cone, que por sua vez depende do deslocamento. A mudança de fase da bobine móvel à<br />
medida que passa pela ressonância significa que o altifalante é incapaz de reproduzir a forma de onda à<br />
volta da frequência de ressonância. Então, a ressonância fundamental tem que ser colocada abaixo da<br />
banda de frequências audíveis, por volta dos 20 Hz. Isto implica uma grande caixa para reduzir a rigidez<br />
da mola de ar e para obter um comportamento do altifalante mais próximo do ideal. Quando a rigidez do<br />
ar domina a rigidez da unidade de altifalante, a configuração é chamada de suspensão acústica. O<br />
problema nisto é que a mola de ar tem um comportamento não linear, visto que, por exemplo, se o<br />
diafragma se mover para fora, fazendo mover com isso um volume igual ao volume de ar dentro da caixa,<br />
então a pressão é reduzida para metade. No entanto, se ele mover um volume igual mas para dentro a<br />
pressão é infinita (para ter um comportamento linear deveria ter o dobro da pressão). Então podemos<br />
dizer que a mola de ar tem um comportamento não linear porque produz mais força de restauro na<br />
compressão que na rarefacção.<br />
Começaram a aparecer então possíveis soluções para este problema:<br />
BASS REFLEX<br />
Nome de marca da companhia Jensen nos anos 30, referenciando um tipo de invólucro de coluna<br />
que selava o altifalante, excepto na zona onde se encontrava uma porta por baixo do altifalante.<br />
Este tipo de invólucros são chamados de sistemas ventilados. Na sua essência, um invólucro<br />
ventilado é uma caixa ressoadora (ressoador de Helmholtz), mesmo sem o altifalante incluído. O<br />
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altifalante também terá uma baixa frequência de ressonância, causada pela elasticidade da<br />
suspensão do cone e sua massa e do conjunto de bobine. Cada uma destas ressonâncias<br />
representam um pico na resposta em frequência. O que realmente acontece é que o ar da porta<br />
move-se fora de fase em relação ao altifalante na frequência de ressonância, cancelando-a. Para<br />
baixo desta frequência o ar da porta volta a estar em fase com o movimento do cone, reduzindo a<br />
queda de resposta às baixas frequências.<br />
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Uma modificação no sistema de altifalantes bass reflex, onde um tubo é colocado<br />
internamente sobre o buraco da cabine, é chamado de porta tubulada. O propósito é o de<br />
reduzir a frequência de www.producaoaudio.net<br />
ressonância de Helmholtz, permitindo a utilização de uma menor<br />
cabine, que o convencional sistema bass reflex exigia. Este sistema, no entanto, pode fazer<br />
com que o som soe um pouco mais embrulhado, pois existe um menor amortecimento.<br />
AUXILIARY BASS RADIATOR – ABR<br />
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Noutros desenhos, o tubo e a massa de ar de reforço às baixas frequências que caem com a frequência de<br />
ressonância do altifalante, é substituída por um diafragma passivo, sem bobine. Essa membrana passiva,<br />
conhecido como ABR ou radiador auxiliar de graves, vai transmitir a energia da ressonância interna de ar.<br />
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TRANSMISSÃO EM LINHA<br />
Outra alternativa é o altifalante de transmissão em linha, em que a onda traseira do altifalante é<br />
passada por um longo labirinto acústico reflector imergindo depois na porta. O comprimento deste<br />
trajecto foi desenhado para introduzir uma variação de fase de 180º na frequência em que a porta<br />
de saída é definida para aumentar a saída do altifalante.<br />
BAND-PASS CABINET<br />
Mais recentemente a caixa passa banda tem vindo a ficar popular. Este desenho consiste em duas<br />
câmaras com o altifalante ao centro e em que toda a radiação é feita a partir de uma porta.<br />
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CAIXA CERRADA<br />
Todos estes desenhos têm grandes contrariedades, sendo uma dessas grandes contrariedades o<br />
facto desses princípios funcionarem em tons contínuos. Os transientes às baixas frequência sofrem<br />
grandemente das distorções lineares, porque o traço inicial dos transientes é removido e<br />
reproduzido depois do sinal. A baixa frequência do sinal estende-se atrás das altas-frequências de<br />
uma forma não natural. Simplesmente não é reproduzida a forma de onda original através deste<br />
truques.<br />
A única estrutura capaz de conseguir se aproximar da reprodução da forma de onda na entrada é<br />
a caixa selada. De forma a reproduzir as frequências mais baixas a caixa necessitará de ser larga<br />
para prevenir que a rigidez da massa de ar aumente na ressonância fundamental. O problema é<br />
que uma grande caixa torna-se num sítio inadequado para a reprodução às altas-frequências.<br />
Quando uma unidade de reprodução das altas-frequências é colocada numa grande caixa, ocorre a<br />
difracção que implica a re-radiação nos cantos da coluna. Quando estas se fundem com o som<br />
directo o resultado é comb filtering.<br />
Quanto maior a caixa mais para baixo no espectro estas reentrâncias vão. Este efeito pode ser<br />
reduzido fazendo a cabine mais pequena e curva, sem arestas. De forma a reduzir o recipiente das<br />
baixas frequências, sem se utilizar nenhum dos métodos anteriores, é usar unidades de altifalante<br />
duplas. Este sistema de duplo cone permite uma frequência de ressonância baixa com uma cabine<br />
pequena. O ar entre os dois altifalante reduz a distorção devido às não linearidades da mola de ar<br />
na cabine principal.<br />
A DEPENDENCIA DOS EFEITOS DAS FRONTEIRAS ACÚSTICAS À FREQUÊNCIA<br />
Um transdutor pode ser muito afectado pela presença de outros objectos, mas o efeito é muito<br />
dependente da frequência. Se a frequência emitida for mais pequena que a distância entre a fonte que<br />
a radia e o limite acústico reflector, então considera-se como um objecto acusticamente distante<br />
pertencente ao campo distante. Se, pelo contrário, o comprimento de onda da frequência radiada for<br />
maior que essa distância, então considera-se que a superfície está fechada acusticamente, ou no<br />
campo próximo e por isso torna-se parte da fonte sonora. O efeito, é que esse limite acústico reflector<br />
reduz o ângulo sólido em que a radiação é produzida, bem como aumenta a impedância acústica que<br />
o transdutor foi preparado para. A velocidade volúmica da fonte é confinada a uma área de<br />
cruzamento mais pequena e consequentemente a velocidade tem de aumentar na proporção inversa<br />
ao ângulo sólido.<br />
Assim, se colocado em espaço livre, uma coluna tem uma ligeira atenuação nos graves, o que pode<br />
ser corrigido se colocado perto do chão. Por isso, a pressão sonora a uma dada distância do<br />
altifalante, é dobrada, ou aumentada 6dB na região baixa frequêncial. Se um altifalante é colocado,<br />
não encostado a uma, mas sim na intercepção de dois limites acústicos reflectores, como um canto de<br />
uma sala, a pressão sonora a uma dada distância do altifalante, é triplicada, ou aumentada 12dB na<br />
região baixa frequêncial, de acordo com o quarto de esfera em questão. Se um altifalante é colocado<br />
na intercepção de três limites acústicos reflectores a pressão sonora a uma dada distância do<br />
altifalante, é quadruplicada, ou aumentada 18dB na região baixa frequêncial, pois toda a energia é<br />
restringida a um oitavo da esfera.<br />
Será evidente que a distâncias curtas as frequências baixas de longos comprimentos de onda será<br />
impossível estarmos fora de fase. Consequentemente, quando temos dois radiadores a trabalhar<br />
dentro do campo próximo um do outro, eles aparentam, acusticamente, serem o mesmo radiador, em<br />
que cada um deles experimentará uma impedância acústica dupla, devido à presença de ambos.<br />
Como a intensidade é proporcional ao quadrado da pressão, será duplicada.<br />
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Este efeito tem que ser tido em conta quando altifalantes Stereo estão instalados. Nas frequências<br />
baixas estes dois altifalantes estão acusticamente próximos e por isso irão aumentar mutuamente a<br />
sua impedância acústica causando por isso um potencial problema de reforço de graves.<br />
Ao posicionar o microfone no campo próximo de determinadas frequências baixas, reduzindo com<br />
isso a área por onde o som podia ser radiado, produz um aumento da impedância acústica,<br />
enfatizando as baixas frequências.<br />
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EFEITO ALLISON: trata-se da descrição da interacção entre os limites sonoros de um<br />
espaço acústico e a potência de saída, nomeadamente, das interferências destrutivas que se<br />
desenvolvem quando um www.producaoaudio.net<br />
radiador é colocado a um quarto do comprimento de onda de<br />
distância de um limite sonoro reflector.<br />
ALTIFALANTE COAXIAL: altifalante que partilha o mesmo eixo com outro altifalante. Um<br />
exemplo disso são alguns altifalantes em carros, com um pequeno transdutor para reproduzir<br />
as altas-frequências montado no eixo em frente do cone do altifalante responsável pela<br />
reprodução de frequência médios e baixas.<br />
ALTIFALANTE DE CAMPO PRÓXIMO: Altifalante desenhado para ser usado a distâncias<br />
de aproximadamente 1 m a 2 m, em estúdios de gravação. Isto permite, por um lado, obter<br />
mais facilmente uma resposta sonora em eixo do altifalante mais facilmente e, por outro lado,<br />
permite que a relação som directo/som indirecto, em determinadas condições, seja maior,<br />
sendo menos perceptível, a acústica menos apropriada para a fiel reprodução sonora, que<br />
por ventura possa existir num estúdio de gravação.<br />
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COERÊNCIA ESPACIAL<br />
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A audição num espaço adequado implica que esse tenha um certo grau de som indirecto, para que<br />
o espaço nos crie a desejada envolvência não existente numa reprodução Stereo convencional.<br />
Claramente, esta envolvência será melhor quando os altifalantes não estão colocados perto ou<br />
mesmo dentro de uma barreira acústica do espaço.<br />
Para obtermos uma coerência espacial ideal, em que o som seria reproduzido como se tratasse do<br />
espaço onde ele foi captado na realidade, seria necessário termos um indefinido número de<br />
altifalante. Mas como foi percebido no processo de desenvolvimento do sistema de reprodução<br />
Stereo, apenas duas colunas, sob condições cuidadas, podem dar uma ilusão espacial convincente.<br />
Mas duas colunas podem apenas dar coerência espacial se as fontes sonoras estiverem dentro do<br />
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palco sonoro por elas criado. A reverberação no espaço de escuta garantirá o som evolvente, e as<br />
restantes reflexões sonoras. Claro que o som reverberante resultante nunca pode ser uma réplica<br />
daquele que se verificava no espaço de captação, ou no espaço introduzido através de<br />
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processamento, mas um plausível substituto é essencial para a noção de realismo. Para isso deverá<br />
se procurar atenuar as 1ªas reflexões e procurar criar uma sala quente, que atenue um pouco o som<br />
indirecto, mais às altas-frequências.<br />
O diagrama polar do altifalante e a sua estabilidade são muito importantes. Um dos problemas com<br />
a maior parte das colunas, é que à medida que se aumenta a frequência aumenta também a<br />
direccionalidade. A resposta em frequência no eixo da coluna pode ser linear, dando uma boa<br />
qualidade ao som directo, mas fora de eixo ela é por vezes muito pouco linear. No caso de uma<br />
coluna com mais de um altifalante, se a frequência de divisão frequêncial for demasiado elevada, o<br />
altifalante de baixas frequências vai começar a fundir-se, antes de ele se cruzar para o tweeter, o que<br />
direcciona ainda mais o som por ela radiado. À medida que a saída fora de eixo excita a sala o<br />
balanço tonal da reverberação não vai estar de acordo com o som directo. ―Este conflito gerado entre<br />
o som directo e o som fora de eixo posteriormente reverberado cria em nós uma sensação de<br />
desconforto que leva à fadiga auditiva‖ (Watkinson, 1998)<br />
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Uma coluna concebida na forma de uma caixa de forma paralelepipédica convencional, com seus<br />
altifalantes colocados numa das faces, irá sofrer do efeito de sombra acústica na traseira, o que irá<br />
criar uma reverberação colorida. Uma forma mais eficaz de excitar um espaço de forma a originar<br />
uma coerente resposta da sala será a coluna também reproduzir som como se trata-se de um dipolo,<br />
radiando som para trás. Infelizmente fazendo o cruzamento da gama de frequências a que a coluna<br />
responde, por mais que uma unidade de altifalante normalmente não permite a que se atinja este fim.<br />
Com os valores típicos de distância entre o centro do cone do altifalante de médios-graves e o<br />
tweeter, isto será verdade abaixo de umas poucas centenas de Hertz. Se o divisor frequêncial é<br />
colocado abaixo dessa frequência um padrão difractivo será criado, onde haverá uma interacção<br />
positiva ou negativa, de acordo com as diferentes distâncias entre os dois altifalantes. Isto resulta num<br />
diagrama polar irregular e numa resposta fora de eixo indesejada.<br />
RESPOSTA FORA DE EIXO: no âmbito do áudio, trata-se dos resultados de medições<br />
acústicas em qualquer ponto espacial do espaço acústico de medição, excepto os pontos<br />
pertencentes ao eixo principal de radiação sonora, ou seja ao longo de uma linha<br />
imaginária que intercepta o centro geométrico de um objecto e que é perpendicular ao seu<br />
plano frontal. No áudio profissional, medem-se normalmente as respostas fora de eixo dos<br />
altifalantes, microfones e do sistema auditivo.<br />
A tradicional coluna com vários altifalantes diferentes fôra completamente deixada de lado.<br />
Alguns altifalantes de bobine móvel e electrostáticos podem se aproximar ao ideal, com o cuidado<br />
suficiente.<br />
Quanto maior a frequência menor é a área do cone que radia. Feito correctamente o resultado será<br />
uma constante unidade de altifalante dispersiva. Existem vibrações que viajam pela superfície do cone<br />
e o rodeador do cone tem que actuar como um terminador de igual impedância, de forma a não haver<br />
reflexões.<br />
DISSIPAÇÃO: a absorção de energia e a sua conversão em calor, analogamente ao<br />
amortecimento. Os altifalantes estão limitados na quantidade de energia que podem dissipar<br />
por causa das limitações da temperatura. Quanto menos eficiente for o altifalante mais<br />
energia será dissipada. Os rodeadores dos cones dos altifalantes, por outro lado, são<br />
desenhados para ter uma relativa alta dissipação, de forma a prevenir a quebra do cone e<br />
ressonâncias estranhas.<br />
APERTADO: Quando o desempenho de um altifalante está livre do efeito de hangover, ou<br />
seja está devidamente amortecido.<br />
A solução para a direccionalidade em altifalantes electrostáticos, primeiramente apresentada por<br />
Walter of Quad, era fazer mecanicamente com que o diafragma plano se comportasse como uma<br />
esfera, através da divisão da estrutura eléctroda de anéis concêntricos alimentados por linhas com<br />
atrasos como mostra a figura. Isto produz aquilo que é chamado de alinhamento faseado (phased<br />
array). A progressão dianteira das vibrações simula muito bem um sector de uma esfera pulsante.<br />
Terminações igualadas são necessárias no perímetro, de forma a evitar reflexões.<br />
Isto permite a criação de uma única unidade de altifalante que cobrirá toda a zona média e alta da<br />
gama de frequências audíveis e com ligeiríssimas mudanças direccionais.<br />
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Estas diferenças são ainda mais evidentes se os critérios de resposta polar e distorção são os<br />
únicos a ter em conta, pois o conjunto de altifalantes electrostáticos conseguem produzir mais SPL.<br />
Isto acontece porque este conjunto tem um grande diafragma, sem originar fusão sonora, e<br />
consequentemente às frequências médias altas pode ser atingida grandes velocidades volúmicas.<br />
ZONA MÉDIA: É zona considerada normalmente, como estando dentro dos 200 Hz até<br />
aos 2000 Hz. A maioria de qualquer sinal musical está nesta zona frequêncial, e como esta<br />
é a zona mais fácil de ser reproduzida por qualquer equipamento áudio, é por vezes<br />
negligenciada sob o ponto de vista da distorção e da resposta em frequência,<br />
especialmente nos sistemas de altifalantes.<br />
C A R A C T E R I Z A Ç Ã O D O D E S E M P E N H O D E U M A C O L U N A<br />
Eficiência e sensibilidade:<br />
A eficiência é definida como um rácio de potência provida por a saída de um sistema, dividido pela<br />
potência à entrada. Como resultado da conservação de energia, a eficiência de um altifalante (ou<br />
qualquer outro conversor de energia) é sempre menos que um.<br />
Como a eficiência de um altifalante varia com a frequência, um único número para definir o valor de<br />
eficiência não garante suficiente informação para discriminar um equipamento de um outro.<br />
O parâmetro vulgarmente usado para caracterizar a habilidade de um altifalante em produzir uma saída<br />
acústica, é chamada de sensibilidade.<br />
A sensibilidade de um altifalante é o nível de pressão sonora (SPL) produzida a uma distância referência<br />
com um sinal de entrada de referência eléctrica. O normal mais comum é o dB SPL, a um metro e com<br />
um Watt de entrada.<br />
Como a impedância de uma coluna varia com a frequência, e como um amplificador de potência é uma<br />
fonte de tensão, de tensão controlada, a referência a 1 Watt passa para tensão RMS. A ter em conta é<br />
também é o facto de a medida actual não será correcta se for referenciada à distância de 1 metro, pois<br />
essa distância não pertence ao campo distante da coluna. Por isso, os testes são feitos a uma distância<br />
maior e os resultados normalizados para um metro de referência de distância.<br />
Função de transferência de uma coluna:<br />
Antes de desenvolver estes conceitos, nós devemos reconhecer a importância da correlação entre o<br />
comportamento da resposta de uma coluna e o seu desempenho auditivo (evidências subjectivas).<br />
As inevitáveis limitações na resolução de uma coluna medida e testada deveriam, idealmente, ser<br />
determinadas pelas capacidades e limitações da audição humana. A informação que é analisada<br />
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profundamente irá revelar, um número de detalhes, ou artefactos que não são auditivamente<br />
significantes, enquanto que, informação insuficiente fará com que se não sejam percebidas uma série de<br />
imperfeições. No que diz respeito à resolução da frequência, a percentagem constante por oitava<br />
(frequência logarítmica) deverá se relacionar melhor com as capacidades do ser humano.<br />
Distorção:<br />
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Existem muitos mecanismos não lineares em qualquer coluna. Estes incluem não linearidades no motor,<br />
suspensão e no ar. Por esta razão, praticamente todas as colunas têm níveis ilegíveis de distorção<br />
harmónica e intermodulacional. Em comparação com os equipamentos de processamento de sinal<br />
electrónicos modernos e de amplificação, as colunas têm distorção com maiores ordens de magnitude.<br />
O grau em que a distorção da coluna constitui um problema audível é um assunto de alguma<br />
controvérsia. Na verdade, alguns dos equipamentos mais populares têm níveis de distorção que são<br />
bastante altos.<br />
A distorção reduz o factor de variância da forma de onda, causando a geração de maior calor no<br />
altifalante, fazendo com que esse tenha uma maior taxa de erro.<br />
Muitos estudos têm estabelecido a audibilidade da distorção de harmónicos simples acima de 2%, mas<br />
não é claro se estes estudos têm em conta a distorção necessária, presente numa coluna, para efectuar<br />
o teste.<br />
A contínua popularidade dos amplificadores a válvulas tendem a indicar que, pelo menos algumas<br />
formas de distorção são agradáveis. Em termos de distorção harmónica simples, é verdade que o<br />
Para material produzido obter pela a alta versão distorção, tem completa um relacionamento do mais livro ―musical‖ registe-se com a fundamental, em:<br />
crescendo em frequência em passos sucessivos de oitava.<br />
Por causa dos relativos altos níveis de distorção, em todas as colunas e a grande variedade de formas<br />
em que o sinal pode ser distorcido, não existe consenso na indústria quanto à forma mais correcta para<br />
caracterizar a distorção do desempenho de uma coluna. Os significantes efeitos audíveis de uma<br />
distorção não linear causados por uma coluna são melhor julgados pessoalmente, e os resultados<br />
podem ou não ser devidamente correlacionados com informações comummente medidas.<br />
DISTORÇÃO DOPPLER: Se um cone de um altifalante estiver a reproduzir tanto baixas<br />
frequências como altas frequências ao mesmo tempo, as baixas frequências ao mesmo tempo<br />
que se deslocam para fora e para dentro vão fazer mudar a afinação às altas frequências, ou<br />
seja, as altas frequências irão ser modeladas em frequência pelas baixas frequências,<br />
modulação chamada de distorção Doppler. Nos casos em que pequenos cones produzem a<br />
gama total da música, a distorção Doppler é audível, geralmente, como um enlamear do som,<br />
mas noutros sistemas que usam divisores frequênciais, o efeito é muito pequeno.<br />
Expressão utilizada para referir a medição total dos erros de cancelamento e de radiação que ocorre na resposta<br />
de uma coluna devido ao divisor frequêncial e aos efeitos múltiplos do altifalante.<br />
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Erro Para de radiação: obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
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Os auscultadores para além de constituírem ―o sistema de reprodução‖ binaural, eles acabam por ser,<br />
muita das vezes, ferramentas importantíssimas na produção áudio. Se se tratarem de uns auscultadores<br />
de inquestionável qualidade poderemos utilizar a sua reprodução como referência, pois ele nunca está<br />
sujeito à acústica do espaço de trabalho. Eles são também muito importantes nos casos em que é<br />
necessário que o som que os auscultadores radiam seja apenas ouvido pela pessoa que os usa. Para<br />
isso é necessário impedir que o som escape, concebendo um desenho que circunda inteiramente a pinna.<br />
Podemos então criar uma divisão entre dois tipos de auscultadores: auscultadores fechados (closeback)<br />
e os auscultadores abertos (open-back)<br />
Os auscultadores fechados procuram criar algum isolamento acústico, enquanto que com auscultadores<br />
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abertos continuamos a poder ouvir o que se passa no exterior. Os close-back devem ser usados quando o<br />
ouvinte não quer receber som vindo do exterior (por questões de ruído ou qualquer outra situação), ou<br />
quando não se quer que o som produzido nos auscultadores passe para o exterior (numa sessão de<br />
gravação, por exemplo).<br />
Em relação à sua forma, os auscultadores podem ser do tipo circum-aural, supra-aural ou intraurais. Nos<br />
auscultadores circum-aurais (literalmente ―à volta das orelhas‖), a parte almofadada que toca na cabeça<br />
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do ouvinte fica à volta dos ouvidos, ou seja, os eles têm um tamanho suficientemente grande para que o<br />
contacto seja feito à volta das orelhas. Como tal, tornam-se mais confortáveis, uma vez que as orelhas<br />
não são comprimidas pelos auscultadores.<br />
Nos auscultadores supra-aurais (literalmente ―em cima das orelhas‖), o contacto entre o ouvinte e esses<br />
é feito em cima das orelhas, ou seja, o próprio auscultador repousa sobre a orelha. Eles são por vezes um<br />
pouco desconfortáveis depois de um longo período de utilização e, como é aumentada a impedância<br />
acústica devido ao material utilizado nos copos, verifica-se com facilidade o efeito de oclusão.<br />
OCLUSÃO: No caso dos tampões auditivos rígidos, eles bloqueiam o canal auditivo<br />
resultando na criação de variações de pressão sonora maiores do que na realidade se<br />
verificam. Isto pode facilmente verificado se sustermos a vogal "i" e depois comparamos a<br />
audição com e sem os dedos a tapar os ouvidos. Com este efeito, podem ser ouvido<br />
facilmente o fluxo sanguíneo a passar pelas veias da cabeça.<br />
Quando a selagem total não é essencial ou mesmo indesejada, os auscultadores circum-aural são a<br />
melhor escolha. De construção mais leve e mais confortáveis de usar, permitem que sons externos sejam<br />
ouvidos, mas também evitam a oclusão, permitindo normalmente um som mais natural. Mas este tipo de<br />
desenho faz com a reprodução das baixas frequências seja difícil, pois a reprodução a dessas depende<br />
de como os auscultadores são colocados na cabeça e da compressão da espuma.<br />
No caso dos auscultadores intraurais, como a palavra indica são auscultadores colocados dentro do<br />
ouvido, que têm a grande vantagem de serem muitíssimo mais fáceis de transportar.<br />
Os mecanismos dos altifalantes dos auscultadores são praticamente os mesmo que a dos altifalantes.<br />
Os auscultadores que usam altifalantes electrostáticos funcionam muito bem devido à sua distorção de<br />
fase mínima e são bastante leves, mas os cabos necessários para o correcto isolamento às altas tensões<br />
tendem a ser um pouco incómodos e requerem também uma unidade de potência separada. Por isso a<br />
maioria dos auscultadores utilizam transdutores de bobine móvel.<br />
Embora os mecanismos dos auscultadores podem ser superficialmente similares aos dos altifalantes, a<br />
sua acústica é bem diferente. A presença da cabeça do ouvinte e da orelha é fundamental para o<br />
funcionamento correcto dos auscultadores, que soam totalmente diferentes longe destes. Por isso os<br />
desenhadores de auscultadores têm que utilizar DCS para simular as condições acústicas.<br />
Em particular com uns auscultadores circum-aural o transdutor está a trabalhar numa pequena câmara de<br />
pressão selada. Dentro destas condições a pressão é proporcional ao deslocamento do diafragma e<br />
independente da frequência, enquanto que num altifalante a pressão é proporcional à aceleração do<br />
diafragma. Consequentemente a resposta em frequência de uns auscultadores é atenuada 12 dB/8ª<br />
abaixo da frequência de ressonância, em relação à resposta do altifalante.<br />
Felizmente os auscultadores não necessitam de ser muito eficientes pois eles estão a radiar para espaços<br />
pequenos.<br />
Quando ouvimos um registo sonoro Stereo via auscultadores, normalmente chamado de estereofonia<br />
binaural, a interferência acústica entre os sinais esquerdo e direito, existente quando estes são<br />
reproduzidos via altifalantes, deixa neste caso de existir. De forma a obter uma imagem estereofónica via<br />
auscultadores é necessário duplicar o valor das diferenças de intensidade e de tempo, em comparação a<br />
uma escuta binaural. Isto significa que uma grande espacialização da fonte sonora num palco sonoro<br />
Stereo tornar-se-á demasiada incoerência numa escuta binaural.<br />
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Endereçamento de sinal<br />
CABOS E MÉTODOS DE REJEIÇÃO DE RUÍDO<br />
C u r t a d i s t â n c i a<br />
Á u d i o a n a l ó g i c o<br />
O cabo é um conjunto de dois ou mais condutores reunidos numa mesma bainha. Se os elementos<br />
metálicos (cobre ou alumínio) forem constituídos por um único fio, trata-se de um cabo unifilar — rígido.<br />
Se, por outro lado, os elementos metálicos forem constituídos de vários fios, trata-se de um cabo<br />
multifilar — flexível.<br />
Os cabos áudio podem ser divididos em duas classes: os que transportam um sinal áudio com baixos<br />
níveis de tensão, como os sinais de microfone e sinais de linha quando estes estão sujeitos a<br />
interferências devido a instalações eléctricas e/ou radiofónicas, e os que fazem a ligação entre os<br />
amplificadores de potência e as colunas, carregando já sinais capazes de alimentar colunas passivas.<br />
O facto de o sinal ser fraco e de estar normalmente sujeito a interferências electromagnéticas, torna a<br />
sua relação sinal/ruído muito pouco satisfatória. A grande maioria dos ruídos indesejados ouvidos em<br />
sistemas de áudio, como o hum, buzz, etc., são devido à interferência electromagnética – EMI,<br />
causados por ondas electromagnéticas que são captadas e amplificadas pelos sistemas de áudio. As<br />
fontes mais comuns de EMI são as luzes fluorescentes, linhas de potência, computadores, sistemas de<br />
ignição automóvel, dimmers de luzes de tipologia em estado sólido, transmissores de rádio AM e FM e<br />
transmissores televisivos. O hum é uma componente frequêncial de 50 Hz ou 110 Hz (na maior parte dos<br />
países) provocado pelas correntes eléctrica, sendo um dos ruídos mais comuns induzidos nos sistemas<br />
de áudio. Um condutor eléctrico, por onde passa corrente eléctrica, comporta-se como um transmissor<br />
electromagnético, induzindo corrente eléctrica a 50Hz nos cabos áudio, através de indução electrostática<br />
e electromagnética. Um outro tipo de hum geralmente ouvido em sistemas áudio é causado pela<br />
interferência das estações de transmissão televisivas, chamada de TVI. É um hum mais suave, que é<br />
alterado à medida que movemos os cabos. Outra forma, ou via do hum entrar nos sinais áudio é através<br />
da fonte de alimentação, quando se trata de equipamentos analógicos. O transformador de potência radia<br />
um campo magnético local de 50 Hz, que pode causar indução electromagnética. Esta fonte de<br />
alimentação deve converter a potência de linha de 50Hz em suave corrente contínua para o uso por parte<br />
dos componentes activos no equipamento e todas as turbulências devem ser removidas. Isto é feito<br />
através de uma filtragem.<br />
Para prevenir a indução electrostática, os cabos áudio têm um escudo electrostático rodeando-os e,<br />
para prevenir a indução electromagnética, os longos cabos fazem parte de um sistema de<br />
endereçamento simétrico. Um escudo é um invólucro que protege seu conteúdo da influência de<br />
campos magnéticos ou electrostáticos, ou ambos. Esse escudo é feito de um material metálico altamente<br />
permeável (que absorve a energia) ao magnetismo, normalmente o ferro, reduzindo drasticamente a<br />
intensidade da indução. A frequência de corte de um cabo áudio sob um efeito eléctrico capacitivo<br />
depende do comprimento e da constante de fabricação do mesmo (fc = k/L). Assim, quanto maior o cabo<br />
maior o efeito capacitivo, logo menor é a frequência de corte de filtragem. Será por isso admissível<br />
apenas um comprimento de 15 m em cabos electricamente assimétricos.<br />
Qualquer condutor eléctrico pode ser usado como um escudo electrostático, por isso esse escudo é usado<br />
nos cabos áudio, sendo a sua implementação bastante fácil. O mesmo não pode ser dito do escudo<br />
contra as induções magnéticas, visto que o escudo electrostático em nada impede a indução magnética.<br />
Como esse escudo teria que ser feito de ferro, sendo por isso difícil torná-lo flexível, são usadas outras<br />
técnicas, como enrolar os cabos, um à volta do outro, e usar amplificadores de entrada diferenciais.<br />
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O terceiro condutor, nas modernas tomadas de potência, é o chamado terra de linha de potência e é<br />
ligado à terra (através de um cano de água, ou outro tipo de objecto) em determinado ponto do sistema<br />
de distribuição de potência. Os aparelhos eléctricos, assim como as tomadas, podem ter dois tipos de<br />
ficha diferentes: com ou sem ligação à terra. O principal objectivo da ligação à terra é funcionar como<br />
protecção para o utilizador. Caso haja algum tipo de problema no interior que possa criar um género de<br />
fuga para alguma parte metálica do aparelho, a ligação à terra protegerá o utilizador contra um choque<br />
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eléctrico. Como tal, qualquer aparelho que tenha ligação à terra deverá ser ligado a uma tornada com<br />
ligação à terra. Só fichas sem ligação à terra devem ser ligadas a tomadas sem terra.<br />
O terceiro condutor, ligado à terra, transporta sempre alguma corrente quando muitos tipos de<br />
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equipamentos estão ligados à mesma linha de potência. Como os condutores têm resistência, as ligações<br />
terra nas várias tomadas do edifício terão diferentes potenciais, resultando assim em ciclos de terra se<br />
as várias partes de um sistema de áudio são ligadas em diferentes sítios. Esses ciclos de terra não são<br />
mais que o produto da procura de equilíbrio entre forças criadas através da tensão derivada das<br />
diferenças de potencial existente, que encontrou no cabo áudio um caminho curto para esse fim. É<br />
conveniente por isso, que a ligação à terra seja a mesma para todos os aparelhos interligados de forma a evitar<br />
os ciclos de terra.<br />
Em geral todos os invólucros e escudos em qualquer sistema de áudio são conectados juntos e por vezes<br />
são ligados à terra, aumentando por vezes o ruído em vez de diminui-lo.<br />
Num equipamento de áudio o invólucro de metal é chamado de massa eléctrica, estando ou não<br />
conectado à terra. Um dos fios condutores está normalmente conectado à terra, como está um dos<br />
condutores da fonte de alimentação. A massa é portanto algum comum. Um invólucro metálico é uma<br />
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estrutura mecânica metálica, material condutor eléctrico, que envolve os circuitos electrónicos e protege-<br />
os de campos magnéticos e eléctricos externos. É sempre conectado à terra e aos escudos dos cabos de<br />
áudio. Este efeito de escudo é usado nos cabos áudio, que têm um condutor externo cercando<br />
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completamente o condutor interno. Este conector externo, ou escudo, é conectado à massa eléctrica. Se<br />
mais equipamentos tiverem ligados, então o escudo dos cabos serve para conectar os invólucros dos<br />
equipamentos, tornando desta forma a massa eléctrica comum. Se esta ligação à massa eléctrica é<br />
quebrada grandes quantidades de ruído de 50 Hz pode ser induzido, isto porque as linhas de potência de<br />
50 Hz, que estão em praticamente todo o lado, radiam fortes campos eléctricos a 50 Hz, tal e qual as<br />
torres de transmissão radiofónicas.<br />
CIRCUITO ELÉCTRICAMENTE SIMÉTRICO: de forma a transmitir potência de um sítio para outro<br />
através da electricidade são necessários, no mínimo dois condutores. O uso da terra como um condutor é<br />
apenas útil se pequenas quantidades de potência são transmitidas, isto por causa da alta resistência da<br />
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terra que resulta em grandes perdas de potência e pouca eficiência. Esta é a razão porque se utilizam<br />
dois condutores para a condução da corrente eléctrica e não o condutor da terra como o percurso<br />
contrário. O tipo de ligação onde o escudo também carrega corrente eléctrica é chamado de ligação<br />
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electricamente assimétrica. Eles são apropriados para quase todos os cabos de pequena extensão, que<br />
transportem quantidades relativamente grandes de tensão. Mas, se qualquer um dos dois equipamentos<br />
conectados não tiver exactamente ao mesmo potencial a relação sinal/ruído será degradada devido às<br />
induções. De forma a contornar este problema não é utilizado o escudo para transportar qualquer corrente<br />
eléctrica. Uma forma de se fazer isso é usar um transformador na entrada do equipamento receptor. Um<br />
dos terminais secundários é conectado ao invólucro, mas nenhum dos primários está ligado, porque as<br />
duas espiras estão isoladas uma da outra. Esta configuração é chamada de entrada isolada. Assim<br />
torna-se possível também a aparelhos que, ao contrário dos microfones, não tenham saídas<br />
electricamente simétricas, obter um sinal electricamente simétrico a partir de um sinal electricamente<br />
assimétrico. Para isso usam-se umas pequenas caixas chamadas de D.I.<br />
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Segundo a normalização do IEC, um circuito electricamente simétrico tem como objectivo transferir<br />
um sinal desejado como uma diferença de potencial diferencial em duas linhas de sinal, em que<br />
apenas o balanço da impedância de modo comum do elemento receptor desempenha o papel de<br />
rejeição da interferência ou ruído, sendo esta independente da presença do desejado sinal diferencial<br />
(IEC 60268-3: 2001, pág. 111).<br />
O circuito eléctrico electricamente simétrico é designado vulgarmente por circuito balanceado, sendo<br />
este adjectivo derivado do termo de língua inglesa balanced, que se traduz para a língua portuguesa<br />
como simétrico, sendo esta a sua definição original e a mais correcta.<br />
A entrada de um transformador exibe outra importante característica chamada de rejeição do modo<br />
comum (refere-se às tensões iguais induzidas nos dois condutores de um cabo de áudio). O<br />
transformador é apenas sensível à corrente que passa pelo seu primeiro enrolamento, e a única forma<br />
de estabelecer tal corrente é aplicando uma diferença de potencial aos terminais de entrada. Se os<br />
dois terminais tiverem a mesma tensão ao mesmo tempo não haverá corrente no 1º enrolamento, logo<br />
não existirá sinal à saída do transformador. Assim, tudo aquilo que for comum aos dois condutores é<br />
rejeitado pelo transformador. Como o ruído pode ser considerado até certo ponto uma tensão de<br />
modo comum ele é rejeitado. O microfone, por outro lado, gera tensão diferencial nos condutores,<br />
causando correntes que são iguais, mas de direcções opostas em cada condutor. Estas linhas<br />
electricamente simétricas continuam a ser susceptíveis ao hum induzido diferenciadamente nos<br />
condutores se existir alguma área apreciável entre eles para que o fluxo magnético possa passar.<br />
Desta forma, os dois condutores devem-se manter sempre o mais próximos possível. A melhor forma<br />
de o conseguir é torcendo-os, formando um par torcido. Com esta disposição a corrente induzida em<br />
cada metade torcida está em direcção oposta àquela induzida na metade seguinte. Outro ajuste que<br />
pode ser feito é colocar um escudo à volta do par torcido e conectá-lo à terra do sistema. Este escudo<br />
é muito menos importante que o escudo numa linha electricamente assimétrica, pois neste caso ele<br />
não conduz corrente eléctrica. As linhas telefónicas são um exemplo de pares electricamente<br />
simétricos torcidos que não são protegidos pelo escudo. Existe uma excepção a esta regra, que é o<br />
caso da potência de alimentação de alguns microfones de condensador, em que o escudo transporta<br />
a corrente contínua do pré-amplificador. No entanto trata-se de uma pequena corrente contínua, que<br />
normalmente não causa qualquer problema. Como a tensão tolerável em modo comum é apenas<br />
limitada pela saturação, os transformadores estão preparados para aplicações de potência de<br />
alimentação de microfones de condensador.<br />
A técnica star-quad é possivelmente a construção de cabos mais eficiente em termos de rejeição<br />
de ruído. Quatro condutores são torcidos em conjunto, em que pares diamétricamente opostos são<br />
conectados em suas pontas. A propósito visa a que haja o máximo de igualdade de interferência nos<br />
dois sinais de polaridade inversa, de modo a que o ruído induzido seja rejeitado o mais eficazmente<br />
possível.<br />
Face à maior rejeição do ruído nas ligações electricamente simétricas, é recomendável que todos os<br />
sinais de nível baixo de tensão usem ligações electricamente simétricas. Os sinais de nível médio<br />
apenas precisam de ligações electricamente simétricas quando têm de percorrer distâncias<br />
consideráveis (por exemplo distâncias superiores a 5 metros).<br />
Nos equipamentos de consumo com circuitos electricamente simétricos é considerado muito caro,<br />
por isso não é utilizado.<br />
Nas transmissões electricamente assimétricas a longas distâncias, é muito difícil obtermos uma boa<br />
relação sinal ruído, sendo que, a única solução para evitar os ciclos de terra, é utilizar equipamento<br />
que usa uma bateria como fonte de alimentação.<br />
Os equipamentos podem então ser conectados de forma electricamente simétrica ou assimétrica.<br />
As vantagens do uso de um sistema electricamente simétrico são:<br />
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1 – redução da captação do hum<br />
2 – Redução do ruído eléctrico e transientes<br />
3 – Redução do ruído induzido.<br />
Assim, desta forma, os cabos podem atingir até 150 metros de comprimento sem perder<br />
significativamente a relação sinal/ruído do sinal, enquanto que num sistema electricamente<br />
assimétrico ficam-se pelos 4,5m de comprimento.<br />
Compatibilidade Electromagnética – Emc verifica-se quando um equipamento, que é<br />
desenhado para ser imune à interferência electromagnética, é dito como sendo compatível<br />
electromagneticamente.<br />
INTERFERÊNCIA DA RADIOFREQUÊNCIA, RFI: EMI causada pela transmissão de alta<br />
frequência é chamada de Interferência Frequêncial Radiofónica RFI, e por interferência televisiva<br />
TVI. Os métodos para controlar a EMI incluem a protecção e isolamento da cablagem e<br />
equipamentos áudio, fazer ligações à terra e eliminação dos ciclos de terra, simetria eléctrica dos<br />
circuitos áudio e o enrolamento dos cabos numa linha electricamente simétrica, introdução de<br />
transformadores e uso de capacitadores passivos em circuitos de baixos níveis.<br />
Poderíamos pensar que as altas-frequências transmitidas pelas estações não poderiam<br />
influenciar as frequências dentro da gama de frequências audíveis, mas a maior parte dos<br />
circuitos áudio não são lineares a estas altas-frequências, causando interferência nos sinais a<br />
serem detectados.<br />
BLOQUEADOR DE HUM: O bloqueador de hum é o cancelamento do hum induzido num sistema<br />
de áudio através da introdução de um componente de 50Hz igual em amplitude mas de<br />
polaridade invertida.<br />
LEVANTADOR DO REFERÊNCIAL DE TENSÃO TERRA: Um botão que pode ser encontrado<br />
em algum equipamento de áudio que reverte os condutores neutro e o positivo. O condutor terra<br />
continua ligado ao invólucro. Não existe consenso acerca de qual os condutores é considerado<br />
neutro e, em geral, os circuitos não são perfeitamente simétricos, no que respeita ao acoplamento<br />
capacitivo e magnético dos dois lados da linha de potência.<br />
EFEITO DE PELE: A tendência para a corrente de alta-frequência viajar perto do exterior de um<br />
condutor eléctrico. Este efeito aumenta a resistência do condutor às altas-frequências. Não é<br />
muito notório às frequências áudio mas torna-se problemático às radiofrequências.<br />
TERRA FLUTUANTE: Trata-se da interrupção da massa que pode ser efectuada num<br />
equipamento áudio. No caso de um cabo áudio, essa interrupção é normalmente efectuada à<br />
saída do cabo. Pode também ser efectuada através de um botão encontrado em algumas caixas<br />
de adaptação de impedância áudio, que interrompe a continuidade da ligação escudo entre a<br />
entrada e a saída. Isto desliga a massa de um equipamento, como um amplificador de guitarra<br />
por exemplo, da massa de uma consola de gravação, reduzindo a possibilidade de indução de<br />
hum graças aos ciclos de terra.<br />
UNITERMINAL: Pode se referir a um circuito de saída de um amplificador que usa uma única<br />
válvula ou transístor, em oposição ao circuito push-pull, que usa dois componentes activos que<br />
operam em oposição a cada um deles. Uniterminal, mais correntemente, significa uma<br />
intercomunicação de circuitos que não é electricamente simétrico. Componentes áudio de<br />
intercomunicação por curtas linhas são geralmente uniterminais, em vez de electricamente<br />
simétricos, embora as linhas de baixo nível, como aquelas que ligam os microfones aos préamplificadores,<br />
sejam todas elas electricamente simétricas a fim de reduzir o ruído.<br />
ATENUAÇÃO POR RÁCIO DE SEPARAÇÃO ENTRE CANAIS: O ACR de attenuation to<br />
crosstalk ratio em inglês, é o rácio entre a atenuação e a separação entre canais num cabo, a<br />
medida da diferença entre a magnitude do sinal recebido e o sinal com falta de separação entre<br />
canais.<br />
SEPARAÇÃO DE CANAIS – Crosstalk: Designado normalmente de crosstalk, este efeito designa a derivação<br />
de sinais entre canais independentes, causado por fenómenos electromagnéticos de indução e capacitância.<br />
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O Código Eléctrico Nacional Americano define três classes de cabos, de acordo com o potencial risco<br />
de choque e incêndio.<br />
Classe 1: cabos em que existe perigo de choque e incêndio, exigindo por isso prevenção contra o<br />
toque e barreiras contra o fogo. O exemplo mais comum são os cabos de potência alternada que<br />
alimentam os equipamentos.<br />
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Classe 2: cabos em que não existe perigo de fogo nem perigo de choque, devido a insuficiência de<br />
corrente (limitação interna). Exemplo www.producaoaudio.net<br />
deste tipo de cabos são os normais cabos de endereçamento<br />
áudio e de muitos dos amplificadores de potência.<br />
Classe 3: cabos em que não existe perigo de fogo, devido a insuficiência de corrente (limitação<br />
interna), mas em que essa representa um perigo de choque, requerendo por isso terminais à prova de<br />
choque. Exemplo deste tipo de cabos são os normais cabos dos potentes amplificadores de potência.<br />
CONECTORES<br />
Existem vários tipos de conectores áudio, que podem ser divididos consoante a forma física de<br />
ligação. Assim temos conectores unipino ou multipino que, como o nome indica, reflecte a forma<br />
como o condutor ou condutores de um cabo se conectam às linhas eléctricas correspondentes. No<br />
caso de um conector unipino, temos apenas um pino de introdução para um só orifício. É o caso do<br />
conector TRS, Jack, RCA e www.producaoaudio.net<br />
BNC.<br />
No caso dos condutores multipino podem ser divididos em conectores circulares ou<br />
paralelepipédicos. Dentro destes podemos fazer outra divisão consoante a forma como são fixados<br />
ao equipamento, se através de roscas ou através de encadeamento. No caso dos conectores<br />
multipino paralelepipédicos de rosca existe ainda outra divisão, em que a rosca pode ser central ou<br />
roscas laterais.<br />
A maioria destes conectores não são utilizados nos protocolos de endereçamento de sinal áudio,<br />
mas ficamos assim com uma visão alargada do assunto.<br />
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CONECTORES UNIPINO<br />
Para TIP, RING obter E SLIVE a versão – TRS completa do livro registe-se em:<br />
Um tipo de conector phono, com três contactos separados, encontrado nos painéis de ligação<br />
usados para encaminhar www.producaoaudio.net<br />
sinais áudio electricamente simétrico. O tip, ponta, é o condutor da<br />
parte positiva do sinal, o ring, anel, é o condutor da parte negativa do sinal, o sleeve, malha<br />
está conectada ao escudo do cabo. Os condutores ponta e anel são ligados aos pares<br />
enrolados de condutores contidos no escudo. O conector está desenhado de forma a não<br />
causar um curto-circuito momentâneo entre a parte positiva negativa do sinal. Este tipo de<br />
desenho data dos primórdios do telefone, mas o normal desenho do conector TRS tal e qual o<br />
conhecemos hoje é um pouco diferente, diferindo também do conector phono Stereo, pois a<br />
ponta e o anel são mais pequenos em diâmetro.<br />
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Existem também os conectores ¼ TRS.<br />
JACK<br />
Conector fêmea, frequentemente montado no invólucro de um equipamento áudio, que serve<br />
como um receptáculo para o conector macho.<br />
Existe também o banana jack que é apenas um conector eléctrico de condutor único, com<br />
uma ponta de metal em forma de banana, normalmente usado em amplificadores de potência<br />
para o endereçamento de sinal para os altifalantes.<br />
RCA<br />
Nome derivado de Rádio Corporation of América, originalmente concebido para o<br />
endereçamento de sinal de forma electricamente assimétricas entre as conexões internas dos<br />
invólucros em rádios e televisões durante os anos 30. Eles têm a vantagem de serem de<br />
tamanho reduzido, com escudo protector, baixo custo, mas com a desvantagem de<br />
inabilitação e falta de resistência.<br />
BNC<br />
Um tipo de conector para cabos coaxiais, usados no endereçamento de sinal digital áudio<br />
segundo o protocolo S/PDIF.<br />
CONECTORES MULTIPINO<br />
EXTERNAL, LIVE E RETURN – XLR:<br />
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Trata-se de um condutor multipino circular de encadeamento, que tem vindo a ser usado para o<br />
áudio profissional durante muitos anos é o XLR. Ele é constituído por 3 pinos, sendo os pinos 1,2<br />
e 3, externo, envio e retorno, respectivamente (X – eXternal, L – Live, R - Return). O pino externo<br />
está ligado à malha, o de envio corresponde ao condutor que recebe o sinal em fase de um sinal<br />
electricamente simétrico e o pino de retorno corresponde ao condutor que recebe o sinal de<br />
polaridade invertida desse mesmo sinal. O corpo metálico do conector XLR deve estar conectado<br />
tanto à malha como ao pino 1. O nome alternativo para este tipo de conectores é cannon.<br />
SPEAKON<br />
Trata-se também de um condutor multipino circular de encadeamento criado pela marca Neutrik,<br />
sendo usados exclusivamente para sinais de nível de alta tensão, pois os conectores tradicionais<br />
XLR e TRS não estão preparados para suportar altas correntes eléctricas.<br />
Embora continuem a existir ligações de amplificadores, que usam fio descarnado ou com fichas<br />
―banana‖, as fichas speakon têm vindo a ter cada vez mais adeptos, pois são mais fáceis de<br />
ligar/desligar do que com o fio descarnado, e têm um mecanismo de trinco de segurança, algo<br />
que faltava às fichas ―banana‖.<br />
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EUROBLOCKS<br />
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Abreviatura de European Style Terminal Blocks, é um conector multipino paralelipipédico de<br />
encadeamento terminal, especialmente desligável que consiste de duas peças. O receptáculo é<br />
permanentemente montado no equipamento e o conector é usado para terminar as tiras terminais<br />
tanto regulares como electricamente www.producaoaudio.net<br />
simétricas, permitindo a remoção do equipamento através da<br />
desconexão da secção do conector, em vez de desconectar cada terminal de cada cabo.<br />
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TERMINAL: O ponto em que o sinal ou entra ou sai o equipamento áudio, são perfurações onde os<br />
condutores são colocados, mas todos os tipos de conectores áudio são comummente referenciados<br />
como terminais.<br />
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IMPEDÂNCIA DO TERMINAL: é a impedância medida nos terminais de saída ou de entrada dos<br />
equipamentos áudio. O equipamento diz ter sido terminado quando conectado à impedância para que<br />
foi desenhado, por vezes a impedância terminal iguala a impedância da fonte, mas na maioria isso<br />
não acontece.<br />
TIRA TERMINAL: Uma série de ligações, normalmente terminais, organizados em fila de forma a<br />
conectar permanentemente múltiplas linhas de áudio aos equipamentos desejados.<br />
TERMINAÇÃO: uma linha de transmissão é considerada como terminada se estiver ligada a uma<br />
impedância igual à sua impedância característica. Debaixo destas condições, o sinal irá entrar na<br />
Para impedância obter de terminação a versão como se houvesse completa uma extensão do infinita livro de linha, registe-se não sendo reflectida em:<br />
qualquer energia. Nas transmissões áudio não é geralmente desejado que haja terminação, através<br />
da chamada ligação match, pois teremos uma degradação da relação sinal/ruído. Isto acontece<br />
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porque a terminação satura a linha e reduz o nível de tensão, o que o pré-amplificador de microfone é<br />
sensível. Se a linha de microfone fosse muito longa, seria necessário criar uma terminação para evitar<br />
as reflexões, mas com pequenas distâncias e dentro das frequências áudio as reflexões não<br />
constituem um problema.<br />
PAINEL DE LIGAÇÕES: O painel de ligações, normalmente intitulado com recurso às expressões<br />
inglesas Patch bay, patch cord, ou patch panel, é um grupo de receptáculos similares num sistema<br />
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áudio, em que o acto de fazer e desfazer as ligações é normalmente designado de patching. Este<br />
equipamento de endereçamento de sinal tem como objectivo facilitar as ligações entre os diversos<br />
equipamentos de um sistema de áudio.<br />
RACK: Começou por ser um método para montar equipamentos telefónicos que usava molduras de<br />
aço de 19 polegadas, ou 48,3 cm, perfuradas ao longo do eixo vertical, onde o equipamento com tais<br />
dimensões poderia ser colocado. O desenho destas molduras, originalmente chamadas de relay<br />
racks, ainda hoje são muito usadas na montagem de equipamento electrónico comercial, incluindo<br />
equipamento áudio. Alguns componentes são adaptados para a sua montagem em racks, através da<br />
adição de rack flanges, ou adaptadores.<br />
DISTRIBUIDOR DE SINAL (Splitter): Um pequeno equipamento usado nos estúdios de gravação<br />
para aceitar o sinal de um equipamento, geralmente um microfone, dividindo-o e pondo-o à disposição<br />
para alimentar outros equipamentos.<br />
A melhor solução para passar de 1 sinal electricamente assimétrico para um sinal electricamente<br />
simétrico é fazê-lo passar por um transformador. No processo contrário, passar de um sinal<br />
electricamente simétrico para um sinal electricamente assimétrico, podemos simplesmente curtocircuitar<br />
o circuito, unindo o condutor negativo à terra, embora esta não seja a melhor solução pois<br />
pode originar ruído.<br />
Segue-se uma lista de ilustrações, que mostram, provavelmente, todos os tipos de ligações que<br />
necessitaremos para conectar os diferentes equipamentos.<br />
Á u d i o D i g i t a l<br />
PROTOCOLOS E TECNOLOGIAS DE ENDEREÇAMENTO DE INFORMAÇÃO ÁUDIO DIGITAL<br />
Também chamados de ciclos de corrente, os esquemas de transmissão de dados no domínio digital<br />
procuram o fluxo de corrente em vez de níveis de tensão. Tais sistemas reconhecem a ausência de fluxo<br />
de corrente como um zero binário e têm o fluxo da mesma como o 1 binário. Favorecidos pela baixa<br />
sensibilidade à impedância do cabo e independência da referência comum da terra, os ciclos de corrente<br />
não introduzem ciclos de terra.<br />
Embora a maioria destes formatos digitais forneçam ligações ponto-a-ponto, cada vez mais se utiliza<br />
as ligações de áudio por rede informática. Numa ligação ponto-a-ponto, o cabo apenas serve para<br />
interligar os equipamentos em cada uma das extremidades do cabo (tal como acontece com um cabo<br />
analógico). Numa solução de por rede informática, vários aparelhos são ligados em rede, como se se<br />
tratasse de uma rede informática. Desta forma, qualquer aparelho poderá comunicar com qualquer outro.<br />
Para a transferência de um sinal áudio de um equipamento para outro é necessário ter em conta a<br />
frequência de amostragem, o tamanho da palavra, quais as palavras de controlo e sincronização e como é<br />
feita a codificação dos dados do áudio. Estes podem ser transferidos a curtas ou a longas distâncias, em<br />
tempo real ou indeferido.<br />
PROTOCOLO: Acordo entre as várias partes de uma indústria ou organizações governamentais, com<br />
o objectivo de estabelecer um conjunto específico de regras, procedimentos ou convenções, de forma<br />
a fortalecer ligações económicas e empresariais ou, no caso de uma indústria tecnológica em<br />
específico, como o caso da indústria do áudio, a criação de uma uniformização, tanto ao nível da<br />
construção física dos equipamentos, como também dos programas informáticos que lhes possam<br />
estar associados.<br />
MULTIPLEXAÇÃO DE DIVISÃO TEMPORAL – TDM: Uma técnica de endereçamento de sinal por<br />
interpolação, em que a informação é dividida em diferentes pacotes de dados divididos e endereçados<br />
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de forma independente, permitindo assim a transmissão em simultâneo de múltiplos sinais através de<br />
um único condutor.<br />
AES3 (AES/EBU)<br />
O protocolo áudio AES3, foi um protocolo desenvolvido pela Audio Engineering Society e pela European<br />
Broadcast Union, de AES/EBU. Este protocolo profissional normal permite a transmissão em série de dois<br />
canais de informação áudio digital (áudio mais dados), em formato PCM.<br />
A nível físico utiliza-se um par de condutores torcidos de cobre, mais a malha, com conectores XLR,<br />
podendo este cabo atingir um máximo de 100 m. A sua impedância característica é de 110 Ohm.<br />
Quanto às suas propriedades, é um protocolo que permite o envio e recepção da informação<br />
independentemente da sua frequência de amostragem, tendo como frequências de amostragem<br />
predefinidas 22,05 kHz, 24 kHz, 32 kHz, 44,1 kHz, 48 kHz, 88,2 kHz, 96 kHz, 176,4 kHz, 192 kHz, com<br />
resolução até 24 bits, permitindo enviar num período de amostragem, até 64 bits. Se apenas se usarem<br />
16 bits, 4 bit dos restantes podem ser usados como dados auxiliares e o resto será 0.<br />
AES42<br />
O AES42 é um novo formato de transmissão digital especialmente vocacionado para microfones digitais.<br />
Na maioria dos casos, esses microfones são microfones tradicionais que incluem internamente<br />
conversores A/D.<br />
Externamente poderá existir um aparelho que controla o microfone, e que poderá converter o formato<br />
AES42 para outro formato mais comum, como o AES3.<br />
AES50<br />
Através da combinação do SuperMac com o HyperMac obtemos endereçamentos de informação áudio<br />
tão robustos como aqueles que o protocolo MADI nos proporciona, mas com os benefícios de uma rede<br />
Ethernet para os dados auxiliares e de controlo e feito com uso de apenas um cabo de categoria 5.<br />
Este protocolo tem uma conexão bidireccional para o áudio e relógio em apenas um só cabo. É<br />
compatível com todos os formatos, incluindo DSD e tem uma latência mínima de 3 amostras,<br />
aproximadamente 63 microsegundos a 48 kHz de frequência de amostragem.<br />
SuperMac<br />
SuperMac é um protocolo de comunicação multicanal capaz de, num único canal de dados, endereçar 48<br />
canais AES3. À medida que a frequência de amostragem do sinal aumenta, diminui o número de canais<br />
máximo possível.<br />
HiperMac<br />
É um protocolo de comunicação que divide a sua capacidade em oito canais de dados. Como cada canal<br />
de dados é capaz de endereçar até 48 canais AES, podendo transportar a informação áudio nos seus<br />
diversos formatos, podendo mesmo contemplar a comunicação assíncrona, permitindo desde logo<br />
transportar diferentes frequências de amostragem em simultâneo.<br />
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MADI<br />
O MADI (Multichannel Audio Digital Interface) é mais um normal da AES (AES1O), para transporte de<br />
áudio digital multicanal. Tendo como base o AES3, através de um sistema de transmissão mais complexo,<br />
consegue o envio de um número de canais mais elevado, podendo ir até 64 canais através de um só<br />
cabo. O MADI pode usar cabo coaxial com fichas BNC, ou fibra óptica através de fichas SC.<br />
CABO COAXIAL: um único condutor de cobre, rodeado de uma película de alto nível de isolamento, coberto por um<br />
escudo de cobre. Trata-se de uma linha de endereçamento electricamente assimétrico de impedância constante.<br />
COAXIAL: que tem, ou está montado num eixo comum.<br />
Como o formato do MADI é baseado no AES3, significa que tem as mesmas características ao nível da<br />
resolução (até 24 bits) e frequências de amostragem (de 32 a 96 kHz, podendo chegar a 192 kHz),<br />
embora as frequências de amostragem mais altas diminuam o número máximo de canais possíveis.<br />
Os 4 bit iniciais: MADI Channel 0; MADI Channel active; Stereo/AB; Channel block sync.<br />
S / PDIF<br />
O S/PDIF (Sony Philips Digital InterFace) é uma versão de ―consumo‖ da norma AES e que foi criada pela<br />
Sony e pela Philips. O formato lógico é muito idêntico ao AES/EBU, mas o nível físico, eléctrico e de<br />
―status channel‖ é diferente, utilizando urna ligação electricamente assimétrica com um conector RCA (em<br />
vez de ligação electricamente simétrica com um conector XLR do AES3), ou uma ligação de fibra óptica<br />
com um conector TOSLINK. Pode ser feita a interconexão directa AES/EBU – S/PDIF, em alguns casos,<br />
através de um adaptador.<br />
―status channel‖ – Byte 0: Protecção contra cópia; Byte 1: Categoria e tipo do equipamento emissor (CD,<br />
minidisc, sintetizador, etc.)<br />
TOSLINK<br />
Informação S/PDIF converte-se em formato óptico, podendo chegar a um máximo de 15 m.<br />
ADAT LIGHTPIPE<br />
O ADAT Optical Interface foi criado pela Alesis, para os seus gravadores multipista ADAT (Alesis Digital<br />
Audio Tape), tendo a sua utilização crescido de tal forma, que é actualmente um dos principais meios de<br />
transmissão de áudio digital.<br />
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Este formato pode transportar até 8 canais independentes, com 24 bus e uma frequência de amostragem<br />
de 44.1 ou 48 kHz. Actualmente, alguns aparelhos permitem a utilização de frequências de 88.2 e 96 kHz,<br />
mas à custa da redução de canais (passando para 4 canais).<br />
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CABO FIBRA ÓPTICA: Este formato de cabo utiliza transmissão óptica, ou seja, em vez<br />
de utilizar condutores metálicos que transportam sinais eléctricos, a informação é<br />
transmitida por onda electromagnéticas (luz) entre o emissor e o receptor através de<br />
fibras plásticas, em distâncias curtas e fibra de vidro em distâncias longas.<br />
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TDIF<br />
O TDIF (Tascam Digital Interface) é o formato digital de 8 canais áudio independentes, criado pela<br />
Tascam. Tal como no caso do ADAT, o sucesso dos gravadores multipista da Tascam fez com que o<br />
TDIF acabasse por ter algum sucesso como forma de transmissão de áudio digital.<br />
Utiliza uma ficha D de 25 pinos para transportar 8 canais I/O (8 entradas/8 saídas). Também transporta<br />
sinais de sincronismo.<br />
RBUS<br />
O RBUS é o ―sistema proprietário‖ da Roland para transmissão de MIDI e áudio digital (8 entradas e 8<br />
saídas a 24 bits/96 kHz), utilizando um conector D de 25 pinos. Normalmente é usado apenas para<br />
conectar aparelhos da própria Roland (mesas de mistura digitais, EAD, etc.).<br />
MLAN<br />
O mLan é um sistema de endereçamento digital de sinal por rede informática criado pela Yamaha. Os<br />
aparelhos são ligados em cascata (ligação normalmente chamada de daisy-chain), e cada aparelho pode<br />
transmitir/receber áudio vindo de qualquer outro aparelho. O mLan utiliza ligações IEEE 1394 (muitas<br />
vezes designadas por Firewire ou i.Link) para transportar cerca de 100 canais de áudio ou MIDI.<br />
Ao contrário de outras marcas, a Yamaha tem lutado por criar um sistema aberto e normal (definindo<br />
inclusivamente normalizações junto de organizações internacionais como o IEC). Para além da própria<br />
Yamaha, já existem actualmente produtos mLan de diversas marcas, como: Korg, Otary, Kurzweil,<br />
Firestation, Apogee, etc.<br />
COBRANET<br />
CobraNet é uma solução de transmissão de áudio digital através de Ethernet (a tecnologia usada hoje em<br />
dia para redes de computadores). Foi criada pela Peak Audio (divisão da Cirrus Logic), e é usada para o<br />
transporte do áudio multicanal a grandes distâncias, em muitos equipamentos de diversas marcas, em<br />
especial amplificadores de potência.<br />
É possível enviar e receber até 64 canais de áudio, usando um cabo de rede normal (cat.5) ou fibra<br />
óptica, suportando distâncias até 21m. E óbvio que em grandes instalações as vantagens são mais que<br />
evidentes um cabo de rede, em vez de dezenas de cabos áudio. Se analisarmos as limitações de<br />
distâncias que outros formatos apresentam, o CobraNet ainda se torna mais vantajoso. A grande<br />
desvantagem deste protocolo é a que a transmissão de dados é dependente da frequência de<br />
amostragem, necessitando por isso de sincronismo de relógio entre os equipamentos da cadeia.<br />
ETHERSOUND<br />
O EtherSound é um formato mais ou menos parecido com o CobraNet, mas com pequenas alterações.<br />
Também funciona em cima de Ethernet e suporta 64 canais (usando Fast-Ethernet). A grande diferença é<br />
que o EtherSound está concebido para ligações em cascata/daisy-chain (tal como o mLan, mas usando<br />
Ethernet em vez de IEEE 1394), enquanto que o CobraNet está virado para soluções do tipo estrela (star),<br />
em que cada aparelho liga a um comutador central, o que é uma solução mais próxima de uma rede<br />
informática. O EtherSound pode ser ligado em estrela, mas com fortes limitações, uma vez que apenas<br />
uma porta do comutador é que poderá receber áudio, que será enviado para as restantes portas.<br />
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Essencialmente, trata-se de uma aposta na latência — o EtherSound permite latências mais baixas,<br />
embora seja limitado do ponto de vista das ligações; o CobraNet permite maior flexibilidade do ponto de<br />
vista das ligações, mas com uma latência superior. Actualmente o EtherSound tem tido um grande<br />
crescimento, existindo muitas marcas a apostar neste formato.<br />
OUTROS FORMATOS DE AUDIO NETWORKING<br />
Corno vimos, as soluções de endereçamento de sinal áudio digital via redes informáticas (ESADRI) têm<br />
muitas vantagens em relação às ligações digitais tradicionais. Para além de poderem suportar muitos<br />
canais num único cabo (eventualmente centenas de canais se tal for necessário) e poderem percorrer<br />
grandes distâncias (quilómetros, caso seja usada fibra óptica), estas soluções aumentam<br />
significativamente a flexibilidade, uma vez que separam a componente física da componente lógica.<br />
Cada dia que passa aparecem novos formatos. Para além do mLan, CobraNet e EtherSound, existem<br />
muitos outros. O AES5O/HRMAI, que originalmente se designava de SuperMAC/HyperMAC, foi criado<br />
pela Sony, tendo sido posteriormente definido pela AES. Na realidade este formato não é realmente uma<br />
solução de ESADRI, mas sim uma solução ponto-a-ponto com grande capacidade. Um outro exemplo é o<br />
AES47 que define a utilização de tecnologia ATM para o transporte de áudio, e que está mais<br />
vocacionado para grandes empresas de telecomunicações, como o caso da BBC. Existem também muitas<br />
marcas que têm as suas soluções proprietárias, como o Magic (Gibson), A-NET (Aviom), REAC (Roland),<br />
e tentam posteriormente alargá-las a parceiros de forma a aumentar a sua difusão.<br />
VST SYSTEM LINK<br />
A Steinberg incluiu nos seus produtos (Nuendo, Cubase, etc.) uma funcionalidade a que chamou VST<br />
System Link e que permite interligar diversos computadores através de ligações de áudio digital (ADAT,<br />
AES, S/PDIF, etc.).<br />
Em vez de enviar apenas áudio, o programa informático envia também outros tipos de informação<br />
(sincronização, transporte, MIDI, etc.), o que permite que as diversas estâncias do programa informático,<br />
que se encontram a correr nas diversas máquinas, possam trabalhar de forma integrada. Assim é possível<br />
distribuir a carga por diversas máquinas: ter diversas pistas de áudio a correr em diversos computadores;<br />
ter um computador apenas a correr efeitos VST; ter um computador a correr instrumentos VST e outro a<br />
gravá-los; etc.<br />
Existem várias categorias de sistemas de endereçamento de informação áudio digital (categorias<br />
de cableamento), tendo sido desenvolvido pela EIA/TIA um sistema de gradação desses sistemas,<br />
que descreve as suas características de transmissão, sendo uns dos mais populares:<br />
CAT 3 (Categoria 3) cabo com um par de condutores torcido sem escudo (UTP), que suportam<br />
sinais de frequência até 16 MHz e aplicações com um fluxo de bit até 10 Mbps, tipicamente<br />
usados para telefones de voz e sistemas de Ethernet de base 10.<br />
CAT 5 (Categoria 5) cabo com um par de condutores torcido sem escudo (UTP), que suportam<br />
sinais de frequência até 100 MHz e aplicações com um fluxo de bit até 100 Mbps, mas têm um<br />
limite físico de comprimento de 100 metros, devido às consideráveis atenuações e ás radiações<br />
do sinal. São usados em sistemas de Ethernet de base 100, tendo sido substituídos pela CAT<br />
5e.<br />
CAT 5e (Categoria 5 enhanced) cabo idêntico ao de CAT 5, mas com a diferença de existir uma<br />
película plástica ao longo do centro do cabo que separa e isola electricamente melhor os seus<br />
dois condutores, aumentando com isso a separação entre canais, ajudando também a manter a<br />
forma correcta do cabo ao longo do mesmo. Usa também melhor isolamento, tornando o<br />
desempenho da separação entre canais melhor, tendo os mesmos limites de largura de banda<br />
para o endereçamento de informação.<br />
CAT 6 (Categoria 6) suportam sinais de frequência até 250 MHz, de largura de banda estendida.<br />
CAT 7 (Categoria 7) suportam sinais de frequência até 600 MHz, de largura de banda estendida.<br />
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CORRECÇÃO DE ERROS NA TRANSMISSÃO DA INFORMAÇÃO NO DOMÍNIO DIGITAL<br />
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Nos sistemas de áudio digitais, as amplitudes discretizadas da forma de onda do sinal são expressas<br />
através de códigos digitais no sistema de numeração binária. Os códigos são depois agrupados em<br />
―palavras‖ de oito dígitos binários (bits). Se na transmissão das palavras digitais alguns bit estão<br />
desaparecidos, ou estão incorrectos, o resultado será uma grande distorção nessa porção do sinal,<br />
assim que ele for reconstruído. www.producaoaudio.net<br />
Por isso, é muito importante efectuar-se a detecção e posterior<br />
correcção desse tipo de erros digitais.<br />
Num sistema digital, a detecção de erro é possível se o número de palavras permitido for menor que o<br />
máximo. Por exemplo, num sistema de transmissão a 2-bit nós podemos permitir apenas 00 e 11 como<br />
palavras possíveis. Se recebermos 01 ou 10 no fim da cadeia de transmissão, nós sabemos que existe<br />
um erro. Nós não o podemos corrigir, pois não sabemos se será 00 ou 11. As coisas são um pouco<br />
diferentes num sistema a 3-bit. Suponhamos que permitimos 000 e 111 como palavras válidas. Então<br />
poderemos supor que quando recebermos 110, haverá uma maior probabilidade de se tratar de 111, ou<br />
a 100 de se tratar de 000. Embora seja possível corrigir 4 erros por palavra utilizando este método, não<br />
é usado pois seria necessário muita quantidade de hardware.<br />
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De forma a evitar estes problemas, podemos armazenar e transmitir os dados de maneira especial, ou<br />
fazer acompanha-los de dados extra e de redundância informativa. O que normalmente origina estes<br />
erros são defeitos na fabricação de um equipamento, interferências eléctricas, erros na conexão ou a<br />
sujidade em meios ópticos e magnéticos.<br />
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O sistema mais simples trata de introduzir bit de comprovação dos dados anteriores, como o método da<br />
paridade. Neste método, um bit final é introduzido em cada um dos códigos, para confirmar a sua<br />
paridade. Assim, se a soma do código for par, o bit de paridade vai ser zero, mas se a soma for impar,<br />
então ele será um, de forma a torna-la par. Desta forma o sistema consegue facilmente detectar um erro<br />
verificando a paridade de cada um dos códigos. Este método pode ser mais eficaz, se executado<br />
através de uma estrutura de dados em colunas:<br />
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O método mais famoso de detecção e correcção de erros é o CRCC (Ciclic Redundancy Check Code),<br />
utilizado no Compact disk: 30 a 40% da informação de um CD é redundância, constituída pelos<br />
diferentes métodos de correcção de erros.<br />
Outro método de detecção e correcção de erros utiliza a transmissão de bit de forma desordenada, de<br />
forma a fazer com que os erros não ocorram numa larga extensão do mesmo momento temporal digital,<br />
facilitando a interpolação. Este método é chamado de Interleaving.<br />
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Por exemplo, num CD é possível interpolar 12.300 bit errados, o que equivale a 10 ms de áudio e a 2mm<br />
sobre a superfície do CD.<br />
Este procedimento de detecção, interpolação e de interrupção pode ser chamado de ―cancelamento de<br />
erro‖, em vez de correcção de erro.<br />
CANCELAMENTO DE ERROS: É uma técnica que permite reduzir o efeito audível de um erro digital<br />
nos sistemas de áudio digitais, quando o erro não pode ser reduzido através das técnicas de correcção.<br />
Este cancelamento de erros consiste normalmente na criação de uma suave transição da última<br />
informação em boas condições antes do erro, para o primeiro bloco de informação em boas condições<br />
depois do erro.<br />
LIGAÇÃO FÍSICA<br />
Longa d i s t â n c i a<br />
T r a n s m i s s ã o a n a l ó g i c a<br />
Antigo Serviço telefónico Simples, ou POTS, é um serviço telefónico disponível desdo princípio do século.<br />
É um serviço bidireccional, ou duplex, com uma grama de frequência limitada de 300 a 3400 Hz. Uma<br />
linha microfone fónica, linha POTS, conectada fisicamente entre dois pontos significa que temos uma<br />
ligação sem necessidade de marcação de um número ou de passagem do sinal pelos comutadores de<br />
uma central.<br />
LIGAÇÃO RADIOFÓNICA<br />
LIGAÇÃO RÁDIO PONTO A PONTO: É um tipo de ligação que compreende o envio e recepção por<br />
modulação a alta-frequência de ondas electromagnéticas que permite obter valores de latência<br />
totalmente desprezíveis, um menor custo e longo prazo e uso de equipamento próprio. No entanto,<br />
este tipo de ligações são sensíveis às condições atmosféricas e geográficas em que são<br />
estabelecidas.<br />
LIGAÇÃO RÁDIO POR REPETIDOR: O emissor, receptor e sinais utilizados são exactamente os<br />
mesmos, com a diferença existente apenas no meio de transmissão. Neste caso são utilizados<br />
repetidores ao longo do trajecto de endereçamento, proporcionando uma maior fiabilidade e<br />
segurança no envio da mensagem, mas aumentando também os custos do sistema de transmissão.<br />
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LIGAÇÃO VIA SATÉLITE: O emissor, receptor e sinais utilizados são também exactamente os<br />
mesmos, com a diferença existente apenas no meio de transmissão. Neste caso temos um grande<br />
repetidor acima da atmosfera chamado de satélite, que, devido ao ângulo criado, permite que o sinal<br />
seja recebido em qualquer sítio, mas com a desvantagem da latência.<br />
A banda frequêncial electromagnética para transmissão de sinal a longa distância é dividida nos seguintes<br />
grupos:<br />
HF (high frequency) Alta-frequência – de 3 MHz a 30 MHz<br />
VHF (very high frequency) Muito-alta-frequência – de 30 MHz a 300 MHz<br />
UHF (ultra high frequency) Ultra-alta-frequência – de 300 MHz a 3 GHz<br />
SHF (super high frequency) Super-alta-frequência – de 3 GHz a 30 GHz<br />
EHF (extremely high frequency) Extrema-alta-frequência – de 30 GHz a 300 GHz<br />
T r a n s m i s s ã o d i g i t a l<br />
LIGAÇÃO FÍSICA RDIS (ISDN – Integrated Service Digital Network)<br />
Usando os mesmos cabos das linhas telefónicas analógicas, por pares (ou 4 cabos), teremos um acesso RDSI<br />
(Rede Digital de Serviços Integrados, também conhecida por Rede Digital de Integração de Serviços - RDIS).<br />
Cada canal RDSI leva dois canais chamados B de 64 Kbit e um chamado D de 16 KByte. Este tipo de ligações<br />
continua a ser bastante usado para aplicações em tempo real, pois as ligações por Internet implicam latência e<br />
geração de erros.<br />
De igual forma que as ligações analógicas, as ligações RDSI também podem ser através de rede comutada ou<br />
ponto a ponto (linha microfone fónica). Podem usar-se com APT-X ou Dolby Fax para optimização.<br />
DOLBY FAX: Dolby AC-2, AC-3, MPEG Layer II Mono ou Stereo. Usa dois RDSI (4 canais B); entrega 2<br />
canais de 20 a 20 kHz full duplex. Canal especial para ordens: AES/EBU, SPDIF, ANALOG In/Out.<br />
AC-3 (Audio Coding 3): Codificação áudio 3 em português, é o algoritmo de compressão de<br />
dados áudio digitais da empresa Dolby, adoptado para a transmissão HDTV (High Definition<br />
Television, ou Televisão de Alta Definição em português) e usada em DVD e CD para o cinema<br />
em casa. Os termos AC-1 e AC-2 são outras versões desenvolvidas pela Dolby para diferentes<br />
aplicações.<br />
DOLBY FAX PLUS: Todas as funcionalidades do Dolby Fax mais um canal independente de código de<br />
tempo, RS-422 de controlo de equipamento remoto DAT ou VCR e sincronizador de código de tempo<br />
por RDSI.<br />
ATP-X: Características similares ao Dolby Fax, mas com um algoritmo de compressão de informação<br />
licenciado pela DTS.<br />
LIGAÇÃO RADIOFÓNICA VIA SATÉLITE OU RÁDIO<br />
Alugam-se canais um a um com saída e entrada AES-EBU, com uma gama dinâmica de 20 a 20 kHz Stereo,<br />
com latência variável. É um tipo de ligação que se utiliza cada vez mais com Dolby-E.<br />
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DOLBY DIGITAL, DTS, DOLBY E<br />
Muitas vezes são utilizados determinados formatos físicos para a transmissão de outro tipo de informação.<br />
Referimo-nos à utilização de ligações AES3 ou S/PDIF para a transmissão multicanal.<br />
Muitos dos leitores de DVD actuais têm uma saída de áudio digital (coaxial e/ou óptica), que usando as<br />
mesmas características físicas do S/PDIF transportam áudio, não no formato S/PDIF nativo (Stereo), mas no<br />
formato Para Dolby obter Digital ou a DTS, versão de forma a completa transmitir diversos canais do livro em simultâneo registe-se (tipicamente 5.1). em: Estas<br />
formas de transmissão só podem ser reconhecidas por aparelhos que tenham descodificadores do sistema<br />
em questão (Dolby Digital ou DTS).<br />
Um outro sistema que começa a ser utilizado não ao nível do consumidor, mas na área profissional, é o Dolby<br />
E. Através de uma ligação AES3, podem ser codifica dos 8 canais de áudio (tipicamente 5.1 + Stereo, ou 5.1<br />
+ Dolby Surround) de uma forma comprimida, optimizada em termos psicoacústicos. Enquanto que no Dolby<br />
Digital, o processo está preparado para uma única compressão/descompressão, o Dolby E ultrapassa essa<br />
limitação. O Dolby E está optimizado para ambientes de edição, transmissão e telecomunicação, estando<br />
concebido para suportar até 10 processos de compressão/descompressão com alterações do sinal pelo meio.<br />
Além disso, o Dolby E funciona internamente com amostras de tamanho igual aos fotogramas de vídeo de<br />
forma a simplificar o processo de edição AV (Áudio/Vídeo).<br />
Como o Dolby E é usado em cima de ligações AES3, pode ser facilmente usado numa infra-estrutura já<br />
existente, ou seja, se um estúdio já tiver urna infra-estrutura de comunicações que suporte AES3, então a<br />
migração para Dolby E será muito mais linear.<br />
LIGAÇÃO VIA INTERNET<br />
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A transmissão da informação por multiplexação de divisão temporal via Internet (normalmente<br />
designado por Internet streaming media) transformou a web (diminutivo de WWW – World Wide Web,<br />
ou rede de alcance mundial) numa experiência multimédia interactiva. Este tipo de multiplexação implica<br />
comprimir primeiro o ficheiro áudio e depois reparti-lo em pequenos pacotes que são depois enviados<br />
via Internet. Quando estes chegam ao seu destino são descomprimidos e depois reconstruídos. De<br />
forma a evitar qualquer atraso perceptível pelos ouvintes, os pacotes são alinhados de acordo com um<br />
armazenamento temporário na máquina local. Este processo de transmissão de dados, designado<br />
normalmente de streaming, corrige o jitter e a dessincronismo através dessas técnicas de<br />
armazenamento temporário em memória de acesso aleatório (buffer). Esse processo tem se tornado<br />
possível graças ao User Datagram Protocol – UDP. O RTSP, Real Time Streaming Protocol está a<br />
tornar a transmissão de dados ainda mais eficiente. O TCP, por outro lado, está desenhado para a<br />
transmissão de dados baseada na integridade da informação e não na coerência temporal. Se por<br />
alguma razão o pacote é perdido através deste protocolo, a transmissão será interrompida até ser<br />
reenviado esse pacote. Este comportamento causa atrasos e paragens que são audíveis num dado<br />
áudio.<br />
As tecnologias de multiplexação www.producaoaudio.net<br />
de divisão temporal áudio mais conhecidas são: RealAudio, Windows<br />
Media (servidores dedicados para UDP e RTSP), Shockwave, Flash, MIDI, Quicktime, Beatnik. No caso<br />
do tipo de tecnologia mais utilizada, a RealAudio, foi concebido um servidor RealNetwork dedicado, que<br />
tem algumas melhorias quando comparado aos servidores web http. A largura de banda muda de forma<br />
dinâmica o rácio de pacotes de dados, de forma a acomodar a sua disponibilidade. Numa transmissão<br />
em RTSP, os pacotes perdidos são detectados e compensados, mantendo uma reprodução contínua do<br />
áudio. Vários servidores web podem ser interligados de forma a funcionarem como uma única máquina<br />
de processamento.<br />
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AOIP (audio over Internet Protocol, em português Protocolo de áudio pela Internet):<br />
Protocolo de endereçamento e partilha de ficheiros de áudio que, após a conversão AD em<br />
pacotes de informação Ethernet, os distribui ao longo da LAN.<br />
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ATM (asynchronous transfer mode em português modo de transferência assíncrona):<br />
Trata-se de uma tecnologia de endereçamento de sinal sobre a internet.<br />
DCE – Data Communication Equipment, em Português Equipamento de Comunicação de dados:<br />
Faz parte da normalização RS-232 e trata-se do equipamentos que fornece as funções necessárias para<br />
estabelecer, manter e terminar uma ligação, bem como a conversão e codificação de sinal necessária<br />
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para a comunicação entre um equipamentos terminal de dados e o circuito de dados, como por exemplo<br />
um modem ou um fax.<br />
DTE – Data Terminal Equipment, em português Equipamento terminal de dados: Também faz parte<br />
da normalização RS-232 e trata-se do equipamento que abarca as fontes de dados, o receptor, ou<br />
ambos, como por exemplo computadores pessoais ou terminais. A maior diferença entre os DTE e os<br />
DEC é a colocação dos pinos 2 e 3, e a necessidade de um cabo de modem nulo quando se ligam dois<br />
computadores entre si.<br />
PROTECÇÃO DE ARQUIVOS ÁUDIO<br />
A transmissão áudio pode ser difundida ao público em geral, podendo essa transmissão ser protegida<br />
(ou acesso através de pagamento) e ter protecção contra cópia e direitos de autor, ou pode ser enviada<br />
de forma privada para pós-produção, devendo por isso ser protegida de acessos não autorizados, não<br />
necessitando por isso de requisitar direitos de autor nem protecções contra cópia.<br />
No caso do envio de forma privada para pós-produção, os sistemas protegidos podem conter fiabilidade,<br />
encriptação, não repúdio, watermarking (marca de água) ou fingerprinting (impressão digital). Todos<br />
estes termos são técnicas de protecção de sistemas contra acessos não autorizados.<br />
A encriptação é o processo criptográfico de transformação da informação por um algoritmo chamado<br />
de cipher, de forma a torna-la incomunicável a quem não possua uma informação extra de decriptação,<br />
normalmente referida como a chave.<br />
Criptografia (Do Grego kryptós, "escondido", e gráphein, "escrita") é o estudo dos<br />
princípios e técnicas pelas quais a informação pode ser transformada da sua forma<br />
original para outra ilegível, de forma que possa ser conhecida apenas por seu<br />
destinatário (detentor da "chave secreta"), o que a torna difícil de ser lida por alguém<br />
não autorizado. Assim sendo, só o receptor da mensagem pode ler a informação com<br />
facilidade<br />
Este método tem vindo a ser largamente usado para fins militares e governamentais para tornar<br />
possível a comunicação secreta. Hoje em dia ela é utilizada para a protecção contra o acesso não<br />
autorizado à informação por muitos géneros de sistemas civis, como computadores, Internet e comércio,<br />
telemóveis, microfones sem fios, sistemas de comunicação sem fios, aparelhos com Bluetooth, etc.<br />
A encriptação, por ela própria, pode proteger e confidencializar mensagens, mas outras técnicas<br />
continuaram a ser precisas de forma a proteger a integridade e autenticidade das mensagens.<br />
A encriptação é também usada na prevenção contra o uso ou reproduções não autorizadas de<br />
informação áudio. Existe para isso, sistemas de chave única e sistemas de dupla chave, como é o caso<br />
do sistema PGP e SSL.<br />
Estas chaves de encriptação podem são utilizadas para encriptar informação. Quando uma chave é<br />
gerada por alguém, na verdade é gerado um par de chaves. Sendo uma chave privada e, derivada<br />
desta, uma chave pública.<br />
A geração da chave pública a partir da privada é feita por um algorítmico hash, no intento de<br />
impossibilitar a descoberta da chave privada a partir da pública.<br />
Geralmente a chave privada está sub-encriptada, protegida por senha, assim, mesmo que seja, por<br />
algum motivo, exposta a quem não poderia utilizar, esta chave só consegue ter-se seus efeitos com a<br />
posse da senha correcta.<br />
É costume, gerar-se o par de chaves, guardar de forma segura a chave privada, e publicar a chave<br />
pública, seja enviando a quem for necessário, ou deixando à disposição em sites servidores de chaves<br />
públicas.<br />
Para auxiliar na procura de uma chave pública em meio a outras ou num site servidor de chaves<br />
públicas, todo par de chaves é identificado pelo nome do autor, seu e-mail, possui uma frase de<br />
identificação, tal como "chave para documentos" ou "chave para assinatura".<br />
A marca de água (watermarking em inglês) é uma prática estenográfica habitual usada durante<br />
centenas de anos, colocada normalmente em papel, usada como prova e autentificação de documentos.<br />
Esteganografia é o estudo e uso das técnicas para ocultar a existência de uma mensagem<br />
dentro de outra. É importante frisar a diferença entre a esteganografia e a criptografia.<br />
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Enquanto a primeira oculta a existência da mensagem, a segunda oculta o significado da<br />
mensagem. Muitas vezes as duas são utilizadas em conjunto.<br />
Esta prática aplicada ao áudio consiste em adicionar uma informação à informação original do<br />
áudio. Essa informação áudio deve ser percebida pelo ouvinte como se fora a original, sendo a<br />
informação adicionada recuperada com um detector e usada para diversos fins.<br />
Assim, os requisitos da marca de água no áudio são:<br />
. Inabilidade: a marca de água não deve degradar a qualidade do som.<br />
. Robustez: A marca de água deve resistir às transformações e processamentos que o sinal<br />
sofra.<br />
. Capacidade: A marca de água deve ter suficiente informação para se tornar eficiente.<br />
. Fiabilidade: A informação contida deve ser recuperada com uma quantidade de erros<br />
aceitável.<br />
. Simplicidade: O algoritmo deve permitir aplicações em tempo real.<br />
Por outro lado, a marca de água deve ser frágil o suficiente sob certas condições, de forma a<br />
evidenciar o facto da informação ter estado sujeita a manipulação.<br />
A impressão digital (fingerprinting em inglês) é uma forma informação baseada em conteúdo CBID,<br />
que consiste em criar uma espécie de CRC ou impressão digital da informação áudio. Este processo<br />
extrai as características mais relevantes do conteúdo áudio e armazena-as numa base de dados,<br />
não sendo o conteúdo modificado. Quando se desejar identificar uma excerto áudio, volta-se a<br />
calcular a dita impressão digital, procurando sua concordância com algum dos diversos conteúdos<br />
da base de dados, permitindo assim a sua identificação. Devem ser usados eficientes algoritmos,<br />
que possibilitem a identificação do tema em diferentes versões, de maior ou menor qualidade.<br />
Em comparação com a marca de água, a impressão digital é menos vulnerável às transformações e<br />
processamentos da informação original, podendo ser utilizado com qualquer tipo de material, mas,<br />
como desvantagem, não é possível identificar uma cópia da informação original.<br />
M E S A S D E M I S T U R A<br />
A mesa de mistura é um equipamento cuja função é única e exclusivamente a de mistura e endereçamento de<br />
sinais. Embora sejam consideradas funções adicionais, o normal é que este tipo de equipamentos permita também<br />
outro tipo de tratamento de sinal.<br />
A mesa de mistura está tradicionalmente dividida em duas áreas de trabalho: a área dos canais de entrada dos<br />
sinais transduzidos e a área dos canais de mistura e agrupamento.<br />
Cada um dos canais de entrada tem normalmente, ao nível do processamento, um estágio de ganho através de<br />
um pré-amplificador, caso seja seleccionada a entrada como entrada de microfone, seguido de um<br />
processamento de amplitude/frequência e depois por um processamento da amplitude, possibilitando atenuar o<br />
sinal mono ou então criando uma diferença da amplitude entre os dois sinais coerentes que constituía o sinal<br />
mono (potenciómetro deslizante e panorâmica, respectivamente).<br />
As resistências variáveis através de meios mecânicos são chamadas de potenciómetros ou reóstatos. Os<br />
potenciómetros geralmente possuem o elemento resistivo formado por carbono, enquanto nos reóstatos ele é<br />
construído por um fio enrolado. Em ambos os casos, o contacto com o elemento resistivo fixo é feito através de um<br />
braço deslizante.<br />
Como o pontenciómetro é o dispositivo que potencia, ou seja, que eleva determinada quantidade a qualquer<br />
potência, ele pode também ser usado para designar os dispositivos de controlo de sinal, que apenas enviam<br />
apenas informação de controlo ou de automação para o processador de sinal.<br />
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Ao nível do endereçamento, o sinal pode normalmente, ser endereçado por inserção, por auxiliares, para<br />
subgrupos e posteriormente matrizes, e para o canal de mistura final (master). A estes conjunto de percursos é<br />
dado o nome de buses. Um bus é um ponto num circuito electrónico onde são juntas várias ligações. Um bus de<br />
mistura, por exemplo, é o ponto numa mesa de mistura áudio onde os vários sinais dos diferentes canais são<br />
juntos. Também existem os bus de dados, que são pontos virtuais onde é feita a soma dos sinais.<br />
Os bus permitem a criação de canais de grupo, em que dois ou mais sinais são reunidos como se de um se<br />
tratasse, Para criando obter com isso a vantagem versão de um completa tratamento simultâneo do conjunto livro de registe-se todos os sinais seleccionados. em:<br />
Os auxiliares também são buses e, como o nome indica, são saídas auxiliares à saída da mistura final da<br />
mesa. Eles permitem, por exemplo, criar uma mistura de sinais para envio para a monitorização de palco, para um<br />
equipamento de processamento de sinal, para gravação, etc.<br />
Estágio de Ganho<br />
Pré-amplificação<br />
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Process.<br />
Amp. /Freq.<br />
Process.<br />
Amp.<br />
Passivo<br />
Um aspecto muito importante a ter em conta na configuração dos auxiliares é a escolha entre a opção de<br />
audição pré-nivelamento e a opção de audição pós-nivelamento (normalmente designadas PFL e AFL,<br />
respectivamente), indicando se o www.producaoaudio.net<br />
som do auxiliar é obtido antes (pré) ou depois (pós) do controlo de amplitude, ou<br />
seja, se queremos que a amplitude do canal influencie (pós) ou não (pré) o auxiliar. Um exemplo da utilização do<br />
envio para as vias auxiliares em AFL é no caso da monitorização de palco, pois é normalmente desejado que a<br />
mistura feita com esse propósito tenha um controlo da amplitude independente do controlo do som da frente. Pelo<br />
contrário, no caso do envio para equipamentos de processamento de efeitos, é normalmente desejado que o<br />
controlo da amplitude de envio seja dependente do controlo da amplitude do som original, logo (PFL). Desta<br />
forma é possível variar a amplitude dos instrumentos, mantendo a relação som directo/som indirecto.<br />
A inserção num canal significa que a dado momento do percurso convencional do sinal passa a existir um<br />
desvio, possibilitando devolver o sinal ao canal original da mesa depois de lhe introduzido qualquer tipo de<br />
processamento.<br />
A partir desse momento o sinal passa a ser controlado em primeiro lugar pelo processador, que só depois o<br />
devolve à mesa.<br />
Ao Para processo de obter envio do a sinal, versão através de uma completa saída da mesa de do mistura livro áudio registe-se (normalmente via buses em:<br />
auxiliares), que depois está ligada à entrada de um processador de efeitos, é chamado de envio para efeitos. Ao<br />
processo inverso, feito através de uma entrada na mesa de mistura áudio que recebe o som modificado dos<br />
processadores de efeitos, é chamado www.producaoaudio.net<br />
de retorno de efeitos. A este processo de envio e retorno do sinal é<br />
vulgarmente designado por envio e retorno, ou send and return em inglês.<br />
Por vezes é mais vantajoso utilizarmos o processamento por envio e retorno do que por inserção, pois possibilita-nos<br />
utilizar o mesmo processamento para outros instrumentos e controlar os níveis por auxiliar na mesa. Temos que ter em<br />
atenção que o sinal de processamento, no processador, deve estar a 100%, porque se não, significaria que ele estaria<br />
a enviar a quantidade restante em som directo, em vez dos 100% de som reflectido. Como esse som restante, directo<br />
leva algum atraso devido às possíveis conversões AD/DA, poderemos criar Comb Filtering. No caso do envio por<br />
inserção, como o sinal é interrompido o controlo é feito no processador.<br />
Process.<br />
Amp. LR<br />
Passivo<br />
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Auxiliares<br />
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O subgrupo é uma zona de controlo, pressupondo o seu respectivo bus, que permite controlar o nível do<br />
sinal de mistura. Vários subgrupos podem ser direccionados para um controlo final, para ser efectuado um nível<br />
de controlo final do nível de saída do equipamento. O uso deste tipo de endereçamento e organização possibilita<br />
uma gestão mais facilitada de um número grande de canais.<br />
Por último temos o endereçamento para uma matriz (matrix em inglês). A matriz não é mais do que um bus de<br />
outros buses, uma mistura de misturas. Por exemplo, uma mesa com uma matriz 10x8 terá 8 saídas de matriz,<br />
criadas através de 10 sinais (provavelmente a mistura final e oito subgrupos), o que significa que são usados 80<br />
potenciómetros apenas para a configuração da matriz. Embora se pudessem usar auxiliares para isso, seria muito<br />
mais complexo e custoso a sua execução.<br />
Temos ainda mais dois parâmetros de controlo que podem existir numa mesa de mistura, são eles: os<br />
grupos de interrupção (mute grups) e os grupos VCA. Os primeiros permitem definir grupos de canais que serão<br />
silenciados de forma simultânea, ou seja, ao accionar um grupo de interrupção de sinal, todos os canais desse<br />
grupo deixaram de se ouvir. Os grupos VCA (Voltage Controlled Amplifier), permitem seleccionar os canais que<br />
irão sofrer um controlo da amplitude do sinal que por eles atravessa, controlo todo ele feito com recurso a um só<br />
potenciómetro. Num subgrupo tradicional, os sinais áudio de vários canais são endereçados para a mistura final<br />
através do bus do subgrupo. Do ponto de vista prático, os dois tipos de subgrupos comportam-se mais ou menos<br />
da mesma forma. Como o potenciómetro do grupo VCA apenas serve de controlo, isto significa que um único<br />
potenciómetro pode ser usado para controlar ambos os sinais Stereo, ao contrário dos subgrupos normais em que<br />
têm de usar-se dois potenciómetros, uma vez que passam a ser necessários dois subgrupos.<br />
As mesas de mistura incluem uma funcionalidade normalmente designada de sala de controlo (control room)<br />
ou monitor, e que é uma saída de som para a escuta da pessoa que estiver a utilizar a mesa. Esta funcionalidade<br />
permite ao técnico escolher, entre diversas opções, o que quer ouvir, sem afectar a saída geral do som da mistura<br />
final.<br />
ENDEREÇAMENTOS (canal)<br />
• Entrada de Microfone — Entrada electricamente simétrica, normalmente para utilizada conector XLR;<br />
• Entrada de sinal de linha — Entrada normalmente electricamente assimétrica para conector TRS;<br />
• Inserção — Cabo único que faz o envio e retorno do sinal, em que são utilizados normalmente conectores TRS;<br />
• Saída directa – Funciona como uma duplicação, normalmente usada para gravações multipista;<br />
• Entrada para ligar ao gravador multipista.<br />
ENDEREÇAMENTOS (geral)<br />
Processamento<br />
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• Saída Stereo principal (master out);<br />
• Inserção na mistura Stereo para a saída geral;<br />
• Saída da monitorização áudio;<br />
• Saída para auscultadores;<br />
• Saídas dos canais de subgrupo;<br />
• Inserção nos canais de subgrupo<br />
• Saídas dos auxiliares<br />
• Retorno dos auxiliares.<br />
MESA DE MISTURA EM AMBIENTE DE GRAVAÇÃO<br />
A gravação de música ligeira popular envolve no mínimo dois estágios diferentes: a fase da configuração dos<br />
canais e a fase da mistura. Na primeira, o sinal correspondente a cada uma das pistas, é gravado por fases num<br />
gravador multipistas, em que as pistas correspondentes aos instrumentos rítmicos são normalmente gravadas em<br />
primeiro lugar, seguidas pelas restantes. Na fase da mistura, todas pistas previamente gravadas no gravador<br />
multipistas, são reproduzidas e novamente enviadas para os canais da mesa de mistura, e combinadas num<br />
Stereo para formar o produto final.<br />
Torna-se muitas vezes necessário que, ao mesmo tempo que estamos a gravar um sinal de microfone num<br />
gravador multipistas, se ouça o seu retorno do gravador, para que possamos ouvir como irá soar o resultado final,<br />
e para que os músicos se possam seguir pela mistura já feita, através de auscultadores. Isto é conhecido como<br />
monitorização da mistura e isto geralmente corresponde a um parâmetro ou ferramenta base de uma mistura<br />
Stereo, quando a fase da configuração e criação dos sinais dos canais, está concluída.<br />
Então, podemos distinguir dois encaminhamentos de sinal possíveis: sinal de microfone ou de linha para o<br />
gravador multipista; do gravador multipista de volta para a mesa, para depois se proceder à mistura Stereo.<br />
É provável que algum do processamento básico de sinal, como equalização por exemplo, seja necessário<br />
durante o encaminhamento para o gravador, mas o processamento de sinal mais indicado é geralmente aplicado<br />
no encaminhamento para a mistura. Esta situação é bastante diferente no mercado americano, onde existe uma<br />
grande tendência para gravar com os sinais já completamente processados, em vez de fazerem o processamento<br />
de sinal ao nível da mistura final.<br />
Configurações em linha e em separado (In-line e Split)<br />
Como já vimos existem dois encaminhamentos de sinal possíveis, dois potenciómetros deslizantes, dois<br />
conjuntos de equalização, o dobro dos potenciómetros, etc. Isto ocupa espaço, por isso existem duas maneiras<br />
de arranjar ou dispor fisicamente estas ligações: uma conhecida como a monitorização em separado (split), ou<br />
consola em estilo europeu, a outra como a consola em linha. A consola em separado (split) é a mais óbvia das<br />
duas. Ela contém os canais de entrada de um lado, normalmente à esquerda, uma secção de grupos e mistura<br />
final de controlo ao centro, e a secção de monitorização da mistura no lado direito. Esta mesa é na realidade<br />
composta por duas consolas. É necessário que haja o mesmo número de canais de monitorização, como o de<br />
pistas no gravador, estes canais têm que ter processamento de sinal independente. Esta configuração tem a<br />
vantagem de, as suas operações serem mais facilmente compreendidas, e faz com os módulos dos canais sejam<br />
menos desorganizados, que na configuração em linha. A maior desvantagem é que esta configuração faz com<br />
que a consola seja muito larga, quando um grande numero de canais está envolvido, e consequentemente<br />
aumentando em larga medida o custo final do equipamento.<br />
O desenho de uma configuração em linha envolve a translação da consola do lado direito da configuração em<br />
separado (secção de monitorização) para a parte esquerda, como se as duas consolas fossem agrupadas numa<br />
só, em que a metade superior corresponde à monitorização. Neste processo, um único módulo compreende os<br />
dois encaminhamentos de sinal ou dois canais.<br />
Neste tipo de desenho cada módulo irá conter dois potenciómetros deslizantes, mas geralmente só uma secção<br />
de equalização, um conjunto de envio para auxiliares, uma secção e controlo de dinâmica, com interruptores para<br />
permitir a troca de controlos entre os canais. Normalmente isto significa que não é possível termos equalização<br />
nos dois envios em simultâneo, no envio do gravador multipistas e no envio para a mistura Stereo, embora alguns<br />
dos mais recentes desenhos tenham tornado essa faceta possível.<br />
Superfícies controladoras:<br />
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Á medida em que as estações de áudio digital começaram a substituir diversos equipamentos áudio dedicados,<br />
os seus utilizadores começaram a aperceber-se da maior dificuldade de interacção entre eles e as máquinas.<br />
Embora os ecrãs utilizados nas EAD possam ser, na maioria dos casos, de maior facilidade para a monitorização,<br />
os equipamentos e métodos de controlo diminuem muito a capacidade de trabalho e a eficiência. Numa mesa de<br />
mistura qualquer pessoa consegue mudar um parâmetro num instante e com um certo grau de precisão. Com um<br />
rato ou um teclado é muito difícil fazer isso, quer ao nível da rapidez, quer ao nível da precisão. Para melhorar<br />
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esta situação, existem as superfícies controladoras de mistura. Estes aparelhos são parecidos com as mesas de<br />
mistura digitais (algumas delas também funcionam como controladores), mas apenas enviam informação sobre os<br />
parâmetros de controlo, não fazendo nenhum tipo de processamento de sinal. A maior parte destes controladores<br />
usa o protocolo MIDI ou o protocolo USB (ou ambos). O protocolo MIDI consegue ser normalmente mais versátil e<br />
universal em termos ligação entre equipamentos, enquanto que, por outro lado, o protocolo USB permite tempos<br />
de atraso normalmente inferiores.<br />
AUDIÇÃO PÓS NIVELAMENTO – Designado em inglês como After Fader Listening (AFL), é o<br />
termo usado para definir o reencaminhamento do sinal pós nivelamento, ou seja, pós o<br />
processamento em amplitude proporcionada pelo potenciómetro deslizante, designado vulgarmente<br />
de fader, em inglês, para o barramento final de mistura.<br />
AUDIÇÃO PRÉ NIVELAMENTO – Designado em inglês como Pré Fader Listening (PFL), é o<br />
termo usado para definir o reencaminhamento do sinal pré nivelamento, ou seja, pré o<br />
processamento em amplitude.<br />
AUDIÇÃO PÓS PROCESSAMENTO – Designado em inglês como After Processing Listening<br />
(APL), é o termo usado para definir o reencaminhamento do sinal pós processamento, para o<br />
barramento final de mistura.<br />
SOLO – Termo usado para descrever a monitorização de um só canal sem afectar as saídas principais.<br />
M A T R I Z E S<br />
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Fazer uma matriz implica fazer uma mistura linear de dois ou mais sinais a uma amplitude e fase<br />
específicas, de forma a formar dois, ou mais novos sinais. Estes novos sinais podem ser combinados de<br />
forma similar, de maneira a recuperar os sinais originais.<br />
A razão mais vulgar por detrás da criação de uma matriz, deve-se à exequibilidade no endereçamento<br />
de sinal multicanal pois, se utilizada de forma adequada, podemos reduzir o número de canais, facilitando,<br />
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ou mesmo possibilitando, a transmissão de uma mensagem da forma mais próxima à mensagem original.<br />
A tipologia do circuito usado para fazer uma matriz chama-se matriz. É importante notar que fazer uma<br />
matriz é fazer uma adição linear, ou mistura de sinais, e que não é o mesmo que modulação. Existem<br />
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muitas maneiras dos sinais áudio serem sujeitos a uma matriz. Uma das mais comuns é a maneira como os<br />
sinais Stereo são transmitidos pela Rádio FM. Outro exemplo de matriz é a combinação dos dois sinais<br />
traseiros com os dois dianteiros do sistema de gravação quadrifónico, ou a combinação do sinal central e<br />
sinal envolvente, como o sinal esquerdo e direito do sistema Dolby Stereo.<br />
No caso do sistemas não discreto Dolby Stereo, Dolby Stereo SR, Dolby Surround, Dolby Prologic e<br />
Dolby Prologic II, é feita uma matriz de quatro sinais em apenas dois sinais para facilitar a sua transmissão<br />
e para, no caso de um ser utilizado um sistema de reprodução Stereo, permitir uma correcta<br />
compatibilidade. Se o sistema permitir a reprodução da totalidade dos canais gravados inicialmente, então é<br />
feita a dissolução dessa matriz para obtermos de novo esses quatro canais.<br />
Temos um canal esquerdo (L), canal direito © um canal envolvente (S) e um canal central ©.<br />
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A esquerda temos o processo matricial Dolby Digital e à direita o processo de dissolução da matriz.<br />
. Os canais esquerdo e direito passam directamente para o canal esquerdo total e canal direito total,<br />
respectivamente.<br />
. O canal central é adicionado ao canal esquerdo e direito mas com uma atenuação de 3 dB.<br />
. O canal envolvente é também adicionado ao canal esquerdo e direito com uma atenuação de 3 dB, mas<br />
com uma variação de fase de 90º por frequência e uma filtragem com uma filtro passa-banda. Não poderia<br />
invertida simplesmente a polaridade, pois, no caso de termos um sinal muito forte escutado sem dissolver a<br />
matriz, ou seja no caso da escuta Stereo, poderiam ser originados deslocamentos da imagem para o lado<br />
onde sinal não foi invertido.<br />
Para conseguir esta variação de fase de 90º, não podemos originar um atraso respectivo de ¼ do<br />
comprimento de onda a cada frequência, pois estamos tratando de sinais complexos. Então a solução<br />
passa por utilizar um filtro passa-tudo, que tem uma resposta em fase ideal de 90º a todas as frequências.<br />
Para efectuar a dissolução da matriz é utilizada uma rede combinatória entre a soma e o resto, em que o<br />
amplificador de controlo de tensão (VCA), em função das variações dominantes nos dois sinais matriciados,<br />
ele determina a intensidade dos quatro canais depois de dissolvida a matriz. Desta forma é possível<br />
contornar alguns dos problemas de localização no palco sonoro, devido às imperfeições que os sinais estão<br />
sujeitos durante todo o processo de matriz.<br />
Também é usada uma matriz para obter os sinais esquerdo e direito do sistema de gravação Stereo<br />
MS. Qualquer sinal Stereo pode ser sujeito a uma matriz, de forma a manipular a relação entre a<br />
quantidade de sinal coerente (mono) e incoerente, da mesma forma que no sistema MS, podendo assim<br />
criar a sensação de maior alargamento.<br />
DECOMPOR UM SINAL STEREO NUMA MATRIZ MS PARA CONTROLAR A RELAÇÃO DE<br />
INTENSIDADES ENTRE A COMPONENTE COERÊNTE E INCOERENTE DO SINAL<br />
Para decompor um sinal Stereo numa matriz MS basta separarmos aquilo que é totalmente comum aos<br />
dois sinais, monofónico e coerente, daquilo que é totalmente incoerente. Para isso basta somarmos o sinal<br />
esquerdo com o direito, obtendo assim um sinal mono correspondente, em que os sinais fora de fase foram<br />
atenuados ou até cancelados, dependendo do seu ângulo relativo. Para obter os restantes dois sinais<br />
fazem-se as seguintes adições: sinal esquerdo + mono invertido e sinal direito + mono invertido. Desta<br />
forma retiramos aquilo que é coerente dos dois sinais Side. Temos então:<br />
L+R = Mid (M+S + M+ΦS = 2M) Left – M + S<br />
L + ΦM = Left Side Right– M + ΦS<br />
R + ΦM = Right Side<br />
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Uma forma mais rápida e fácil de se efectuar esta matriz é: primeiro somamos os dois sinais<br />
Stereo obtendo o sinal Mid, depois somamos este com polaridade inversa ao sinal Stereo original.<br />
Assim, através do ajuste de nível do sinal Mid controlamos a relação M/S, em que se o M for igual<br />
ao sinal Stereo original apenas se escutará o Side.<br />
Pseudo-surround<br />
Poderemos também endereçar o positivo eléctrico dos dois transdutores electroacústicos<br />
utilizados na reprodução sonora de um sinal estereofónico, para um outro transdutor, de forma a<br />
obtermos apenas a parte incoerente do sinal Stereo original, obtendo o efeito de pseudoenvolvência<br />
utilizados nos primeiros sistemas sonoros Surround.<br />
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Armazenamento de sinal<br />
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CILINDRO<br />
O primeiro fonograma comercial, construído por Thomas Edison, gravado num cilindro vazado de cera. As<br />
gravações em cilindro tinham a vantagem de proporcionar uma constante velocidade de leitura, ao<br />
contrário da gravação em disco. O factor decisivo para a vitória do disco, foi o facto de a mesma<br />
quantidade de informação gravada num e noutro suporte, ocupar muito menos espaço em disco, embora<br />
este não conseguisse contornar a desvantagem, na mudança constante de velocidade, o que implicava<br />
erros Para de leitura. obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
GRAMOFONE<br />
O gramofone foi o primeiro gravador/reprodutor a usar um disco liso, em vez de um cilindro como suporte.<br />
Foi inventado por Emile Berliner e comercialmente produzido em 1893. As técnicas de perfuração e<br />
armazenamento da informação permitiram-lhe ter uma melhor relação sinal/ruído e mais SPL que o<br />
cilindro de Edison e ao mesmo tempo, este suporte permitiu maior facilidade e viabilidade na sua própria<br />
massificação.<br />
DISCO DE VINIL<br />
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Podemos considerar o gira-discos como o descendente histórico do gramofone, e recuando um pouco<br />
mais no tempo, do fonógrafo de Edison, onde foi feita a primeira gravação áudio.<br />
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O princípio de funcionamento tem como base a gravação mecânica de um sinal áudio. O princípio de<br />
reprodução é parecido com o dos microfones. Enquanto que nos microfones o movimento da membrana é<br />
convertido em corrente eléctrica, www.producaoaudio.net<br />
no caso do gira-discos, é o movimento da agulha que é convertido em<br />
corrente eléctrica.<br />
É devido ao declive lateral esquerdo e direito que a agulha do gira-discos obtém o sinal Stereo, ou seja, a<br />
agulha existente no gira-discos consegue detectar variações em cada um dos declives, e associar essas<br />
variações a duas bobines existentes que correspondem ao sinal esquerdo e direito.<br />
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Eram usados essencialmente dois tipos de discos: os LP, com uma velocidade de rotação de 33 1/3 rpm<br />
(rotações por minuto) e com um diâmetro de 12 polegadas; e os singles, que continham normalmente<br />
apenas uma música de cada lado, com uma velocidade de 45 rpm e um diâmetro do 7 polegadas. Se<br />
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recuarmos um pouco mais, encontramos também discos a 78 rpm.<br />
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G R A V A Ç Ã O M A G N É T I C A<br />
Analógica<br />
Ao contrário da transdução do domínio acústico para o domínio eléctrico, que visa um maior controlo,<br />
manipulação e facilidade no transporte da informação, a transdução para o domínio mecânico e magnético<br />
para armazenamento da informação analógica, implica a definição e referência de uma outra dimensão para<br />
além da amplitude, o tempo.<br />
A gravação de áudio no domínio analógico em formato magnético foi usada durante décadas como principal<br />
método de gravação, quer ao nível do consumo (cassete áudio tradicional), quer ao nível profissional<br />
(gravação multipista). Embora o princípio da gravação magnética seja conhecido há mais de um século, só<br />
por volta de 1930 é que foi possível a gravação magnética de áudio.<br />
Determinados materiais apresentam um conjunto de características que permitem a gravação magnética.<br />
Nesses materiais existe uma quantidade enorme de pequeníssimos elementos orientáveis. Numa situação<br />
normal, cada um desses elementos está orientado de uma forma completamente aleatória, cada um para o<br />
seu lado. No entanto, se aplicarmos um campo magnético, conseguimos fazer com que os elementos se<br />
comecem a orientar todos na mesma direcção. Ao retirarmos o campo magnético, esses elementos mantêm<br />
parte da nova orientação. E essa a razão que permite a gravação propriamente dita.<br />
No entanto, não é um processo linear. Ao aplicar um campo magnético a um material desse tipo, a<br />
magnetização obtida não é propriamente um valor proporcional ao campo magnético original. A este<br />
comportamento dá-se o nome de histerese.<br />
Como a histerese não é linear, se for aplicado um sinal à entrada, o sinal gravado será diferente, ou seja,<br />
aparecerá distorcido quando for reproduzido. Para resolver o problema é utilizada uma técnica denominada<br />
de bias. Para se ter uma ideia melhor da função do bias, vamos ver uma situação do dia-a-dia. Imagine que<br />
quer despejar devagar e de forma contínua uma embalagem de 1 kg de açúcar para um frasco estreito sem<br />
entornar, O que é que faz? Provavelmente vai dando lateralmente uma série de pancadas leves de forma<br />
continuada, certo?! O efeito do bias é um pouco parecido. Através da adição de uma frequência alta<br />
(normalmente 4 a 10 vezes superior à frequência máxima que se pretende gravar), consegue-se obter um<br />
processo mais linear. No entanto, o bias deve ser aplicado na quantidade ideal — bias a menos deixa de ter<br />
efeito, e bias a mais acaba por afectar a resposta dos agudos.<br />
Nos gravadores de fita magnética (decks de cassetes, gravadores<br />
multipista, etc.), existem normalmente 3 cabeças: uma usada para<br />
apagar a fita, outra de gravação e uma de leitura.<br />
A fita da cassete áudio tradicional tem capacidade para duas pistas em<br />
cada um dos sentidos (alguns sistemas usavam um único sentido para<br />
conseguir gravar/reproduzir 4 canais simultâneos).<br />
Para além das cassetes de áudio normais, a gravação magnética<br />
analógica era usada em sistemas multipista em estúdios de gravação<br />
(muitos engenheiros de som continuam a usá-las). Estes sistemas<br />
podiam armazenar até 24 canais de áudio, em fitas de duas polegadas<br />
(cerca de 5 cm de largura). Em relação à velocidade da fita, os diversos<br />
gravadores podem apresentar o valor em em/segundo ou em ips (inches<br />
per second). Por exemplo, a cassete tradicional funciona a 4,75<br />
em/segundo (1 7/8 ips).<br />
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Digital<br />
A gravação magnética é normalmente pensada como uma gravação analógica, mas todas as gravações<br />
digitais tiveram origem em gravações magnéticas, sendo os bit do sinal digitalmente armazenados em<br />
pequenas áreas magnetizadas, em fita magnética ou discos magnéticos.<br />
Existem 3 tipos de gravação digital:<br />
1. Gravação magnética digital: Sobre suporte magnético, fita magnética ou sobre suportes<br />
magnéticos informáticos como o disco flexível.<br />
2. Gravação óptica digital: sinal gravado sobre o suporte, de forma óptica, mediante um laser.<br />
3. Gravação magneto-óptica digital: Sistema combinado que grava de forma magnética, mas reproduz<br />
de forma óptica.<br />
DAT<br />
Digital Áudio Tape, Fita de Áudio Digital, em formato cassete, com uma fita magnética de 4 mm,<br />
tendo sido reduzida para 3,81 mm.<br />
O DAT foi desenvolvido a princípios dos anos 80 pela Sony e pela Philips, sendo apresentado em<br />
1986 o primeiro protótipo.<br />
Os primeiros DAT foram, na verdade, adaptadores que permitiam a gravação áudio em<br />
gravadores de cassetes vídeo. Podemos assim, encarar o DAT como fruto da utilização dos<br />
métodos de gravação vídeo (nomeadamente com a utilização de cabeças de gravação/leitura<br />
rotativas) para a gravação de áudio digital. Por utilizar uma cabeça rotativa, muitas vezes o DAT<br />
aparece referenciado como RDAT (Rotary-head Digital Audio Tape), sendo este facto também<br />
para o diferenciar do SDAT (Stationary-head Digital Audio Tape), que não saiu do laboratório.<br />
Mais tarde a tecnologia S-DAT foi utilizada no novo sistema de gravação multipista digital<br />
profissional, chamados de sistemas DASH.<br />
As cassetes DAT apenas funcionam num sentido, sendo a gravação feita helicoidalmente em<br />
relação à fita (gravação helicoidal). Trata-se de um sistema que é capaz de armazenar grandes<br />
quantidades de informação com uma taxa de erros muito pequena. Alguns gravadores DAT<br />
permitem a opção de Long Play (LP), o que duplica a duração das cassetes. Uma cassete DAT<br />
de 90 minutos poderia armazenar 180 minutos de áudio, mas à custa da qualidade, baixando a<br />
frequência de amostragem para 32 kHz e a resolução para 12 bit (não linear).<br />
Actualmente continua a ser usado essencialmente para gravações no exterior, em especial<br />
quando a mobilidade é importante, uma vez que os gravadores de DAT podem ter pequenas<br />
dimensões, e não têm tantas necessidades de estabilidade mecânica (ao contrário de gravadores<br />
de CD, onde pequenos solavancos podem comprometer a gravação). Além disso, o áudio não é<br />
comprimido (ao contrário do MiniDisc).<br />
PCM 1630 e VIDEO U-MATIC<br />
Os gravadores PCM foram os primeiros gravadores digitais que utilizaram fita magnética. A<br />
diferença básica entre um gravador PCM e um gravador DAT é que o primeiro usa fitas de vídeo<br />
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convencionais como suporte. O restante mecanismo de gravação é muito similar ao mecanismo<br />
de um gravador DAT, sendo utilizado a modulação PCM, como de resto é utilizada por todos os<br />
restantes gravadores digitais dessa época, sendo sua sigla utilizada para intitular o modelo do<br />
equipamento, como acontece neste caso. Beta ou U-Matic era o nome dado ao sistema de<br />
gravação utilizado, pois esse sistema é melhor para a modulação PCM que o sistema VHS.<br />
A nível estrutural, os gravadores PCM gravam a informação em blocos de 245 linhas horizontais.<br />
Cada grupo de 16 linhas contém três palavras de dados do canal esquerdo, três palavras do<br />
canal direito, duas palavras associadas à forma de correcção de erros mediante controlo de<br />
paridade (P e Q), uma palavra de código utilizada para a técnica de correcção de erros CRCC<br />
(Código de Comprovação www.producaoaudio.net<br />
de Redundância Cíclica), como já sabemos este código permite<br />
reconstruir os dados que se perderam dentro de uma gama razoável. A fita de vídeo tende a<br />
perder linhas horizontais, portanto os dados se intercalam (em forma diagonal). A maioria dos<br />
sistemas de gravação PCM deixaram de se fabricar, podendo ser hoje em dia considerado um<br />
sistema de gravação morto.<br />
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DASH<br />
Em 1977 3M introduziu uma nova filosofia dentro do âmbito profissional, com a apresentação<br />
de uma nova máquina, a DAMS (Digital Audio Mastering System). Um multipistas capaz de gravar<br />
32 pistas digitais numa fita de uma polegada, girando a uma velocidade de 45 ips (inches per<br />
second) e com uma frequência de amostragem de 50 kHz. Podemos afirmar que hoje em dia esta<br />
máquina, mesmo sendo de muito boa qualidade, tornara-se quase um equipamento obsoleto.<br />
Em 1982 a Sony introduziu uma máquina chamada PCM-3324. Nesse momento assistimos à<br />
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apresentação mundial do sistema DASH.<br />
Como atrás referimos, a máquina DASH original foi a Sony PCM-3324 (1982) tinha um preço<br />
extremamente alto restringindo-se apenas aos grandes estúdios. Em meados dos anos 90 a Sony<br />
lança no mercado a PCM-3324S, que solucionava um pouco este problema, pois seu preço base<br />
era bastante inferior. Embora o preço fosse bastante mais competitivo, ele coincidiu com a<br />
revolução dos gravadores multipistas digitais modulares (MDM‘s).<br />
Esta máquina pode-se adaptar a uma grande quantidade de situações, graças às opções<br />
disponíveis de controlo remoto completo, ou cartões de ― plug-in ― como: AES/EBU o SDIF-2 1/O,<br />
Timecode, controlo Dsub 9, MADI 1/O etc.). O tempo de rebobinação e de apagamento é 4 vezes<br />
o tempo real, aceita sincronismos variáveis e ― V-clock ―. Os conversores A/D são de 1 bit e os<br />
D/A de 18 bits.<br />
Em finais de Agosto de 1997, apresentou-se a nova geração DASH. Tratava-se do novo normal<br />
DASH-F HR (High Resolution). Este sistema permite gravar sinais com um nível de codificação de<br />
24 bits.<br />
MDM – Multipistas Digitais Modulares<br />
A criação de tecnologias baseadas em cabeçais rotativos (Rotory Head Technology) avançou<br />
extraordinariamente graças ao desenvolvimento do DAT. Era lógico que toda esta tecnologia se<br />
aplicasse apenas a duas pistas, logo, poderemos afirmar que os MDM‘s foram o passo lógico<br />
seguinte no desenvolvimento dos gravadores de vídeo que utilizavam escrita helicoidal.<br />
Mais do que qualquer outra coisa, é muito importante referir o significativo legado deixado<br />
pelos MDM‘s até aos dias de hoje. Para além dos conhecidos protocolos de comunicação de<br />
informação de áudio digital (ADAT Lightpipe, TDIF, MADI – no caso do DASH, etc.), estas MDM‘s<br />
legaram-nos também a filosofia de seu funcionamento, constituídas por módulos independentes<br />
que comunicavam através de seus protocolos.<br />
O primeiro gravador digital modular (MDM) a utilizar fita magnética, que implicou uma<br />
revolução no mercado do áudio digital, apareceu na primeira metade do ano de 1992 com a<br />
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ADAT<br />
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Alesis, embora este conceito começasse em 1987 com a Akai, no ano em que esta empresa<br />
apresentou o sistema A-DAM. Quatro anos depois do sistema A-DAM e dentro do marco da<br />
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convenção AES-1991, os engenheiros da Mitsubishi apresentaram um ―AES Paper‖, onde<br />
expuseram o desenvolvimento técnico de um gravador/reprodutor digital, que trabalha num modo<br />
de operação duplo (4 canais a 96 kHz ou 8 canais a 48 kHz), que poderia gravar até 2,7 horas de<br />
material sónico em cassetes de vídeo de meia polegada. Como noutras ocasiões, o sistema da<br />
Mitsubishi não chegou mais além que a fase de protótipos.<br />
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DTRS<br />
DCC<br />
A primeira empresa a avançar na área dos MDM‘s, foi a empresa americana Alesis. Na<br />
primeira metade do ano de 1992, a Alesis apresentou uma máquina chamada ADAT ―Alesis<br />
Digital Audio Tape ―. Segundo a Alesis o projecto começou a 17 de Janeiro de 1991, estando<br />
agora na terceira geração de ADAT, tendo sido vendidas mais de 110.000 unidades.<br />
O princípio base é o mesmo: utilizar cassetes de vídeo (VHS no caso da Alesis e Hi8 no caso<br />
da Tascam) para gravar áudio digital, 8 canais por cassete/gravador. O sinal digital de áudio é<br />
convertido num sinal de vídeo, onde cada linha da imagem é constituída com segmentos de cor<br />
branca e preta, correspondente aos bit das amostras de áudio.<br />
O transporte de vídeo no primeiro ADAT era muito similar aos vídeos de tipo doméstico (4<br />
cabeças). A resolução de amostragem era, inicialmente de 16 bit lineares e a frequência de<br />
amostragem de 48 kHz. O suporte inicial de gravação era uma fita de 2 horas, na qual se poderia<br />
gravar até 40 min. de música. A velocidade da fita era três vezes superior à velocidade de um<br />
vídeo S-VHS convencional. A fita requer uma formatação, que pode ser feita em tempo real<br />
durante o processo de gravação, não sendo compatível com mais nenhum tipo de transporte.<br />
A justificação para a selecção da fita S-VHS deve-se a três factores principais:<br />
. A fita oferece uma largura de banda suficiente para gravar 8 pistas.<br />
. É um formato altamente testado no campo do vídeo profissional.<br />
. O custo é muito baixo quando comparado com os sistemas tradicionais de bobina<br />
aberta.<br />
Em concorrência directa aos sistemas ADAT proposto pela Alesis, aparecia o sistema DTRS<br />
(Digital Tape Recording System) proposto e desenvolvido pela Tascam. A proposta da Tascam<br />
era simples: mais de 100 minutos de gravação digital de 8 pistas a 16 bits, numa fita Hi 8 mm a<br />
um preço incrivelmente acessível.<br />
O modelo inicial apresentado foi o DA-88. A apresentação realizou-se no dia 1 de Outubro de<br />
1992 na AES de San Francisco.<br />
O novo normal imposto pelo DVD, actualmente 24 bit 96 kHz, forçou o aparecimento dos novos<br />
MDM.<br />
Quando se criou o CD, a Sony e a Philips uniram esforços com um objectivo comum. Mais tarde<br />
com o desenvolvimento do mercado digital, a Philips adoptou a posição de que o futuro de um<br />
sistema de gravação doméstico passava por a compatibilidade com a fita analógica de cassete.<br />
Noutro sentido a Sony pensava que o futuro da gravação digital doméstica necessitava incorporar<br />
a tecnologia magneto-óptica, sendo esta a razão porque elas seguiram caminhos opostos. A Sony<br />
desenvolveu o MD, a Philips juntou-se com a Matsushita (Technics/Panasonic) e desenvolveu um<br />
novo normal, a DCC.<br />
A Digital Compact Cassete, Cassete Compacta Digital. É um formato de gravação da mesma<br />
medida e velocidade de leitura que a cassete analógica normal, armazenando sinal codificado à<br />
frequência de amostragem 44,1 kHz. Ele está baseado numa tecnologia de cabeçais estáticos<br />
(recordemos o S-DAT), por isso sendo inicialmente chamada de SDAT (Static-heads Digital Audio<br />
Tape). Mecanicamente o DCC conjuga dois factores importantes para assegurar o alinhamento da<br />
fita e o cabeçal, evitando o que se conhece como erros e diferenças de azimute.<br />
Apesar de que inicialmente a qualidade do DCC superar a do MD, comercialmente o DCC não<br />
correspondeu minimamente às expectativas de mercado que Philips havia planeado, por isso a 31<br />
de Outubro de 1996 a Philips anuncia o final a produção das DCC.<br />
DISCO RÍGIDO<br />
O disco rígido é um sistema lacrado que contem discos de metal sob um eixo, recobertos por<br />
material magnético onde os dados são gravados através de cabeças nas duas faces de cada<br />
disco, e revestido externamente por uma protecção metálica que pode ser presa ao gabinete do<br />
computador por parafusos.<br />
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Os discos magnéticos de um disco rígido são recobertos por uma camada magnética<br />
extremamente fina. Na verdade, quanto mais fina for a camada de gravação, maior será sua<br />
sensibilidade, e consequentemente maior será a densidade de gravação permitida.<br />
Os primeiros discos rígidos, assim como os discos usados no início da década de 80, utilizavam<br />
a mesma tecnologia de transdução magnética utilizada em disquetes, chamada coated media,<br />
que além de permitir uma baixa densidade de gravação, não é muito durável. Os discos actuais já<br />
utilizam suporte laminado (plated media); um suporte mais denso, de qualidade muito superior,<br />
que permite a enorme capacidade de armazenamento dos discos modernos.<br />
CONSTITUIÇÃO E MÉTODO DE GRAVAÇÃO E LEITURA<br />
A cabeça de leitura e gravação de um disco rígido funciona como um electroíman sendo<br />
composta de uma bobina de fios que envolvem um núcleo de ferro. A diferença é que num<br />
disco rígido, este electroíman é extremamente pequeno e preciso, a ponto de ser capaz de<br />
gravar trilhas medindo menos de um centésimo de milímetro.<br />
Quando estão a ser gravados dados no disco, a cabeça utiliza seu campo magnético para<br />
organizar as moléculas de óxido de ferro da superfície de gravação, fazendo com que os<br />
pólos positivos das moléculas fiquem alinhados com o pólo negativo da cabeça e,<br />
consequentemente, com que os pólos negativos das moléculas fiquem alinhados com o<br />
pólo positivo da cabeça. Como a cabeça de leitura e gravação do HD é um electroíman, a<br />
sua polaridade pode ser alternada constantemente. Com o disco a girar continuamente,<br />
variando a polaridade da cabeça de gravação, variamos também a direcção dos pólos<br />
positivos e negativos das moléculas da superfície magnética. De acordo com a direcção<br />
dos pólos, temos um bit 1 ou 0.<br />
Para gravar as sequências de bit 1 e 0 que formam os dados, a polaridade da cabeça<br />
magnética é mudada alguns milhões de vezes por segundo, sempre seguindo ciclos bem<br />
determinados. Cada bit é formado no disco por uma sequência de várias moléculas. Quanto<br />
maior for a densidade do disco, menos moléculas serão usadas para armazenar cada bit e<br />
teremos um sinal magnético mais fraco. Precisamos então de uma cabeça magnética mais<br />
precisa.<br />
Quando é preciso ler os dados gravados, a cabeça de leitura capta o campo magnético<br />
gerado pelas moléculas alinhadas. A variação entre os sinais magnéticos positivos e<br />
negativos gera uma pequena corrente eléctrica que caminha através dos fios da bobina. O<br />
sinal chega depois a uma placa chamada de controladora de disco, que interliga a unidade<br />
de disco com o sistema central. É esta placa que vai converter essa informação eléctrica<br />
em informação binária no domínio digital. Para além disso é ela que controla o<br />
posicionamento dos cabeçais e controla a transferência de ficheiros do disco às memórias<br />
temporárias, através de transferência por DMA. A controladora pode assim executar um<br />
pouco do trabalho libertando CPU.<br />
Vendo desta maneira, o processo de armazenamento de dados em discos magnéticos<br />
parece ser simples, e realmente era nos primeiros discos rígidos (como o 305 RAMAC da<br />
IBM), que eram construídos de maneira praticamente artesanal. Apesar de nos discos<br />
modernos terem sido incorporados vários aperfeiçoamentos, o processo básico continua a<br />
ser o mesmo.<br />
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G R A V A Ç Ã O Ó P T I C A<br />
As etapas decisivas na história da gravação óptica começaram bem antes do CD ser apresentado<br />
comercialmente em 1982, pois na realidade seus fundamentos remontam a 1841, quando Augustin-Louis<br />
Cauchy propõe o teorema de amostragem. Em 1921, J.R.Carson, publica uma análise matemática sobre<br />
a amostragem na comunicação e 7 anos depois Harry Nyquist demonstra o teorema de amostragem em<br />
Para ―Certain obter Topics in Telegraph a versão Transmission completa Theory‖. A. Reeves, do livro em 1937, registe-se propõe a modulação em: PCM e<br />
graças à invenção de John Bordeen, Wiiliam Shociey e Waiter Brattain foi possível conseguirmos um<br />
grande avança na electrónica com transístor bipolar nos laboratórios Bell. Em1950, Richard W. Hamming,<br />
publica um trabalho teórico muito significativo sobre a detecção e correcção de erros, enquanto que C.H.<br />
Townes e A.L. Shawlow, em 1958 inventam o Laser.<br />
Em 1960, R.C. Bose publica a teoria dos códigos de correcção binários e, no mesmo ano, I.S. Reed e<br />
G.Soiomon publicam a teoria de correcção de erros que será utilizada nos reprodutores de CD 22 anos<br />
depois. Neste mesmo ano também se realizaram experiências musicais com computadores nos<br />
laboratórios Bell. Em 1967, a divisão de desenvolvimento da NHK publica um documento onde se<br />
especifica como realizar um gravador PCM com uma frequência de amostragem de 30 kHz e 12 bit de<br />
resolução. Três anos depois a Sony produz um gravador áudio PCM com uma frequência de amostragem<br />
de 47.25 kHz e com 13 bit de resolução. Nesse ano o físico alemão Klaas Compaan utiliza um disco de<br />
cristal para armazenar imagens holográficas a preto e branco, utilizando modulação de frequência nos<br />
laboratórios da Philips. Em 1973 os engenheiros da Philips começam a pensar na possibilidade de<br />
realizar uma aplicação áudio para seu sistema de disco ―vídeo‖. Realizam então um protótipo que<br />
Para funciona obter com uma frequência a versão de amostragem completa de 44 kHz e do 14 bit livro de resolução, registe-se com uma relação em:<br />
sinal/ruído de 80 dB.<br />
Em 1977, na Conferencia ―Tokyo Audio Fair‖ Mitsubishi, Sony e Hitachi independentemente<br />
demonstram o funcionamento dos discos ópticos. Um ano depois a Philips, juntamente com sua empresa<br />
subsidiaria, a Poligram Records, desenvolve uma normalização mundial para o áudio digital. Em Março de<br />
1979 a mesma apresenta um protótipo de um reprodutor de CD na Europa. A Sony junta-se à corporação<br />
formada pela Philips Polygram enquanto que a Matsushita fica de fora. Em Junho de 1980 a coligação<br />
antes mencionada propõe formalmente o CD. Um ano depois, a companhia Sharp começa a produzir<br />
lasers com tecnologia de semicondutores. Este passo é decisivo para o desenvolvimento de una<br />
tecnologia de consumo. Em 1982 os quase 150 anos de desenvolvimento culminam com a introdução de<br />
reprodutores de CD na Europa pela Sony e Philips, sendo um ano depois introduzido nos Estados Unidos.<br />
COMPACT DISK (CD)<br />
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O sistema de disco compacto, por vezes chamado de DAD, para disco de áudio digital, é o primeiro<br />
verdadeiro sistema digital a estar largamente disponível para um uso doméstico. É uma versão do disco de<br />
vídeo, ou tecnologia de disco a laser, embora a tecnologia do disco a laser não seja um sistema digital.<br />
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O sistema consiste num disco de alta rotação, de velocidade variável e com cobertura em alumínio com um<br />
padrão muito fino em espiral, de ranhuras extremamente pequenas na sua superfície, que são detectadas<br />
através de um raio laser. A profundidade da ranhura é um quarto do comprimento de onda da luz do laser. A<br />
espiral é orientada da forma como é reproduzida, de dentro para fora e no sentido dos ponteiros do relógio. O<br />
disco é analisado por um laser de baixa potência apontado para a sua superfície e um foto-detector recebe a<br />
luz reflectida. A existência de uma ranhura vai fazer com que a luz do raio laser reflectida se atrase metade de<br />
um comprimento de onda (1/4 do mesmo em cada sentido) causando o seu cancelamento. O padrão das<br />
ranhuras no disco correspondem aos bit digitais do sinal áudio codificado e a saída do detector é o sinal<br />
digital.<br />
Embora a velocidade de rotação seja variável, a velocidade de percurso em disco é constante (1,2 a 1,4 m/s),<br />
pois a distância percorrida em disco deve ser sempre a mesma, para termos uma quantidade de fluxo de<br />
informação constante.<br />
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CLV – Velocidade Constantemente Linear:. O CD é um exemplo de um meio<br />
cuja velocidade de rotação (rpm – rotação por minuto) é variada dependendo da<br />
parte da gravação que está a ser executada. Será mais lenta para a parte mais<br />
externa e corre progressivamente mais rápido consoante se aproxima do centro. O<br />
propósito do CLV é o de conservar o espaço em disco.<br />
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Com um tempo máximo de reprodução de 74 minutos e 33 segundos, o CD tem um diâmetro de 120 mm,<br />
uma espessura de 1,2 mm, uma área de gravação que se estende a partir da circunferência com um raio de<br />
46 mm até aos 117 mm, sendo que a área do sinal se estende dos 50 mm até aos 116 mm.<br />
Fisicamente, os dados digitais armazenam-se na forma de protuberâncias, com uma profundidade da<br />
perfuração de aproximadamente 0,11 mm, com uma largura de 0,5 mm e zonas planas, que corresponde a<br />
uma zona sem alteração, produzindo-se um 1 binário sempre que se produz uma mudança. O comprimento<br />
mínimo das perfurações é de 0,833 a 0,972 mm e o máximo é de 3,05 a 3,56 mm, dependendo da velocidade<br />
de percurso.<br />
O sistema óptico usado no CD tem um comprimento de onda normal de 780 nm e uma profundidade focal de<br />
aproximadamente 2 mm. O material possível de ser utilizado terá que ter um índice de refracção de 1,55.<br />
LASER: Abreviatura de Amplificação Luminosa através da Emissão Estimulada de Radiação. É a fonte<br />
luminosa de diodo semicondutora, usada nos sistemas de CD para ler o padrão de ranhuras na<br />
superfície do disco, que emite luz com um comprimento de onda de 0,78 micrómetros.<br />
Todas as especificações ópticas e físicas encontram-se definidas no Red Book, um livro elaborado pela Sony<br />
e Philips.<br />
Podem ser gravados dois ou quatro canais, com a quantização a 16 bit lineares e uma frequência de<br />
amostragem de 44.1 kHz.<br />
CONTROLO E VISUALIZAÇÃO: No formato digital CD, oito bit adicionais (1 byte) não<br />
contendo informação áudio, são adicionados a cada amostra de data. Isto significa que<br />
um byte de informação está disponível a cada 136 microsegundos. Cada bit no byte<br />
adicionado é lhe atribuído o nome de uma letra: P, Q, R, S, T, U, V e W, podendo ser<br />
gravados e recuperados oito sub-códigos separadamente. Até já, apenas os códigos P<br />
e Q são usados; o código P é usado para pausar o sinal entre faixas e ao fim da última<br />
pista e o código Q diz ao leitor se a gravação é de dois ou quatro canais (Não existindo<br />
qualquer gravador quadrifónico ainda disponível). O código Q contem também<br />
informação temporal sobre as faixas e identifica o país de origem e a data da gravação.<br />
A velocidade de transferência de canal é de 4.3218 Mb/seg e a velocidade de transferência de dados é<br />
2.0338 Mb/seg, sendo a relação entre velocidades de 8:17.<br />
RÁCIO DE BIT DO CANAL: Os bit realmente lidos por um equipamento digital, como<br />
um leitor de CD ou de fita digital são muito maiores em número, do que teoricamente<br />
deveria ser necessário de forma a codificar o sinal. Isto acontece porque bit de<br />
correcção de erros, sincronização, etc, são adicionados ao código áudio. Num CD, o bit<br />
rate do áudio é de 1,41 milhões de bit por segundo, mas o bit rate do canal é no entanto<br />
três vezes maior, ou 4,32 milhões de bit por segundo.<br />
Os códigos de correcção de erros são CIRC – Cross Interleave Reed-Solomen Code (com 25% de<br />
redundância). O sistema de modulação é o EFM – Eight-to-fourteen Modulation.<br />
ERROS DE LEITURA ÓPTICA: Na leitura dos bit individuais de um CD, ou de uma fita codificada<br />
digitalmente, dois tipos de erros na leitura podem ocorrer. Bit individuais podem ser mal<br />
interpretados – chamados de erros de bit causados por pequenas imperfeições na superfície do<br />
CD ou da fita – Erros que acontecem em grupos de símbolos adjacentes são chamados de erros<br />
de quebra – causados por sujidade e por danos no suporte, ou por obstrução no meio. Os<br />
esquemas de correcção de erros nos sistemas de CD ou fita digital dependem do conhecimento<br />
da informação adjacente ao burst ou defeito. Por isso o ―erro por defeito maximamente corrigido‖<br />
é uma importante especificação num método de correcção de erros.<br />
RÁCIO DE ERROS BIT: O rácio do número de bit errados dividido pelo total de bit transmitidos,<br />
recebidos ou processados durante um período estipulado. Este pode ser também o número de bit<br />
processados antes de um bit erróneo ser encontrado, ou a frequência de bit erróneos.<br />
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CD-I: Abreviatura de Disco Compacto Interactivo. Um sistema digital de disco para o armazenamento de<br />
informação vídeo, áudio e gráficos de tal forma que o utilizador pode controlar a apresentação dessa<br />
informação.<br />
CD-ROM: Abreviatura de Disco Compacto de memória apenas de leitura. É um CD modificado de forma a<br />
armazenar informação data em vez de áudio. É análogo ao armazenamento nos discos magnéticos dos<br />
computadores, exceptuando o facto do armazenamento ser de forma óptica e não electromagnética, e o facto<br />
de ser muito mais condensada.<br />
CD-SINGLE: Um pequeno CD que pode gravar música em Stereo. Tem 80 mm de diâmetro.<br />
CD-V: Abreviatura de disco compacto de vídeo. É um CD modificado de forma a armazenar informação sinais<br />
vídeo, bem como sinais digitais áudio Stereo. A informação vídeo é gravada de um forma analógica em vez<br />
de digital.<br />
CD-Áudio: Compact Disc contendo apenas faixas de áudio digital (Stereo).<br />
CD-IN: Compact Disc – Interactive – disco compacto contendo dados interactivos.<br />
CD-R: Compact Disc – Recordable – apenas podem ser queimados (burned) uma vez.<br />
CD-RW: Compact Disc Rewritabie – aceita gravações sucessivas.<br />
DVD – Digital Versatile Disc<br />
O DVD é um formato de armazenamento óptico lançado comercialmente em finais de 1996. Fisicamente, um<br />
DVD apresenta a mesma aparência de um CD, mas apenas externamente.<br />
Tudo começou em 1994, com a definição das normas para a realização cinematográfica em CD por parte<br />
do Comité Hollywood. Em 1995 a Philips e a Sony anunciam e apresentam o MMCD (Multimédia CD).<br />
Tratava-se de um formato de armazenamento óptico de alta densidade. Por outro lado a Toshiba e a Warner<br />
anunciam e apresentam o SD (Super Density Disc). Esta é a proposta da Toshiba para o armazenamento de<br />
alta densidade.<br />
No mesmo ano estabelece-se um acordo multilateral para a realização de um só formato denominado DVD,<br />
(Digital Versatile Disc).<br />
Em Setembro do ano seguinte publica-se a versão 1.0, onde se define as especificações para o DVD-Rom<br />
e o DVD-Vídeo. Em Fevereiro de 1998 é apresentada a versão 1.1 para o DVD -Vídeo e a versão 1.01 para<br />
DVD-ROM. Em Maio do mesmo ano é apresentado discretamente o DVD na Europa e em Junho é publicada<br />
a versão 0.9, onde se define as especificações sobre o DVD-Áudio.<br />
Em Setembro ainda desse ano, a Sony e a Philips trabalham numa especificação alternativa denominada<br />
SACD (Super Áudio CD).<br />
Em 1999 a Sony anuncia ter muitos aliados para participar na guerra entre o SACD e o DVD-Áudio.<br />
Em Outubro 1999 Sony apresenta os seus primeiros reprodutores de SACD.<br />
Tabela de especificações do DVD, formatos e Capacidades.<br />
A velocidade de transferência é de 10.08 Mbit/s, sendo a velocidade de acesso variável, dependente da de<br />
transferência. O número de canais de áudio seleccionáveis pode chegar aos oito canais Stereo ou multicanal,<br />
sendo 32 o número de subtítulos seleccionáveis e 9 o número de canais de vídeo (ângulos de câmara).<br />
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DVD – Áudio<br />
O principal objectivo na criação do formato DVD-Áudio foi que este ultrapasse as limitações do CD-Áudio. O<br />
DVD-Áudio é um formato diferente do DVD tradicional (DVD-Vídeo), o que significa que nem todos os leitores<br />
de DVD conseguem ler estes discos. O DVD-Áudio pode conter áudio codificado através do método PCM ou<br />
MLP (Meridian Lossless Packing). O MLP é um método de compressão sem perdas de qualidade<br />
(semelhante Para obter à compressão a versão usada nos ficheiros completa de comprimidos do tipo livro zip), que registe-se normalmente consegue em:<br />
compressões na ordem dos 1.85:1, ou seja, aumenta em 46% a capacidade de áudio do disco.<br />
Este suporte comporta Stereo (até 192 kHz a 24 bits) ou multicanal (6 canais a 96 kHz/24 bits). O DVD-Áudio<br />
SACD<br />
também permite que os diversos canais tenham diferentes frequências de amostragem ou resolução. Por<br />
exemplo, os canais frontais de uma reprodução multicanal (esquerda, centro e direita) podem funcionar a 96<br />
kHz a 24 bit, e os canais de Surround e a 48 kHz/16 bit.<br />
Para além de som, o DVD-Áudio pode também incluir imagens, texto, menus e vídeo.<br />
O Super Áudio Compact Disc (SACD) é um formato criado pela Sony e pela Philips que, através de<br />
multiplexação DSD (Direct Stream Digital) apresenta uma gama dinâmica na ordem dos 120 dB, uma gama<br />
de frequências até aos 100 kHz e máxima qualidade para todos os canais. O SACD utiliza um o método de<br />
conversão A/D delta-sigma.<br />
Como os DVD de última geração, aumentando a intensidade do laser conseguimos ultrapassar a 1ª capa<br />
semi-reflectida e ler apenas a capa reflectida.<br />
Para se poder usufruir totalmente deste formato, todo o processo de produção, desde os conversores digitais<br />
dos microfones até à gravação do disco, passando por todo o processamento (equalização, mistura, efeitos,<br />
etc.), terá de ser efectuado em DSD. O problema é que são muito poucas as soluções existentes actualmente<br />
que permitam trabalhar directamente sobre DSD. Inicialmente os SACD funcionavam apenas em 2 canais<br />
(Stereo), mas actualmente suportam multicanal. Uma das particularidades dos discos híbridos SACD é que<br />
contêm duas camadas, um compatível com os CD tradicionais (o que significa que podem ser lidos pelos<br />
convencionais leitores de CD), e uma segunda camada com a informação DSD que é lida nos leitores SACD.<br />
HD-DVD<br />
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A 19 de Novembro de 2003 os membros de fórum DVD decidiram, com um resultado de oito contra seis votos,<br />
que o HD-DVD seria o sucessor do DVD para a HDTV. O suporte em disco Blu-ray de maior capacidade foi<br />
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desenvolvido fora do conhecimento do fórum DVD e nunca foi submetido a votação.<br />
As empresas mais importantes que apoiam o HD-DVD são a Toshiba Microsoft e a Intel, bem como estúdios de<br />
cinema como: Universal Studios, Paramount Home Entertainment, Warner Bros, Dreamworks, The Weinstein<br />
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Company, Image Entertainment, Magnolia Pictures, Brentwood Home Vídeo, Ryko e KochfGoldhil<br />
Entertainment.<br />
As tecnologias actuais, tais como o DVD, DVD-R, DVD-RW e o DVD-RAM, utilizam um laser vermelho para<br />
escrever e lerem os dados. Entretanto esta tecnologia foi-se desenvolvendo, conseguindo utilizar de forma útil e<br />
controlada, lasers que radiam em comprimentos de onda menores, criando assim o novo formato azul-violeta.<br />
Assim estaremos a trabalhar com comprimento de onda de 405nm, mais pequena quando comparada com a<br />
trabalhada com o laser vermelho (650nm). Esta tecnologia implementada no suporte HD-DVD, também vê<br />
incrementada a abertura numérica (NA), até 0,65 (0,6 para o DVD), permitindo reduzir os efeitos ópticos não<br />
desejáveis.<br />
Tudo isto permite que o raio laser tenha uma focagem mais precisa e, portanto, incrementando a densidade de<br />
dados na superfície permitindo chegar aos 15/30GB.<br />
Um HD-DVD é muito perecido com um DVD convencional. Existem HD-DVD de uma capa, com uma<br />
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capacidade de 15GB (aproximadamente 4 horas de vídeo de alta definição) e de dupla capa com uma<br />
capacidade de 30 GB. A Toshiba desenvolveu um disco de tripla capa, que alcança os 50 GB de capacidade<br />
(17GB por capa). No caso dos HD-DVD-RW as capacidades são de 20 e 32 GB, respectivamente, para uma ou<br />
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duas capas. A velocidade de transferência do dispositivo anda perto dos 35 Mbps.<br />
Os formatos de compressão de vídeo utilizados em HD-DVD são: MPEG-2, Vídeo Codec 1 (VC1, baseado no<br />
formato Windows Media Vídeo 9) e H.264/MPEG-4 AVC.<br />
Existem leitores híbridos capazes de ler e escrever em CD, DVD e HD-DVD. Também se desenvolveu um disco<br />
híbrido de DVD e HD-DVD, para que possa ser reproduzido nos DVD actuais e, proporcionar alta definição<br />
através de sua reprodução via leitores de HD-DVD.<br />
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Estes discos necessitam de dupla face (de um lado DVD e do outro HD-DVD), para que a capa de dados seja a<br />
mesma para ambos os formatos.<br />
BLUE-RAY<br />
HDV<br />
O Blue-Ray é um formato em disco óptico pensado para armazenar vídeo de alta qualidade e dados. Para seu<br />
desenvolvimento foi criado a BDA, na qual se encontram, entre outros, a Sony a Philips. O modelo básico, com<br />
uma face e uma capa, pode armazenar aproximadamente 25 GB, embora uma capa dupla pode chegar aos 54<br />
GB. A TDK apresentou um modelo de 4 capas que chega até 100 GB.<br />
O disco holográfico Versátil (Holographic Versatile Disc, HDV) é uma tecnologia de discos ópticos que<br />
utiliza a conhecida técnica de holografia colinear na qual dois lasers, um vermelho e outro verde-azul se<br />
juntam num único feixe. O laser verde-azul lê dados codificados como picos de interferência numa capa<br />
holográfica, perto da superfície do disco, enquanto que o laser vermelho se utiliza para ler a informação<br />
de uma capa de CD de alumínio situada em baixo, por forma a controlar a cabeça de leitura.<br />
Processo de gravação da informação em disco óptico (Authoring): Um termo<br />
usado para indicar todos os processos necessários (desenho, criação e edição) para<br />
introduzir informação de qualquer tipo num DVD, CD ou CD-ROM, propiciando<br />
primeiramente a possibilidade de procura e extracção da informação.<br />
G R A V A Ç Ã O M A G N E T O - Ó P T I C A<br />
Dentro do que são discos ópticos regraváveis, existem duas tecnologias: a tecnologia de mudança de fase<br />
e a tecnologia magneto-óptica.<br />
O ―ponto de Curie‖ é a temperatura a partir da qual um material perde a sua orientação magnética,<br />
originada devido a acção de um campo magnético externo. A tecnologia magneto-óptica utiliza as<br />
propriedades termomagnéticas de algumas ligas, cujo ponto de Curie é conhecido com precisão.<br />
Nos sistemas magnético-ópticos é utilizado o princípio do apagamento e da escrita do material magnéticoóptico,<br />
que consiste em variar localmente a polaridade magnética da superfície do material mediante uma<br />
dupla acção: 1º laser de modulação concentrada; 2º bobine magnética muito próxima da superfície do<br />
material. As zonas do material onde se gravam as informações terão uma polaridade diferente da inicial.<br />
O princípio da leitura é um processo de natureza unicamente óptica. Para ler a informação utiliza-se o<br />
efeito denominado Efeito de Kerr. As zonas de diferente polaridade da polaridade do suporte base fazem<br />
reflectir o laser de uma forma diferente. No momento em que encontramos uma zona escrita, a reflexão<br />
do laser é um pouco diferente da sua reflexão quando o material está num estado natural. Esta<br />
modificação determina que não seja detectado sinal pela parte optico-electrónica do aparelho e que esta<br />
ausência do mesmo constitua parte da informação binária.<br />
A estrutura de um disco magneto-óptico compreende um substrato de plástico, um dieléctrico, uma capa<br />
magneto-óptica um dieléctrico e uma capa reflectiva.<br />
As vantagens dos discos desta natureza são: uma taxa de transferência muito elevada, acesso<br />
instantâneo e possibilidade de reinscrição.<br />
Existem três tipos de disco óptico segundo seu diâmetro: 3,5 polegadas (9 cm); 5,25 p. (13 cm); e 12 p.<br />
(30 cm).<br />
Alguns dos equipamentos de áudio profissional mais conhecidos que utilizam discos magnético-ópticos:<br />
Genex GX8500; Augan OMX24 MkII; Yamaha D24; Sony PCM-9000.<br />
MINI DISC<br />
Dez anos depois da apresentação do CD, em 1992 a Sony apresentava no mercado de consumo o MD<br />
Mini Disc. Os engenheiros empenhados no desenvolvimento do CD, uma vez conseguido seu objectivo<br />
em 1982, viram que o passo seguinte era evidente: o CD regravável. A Sony e a Philips juntaram forças<br />
de novo para criar o CD-MO (apresentado em 1989), mais conhecido actualmente como CD-RW. A partir<br />
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destes estudos, a Sony desenvolveu o MD e definiu-o dentro do denominado ―Rainbow book ―. Devido à<br />
saída do K7, o MD foi concebido como um substituto lógico do K7, com as vantagens de uma tecnologia<br />
óptica. Não é demais referir que o substrato que compõe um MD é de natureza magneto-óptica e que<br />
utiliza um algoritmo de compressão de dados que permite registrar até 74 minutos de música com um<br />
disco de apenas 64 mm de diâmetro. Mais tarde, e com o surgir do CD-Rom (de descendência directa do<br />
CD-Audio), utilizou-se a tecnologia MD para aplicações de informação como o caso do MD Data, um<br />
formato capaz de armazenar até 140 Mb de informação num MD.<br />
ALGORÍTMO: Um algoritmo é um método e notação das diversas operações e processos de<br />
calcular. É um conjunto de procedimentos destinados a realizar uma determinada operação. Pode<br />
ser também visto como um conjunto de regras com vista a resolução de um problema, como num<br />
programa de computador, que não é mais que um algoritmo, ou um conjunto de algoritmos.<br />
FICHEIROS DE INFORMAÇÃO ÁUDIO NO DOMÍNIO DIGITAL<br />
O termo Informação vem do latim informationem, ("delinear, conceber ideia"), ou seja, dar forma ou<br />
moldar na mente, como em educação, instrução ou treinamento. É o resultado do processamento,<br />
manipulação e organização de dados de tal forma que represente um acréscimo ao conhecimento da<br />
pessoa que a recebe.<br />
Informação enquanto conceito carrega uma diversidade de significados, do uso quotidiano ao técnico.<br />
Genericamente, o conceito de informação está intimamente ligado às noções de restrição,<br />
comunicação, controle, dados, forma, instrução, conhecimento, significado, estímulo, padrão, percepção<br />
e representação de conhecimento.<br />
É comum nos dias de hoje ouvir-se falar sobre a Era da Informação, o advento da "Era do<br />
Conhecimento" ou sociedade do conhecimento. Como a sociedade da informação, a tecnologia da<br />
informação, a ciência da informação e a ciência da computação em informática são assuntos e ciências<br />
recorrentes na actualidade, a palavra "informação" é frequentemente utilizada sem muita consideração<br />
pelos vários significados que adquiriu ao longo do tempo.<br />
Informação é o estado de um sistema de interesse (curiosidade) e a mensagem é a informação<br />
materializada. Informação é a qualidade da mensagem que um emissor envia para um ou mais<br />
receptores. Informação é sempre sobre alguma coisa (tamanho de um parâmetro, ocorrência de um<br />
evento etc.). Vista desta maneira, a informação não tem de ser precisa. Ela pode ser verdadeira ou<br />
falsa, ou apenas um som. Mesmo um ruído inoportuno feito para inibir o fluxo de comunicação e criar<br />
equívoco, seria, sob esse ângulo, uma forma de informação. Todavia, em termos gerais, quanto maior a<br />
quantidade de informação na mensagem recebida, mais precisa ela é.<br />
Informação é um termo com muitos significados dependendo do contexto, mas como regra é<br />
relacionada de perto com conceitos tais como significado, conhecimento, instrução, comunicação,<br />
representação e estímulo mental. Declarado simplesmente, informação é uma mensagem recebida e<br />
entendida. Em termos de dados, pode ser definida como uma colecção de factos dos quais conclusões<br />
podem ser extraídas. Existem muitos outros aspectos da informação visto que ela é o conhecimento<br />
adquirido através do estudo, experiência ou instrução. Mas, acima de tudo, informação é o resultado do<br />
processamento, manipulação e organização de dados numa forma que se some ao conhecimento da<br />
pessoa que o recebe. A teoria da comunicação analisa a medida numérica da incerteza de um<br />
resultado.<br />
Mesmo que informação e dados sejam frequentemente usados como sinónimos, eles realmente são<br />
coisas muito diferentes. Dados representam um conjunto de fatos não associados e como tal, não têm<br />
utilidade até que tenham sido apropriadamente avaliados. Pela avaliação, uma vez que haja alguma<br />
relação significativa entre os dados e estes possam mostrar alguma relevância, são então convertidos<br />
em informação. Agora, estes mesmos dados podem ser usados com diferentes propósitos. Assim, até<br />
que os dados expressem alguma informação, não são úteis.<br />
De acordo com a semiótica (ciência que estuda os sinais ou sistemas de sinais utilizados na<br />
comunicação e o seu significado), dados são símbolos com uma sintaxe (relação entre símbolos)<br />
determinada e informação são dados com uma determinada semântica (relação dos símbolos com os<br />
objectos que eles representam). A pintura e o desenho contêm informação ao nível em que representam<br />
algo tal como uma miscelânea de objectos sobre uma mesa, um retrato ou uma paisagem. Em outras<br />
palavras, quando um padrão de alguma coisa é transposta para o padrão de alguma outra coisa, o<br />
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último é a informação. Este tipo de informação ainda assume algum envolvimento da mente consciente,<br />
seja da entidade construindo a representação, ou da entidade que a interpreta.<br />
A Informação, como uma influência que leva a transformação, é qualquer tipo de padrão que<br />
influência a formação ou transformação de outros padrões. Neste sentido, não há necessidade de que<br />
uma mente consciente perceba, muito menos reconheça tal padrão.<br />
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Se o número de bit por amostra fosse de apenas 8 bit (1 Byte), então seria muito fácil guardamos<br />
um ficheiro de áudio digital, pois, como as memórias dos computadores por convenção se agrupam em<br />
células de oito unidades binárias, seria armazenado um Byte atrás de outro. Mas como o normal actual<br />
é de 16 bit (poderemos falar também em 16 células ou 2 Bytes, dois grupos de células) por amostram,<br />
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um Byte irá representar os valores menos significativos e o outro byte os valores mais significativos.<br />
Assim teremos que reproduzir o ficheiro pela mesma ordem de gravação, se não ouviremos apenas<br />
ruído.<br />
O problema surgiu quando, no início da informática pessoal, os fabricantes começaram a oferecer os<br />
seus microprocessadores (Unidade Central de Processamento de um Computador) aos fabricantes de<br />
computadores pessoais. A Intel começou a subministrar a IBM e a Motorola começou a subministrar a<br />
Apple. Então esse problema surge realmente quando temos o microprocessador da Motorola a trabalhar<br />
num formato em que a gravação é iniciada com o grupo de oito células mais significativo, chamado de<br />
Big Endian, versus o microprocessador Intel que trabalha mediante um formato, em que a gravação de<br />
um ficheiro é iniciada com o grupo outro de oito células menos significativo, chamado Little Endian.<br />
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Ao começar a gravação directa de ficheiros áudio, ou seja gravação pura sem nenhuma informação<br />
adicional (RAW DATA), com um computador de uma destas marcas, o ficheiro resultante será<br />
incompatível entre eles. Isto porque a ordem de bit não é a mesma, não tendo também a informação<br />
sobre o número de bits, frequência de amostragem, número de canais, etc.<br />
A solução passa pelo envio de metadados.<br />
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Segundo a SMPTE e a EBU, conteúdo é a combinação de essência e de metadados. A essência é o<br />
material do programa em si mesmo, os dados que directamente codificam sinais, representa a<br />
mensagem que se quer transmitir e que normalmente se apresenta de maneira sequencial, ou seja<br />
dependente do tempo.<br />
Os metadados, que literalmente significa ―sobre dados‖, são dados sobre uma essência. São dados<br />
estruturados e codificados que descrevem as características das entidades da essência para auxiliar na<br />
sua identificação, descoberta, organização e controlo.<br />
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Um elemento de metadados pode descrever uma essência individual, ou pode conter o elemento, ou<br />
uma colecção de data incluindo uma multiplicidade de elementos.<br />
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Os metadados são usada para facilitar o entendimento da função e controlo da essência. Os metadados<br />
necessária para o controlo efectivo da essência varia com o tipo e contexto da essência. No caso de<br />
uma livraria musical, por exemplo, pode aparecer o nome do artista, álbum, nome dos temas, ano,<br />
género, etc. No contexto de sistemas informáticos, onde a essência é o conteúdo dos ficheiros<br />
informáticos, os metadados sobre um determinado elemento individual irá tipicamente incluir o nome do<br />
campo e o tamanho. Os metadados sobre uma colecção de elementos de essência, um ficheiro de<br />
computador, pode tipicamente incluir o nome do ficheiro, o tipo e o nome do administrador.<br />
Um elemento de metadados é, ele mesmo, um metadado e por isso pode ter os seus próprios<br />
metadados.<br />
Em qualquer contexto em particular, os metadados deve estar sempre a um nível mais alto de<br />
abstracção que a essência que está a descrever.<br />
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Os metadados quando organizados sob um arranjo estrutural é mais adequado chamar-lhe ontologia ou<br />
esquema.<br />
Por vezes não é possível distinguir entre essência na sua forma pura (RAW), ou metadados, pois eles<br />
podem ter ambas as funções, como por exemplo um título de um texto que tanto por ser metadados,<br />
intitulando o texto, como pode www.producaoaudio.net<br />
ser parte dele mesmo, ou seja essência, ou podem mudar de papeis,<br />
dependendo do ponto de vista.<br />
Os metadados são hoje muito usados também no melhoramento da eficácia e rapidez na procura de<br />
fontes de essência, pois seu uso pode poupar aos usuários imenso tempo de filtragem de essência. Por<br />
isso este tipo de dados meta é muito comum em web browsers e em motores de busca de essência.<br />
Neste último caso os metadados ajudam a diminuir a falha semântica (caracteriza a diferença entre<br />
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duas descrições de um objecto de diferentes representações linguísticas, ou por outras palavras,<br />
significa a diferença entre a formulação ambígua de conhecimento contextual numa linguagem normal e<br />
a forma como ela consegue ser reproduzida numa linguagem formal), dizendo ao computador como os<br />
elementos informativos podem ser relacionados e como essas relações podem ser avaliadas<br />
automaticamente. A isto se chama representação conhecedora de grande importância na semântica da<br />
Internet e inteligência artificial.<br />
Os metadados na essência áudio e vídeo pode ser classificada da seguinte forma e de acordo com<br />
SMPTE/EBU.<br />
- Essenciais (metadados que são necessários para reproduzir a essência, como o número de<br />
canais áudio, o formato do ficheiro, etc.)<br />
- De acesso (garantindo o controlo e acesso à essência)<br />
- Paramétricos (definindo parâmetros dos métodos de captura da essência, como a montagem<br />
dos microfones ou câmara, perspectiva, etc.)<br />
- Relacionais (de forma atingir sincronismo entre diferentes conteúdos, por exemplo, time-code)<br />
- Descritivos (dando uma descrição do conteúdo actual ou matéria do sujeito, de forma a facilitar<br />
o catalogação, procura, recuperação e administração de conteúdos; por exemplo, palavraschave,<br />
classificação de imagens, sons e textos, etc.)<br />
Os metadados podem ainda ser classificados de: metadados de conteúdo, em que tanto podem<br />
descrever as características do conteúdo como por exemplo, seu tamanho, nome, etc; como podem<br />
descrever o conteúdo em si mesmo, por exemplo mostrando que se trata de um vídeo de concerto ao<br />
vivo. Metadados mutáveis, com respeito ao conteúdo, se por exemplo são imutáveis como acontece no<br />
caso de um título de um filme, ou se são mutáveis no caso da descrição das cenas. Metadados de<br />
função lógica que pode existir em três camadas diferentes: No fundo da camada sub-simbólica que<br />
contem a essência RAW, de seguida a camada simbólica, em que os metadados descrevem a essência<br />
RAW e por cima da camada lógica contendo metadados que permitem uma argumentação lógica<br />
usando a camada simbólica.<br />
Os metadados pode ser gravados internamente no mesmo ficheiro que a essência correspondente, ou<br />
como um ficheiro à parte. Se internamente, permitem uma transferência dos metadados em conjunto<br />
com a essência, podendo estar sempre à mão para sua manipulação. As desvantagens deste método é<br />
que ele cria alta redundância e não permite que os metadados sejam juntos.<br />
A gravação externa permite o empacotar dos metadados, por exemplo numa base de dados, para uma<br />
procura mais eficiente. Não existe redundância e os metadados podem ser transferidos<br />
simultaneamente quando usando transferência por multiplexação. O problema deste tipo de<br />
armazenamento reside no facto de ele implicar um formato para esse propósito, podendo este não ser<br />
viável nos vários sistemas de leitura do ficheiro.<br />
As críticas ao uso dos metadados passam principalmente por cinco pontos. Crítica quanto ao consumo<br />
de tempo e custos adicionais; crítica por parte de consumidores privados quanto à complexidade de sua<br />
formação e à não existência de ferramentas automáticas para tal fim; críticas quanto à subjectividade e<br />
dependência de contexto, podendo por isso existir dois metadados diferentes para o mesmo conteúdo,<br />
podendo também ser mal interpretada devido a isso; críticas quanto à não existência de limites na<br />
criação de metadados; e os metadados são desnecessários, pois a maioria dos motores encontram<br />
texto de formas muito eficazes, tornando-se cada vez mais eficazes.<br />
A aplicação de metadados no domínio analógico é bastante difícil de implementar, sendo necessário, na<br />
maioria das vezes, desenvolver novas tecnologias. Como exemplo de metadados no domínio analógico<br />
temos: a quadrafonía, a rádio FM e a marca de água.<br />
Quanto às componentes de metadados em ficheiros áudio digital, eles podem conter a descrição da<br />
frequência de amostragem, a resolução (n.º de bits), o número de canais, se Big Endian ou Low Endian,<br />
a soma de verificação de erros chamada de checksum (ficheiro corrompido ou não), o tamanho da<br />
cabeceira (local à frente do ficheiro onde são colocados os metadados), o título, autor, copyright, etc.<br />
Na figura abaixo temos um exemplo dos metadados de um ficheiro.wav<br />
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TIPOS DE FICHEIROS DE INFORMAÇÃO SONORA NO DOMÍNIO DIGITAL<br />
. Ficheiros RAW – ficheiros com informação na sua forma pura, sem compressão ou metadados<br />
adicional.<br />
. Ficheiros RAW e metadados – ficheiros com informação original sem compressão, mais informação<br />
meta, como por exemplo os ficheiros.wav e CDA.<br />
. Ficheiros Metadados – ficheiros com apenas informação meta, como é o caso dos ficheiros MIDI e<br />
OSC.<br />
. Ficheiros Quantificados (ADCPM) – Ficheiros com redução do número de byte sem perdas de<br />
qualidade, através da procura de concordâncias entre os byte anteriores e os seguintes, restaurando-os<br />
a quando da leitura do ficheiro. Usam-se em gravações áudio de baixa qualidade, normalmente em<br />
programas da Microsoft.<br />
. Ficheiro com vários canais – Trata-se de um ficheiro para um número de canais maior que um, como é<br />
exemplo um ficheiro.wav de informação sonora Stereo.<br />
. Ficheiros com canais intercalados – Ficheiros com um grupo de byte de cada canal intercalados<br />
sucessivamente, produzindo um fluxo de dados sem fragmentação, aumentando com isso a velocidade<br />
de leitura e a duração do equipamento que a produz. Isto porque, de outra forma a gravação dos vários<br />
canais de um ficheiro teriam que ser feitos em diferentes pontos do meio físico de gravação, obrigando<br />
a um movimento constante do mecanismo de leitura. A única desvantagem numa gravação dos canais<br />
intercalados é que os ficheiros neste tipo de formato são difíceis de editar.<br />
. Ficheiros especiais para a Internet – Como o caso do ficheiro do tipo Realaudio, em que o servidor se<br />
adapta à velocidade da linha e cria um fluxo contínuo de informação, cuja velocidade de transferência<br />
depende da largura de banda disponível, intercalando a informação visual com a informação áudio e<br />
com os metadados.<br />
. Ficheiros que intercalam a informação visual, com a informação áudio e os metadados.<br />
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. Ficheiros com compressão – Compressão de dados em formato digital, tem como objectivo a<br />
redução da quantidade de bit necessária para que essa seja armazenada, podendo ser com ou sem<br />
perdas de qualidade da informação original.<br />
A compressão sem perdas de qualidade (lossless compression) é obtida a partir de um conjunto de<br />
algoritmos que detectam redundâncias na sequência de bits, sendo os métodos de compressão<br />
mais utilizados zip, rar, etc.) Por exemplo: em de ter uma sequência ―1010101010101010‖, o<br />
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algoritmo pode indicar que a sequência ―10‖ é repetida 8 vezes; se existirem alguns segundos de<br />
silêncio (centenas de milhares de amostras), pode-se indicar que ―0‖ é repetido n vezes.<br />
Geralmente, estas técnicas apresentam taxas de compressão relativamente pequenas.<br />
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Há situações em que são necessárias taxas de compressão muito superiores, que só podem ser<br />
conseguidas com alguma redução de qualidade (exemplo: ficheiros MP3, AAC, AC3, VQF, RA,<br />
etc.). Para isso são usadas técnicas de compressão que, tendo em conta a percepção auditiva<br />
humana e estudos psicoacústicos, procuram que a perda de informação seja o menos perceptível<br />
possível. Este tipo de compressão de dados é chamado de compressão perceptual.<br />
Há informação que é desprezada pelo cérebro, como a não percepcionada devido ao efeito de<br />
máscara por exemplo, e como tal, é aquela em que, o facto de ter sido retirada, mais difícil é ser<br />
percepcionado como uma perda de qualidade. Por outro lado, existe alguma redundância quando<br />
lidamos com mais do que um canal (em Stereo, muita da informação enviada pelos 2 canais é<br />
comum).<br />
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MP3 – É uma abreviação de MPEG1 LAYER 3, que não é mais que a especificação de um tipo<br />
de compressão da informação áudio digital criado por o Moving Picture Expert Group em 1995,<br />
popularizada na transmissão de músicas ao longo da internet. O MP3 permite a transmissão de<br />
áudio para a codificação www.producaoaudio.net<br />
e descarregamento na internet. Este tipo de ficheiros são identificados<br />
através do sufixo ―MP3‖.<br />
MPEG – de Moving Picture Experts Group, em português, Grupo de Espertos do Cinema, é um<br />
grupo de trabalho dentro da SMPTE que, entre outras coisas, cria especificações para<br />
esquemas de compressão para a transmissão de áudio e vídeo. O termo comummente usado<br />
para referenciar o esquema de compressão de imagem é MPEG-2, para cinema.<br />
AAC, de Advanced Audio Coding (codificação áudio avançada em português), é um termo<br />
usado para intitular a especificação AAC MPEG-2, declarada como uma normalização pelo<br />
grupo MPEG em Abril de 1997, embora esse termo seja também usado agora para referir a<br />
especificação AAC MPEG-4.<br />
MPEG-4 especifica um conjunto de ferramentas que permitem a descrição sonora de várias<br />
formas, baseadas naquilo a que ficou conhecido como estruturação áudio, que significa a<br />
transmissão do som através da descrição do áudio, em vez de sua simples compressão.<br />
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REDUNDÂNCIA: A transmissão de mais informação (num sistema digital isto significa mais bits) que a<br />
necessária de forma a melhorar a eficiência da transmissão. A fala humana é redundante por natureza,<br />
por isso é que é possível perceber tudo aquilo que é dito num lugar muito ruidoso.<br />
A palavra MIDI, abreviatura de Musical Instrument Digital Interface – Interface Digital para Instrumentos<br />
Musicais, é o nome dado ao protocolo realizado pelos principais fabricantes de instrumentos e aplicações<br />
musicais da altura, que visou a criação de uma linguagem de controlo e automação universal e a implícita<br />
normalização das componentes físicas de tratamento de sinal que lhe estão associadas. Este protocolo<br />
ultrapassou claramente os domínios da música, sendo usado noutros tipos de espectáculos.<br />
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Análise de sinal<br />
Sabemos que, convencionalmente, qualquer variável física que representa uma mensagem num<br />
sistema de comunicação, é vista como um sinal e, também sabemos que num sistema de comunicação<br />
complexo, o sinal que declama a informação, pode estar representado de diversas formas. Este sinal pode<br />
até não ter sido efectuado com o intuito inicial da transmissão de uma mensagem em específico, mas pode<br />
apenas ter sido entendido com tal a partir do momento em que utilizamos um tipo informação para<br />
chegarmos a outro tipo de conclusões.<br />
Analisar significa decompor um todo nos seus elementos, conduzindo à extracção da informação<br />
contida num sinal, mas sem o modificar. (o processo inverso é a síntese, processo em que se constrói um<br />
determinado sinal a partir dos elementos que o constituem). Assim, poderemos por exemplo, representar<br />
um sinal complexo por um número limitado de parâmetros que, embora não descrevam a forma de onda na<br />
totalidade, são suficientes para que entendamos determinada característica do sinal. A análise pode ser<br />
também, apenas utilizada, como um método de descrição de um sinal. Mas a razão, por ventura, mais<br />
importante, prende-se com o facto, de uma análise poder servir para que consigamos perceber algo sobre a<br />
fonte emissora (numa definição lata como a utilizada para as fontes sonoras, neste capítulo, em espaços<br />
acústicos sonoramente limitados) que produziu esse sinal. Este aspecto da análise de sinal é obviamente<br />
relevante num grande número de situações, em que as relações causais entre um sistema complexo e uma<br />
das suas variáveis de saída medidas estão a ser investigadas.<br />
O facto da maioria das funções que podem ser, de forma útil, consideradas como sinais, são funções que<br />
podem ser percebidas em função do tempo e da frequência.<br />
Normalmente as análises recorrem a representações gráficas de forma a expor seus resultados de forma<br />
figurativa, tornando-se mais fácil, imediata e objectiva a sua leitura, bem como mais abrangente.<br />
Existem diversas formas de representação dos sinais, também designadas espaços de representação, em<br />
que a escolha de uma determinada representação depende naturalmente do objectivo do nosso estudo.<br />
O domínio temporal é o espaço de base por ser nele que os fenómenos se produzem. A representação<br />
temporal é portanto a representação básica dos sinais e consiste no traçado da variação de uma<br />
determinada grandeza (parâmetro) em função do tempo. Este domínio permite a visualização do<br />
deslocamento de um objecto em função do tempo. Um método clássico de gerar uma representação<br />
simples de um fenómeno temporal é através de um sistema massa/mola ao qual se fixa um lápis. Fazendo<br />
deslocar um papel a velocidade constante, o lápis faz um traçado que representa o deslocamento do<br />
sistema massa/mola. Este tipo de instrumento conduz frequentemente a deformações grosseiras do<br />
fenómeno que se pretende representar, embora haja inúmeros exemplos de instrumentos de medida<br />
baseados neste princípio. Na prática habitualmente não se faz um registo directo deste tipo mas sim a<br />
conversão dos parâmetros que interessa representar em sinais eléctricos utilizando determinados<br />
transdutores como microfones, acelerómetros, captores de força e de deslocamento. O sinal eléctrico<br />
originado na transdução do parâmetro que está a ser medido pode, se necessário, sofrer um ajuste do<br />
ganho que permita uma boa representação do sinal. Tradicionalmente os traçados temporais designam-se<br />
por oscilogramas por representarem oscilações.<br />
No domínio temporal pode ser representada a totalidade do sinal adquirido ou parte dele, o que permite<br />
visualizar determinados detalhes. Para isso, utilizam-se diversas escalas de tempo fazendo uma ampliação<br />
do sinal da parte estacionária, ou pondo em evidência os transitórios de ataque e de extinção.<br />
No domínio temporal é possível detectar se existe uma periodicidade global do sinal, isto é, se os parciais<br />
contidos nesse sinal são todos harmónicos. No entanto, se a representação temporal não for periódica,<br />
pode significar que apenas um parcial não é harmónico. Neste caso, convém verificar se existem<br />
periodicidades no domínio frequêncial.<br />
O espaço temporal é o mais adequado para a representação do transitório inicial. Quando se trata de sinais<br />
periódicos, a análise da representação temporal permite calcular a frequência fundamental do sinal. Para<br />
isso, mede-se o intervalo de tempo mínimo entre dois picos idênticos, que corresponde ao período do sinal.<br />
Fazendo uma correspondência entre a escala temporal representada e a medição directa no papel da<br />
distância entre os referidos picos, calcula-se a frequência do sinal, atendendo a que f = 1IT.<br />
A observação dos traçados temporais permite por vezes tirar outras conclusões sobre os sinais em causa,<br />
para além da periodicidade global do sinal, embora os espectros forneçam informação muito mais detalhada<br />
relativamente à composição do sinal. Numa análise qualitativa, podemos concluir que se um traçado<br />
temporal se aproxima de uma sinusóide, estamos perante uma frequência fundamental com muito mais<br />
energia que a dos restantes parciais caso existam.<br />
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As duas representações básicas, temporais e espectrais, dão-nos praticamente todas as informações<br />
acerca de uma onda. Existem várias formas de representação dos sinais e a escolha de determinada<br />
representação depende, naturalmente, do objectivo do nosso estudo.<br />
Representações temporais: O domínio temporal é um espaço de base por ser nele que os fenómenos<br />
se produzem. A representação temporal é portanto a representação básica dos sinais e consiste num<br />
traçado da variação de uma determinada grandeza (parâmetro) em função do tempo. No domínio<br />
temporal pode ser representada a totalidade do sinal adquirido, ou apenas parte dele, o que permite<br />
visualizar determinados detalhes. A partir da representação temporal de um sinal periódico é possível<br />
determinar a frequência do som em causa fazendo a correspondência entre a escala temporal e a<br />
distância que seria medida na realidade.<br />
É assim, geralmente possível, antecipar as principais características do espectro de uma forma de onda<br />
periódica, através apenas da visualização. Por exemplo, uma forma de onda que tenha as mesmas<br />
áreas em cima e abaixo do eixo, não terá componentes de frequência igual a zero. Um sinal que exiba<br />
variações súbitas ou descontinuidades, deve ser esperado que seja rico em harmónicos de ordem<br />
superior, pois é apenas possível reconstruir tal tipo de forma de onda usando componentes vibratórios<br />
que variem de direcção rapidamente, ou seja de alta-frequência.<br />
Representações espectrais: O estudo dos sinais ou sistemas exige outro tipo de representações que<br />
permitam visualizar melhor certas propriedades que não são postas em evidência no domínio temporal.<br />
Uma representação complementa a temporal é a representação espectral, ou espectro do sinal, definida<br />
no domínio frequência. Neste espaço são evidenciadas as frequências em que o sinal contém energia,<br />
assim como as periodicidades existentes. Embora a representação temporal permita visualizar a<br />
periodicidade global, a representação frequêncial permite verificar que relações existem entre os<br />
parciais contidos no sinal. Quando se trata de sinais periódicos, a passagem do domínio temporal para<br />
o espectral ou frequêncial é feita, normalmente, por aplicação do teorema de Fourier. A representação<br />
espectral só se aplica a sinais estacionários, devendo os sinais transitórios ser analisados através de<br />
representações temporais-frequênciais.<br />
A análise de sinal depende do tipo de sinal em causa, se se trata de um sinal periódico, aperiódico, de<br />
sinais de dados discretizados, de sinais aleatórios, ou do tipo de referencial utilizado, ou seja, toda e<br />
qualquer análise exige uma comparação, logo podermos analisar comparando dois sinais distintos, ou<br />
apenas comparando um com valores referência.<br />
ANÁLISE DE SINAIS PERIÓDICOS<br />
Embora saibamos que, naturalmente, não existe nada infimamente repetitório, logo não existem<br />
sinais rigorosamente periódicos e que eles não se repetem a eles mesmo infinitamente, poderemos<br />
tratar alguns deles como sinais periódicos em determinado intervalo de tempo porque, as<br />
conclusões dos resultados são totalmente úteis e suficientemente credíveis, para que o erro seja<br />
considerado desprezível. Isto porque existem fortes razões para que este tipo de sinais sejam<br />
analisados. Uma delas, é o facto de o estudo deste tipo de sinais nos proporcionar uma melhor<br />
adequação e entendimento de sinais aperiódicos ou aleatórios (como acontece com as descrições<br />
de sinais no domínio frequêncial). A outra razão prende-se com o facto de existirem muitas<br />
variações periódicas de grandezas físicas no mundo real, como qualquer sistema eléctrico ou<br />
mecânico linear, podendo ser susceptíveis ao tratamento matemático. Por último, porque as<br />
funções sinusoidais formam um conjunto de, chamadas de, funções ortogonais, que serão<br />
discutidas mais abaixo.<br />
Descrições no domínio temporal – a análise teórica de formas de onda periódicas assume que<br />
existe uma repetição exacta da forma de onda do sinal a cada período, ao longo do tempo, tanto<br />
passado como futuro.<br />
Uma descrição no domínio temporal completa deste tipo de sinais envolve a especificação de seu<br />
valor preciso a cada instante de tempo, podendo ser, nos casos de formas de onda simples,<br />
efectuada usando uma notação matemática.<br />
Felizmente, é em muitos casos útil apenas descrever certos aspectos de uma forma de onda de um<br />
sinal, ou representa-los através de uma fórmula matemática que apenas se aproxima, utilizando<br />
técnicas como a expansão polinomial, séries de Taylor, ou séries de Fourier.<br />
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No caso da expansão polinomial, a precisão do encaixe da curva polinomial na curva original,<br />
melhora à medida que o número de termos polinómios aumenta, não podendo o polinómio<br />
(expressão que traduz uma soma de monómios, obtida por interposição dos sinais + ou – entre dois<br />
ou mais monómios – expressão algébrica que não o sinal + nem -) em si mesmo ser periódico.<br />
Na série de Tayler, os coeficientes são escolhidos para tornar as séries e suas derivações<br />
concordarem com a forma de onda original, em que o número de termos na série, determina a que<br />
Para ordem de obter derivação a este versão acordo será estendido, completa ou seja, qual do a livro precisão registe-se atingida. em:<br />
Por outro lado, a aproximação das séries de Fourier, são muito adequadas à representação da<br />
forma de onda do sinal num intervalo de tempo extenso.<br />
Descrições no domínio frequêncial – a passagem do domínio temporal ao domínio frequêncial é<br />
normalmente feita através da análise de Fourier, operação matemática que consiste em decompor<br />
uma função periódica numa soma de componentes com frequências múltiplas de uma fundamental.<br />
Este processo apresenta semelhança com a decomposição (por um prisma) da luz branca nas<br />
diversas cores que a compõem. A análise de Fourier permite passar de uma função f que depende<br />
do tempo para uma nova função E que depende da frequência. Estas séries de Fourier permitem<br />
exprimir o sinal periódico de duas maneiras: ou como o conjunto das diversas componentes<br />
frequênciais harmónicas (senos e co-senos) de apropriada amplitude e frequência, ou como um<br />
conjunto de ondas sinusoidais definidas por sus amplitudes e ângulos de fase relativos.<br />
A partir de uma representação temporal, a análise de Fourier permite saber quais são as<br />
frequências em que o sinal contém energia, traduzida pelas respectivas amplitudes e fases<br />
associadas. Uma tal representação é em geral muito mais elucidativa do que a representação<br />
temporal, no caso de sinais complexos.<br />
Funções ortogonais – a discussão das funções ortogonais e seus valores para a descrição de sinais<br />
pode ser convenientemente www.producaoaudio.net<br />
introduzida considerando a analogia entre sinais e vectores. Um vector<br />
é especificado tanto pela sua magnitude e direcção, por exemplo força e velocidade, podendo ser<br />
desejado aproximar um vector de um outro vector, considerando sempre uma margem de erro. O<br />
mesmo pode ser efectuado com sinais, aproximando uma função de outra num certo intervalo de<br />
tempo, para que o erro médio quadrático é minimizado. Assim poderemos representar um sinal a<br />
partir de um conjunto de funções ortogonais.<br />
O uso de um conjunto de funções ortogonais para descrever um sinal é análogo ao uso de três<br />
eixos mutuamente perpendiculares, ou seja ortogonais, para a descrição de um vector num espaço<br />
tridimensional, dando a noção de sinal espacial. Uma representação precisa de um sinal irá<br />
normalmente requerer o uso de muitos mais que três eixos, sendo por isso necessário pensarmos<br />
num sinal dentro de um intervalo temporal e como sendo representado por um ponto num espaço<br />
multidimensional. Existe um número de conjuntos de funções ortogonais disponíveis para a<br />
descrição aproximada da forma de onda do sinal, cujo o conjunto sinusoidal é o geralmente usado.<br />
ANÁLISE DE SINAIS APERIÓDICOS<br />
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Embora a análise de sinais periódicos nos dêem resultados que podem ser de grande interesse, a<br />
maioria dos sinais não são deste tipo, pois primeiramente, não existem sinais ilimitados<br />
temporalmente, logo é necessário entendermos quais os efeitos de uma limitação temporal num<br />
espectro frequência, e em segundo, porque existem sinais que nunca se repetem a eles mesmos,<br />
logo não podendo ser representados pelas séries de Fourier.<br />
A forma exponencial das séries de Fourier: As séries de Fourier que, como vimos, permitem exprimir<br />
o sinal periódico de duas maneiras, permitem também derivar o espectro frequêncial de sinais<br />
aperiódicos, através da sua terceira forma de séries Fourier, chamada de forma exponencial. Assim,<br />
ao invés de ser usada uma forma simplesmente trigonométrica, é usada uma forma exponencial.<br />
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Transformada de Fourier: A transformação ou transformada de Fourier (também chamada de<br />
integral Fourier) é uma generalização da série de Fourier para sinais que não são periódicos.<br />
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Embora a série de Fourier só se aplique a sinais periódicos é possível estender a sua aplicação a<br />
sons não-periódicos.<br />
É possível considerar um sinal não-periódicos como tendo um período infinito. Consideremos um<br />
som periódico de período T, a frequência fundamental deste som será 1/T. No limite, quando<br />
estivermos perante um som verdadeiramente não-periódico, ou seja, um som de período infinito, a<br />
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frequência será zero. Para sinais não-periódicos, a representação da série de Fourier deixa de ser<br />
uma sequência de linhas passando a um espectro contínuo.<br />
O integral de Fourier corresponde à formalização deste processo de limite. Enquanto que a série de<br />
Fourier é uma soma infinita de termos afastados uns dos outros de um intervalo finito de frequência,<br />
a transformação de Fourier é o limite para que tende a série de Fourier quando os termos estão<br />
infinitamente próximos. Obtém-se então a denominada Transformada (Directa) de Fourier.<br />
Na prática, quando se pretende calcular o conteúdo espectral de um sinal, não se dispõe de uma<br />
amostra de duração infinita, uma vez que o computador e o utilizador têm uma capacidade e<br />
paciência limitadas. Quer o sinal seja periódico, quer seja não-periódicos, a amostra a analisar é<br />
sempre de duração limitada. O algoritmo que calcula a transformada de Fourier admite<br />
implicitamente que o período do sinal é igual à duração da amostra. A transformação aplicada para<br />
passar do domínio temporal para o frequêncial subentende que, para lá do tempo de aquisição, o<br />
sinal se repete de forma idêntica à amostra tratada. Isto não invalida que no tempo de aquisição<br />
existam n períodos do sinal se ele for periódico. Se o sinal não for periódico, o algoritmo considerao<br />
periódico de período igual ao tempo de aquisição. Note-se que a resolução frequêncial do<br />
espectro calculado numericamente é dada, o que é compatível com a noção de pseudoperiodicidade<br />
acima referida.<br />
Tempo de aquisição: tempo requerido por um circuito de amostragem e fixação capturar o<br />
valor análogo de entrada, ou seja o tempo para que o valor do sinal de saída se aproxime do<br />
valor análogo de entrada.<br />
A transformada de Fourier é uma técnica matemática que permite a transformação da função<br />
matemática de um domínio temporal para um domínio frequêncial, sem perdas de informação.<br />
Trata-se de uma convolução simples, de uma troca de base do sinal, representada através de uma<br />
parte real e outra imaginária. O nosso ouvido também faz uma espécie de análise de Fourier. Nós<br />
tendemos a analisar sinais em termos da sua frequência espectral, que está relacionada com as<br />
afinações musicais. Quando vemos uma forma de onda num osciloscópio, é muito difícil prevermos<br />
como irá soar, mas quando é passada para o domínio frequêncial nós passamos a saber quais as<br />
frequências que correspondem especificamente à sua afinação. Fourier fez a parte da matemática,<br />
mas não produziu o analisador de espectro, que só apareceu com o desenvolvimento de uma<br />
técnica chamada de algoritmo ―Cooley-Tukey‖, em 1967 e que permitiu a um computador digital<br />
produzir a transformada de Fourier a uma velocidade muito mais rápida, levando depois às FFT.<br />
Uma forma de onda pode assim ser representada através de uma frequência fundamental, retirada<br />
a partir da análise do período do sinal, e sua série de harmónicos, que deverão ser múltiplos dessa<br />
frequência. O nível e a fase dos harmónicos irão variar com a forma de onda, mas<br />
independentemente da forma de onda, irá sempre consistir de uma fundamental e seus harmónicos<br />
e restantes parciais.<br />
Transformada de Laplace: A transformada Laplace e a transformada de Fourier estão muito<br />
relacionadas, embora como na primeira, a análise do sinal considera-o como um conjunto de<br />
funções oscilatórias e não-oscilatórias que, se expandem e contraem com o tempo, permite aos<br />
sinais serem menos restringidos como no caso do integral Fourier. A transformada de Laplace<br />
também tem restrições, como por exemplo, o facto de ela não poder cobrir sinais que se estendam<br />
para o passado infinito.<br />
Transformada Wavelet: A Transformada Wavelet é um tipo de transformada matemática do<br />
domínio temporal para o domínio frequêncial, de certa forma análoga à transformada de Fourier.<br />
Enquanto que a transformada de Fourier decompõe a forma de onda numa série de componentes<br />
sinusoidais que são infinitos em extensão, a transformada Wavelet decompõe o sinal temporal<br />
numa série de rebentos sonoros. Uma desvantagem da transformada de Fourier é que os eventos<br />
discretos no domínio temporal são colocados sobre uma larga gama de frequências quando<br />
transformados e as frequências discretas são espalhadas por um tempo infinito quando<br />
transformadas novamente. Por esta razão, a representação no domínio frequêncial de sinais não<br />
estacionários que contêm mudanças rápidas e transientes, não codifica a sua posição temporal. A<br />
transformada Wavelet, por outro lado, codifica a posição das alterações na forma de onda ao longo<br />
do eixo temporal. Por isso, pensa-se ser mais adequado seu uso para a análise da fala e forma de<br />
onda musicais.<br />
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ANÁLISE DE SINAIS DE DADOS DISCRETIZADOS<br />
Sinais de dados discretizados têm valores definidos apenas a certos instantes de tempo e são<br />
originados a partir dedo momento em que funções contínuas são medidas ou gravadas no domínio<br />
digital.<br />
Como qualquer sinal que é transposto do domínio analógico para o domínio digital, ele é<br />
representado por um conjunto de números, normalmente de valores discretizados do sinal contínuo a<br />
instantes sucessivos equidistantes (como vimos neste capítulo, no caso do áudio digital).<br />
Transformada Discreta de Fourier: A DFT, de Discrete Fourier Transform, em português<br />
Transformada Discreta de Fourier é a adaptação da transformada contínua de Fourier, mas para<br />
sinais de dados discretizados, ou seja sinais digitalizados. A função Dirac, referida normalmente como<br />
função impulsional, que se trata de um impulso, um sinal de amplitude a todas as frequências e de<br />
curtíssima duração, gerado e capturado no domínio temporal, com o mínimo de som indirecto, de<br />
duração extremamente curta, em que o produto da sua duração com a sua altura média é unitário,<br />
sendo por isso indefinida, permite ser possível descrever um sinal digital, considerando-o como um<br />
conjunto de pulsos equidistantes de duração extremamente curta. Desta forma, com esta abordagem,<br />
é possível provar matematicamente que a duração dos pulsos é desprezível comparada com a<br />
duração dos intervalos entre amostras.<br />
A FFT, de Fast Fourier Transform, em português Transformada Rápida de Fourier, ou FFT, é, por<br />
outro lado, uma versão computacionalmente eficiente de uma DFT. A irmã da FFT é a IFFT, que é a<br />
Transformada Rápida de Fourier Invertida. Esta permite-nos obter uma visualização do sinal no<br />
domínio temporal a partir de um espectro desse mesmo sinal. Estes dois processos formam a base<br />
de todas as medições modernas actuais.<br />
As FFT de dois canais têm a vantagem de serem capazes de usar qualquer estímulo de amplitude em<br />
toda a gama medida de frequências como sinal de teste. Esta vantagem é contraposta com uma pior<br />
desempenho em termos de relação S/R e de estabilidade, que em outros tipos de medições.<br />
Transformada Z: Embora seja, de forma bastante satisfatória, usar a transformada de Fourier e de<br />
Laplace para descrever as propriedades no domínio frequêncial de um sinal digital, existe esta outra<br />
transformada Z que, para além de garantir não apenas uma notação simples e rápida para a<br />
transformada de Fourier de um determinado sinal, mas também constitui um conveniente método<br />
para definir o sinal através de um conjunto de pólos e zeros. É possível assim, criar uma descrição<br />
mais compacta no domínio frequêncial, de um sinal digital que as outras duas transformadas<br />
abordadas.<br />
ANÁLISE DE SINAIS ALEATÓRIOS<br />
Até agora lidamos com sinais no domínio contínuo (real) e digital (virtual) que têm formas de onda<br />
definidas. Este tipo de sinais são considerados como sinais deterministas, sendo o seu espectro<br />
frequêncial calculado especificando as magnitudes e fases relativas das ondas sinusoidais que, se<br />
juntas, iriam sintetizar ou resintetizar as formas de onda originais. Em contraste, o valor de um sinal<br />
aleatório não é especificado a cada instante de tempo, não sendo possível prever seu futuro através<br />
de seu passado. A razão para isto é que, na maioria das vezes, não temos suficiente entendimento<br />
do processo físico que produziu o sinal aleatório. Noutras ocasiões existe essa compreensão, mas o<br />
esforço envolvido na previsão do sinal (ou na descrição da sua forma de onda através de uma função<br />
analítica precisa) é tão grande que se torna inviável. Nesses casos, é normal avaliarem-se apenas<br />
algumas propriedades médias do sinal, que o acabem por descrever adequadamente para a tarefa<br />
em mãos.<br />
As áreas da matemática envolvidas neste tipo de análises é a estatística e probabilidade, em que<br />
com a primeira é procurado criar uma avaliação numérica de certa categoria de eventos e com a<br />
probabilidade é procurado chegar a um resultado do número de casos favorável à ocorrência de<br />
acontecimentos tendo em conta essa avaliação numérica.<br />
Na prática os sinais contêm normalmente, tanto componentes aleatórios como deterministas, sendo<br />
muitas vezes os equipamentos áudio são os responsáveis por um aumentar da quantidade de<br />
componentes aleatórios num sinal áudio.<br />
As funções probabilísticas não nos fornecem pistas sobre a estrutura do sinal no domínio temporal ou<br />
sobre o seu espectro frequêncial. A princípio pode não ser óbvio que o espectro de um sinal aleatório<br />
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possa ser discutido, sendo ele imprevisível e não sendo definível por uma função analítica, no entanto<br />
é possível obtê-lo se assumirmos que, o sinal tem a forma de onda num intervalo de tempo específico<br />
e que, para além desses limites o sinal tem um valor de amplitude igual a zero. Quanto maior o<br />
intervalo de tempo considerado mais credível será a análise, esperando com isso obter uma medição<br />
média útil dos componentes espectrais, mesmo que o espectro de qualquer porção finita da forma de<br />
onda possa ser esperado que represente o sinal de forma perfeita.<br />
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Curta Transformada Discreta de Fourier: A STFT, de Short Time Fourier Transform, em português,<br />
Transformada de Fourier de Curta Duração, é um exemplo do tipo de procedimento à pouco<br />
abordado.<br />
Como também vimos, através da transformada de Fourier podemos ver quais são as componentes<br />
frequênciais que formam o som, mas não poderemos por outro lado, detectar em que instantes de<br />
tempo aparecem ou se desvanecem cada uma dessas componentes. Para isso teremos que utilizar<br />
a STFT. Trata-se da transformada de Fourier mas observada através de janelas temporais, que<br />
dividem o sinal em pequenas amostras, calculando em cada um deles a respectiva FT. O cálculo da<br />
STFT supõe que o sinal a analisar é estável dentro do intervalo de tempo determinado pela janela<br />
temporal. Assim a STFT é capaz de discernir variações de componentes frequênciais amostra a<br />
amostra, mas não quando estas variações estão dentro da mesma amostra. O problema reside na<br />
escolha do tipo de janela temporal a utilizar. A janela temporal não pode limitar o espaço temporal<br />
do sinal dentro da amostra correspondente de forma abrupta, pois estaríamos assim a criar ruído.<br />
Desta forma é utilizada uma função que permite obter um crescendo em amplitude de início e um<br />
decrescendo em amplitude no final.<br />
ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE DOIS SINAIS<br />
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Até agora abordamos apenas a análise individual de sinais, estando agora preparados para<br />
abordar um pouco a comparação de um sinal com o outro, pois a análise individual de sinais serve<br />
como base à comparação mútua de sinais. Por exemplo, podermos utilizar a analisada distribuição<br />
em amplitude, valores médios, variâncias ou funções de autocorrelação de dois sinais, como se<br />
eles tivessem valores próximos.<br />
Função de correlação cruzada: esta função pode ser definida como a relação entre dois sinais, em<br />
que uma variação temporal é imposta sobre um dos sinais, sendo de resto muito similar à função de<br />
autocorrelação.<br />
A importância tanto da correlação cruzada como da autocorrelação é evidente se pensarmos no<br />
facto de que, qualquer avaliação está sujeita a uma comparação.<br />
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LISSAJOUS: Foi um matemático francês do século XIX que descreveu o que acontecia<br />
quando um gráfico é criado com formas de onda sinusoidais actuando a 90º umas das outras.<br />
Se dois sinais forem enviados para as entradas horizontais e verticais de um osciloscópio, o<br />
padrão resultante é o padrão de Lissajous. Se os dois sinais forem periódicos e seus períodos<br />
forem múltiplos integrais de um do outro o padrão terá certas simetrias que pode ser<br />
visualmente reconhecido. Uma aplicação dos padrões de Lissajous e, provavelmente, a mais<br />
comum, é na determinação da fase relativa entre dois sinais. Quanto maior a incoerência mais<br />
a forma tenderá para a forma de um círculo (maior a excentricidade da elipse), quanto menor a<br />
incoerência mais a forma se fecha em si mesma, aproximando-se, num caso de coerência<br />
máxima, a uma linha que produz 45º com a base.<br />
PEAK: Sigla de Perceptual Evaluation of Audio Quality, em português Avaliação Perceptual da<br />
Qualidade Áudio, é um método de medição objectiva da qualidade áudio percebida em sinais<br />
áudio digital comprimido, recomendado pela ITU-R.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
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Processamento de sinal<br />
O som é definido por cinco parâmetros, três objectivos, físicos, em que os valores são expressos<br />
numericamente através de aparelhos de medida: frequência, intensidade sonora e tempo; e quatro<br />
subjectivos, psicológicos, dependentes do ouvinte e do momento de audição: altura, sensação de intensidade,<br />
tempo psicológico e timbre).<br />
Como os equipamentos de processamento áudio apenas podem processar sobre os parâmetros objectivos do<br />
som, interessam-nos apenas a frequência, a intensidade e o tempo. Assim, o processamento de sinal áudio<br />
pode ser categorizado segundo as características sónicas que processa. Temos então:<br />
. Amplitude: Amplificador, Atenuador, Compressor, Expansor, Limitador, ducking, Gate, De-Esser.<br />
. Amplitude/Frequência: Filtros, Equalizadores, Processamento multi-banda, Denoiser.<br />
. Tempo: Retardo temporal, Reverberação, Dilatação Temporal, Variação da afinação, Harmonizer, Artifício temporal, Granulação.<br />
. Frequência/Tempo: Wah-wah, equalizadores variáveis no tempo, Phaser, Phasing, Vibrato, Chorus, Flanger,<br />
Processamento tempo-frequêncial, Vocoder, Separador de parciais, Mutação, Robotização, Efeito de<br />
assobio, Vocoder ou síntese cruzada, Variações dos formantes, Interpolação espectral, Extracção<br />
da forma, Metamorfose (Morphing)<br />
. Frequência: Simulação de válvulas, Saturação, Distorção, Fuzz, Geração harmónica e sub-harmónica, Saturação de fita,<br />
Exciter, Enhancer.<br />
. Amplitude/Tempo: Tremulo.<br />
. Edição<br />
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A M P L I T U D E<br />
P R O C E S S O D E A M P L I F I C A Ç Ã O<br />
Um amplificador áudio tem uma relativa simples tarefa que é tornar a amplitude do sinal maior<br />
e a sua impedância da fonte menor.<br />
Do ponto de vista da amplificação profissional, deve ser feita a distinção entre pré-amplificadores e<br />
amplificadores de potência. Os primeiros são usados para amplificar ligeiramente o sinal, para que este<br />
possa ser processado com níveis minimamente aceitáveis, tendo no máximo potência suficiente para<br />
fornecerem corrente a auscultadores e mesmo assim com pouca intensidade. Os amplificadores de<br />
potência conseguem produzir sinais bastante fortes para o normal funcionamento de uma ou mais<br />
colunas, partindo do princípio que na entrada do amplificador já se encontra um sinal previamente préamplificado.<br />
Existem em geral, três níveis de sinal áudio:<br />
. Nível de baixa tensão – sinais de microfone, por exemplo, nunca acima dos 25 milivolt RMS.<br />
. Nível de média tensão – Também chamado de nível de linha, refere-se ao nível médio de tensão<br />
áudio de um sinal num ponto em particular de um sistema áudio. De<br />
acordo com o IHF, o nível de linha é qualquer sinal que seja de nível<br />
acima de 25 milivolts RMS. O nível de saída de um pré-amplificador é<br />
normalmente um nível de linha, como também e o nível de entrada de um<br />
amplificador de potência. Nos sistemas de áudio comerciais, os níveis de<br />
linha são medidos com um medidor VU, em que 0 VU corresponde a<br />
0,775 V RMS do sinal. O nível de linha real nestes sistemas será de +4<br />
dBm (1,23 V RMS) ou +8 dBm (1,95 V RMS), embora o VU leia 0 VU. A<br />
referência de 0 VU é simplesmente uma leitura conveniente de medição<br />
de forma a ajustar o sinal quando estamos a controlar o ganho. A<br />
entrada de linha é qualquer conjunto de terminais de entrada de um<br />
equipamento de áudio desenhado para aceitar níveis de sinais de linha,<br />
ou sinais acima de 25 milivolts RMS.<br />
. Nível de alta tensão – sinais acima de 2 V RMS, normalmente reforçados numa amplificador de<br />
potência e que se dirigem aos altifalantes.<br />
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PROCESSO DE PRÉ AMPLIFICAÇÃO<br />
FUNDAMENTOS DOS PRÉ-AMPLIFICADORES DE MICROFONE<br />
A única função de um amplificador de microfone é amplificar, logo eles geralmente têm poucos<br />
parâmetros de controlo. As duas principais razões para a pré-amplificação é a de aumentar a<br />
relação sinal/ruído na origem da transdução, aumentando a diferença entre o nível do sinal e do<br />
ruído induzido e tornar o nível do sinal mais apropriado para ser tratado e processado pelos<br />
equipamentos. www.producaoaudio.net<br />
Os dois elementos que cada pré-amplificador tem em comum são os controlos de ganho (por vezes<br />
chamados de trim) e qualquer tipo de indicador ou medidor de distorção extrema. Outros controlos<br />
que poderemos observar são os ganhos de saída, impedância, e mais indicadores para outros fins.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
TRIM: Pequenos botões de controlo, como os controladores de ganho, operados por chaves<br />
de fenda são chamados de trimpots ou trimmers.<br />
TRIMMER: Um capacitador variável cujo valor pode ser ajustado através de um pequena<br />
chave de parafusos. Eles são usados apenas em casos especiais, como, por exemplo, no<br />
caso de afinação da resposta em frequência de um equipamento de equalização. Também<br />
pode ser chamado trimmer ao botão de controlo de ganho de um equipamento.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
TRIMPOT: Um pequeno potenciómetro cujas definições são geralmente ajustadas através<br />
de uma pequena chave de fendas.<br />
Por formar a desenvolver uma correcta calibração na pré-amplificação e posterior estrutura de<br />
ganhos, é necessário primeiro saber a que normalizações e especificações está o medidor sujeito,<br />
para sabermos o que realmente ele nos está a dizer (como é abordado neste sub-capítulo em<br />
calibração de nível dos vários equipamentos de uma cadeia áudio). Só assim poderemos obter<br />
leituras estáveis, credíveis e comparáveis das características do objecto a calibrar<br />
comparativamente a uma referência elegida. Devemos depois saber como é constituída a estrutura<br />
de ganhos do nosso sistema de trabalho, de forma a ajustar o ganho do pré-amplificador de acordo<br />
com essa estrutura.<br />
Se o sistema se tratar de um equipamento de transdução de sinal, seguido por um equipamento de<br />
processamento de amplitude de sinal com medidor em regime transitório (associado normalmente<br />
à monitorização de sinais de entrada – AFL) e posterior equipamento de endereçamento do mesmo<br />
para gravação, apenas temos ajustar o seu ganho, escutando a parte mais forte do sinal, de forma<br />
a que este se aproxime de uma situação de distorção extrema, garantindo com isso a melhor<br />
relação sinal/ruído possível.<br />
No caso de falarmos de sistemas de maior complexidade, como é o caso de um sistema que inclua<br />
uma mesa de mistura, a situação www.producaoaudio.net<br />
pode ser mais complicada. Este tipo de sistemas, em que<br />
tratamos um grande número de sinais em simultâneo, implicam uma estrutura de ganhos diferentes.<br />
Entendamos estrutura de ganhos como a o conjunto de ganhos (fixos ou ajustáveis) a que o sinal<br />
eléctrico está sujeito, ao longo do sistema eléctrico sónico por onde é tratado. Esta normalmente<br />
define-se da seguinte forma:<br />
Ganho de entrada (GE)<br />
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Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Potenciometro<br />
deslizante<br />
Ganho do potenciómetro (GP)<br />
Ganho ajustável (GA)<br />
Para obter a versão completa do livro Ganho registe-se de calibração (GC) em:<br />
Ganho fixo (GF)<br />
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GANHO DE REDE (GR)<br />
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O GE (20 log Ventrada/Vref(0,775 V)) é o nível a que o sinal chega ao pré-amplificador, sofrendo depois<br />
um GF, que ronda normalmente os 60 dB, podendo este ser ajustável pelo GA, através dos normais<br />
potenciómetros de ganho. Assim sendo, estes potenciómetros não controlam a quantidade de<br />
amplificação do sinal, mas sim a quantidade de atenuação a que o sinal irá ser sujeito depois de<br />
amplificado a um ganho fico, podendo esta eliminar o sinal de entrada por completo. O GF + GA (<<br />
ou = a 0) constituem o ganho de rede, sendo este normalmente seguido por um GP. Este pode ser<br />
de ganho unitário, restador ou sumador. No caso de ser ganho unitário, significa que o<br />
potenciómetro ao ser colocado no nível de referência zero, não vai amplificar nem atenuar o sinal,<br />
ou seja, o seu ganho é um, como acontece com a maioria dos equipamentos de processamento de<br />
sinal. Se o potenciómetro for de ganho restador significa que teremos uma deslocação da janela da<br />
dinâmica (espaço de valores que determina a quantidade de gama dinâmica) em, normalmente -10<br />
dB e, +10 dB no caso de se tratar de um potenciómetro sumador. Ao referirmo-nos a deslocação da<br />
janela da dinâmica, está implícito que não existe perda de gama dinâmica, mas sim que existe<br />
apenas um deslocamento dos valores de tensão que a determinam, ou seja, desce o nível de ruído<br />
e o nível máximo, no caso dos potenciómetros restadores e sobem ambos, no caso dos<br />
potenciómetros sumadores.<br />
O ganho de calibração GC é assim igual a GE + GR + GP, sendo por isso necessário termos todos<br />
estes valores em conta, de forma a efectuarmos uma correcta estrutura de ganhos.<br />
O ganho é a quantidade de aumento da potência de um sinal pelo amplificador. É<br />
simplesmente o rácio entre a potência de saída e a de entrada convenientemente expressa<br />
em dB. Um amplificador normalmente também amplifica a tensão e/ou o ganho de corrente.<br />
Os ganhos apenas devem ser expressos em dB apenas se as impedâncias de entrada e<br />
saída do amplificador forem as mesmas, logo, como nos caso dos ganhos de tensão e<br />
corrente temos impedâncias de entra e saída muito diferentes, eles apenas devem vir<br />
expressos como números. Isto porque, o decibel é definido como sendo 10 vezes o logaritmo<br />
de uma razão de potências, e a raiz da razão de tensões é uma razão de potências se as<br />
impedâncias nos pontos em que as tensões são medidas forem iguais. Um amplificador com<br />
60 dB de ganho é o mesmo dizer que tem um ganho de 1000. Os ganhos de tensão e/ou<br />
corrente não significam obrigatoriamente aumento do nível do sinal, mas apenas um<br />
aumento em detrimento de outra característica da energia eléctrica.<br />
O ganho de tensão é a tensão de saída de um equipamento dividida pela sua tensão de<br />
entrada. A maioria dos equipamentos tem um ganho de tensão negativo, mas a maioria dos<br />
equipamentos activos têm um ganho de tensão positivo. Um ganho de tensão negativo pode<br />
ser chamado de perdas ou perdas de inserção.<br />
O ganho máximo é a relação expressa em decibéis entre a amplitude máxima de saída do<br />
sinal e um sinal de entrada fixo.<br />
As perdas por inserção são o valor de perda relativo, expresso em dB, do sinal introduzido<br />
num equipamento passivo e medido à saída do mesmo. Esse valor depende da natureza e<br />
tipo equipamento e pode ser considerado como o inverso de ganho, podendo ser<br />
compensado com um posterior estágio de ganho.<br />
Por exemplo, se tivermos um sinal de entrada com um GE de 40 dB, à entrada de uma mesa de<br />
mistura cujo o nível máximo de trabalho são 80 dB e o potenciómetro deslizante é sumador,<br />
teremos que ajustar o ganho GA para -30 dB, por forma a que o sinal de entrada somado aos 60 dB<br />
de GF e aos 10 dB GP, produza um GC de 80 dB. Neste caso teremos um superior nível de pico,<br />
mas também um superior nível de ruído de fundo, o que nos garante uma maior margem de<br />
dinâmica mas inferior relação sinal/ruído, ideal nos equipamentos de consumo cujo objectivo é que<br />
haja uma maior margem para picos.<br />
Assim, no caso do medidor de sinal de entrada ser de regime transitório, apenas temos que ajustar<br />
o ganho GA para que este se aproxime de uma situação de distorção extrema, garantindo com isso<br />
a melhor relação sinal/ruído possível. Se, por outro lado, o ganho de pré-amplificação foi feito sob<br />
uma medição em regime contínuo (associado normalmente à monitorização de sinais de saída –<br />
PFL), deveremos então ter em conta a total soma de sinal no canal de saída ordenador, de forma a<br />
evitar uma grande atenuação do mesmo e, por conseguinte, uma perda da gama dinâmica do sinal.<br />
Isto acontece porque, ao calibrarmos o sinal para um nível de 0 dBVU e depois de passar pela<br />
normal divisão de tensão no processo de panorâmica, teremos – 3 dBVU no canal ordenador.<br />
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Esq.<br />
Pan<br />
Dir.<br />
-3 dB<br />
Esq. C<br />
Dir.<br />
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Á medida que somamos sinais o valor de amplitude do sinal no canal ordenador vai aumentando<br />
(2 sinais = 4 dBu; 4 = 7 dBu; 32 = 16 dBu). Assim, se tivermos um medidor em regime transitório à<br />
saída do canal ordenador, que está a medir, por exemplo, o sinal resultante da soma de 32 canais<br />
calibrados a 0 dBVU, teremos que atenuar esse sinal 16 dB no canal ordenador, para que ele não<br />
atinja a distorção extrema. Assim, no caso de calibrarmos o ganho de um pré-amplificador numa<br />
mesa de mistura em VU, deveremos coloca-lo a -4 dBVU, ou seja 0 dBu.<br />
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Os microfones são transdutores que tipicamente tem níveis de saída muito baixos. Um ganho de<br />
tensão de 1000 (60 dB) ou mais, pode ser necessário, para trazer os sinais para nível normal de<br />
linha, por isso o nome de www.producaoaudio.net<br />
pré-amplificador.<br />
Amplificadores para sinais de níveis tão baixos, estão sujeitos a problemas devido ao alta ganho e<br />
aos circuitos electrónicos de baixo ruído.<br />
Os pré-amplificadores de microfone estão disponíveis como equipamentos dedicados, ou como<br />
parte de equipamentos de endereçamento de sinal, ou como complexas consolas de tratamento de<br />
sinal.<br />
Se compararmos os pré-amplificadores através das suas especificações, as diferenças existentes<br />
entre eles são quase insignificantes. Assim sendo eles deveriam soar apenas a um cabo com<br />
ganho, mas não é isso que acontece. Num circuito de variação de impedância, normalmente<br />
designado de bridge, e de forma a transferir o máximo de tensão entre o microfone e o préamplificador,<br />
a impedância de entrada do pré-amplificador deve ser 10 vezes mais elevada que a<br />
impedância de carga de um microfone. Se assim não for e a impedância de carga for mais baixa<br />
haverá perda de amplitude, diminuindo a SNR. Se a impedância de entrada do pré for demasiado<br />
alta, o sinal será danificado, causando um reforço às altas-frequências, alteração na resposta dos<br />
transientes e distorções da fase. Então, a maior pare das diferenças entre os pré-amplificadores<br />
são devido às interacções www.producaoaudio.net<br />
entre os pré-amplificadores e os microfones. Como a maioria dos préamplificadores<br />
de microfone conhecidos que não têm transformador têm uma entrada de exagerada<br />
alta impedância estes efeitos são criados.<br />
De forma a contornar esse problema poderemos colocar resistências em série e em paralelo na<br />
entrada da entrada do pré-amplificador, afinando a combinação pré/microfone de forma a obter a<br />
melhor resposta em frequência e a melhor resposta em fase.<br />
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O MICROFONE COMO FONTE DE SINAL:<br />
Os microfones podem variar consideravelmente em impedância de saída, nível de saída e<br />
sensibilidade e em ruído próprio. Nos microfones profissionais, a impedância tem um valor<br />
nominal de 150 Ω (normal americano) ou 200 Ω (normal europeu).<br />
Os microfones dinâmicos, como os altifalantes, têm uma impedância actual que varia com a<br />
frequência, enquanto que os microfones de condensador têm impedâncias baixas de saída e uma<br />
menor variação de seus valores com a frequência.<br />
Interacções com o pré-amplificador e o cabo:<br />
Um pré amplificador de microfone é normalmente desenhado para recuperar o máximo da<br />
tensão disponível à saída do microfone. Como o patamar de ruído de um pré amplificador é<br />
normalmente constante, a relação sinal/ruído é melhorada fazendo com que a tensão de<br />
entrada seja a maior possível. Isto está dependente da impedância de saída de um microfone<br />
e da impedância de entrada do pré amplificador. Estas duas impedâncias formam uma<br />
divisão de tensão, em que a tensão perdida na impedância de saída do microfone depende<br />
da de entrada do pré. As perdas por carregamento (loading loss), expressas em dB, compara<br />
a tensão de saída sob algum carregamento, com a mesma mas em circuito aberto, ou<br />
características de não carregamento. Por exemplo, com uma impedância de 150 Ω à saída de<br />
um microfone, quando carregada por um pré amplificador com 1,5 Ω de impedância de<br />
entrada, ele iríamos dar 91% da sua tensão sem estar carregada. As perdas por<br />
carregamento são então, neste caso, 20 X log0,91, que é 0,8 dB. Geralmente estas perdas<br />
por carregamento são desprezíveis se menores que 1 dB, pois estaremos a falar de uma<br />
impedância de carregamento de um pré, dez vezes maior do que a impedância da fonte. Se<br />
as impedâncias fossem igualadas estaríamos, com certeza, a falar de uma perda de metade<br />
da tensão à saída do micro, degradando a relação sinal ruído em 6 dB.<br />
Quando um microfone é ligado a um cabo e a um pré amplificador, um bipolo passivo (12<br />
dB/8ª) forma-se um filtro passa baixo LC, em que seu comportamento, à medida que se<br />
aproximam da sua frequência de corte ou de ressonância, é controlado pelos elementos<br />
resistivos do filtro. Nos microfones dinâmicos, grande capacitância de um cabo, causa uma<br />
grande atenuação às altas-frequências, podendo, dessa forma, reduzir a largura de banda<br />
para até 15 kHz. Como os microfones de condensador usam amplificação interna, a alta<br />
capacitância num cabo pode originar distorção.<br />
Alguns transformadores de entrada têm impedâncias de entrada que saturam o microfone e<br />
que, como vimos, alteram a resposta em frequência do sistema nas suas extremidades. No<br />
entanto, transformadores bem desenhados, como os Jensen JT-16B, têm impedâncias de<br />
entrada praticamente lineares.<br />
Desta forma, a resposta em frequência de qualquer microfone será afectada ou colorida pela<br />
capacitância de carga do cabo conectado e do amplificador, bem como as características da<br />
impedância de entrada do pré amplificador. Talvez por isto é que a selecção dos microfones e<br />
dos pré-amplificadores é um assunto tão subjectivo.<br />
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FUNDAMENTOS DOS PRÉ AMPLIFICADORES DE MICROFONE<br />
Margem de dinâmica e ganho: Os pré amplificadores de microfone têm normalmente um ganho máximo de tensão<br />
de 60 a 80 dB, e ganhos mínimos de 0 a 12 dB. Um microfone típico como o SM57 terá uma tensão de saída de 1,9<br />
mV ou -52 dBu, com um sinal sonoro captado de 94 dB SPL. Com a captação de um sinal de 134 dB SPL a sua<br />
saída de 190 mV ou 12 dBu, enquanto que com um microfone mais sensível, como o Sennheiser MKH-40, teremos<br />
2,5V ou +10 dBu a 134 dB SPL. Estes níveis tão altos de SPL podem requerer perdas ou falhas no pré amplificador<br />
(ganho negativo), de forma a produzir níveis de saída de linha adequados. Estes altos níveis de sinal podem até<br />
saturar o amplificador, sendo por isso necessário, de forma a evitar os dois problemas, usar um atenuador de<br />
entrada.<br />
O ganho de um amplificador é comummente expresso em decibéis, podendo isto levar a mal entendidos. Um<br />
amplificador com 3dB de ganho significa literalmente que duplica a potência do sinal, e um com 60 dB de ganho<br />
seria esperado que aumentasse a potência um milhão de vezes. Isto seria verdade se a impedância de entrada e<br />
saída do amplificador fosse a mesma, mas um amplificador tem normalmente uma alta impedância de entrada e<br />
uma baixa impedância de saída para fornecer o máximo de corrente aos altifalantes. O verdadeiro ganho de<br />
potência desse amplificador é muito alto porque o sinal de entrada não tem essencialmente carga e por isso não<br />
fornece quase qualquer corrente ou potência. O nível de potência poderia ser correctamente expresso em dB se<br />
as potências de entrada e saída fossem tidas em conta. Daí, quando essas potências não são tidas em conta e<br />
quando o ganho de um amplificador é expresso em dB, ele na realidade significa ganho de tensão.<br />
Ruído: O movimento inconstante de electrões em condutores eléctricos cria uma variação de tensão chamada de<br />
ruído térmico, ruído branco. Este é proporcional tanto à temperatura como à resistência do condutor.<br />
Num pré amplificador estamos normalmente preocupados com a relação sinal/ruído à saída. Embora possam haver<br />
muitas fontes de ruído interno no pré e seu ganho possa ser variado num vasto raio, para simplificação o ruído é<br />
tido como EIN ou Ruído Equivalente de Entrada. Esta simplificação resulta porque, num bom desenho, a fonte<br />
dominante de ruído é a primeira fase de amplificação e consequentemente as etapas que a precede não contribuem<br />
com um nível de ruído significante. A EIN tem três componentes: Et – o ruído térmico da resistência da fonte; En –<br />
ruído da tensão do amplificador; In – o ruído da corrente de um amplificador.<br />
Quando o ruído da tensão é produzido independentemente e não existe nenhuma relação entre as suas amplitudes<br />
e fases instantâneas, eles dizem-se não correlacionados.<br />
Quando adicionamos dois ruídos, a não ser que o segundo é três vezes mais que o primeiro (mais de 10 dB de<br />
diferença), terá pouco efeito no total.<br />
Talvez a função mais útil de um transformador de entrada num pré amplificador de microfone é a de converter a<br />
impedância de um microfone para um valor optimizado, de forma a melhorar ao máximo a relação sinal/ruído.<br />
A equação do ruído térmico, também inclui um termo para especificarmos qual a largura de banda. As<br />
especificações de ruído como a EIN aparecem frequentemente em folhas de informação sem a especificação a<br />
largura de banda usada. Como outras coisas, o ruído aumenta com o quadrado da largura de banda, logo existe<br />
menos 1,25 dB de ruído numa largura de banda de 15 kHz e 3 dB menor numa de 10 kHz, em comparação com<br />
uma de 20 kHz.<br />
Largura de banda e distorção da fase:<br />
O desempenho no domínio do tempo, ou a fidelidade da onda sonora, tem uma importância crítica na reprodução<br />
musical. O desempenho em tempo real, por vezes chamada de resposta aos transitórios, requer uma baixa rotação<br />
de fase. Atrasos puros de tempo exibem uma fase linear versus características frequênciais. As verdadeiras<br />
distorções de fase são expressões de derivação (DLP) deste relacionamento de fase linear. Alterações de fase não<br />
significam necessariamente distorções da mesma. De forma a obtermos um DLP de 5º ou menor, de 20 Hz – 20<br />
kHz, a resposta em frequência deve estender-se de 0,87 Hz – 35 kHz, assumindo uma atenuação de 6 dB/8ª.<br />
A distorção da fase, não só altera o timbre, como tem também implicações muito sérias na margem de dinâmica do<br />
sistema. Mesmo que a resposta em frequência seja linear, os sinais de amplitude de pico podem chegar a 15 dB<br />
depois de passarem por um sistema com grande distorção de fase, podendo-se tornar num problema sério nos<br />
sistemas de gravação digitais. Mesmo as distorções de fase ultrasónicas, causadas por ressonâncias não<br />
saturadas, podem-se criar produtos complexos audíveis de modulações cruzadas, nas etapas não lineares de<br />
amplificação.<br />
As distorções de fase às frequências baixas são normalmente descritas como baixos lamacentos e as distorções às<br />
frequências altas como um som duro, dureza do som.<br />
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Os produtos da complexa modulação cruzada são geralmente descritos como um som sujo e são normalmente<br />
causas de fatiga.<br />
LARGURA DE BANDA DE UM PEQUENO SINAL: A largura de banda que um equipamento áudio irá exibir<br />
relativamente a sinais de baixo nível de magnitude. A maioria dos equipamentos áudio terá uma maior largura de<br />
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banda a sinais de níveis baixos, porque à medida que a amplitude aumenta efeitos como a limitação de variância<br />
da tensão ocorre às altas-frequências e a níveis altos. Em equipamentos que usem transformadores, sinais de<br />
baixa frequência e de altos níveis podem ser limitados pela saturação do núcleo do transformador.<br />
Rejeição de modo comum e Energia fantasma:<br />
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A rejeição de modo comum não é só uma função do circuito de entrada do amplificador, ele depende do balanço da<br />
impedância conseguido através da combinação do circuito de saída do amplificador, cabo e do circuito de entrada<br />
do pré amplificador. No entanto, quando a potência de alimentação dos pré-amplificadores dos microfones de<br />
condensador está envolvido, um alto nível de RRMC pode ser difícil de atingir. O circuito do microfone que extrai a<br />
potência fantasma dos dois sinais pode tornar electricamente assimétricas as suas impedâncias.<br />
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PROCESSO DE AMPLIFICAÇÃO EM POTÊNCIA<br />
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Um amplificador potência é um equipamento que aceita sinais de áudio de baixo nível e reforça-os, amplifica-os<br />
para um nível de tensão e corrente adequados para fazer mover um altifalante ou outra carga. As quatro partes de<br />
um amplificador de potência são o estágio de entrada, estágio de condução, estágio de saída e fonte de<br />
alimentação. A fonte de alimentação fornece a potência eléctrica para mover o altifalante. O estágio de saída, que<br />
é geralmente bipolar, actua como um controlador e conecta as saídas das fontes de potência negativa e positiva<br />
para a carga em resposta ao sinal áudio. A função do estágio de condução é controlar os dispositivos de saída e<br />
geralmente dividir o sinal em duas partes com polaridades opostas, que necessário para conduzir a acção positiva<br />
e negativa dos dispositivos de saída. Esta função também se chama divisão de fase.<br />
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DECOPLAMENTO: Decoplamento é a presença de filtragem na fonte de alimentação dos amplificadores.<br />
A filtragem é entre os estágios de ganho de um amplificador, de forma a prevenir que alguns desses<br />
estágios modulem a tensão da fonte e afectem a amplificação de outros estágios. Decoplamento<br />
deficiente pode tornar um www.producaoaudio.net<br />
amplificador num oscilador, ou pelo menos torna-lo menos estável. O<br />
decoplamento deve ser efectivo tanto às baixas como às altas-frequências de forma a isolar<br />
efectivamente os estágios de ganho uns dos outros.<br />
O estágio de entrada do amplificador garante a tensão de ganho necessária para a amplificação. O desenho do<br />
estágio de saída tem tradicionalmente atraído maiores atenções, tendo sido desenvolvidos diversos desenhos de<br />
forma a aumentar a sua eficiência e reduzir a distorção. Os amplificadores podem ser categorizados em diferentes<br />
classes:<br />
Classe A: é o primeiro tipo de amplificador e é em teoria o mais linear dos vários tipos. Operação em Classe A<br />
significa que a saída dos equipamentos estão sempre a conduzir a corrente, mesmo quando o nível do sinal é<br />
zero. O nível instantâneo do sinal modula a corrente para baixo e para cima, mas a corrente nunca chega a atingir<br />
o zero. Para De facto, obter a corrente a média versão é quase constante completa num amplificador do livro em classe registe-se A. Isto significa que em: ele está<br />
sempre a dissipar uma grande quantidade de calor nos estágios de saída, sendo por isso bastante ineficiente.<br />
Este tipo de amplificador é capaz de baixíssima distorção, mesmo com pouca quantidade de feedback, mas a sua<br />
baixa eficiência leva-o a baixas capacidades www.producaoaudio.net<br />
de potência de saída.<br />
Classe B: O amplificador em classe B, desenvolvido de forma a melhorar a eficiência dos amplificadores de<br />
classe A, tem diferentes aparelhos para garantir a metade positiva e negativa do ciclo, o que reduz a dissipação<br />
de calor, mas ao mesmo tempo torna muito difícil prevenir a distorção por divisor frequêncial, que tem lugar nos<br />
sinais de baixo nível, onde a entrega de uma polaridade para a outra é efectuada.<br />
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DISTORÇÃO DO DIVISOR FREQUÊNCIAL: tipo de distorção presente em alguns amplificadores<br />
que aumenta os sinais de baixa frequência. Em muitos amplificadores, os dispositivos de saída<br />
(geralmente transístores) estão tão interligados que um deles está activo durante a parte positiva da<br />
forma de onda e o outro activo durante a parte negativa da mesma. Existe, no entanto, uma região<br />
perto da corrente zero, onde o sinal é transferido de um transístor para o outro. Se isto não for feito<br />
de uma forma suave, irá resultar em pequenas descontinuidades na forma de onda de saída. Estas<br />
descontinuidades causam distorção harmónica de alta ordem, e se constante em seu valor, será<br />
mais notável em sinais de baixo nível. Este fenómeno é reduzido através da aplicação de feedback<br />
negativo em volta dos estágios de saída de um amplificador, e de corrente BIOS apropriada nos<br />
transístores. Os amplificadores modernos estão longe deste efeito, mas os primeiros amplificadores<br />
em tipologia de estado sólido estavam muito sujeitos.<br />
Classe AB: Os problemas com a distorção do divisor frequêncial nos amplificadores em classe B levaram ao<br />
desenho em que ambas as saídas do equipamento conduzem corrente quando o nível do sinal é baixo. De facto,<br />
o amplificador opera em classe A a níveis muito baixos e gradualmente se torna classe B a níveis de sinal mais<br />
elevados. O resultado é uma distorção muito mais reduzida, mas comprometendo um pouco a eficiência.<br />
Classe AB1 & AB2: Tratam-se de subdivisões da classe AB desenvolvidas para o desenho de<br />
válvulas. Estes dois tipos de amplificação descrevem primeiramente o comportamento da corrente na<br />
grelha. No caso da classe AB1 não existe corrente a deslocar-se para a grelha do tubo, e no caso da<br />
classe AB2, existe alguma corrente a deslocar-se para a grelha. A classe AB1 opera de forma próxima<br />
à classe A, enquanto a classe AB2 opera de forma mais parecida à classe B. Por isso, a maioria dos<br />
amplificadores bipolares de estado sólido seriam classificados como classe AB2, enquanto que os<br />
desenhos JFET tentam imitar os de classe AB1.<br />
Classe AB mais B: este tipo de classe envolve dois pares de equipamentos de saída. Um par opera em classe<br />
AB, enquanto outro par (escravo), opera em classe B.<br />
Classe BD: Trata-se de uma tentativa no melhoramento dos desenhos de classe D, através do uso de ligações<br />
de ponte e técnicas de cancelamento.<br />
Classe C: De forma a aumentar ainda mais a eficiência, embora aumentando muito mais a distorção, o dispositivo<br />
de saída do amplificador de classe C conduz a corrente apenas durante uma parte da forma de onda de entrada.<br />
As partes de baixo nível da forma de onda não são simplesmente amplificadas, resultando numa grande<br />
distorção. Este tipo de amplificadores são usados em circuitos RF de forma a amplificar bandas de frequências<br />
estreitas, não sendo utilizados em amplificadores de potência áudio.<br />
Classe D: O amplificador de classe D ou, também intitulado, mudança de amplificador, é extremamente eficiente<br />
porque os seus aparelhos de saída estão ou ligados ou desligados. Teoricamente, os equipamentos de saída<br />
estando completamente ligados ou, completamente desligados, não dissipam qualquer potência. Quando ele está<br />
ligado, existe uma grande quantidade de corrente atravessando-o, mas toda a tensão está ao longo da carga, e<br />
quando o equipamento está desligado a tensão tem um valor alto, mas a corrente é zero. Logo, este tipo de<br />
classe é 100% eficiente, mas para isso seria necessário termos variadores com zero de impedância e de valor<br />
temporal de variância infinitamente pequeno. Assim sendo, conseguimos produzir desenhos de amplificadores em<br />
Classe D com 90% de eficiência.<br />
Classe E: a operação neste tipo de classes envolve desenhos de amplificadores para impulsos de entrada de<br />
forma quadrada e não formas de onda áudio sinusoidais.<br />
Classe F: também conhecida como classe biharmónica, poliharmónica, Classe DC, Classe D de fim único, Classe<br />
C de alta eficiência e multiressoador. Trata-se de outro exemplo de um amplificador de potência afinado, em que<br />
a carga é um circuito ressoador afinado. Uma das diferenças nesta classe é que o circuito é afinado para uma ou<br />
mais frequências harmónicas, bem como a frequência moduladora.<br />
Classe G: a operacionalidade nesta classe de amplificação envolve a mudança da tensão da fonte de<br />
alimentação de uma baixo nível, para um nível maior, quando variações maiores de saída são desejadas. Existem<br />
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muitas formas para produzir este efeito. A mais simples envolve um estágio simples da classe AB que é<br />
conectada às barras de duas fontes de alimentação através de um diodo, ou variador de transístor. Desta forma, é<br />
possível melhorar a eficiência o suficiente para permitir significante maior potência para um dado tamanho e peso.<br />
Este tipo de classe é muito comum nos desenhos de equipamento de áudio profissional.<br />
Classe H: Este tipo de desenho leva a classe G um passo à frente, modulando a alta tensão da fonte de potência<br />
pelo sinal de entrada. Isto permite à fonte de alimentação analisar o sinal de entrada e fornecer apenas a tensão<br />
adequada para uma operacionalidade eficiente, comparável à classe G.<br />
Classe I: operacionalidade inventada e nomeada por Gerald R. Stanley para amplificadores da sua patente, que<br />
incluem conversores de corrente oposta.<br />
Classe J: operacionalidade de nome também sugerido por Gerald R. Stanley para amplificadores que combinam<br />
a classe B e classe C, onde os conversores actuam em paralelo para conduzir a carga.<br />
Classe S: inventada em 1932, esta técnica é usada tanto na amplificação e modelação da amplificação, de forma<br />
similar à classe D, excepto que a tensão da forma de onda PWM rectangular é aplicada a um filtro passa-baixo<br />
que, permite apenas que, componentes de pequenas variações de corrente contínua ou alternada apareçam na<br />
carga.<br />
Os amplificadores apresentam normalmente a potência em função da impedância das colunas. Quanto menor<br />
for a impedância, maior é a potência debitada. No entanto, os amplificadores têm um limite não se pode baixar a<br />
impedância indefinidamente. Se alguém quer ligar em paralelo duas colunas por canal com 4Ω cada, a<br />
impedância vista pelo amplificador é de 2Ω, algo que o amplificador pode ou não suportar. Alguns amplificadores<br />
têm circuitos de protecção que disparam quando a impedância é menor que a suportada (ou em caso de curtocircuito).<br />
O modo de variância de impedância é uma funcionalidade que alguns amplificadores de potência têm e que<br />
permite duplicar a potência de saída, passando a usar apenas um sinal mono. Por exemplo, um amplificador<br />
Stereo de 2x 250W, pode fornecer um único canal a 500 W de potência.<br />
AMPLIFICADOR DIFERENCIAL: Normalmente um dos terminais de entrada de sinal de um amplificador é<br />
conectado ao invólucro do amplificador, ou como dito correntemente está com terra. O amplificador fica então<br />
sensível à tensão existente entre um terminal de entrada e a terra. É possível construir um amplificador que<br />
não tenha qualquer ligação à terra e que seja sensível às diferenças de tensão entre os dois terminais de<br />
entrada. A isto é chamada uma entrada diferencial e o amplificador é chamado de amplificador diferencial.<br />
Antes da utilização dos circuitos integrados, os amplificadores diferenciais eram construídos com a introdução<br />
de um transformador na entrada e não conectando nenhum dos condutores ao primário, funcionando desta<br />
forma como uma ligação à terra. Este tipo de ligação ainda é muito utilizada na construção dos préamplificadores<br />
de microfone. Amplificadores diferenciais com circuitos integrados sem transformadores estão<br />
comummente disponíveis. Eles permitem uma construção mais facilitada de configurações electricamente<br />
simétricas.<br />
AMPLIFICADOR INTEGRADO: Um componente áudio que consiste de um pré-amplificador e um<br />
amplificador de potência tudo no mesmo invólucro.<br />
AMPLIFICADOR DE LINHA: Originalmente um amplificador de linha foi um amplificador especial desenhado<br />
para amplificar sinais telefónicos para a transmissão ao longo das linhas telefónicas. O termo é agora utilizado<br />
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para indicar qualquer amplificador com uma saída de nível de linha e uma impedância de saída que ronda os<br />
600 Ohm.<br />
CICLO-ABERTO: Um amplificador sem realimentação é dito trabalhar no modo de ciclo-aberto, ou definido como<br />
um amplificador de ciclo-aberto. A realimentação à volta do amplificador ―fecha o ciclo‖. O desempenho de um<br />
amplificador com realimentação depende muito do ganho do amplificador sem realimentação.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
CICLO-FECHADO: Um amplificador, ou estágio de amplificação que opera no modo de ciclo-fechado, se<br />
tiver realimentação à sua volta.<br />
VÁLVULA TERMOIÓNICA<br />
Como quase todas as invenções quase sempre por casualidade, em 1883 Sr. Thomas A. Edison, para<br />
alongar a vida das lâmpadas incandescentes que fabricava, colocou uma placa no filamento da dita lâmpada.<br />
Deste modo, ele descobriu que a sua lâmpada não funcionava, quando a chapa estava electricamente<br />
carregada. Isto o chamou efeito Edison. Depois de estudado este efeito, foi demonstrado que a carga da<br />
placa colocada, estava, a prender os electrões emitidos pelo filamento incandescente, e a este foi chamado<br />
termoiónica de emissão. Tinha-se descoberto a válvula eléctrica mais simples que existe, o diodo. Trata-se de<br />
um tubo de electrões onde virtualmente todo o ar foi removido (criando vácuo), permitindo assim aos<br />
Embora se utilize correntemente, na literatura inglesa, a expressão vacuum tube para definir este tipo de<br />
dispositivo eléctrico, parece-nos mais elucidativa e apropriada a expressão válvula termoiónica, pois assim<br />
esta refere-se directamente à função eléctrica do dispositivo e não a uma característica física. O termo<br />
válvula define parte de um sistema que controla ou regula o caudal ou fluxo de alguma coisa no tempo. A<br />
função da válvula termoiónica é controlar a tensão total disponível, através do controlo o fluxo de electrões.<br />
As primeiras grandes desvantagens das válvulas termiónicas é que elas ocupam muito mais espaço e<br />
geram muito mais calor, sendo por isso muito menos eficientes. Alguns equipamentos ainda requerem<br />
válvulas termiónicas como os equipamentos de raio-X e os transmissores de televisão e rádio de grande<br />
potência. Nestas válvulas termiónicas é feito um buraco para que o filamento não oxide, aumentando a sua<br />
durabilidade e, principalmente, para que a corrente não diminua ao circular entre os diferentes elementos da<br />
mesma.<br />
DIODO<br />
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electrões se mover livremente, com pouca interacção com qualquer molécula de ar restante.<br />
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Um diodo é a válvula termiónica mais simples que existe. Consiste em dois eléctrodos, um positivo que é o ânodo<br />
(geralmente chamado de placa) e outro negativo que é o cátodo.<br />
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O cátodo é um terminal de um componente carregado negativamente. A corrente, que é definida como um fluxo<br />
de cargas, movimenta-se do cátodo para o ânodo.<br />
A característica principal do diodo, reside no facto de não permitir passar a corrente em sentido inverso, então se<br />
nós aplicamos uma corrente alternada entre o distintivo (ânodo) e o cátodo, a placa, com respeito ao cátodo, será<br />
por vezes negativa e outras vezes positiva, portanto a corrente variará dependendo do ciclo mas sempre no<br />
mesmo endereço.<br />
Hoje em dia a maioria dos diodos são feitos de silicone e são usados como rectificadores, para mudar a corrente<br />
alterna para contínua para potenciar de qualquer forma os equipamentos de áudio.<br />
TRIODO<br />
É provavelmente o tipo de válvula termiónica mais usado, sendo primeiro usada como estágio de<br />
amplificação e como um cátodo seguidor.<br />
Em 1906 Lee de Floresta introduziu no diodo um eléctrodo novo ao qual chamou de grelha de controlo.<br />
Ele chamou a isto eléctrodos de tríodo = três; cátodo, placa e grelha de controlo. O ânodo e o cátodo são<br />
mesmos que no diodo. A grelha de controlo é um arame muito fino, enrolado em mola ao redor do<br />
cátodo, que obriga os electrões que saem do cátodo, a passarem por ela antes de chegarem à placa. A<br />
grelha é o elemento que na válvula termiónica controla a corrente eléctrica. É geralmente feita com uma<br />
série de finos condutores e é colocada entre o cátodo, ou emissor de electrões, e a placa, ou receptor de<br />
electrões. A válvula termiónica pode conter várias grelhas, mas normalmente apenas uma grelha,<br />
chamada de controlo, controla a quantidade de corrente no tubo.<br />
Com o tríodo, o que nós adquirimos é a possibilidade de ampliar a corrente ou a tensão, ou as duas em<br />
conjunto. O tríodo é uma das válvulas termiónicas mais usados em baixas potências e para baixas<br />
frequências, e seu uso maior no mercado é como amplificador, oscilador, etc.<br />
TETRODO<br />
Embora o tríodo revolucionou o mundo da electrónica como amplificador de sinais eléctricos pequenos,<br />
era sabido que, quando eles trabalhavam a frequências altas, eles não ampliaram bem. Isto era devido<br />
às capacidades existentes entre os eléctrodos do tríodo. Então uma nova grelha foi somada, entre a<br />
grelha de controlo e a placa; a esta ele deu o nome de grelha protectora.<br />
Esta grelha tem uma alta tensão positiva, e aumenta a eficiência da válvula termiónica, mas à custa de<br />
maior distorção e maior impedância da placa.<br />
Com isto o factor de amplificação tornou-se muito maior que na tríodo e a resistência da placa mais alta<br />
e superior.<br />
PENTODO<br />
A inconveniência principal do tétrodo era uma emissão secundária que produzia uma grande distorção,<br />
assim que fosse usado como amplificador. Para eliminar isto, uma nova grelha foi introduzida perto da<br />
placa e conectada ao potencial negativo desta (é conectado ao cátodo). Ele chamou-lhe grelha<br />
supressora.<br />
Com esta nova grelha a válvula termiónica adquiriu mais estabilidade, grande factor de amplificação,<br />
acompanhada por uma corrente que permanece constante, embora existam grandes variações de<br />
tensão que aumentam com o tempo de utilização.<br />
RESISTÊNCIA DA PLACA: A resistência interna da válvula termiónica, medida pela<br />
mudança da tensão da placa dividida pela corrente da placa. Esta resistência depende do<br />
potencial da grelha de controlo.<br />
AQUECEDOR: Na válvula termoiónica, o cátodo tem de ser aquecido de forma a soltar<br />
electrões. Existe um pequeno condutor resistência dentro dele de forma a atingir este fim,<br />
sendo por vezes o cátodo o próprio aquecedor. Estes aquecedores são os principais<br />
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Transístores<br />
DEFINIÇÃO<br />
responsáveis pela dissipação de calor da válvula e os responsáveis pelo desenho<br />
apropriado tendo em vista as altas temperaturas.<br />
EMISSÃO TERMIÓNICA: O processo pelo qual o cátodo numa válvula termoiónica emite<br />
electrões através de seu aquecimento.<br />
EMISSÃO SECUNDÁRIA: Numa válvula tetraedro, a alta velocidade com que os electrões<br />
atingem a placa e outros electrões, que interfere com a acção da grelha de protecção é um<br />
efeito chamado de emissão secundária. Seu efeito é reduzido ou eliminado através da<br />
colocação de uma terceira grelha entre a grelha protectora e a placa, chamada de grelha<br />
supressora. É o elemento que caracteriza a válvula pentatónica.<br />
SEGUIDOR: É um elemento activo de circuito, como um opamp ou uma válvula<br />
termoiónica, que está conectado para que a sua tensão à saída seja a mesma que a sua<br />
tensão à entrada. Por outras palavras, terá o ganho de um, ou unitário. Os seguidores<br />
actuam como conversores de impedância e esta é a razão porque eles são usados. Eles<br />
terão uma alta impedância de entrada, por vezes extremamente alta, e terão uma<br />
impedância baixa de saída. Seu uso é adequado para longas linhas ou equipamentos de<br />
baixa impedância, pois de outra forma ele não actua como uma carga significante para o<br />
equipamento a ele ligado. Uma das funções do seguidor é servir de 1º estágio no préamplificador<br />
no microfone de condensador.<br />
O transístor é o elemento básico da amplificação em tipologia de estado sólido usado hoje em dia, em<br />
quase todos os equipamentos áudio e que praticamente substituiu as válvulas termiónicas. A tipologia em<br />
estado sólido refere-se aos circuitos electrónicos que usam transístores e circuitos integrados em vez de<br />
válvulas termiónicas e de elementos activos, sem partes moveis.<br />
O comportamento do transístor na amplificação da corrente eléctrica é não-linear. Dessa forma, torna-se<br />
necessário fazer grandes compromissos para reduzir a distorção criada e para que sua resposta seja o<br />
mais linear possível.<br />
O transístor é um componente de três elementos, que consiste em dois terminais para passar o sinal<br />
(corrente eléctrica) e um terceiro terminal para controlar essa mesma corrente. Nesta configuração temos<br />
também as válvulas termiónicas tríodo, que muito mais linear e que tem outras características desejáveis,<br />
como a sua alta impedância.<br />
TIPOS DE TRANSISTORES BIPOLARES<br />
Os transístores convencionais passam a corrente numa só direcção e por isso são chamados bipolares,<br />
embora a lógica dite que deveriam ser chamados de unipolares. Um transístor bipolar é um elemento<br />
amplificador capaz de fornecer uma corrente proporcional à aplicada na sua entrada.<br />
Existem dois tipos diferentes de transístores bipolares, cujos nomes são determinados pela estrutura interna<br />
dos mesmos. Estes dois tipos de transístores são os npn e os pnp, e cada um deles carrega a corrente em<br />
direcções opostas.<br />
Tanto uns como outros são formados por três cristais. A estes três cristais são ligados três terminais que<br />
têm os nomes de emissor, base e colector. Com os transístores bipolares é possível construir três<br />
configurações ou montagens diferentes, denominadas base comum (BC), emissor comum (EC) e colector<br />
comum (CC).<br />
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Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
BASE: O eléctrodo de controlo num transístor bipolar é chamado de base. É análogo ao gate num transístor de<br />
efeito de campo e de uma grelha numa válvula termoiónica.<br />
TRANSÍSTOR DE EFEITO DE CAMPO – FET:<br />
Um tipo especial de transístor que se comporta mais como um tríodo que um transístor. O FET é simétrico e seus<br />
três terminais são a porta, a fonte e o dreno. A corrente no FET dirige-se da fonte para o dreno e a magnitude desta<br />
corrente é determinada pela tensão da porta. Não existe quase corrente na porta, significando que o FET tem uma<br />
grande impedância de entrada, similar ao tríodo. O FET é relativamente linear em seu controlo da corrente pela<br />
porta e é muito fácil desenhar amplificadores de baixa distorção que usem FET, que usando transístores regulares<br />
ou bipolos. Os FET são usados frequentemente em pré-amplificadores dos microfones de condensador, onde a sua<br />
alta impedância Para de obter entrada é a ideal. versão Existem três completa tipos de FET: JFET do (de Junção), livro MOSFET registe-se (Metal-Oxide- em:<br />
Semiconductor) e os FET sem junção. Este último comporta-se como uma resistência não linear e é usado em<br />
alguns circuitos oscilatórios.<br />
Os transístores de efeito de campo fornecem uma corrente de saída proporcional à tensão aplicada na sua entrada.<br />
FET DE JUNÇÃO<br />
Também existem dois tipos de transístores deste tipo, chamados FET de canal-P e canal-N. Ambos possuem três<br />
terminais denominados fonte (source), dreno (drain) e porta ou grelha (gate). Com os FET da mesma maneira que<br />
com os transístores bipolares podem realizar-se três montagens diferentes. As distintas configurações são: fonte<br />
comum (SC), dreno comum (DC) e grelha comum (GC). A mais utilizada é a de dreno comum. Este tipo de<br />
transístores são aplicados em equipamento de alta qualidade, mas só recentemente se tornou viável o seu uso em<br />
amplificadores de potência.<br />
TRANSÍSTORES MOS<br />
Devido à sua constituição, estes dispositivos apresentam uma maior resistência de entrada que os FET de junção.<br />
Existem transístores MOS de enriquecimento e de empobrecimento. Nos primeiros, o canal é formado por efeito da<br />
tensão aplicada na grelha. Nos segundos, o canal vai desaparecendo à medida que se aplica tensão na grelha.<br />
Tanto uns como outros podem ser de canal-N ou de canal-P: portanto, existem ao todo quatro tipos diferentes de<br />
MOS.<br />
AMPLIFICADOR OPERACIONAL<br />
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Um amplificador operacional (ampop) foi um termo originalmente usado para definir os amplificadores de alto ganho<br />
em computadores analógicos. Eles teoricamente são amplificadores ideais de tensão e têm um ganho de infinidade<br />
negativa, mas os desenhos de construção apenas se aproximaram desse ideal.<br />
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Nos anos mais recentes os amplificadores operacionais têm vindo a ser produzidos na forma de pequenos circuitos<br />
integrados que possui um elevado ganho de tensão quando trabalha em malha aberta (sem realimentação). Eles<br />
são extensamente usados nos circuitos áudio. De forma a serem de boa qualidade para o uso em áudio, os<br />
amplificadores operacionais têm que trabalhar numa larga banda de frequências e têm que ter uma grande<br />
habilidade para variar a tensão de saída (rácio de variância de tensão - slew rate).<br />
Os primeiros desenhos de circuitos integrados de amplificadores operacionais criavam grandes quantidades de<br />
distorção por intermodulação de transientes.<br />
Os amplificadores operacionais são convenientes para usar em circuitos porque eles estão disponíveis em forma de<br />
circuitos integrados e são relativamente baratos. Existem muitos que foram optimizados para o áudio.<br />
As características de um amplificador operacional resumem-se nas seguintes:<br />
• Ganho de tensão: Muito elevado.<br />
• Impedância de entrada: Muito alta, da ordem de MΩ.<br />
• Impedância de saída: Muito baixa, da ordem de dezenas de Ohm.<br />
Estas características dependem da frequência, aumentando ou diminuindo com ela.<br />
AMPLIFICADOR OPERACIONAL DISCRETO: A pobre desempenho dos amplificadores operacionais de<br />
circuitos integrados inicial levou ao desenho de amplificadores operacionais que utilizam componentes<br />
discretos. O mais conhecido destes é o JE990, desenhado por Deane Jensen, tendo sido optimizado para o<br />
uso no áudio.<br />
BIFET: Um tipo de amplificadores operacionais IC que tem um par diferencial de transístores de efeito de campo<br />
como estágio de entrada. Eles são capazes de um nível de ruído muito baixo e de impedâncias de entrada muito<br />
altas e de altos rácio de variância de tensão.<br />
AMPLIFICADOR HÍBRIDO: Um amplificador que usa uma combinação de transístores e válvulas, combinando<br />
as melhores características de cada.<br />
Válvulas vs Transístores<br />
Existem duas áreas onde um circuito valvulado faz uma diferença audível significativa na qualidade sonora:<br />
pré-amplificadores de microfones ou amplificadores de potência.<br />
A procura em literatura publicada mostrou que pouquíssimo trabalho tem sido desenvolvido nesta área. A maioria<br />
dos fabricantes de microfones publicam extensa informação acerca dos níveis de sinal à saída, sob teste em<br />
condições normal, mas estes são difíceis de converter para outras distâncias e outros volumes sonoros. O<br />
desenho de circuitos pré-amplificadores está bem concebido em termos de ruído, mas não está tendo em conta<br />
os níveis normais de uso dos microfones. A distorção tem vindo a ser tratada de muitas maneiras, mas com<br />
pouquíssimas referências à qualidade do som musical.<br />
Para se ficar com uma ideia mais precisa dos níveis de tensão produzidos pelos diferentes tipos de microfones,<br />
um osciloscópio foi colocado em paralelo com uma consola. Com estes parâmetros básicos ficou claro que,<br />
grandes saturações podem ocorrer, em picos da maior parte dos instrumentos.<br />
Na avaliação mais usual de pré-amplificadores áudio, é assumido que eles são operados na sua gama linear,<br />
distorção harmónica menor que 10%. Nesta gama, tanto as válvulas termiónicas como os transístores têm<br />
características de desempenho muito semelhantes. Mas os resultados obtidos mostraram que, os amplificadores<br />
são muitas vezes utilizados bem ora da sua gama linear, a níveis de sinal que podem causar muita distorção.<br />
Nestas condições, transístores e válvulas termiónicas aparentam se comportar de formas bem diferentes, sob um<br />
ponto de vista sonoro.<br />
Um grupo informal de pessoal de estúdio ouviu o som de três amplificadores em monitores normais de estúdio. A<br />
escuta revelou que apenas se sentia a uma diferença apreciável da qualidade do som entre amplificadores, nos<br />
inícios da saturação. Quando eles já estavam bem dentro da região da distorção todos eles soavam praticamente<br />
o mesmo. Na zona não saturada todos eles soavam claramente. Os testes auditivos indicaram claramente que a<br />
margem de saturação varia muito de amplificador para amplificador.<br />
Os testes de escuta são usados para determinar diferenças entre diferentes sinais de áudio. Existem dois tipos<br />
de testes: blind test e o doble blind tês, respectivamente: teste às cegas e duplo teste às cegas.<br />
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No blind test o experimentador apresenta os sinais sabendo qual o seu conteúdo. Os ouvintes determinam se<br />
escutam o A ou o B. Este teste está sujeito à polarização devido à influência (consciente ou inconsciente) do<br />
experimentador.<br />
No double blind test o experimentador não conhece os dados da experiência, apresentando os sinais<br />
segundo a indicação do ouvinte. Os resultados neste caso interpretam-se à posteriori, podendo ser substituído<br />
o experimentador por um programa informático.<br />
Os testes mais utilizados nos estudos científicos são os testes A-B e testes ABX<br />
Os testes A-B permitem-nos comparar dois equipamentos escutando o sinal de saída de cada um deles, um<br />
logo a seguir ao outro, depois de lhes introduzido o mesmo sinal. Um dos problemas deste teste é que ele não<br />
nos dá previamente uma óptima referência auditiva do género, para que nos possamos guiar na avaliação. Um<br />
outro problema pode advir do facto dos sinais a serem comparados não terem a mesma sensação de<br />
intensidade.<br />
O teste ABX é o tipo de teste de escuta doble blind test onde uma pessoa tenta diferenciar entre dois ou mais<br />
sinais. Um sinal fica com a letra A e o outro com a letra B. Depois o ouvinte tem de determinar se o som X é o<br />
A ou B. Ao longo de uma série de escolhas é esperado que o ouvinte não ultrapasse muito os 50% de taxa de<br />
êxito, se assim acontecer, então o ouvinte é capaz realmente de determinar as diferenças nos sinais.<br />
Qualquer amplificador cria distorção a partir do momento que passa o ponto de saturação. Os testes mostram que<br />
todos os amplificadores podem atingir um grau de saturação que não permita que a distorção seja audível.<br />
Podemos então concluir que estes harmónicos inaudíveis, nas condições de pré saturação podem, muito bem,<br />
estar a causas as diferenças na coloração do som, entre as válvulas termiónicas e os transístores.<br />
COLORAÇÃO: A coloração é o termo usado para definir a subtil distorção que resulta na mudança do timbre de<br />
um som, sem que este seja percepcionado como distorcido. Se o sinal for reproduzido por diferentes colunas, por<br />
exemplo, os sons resultantes serão facilmente definidos como diferentes, embora seja difícil determinar qual a<br />
mais fiel reprodução do original. Cada altifalante neste caso tem a sua própria coloração.<br />
A maior característica presente numa amplificação a válvulas termiónicas é a presença de fortes harmónicos, 2º<br />
e 3º, por vezes em conjunto com 4º e 5º, mas sempre mais fortes em amplitude. Harmónicos maiores que o quinto<br />
não são significantes antes do nível de saturação chegar aos 12dB. No caso de uma amplificação a transístores,<br />
o factor de distinção é o forte terceiro harmónico. Todos os outros harmónicos estão presentes, mas a uma<br />
amplitude muito mais pequena.<br />
A primeira coloração característica de um instrumento é determinada pela força dos primeiros harmónicos. Os<br />
harmónicos mais baixos estão divididos em dois grupos tonais. Os harmónicos 3º e 5º, que produzem um som<br />
fechado, e o 2º, 4º e 6º, que produzem um som coral, corpulento e completo. Quanto mais um amplificador<br />
caminhar na zona de saturação, maior irá ser a amplitude dos harmónicos posteriores, como é o caso do 7º, 8º,<br />
9º, etc. Estes acrescentam textura ao som, o que os ouvidos interpretam como sensação de intensidade. Os<br />
amplificadores a válvulas diferem dos amplificadores a transístores porque eles conseguem operar na zona de<br />
saturação sem adicionarem uma maior textura, sem criarem um maior embaciamento sonoro. O som das válvulas<br />
consegue ter, sob determinadas condições, uma melhor relação sinal/ruído. A sensação de maior resposta às<br />
baixas frequências está directamente ligado ao facto deste tipo de amplificação ser bastante simpático com o<br />
segundo harmónico, que reforçam os graves natural.<br />
ONDA QUADRADA: é uma forma de onda periódica que consiste de uma fundamental e todos os parciais<br />
harmónicos impares. Qualquer forma de onda pode ser representada pela sua fundamental e por um conjunto de<br />
outras ondas sinusoidais que representam seus parciais. Estes parciais gradualmente decrescem em amplitude,<br />
à medida que a frequência aumenta, estando eles em fase com a fundamental. Á medida que se vai introduzindo<br />
parciais inarmónicos numa onda sinusoidal, ela começa a ganhar a forma de uma onda quadrada. O 3º parcial<br />
na onda quadrada tem 1/3 da amplitude da sua fundamental, o 5º tem 1/5 da amplitude e por aí em diante.<br />
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A onda quadrada contem energia até pelo menos nos 20 primeiros parciais, por isso um amplificador<br />
que passe uma onda quadrada de 1000 Hz sem distorção, significa que ele tem uma largura de<br />
banda de pelo menos 20 kHz.<br />
VANTAGEM DAS VÁLVULAS:<br />
o Mais tolerantes a altos níveis de saturação e picos de tensão.<br />
o Conseguem operar na zona de saturação sem adicionarem maior textura, sem criarem embaciamento<br />
sonoro, logo o som a válvulas cria uma maior sensação de intensidade e têm melhor relação sinal ruído<br />
porque causa dessa margem de dinâmica extra. Elas actuam como um compressor ideal, em que os<br />
transientes podem entrar na região de saturação, permitindo atingir maior nível de sinal RMS.<br />
o As válvulas podem ser levadas à região de saturação sem adicionar distorção desagradável.<br />
o Os equipamentos a válvulas produzem harmónicos de ordens mais perfeitas.<br />
o As válvulas tende a saturar gradualmente antes de distorcer, tornando o som mais quente e aumentando<br />
a sua sensação de intensidade.<br />
o Para Gama dinâmica obter mais a elevada, versão por actuar completa a níveis operacionais do livro de tensão registe-se mais alta. em:<br />
o Manutenção mais simples, porque as válvulas são facilmente substituídas pelo utilizador.<br />
o O processo de amplificação tem como base a alimentação eléctrica do amplificador, tornando-o muito<br />
dependente da qualidade www.producaoaudio.net<br />
da alimentação. A diferença é que as válvulas não são tão dependentes da<br />
qualidade da alimentação.<br />
DESVANTAGENS DAS VÁLVULAS:<br />
o Pouco adaptáveis a produtos portáteis<br />
o Grande consumo de energia gera grandes perdas em calor, logo menos eficiência.<br />
o Vida curta (tipicamente de 1 a 5 anos)<br />
o Mais caras que transístores equivalentes.<br />
VANTAGEM DOS TRANSÍSTORES:<br />
o Mais pequenos que as válvulas termiónicas equivalentes.<br />
o Podem ser combinados para construir circuitos integrados<br />
o Não necessitam de transformadores compatibilizadores de impedância para cargas de baixa impedância.<br />
DESVANTAGENS DOS TRANSÍSTORES:<br />
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o Forte presença do 3º harmónico, que dá um carácter pouco musical.<br />
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o Nos amplificadores operacionais todos os harmónicos pares são suprimidos (distorção desagradável ao<br />
ouvido humano).<br />
o Efeitos de armazenamento de carga que adicionam um retardo temporal ao sinal, o que complica o<br />
desenho de amplificadores de alta-frequência.<br />
o Grandes variações entre unidades em parâmetros chave, como tensão de ganho ou de limiar.<br />
o Variam consideravelmente com alterações de temperatura.<br />
o Maior tendência para apanhar interferência de radiofrequência.<br />
o Transístores antigos normalmente indisponíveis após vinte anos, tornando a sua substituição quase<br />
impossível.<br />
NOTAS:<br />
Equipamento barato digital é normalmente sinónimo de mau som, pois a distorção pode ser causada por<br />
filtros afiados, má conversão, baixa resolução, maus estágios analógicos, jitter, dither impróprio. Imprecisões<br />
numéricas em consolas digitais causam erros de quantização (que são maiores nos níveis baixos), destruindo o<br />
corpo e a pureza de toda a mistura, criando um som frio, muito característico do digital. Ainda hoje se torna<br />
muito caro produzir áudio de excelência em equipamentos digitais, por isso que o trabalho em analógico ainda é<br />
hoje uma realidade. Ainda faltam uns anos para que um programa informático de um simples computador tenha<br />
a mesma capacidade de um processador dedicado externo.<br />
Existem processadores que são tão mágicos que, embora eles não sejam transparentes, eles acrescentam<br />
uma interessante e excitante característica sonora à música. Normalmente estes equipamentos analógicos são<br />
muito caros.<br />
PROCESSO DE REAMPLIFICAÇÃO<br />
Este termo designava inicialmente a gravação de um sinal de guitarra eléctrica que seria depois<br />
reamplificado através de um outro amplificador de guitarra. Literalmente, a reamplificação significa um reprocesso<br />
em amplitude no som originalmente gravado, mas normalmente significa mais que isso, significa<br />
que haverá um processamento não-linear de introdução de distorção harmónica, efectuado no domínio<br />
analógico por um equipamento físico dedicado, ou no domínio digital, através de um programa informático.<br />
O termo Reamp® é uma marca registada por John Cuniberti para o seu equipamento de reamplificação<br />
patenteado, produzido em 1994.<br />
P R O C E S S O D E A T E N U A Ç Ã O<br />
Um atenuador é um equipamento que reduz, ou atenua, a amplitude de um sinal, podendo ser de valor fixo<br />
ou variável. Trata-se de um circuito passivo que reduz o nível de tensão, ou potência de um sinal, com distorção<br />
desprezível, mas com perdas por inserção. Por vezes um circuito puramente resistivo, embora seja possível com<br />
a combinação de indutores ou capacitadores.<br />
Atenuadores de pouca qualidade podem alterar a resposta em frequência do sinal, sob determinadas condições.<br />
Fader é um outro nome para atenuador variável deslizante, ou controlo de amplitude de sinal, sendo um<br />
estrangeirismo. Também é usado um outro termo inglês, o pad, que é um curto nome para atenuador, geralmente<br />
com uma quantidade fixa de perda por inserção. Eles são usados entre equipamentos áudio, no caso de existir a<br />
possibilidade do sinal de saída de um equipamento saturar a entrada de um outro.<br />
Panpot, mais um estrangeirismo, é a abreviatura de panoramic potentiometer, potenciómetro de panorâmica, que<br />
são dois dispositivos de controlo de volume com um botão comum, para que se um ―aumentado‖ o outro é<br />
―diminuído‖. Se os potenciómetros de panorâmica fossem feitos de forma a introduzir, em conjunto com as<br />
diferenças de intensidade, diferenças de tempo e espectrais, seriam muito mais efectivos os resultados da<br />
localização de uma fonte sonora num palco sonoro, depois de sujeita ao seu processamento.<br />
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P R O C E S S A M E N T O D A D I N Â M I C A<br />
O processamento da dinâmica, como o nome indica, trata-se de um tipo de processamento de sinal que<br />
visa manipular a dinâmica de um sinal, aumentando ou diminuindo a dinâmica de partes específicas do sinal<br />
ou do sinal em geral, ou de apenas determinada zona frequêncial, funcionando mais como um equalizador<br />
dinâmico. Qualquer processamento da dinâmica implica a definição de um limiar de accionamento, que<br />
determina o ponto em amplitude, em que o equipamento começa a processar o sinal. Este tipo de<br />
processamento não é linear, pois são introduzidas no sinal componentes novas, podendo ser desejadas ou<br />
não.<br />
. PROCESSO DE COMPRESSÃO/EXPANSÃO DA DINÂMICA<br />
COMPRESSÃO DA DINÂMICA<br />
Como o nome indica, a compressão reduz a gama dinâmica de um sinal, de acordo com a<br />
curva relacional. O mais importante na compressão é conseguirmos baixar aquilo que nos<br />
soa mais alto e não simplesmente aquilo que está mais alto numa avaliação objectiva.<br />
Um compressor, nome dado ao equipamento que efectua este tipo de processamento, é<br />
basicamente um aparelho de variação de ganhos, em que a quantidade de ganho usado<br />
depende do nível de entrada. Assim, o ganho é reduzido quando o nível do sinal é alto,<br />
fazendo com que o âmbito da dinâmica seja reduzido.<br />
O esquema básico é mostrado na figura abaixo – diagrama de um compressor, em que<br />
também seria possível fazer a detecção do nível do sinal apôs o ganho ser aplicado (seria um<br />
compressor de realimentação, em vez deste, que é um compressor de pré-alimentação):<br />
CONTROLO DE GANHO AUTOMÁTICO – AGC: Um circuito deste tipo ajusta o ganho de um<br />
equipamento áudio na proporção inversa ao nível do sinal de entrada.<br />
REALIMENTAÇÃO –feedback: Existem dois tipos de realimentação de interesse para os<br />
profissionais do áudio, são eles: as realimentações acústicas e as realimentações eléctricas. A<br />
realimentação acústica é a condição em que o sinal captado, depois de reproduzido é<br />
novamente reamplificado e reproduzido, criando dessa forma uma re-alimentação. A<br />
realimentação eléctrica negativa, ou pré-alimentação, é aplicada em amplificadores e mais<br />
alguns equipamentos áudio. Ela consiste na aplicação de uma pequena porção da tensão à<br />
saída de um amplificador, à entrada do mesmo, de forma a cancelar parte do sinal de entrada.<br />
Isto reduz o ganho do amplificador e também reduz a distorção e o ruído introduzido pelo<br />
amplificador. A distorção, harmónica e por intermodulação, será reduzida mais que o sinal em<br />
si mesmo porque ela não existe inicialmente no sinal. A realimentação tem a capacidade de<br />
reduzir todas as alterações provocadas no sinal original, sendo ao nível da distorção, como<br />
sendo ao nível da resposta em frequência do próprio sinal. Esta pré-alimentação reduz também<br />
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a impedância de saída do amplificador, melhorando dessa forma o seu factor de<br />
amortecimento e tornando-o mais adequado no controlo de um altifalante. A pré-alimentação é<br />
de prima importância no desenho electrónico que faz uso dos amplificadores operacionais, ou<br />
amplificadores operacionais, pois estes são dispositivos com extremíssimo ganho e suas<br />
características podem ser toleradas em várias funções como pré-amplificadores de microfone,<br />
amplificadores de tensão, equalizadores activos, etc., se a sua realimentação for bem aplicada.<br />
Se o amplificador tiver grandes variações de fase em determinada gama de frequências, o<br />
feedback torna-se positivo em vez de negativo, criando oscilações no amplificador. Grandes<br />
quantidades de realimentação podem também causar distorção por intermodulação de<br />
transientes.<br />
CIRCUÍTO PRÉ-ALIMENTAÇÃO – Feedforward: Um tipo de circuito usado para reduzir a<br />
distorção causada por um componente activo. Este circuito amplifica o sinal na entrada do<br />
equipamento adiciona-o ao sinal de saída do mesmo de forma a cancelar a distorção. A préalimentação<br />
só pode ser usada em conjunto com o re-alimentação e só pode ser eficaz se o<br />
mecanismo da distorção for bem percebido.<br />
A relação entrada/saída de um compressor é normalmente descrita através de um<br />
simples gráfico. O eixo horizontal corresponde ao nível de entrada do sinal, e o eixo vertical<br />
corresponde ao nível de saída do sinal (ambos medidos em decibéis). Uma linha de 45º<br />
corresponde ao ganho de 1 – qualquer nível de entrada é disposto de maneira a que tenha<br />
exactamente o mesmo nível de sinal de saída. O compressor altera essa inclinação (faz com<br />
que a recta fique mais horizontal) acima do limiar (que é na maioria das vezes ajustável). A<br />
altura da linha define a gama dinâmica da saída, e a pendente da recta é o mesmos que o<br />
ganho do compressor. Abaixo do limiar o sinal não sofre processamento.<br />
As definições habituais de compressão situa o ratio a 2:1, o que significa que o nível de sinal<br />
de entrada teria de ser aumentado em dois decibéis, de forma a criar um aumento de 1 decibel<br />
no nível de sinal à saída. Com a colocação de um ratio de 4:1, o sinal de entrada teria que ser<br />
aumentado em 4 dB, para um aumento de apenas 1 dB no sinal de saída, e assim por diante.<br />
Quando a função de determinação do nível é pouco variável no tempo, o compressor<br />
demorará muito pouco tempo antes do ganho ser ajustado para conhecer o novo valor de<br />
entrada. A quantidade de tempo que o compressor leva a responder, quando o nível de entrada<br />
sobe para cima do limiar, é chamado de tempo de ataque, e é normalmente muito pequeno<br />
(abaixo dos 100ms). Quando o nível do sinal de entrada está acima do limiar e depois decresce<br />
para baixo deste, o compressor levará algum tempo a faze-lo subir um pouco novamente.<br />
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Este é o tempo de libertação (realize time) de um compressor, que é normalmente maior que um<br />
tempo de ataque (possivelmente mais que 1 ou mesmo até aos 2 segundos). A figura abaixo mostranos<br />
como o tempo de ataque e de libertação afecta o entrada exemplo.<br />
Por vezes é preferível ter um tempo de ataque e de libertação muito curto, o que requer uma rápida<br />
mudança no ganho, que em muitos destes casos pode ser ouvida com o som tipo respiração humana<br />
(breathing) ou sons percurssivos www.producaoaudio.net<br />
de baixa frequência (pumping). Este efeito de respiração acontece<br />
porque as flutuações do nível de ruído de tornam perceptíveis, criando sons parecidos com o ruído<br />
produzido pela respiração humana.<br />
Quando o nível do sinal decresce para baixo do limiar, o ganho aumenta (para o ganho de 1). O sinal<br />
de entrada está agora perto do nível de ruído do sistema, podendo torna-lo desta forma audível.<br />
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X(n)<br />
n<br />
Y(n) 1<br />
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EFEITO PUMPING: Termo inglês usado para referir as flutuações audíveis no nível de ruído de um<br />
sinal, causado por pobres ajustes ou implementações dos sistemas de redução de ruído.<br />
Um compressor mais sofisticado pode olhar para o entrada mais de perto e ajustar o ganho a quando o<br />
entrada atinge o zero momentaneamente, para assim reduzir o efeito de respiração.<br />
A grande utilidade da compressão/limitação, durante uma gravação, é a possibilidade que esta cria, de<br />
proteger a gravação contra alguns sons instantâneos que poderiam originar uma distorção, ou danificar o<br />
equipamento. Depois de gravado o canal, o compressor dá-te a possibilidade de alterar a gama dinâmica do<br />
canal. Usando um tempo de www.producaoaudio.net<br />
ataque apropriado, a naturalidade do som do instrumento será ouvido antes de<br />
actuar a compressão.<br />
Uma popular razão porque se usa o processo de compressão é o facto de este poder aumentar o tempo de<br />
suspensão do instrumento, ou seja atrasando o seu decaimento natural. Isto está totalmente incorrecto,<br />
visto que um compressor não muda o comportamento dos instrumentos, ele apenas opera na amplitude do<br />
sinal. O compressor irá tentar manter um nível constante de saída, amplificando o sinal de entrada, para<br />
manter o sinal a um nível constante. Um tempo de libertação (libertação) maior do que o tempo de<br />
decaimento do instrumento, irá com certeza preservar, por mais tempo, o som produzido por este.<br />
Temos que ter em conta, que para que este tipo de procedimento seja possível tem que existir<br />
obrigatoriamente um compromisso. Nós podemos querer o máximo de sustentação da amplitude possível,<br />
mas no processo nós estaremos a eliminar a dinâmica musical da execução, acabando por ficar sem<br />
possibilidade de termos uma acentuação efectiva das notas e das frases. O ataque de um instrumento é um<br />
dos momentos que mais caracteriza o timbre do instrumento, e uma alta limitação da dinâmica pode retirar<br />
o carácter tímbrico desse instrumento.<br />
Um compressor pode ser usado de duas formas: pode ser usado de uma forma criativa, sendo ele<br />
neste caso usado como um www.producaoaudio.net<br />
efeito, ou ser usado de uma forma discreta, apenas para diminuir um pouco a<br />
dinâmica do sinal, não alterando a natureza do sinal de uma forma impositiva.<br />
Um compressor pode criar uma sensação de proximidade, um efeito de proximidade, pois ele acaba por<br />
―subir‖ os componentes mais baixos do som.<br />
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n<br />
n
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O mais importante na compressão é conseguirmos baixar aquilo que nos soa mais alto e não simplesmente<br />
aquilo que está mais alto numa avaliação objectiva. Por isso, e como o nosso ouvido tem uma determinada<br />
inércia, que determina o seu tempo de resposta a um impulso, uma tarola, por exemplo, tem que ter um<br />
valor de SPL bastante mais elevado que os restantes instrumentos, para ela ter o mesmo volume. Sendo<br />
assim deixamos passar o transitório de ataque, com um valor de ataque no compressor não muito curto, e<br />
colocamos o libertação não muito longo. Este tem que ser colocado de forma a não alterar os transitórios,<br />
por isso o tempo do mesmo vai depender dos transitórios.<br />
Qualquer compressor tem uma via de controlo, que quando utilizada determina que o VCA passa a ser<br />
controlado, não pelo detector de nível inerente, mas por uma sinal de controlo externo, como é o caso do<br />
ducking.<br />
Um compressor pode ser constituído por um circuito de controlo ou diferencial. Se for um circuito diferencial,<br />
então a amplitude do sinal de saída é controlado através da soma desse com um outro (duplicação do<br />
mesmo), mas fora de fase. No caso de ser através de um circuito de controlo, também temos uma<br />
duplicação do sinal, passando essa réplica pelo detector de nível, que depois de detectar o nível do sinal<br />
envia a informação ao VCA (Voltage Controle Amplifier) que funciona como um potenciómetro de controlo<br />
da amplitude do sinal, automatizado em tempo real, criando uma automação do volume.<br />
EXPANSÃO DA DINÂMICA<br />
A expansão da dinâmica é o tipo de processamento que permite expandir a gama dinâmica de um<br />
sinal, decrescendo o ganho do sistema à medida que o sinal atinge valores abaixo do limiar de<br />
funcionamento de expansão, por nós definido. O equipamento que executa este tipo de<br />
processamento é chamado de expansor.<br />
COMPRESSÃO E EXPANSÃO DA DINÂMICA<br />
X<br />
Um compander é um equipamento que reduz o ruído dos equipamentos áudio, sendo uma versão<br />
reduzida de um compressor-expansor O compander irá reduzir a gama dinâmica do sinal antes de o<br />
enviar para o equipamento de gravação. Depois, durante a reprodução o sinal é expandido de<br />
forma a restaurar a dinâmica original do sinal. A eficácia de um sistema compander está<br />
dependente da capacidade da música para mascarar o ruído durante as passagens fortes.<br />
Desenvolveram-se muitos tipos de companders, mas o primeiro que teve real sucesso comercial foi<br />
o sistema Dolby A. Este sistema divide a largura de banda em duas bandas de frequências de<br />
forma a efectuar o processamento de forma independente, reduzindo assim a possibilidade dos<br />
sinais de baixa frequência causarem o efeito de respiração às altas-frequências. O maior<br />
desenvolvimento do sistema compander Dolby SR (para gravação espectral). O sistema Dolby A foi<br />
simplificado para o uso nos gravadores de cassete ao nível do consumidor, chamado sistema Dolby<br />
B e Dolby C. Estes sistemas operam apenas na gama de altas-frequências, onde as cassetes são<br />
mais ruidosas. O sistema Dolby C oferece perto de 20 dB de redução de ruído abaixo de 1 kHz e o<br />
sistema Dolby B irá oferecer perto de 10 dB abaixo de 4 kHz. O sistema Dolby SR também foi<br />
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Y
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simplificado para o mesmo fim. Chamado de Dolby S. Garante cerca de 24 dB de redução às altasfrequências<br />
e 10 dB às baixas frequências. O sistema de redução dbx é um compander ―linear‖, que<br />
comprime e expande o sinal igualmente por todas as frequências.<br />
LIMITAÇÃO DA DINÂMICA<br />
A limitação é simplesmente uma forma extrema de compressão, em que a relação amplitude da<br />
entrada/saída do sinal se torna muito pequena (caso de um 10:1 ou ainda mais alto), sendo o equipamento<br />
que executa este tipo de processamento nomeado de limitador. Este é um tipo especial de compressor que<br />
previne o exceder do nível do sinal definido, independentemente do nível do sinal de entrada. Limitando um<br />
instrumento ele irá soar com maior sensação de intensidade, pois o conteúdo harmónico de maior ordem<br />
estará mais perto dos níveis apresentados pela fundamental e pelos 1.ºs harmónicos.<br />
O propósito de um limitador é fornecer controlo sobre os altos picos no sinal e mudar a dinâmica do<br />
sinal o menos possível. Um limitador faz uso de medições do nível de pico e deve reagir rapidamente<br />
a níveis que excedam o limiar de limitação. Parâmetros típicos para uma limitação são, tempo de<br />
ataque igual 0,02…0,04…10,24 ms e tempo de libertação igual a 1…130…5000 ms. Um rápido<br />
ataque e libertação de um limitador permitem a redução de nível logo que o sinal ultrapassa o limiar<br />
definido. Porque os picos foram diminuídos em amplitude, a amplitude do sinal em geral pode subir.<br />
Limitação Infinita<br />
De forma a apanhar os picos de sinal que fogem a um compressor e a um limitador, um limitador<br />
infinito, pode ser usado. A limitação infinita é uma operação não-linear que opera directamente na<br />
forma de onda deprimindo o sinal que ultrapassa determinado limiar. A forma mais simples é a<br />
distorção extrema (hard clipper), em que são gerados harmónicos impares de alta ordem. Também<br />
existe limitador infinito suave (soft clipper), que arredonda a forma do sinal antes do limiar de<br />
distorção absoluta. O arredondamento típico consiste de um polinómio de baixa ordem e, por isso, o<br />
espectro harmónico decresce muito mais rapidamente.<br />
Devido ao facto do processamento de sinal ser efectuado no domínio digital, não apenas distorção<br />
harmónica é criada, como também é gerada distorção devido ao aliasing. Este tipo de distorção<br />
confere ao som uma coloração metálica, que não é geralmente nada aceitável. Embora a limitação<br />
infinita deva ser evitada, muitos CD fazem uso da limitação infinita ou saturação.<br />
Os limitadores digitais têm a possibilidade atrasar ligeiramente o sinal (cerca de dois milissegundos),<br />
podendo assim antecipar os picos de amplitude no sinal. Os limitadores analógicos, por sua natureza,<br />
não têm a possibilidade de ―prever‖ o comportamento em amplitude do sinal, sendo por isso apenas<br />
capazes de diminuir a mesma alguns milissegundos depois de esta iniciar sua subida, podendo este<br />
comportamento originar alguns problemas.<br />
Quando observamos uma curva relacional num compressor ou expansor, vemos que o compressor<br />
atenua o sinal acima do limiar. No entanto a maior parte dos compressores têm uma outra fase de<br />
ganho, para ajustarem o nível do sinal de saída, de forma a compensarmos a redução de ganho. O<br />
detector de nível de sinal de um compressor funciona em cálculo R.M.S. Alternadamente, o pico<br />
instantâneo de tensão, ou valor da amostra, pode ser usado, sendo neste caso, que o compressor<br />
se torna um limitador.<br />
Podemos então ter a hipótese de seleccionar o grau da passagem de amplitude, se queremos que seja<br />
forte ou suave. Para isso seleccionamos no parâmetro chamado de joelho (knee), se queremos que a<br />
detecção do sinal seja em valor RMS ou de pico.<br />
O cálculo do factor de ganho é baseado numa medição RMS e algumas computações no domínio<br />
logarítmico. Parâmetros típicos para compressão e expansão são, tempo de ataque igual 5 ms e<br />
tempo de libertação igual a 130 ms, para uma medição RMS e tempo de ataque igual 0,16…5…2600<br />
ms e tempo de libertação igual a 1…130…5000 ms, para uma medição de pico, similar aos ajuste do<br />
limitador.<br />
Quando usado um compressor em conjunto com outros efeitos é na maioria das vezes melhor coloca-lo<br />
como primeiro equipamento de processamento de sinal da cadeia. Quando um compressor está ligado, e o<br />
nível de saída é aumentado com ganho extra adicionado, o ruído irá ser amplificado em conjunto com o<br />
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som do instrumento. Outros efeitos podem introduzir mais ruído no sistema, por isso se colocarmos o<br />
compressor depois desses efeitos, nós acabaremos por estar amplificar aquele ruído também.<br />
. PROCESSAMENTO DUCKING / CROSS LIMITING<br />
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Até agora estivemos a falar de compressores que processam o sinal que está a ser usado no<br />
processo de detecção de sinal. Mas em alguns casos, é preferível ter o controlo de nível de sinal<br />
através de um diferente equipamento. A isto se chama ducking ou cross limiting, pois ele evita ou<br />
desvia um sinal do caminho. www.producaoaudio.net<br />
O exemplo mais comum será um DJ da rádio. Enquanto a música está<br />
a tocar, ao falar para o microfone, este equipamento irá fazer com que o nível do sinal da música<br />
seja atenuado. A quando de uma mistura em estúdio, um ducker pode ser igualmente usado para<br />
enfatizar certos elementos, como por exemplo o bombo, podendo este baixar outros canais na<br />
mistura, aumentando desta maneira sua presença.<br />
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. PROCESSAMENTO GATE<br />
O Gate é uma espécie de expansor especial com um rácio muito alto de expansão abaixo do limiar de<br />
expansão definido, podendo mesmo ser definido como infinito.<br />
Num gate, para além do ataque e da libertação temos mais um parâmetro, a suspensão (hold), que faz com<br />
que a abertura do gate seja sempre da mesma dimensão temporal. Se assim não fosse teríamos batidas<br />
mais curtas do que outras, pois umas vezes a batida era forte passando muito acima do limiar, sendo por<br />
isso abertura grande, e outras vezes seria uma batida fraca, em que pouco passaria acima do limiar,<br />
ficando assim a abertura pequena, ajudando também a evitar o efeito de respiração.<br />
Um outro parâmetro é o alcance (alcance). Em vez de colocarmos para menos infinito, qualquer som que<br />
esteja abaixo do limiar, colocamos o alcance, por exemplo a -20. Isto permite que esse sons sejam<br />
atenuados o suficiente, para que na mistura se tornem imperceptíveis e ao mesmo tempo permitindo uma<br />
rápida recuperação do equipamento.<br />
X<br />
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Y
Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
O objectivo mais comum no uso de um gate é o de eliminar o ruído quando o sinal desejado não<br />
se encontra presente em determinado momento.<br />
A decisão da activação do gate é baseada na medição de pico, que leva a um crescendo e um<br />
decrescendo do factor de ganho g(n) com apropriado tempo de ataque e de libertação. A entrada no<br />
sistema constante de tempo é colocado a zero, se o nível de entrada desce para valores abaixo do<br />
limiar do gate, e é colocado a um se o nível de entrada excede o nível do gate.<br />
. PROCESSAMENTO DE-ESSER<br />
Um De-esser é um equipamento de processamento de sinal, desenhado para o processamento da<br />
voz e da fala, de forma a atenuar as altas sibilantes. Outra aplicação é a redução de feedback nos<br />
sistemas de reforço sonoro, onde a adaptação à mudança, tanto das frequências dos filtros de<br />
atenuação como dos factores de ganho, é necessária.<br />
Em vez de monitorizar o nível do sinal de entrada, nós podemos olhar apenas uma certa gama de<br />
frequências, funcionando como um compressor de dinâmica que opera nos componentes numa<br />
determinada gama de alta-frequência (separado da entrada através de um sistema de filtragem) do<br />
sinal onde normalmente se formam as sibilantes. Quando o nível dessa gama de alta-frequência sobe<br />
acima do limiar, apenas a amplitude dessa gama de frequências é reduzida. É possível utilizar um<br />
compressor normal como De-esser, através da via de controlo, pois introduzimos o mesmo sinal, mas<br />
com a zona frequêncial reforçada, escolhida para baixar a dinâmica. Desta forma, assim que essa zona<br />
passe o limiar definido, tendo ela sido previamente empolada, vai fazer com que o compressor baixe o<br />
seu ganho.<br />
Um De-Esser consiste de um filtro passa-banda afinado para uma gama de frequências entre os<br />
2 a 6 kHz, de forma a detectar o nível do sinal nesta banda de frequências em específico. Se um<br />
dado limiar é excedido, a quantidade de ganho é usada para controlar o factor de ganho de um filtro<br />
Notch ou de pico afinados para a mesma banda de frequências referida. Estes filtros estão na via<br />
directa do sinal. Como uma alternativa a estes tipos de filtros referidos, filtros passa-alto e Shelving<br />
são usados com bons resultados.<br />
De forma a tornar o De-Esser mais robusto contra mudança no nível de entrada do sinal, o limiar<br />
deverá depender do nível geral do sinal, ou seja, deveremos ter um limiar relativo.<br />
AUTOMAÇÃO NO CONTROLO DA AMPLITUDE DO SINAL EM CONJUNTO COM A COMPRESSÃO<br />
Este método acaba por ser, na maioria das vezes, a melhor opção, porque existem certos transitório que<br />
não são bem processados pelo compressor. Podendo, por isso, tratar cada momento do discurso musical<br />
de forma independente e personalizada.<br />
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Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
A M P L I T U D E / F R E Q U Ê N C I A<br />
P R O C E S S O D E F I L T R A G E M<br />
O termo filtro pode ter um grande número de significados. Em geral pode ser visto como uma forma de<br />
seleccionar certos elementos com propriedades desejadas, de um grande grupo. Focando-nos no campo<br />
particular do processamento de sinal áudio e considerando o sinal no domínio frequêncial, um filtro irá<br />
efectuar uma selecção dos parciais de um sinal, visto como um conjunto de parciais de frequências e<br />
amplitudes diferentes, de acordo com as frequências que desejamos rejeitar, atenuar ou reforçar. Por outras<br />
palavras, o filtro irá modificar a amplitude dos parciais de acordo com a sua frequência. Uma vez<br />
implementado, este filtro torna-se numa transformação linear. De uma forma geral, as transformações lineares<br />
podem ser definidas como filtros. De acordo com esta nova definição de filtro, qualquer operação linear pode<br />
ser vista como usando filtros.<br />
Os filtros podem ser divididos em filtros passivos e activos, em filtros analógicos ou digitais, ou quanto à<br />
forma como actuam sobre o sinal. Assim temos:<br />
FILTROS PASSIVOS<br />
Os filtros passivos nunca têm um nível à saída igual ou maior que ao nível de entrada, pois um filtro tem sempre<br />
perdas por inserção. Um filtro passivo com reforço não pode ser construído, pois para isso seria necessário fazer<br />
um filtro que tivesse uma atenuação interna a todas as frequências, com excepção àquelas que desejaríamos ver<br />
reforçadas e depois teríamos que usar um amplificador com ganho de retoque (makeup) para conseguir o reforço.<br />
Um filtro passivo pode ser de frequência fixa ou de frequência seleccionável. Da conjugação de dois tipos de filtros<br />
passivos obtemos os restantes. Esses dois filtros passivos são vulgarmente chamados de passa-alto e passa-baixo. O<br />
declive do filtro passivo estão mais ou menos no limite dos 18 dB/oitava, que é normalmente uma inclinação suficiente<br />
para remover os sinais desejados. A gama de frequências a que normalmente se fixa a frequência de corte de uma<br />
passa-alto vai dos 40Hz aos 160 Hz, no caso de um passa-baixo, fixa-se normalmente entre os 5 kHz e os 15 kHz.<br />
Como a única função de um filtro passivo é atenuar, não faz sentido existir um controlo de ganho, quanto muito o filtro<br />
passivo pode ser de ordem seleccionável, ou fixa. Temos 6 números de ordem, da 1ª à 6ª. Num filtro de 2ª ordem com<br />
a frequência de corte aos 100 Hz, p.e., temos uma atenuação de 12 dB aos 200 Hz. Temos então 6X n dB por oitava,<br />
sendo n o número de ordem. Temos que ter em conta que, se quisermos utilizar este filtro passa-alto, com frequência<br />
de corte aos 100 Hz, aos 100 Hz já temos uma atenuação de 3 dB.<br />
O grande se não de uma filtragem é que a par da resposta da frequência temos também uma resposta da fase nada<br />
linear. Normalmente esta pode ser ignorada, pois o nosso ouvido é relativamente sensível a essas alterações. Estas<br />
alterações de fase do sinal estão relacionadas com o seu atraso relativo, pois existe sempre um atraso ou um<br />
avanço, sempre que existe uma rotação de fase. Atraso relativo = -dФ / dω. O atraso relativo é igual ao rácio da<br />
mudança de fase que diz respeito à frequência; Ф é a rotação de fase em radianos e ω é a frequência angular, 2πФ.<br />
Então, para além de uma atenuação da amplitude por oitava frequêncial temos também uma rotação de fase (significa<br />
o mesmo que ângulo de fase entre duas ondas) implícita de 90 graus a cada grau de atenuação, ou seja um atraso de<br />
¼ do comprimento de onda às frequências afectadas pela filtragem, a partir da frequência de corte. Assim teremos, por<br />
exemplo, num filtro passa-alto de 2ª ordem com a frequência de corte aos 100 Hz, uma rotação de fase de 180 graus<br />
ás frequências acima dos 100 Hz. O que significa que estas terão um atraso correspondente a meio comprimento de<br />
onda de cada uma das respectivas frequências, o que, no caso de 100 Hz corresponde a um retardo temporal de 589<br />
ms.<br />
Este atraso é devido às normais latências de qualquer tipo de processamento, analógico ou digital, dependente da<br />
frequência em questão porque, quanto maior o comprimento de onda da frequência, mais tempo os processadores<br />
terão de ter até começarem a perceber a forma de onda.<br />
Impedância da fonte saturada: isto tem um efeito na resposta do filtro passivo. Eles podem mudar a frequência de<br />
corte e o rácio da atenuação e até podem criar um pico no sinal mesmo antes da frequência de corte.<br />
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FILTROS ACTIVOS<br />
Filtros activos podem produzir os mesmos ou melhores resultados que os filtros passivos, com menor custo e<br />
componentes mais pequenos e leves. Os filtros activos podem ser facilmente utilizados sem a necessidade de<br />
igualar as impedâncias, associada aos filtros passivos. Eles geralmente têm impedâncias de entrada altas e de<br />
saída baixas, o que produz um bom isolamento. Eles são facilmente afinados e podem produzir ganho. Os filtros<br />
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activos eliminam a necessidade de indutores, reduzindo a necessidade de um escudo. Eles podem ser feitos<br />
como passa baixo, passa banda ou passa altas, ou outra qualquer combinação sem afectar outros elementos dos<br />
filtros num circuito. Os filtros activos têm também desvantagens. Eles requerem fonte de alimentação. O pico de<br />
tensão de saída do sinal não pode exceder a tensão dada pela fonte de potência, criando por conseguinte um<br />
limite superior no nível do sinal. O circuito activo introduz também um ruído adicional à saída, criando também um<br />
limite inferior para o sinal antes de ele ser mascarado pelo o ruído de fundo. Estes dois factores combinados<br />
formam o limite da gama dinâmica.<br />
FILTROS ANALÓGICOS<br />
Os filtros analógicos são caracterizados por uma resposta em frequência, tanto de fase como de amplitude. Estes<br />
sistemas são feitos de vários circuitos ou sistemas de frequência seleccionável, que contêm resistências ®,<br />
condensadores © e indutores (L).<br />
FILTROS DIGITAIS<br />
Os filtros digitais são usados para o mesmo propósito que os filtros analógicos. Enquanto que os filtros analógicos<br />
são definidos pela sua resposta no www.producaoaudio.net<br />
domínio frequêncial, os filtros digitais são definidos pela sua resposta num<br />
domínio temporal ao impulso digital. O que caracteriza este impulso é o seu valor máximo numa amostra e o seu<br />
valor zero nas restantes. Estes dois domínios são equivalentes e estão relacionados pela transformada de<br />
Fourier.<br />
Um filtro digital opera a informação num domínio temporal através de cálculos numéricos em amostras discretas<br />
de forma a implementar a equação do filtro.<br />
A filtragem no domínio digital apresenta duas opções:<br />
. Filtragem através da Fast Fourier Transform<br />
. Filtragem por convolução<br />
FILTRAGEM POR FFT:<br />
Na filtragem por FFT, o sinal é dividido nas suas componentes e depois, multiplicando seu valor por um<br />
número, poderemos reforçar ou atenuar a amplitude do sinal. Depois basta efectuar a FFT inversa.<br />
FILTRAGEM POR CONVOLUÇÃO:<br />
A convolução é uma operação de processamento de sinal genérico como uma adição ou<br />
multiplicação. No domínio da música computorizada tem o significado particular de impor a um<br />
som uma estrutura espectral ou temporal. Estas estruturas não são normalmente definidas por um<br />
conjunto de pequenos parâmetros, como a resposta formal ou temporal de um filtro, mas dada por<br />
um sinal que dura tipicamente uns segundos. Embora a convolução seja conhecida e tenha vindo<br />
a ser utilizada por um longo período de tempo na comunidade de processamento de sinal, a sua<br />
significância para a música computorizada ou processamento áudio, cresceu com a possibilidade<br />
dos rápidos computadores que permitiram o processamento de longas convoluções num razoável<br />
período de tempo.<br />
FILTROS IIR<br />
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Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
Existem muitas possíveis configurações de um filtro de resposta impulsional infinita (IIR). Eles têm sempre<br />
uma porção da última saída a contribuir para o próximo ponto de saída.<br />
Um filtro IIR consiste em dois filtros FIR, um na linha com o caminho do sinal e um no ciclo de realimentação.<br />
O design destes filtros é complicado pela possibilidade de criação de uma excessiva realimentação, causando<br />
dessa forma instabilidade.<br />
Uma complicação adicional com este tipo de filtros é facto de que, os complexos coeficientes que podem ser<br />
usados, podem também guiar à necessidade de uma multiplicação complexa.<br />
FILTROS FIR<br />
Um filtro de resposta impulsional infinita (FIR) efectua a convolução da resposta de impulso de entrada e de<br />
saída. Ele trata cada amostra seguinte como um estímulo impulsional e gera à saída uma cópia escalada da<br />
resposta do impulso. Isto requer um armazenamento de n amostras anteriores e de operações de atribuição e<br />
multiplicação por cada amostra. Os coeficientes definem um tempo particular de resposta (impulso) ou a<br />
transformação discreta de Fourier da desejada resposta frequêncial. Estes coeficientes são normalmente<br />
gerados por um programa de computador num tempo designado e armazenados numa tabela para referência<br />
quando o filtro está a ser operado.<br />
FILTRO PARAMÉTRICO<br />
As estruturas dos filtros paramétricos digitais são facilmente controláveis, através da modificação<br />
de um ou dois coeficientes, desempenhando um papel importante no controlo em tempo real, com<br />
o mínimo de complexibilidade computacional.<br />
FILTRAGEM EM TEMPO REAL<br />
A filtragem de um som pode ser efectuada com filtros recursivos IIR ou não recursivos FIR. No<br />
entanto, por vezes existe a necessidade de definir ou mesmo desenhar a resposta frequência. Uma<br />
forma muito intuitiva é usar uma representação tempo-frequêncial e atenuar certas zonas, através da<br />
multiplicação do resultado da FFT, por cada amostra, através de uma função de filtragem no domínio<br />
frequêncial. Deveremos ter em conta que, no caso de efectuarmos uma convolução circular (durante<br />
a FFT – processo inverso à FFT), existe a criação de aliasing. A técnica alternativa e exacta para o<br />
uso de representações tempo/frequência é o desenho de uma resposta impulsional FIR através da<br />
função de filtragem.<br />
IMPLEMENTAÇÃO DE FILTROS DIGITAIS<br />
Os filtros digitais são geralmente implementados em circuitos integrados dedicados, chamados de<br />
Processadores de sinal digital (DSP). Os cálculos necessários são intensivos na multiplicação e na atribuição<br />
de operações ou multiplicação/acumulação. DSP fazem um uso extensivo deste tipo de instruções, para que<br />
a leitura da tabela seja eficiente. Um filtro digital típico tem todos os elementos de um computador básico:<br />
entrada/saída, processador, memória e fonte de potência suportada. O programa em ROM irá determinar o<br />
tipo de filtro, mas as características do filtro podem ser alteradas através de um programa informático. Como<br />
a resposta de um filtro implementado digitalmente é tanto estável e calculável, como previsível, DSP é ideal<br />
para o uso, onde uma implementação estável, de uma atenuação muito específica (factor Q muito reduzido) é<br />
necessária, para de uma forma dinâmica alterar a função de transferência de um sistema.<br />
As vantagens de uma equalização através de programa informático: Poupança de espaço, pois o processador<br />
encontra-se no monitor quando desejado. As curvas e parâmetros podem ser desenhados mais rapidamente.<br />
Podemos gravar uma série de definições, podendo depois fazer uma releitura.<br />
NONOISE: O nome de marca de um sistema de passagem única de redução de ruído, da<br />
Companhia Sonic Solutions. O nonoise é um complexo sistema de processamento de digital que<br />
analisa o sinal digital e consegue distinguir os transientes e ruídos, como clicks e pops, e ruídos<br />
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contínuos. Assim sendo, ele consegue remover todas as componentes sónicas indesejadas, de<br />
uma forma digital.<br />
TRANSFORMADA BILINEAR: Um método matemático usado na transformação de uma função em<br />
tempo contínuo, numa função de tempo discreto equivalente. Esta transformada assegura que um<br />
filtro análogo estável resulta num filtro digital estável, preservando as características no domínio<br />
frequêncial. Este tipo de transformada é muito importante no desenho de filtros digitais.<br />
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DIVISÃO QUANTO À FORMA DE INTERVENSÃO NO SINAL:<br />
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. Filtro passa-baixo (LP) – selecciona as baixas frequências até à frequência de corte (fc) e<br />
atenua as frequências superiores à fc.<br />
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. Filtro passa-alto (HP) – selecciona as altas-frequências até à fc e atenua as frequências<br />
inferiores à fc.<br />
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. Filtro passa-banda (BP) – selecciona as frequências entre uma baixa fcl e entre uma altafrequência<br />
de corte fch. As frequências abaixo da fcl e as frequências maiores que a fch são<br />
atenuadas.<br />
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. Filtro rejeita-banda (BR) – filtra as frequências entre uma baixa fcl e entre uma alta fch. As<br />
frequências abaixo da fcl e as frequências maiores que a fch não são filtradas.<br />
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. Filtro Notch – atenua as frequências numa estreita largura de banda à volta de uma fc.<br />
O problema que aparece normalmente com a utilização deste tipo de filtros, quando queremos uma grande<br />
atenuação, é que eles tendem a abrir na zona da frequência seleccionada, obrigando deste modo a baixar outras<br />
indesejadas e produzindo assim um alto grau de coloração ao som final. Por isso não devemos usar mais<br />
atenuação que a necessária.<br />
. Filtro ressoador – amplifica as frequências numa estreita largura de banda à volta de uma fc.<br />
. Filtro passa-tudo – é um circuito eléctrico com uma uniforme resposta em frequência, mas tem uma<br />
resposta em fase não linear. Um filtro passa-tudo é utilizado para corrigir não-linearidades na<br />
resposta em fase de outros equipamentos, sem afectar a resposta em frequência.<br />
Outro tipo de filtros (LP com ressonância, filtros combinados, Notch múltiplos, etc) podem ser<br />
descritos como a combinação destes elementos básicos.<br />
Filtros combinados: A combinação de filtros é um filtro que combina com um outro e em que a<br />
resposta total é a combinação desses dois filtros. Com a combinação de dois filtros nós podemos<br />
mudar a frequência de atenuação máxima (que, no caso de termos o mesmo valor de atenuação<br />
e factor Q nos dois filtros, será na frequência ao centro das duas) através da variação da<br />
mudança de atenuação de cada filtro.<br />
Filtros não combinados: Um filtro não cominado, é aquele que não vai combinar com um filtro<br />
de uma frequência acima ou abaixo dessa. Os filtros não combinados produzem sempre<br />
turbulência.<br />
TURBULÊNCIA: irregularidades na resposta em frequência de um filtro que tem uma<br />
nominal resposta linear na sua passa-banda. Irregularidades no valor de tensão directa de<br />
uma fonte de tensão também é chamado de turbulência. Os filtros de largura de banda<br />
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estreita, quando sujeitos a transientes, produzem clicks, porque leva um certo intervalo de<br />
tempo para que a energia no sistema mude com a aplicação do sinal e um certo tempo para<br />
que ela mude depois do sinal ser recolhido. A turbulência aparece como uma cauda do som<br />
depois dele ter sido retirado.<br />
Largura de banda: A largura de banda é a diferença entre a frequência mais alta e a mais baixa, em<br />
que a resposta do filtro cai 3 dB abaixo do seu valor de pico, ou seja é a banda de frequências dentro<br />
das fc.<br />
Frequência de corte (fc): A frequência de corte é a frequência identificada pela transição entre a<br />
passa-banda e uma atenuação ou banda de paragem adjacente. A atenuação nessa frequência, em<br />
relação às não processadas, é de normalmente 3 dB, verificando-se também uma rotação de fase de<br />
45º.<br />
Frequência central: A frequência central da passa-banda de qualquer tipo de filtro ou combinações de<br />
filtros, é o meio geométrico entre a frequência mais baixa e mais alta dessa passa-banda. A equação<br />
que nos permite obter a frequência central é a fcentral = √f1 X f2 ; f1 – fc do filtro passa baixo e f2<br />
– fc do filtro passa-alto.<br />
ABA: o declive da curva de resposta em frequência de um filtro, exterior à sua passa-banda é por<br />
vezes chamada de aba, especialmente no caso dos filtros passa-banda.<br />
PENDENTE: A porção da curva da resposta em frequência de um filtro ou equalizador que indica que<br />
a resposta está a cair à medida que a frequência sobe ou desce. Os declives dos filtros são<br />
caracterizados pelas suas ordens 6, 12, 18, ou outros múltiplos de 6 dB por 8.ª.<br />
Normalização: é o processo de ajuste dos valores dos componentes<br />
dos filtros para um nível de frequência e impedância conveniente. A<br />
frequência é geralmente normalizada para 1rad/segundo e a<br />
impedância para 1Ω. No desenho prático de circuitos áudio o filtro é<br />
normalizado para 1 kHz e 10kΩ.<br />
Escalamento: é o processo de desenho da mudança do nível da<br />
frequência normalizada ou impedância para um filtro através da mudança dos rácios da resistência e<br />
capacitância. A frequência é mudada inversamente através da multiplicação de todos os condensadores<br />
ou resistências de determinação de frequência no rácio desejado.<br />
FILTRO DE SERRA:<br />
Trata-se de um tipo de filtro passa-banda de alta-frequência que usa ondas acústicas de<br />
superfície num pequeno cristal piezoeléctrico. Os filtros de serra são muito precisos e são<br />
muito usados como receptores FM.<br />
FILTRO DINÂMICO:<br />
Trata-se de um tipo de sistema de redução de ruído de passagem única, que usa um ou dois<br />
filtros, cujas frequências de corte são controladas pelo nível do sinal. À medida que o nível do<br />
sinal decresce, durante passagens suaves, a resposta às altas-frequências é reduzida,<br />
quando o nível do sinal é alto, a largura de banda total é restaurada. Na construção deste tipo<br />
de filtros, deve ser tido muito em atenção o tempo de variação da largura de banda, pois se<br />
ele for demasiado curto resultará em distorção, se demasiado lento resultará na audição de<br />
diferentes níveis de ruído, tornando-o mais perceptível.<br />
FILTRO ELÍPTICO:<br />
Um filtro passa-baixo de elementos múltiplos que contem o declive de corte mais graduado e a<br />
menor quantidade de turbulência na passa-banda. O nome vem do facto de serem utilizadas<br />
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funções elípticas no seu desenho. O filtro elíptico é um filtro passa-baixo ou passa-banda com<br />
um ou mais filtros Notch. O primeiro Notch é um pouco acima da frequência de corte, reduzindo<br />
a resposta nesta área. Os filtros elípticos são excelentes para o uso como filtros anti-aliasing<br />
nos equipamentos áudio digitais.<br />
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FILTRO DE UM TERÇO DE OITAVA:<br />
Um filtro de um terço de oitava tem uma largura de banda proporcional à sua frequência central,<br />
tornando-se maior à medida que a frequência aumenta, ou seja a sua resolução decresce com o<br />
aumento da frequência. Sua resposta é similar à resposta do ouvido humano. Nós sentimos<br />
rácios iguais de frequência como intervalos musicais iguais, então filtros proporcionais têm uma<br />
subjectiva constante, ou musical largura de banda à medida que a frequência varia. Foi também<br />
provado através de muitos estudos, que as bandas críticas, em que o ouvido soma a energia de<br />
forma a determinar a sensação de intensidade, têm aproximadamente um terço e oitava de<br />
largura, ao longo da maior parte da gama audível de frequências. Por esta razão, uma análise<br />
frequêncial não deve ter mais que um terço de oitava de resolução, de forma a se correlacionar<br />
da melhor forma com a nossa sensação de intensidade do som. Um filtro de banda igual a uma<br />
8.ª terá perto de 90º de variação de fase, repartida por toda a banda de uma 8.ª, enquanto que<br />
um filtro de 1/10 de oitava vai ter a mesma variação de fase ocorrendo numa banda muito mais<br />
estrita.<br />
FILTRO DE MÍNIMA FASE:<br />
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Trata-se de um filtro de mínima fase é um sistema em que a mudança de fase a cada frequência<br />
iguala o valor mínimo que é determinado unicamente pela magnitude da resposta em frequência.<br />
FILTROS DE COMBINAÇÃO DE SOM NATURAL:<br />
Foi feita a comparação entre os cilindros acústicos e os filtros de combinação IIR. Esta comparação<br />
pode parecer inapropriada, visto que o filtro de combinação soa-nos metálico e nas ondas acústicas<br />
reflectidas num cilindro a amplitude decresce com a frequência. Se um filtro combinado quiser soar<br />
como um cilindro acústico deve ter um coeficiente de realimentação g(f) dependente da frequência,<br />
pois ele tem a tendência para amplificar muito os componentes de alta-frequência e estes<br />
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aparentam ressoar por muito mais tempo que num cilindro acústico. Esta de+pendência frequêncial<br />
pode ser realizada usando um filtro passa-baixo de 1ª ordem no ciclo de feedback.<br />
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Este tipo de filtro soa muito mais natural que os filtros combinados planos. Eles são muito aplicados<br />
na simulação de espaços acústicos. Refinamentos adicionais como os retardos temporais<br />
fraccionais e compensação do retardo temporal de grupo dependente da frequência dentro do filtro<br />
passa-baixo, tornam-nos adequados para a imitação de ressoadores acústicos.<br />
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O termo equalizador foi retirado da engenharia de telefones, quando em longas distâncias, devido a grandes<br />
perdas nas frequências altas, era necessária uma compensação, igualizando o som à chegada, para que este se<br />
tornasse idêntico ao da saída. O nome desde então tem sido utilizado para referenciar qualquer ajuste na resposta à<br />
frequência numa cadeia áudio.<br />
A equalização foi primeiramente utilizada como uma correcção de nível frequêncial, só depois começou a ser<br />
utilizada de uma forma mais criativa.<br />
Os equalizadores são equipamentos ou componentes desenhados para compensar as indesejadas<br />
características na amplitude e na resposta da fase de qualquer parte do sistema. Equalizadores consistem em<br />
filtros activos, implementados de tal maneira que nos propiciam um útil controlo em termos de como o operador<br />
pensa na resposta como uma particular forma de espectro. Eles oferecem controlo sobre um ou mais<br />
parâmetros, por toda a gama de frequências de um sistema que normalmente vai dos 20 Hz aos 20 kHz, para<br />
que os parâmetros não interajam. Uma correcção é atingida através do ajuste dos controlos de amplitude dos<br />
filtros activos às frequências apropriadas sem que tenhamos que pensar directamente nos vários componentes<br />
do circuito ou valores dos coeficientes que estão a mudar como resultado.<br />
Os equalizadores também podem ser divididos em, equalizadores activos e passivos, analógicos e digitais, ou<br />
divididos quanto à forma como actuam sobre o sinal. Assim temos:<br />
Equalizador passivo: atenua as partes indesejadas do espectro frequêncial. Eles não têm energia à entrada,<br />
por isso não podem dar energia ao sinal, mas apenas removê-la.<br />
Equalizadores activos: usam transístores, ou amplificadores operacionais, baseados em estágios de ganho.<br />
Eles são normalmente indiferentes às compatibilizações de impedância e têm restauro de ganho. No entanto,<br />
eles também têm desvantagens: requerem fonte de alimentação; têm mais componentes que podem falhar;<br />
produzem mais ruído (normalmente ruído às altas frequências) e têm menor gama dinâmica.<br />
EQUALIZADORES DIGITAIS<br />
Os equalizadores digitais são normalmente constituídos por séries de filtros Shelving de 1ª ou 2ª<br />
ordem e filtros paramétricos ou de pico, controlados de forma independente.<br />
DIVISÃO QUANTO À FORMA DE INTERVENSÃO NO SINAL:<br />
Equalizadores gráficos<br />
Os equalizadores gráficos são normalmente usados para esculpirem o espectro geral de um sinal. É<br />
chamado de gráfico porque a sua resposta em frequência aproxima-se da posição dos potenciómetros<br />
deslizantes ajustados.<br />
Um equalizador gráfico é construído usando uma série de filtros activos de frequência e largura fixa. As<br />
frequências centrais dos filtros irão estar preferencialmente no normal ISSO de frequência central de 1/3 8ª,<br />
em vez dos verdadeiros intervalos de 1/3 de 8ª, referindo-se ao espaço entre os filtros adjacentes e não à<br />
largura de banda dos respectivos filtros activos. Embora os equalizadores gráficos usam geralmente filtros<br />
de banda de 1/3 de 8ª, podem ser construídos com qualquer espaçamento desejado.<br />
Se se tratar de um equalizador gráfico que cubra toda a gama frequêncial audível, ou seja de 10 oitavas,<br />
teremos 31 frequências centrais de filtragem:<br />
X10<br />
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X2<br />
20 Hz 200 Hz 2 kHz 20 kHz<br />
25 Hz 250 Hz 2,5 kHz<br />
31,5 Hz 315 Hz 3 kHz<br />
40 Hz 400 Hz 4 kHz<br />
50 Hz 500 Hz 5 kHz<br />
63 Hz 630 Hz 6 kHz<br />
80 Hz 800 Hz 8 kHz<br />
100 Hz 1 kHz 10 kHz<br />
125 Hz 1,25 kHz 12 kHz<br />
160 Hz 1,6 kHz 16 kHz<br />
À saída de cada é adicionado ou subtraído ao sinal directo, providenciando a desejada quantidade de<br />
atenuação ou reforço no frequência central do filtro.<br />
Os equalizadores gráficos podem sofrer de turbulência na passa banda, se uma larga região é reforçada<br />
ou atenuada com uso de vários filtros adjacentes. Neste caso, poderemos substitui-los por um filtro de<br />
factor Q inferior.<br />
Este tipo de equalizadores pode também ser caracterizado pelo tipo de resposta ao accionamento, ou<br />
seja, a forma como na realidade este tipo de equalizador processa o sinal de acordo com os valores do<br />
parâmetro seleccionado. Assim, podemos ter uma equalização de resposta real, em que as<br />
características de saída do sinal igualam perfeitamente aquelas que seleccionamos no painel frontal de<br />
controlo, ou de factor Q proporcional, ou factor Q constante. No caso de uma equalização de factor Q<br />
proporcional, o factor Q varia de forma inversamente proporcional à variação de amplitude de reforço ou<br />
atenuação frequêncial colocada, embora a pendente não sofra alteração.<br />
Por outro lado, ao trabalharmos com equalização de factor Q constante, como o nome indica, o factor Q<br />
não varia de forma inversamente proporcional à variação de amplitude de reforço ou atenuação frequêncial,<br />
embora a pendente varie de acordo com essa amplitude seleccionada.<br />
Q: em referência a um circuito eléctrico, mecânico ressoador, ou capacitivo, o Q significa<br />
―factor de qualidade‖. No caso de um sistema ressoador, Q é a medida da largura do<br />
pico ressoador na resposta em frequência de um sistema, sendo esta inversamente<br />
proporcional ao amortecimento do sistema. Equalizadores que contenham sistema<br />
ressoadores são referenciados pelo seu valor de Q, sendo que quanto maior for o Q,<br />
maior e mais bem definido é o pico na resposta. Num capacitador, Q é a medida da sua<br />
eficiência e é definido como o rácio da sua reactância capacitiva à sua resistência a uma<br />
alta-frequência especificada. O Q de um capacitador também é chamado factor de<br />
potência e é recíproco ao factor dissipativo. Nos sistemas de altifalante, Q é a medida da<br />
direccionalidade do som reproduzido. Um Q de 1 significa que o sistema radia energia<br />
igual em todas as direcções, ou em 360º de ângulo sólido. Um Q de 2 significa que o<br />
altifalante radia apenas num hemisfério, ou 180º de ângulo sólido. Valores maiores de Q<br />
significa que o altifalante radia em ângulos ainda menores, ou, por outras palavras, se<br />
torna cada vez mais direccional. Infelizmente o Q de um altifalante depende da<br />
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frequência. Aumenta sempre à medida que a frequência também aumenta e esta<br />
sempre perto de 1 às frequências mais baixas.<br />
O factor Q, no caso de um filtro, é definido como a frequência central dividida por<br />
metade da potência da largura de banda. Por exemplo, um filtro de 1/3 8.ª centrado em<br />
1000Hz terá 232 Hz de largura nos seus pontos de metade de potência. O seu Q é<br />
1000/232, ou 4,31. Filtros com valores de Q muito maiores que este tendem a entoar.<br />
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Equalizadores paramétricos<br />
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Os equalizadores paramétricos devem seu<br />
nome ao facto deles permitirem ao utilizador o<br />
controlo de vários parâmetros de um grupo de<br />
filtros num equipamento. Por isso, eles<br />
distinguem-se de todos os outros tipos pela<br />
possibilidade de trabalharmos nos três parâmetros<br />
de acção: o ganho, a frequência central e o factor de<br />
qualidade, factor Q, ou agudeza.<br />
O factor Q é calculado da seguinte maneira: fc/f2-f1,<br />
ou seja Frequência Central (seleccionada), Frequência de corte n.º1 menos a Frequência de corte n.º2., sendo<br />
que f2-f1 a largura de banda.<br />
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É difícil fazer um equalizador paramétrico que nos providencie controlos interactivos sobre estas três<br />
variáveis. Vários componentes do filtro têm que ser variáveis com um só controlo. Por esta razão, os<br />
equalizadores paramétricos www.producaoaudio.net<br />
têm por vezes um de seus controlos como um comutador de multiposição<br />
em vez continuamente variável. Isto permite que um banco, de componentes calibrados,<br />
sejam variados de forma correcta, em vez de nos preocuparmos acerca de como é que os<br />
componentes variáveis se deveriam movimentar.<br />
Os equalizadores paramétricos são sempre activos e tipicamente existem quatro ou cinco filtros<br />
afinados de 2ª ordem, funcionando como uma unidade. A fc de cada banda é ajustável numa gama<br />
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de 10:1 ou 25:1, com o centro de cada gama definida para uma frequência diferente. A banda mais<br />
baixa de frequências é ajustável até aos 20 Hz e a banda de frequências mais alta é ajustável até aos<br />
20 kHz.<br />
Neste equalizadores poderemos encontrar reforços de 15, 16 dB e atenuações de -25 a – 40 dB.<br />
Nos desenhos mais apurados de equalizadores, são utilizados filtros com o mesmo factor Q, ou seja<br />
constante, seja no caso do reforço ou atenuação. Por outras palavras, a gama de frequências a<br />
reforçar é maior que a gama de frequências a atenuar para as mesmas quantidades de reforço e<br />
atenuação à frequência central sem alteração no factor Q. Este tipo de filtro irá ter uma similar<br />
resposta aos transientes seja no reforço ou atenuação.<br />
A gama de ajuste do factor Q é de 10:1, vai de 0,29 a 2,9, em que um filtro com um factor Q de 0,5<br />
produz o mínimo de efeitos nocivos.<br />
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Equalizadores semi-paramétricos de varrimento (sweep)<br />
Uma forma reduzida de equalizador paramétrico pode ser<br />
comummente encontrada nas consolas de misturas. Este<br />
tipo de equalizadores tem apenas uma frequência central e<br />
um controlo de corte ou reforço. O factor Q é normalmente<br />
formatado para que se situe num valor médio, mas por<br />
vezes pode variar de acordo com a quantidade de<br />
atenuação ou reforço. Uma grande quantidade de corte<br />
produz um filtro mais específico, mais esguio, enquanto que uma pequena quantidade irá produzir um<br />
filtro mais largo. Isto é o contrário do que acontece com os desenhos mais apurados de<br />
equalizadores, em que os filtros utilizados têm sempre o mesmo factor Q, ou seja ele é constante,<br />
seja no caso do reforço ou atenuação.<br />
Equalizadores Shelving:<br />
É um equalizador onde só controlar o ganho, sendo uma equalização<br />
para uma determinada gama de frequências, como acontece<br />
normalmente em alguns equipamentos áudio, onde podemos controlar<br />
as frequências altas (Hi) e as baixas (Low).<br />
Equalizadores transversais:<br />
Como já foi falado, os equalizadores gráficos baseados em filtros afinados exibem turbulência quando<br />
todos os seus controlos estão no extremo. Um equalizador transversal configurado como um<br />
equalizador gráfico, produz uma resposta sem turbulência para qualquer disposição igual ou linear de<br />
controlos, estando eles no máximo, no mínimo ou em qualquer posição intermédia. Ele produz o<br />
mínimo de curvas de resposta de fase e evita anomalias devido a desalinhamentos de fase nos<br />
extremos das bandas de frequência, que são a praga de muitos dos outros equalizadores.<br />
A curva de resposta é matematicamente uma das melhores em acertar na resposta desejada. Este<br />
equalizador continuará a ter efeitos colaterais indesejados, como qualquer equalizador ou filtro, se<br />
forem ambos colocados à mesma forma de resposta.<br />
O tipo de filtro FIR, à pouco discutido, é baseado no equalizador transversal, mas implementado<br />
digitalmente. Enquanto que um tipo de equalizador que usa filtros convencionais afinados opera num<br />
domínio amplitude/frequência, um equalizador transversal opera num domínio da fase/amplitude, ou<br />
seja tempo/amplitude. Se um circuito de estágio de ganho unitário passa-tudo for substituído por uma<br />
secção de retardo temporal no filtro transversal, iremos ter um equalizador transversal analógico. Os<br />
coeficientes podem então ser implementados através da soma dos saídas dos retardo temporal<br />
sucessivos.<br />
Equalizadores programáveis:<br />
Os equalizadores programáveis tanto podem ser digitais como analógicos. Nos equalizadores digitais,<br />
os coeficientes do filtro para programações particulares podem ser armazenados em memória para<br />
depois serem carregados novamente. Nos filtros analógicos programáveis, um sistema de controlo<br />
digital é usado para manipular fisicamente os filtros analógicos. Isto pode ser feito, tanto por<br />
potenciómetros de controlo que movimentem os componentes para dentro ou fora do circuito, através<br />
do uso de amplificadores de controlo de tensão, para manipular o caminho do sinal, ou através do uso<br />
componentes motorizados variáveis, de uma forma similar aos potenciómetros motorizados.<br />
Equalizadores adaptáveis:<br />
Os equalizadores adaptáveis são o topo dos equalizadores para os sistemas de som que têm que se<br />
adaptar às condições que podem ser alteradas a qualquer altura. Eles têm vindo a ser usados em<br />
comunicação para cancelamentos de eco e para o compatibilizar de impedâncias de linha<br />
automáticas. Um bom exemplo de um equalizador adaptável num sistema de reforço sonoro é um<br />
sistema de supressão de feedback. O equalizador procura por aumentos de frequência de<br />
características exponenciais, que está relacionado com a criação de feedback e introduz em filtro<br />
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muito profundo e de factor Q muito elevado à frequência que deve ser suprimida. Isto pode ser feito<br />
mesmo antes que nos apercebamos que o feedback começou a formar-se.<br />
Equalizador elíptico: Um equalizador especial que faz com que os dois sinais de um sinal Stereo<br />
estejam em fase às baixas frequências. O propósito é tornar mais facilitado corte numa gravação para<br />
disco.<br />
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Percebendo os conceitos básicos da análise no domínio frequêncial, nós temos condições para<br />
criarmos um largo número de processadores de efeitos e para perceber muitos tipos de sistemas de<br />
transformação sonora. Além disso, como a análise no domínio frequêncial é um processo de certa<br />
forma similar ao efectuado pelo sistema auditivo humano, torna as suas representações bastante<br />
intuitivas.<br />
A ideia básica do processamento espectral é que, poderemos analisar um som de forma a obtermos<br />
representações no domínio frequêncial, que podem depois ser transformadas e invertidas para produzir<br />
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novos sons. A maioria das abordagens começa com o desenvolvimento de um sistema de<br />
análise/síntese, a partir do qual o sinal de entrada é reconstruído sem qualquer perda perceptível de<br />
qualidade. Depois a questão principal é, qual a representação intermédia e quais parâmetros que estão<br />
disponíveis para aplicar as desejadas transformações.<br />
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Alguns tipos de processamentos de sinal comuns são melhor explicados usando a representação no domínio<br />
frequêncial, pois nós normalmente pensamos e falamos sobre equalização, filtragem, variações da afinação, etc,<br />
sobre um eixo frequêncial. De facto, alguns deles são específicos para esta abordagem de processamento de sinal,<br />
não tendo uma parte correspondente imediata no domínio temporal. Por outro lado, a maioria dos tipos de<br />
processamento de sinal podem ser implementados no domínio frequêncial.<br />
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Interessantes novos sons podem ser conseguidos depois de dividido o sinal em várias bandas de<br />
frequências, por exemplo sinais, passa-baixo, passa-banda e passa-alto, como mostra a figura:<br />
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Efeitos multibanda<br />
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Atrasos de valor variável são aplicados a estes sinais com parâmetros de controlo individuais, em que<br />
os sinais de saída são ponderados e somados num sinal de extensa largura de banda. Esquemas de<br />
eficientes divisões frequênciais estão disponíveis, desde desenhos de divisão frequêncial de altifalantes,<br />
podendo ser aplicados directamente para este propósito. Uma destas técnicas consiste em usar uma<br />
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filtragem complementar, que consiste na filtragem e subtracção da zona frequêncial grave do sinal de<br />
extensa largura de banda, de forma a obter o sinal da zona frequêncial aguda. O sinal grave é depois<br />
processado por um estágio da mesma técnica de complementar, de forma a ser obtido o sinal da zona<br />
frequêncial média e o sinal grave.<br />
Banco de filtros para efeitos multibanda.<br />
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T E M P O<br />
P R O C E S S O D E R E T A R D O T E M P O R A L ( delay)<br />
UTILIDADES DO PROCESSAMENTO DE RETARDO TEMPORAL:<br />
O retardo temporal é relativo, pois para ele ter um efeito num som tem que ser referenciado ao original, ou<br />
seja a uma referência temporal. Isto significa que o som atrasado tem que ser ouvido em conjunto com o som<br />
original. Isto pode ser feito de duas formas: Um único som chega ao ouvinte através de dois caminhos<br />
diferentes, ou os dois sinais são misturados electricamente, em que num deles é lhe introduzido um atraso, e<br />
ouvidos numa posição.<br />
Neste último caso, as duas cópias do mesmo sinal tanto se reforçam como se atenuam, dependendo da fase<br />
relativa a cada frequência. Se elas estiverem a um período completo de distância reforçam-se, se estiverem a<br />
meio cancelam-se. A isto se chama efeito de comb filtering.<br />
Uma das utilidades do processamento de retardo temporal é a manipulação da percepção de direccionalidade<br />
de um evento auditivo. No caso de termos sons que se movem através do ar, os tamanhos dos caminhos e<br />
seus tempos de percurso são diferentes para cada ponto no espaço, resultando em diferentes resultados<br />
devidos aos efeitos de comb filtering para cada localização. O cérebro compara os resultados desses efeitos,<br />
diferentes em cada ouvido e em combinação com a filtragem direccional devido à Pina, e usa a informação para<br />
determinar a direcção e o carácter do som original. Assim, poderemos criar uma série de retardos temporais<br />
para criarmos uma série de efeitos e manipularmos a localização de um evento auditivo. Poderemos ter acesso<br />
a toda a informação em relação à percepção do som indirecto no capítulo Receptor, no sub capítulo da<br />
Psicoacústica.<br />
Uma outra utilidade do processamento de retardo temporal, é a sua utilização nos sistemas de colunas. Não é<br />
normalmente desejado que os sistemas de colunas pareçam criar ecos. Isto trará, como é óbvio, efeitos<br />
deteriorantes da clareza sonora de um sistema. Para isso teremos que criar atrasos de tempo e atenuações da<br />
intensidade sonora, no som produzido pelas colunas que estão mais próximas, de forma, a que o som pareça<br />
vir do palco. O som viaja a 334 m/s ao nível da água do mar e a 20ºC.<br />
Uma outra utilidade é a criação de dispersão. O efeito de retardo temporal de grupo, ou distorção de fase pode<br />
ser simulado por um filtro, especialmente um filtro FIR, cuja resposta em frequência tem um tempo de atraso<br />
dependente da frequência.<br />
ESTRUTURAS BÁSICAS DE RETARDO TEMPORAL:<br />
. Filtro de combinação FIR<br />
Uma rede que simule um único retardo temporal é chamada de filtro por combinação FIR. O sinal de<br />
entrada é atrasado por uma duração dada de tempo. O efeito será audível apenas quando o sinal<br />
processado é combinado (somado) ao sinal de entrada, que actua este caso como sinal de<br />
referência. Este efeito tem dois parâmetros de controlo: a quantidade de tempo de retardo temporal e<br />
a relativa amplitude do sinal de retardo temporal ao sinal de referência.<br />
. Filtro de combinação IIR<br />
Similar às infinitas reflexões em ambos os extremos de um cilindro, o filtro de combinação IIR produz uma<br />
infinita série de respostas y(n) a uma entrada x(n). O sinal de entrada circula numa linha de retardo<br />
temporal que é introduzida novamente na entrada (realimentada). De cada vez que o sinal atravessa a<br />
linha de retardo temporal é atenuado por g. É por vezes necessário escalar o sinal de entrada por c de<br />
forma a compensar a produção de alta amplificação pela estrutura.<br />
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P R O C E S S O D E R E V E R B E R A Ç Ã O S I N T É T I C A<br />
A reverberação sintética teve uma evolução do domínio electromecânico para o domínio digital. Em<br />
meados do século XX, os estúdios procuravam uma maneira de produzirem reverberação sintética sem<br />
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terem que utilizar salas reverberantes exclusivamente para isso. Os engenheiros da EMT preencheram<br />
essa necessidade em 1957, com a criação do primeiro sistema de reverberação de chapa. As soluções<br />
mais viáveis e eficazes na altura passaram então a ser a reverberação de mola e a reverberação de chapa.<br />
A reverberação de mola (spring) é um tipo de reverberador sintético que usa uma mola vibrante como<br />
elemento reverberante. A reverberação chapa (plate) é criada a partir vibração do aço e seu decaimento<br />
natural. Essa placa de aço, que está sob tensão criada pelas cordas em seus cantos, vibra de acordo com o<br />
sinal reproduzido por um transdutor electromecânico e a vibração dessa placa é depois captada por um<br />
microfone de contacto num outro ponto.<br />
Na segunda metade do século XX, vários engenheiros e acústicos tentaram inventar aparelhos electrónicos<br />
capazes de simular os efeitos de longa duração do som que se propaga em espaços acústicos fechados. O<br />
trabalho pioneiro mais importante no campo da reverberação sintética foi o trabalho levado a cabo por<br />
Manfred Schroeder nos laboratórios Bell nos inícios dos anos 60. Schoroeder introduziu os filtros de<br />
combinação recursivos e os filtros passa-tudo baseados em retardos temporais, como estruturas<br />
computacionais adequadas para a simulação simples de complexos padrões de ecos.<br />
A partir dos anos 80 começaram a ser desenvolvidos os primeiros processadores acústicos digitais, embora<br />
estes Para só se tenham obter destacado, a versão em termos de completa qualidade, a partir do dos anos livro 90. O registe-se processador acústico em:<br />
digital é um equipamento áudio de consumo que tenta simular a acústica de um espaço acústico real,<br />
através da adição de sinais digitais temporalmente atrasados e reverberação sintética a sinais gravados.<br />
Hoje em dia existem processadores www.producaoaudio.net<br />
acústicos digitais de altíssima qualidade, capazes de emular o<br />
comportamento de uma sala real, através de uma técnica chamada convolução.<br />
A reverberação é o resultado de muitas reflexões do som original. A sequência de eventos padrão<br />
diz-nos que primeiro temos o som directo, seguido, depois de uma curta pausa, por umas reflexões distintas<br />
dos limites acústicos reflectores mais próximas. Depois disso, as reflexões geram as suas próprias<br />
reflexões e o nível de energia assenta numa taxa de decaimento constante. Esta taxa está totalmente<br />
relacionada com a quantidade de absorção que ocorre em cada reflexão e a distância percorrida.<br />
De forma vários aspectos acústicos da reverberação, iremos apenas considerar o caso de uma sala<br />
rectangular contendo uma fonte sonora omnidireccional. Outra, mais complicada e realística situação pode<br />
ser considerada, de forma geral, uma generalização deste caso simples.<br />
A acústica de um espaço fechado pode ser descrita como a sobreposição de modos normais, ou ondas<br />
estacionárias, podendo ser derivadas analiticamente para espaços de forma simples, representando uma<br />
ferramenta poderosa na compreensão do comportamento da sala no domínio frequêncial.<br />
Outro tipo de descrição da acústica de espaços fechados considera a propagação de raios acústicos,<br />
porções de ondas esféricas de pequena abertura. Esta é a abordagem acústica geométrica, que a análoga<br />
à óptica geométrica. Algumas afectações têm de ser feitas, de forma a assegurar a validade da descrição<br />
através de raios geométricos. A primeira é que os comprimentos de onda de interesse em propagação são<br />
muito mais pequenos que a geometria descrita do espaço acústico fechado. E segunda afectação é que nós<br />
poderemos ignorar todos os fenómenos de difracção e interferência.<br />
As duas descrições apresentadas tratam a acústica de um espaço fechado a um nível de um fenómeno<br />
macroscópico. Se o objectivo for complexidade, ou realismo, no resultado final, temos que considerar o<br />
fenómeno microscópico que ocorre num meio físico. O fenómeno mais importante desta segunda ordem de<br />
fenómenos é a difusão das ondas sonoras, que pode ser melhor descrita usando uma representação do<br />
som como partículas.<br />
Existem dois tipos de processos para gerar reverberação digital: reverberação por algoritmos ou<br />
reverberação por convolução.<br />
REVERBERAÇÃO POR ALGORÍTMOS:<br />
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O retardo temporal é normalmente a base da reverberação sintética por algoritmos, porque ele garante<br />
um método conveniente no armazenamento do sinal e no seu libertação um pouco mais tarde, imitando<br />
as 1ªs reflexões. Extensiva experimentação por pesquisadores de música computorizada mostrou-nos<br />
que a melhor resposta impulsional é obtida gerando um ruído branco Gaussiano e envolvendo-o com um<br />
decaimento exponencial.<br />
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Existem diferenças subtis nas várias aproximações que necessitam de ser avaliadas na particular<br />
aplicação da simulação de reverberação realista. Isso envolve:<br />
1. A sensação de tamanho da sala pode ser controlada entre o atraso entre as componentes do som<br />
directo e do som reverberado.<br />
2. A percepção de presença pode ser controlada através do atraso o som directo e as 1ªs reflexões.<br />
3. A sensação de distância é afectada inversamente pela relação entre a energia do som directo e a<br />
do som reverberado.<br />
4. A percepção de um ambiente ameno pode ser controlado através do balanço espectral relativo do<br />
som.<br />
5. A espacialidade de um som é conseguida muito por causa da incoerência causada por diferenças<br />
de tempo.<br />
As exigências para uma boa reverberação sintética são tão essenciais como as para uma boa<br />
acústica de um espaço. Alguns dos critérios para a reverberação inclui um relativo rácio suave de<br />
decaimento, um grande número de modos espalhados por toda a gama de frequências e uma adequada<br />
densidades de modos mesmo a frequências relativamente baixas.<br />
Sob o ponto de vista do ouvinte haverá pouca, ou mesmo nenhuma, coloração do decaimento do som<br />
e a coloração que é produzida tem as características espectrais associadas temporalmente a salas,<br />
teatros, igrejas, auditórios, etc.<br />
Isto requer que, não só a reverberação do sinal ou o decaimento sejam criados, mas também que as<br />
importantes 1ªas reflexões sejam incluídas na reprodução e que o decaimento dos sinais sejam mais<br />
lentos de certa forma às baixas frequências que às médias e altas-frequências.<br />
CONVOLUÇÃO COM RESPOSTAS IMPULSIONAIS DE ESPAÇOS ACÚSTICOS<br />
Se tivermos disponível a resposta impulsional de um dado espaço acústico fechado, o método<br />
mais fiável de criação de reverberação artificial será convolucionar o sinal de entrada com essa<br />
resposta.<br />
A convolução directa pode ser efectuada através do armazenamento de cada amostra da<br />
resposta impulsional como um coeficiente de um filtro FIR, cuja entrada é um sinal directo sem<br />
componentes indirectas. A convolução directa torna-se impraticável se o comprimento da<br />
resposta impulsional excede pequenas fracções de um segundo, pois iria ser traduzida em várias<br />
centenas de derivações na estrutura do filtro. Uma das soluções passa por efectuar a convolução<br />
bloco a bloco no domínio frequêncial: Dada a transformada de Fourier da resposta impulsional e a<br />
FT de um bloco do sinal de entrada, as duas podem ser multiplicadas ponto a ponto e o resultado<br />
transformado novamente para o domínio temporal. Como este tipo de processamento é efectuado<br />
em blocos sucessivos do sinal de entrada, o sinal de saída é obtido sobrepondo e adicionando<br />
resultados parciais. Graças à computacional FFT da transformada discreta de Fourier, tais<br />
técnicas podem tornar-se significantemente mais rápidas. Um inconveniente advêm do facto de,<br />
de forma a operar em tempo real, um bloco de N amostras tem de ser lido e depois processado,<br />
enquanto um segundo bloco está a ser lido. Assim, a latência de entrada/saída em amostras é o<br />
dobro do tamanho do bloco, não sendo praticável em ambientes em tempo real.<br />
O compromisso latência/complexidade em que, se representado num gráfico teríamos, a forma de<br />
convolução directa por FIR num eixo e a FFT baseada em blocos num outro, dá origem a um<br />
terceiro tipo de convolução eficiente e de baixa latência, baseada na decomposição das respostas<br />
impulsionais em partes largas constantemente crescentes. O tamanho de cada parte é o dobro do<br />
tamanho da parte anterior, para que a latência da computação anterior possa ser ocupada pelas<br />
computações relacionadas com as partes seguintes das respostas impulsionais.<br />
Mesmo nós tendo suficiente poder computacional para processar convoluções através de longas<br />
respostas impulsionais em tempo real, existem ainda sérias razões para preferir algoritmos de<br />
reverberação baseados em redes de retardos temporais por realimentação em muitos contextos<br />
práticos. Não é fácil modificar a resposta impulsional de uma sala, de forma a reflectir alguns dos<br />
seus atributos, como a sua absorção à alta-frequência, sendo ainda muito menos óbvio como<br />
manipular as primeiras reflexões de um resposta impulsional de maneira a obter uma apropriada<br />
sensação de envolvência. Se a resposta impulsional vem de um algoritmo de render espacial,<br />
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estas manipulações podem ser operadas ao nível da descrição da sala e os coeficientes da<br />
resposta impulsional da sala transmitidos a um convulsor em tempo real. Em implementações de<br />
baixa latência baseadas em blocos, poderemos ter até, rápidos rácios de actualização para as<br />
primeiras partes pequenas, da resposta impulsional, e rácios de actualização mais lentos para a<br />
cauda reverberante. No entanto, as variações contínuas da resposta impulsional da sala são<br />
rendidas mais facilmente usando um modelo de reverberação operando numa base de amostra a<br />
amostra.<br />
Em convolução qualquer atenuação dependente da frequência pode ser introduzida através da<br />
filtração prévia da resposta impulsional. Um controlo mais apurado da qualidade da reverberação<br />
pode ser exercido através da modificação de factores perceptuais, que são atributos subjectivos<br />
extraídos de experimentações psicofísicas.<br />
P R O C E S S O T E M P O R A L P O R S E G M E N T O S<br />
O processamento temporal por segmentos é baseado na divisão do sinal de entrada em pequenos<br />
elementos. Esses segmentos são processados por métodos simples como escalamento temporal, por<br />
reamostragem ou multiplicação em amplitude por uma evolvente. A forma de onda do segmento não muda,<br />
mantendo a característica do sinal de entrada.<br />
Duas categorias de efeitos podem ser obtidas, dependendo da estratégia usada na colocação dos<br />
segmentos na duração temporal durante a síntese. Se a ordem e organização dos segmentos extraídos é<br />
cuidadosamente mantida, pode ser efectuada uma dilatação temporal ou variação da afinação. Estes<br />
efeitos têm como objectivo produzir sons que sejam percebidos como similares ao original, mas que sejam<br />
modificados na sua duração e afinação. Os algoritmos deste tipo de processamento produzem artefactos<br />
que limitam o seu campo de acção, embora estes possam ser usados para deformar o sinal de entrada,<br />
enquanto mantêm as suas principais características.<br />
A segunda categoria de efeitos muda a organização e ordem dos segmentos numa maior extensão,<br />
originando o artifício temporal e a granulação. Neste caso, o som de entrada pode ser muito menos<br />
reconhecido. O elemento central torna-se o grão sonoro, com a sua evolvente de amplitude e organização<br />
temporal. Estas técnicas podem produzir resultados desde de grãos unidos a texturas densas, com muita<br />
pouca relação com o sinal original.<br />
Neste tipo de processamento encaixam-se vários algoritmos de domínio temporal, que são a combinação<br />
de blocos de processamento pequenos, como os modeladores de amplitude /fase, filtros e linhas de retardo<br />
temporal. Estes efeitos influenciam a afinação e a duração temporal do sinal áudio.<br />
Dilatação temporal<br />
No método de variação temporal através da variação da velocidade de reprodução, vimos que<br />
tínhamos a desvantagem de simultaneamente transpor o som. Um Harmonizer pode ser usado para<br />
transpor o som em direcção oposta e a combinação e a combinação dos dois cria um algoritmo de<br />
dilatação temporal.<br />
A dilação temporal (Time Scretching) é um processo que permite aumentar ou diminuir<br />
temporalmente um som, mantendo a sua afinação original e integridade de transitórios.<br />
Para que a integridade dos transitórios seja mantida, este tipo de processamento é apenas aplicado<br />
na parte de constância do sinal, deixando os transitórios intactos. Os picos observados num sinal<br />
acontecem quando a diferença de fase das várias componentes sinusoidais que o constituem deixam<br />
de existir, havendo por isso um somar de sinais.<br />
A principal tarefa dos algoritmos de dilatação temporal, é de encurtar ou aumentar o ficheiro sonoro<br />
de M amostras num novo comprimento M’ = φ.M, onde φ é o factor escalar. Para serem processados<br />
os algoritmos de dilatação temporal o ficheiro áudio tem que estar disponível num meio de<br />
armazenamento digital.<br />
O escalamento temporal pretendido neste caso, não corresponde ao escalamento temporal<br />
matemático realizado através da variação da velocidade de leitura. Teremos que ter um escalamento<br />
dos atributos temporais percebidos, como o rácio de leitura, sem afectar os atributos frequênciais<br />
percebidos, como a afinação. Poderemos dizer que queremos uma versão de escalamento temporal<br />
de um sinal acústico, que seja percebido como a mesma sequência de eventos acústicos do sinal<br />
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original, sendo reproduzidos de acordo com um padrão escalar temporal. Os algoritmos de dilatação<br />
temporal não devem afectar a afinação ou o conteúdo frequêncial dos sinais processados. A ideia<br />
básica por detrás da dilatação temporal por processamento de segmento temporal, é dividir o sinal de<br />
entrada em segmentos. Depois, se se tiver que variar a sua duração, alguns segmentos serão<br />
repetidos, no caso de um aumento e eliminados, no caso de uma diminuição. Um possível problema é<br />
uma descontinuidade de amplitude ou fase nos extremos do segmento. Descontinuidades de<br />
amplitude são evitadas através da sobreposição dos blocos, enquanto que descontinuidades de<br />
amplitude são evitadas através de um apropriado alinhamento temporal dos blocos.<br />
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Num algoritmo simples para dilatação temporal baseado em técnicas de correlação, chamado de<br />
sobreposição síncrona e adição (SOLA), o sinal é dividido em blocos de sobreposição de<br />
comprimentos fixos. Num segundo passo, estes blocos de sobreposição são modificados de<br />
acordo com um factor de dilatação temporal φ. Depois, as similitudes na área dos intervalos de<br />
sobreposição são procuradas por um atraso temporal discreto de máxima similaridade. Neste<br />
ponto de máxima similaridade, os blocos de sobreposição são ponderados por uma função de<br />
crescendo ou aparecimento e decrescendo ou desvanecimento (cruzamento de transições -<br />
crossfade) e somados amostra a amostra.<br />
Velocidade de reprodução variável<br />
Os gravadores de fita áudio permitem uma grande variedade de velocidades de reprodução. Durante<br />
uma reprodução rápida, a afinação do som sobe e a sua duração decresce e durante uma reprodução<br />
mais lenta a afinação decresce e a sua duração aumenta.<br />
Isto pode ser conseguido no domínio digital, variando a frequência de amostragem na leitura de um<br />
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som. Se esta for maior que a frequência de amostragem do som, este irá se tornar mais agudo, pois<br />
terão que ser utilizados mais amostras por segundo, logo diminuindo o intervalo entre eles (período<br />
de amostragem).<br />
Variação da afinação<br />
A transposição é uma das ferramentas básicas para músicos. Quando pensamos em efectuarmos<br />
este efeito através de processamento de sinal, temos que pensar sobre seus vários aspectos.<br />
Para um músico, a transposição significa a repetição de uma linha melódica mas noutra afinação<br />
relativa a um intervalo fixo. De cada vez que o instrumentista transpõe uma melodia, ele faz uso<br />
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de diferentes registos de seu instrumento. Assim, não apenas existe uma mudança na afinação<br />
do som, mas também o timbre é afectado.<br />
A variação da afinação é diferente de variação da frequência: uma variação da frequência é uma<br />
adição a todas as frequências, enquanto que numa variação da afinação trata-se de uma<br />
multiplicação de todas as frequências por um factor de transposição.<br />
Dentro do processamento digital de sinal, é uma questão de escolha transpor ter ou não ter em<br />
conta a mudança tímbrica. O primeiro método poderia ser chamado de transposição tímbrica<br />
variável e o segundo de transposição tímbrica constante.<br />
O timbre do som é muito dependente na organização de seu espectro. Por exemplo, o timbre de<br />
uma voz é principalmente determinado pelas cavidades vocais, que enfatizam algumas partes do<br />
espectro chamadas de formantes. Um modelo de sinal pode ser derivado, onde uma parte de<br />
excitação é modificada por uma parte ressonante. No caso de uma voz, a excitação é fornecida<br />
pelas cordas vocais, relacionadas com as frequências do espectro, enquanto as ressonâncias<br />
correspondem aos formantes. Quando um cantor transpõe um tom, ele tem, até certo ponto a<br />
possibilidade de modificar a afinação e os formantes independentemente.<br />
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Se apenas o espectro da excitação é dilatado, uma transposição da afinação, com um timbre<br />
constante, é conseguida. Se apenas as ressonâncias são modificadas, a afinação mantém-se<br />
constante mas o timbre é variado. Se tanto a excitação como as ressonâncias forem<br />
deliberadamente e independentemente alteradas, então entramos no domínio dos efeitos que<br />
podem ser percebidos como não naturais, mas que podem ter um vasto potencial musical.<br />
A separação do som em sua excitação e parte ressonante é um complexo processo.<br />
. Métodos históricos – Harmonizer<br />
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As máquinas baseadas em fita também eram capazes de modificar o timbre dos sons<br />
enquanto mantêm a sua duração inicial. Nos meados dos anos 70, um equipamento digital<br />
apareceu, chamado Harmonizer. Implementou no domínio digital um processamento similar<br />
ao do Phonogène Universal. O efeito daí em diante tornou-se muito popular. Como<br />
Harmonizer é uma marca registada da companhia Eventide, outras companhias ofereceram<br />
aparelhos similares sob nomes como Pitch Transposer ou Pitch Shifter.<br />
A principal limitação no uso de um Harmonizer é a característica qualidade que ele dá aos<br />
sons por ele processados. A sua implementação no domínio digital pode permitir melhor<br />
qualidade, mas existem ainda grandes limitações. Para transposições na ordem de um<br />
semitom, praticamente nenhuma percepcionável alteração dos sons ocorre. À medida que os<br />
rácios de transposição aumentam, na região praticável de duas oitavas, o timbre do som de<br />
saída obtém um carácter que é específico do Harmonizer. Esta modificação pode ser ouvida<br />
no domínio frequêncial e no domínio temporal e é devido à modelação do sinal pela janela<br />
Chopping. O espectro do sinal de entrada é convolucionado com o da janela. A modulação no<br />
domínio temporal pode ser caracterizada por seu rácio e pelo espectro da janela, que está<br />
dependente de sua forma e tamanho. Quanto maior a janela, menor o rácio e daí menor o<br />
espectro da janela e menor será a modulação. Por outro lado, uma janela larga tende a<br />
deliberar, através do processo de sobreposição e adição, cópias repetidas audíveis dos sinais<br />
de entrada. Para a transposição de sons percurssivos é necessário reduzir o tamanho da<br />
janela. Ainda para mais, para reproduzir os transientes com precisão e não atenua-los, a<br />
janela deve ter suas passagens de transição rápidas. Vemos então que, para cada tipo de<br />
som, temos que encontrar o melhor compromisso entre modulação espectral audível e<br />
repetição de transientes.<br />
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F R E Q U Ê N C I A / T E M P O<br />
P R O C E S S O W A H – W A H<br />
O Wah-Wah é a expressão designada para definir um tipo de processamento em que apenas uma zona frequêncial de<br />
largura constante é modulada, variando apenas a frequência dessa zona. A expressão Wah – Wah ter sido utilizada para<br />
definir este processamento, deve-se ao facto de nós quando produzimos tais sons com a voz, tal como a expressão está<br />
escrita, conseguimos também modular o som de forma idêntica aos equipamentos que executam este tipo de<br />
processamento. Isto porque, os formantes que dão origem às letras a e u são muito parecidos. Assim, quando passamos<br />
da letra u para a a consecutivamente, criamos um tipo de modulação frequêncial do segundo harmónico dessas vogais,<br />
que se parece muito com a variação do filtro de pico utilizado no processamento Wah-Wah. Por estas razões é que,<br />
quando utilizamos este tipo de processamento noutros instrumentos, eles parecem-se em certos momentos com a voz<br />
humana.<br />
Se a variação da frequência central é controlada pelo sinal de entrada, um oscilador de baixa frequência é<br />
usado para mudar a frequência central. Um efeito deste tipo é chamado de filtro auto-wah. Se o efeito é<br />
combinado com uma variação da amplitude de baixa frequência, o que produz um tremulo, o efeito é intitulado<br />
um filtro tremulo-wah. Mudando a unidade de retardo temporal no filtro passa banda por um retardo temporal de<br />
temporização manual (tap delay) M, obtemos um filtro wah-wah M.<br />
Equalizadores variáveis no tempo, constituídos por filtros passa banda de oitava variantes no tempo,<br />
oferecem a possibilidade de atingir efeitos similares aos wah-wah.<br />
P R O C E S S O P H A S E R E P H A S I N G<br />
O efeito Phaser baseia-se na variação da frequência central de um filtro passa-banda. Um outro efeito<br />
muito idêntico usa filtros Notch, chamado Phasing. Um conjunto de filtros Notch, que podem ser colocados em<br />
cascata, em secções de 2ª ordem IIR, é usado para processar o sinal. O sinal de saída deste processamento é<br />
depois combinado com o som directo. A frequência dos filtros Notch é lentamente variada usando um oscilador<br />
de baixa frequência. As grandes variações de fase existentes à volta das frequências Notch, combinadas com<br />
as fases do som directo, causam cancelamentos de fase ou reforços que variam para cima e para baixo o eixo<br />
frequêncial. Embora este efeito não se baseie numa linha de retardo temporal, é normalmente considerado<br />
como tal, pois o efeito sonoro é muito similar ao Flanging.<br />
P R O C E S S O V I B R A T O<br />
Como tivemos a oportunidade de ver no capítulo I – emissor, no sub-capítulo instrumento musical<br />
(características tímbricas), o vibrato é uma modulação de frequência e amplitude, frequentemente usada<br />
pelos executantes de modo intencional para obter determinado efeito expressivo. Este efeito pode ser<br />
realizado a partir de processamento digital de sinal, através da variação temporal do retardo temporal,<br />
produzindo assim a desejada variação temporal da afinação e uma variação da amplitude. Para isso é<br />
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utilizada uma linha de retardo temporal e um oscilador de baixa frequência, que controla o parâmetro de<br />
retardo temporal. Os valores típicos dos parâmetros variam entre 5 e 10 ms de atraso de tempo médio,<br />
variando a frequência do oscilador num rácio de 5 a 14 Hz.<br />
Alguns efeitos populares podem ser realizados usando filtro de combinação. Foram-lhes atribuídos nomes<br />
espaciais de acordo com os efeitos sonoros peculiares que produzem. Consideremos o filtro de combinação<br />
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FIR. Se o retardo temporal está numa gama de 10 a 25 ms, nós ouviremos uma rápida repetição chamada de<br />
dobragem ou slapeco. Se o retardo temporal for maior que 50 ms nós ouviremos um eco (os valores<br />
dependem é claro do som em questão, evolvente e espectro).<br />
Se o atraso for curto (menos de 15 ms) e se o tempo de atraso variar de forma contínua, a uma baixa<br />
frequência como 1 Hz, nós ouviremos um efeito Flanger.<br />
Se, por outro lado, várias cópias do sinal de entrada são atrasadas em numa gama de valores de 10 a 25 ms<br />
com pequenas e aleatórias variações nos tempos de atraso ouviremos um efeito de Chorus, que é a<br />
combinação do efeito de vibrato com o sinal directo.<br />
Estes efeitos também podem ser implementados como filtros de combinação IIR. A realimentação irá então<br />
acentuar o efeito e produzir efeitos de dobragens e ecos repetidamente.<br />
P R O C E S S O C H O R U S<br />
O Chorus é um processo de sinal que visa a modificação de um único instrumento de forma a simular um grupo<br />
grande dos mesmos instrumentos. O efeito subjectivo de um coro real é causado pelo facto de que quando são<br />
misturadas muitas fontes sonoras em uníssono, todas elas têm oscilações na afinação, timbre, amplitude e tempo. Se<br />
modelarmos a afinação do sinal obtemos um vibrato. Quanto somamos o vibrato com o sinal criamos um Chorus.<br />
Variando os atrasos de tempo fazemos www.producaoaudio.net<br />
variar as frequências que sofrem comb filtering. Isto é feito de forma cíclica<br />
com uma frequência de alguns Hz, sendo a base de funcionamento dos efeitos de Flanger e Chorus.<br />
Para a modulação é utilizado um LFO (Low Frequency Oscilator), que pode modular o tempo (retardo temporal) de modo<br />
a que varie a velocidade da leitura mudando a afinação ao longo do tempo. Por exemplo, para termos 8 vozes temos que<br />
ter oito retardos temporais.<br />
Em relação aos parâmetros temos: rácio (frequência de oscilação, se é rápida ou lenta), profundidade (desvio entre os 40<br />
e os 50 ms que nos dá qual a grandeza da desafinação, que no máximo deve andar por volta dos 10 Cent, o que no<br />
processador representa 100% de desvio máximo).<br />
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O Flanger foi um efeito especial popular em 1960, conseguido originalmente através do uso de gravadores de fita<br />
cabeçal a cabeçal, que reproduzissem www.producaoaudio.net<br />
o mesmo sinal, sincronizado, com as suas saídas somadas. Alternando<br />
suavemente uma máquina, depois a outra, diferentes cancelamentos de fase ocorrem no processo de soma. Como os<br />
dois sinais idênticos iriam alternadamente formar interferências construtivas e destrutivas, devido às diferenças de fase, o<br />
efeito audível era a variação da frequência de filtragem por combinação.<br />
O efeito de comb filtering criado pela mistura dos dois sinais, em que uma versão atrasada do sinal é misturada com<br />
o sinal original, no caso do Flanger varia de acordo com a variação do atraso entre os dois sinais.<br />
A modulação é o processo pelo qual parâmetros de uma onda sinusoidal (amplitude, frequência e fase)<br />
são modificados ou variados por um sinal áudio, chamado de modulador.<br />
No campo do processamento de áudio as técnicas de modulação são geralmente usadas com variações de<br />
muita baixa frequência do sinal de áudio. Em particular, a variação de parâmetros de controlo para filtros ou<br />
linhas de retardo temporal podem ser vistas como uma modulação em amplitude ou modulação de fase de<br />
um Para sinal de áudio. obter Wah-wah, a versão Phaser e tremulo completa são exemplos típicos do livro de modulação registe-se de amplitude e em: vibrato,<br />
Flanger e Chorus são exemplos de modulações de fase do sinal de áudio.<br />
Os demoduladores extraem o sinal de entrada ou parâmetros do sinal de entrada para um seguinte<br />
processamento de efeitos. www.producaoaudio.net<br />
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Neste tipo de processamento é feito uso das representações tempo-frequênciais dos sinais, de forma a<br />
produzir transformações no sinal. Uma forma muito intuitiva de modificar um som é fazê-lo sob uma<br />
representação a duas dimensões, reconstruindo depois um novo sinal dessa representação.<br />
Consequentemente, um efeito áudio digital baseado em representações tempo-frequênciais requer três<br />
passos: uma análise, uma transformação (de forma a criar uma representação gráfica) e uma resíntese<br />
(para volver ao som original).<br />
Os efeitos digitais através de processamento tempo-frequêncial apenas efectuam modificações no sinal<br />
através de suas representações tempo-frequênciais.<br />
A manipulação arbitrária das representações tempo-frequênciais rende imagens que não podem ser<br />
consideradas representações tempo-frequênciais de sinais reais, criando artefactos que não podem ser<br />
evitados.<br />
Vocoder<br />
O termo Vocoder tem diferentes significados. Um Voice-coding refere-se directamente com a<br />
síntese da fala. O Vocoder (ou codificador de voz) é na verdade um processo de análise e resíntese<br />
mediante a STFT. Este codificador de voz foi desenhado pelos laboratórios Bell nos anos 30 para a<br />
transmissão de sinal de voz a larga distância. Suas investigações não foram frutíferas desdo ponto de<br />
visa da transmissão, mas o efeito que ele produziu foi aproveitado mais tarde para fins musicais.<br />
Outro significado para este termo é, como neste caso, Vocoder de fase, que se refere à STFT,<br />
transformada rápida de Fourier de curta duração. O último significado é de Vocoding ou Síntese<br />
Cruzada, que é um aparelho electrónico de análise e síntese de sinal, em que o efeito de<br />
Vocoder produz-se graças à síntese cruzada de um instrumento musical com a voz.<br />
Este processo é baseado na determinação dos formantes, frequência fundamental de um sinal<br />
vocal e qualquer componente de ruído ou não periódico, geralmente efectuado através de dois<br />
bancos de filtros, um para análise e outro para síntese, e um bloco de filtros de análise de sinal.<br />
F R E Q U Ê N C I A<br />
P R O C E S S O N Ã O - L I N E A R<br />
Todo o tipo de processamento e algoritmos para efeitos de áudio relacionados com o processamento<br />
da dinâmica, simulação de válvulas termiónicas, distorção e overdrive para guitarra e aplicações na<br />
gravação, os Enhancer e Exciter psicoacústicos, entram todos na categoria do processamento não linear.<br />
Eles criam com intenção ou sem intenção componentes frequênciais harmónicos ou inarmónicos, que não<br />
estão presentes no sinal de entrada. A distorção harmónica é causada pelas não linearidades do<br />
equipamento. A maioria deste tipo de equipamento são controlados através da variação de parâmetros e<br />
escuta em simultâneo do sinal de saída, monitorizando-o através de um medidor de nível. A aplicação<br />
destes processadores é uma arte por si só e, com certeza, uma das ferramentas mais importantes para<br />
engenheiros de gravação e músicos.<br />
O processamento não linear pode ser dividido em três grandes categorias. A primeira categoria, como<br />
vimos, consiste nos controladores da gama dinâmica, cujo o objectivo é controlar a gama dinâmica e a<br />
evolvente do sinal de acordo com alguns parâmetros de controlo.<br />
A segunda classe de processamento não linear é desenhado para a criação de grande distorção<br />
harmónica, como amplificadores de guitarra, processamento de efeitos de guitarra, etc.<br />
A terceira categoria pode ser descrita pela mesma abordagem teórica e é representada pelo<br />
processamento de sinal chamado de Exciter e Enhancer. O seu campo principal de aplicações é a criação<br />
de harmónicos adicionais para um melhoramento subtil das características principais do som. A quantidade<br />
de efeito é geralmente mantida em baixas quantidades, para evitar um efeito pronunciado. Este tipo de<br />
processamento é baseado em fundamentos psicoacústicos.<br />
O processamento de sinal digital é principalmente baseado em sistemas de variação temporal linear.<br />
A suposição de linearidade e invariância temporal é certamente válida para uma variedade de sistemas<br />
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técnicos, especialmente para sistemas onde os sinais de entrada e saída são limitados a uma determinada<br />
gama de amplitude. De facto, vários processadores de sinal analógicos produzem não linearidades como os<br />
amplificadores a válvulas, processadores de efeitos analógicos, gravadores analógicos de fita, altifalantes e<br />
no fim da cadeia o mecanismo de audição do ouvido humano. Uma compensação e simulação destas não<br />
linearidades necessitam de processamento de sinal não linear e, com certeza, uma teoria dos sistemas não<br />
lineares.<br />
Existem vários modelos para diferentes sistemas não-lineares.<br />
Sistemas lineares com memória significa que, para além das não-linearidades, operações de filtragem linear<br />
são também incluídas.<br />
Em algumas aplicações de efeitos, distorções adicionais de aliasing podem ser úteis, especialmente para<br />
distorções extremas no estilo musical metal. Isto significa que, para sinais digitais temos que, primeiro<br />
efectuar sobre-amostragem do sinal de entrada antes de aplicar qualquer operação não linear ao sinal de<br />
entrada, de forma a evitar qualquer distorção de aliasing.<br />
P R O C E S S O D E S I M U L A Ç Ã O D E V Á L V U L A S :<br />
Um dos efeitos mais comummente usados para guitarras eléctricas é a amplificação de seu sinal,<br />
especialmente a efectuada por um amplificador a válvulas termoiónicas. O comportamento típico do<br />
amplificador conectado à cabine do altifalante demonstraram a sua influência no som da música rock<br />
durante as passadas décadas. Para além das duas mais importantes guitarras, a Fender Stratocaster e a<br />
Gibson Les Paul, vários amplificadores a válvulas ajudaram a criar sons de qualidade reconhecida destas<br />
guitarras clássicas.<br />
Os mais importantes fabricantes de amplificadores até hoje são: Fender, Vox, Marshall e Mesa-Boogie.<br />
O som de um amplificador a válvulas é baseado na combinação de vários importantes factores. Esses<br />
factores têm origem nos aspectos de processamento fundamentais das válvulas utilizadas, no circuito<br />
eléctrico respectivo e na combinação entre a caixa ou invólucro e o altifalante.<br />
O estágio de entrada consiste de um circuito tríodo que fornece uma igualdade de entrada seguida por<br />
um controlo de volume para os próximos estágios. Circuito de controlo sonoro é baseado em filtros Shelving<br />
de baixa/alta-frequência. O estágio de divisão/inversão de fase tem como objectivo fornecer alimentação de<br />
amplitude de potência simétrica. Este divisor de fase entrega o sinal de entrada original ao amplificador de<br />
potência superior e uma réplica do sinal de entrada de polaridade inversa ao amplificador de potência<br />
inferior. O estágio de amplificação de potência efectua uma amplificação do sinal original e da sua réplica<br />
invertida, numa configuração em classe A, classe B ou classe C. O transformador de saída efectua a<br />
subtracção de ambas as formas de onda entregues pelo amplificador de potência. O invólucro e os<br />
altifalantes são dispostos segundo várias combinações, desde 2X12 até 4X10 em caixa aberta ou fechada.<br />
A simulação destes componentes podem ser efectuados através de medições das respostas impulsionais<br />
da combinação invólucro e altifalante.<br />
Bem como os tópicos discutidos, a influência da fonte de alimentação com rectificador a válvulas é também<br />
importante. Uma suave redução da tensão da fonte de alimentação ocorre quando pequenos transientes,<br />
em operações de alta potência, precisam de alta corrente. Este efeito da fonte de alimentação leva a uma<br />
suave coloração do sinal, graças à pequena saturação do mesmo.<br />
P R O C E S S O D E S A T U R A Ç Ã O , D I S T O R Ç Ã O E F U Z Z<br />
Designação dada ao tipo de processamento de sinal, que possibilita a criação de harmónicos de ordem<br />
superior de forma mais rápida e a níveis sonoros muito mais baixos, quando comparados com os níveis<br />
necessários para a saturar uma amplificação a válvulas, na mesma ordem de quantidade de distorção.<br />
Neste caso definiremos a saturação como um primeiro estado, onde um equipamento de efeito áudio<br />
quase linear a baixos níveis de entrada, é levado a operar numa região onde são criadas não linearidades<br />
devido à introdução de sinais de entrada de alta amplitude. Esta zona de operação está dentro da zona<br />
linear como dentro da zona não linear, de passagem gradual e é comummente chamada de saturação<br />
(Overdrive). As características principais do som são com certeza da parte não linear. A saturação tem um<br />
som suave e quente. O segundo estado é intitulado distorção, onde o equipamento de efeitos opera<br />
principalmente na região não linear, atingindo o limite de amplitude do sinal de entrada, em que o nível de<br />
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saída é fixo a um nível máximo. A distorção cobre uma grande zona tonal, começando depois da saturação<br />
até aos efeitos Fuzz. Todos os sons de Grunge e Metal caem nesta categoria. O estado de operação do<br />
Fuzz é representado por um comportamento totalmente não linear por parte do equipamento de efeitos.<br />
Devido ao alto grau de distorção, este efeito é, na maioria dos casos, apenas utilizado em linhas<br />
monofónicas.<br />
Para . Saturação obter simétrica a suave versão completa do livro registe-se em:<br />
Para a simulação de overdrive, uma simétrica saturação dos valores de entrada tem de ser efectuada.<br />
Uma possível abordagem é efectuar www.producaoaudio.net<br />
uma saturação suave não-linear. Dentro dos harmónicos ímpares<br />
produzidos por um som sinusoidal processado com este tipo de efeito de saturação, o 3º e o 5º são os mais<br />
proeminentes. No entanto, em sons complexos, a soma das suas sinusóides é sempre processada por uma<br />
não linearidade. Esta também produz frequências aditivas e subtractivas, que são bastante perturbadoras.<br />
G E R A Ç Ã O H A R M Ó N I C A E S U B - H A R M Ó N I C A<br />
Este tipo de processamento é mais utilizado em linhas melódicas monofónicas, onde frequências<br />
adicionais harmónicas e sub-harmónicas ajudam a engrandecer o efeito de oitava. Este tipo de<br />
processamento, muito comum no processamento de sinal em baixos e guitarras, costumam aparecer<br />
com o nome de Octaver.<br />
Para Os algoritmos obter de processamento a versão de sinal completa para a geração harmónica do livro e sub-harmónica registe-se são em:<br />
baseados em operações matemáticas simples, através de, por exemplo, rectificações a metade de<br />
onda, onda inteira e divisão em oitava.<br />
S A T U R A Ç Ã O D E F I T A<br />
O característico som especial das gravações analógicas de fita são conhecidas por muitos no<br />
campo da música ligeira. Esta propriedade advém do facto de que a fita magnética entra é saturação<br />
gradualmente e produz aqueles tipos de harmónicos que garantem uma sensação agradável quando<br />
introduzidos em determinados sons.<br />
Este tipo de saturação de fita pode ser simulado através das técnicas já discutidas na simulação<br />
de válvulas. Uma curva ponderada do nível de entrada é usada para a geração de um factor de ganho,<br />
que é depois usado para comprimir o sinal de entrada. Para níveis baixos de entrada a resposta é linear<br />
sem introdução de qualquer distorção.<br />
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Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
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Um Exciter é um processador de sinal que enfatiza ou depaupera certas frequências, de forma a<br />
modificar o timbre do sinal. Um Exciter é capaz de dar brilho a um som, mas sem necessariamente uso de<br />
filtragem, sem necessariamente aumentar a estridência de um som, tornando-o apenas mais brilhante. Isto<br />
é conseguido normalmente, através de quantidades subtis de distorção à alta-frequência, e também por<br />
vezes, através do jogo de fases.<br />
Geralmente existem apenas dois parâmetros, um que define a relação de saída entre o som original e o<br />
som processado e outro que determina a frequência a que o processamento se inicia.<br />
Este efeito foi desenvolvido pela companhia Aphex, sendo ―Aural Exciter‖ uma marca registrada desta<br />
companhia.<br />
As técnicas de processamento de sinal para atingir este efeito já foram discutidas.<br />
No caso do Aural Exciter, as partes médias e agudas do sinal original são processadas por um circuito<br />
não Para linear que obter gera harmónicos a versão superiores. O completa efeito é criado na do via paralela livro (side registe-se chain) e é depois em:<br />
misturado, em certa medida, com o sinal original. Um compressor à saída do elemento não-linear torna o<br />
efeito dependente do sinal de entrada. Assim, o transitório de ataque dos sons percurssivos é mais<br />
enriquecido que os transitórios restantes, www.producaoaudio.net<br />
quando o compressor limita a profundidade do efeito. A maior<br />
espacialidade reconhecida é devida provavelmente, às rotações de fase do filtro.<br />
VIA PARALELA DE CONTROLO: num circuito de processamento de sinal existe um caminho de sinal secundário,<br />
em paralelo com o canal principal, em que é intrruduzido um sinal de controlo que vai determinar o accionamento do<br />
processo é determinado.<br />
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P R O C E S S O E N H A N C E R<br />
Enhancer é o nome dado ao tipo de processadores de sinal que combinam equalização com<br />
processamento não-linear. Eles efectuam equalização de acordo com os fundamentos da Psicoacústica<br />
e introduzem uma pequena quantidade de distorção.<br />
Como exemplo desta classe de equipamentos, o diagrama de blocos e a resposta em frequência do<br />
Vitalizer da SPL, é mostrado. Este processador de efeitos tem também uma via paralela que efectua<br />
equalização com um grande reforço das baixas e altas-frequências e um corte às médias. A Short-Time<br />
FFT do sinal de saída quando um sinal de entrada trinado é colocado, é apresentada abaixo.<br />
E D I Ç Ã O<br />
A edição é o termo que define um conjunto de manipulações da informação áudio sem que essas possam<br />
ser contidas em nenhuma das anteriores gavetas criadas, como por exemplo: cortes, variação da disposição de<br />
segmentos e ficheiros, cópia, uniões entre segmentos com ou sem acção de fade associada, etc. Estes<br />
procedimentos podem ser feitos de forma linear ou discreta, ou seja no domínio analógico, contínuo, real, ou no<br />
domínio digital, descontínuo, discreto.<br />
A edição no domínio digital possibilita-nos hoje em dia manipular o áudio de uma forma praticamente inviável no<br />
domínio analógico e faze-lo de uma forma muito mais eficiente e eficaz.<br />
Existem dois tipos de componentes de informação áudio que devem ser distinguidos: ficheiros áudio e<br />
segmentos áudio. Um segmento de áudio é uma porção de um ficheiro de áudio a que se determina uma<br />
direcção, ou endereço do seu início e final, um nome e a designação do ficheiro a que pertence (metadados).<br />
Por isso, nos programas de edição e mistura, por exemplo, existe uma lista chamada de lista de reprodução<br />
(playlist) onde é colocada toda a informação referente aos segmentos criados, existindo também uma EDL, Edit<br />
Decision List ou lista de decisões de edição, composta pelos procedimentos de edição efectuados sobre os<br />
ficheiros e segmentos de áudio carregados na sessão de trabalho, ficando estes intactos na sua origem. Como<br />
exemplo, na figura em baixo, temos um cruzamento de transições entre dois sons. Á medida que se aproxima o<br />
ponto de edição, a controladora do disco coloca também em RAM os primeiros blocos do ficheiro B e em que o<br />
processador usa os parâmetros da EDL para processar os dois blocos A e B e a soma entre ambos.<br />
Da unidade de disco<br />
duro à memória<br />
Da memória ao<br />
processador de áudio<br />
Do processador áudio<br />
ao buffer<br />
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Processamento multicanal<br />
Até agora falamos de tipos de processamentos que poderemos efectuar num sinal, agora<br />
falaremos de como é efectuado e quais as vantagens de um processamento multicanal em sinais de<br />
formato multicanal, ou seja, de um processamento não num único sinal, mas de um conjunto de<br />
sinais que, determinam a percepção de um evento auditivo, quando distribuídos por diferentes<br />
canais de um sistema sonoro.<br />
As razões na base deste multi-processamento são normalmente duas. A primeira deve-se à<br />
conveniência de podermos controlar apenas um controlador (por exemplo, no caso de utilizarmos<br />
equalização, controlo da localização através de diferenças de intensidade, enquanto que a segunda<br />
se prende com necessidades de funcionamento adequado, de alguns tipos de processamentos,<br />
como por exemplo, o processamento dinâmico e a reverberação.<br />
Se, por exemplo, quisermos comprimir a dinâmica de um som em formato mono num sistema<br />
multicanal, poderemos efectuar esse processamento sem preocupações, pois ele será efectuado<br />
apenas sobre um único sinal, sendo só depois, dividido e encaminhado para os canais de saída com<br />
algum processamento que possibilitará determinar a percepção da sua localização. Mas, se<br />
trabalharmos com sons em formato multicanal, o processamento da dinâmica deverá também ser<br />
multicanal, pois se assim não for, a dinâmica de cada canal irá sofrer uma variação independente<br />
dos restantes canais e dependente do valor de amplitude de diferença do limiar de accionamento do<br />
processamento, por nós definido. No caso da compressão, isto poderá causar deslocações da<br />
imagem devido às diferenças de intensidade criadas entre canais, sendo este efeito, neste caso,<br />
indesejável. Ao utilizar processamento multicanal no processamento dinâmico evitamos este<br />
problema, na medida em que o processamento tem em conta o número total de sinais que constitui<br />
o sinal multicanal, e processa os cinco de acordo com esse facto. No caso do uso de compressão<br />
de dinâmica, um ultrapassar do limiar de accionamento da compressão, determinaria uma equiredução<br />
da amplitude para todos os sinais do sinal em formato multicanal.<br />
Da mesma forma, no caso do processamento de reverberação sintética, é necessário a criação<br />
de um espaço e da sua resposta de acordo com o grau localização em azimute da fonte sonora,<br />
conseguido através do processamento básico por diferenças de intensidade, chamado de<br />
panorama.<br />
O processamento da reverberação em si mesmo, ou seja, do som reflectido mais do que uma vez, é só<br />
colocada no final, pois não apresenta informação sobre a localização sonora do som processado e é criada<br />
por um gerador de resposta atrasada independente. O EPG é um gerador de primeiras reflexões (Early<br />
Path Generator), enquanto que a unidade de processamento direccional, ou matriz de ganho DRU<br />
(Direction Rendering Unit) processa através de cálculos geométricos, o processamento das reflexões<br />
sonoras criadas pelo EPG.<br />
Como cada reflexão tem propriedades diferentes, como amplitude, tempo de chegada, coloração<br />
espectral e direcção de chegada, é criada uma matriz de retardos com processamentos independentes,<br />
através de um conjunto de filtros de difusão.<br />
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Parâmetros importantes na avaliação de um processamento de sinal<br />
no domínio digital<br />
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São quatro os parâmetros de avaliação mais importantes de um processador de sinal digital, são eles:<br />
gama dinâmica ou processamento de bits, formato aritmético, largura de dados e velocidade.<br />
. O processamento de bit corresponde à gama de valores entre o valor mínimo e o valor máximo que o<br />
respectivo processador consegue lidar. Esta irá naturalmente depender do número de bit do formato<br />
aritmético.<br />
. O formato aritmético é o tipo de notação utilizado na manipulação da informação áudio digital. Assim<br />
poderemos ter um processamento sobre um formato aritmético de ponto fixo ou flutuante.<br />
Na notação ponto fixo os bit representam números inteiros ou fracções, sendo os intervalos de<br />
quantificação constantes (2 n ), obtendo-se uma menor gama dinâmica do que com a notação ponto<br />
flutuante.<br />
Na notação ponto flutuante o número binário é representado como uma mantissa (parte fraccionária de<br />
um logaritmo), que é sempre uma fracção binária com um 1 mesmo à direita do ponto de origem, e um<br />
expoente, Para que obter é a potência a versão de dois, cuja mantissa completa tem que ser do multiplicada livro para registe-se obter o número de em: ponto<br />
fixo.<br />
N.º Nominal = Mantissa.2 exp<br />
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Como poderemos ver na figura, o ponto de origem pode ter até oito posições determinadas pelo expoente<br />
E. Assim temos o código E = 101 = 5 decimal e E = 011 = 3 decimal. O ponto é colocado à esquerda do<br />
primeiro 1, ficando os seguintes 4 bit à direita a formar a mantissa M.<br />
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Claramente a relação sinal/ruído é definida pelo número de bit na mantissa, que irá variar em função do<br />
nível de entrada do sinal. Quando o melhor valor é obtido, estando a mantissa perto de saturar, ela é<br />
substituída pelo valor mais pobre assim que ela satura, sendo o expoente incrementado.<br />
Na figura abaixo temos uma mantissa de 8-bit num sistema com um expoente de 3-bit. A relação<br />
sinal/ruído será de 48 dB (metade da SNR de 16-bit: 96/2 = 48, ou 6 dB X 8-bit = 48) com um máximo de<br />
entrada de 0 dB. À medida que o nível de entrada decresce 6 dB, o ruído do conversor mantém-se o<br />
mesmo, por isso a SNR decresce para 42 dB. Uma maior redução no nível do sinal faz com que o<br />
conversor mude de gama através do aumento do ganho analógico de entrada 6 dB. A SNR é restaurada e<br />
o expoente muda do valor 7 para o 6, de forma a causar a mesma mudança de ganho no receptor. Neste<br />
caso a modulação da amplitude do ruído seria audível, mas normalmente são utilizados sistemas com<br />
palavras de mantissa muito superiores.<br />
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A notação ponto flutuante é usada em chips DSP, pois facilita lidar com os problemas envolvendo a<br />
capacidade de lidar com longos comprimentos da palavra. Por exemplo, quando se multiplicam números<br />
de pontos flutuantes, apenas a mantissa é necessária multiplicar. Os expoentes são simplesmente<br />
adicionados. A codificação em ponto flutuante tem a sua maior utilidade quando várias amostras<br />
adjacentes são ligadas num bloco, para que o maior valor de amostra determina o expoente comum para<br />
o total do bloco. Esta técnica é conhecida como a codificação por blocos de pontos flutuantes.<br />
O pior caso na codificação em blocos acontece quando existe um valor de amostra grande num bloco de<br />
amostras com valores baixos. O valor da maior amostra faz com que o sistema escolha o ganho mais<br />
baixo e a parte mais baixa é quantificada grosseiramente, resultando em potencial distorção. No entanto,<br />
os produtos da distorção tê que ser apresentados ao ouvido algum tempo antes de serem detectados<br />
como uma estrutura harmónica. Com 1 bloco de 1 ms, a distorção é muito rápida para ser ouvida.<br />
Este tipo de notação permite ter uma maior gama dinâmica.<br />
O objectivo de trabalharmos com um nível de bit superior no processamento de informação digital é o de<br />
garantirmos espaços de segurança e de manobra que permita aos DSP, qualquer que seja a sua<br />
tecnologia, poderem baixar o valor da informação áudio sem se perderem dos bit menos significativos e<br />
poderem aumentar o valor da mesma sem que haja uma saturação nos valores possíveis para descrever<br />
essa informação. Existe, por isso, uma margem digital superior que permite somar os vários canais sem<br />
chegar ao nível limite e uma margem inferior, que permite atenuar o nível do canal, conservando a<br />
mesma resolução.<br />
Por exemplo, uma palavra de 24 bit insere-se num registro de 56 bits, mais ou menos centrados. À<br />
medida que se somam sinais de entrada, o número de bit necessários para representar o resultado<br />
aumenta, usando-se por isso a margem de dinâmica superior.<br />
Na imagem abaixo temos em notação binária a informação relativa a uma palavra de 24 bit de uma onda<br />
quadrada, com todos os dígitos em 1, num registo de 56 bit. Por cada duplicação do número de sinais<br />
com valores constantes de amplitude máxima (ondas quadradas) é necessário aumentar um bit ao<br />
sistema de registo, para que este possa representar adequadamente essa soma de informação áudio<br />
digital. Assim, se tivermos uma soma de 128 sinais desse tipo (em C) teremos que ter 7 bit mais (2 pistas<br />
mais 1 bit, 4 -2, 8 - 3, 16 – 4, 32 – 5, 64 – 6, 128 - 7).<br />
É claro que temos que atenuar à saída do conversor de forma a não saturar electricamente.<br />
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Embora a notação em ponto flutuante a 32 bit possa parecer melhor, ela também acarreta uma série de<br />
compromissos, que faz com que seja seleccionada a notação fixa a 24 bit por muitos dos programadores.<br />
Devemos ter sempre em conta que o mais importante são os algoritmos que efectuam os<br />
arredondamentos. É muito importante ter um tipo de algoritmo e arredondamento para cada parte da<br />
dinâmica.<br />
. Largura de dados, que é o número de bit que o DSP consegue manipular.<br />
. Velocidade pode ser MIPS, MOPS, MFLOPS.<br />
Os algoritmos de processamento de sinal processam normalmente o sinal através de um processamento<br />
amostra-a-amostra, ou através de um processamento em bloco. No caso de um processamento em bloco,<br />
os dados são transferidos para uma MATD e depois processados sempre que essa MATD está cheia com<br />
novos dados. Exemplo deste tipo de algoritmos são as transformações rápidas de Fourier FFT, para uma<br />
rápida convolução.<br />
Nos algoritmos de processamento de amostras, cada amostra de entrada é processado numa base de<br />
amostra-a-amostra.<br />
PROCESSAMENTO DE SINAL BITSTREAM<br />
O processamento de sinal sob fluxo de bit (bitstream processing - BSP), pois é utilizada a modulação<br />
delta sigma (SDM), originando por isso um constante fluxo de bit, tem-se tornado predominante na<br />
conversão do sinal áudio do domínio analógico para o domínio digital. Existem muitas razões para este<br />
facto, sendo a principal entre elas e única de início, o reduzido custo dos conversores DAC SMD,<br />
garantindo uma qualidade bastante equivalente aos DAC de relação Nyquist. Existem também bons<br />
argumentos sónicos para o uso de conversores de informação SDM, actualmente comparados a<br />
frequências de amostragem PCM de 96 e 192 kHz, como o facto de seus filtros não comprometerem a<br />
resposta em fase do sinal. Uma questão levanta-se então: Não seria mais simples se pudéssemos<br />
efectuar um processamento directo em fluxo de bit sob SDM, derivado do ADC SDM e envia-lo<br />
novamente e directamente para o DAC SDM?<br />
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Controlo e/ou monitorização de sinal<br />
Controlo, numa definição lata, compreende qualquer método possível e disponível ao usuário para aceder<br />
aos vários parâmetros de qualquer acção, sendo o controlador a única forma do usuário agir sobre<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
adequadamente sobre sistema.<br />
Monitorização, monitoramento e monitoria (proveniente do termos de língua inglesa monitoring) e seus<br />
respectivos verbos, monitorar ou monitorizar, são termos neológicos que provêm da palavra monitor (na sua<br />
definição, reflectindo apenas a acção de observação sistemática com propósitos da informação visual dele<br />
proveniente). Mas este termo, com o tempo, ganhou uma definição mais lata, sendo usado para definir toda<br />
e qualquer acção que implique a observação sistemática da evolução de determinada grandeza variável no<br />
tempo com, normalmente, um propósito de posterior controlo e previsão da mesma, ou apenas como<br />
prevenção, por exemplo, como acontece com a monitorização da actividade sísmica terrestre, podendo<br />
existir para isso, o necessário tratamento de sinal. Ou seja, trata-se na maioria dos casos da compreensão e<br />
do retirar conclusões da informação proveniente de um equipamento de medição e análise de sinal, ou<br />
proveniente da captação da mesma pelos nossos sistemas biológicos sensoriais com os expostos<br />
propósitos. No âmbito da produção áudio, a monitorização pode ser definida como a observação dos<br />
resultados consequente da análise efectuada por um medidor de sinal (medição objectiva), sendo esta<br />
considerada como monitorização visual, ou através da simples percepção auditiva (medição subjectiva<br />
efectuada por escuta), sendo esta considerada uma monitorização auditiva. Para a monitorização auditiva<br />
num estúdio de gravação de alto nível profissional, por exemplo, existem normalmente quatro tipos diferentes<br />
de escutas: escuta através de colunas de grande formato, chamada de monitorização em sala de controlo,<br />
escuta através de colunas de campo próximo, chamada de monitorização local, escuta através da saída de<br />
audição pré-nivelamento e escuta por auscultadores.<br />
Na informação no domínio digital, a categoria dos equipamentos de controlo compreende normalmente<br />
todos os equipamentos e programas de monitorização e/ou controlo de usuário de computador tradicional,<br />
desde instruções de linhas de comando num teclado de um computador, até ao complexo GUI (Grafical<br />
User Interface – Programa de monitorização e controlo de Usuário Gráfico) baseado em janelas, controlado<br />
com o rato. Mas, parece-nos importante fazer uma óbvia distinção dois tipos de equipamentos ou<br />
programas de acordo com a sua função, que não devem por isso ser confundidos, são eles: os<br />
equipamentos de controlo e os equipamentos de monitorização. Embora se tratem de equipamentos<br />
mediadores entre o homem e a máquina, que permitem uma adequação de ―linguagens‖ e que o controlo<br />
implique sempre algum tipo de monitorização e que a monitorização tem normalmente em vista um<br />
posterior controlo do objecto monitorizado, os equipamentos que executam estas funções podem ser<br />
equipamentos distintos, chamados respectivamente de controladores e monitores. Assim, o controlador é o<br />
equipamento ou programa que possibilita ao usuário agir adequadamente sobre o sistema, como por<br />
exemplo o rato que nos permite ―navegar‖ no sistema operativo de um computador, convertendo<br />
movimentos horizontais do braço em sinais eléctricos que são depois interpretados pelo sistema. O monitor<br />
é, no caso deste exemplo, o ecrã do computador que nos possibilita visualizar, ou monitorizar o ―nosso<br />
movimento dentro‖ do sistema operativo, sendo assim o meio pelo qual se torna possível a monitorização<br />
de um sinal ou evento. No entanto, existem equipamentos que se podem considerar híbridos neste<br />
contexto, dado que servem tanto para controlar o que monitoriza como para monitorizar o que se controla,<br />
como por exemplo os controladores através de mesas visuais. Aos equipamentos de controlo,<br />
equipamentos de monitorização e a estes equipamentos híbridos podemos designa-los de equipamentos<br />
de monitorização e/ou controlo de sinal de sigla EMCS, vulgarmente designados com recurso ao termo<br />
inglês interface.<br />
Nos equipamentos de controlo, também se incluem os EMCS musicais desenhados especialmente,<br />
nomeadamente os EMCS MIDI, aparelhos de accionamento que imitam vários aspectos dos instrumentos<br />
tradicionais e largamente comercializados pela indústria musical. E se estes não completarem todos os<br />
requisitos, existem também uma série de outros equipamentos controladores, desenhados para fins bem<br />
mais específicos, industrialmente fechados e sem versatilidade funcional. Neste role estão incluídos desde<br />
sistemas de localização ultrasónica e electromagnética, luvas sensíveis, até aos ambientes de completa<br />
realidade virtual. Na verdade, tudo o que possa funcionar como um sensor foi utilizado como controlador,<br />
por forma a colmatar todas as necessidades.<br />
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O controlo não se trata apenas de tecnologia, como é óbvio, existindo um forte lado humano envolvido. O<br />
controlo das nossas acções no dia a dia, baseia-se em muitos processos correntes, onde ciclos de resposta<br />
desempenham uma importante parte. Nós usamos os vários sinais que provêm do corpo para<br />
continuamente ajustarmos a forma como controlamos os nossos músculos. Não podemos falar<br />
correctamente se não escutarmos a nossa própria voz. Usamos informação sensorial que nos dá indicações<br />
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sobre a posição maxila, língua, lábios, etc. Mas é interessante notar que, a maioria das estratégias de<br />
treinamento desenvolvidas por pessoas surdas faz uso de resposta visual, por forma a compensar o sentido<br />
em falta, mostrando a importância da resposta e demonstrando também que poderemos aprender se<br />
implementarmos mecanismos de resposta alternativos. O processo de aprendizagem desempenha um<br />
papel preponderante, à medida que podemos usar gradualmente as nossas experiências passadas para<br />
prever os efeitos que sinais enviados aos músculos vão ter. E, à medida que padrões de resposta básicos<br />
se tornam subconscientes (nós raramente pensamos conscientemente sobre como articulamos quando<br />
falamos na nossa língua nativa, nem quando caminhamos), podemos direccionar mais a nossa atenção ao<br />
controlo das variações mais subtis.<br />
Com tais complexos processos em jogo, não nos causa estranheza pensar, que aceitamos normal o facto<br />
dos intérpretes tradicionais, aprenderem seus instrumentos ao longo de anos, antes de os executar em<br />
frente de uma audiência. Por outro lado, estranhamente, nós esperamos que os EMCS dos computadores<br />
nos ofereçam uma experiência de controlo absoluto, depois de poucas horas ou dias de treino. Por isso,<br />
muita das vezes é mais fácil desenhar um EMCS quando este emula um instrumento acústico ou um efeito<br />
análogo existente, em comparação aquando desenhamos um EMCS para um controlo totalmente novo.<br />
Este último tem no entanto a vantagem de ser pensado para uma aprendizagem mais rápida por parte de<br />
um qualquer usuário normal, ao contrário dos EMCS que emulam instrumentos acústicos.<br />
O mapeamento é a forma de transformar uma representação numa outra, criando normalmente regras<br />
implícitas ou explícitas que constringem as variações simultâneas de vários parâmetros. O mapeamento da<br />
entrada, por exemplo, transduz as acções do usuário em valores de parâmetros necessários para conduzir<br />
os algoritmos de processamento sonoro. O mapeamento da saída faz exactamente o inverso,<br />
representando os parâmetros dos algoritmos de forma a fazer sentido ao usuário. Este aspecto de<br />
mapeamento está obviamente mais vezes relacionado com a resposta visual, mas também pode ser usado<br />
para dar uma resposta auditiva ou táctil. Por exemplo, a resistência de um EMCS gestual pode aumentar<br />
proporcionalmente em relação a um parâmetro, podendo ser comparado à experiência vivida pelos músicos<br />
de instrumentos de corda. Então, algumas formas de mapeamento são necessárias, qualquer que seja o<br />
controlo usado (GUI, controlos gestuais, extracção das características ou algoritmos de controlo). Quanto<br />
mais em conta forem tomados os aspectos perceptivos, melhor irá ser desempenhado seu papel, em fazer<br />
os ciclos de controlo trabalhar intuitivamente e efectivamente.<br />
No caso de instrumentos tradicionais, parece que o mapeamento entre os parâmetros gestuais e os<br />
parâmetros sonoros é geralmente directo e simples: a posição do dedo no piano mapea directamente à<br />
frequência da nota tocada, à medida que a velocidade do dedo premindo a tecla mapea a amplitude do<br />
som.<br />
O número de parâmetros que um instrumentista consegue controlar em simultâneo é limitado. Daí<br />
instrumentos como, o piano, que oferece uma larga polifonia, não permitem um grande controlo dos<br />
parâmetros evolventes das notas, como os instrumentos monofónicos. Alguns instrumentos, como o violino,<br />
oferecem tanto polifonia e um alto grau de controlo contínuo, mas não quando tocados de forma polifónica.<br />
O mapeamento consiste na projecção de um espaço dimensional de parâmetros de controlo num espaço<br />
dimensional de variáveis de algoritmos. Embora o mapeamento não esteja ligado ao processamento em<br />
tempo-real, nem aos controladores gestuais, é óbvio que tem as mais profundas implicações nesse<br />
contexto. Qual parâmetro de controlo que deve ser associado a uma entrada gestual? Que tipo de EMCS<br />
gestual é mais adequado para controlar um dado algoritmo? Não existe resposta imediata a estas<br />
perguntas, pois depende da experiência, das preferências e da visão artística do usuário, pois o<br />
mapeamento geralmente integra regras implícitas ou explícitas que definem a relação entre parâmetros.<br />
Características extraídas do som podem também ser usadas para controlar parâmetros. Os dois<br />
extractores de características encontrados mais comummente, os seguidores de evolvente e de afinação,<br />
foram bastante utilizados em equipamento analógico antigo, como síntese modular, Vocoder ou<br />
controladores de guitarra.<br />
Poderemos ter também algoritmos de controlo cuja única função é enviar valores de parâmetros a<br />
algoritmos de processamento de sinal. Funções estocásticas, autómato celular, algoritmos genéricos,<br />
modelos físicos ou qualquer função variante no tempo pode ser usada. Neste caso, o algoritmo de controlo<br />
tem de ser controlado pelo usuário. Isto abre uma infindável lista de combinações potencialmente<br />
interessantes.<br />
Um EMCS de usuário gráfico adequado tem que, por um lado permitir o usuário visualizar o que ele<br />
consegue efectuar com uma dada ferramenta (visibilidade), mas por outro tem que esconder<br />
intencionalmente todo o processo computacional por detrás de tal processo. O sistema tem também que ter<br />
a habilidade para prever o que o usuário quer. Tem também que proteger os dados preciosos, mesmo se o<br />
usuário fizer um erro, devendo haver forma de cancelar ou apagar certas acções. O desenho visual deve<br />
permitir a eficácia e objectividade do trabalho, devendo estar o espaço para isso, vem organizado e<br />
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ordenado, contendo também atalhos, menus e valores base. O usuário tem de ser capaz de configurar o<br />
EMCS para se adequar às suas necessidades e seu nível de conhecimento.<br />
Muitos processos correntes podem fazer parte de uma estrutura de controlo completa. De facto, qualquer<br />
estratégia de controlo inclui estes elementos em vários graus:<br />
. GUI oferecem vários acessos e informação de usuários<br />
. Controlo de algoritmo permite o controlo global ao longo de um grande número de parâmetros.<br />
. Extracção de características mapeam aspectos específicos de estruturas sonoras complexas.<br />
. EMCS gestuais permitem o controlo de gestos que variam entre, os modos de execução instrumental<br />
tradicional a movimentos de dança, com um constante número crescente de controladores.<br />
Os programas não necessitam de fornecer todos os diferentes controlos, mas de apenas garantir um<br />
acesso externo e suficiente informação de si mesmo. Estes podem se desdobrar por diversas áreas de<br />
processamento digital de sinal, como o desenho sonoro para as aplicações em estúdio, composição<br />
electroacústica, na expansão das possibilidades de um instrumento acústico, na criação de um novo<br />
instrumento, nas execuções dançáveis interactivas em que o movimento dos dançarinos podem ser usados<br />
para accionar ou transformar sons, em instalações sonoras interactivas definindo como ele irá reagir aos<br />
visitantes.<br />
O computador é cada vez mais ubíquo na música, não apenas para a produção áudio, mas também<br />
como uma ferramenta para a composição e produção musical, mas também para a execução musical ao<br />
vivo. Todos nós sabemos que o rato não é um controlador multi-paramétrico adequado para uma execução<br />
em tempo-real, por isso um grande número de novos EMCS para a expressão musical e controladores de<br />
parâmetros de tratamento de sinal têm vindo a ser inventados. O problema no uso de grande parte dos<br />
modernos controladores digitais em geral, deve-se ao facto da elaboração de seu desenho ter como<br />
objectivo a redução máxima de potenciómetros físicos e optimização de espaço. Isto tem como objectivo<br />
tornar o produto mais portátil e de custo muito mais reduzido, permitindo assim que ele se torne muito<br />
competitivo num mercado global. É claro que esta economia acarreta algumas desvantagens, pois o tempo<br />
de acesso médio total a parâmetros aumenta significativamente, a capacidade de controlo de vários<br />
parâmetros em simultâneo diminui, a possibilidade de organização mental também diminui, etc. Estes<br />
défices comparativos implicam uma natural perda na sensação de perda de controlo, parâmetro avaliativo<br />
elementar num equipamento de controlo de sinal.<br />
Relativamente ao controlo de sinal para expressão musical, ao longo dos anos, têm vindo a ser<br />
concebidos controladores como instrumentos musicais tradicionais a uma só voz, tendendo a serem usados<br />
e tocados de forma ininterrupta e tirando muito pouco partido dos expositores visuais dos computadores. Na<br />
verdade, a música computacional ao vivo difere enormemente das execuções de música tradicional. Uma<br />
das maiores vantagens dos novos instrumentos digitais é a possibilidade de correr vários processos<br />
musicais múltiplos em paralelo num controlador partilhado entre o instrumento e o executante, sendo alguns<br />
desses processos efectuados pelo computador, ficando o executante com os parâmetros de alto nível de<br />
abstracção que controlam esses mesmo processos. Outra grande vantagem é que poderemos ter uma<br />
resposta visual, permitindo que estes instrumentos comuniquem dinamicamente o estado e<br />
comportamentos dos seus processos musicais. Assim, aparecem os EMCS de mesa visual, que<br />
representam um meio natural para o trabalho, discussão e divertimento, promovendo a colaboração e<br />
grande espaço de organização de objectos, e permitindo uma manipulação a duas mãos de infinitos<br />
indicadores simultâneos, em que os objectos físicos podem ser mais que aparelhos de entrada, podendo<br />
combinar o controlo com a representação.<br />
ACCIONADOR: Vulgarmente designado pelo termo inglês trigger, o accionador é um impulso de tensão<br />
gerado a partir de qualquer equipamento controlador de sinal, de acordo com o estímulo mecânico,<br />
utilizada depois para accionar qualquer parâmetro de controlo de um equipamento, podendo ir desde,<br />
por exemplo, a leitura de uma amostra, até ao disparar de um equipamento pirotécnico.<br />
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SINCRONIZAÇÃO<br />
Sincronizações e Calibrações<br />
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SINCRONIZAÇÃO DE TEMPO DISCRETO – Relógio digital<br />
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A sincronização, é o processo pelo qual se tornam isócronos dois ou mais eventos, ou seja, trata-se do<br />
processo que faz com que a dois ou mais eventos ocorram exactamente no mesmo tempo.<br />
No caso de sincronização de relógio, referimo-nos ao sincronismo entre amostras tratadas em cada um dos<br />
equipamentos, sincronismo do tempo discreto entre equipamentos. Para isso é necessário que a frequência de<br />
amostragem seja a mesma.<br />
Quando ligamos digitalmente dois ou mais equipamentos externos, é obrigatório que um seja o ordenador<br />
(denominado Para na obter literatura a inglesa versão de master) completa e os outros sejam mandatários do livro (slaves), registe-se devendo o mandatário em: ser<br />
o equipamento mais imperfeito da cadeia de equipamentos a sincronizar.<br />
Todos os equipamentos áudio digitais têm alguma forma de frequência de relógio para controlarem a sua<br />
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frequência de amostragem interior. Assim, se não sincronizarmos todos os relógios de cada um dos<br />
equipamentos, que constituem a nossa cadeia de equipamentos de áudio digital, teremos invariavelmente os<br />
mesmos a correrem a diferentes frequências de amostragem, ou a correrem à mesma frequência de<br />
amostragem mas com desfasamento. O resultado será a criação de erros de sincronismo – framing, o que<br />
causa a audição de artefactos bastante audíveis, como por exemplo: clicks, pops e cracks.<br />
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∆fs = 1 Hz, ruído a cada segundo.<br />
Temos três possíveis formas de sincronizar de forma discreta os equipamentos áudio:<br />
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1ª A primeira forma, que é a forma convencional, passa por eleger o relógio principal, elegendo um relógio<br />
interno de um dos equipamentos da cadeia, e agarrar todos os restantes a esse mesmo.<br />
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2ª A segunda forma passa pela utilização da própria palavra áudio, passada através de um cabo áudio.<br />
Esta forma de sincronismo de tempo discreto chama-se de sincronização implícita.<br />
Estas duas formas de sincronismo de equipamento têm uma grande desvantagem comparativamente<br />
à terceira. Se, por exemplo, tivermos um leitor de CD em mandatário que necessitamos de colocar<br />
em reprodução, ele automaticamente passará a ser regulado pelo seu relógio interno, e em que a<br />
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única alternativa que teríamos seria passar toda a cadeia para este novo Ordenador, ou passar a<br />
saída do áudio para analógica, em vez da digital.<br />
3ª Na terceira forma, já num domínio profissional, torna-se necessário que o equipamento tenha uma<br />
entrada e saída Relógio Digital (Word Clock) que funciona de uma forma muito idêntica à forma<br />
anterior, mas neste caso temos um equipamento dedicado, específico para o efeito. Esta forma de<br />
sincronismo é explícita. Este tem a vantagem de enviar o relógio de uma forma independente para cada<br />
um dos equipamentos, enquanto que nas duas formas anteriormente expostas temos um limite máximo<br />
de 3, 4 equipamentos na ligação em paralelo.<br />
As ligações de relógio digital são feitas através de cabo coaxial (75Ω) e conectores BNC. Quando se<br />
pretende ligar um relógio ordenador a diversos mandatários, existem duas situações possíveis: ou em<br />
cascata, em que a saída de cada mandatário vai ligar ao próximo mandatário; ou usando fichas T, que<br />
permitem ligar diversos aparelhos de uma única vez, e que têm a vantagem de não adicionar latências<br />
como pode acontecer na situação de cascata.<br />
Numa cadeia de equipamentos digital, em que os equipamentos que a constituem estejam sincronizados<br />
via Relógio digital, é necessário que nesta exista um terminador, para que esta não fique em circuito<br />
aberto, terminando assim com uma impedância igual. Existem equipamentos que têm um interruptor<br />
(ligado/desligado), sendo assim se um deles for o último então bastará colocar esse interruptor em<br />
desligado (off) para que a cadeia seja fechada.<br />
Existem dois sinais de relógio usados para sincronizar os relógios digitais internos do equipamento áudio<br />
digital:<br />
. O primeiro, comummente usado na maior parte da pós-produção, é o AES3 Sinal áudio digital de<br />
referência. Existem duas características que tornam este sinal particularmente atractivo. A primeira é a<br />
sua alta-frequência de operacionalidade, que está entre 2 e 3 Mbit por segundo. A segunda é o facto de<br />
seu EMCS profissional ser electricamente simétrico e isolado à terra, fazendo-o praticamente imune à<br />
indução de ruído.<br />
. O método de distribuição de relógio mais comum é contudo o Relógio digital. A forma de onda do relógio<br />
digital é uma onda simples quadrada, electricamente assimétrica. Para obter a desejada sincronização de<br />
todos os equipamentos áudio, a todos estes têm que lhe chegar um sinal temporizador de um ordenador<br />
de Relógio digital. Estes são tipicamente referenciados como geradores de relógio digital e por vezes<br />
como sincronizadores, dependendo da funcionalidade empregue. Estes geradores de relógio digital têm<br />
basicamente que criar ondas quadradas de alta qualidade, e ela terá que ter uma das duas frequências,<br />
44.1 ou 48 kHz, também referida como frequência de base Fs. O gerador tem também que ser capaz de<br />
produzir os múltiplos industriais normalizados destas frequências, podendo ir dos 44.1MHz até 192 kHz.<br />
O relógio digital foi concebido para ser distribuído através de um cabo electricamente assimétrico de 75ohm,<br />
com conectores BNC. Estes devem ser curtos devido ás possíveis reflexões provocadas pelas<br />
diferenças de impedância, pois como se tratam de sinais de muita alta-frequência (normalmente 48 kHz<br />
de fundamental em onda quadrada, com harmónicos superiores de muita alta frequência e amplitude),<br />
são mais facilmente reflectidos. Por isso, normalmente, coloca-se uma resistência de 50 ohm nas<br />
terminações de cada equipamento, de forma a absorver um pouco a onda.<br />
Um problema apareceu quando se necessitou de criar uma referência ao nível do tempo absoluto. Assim foi<br />
necessário criar uma representação em direcções de memória em disco para criar um código de tempo.<br />
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SINCRONIZAÇÃO DE TEMPO ABSOLUTO – Código de tempo e MTC.<br />
Código de tempo<br />
Quando falamos em código de tempo, estamo-nos a referir ao processo pelo qual equipamentos, como por<br />
exemplo dois gravadores, são síncronos em tempo absoluto, fazendo com que eles funcionem em conjunto,<br />
como se de um só equipamento se trata-se.<br />
Trata-se de uma sequência discreta de códigos numéricos que ocorrem a intervalos regulares, usada para<br />
determinar o tempo. Existem vários formatos e métodos de sincronização em tempo absoluto, sendo as mais<br />
conhecidas dentro do áudio profissional as seguintes:<br />
. SMPTE/EBU<br />
. AES3 ou AES/EBU<br />
. Código de Tempo MIDI – MTC<br />
. Outros códigos de tempo para outras necessidades que não a produção audiovisual:<br />
. Grupo de Instrumentação de Gama Interna – IRIG<br />
. Sistema de Posicionamento Global – GPS<br />
. Protocolo de Tempo em Rede – NTP<br />
. Relógios de Rádio<br />
O SMPTE é um acrónico de Society of Motion Picture and Television Engineers. Em meados de 1970, esta<br />
sociedade estabeleceu um normal de tempo chamado de código de tempo SMPTE, que hoje em dia é uma<br />
norma internacional. O SMPTE T.C. foi desenvolvido para o trabalho em vídeo, mas tem provado também ser<br />
bastante útil no trabalho de áudio normal. É um código de tempo absoluto, que expressa horas, minutos,<br />
segundos e a divisão de um segundo de uma forma digital. É um sinal especial gravado, que pode sincronizar<br />
equipamentos de gravação, e não só, fazendo com que eles funcionem em conjunto, como se de um só<br />
equipamento se trata-se, podendo também sincronizar uma gravação áudio com uma gravação vídeo.<br />
No caso dos gravadores de fita o SMPTE T.C. funciona da seguinte maneira: O gerador de T.C. cria o sinal de<br />
T.C., sendo este uma onda quadrada modelada de 1200 Hz. Depois gravaríamos ou faríamos um ―stripe‖ para<br />
uma das faixas de cada um dos gravadores (sacrificando uma das pistas, embora actualmente estes já vêm<br />
com uma pista dedicada de T.C.). O leitor de T.C. irá depois ler o código nas duas pistas, depois um<br />
sincronizador de T.C. compara os códigos dos dois transportes e agarra-os no tempo (nos caso dos gravadores<br />
de fita, sincroniza-os variando a velocidade de um dos motores de um dos transportes). As imagens numa<br />
gravação vídeo são actualizadas a aproximadamente 30 fotogramas por segundo, onde o fotograma é uma<br />
imagem feita de 525 linhas na tela. SMPTE apenas ocupa um único número a cada fotograma de vídeo, 8<br />
dígitos especificando a hora, minuto, segundo, e número de fotograma, em que cada um deste é identificado<br />
com o seu código de tempo (T.C). Estes códigos de tempo são gravados sequencialmente, para cada<br />
fotograma de vídeo sucessivo o número T.C. aumenta a contagem de fotogramas em um. Existem<br />
aproximadamente 30 fotogramas por segundo, no sistema americano de televisão, então o T.C. conta de 0 a 29<br />
fotogramas a cada segundo.<br />
Existem duas formas de SMPTE T.C.<br />
1 – LTC (Longitudinal Time Code) é a forma SMPTE T.C. para o áudio, e consiste num sinal de áudio<br />
(bi phase mark, que substitui o varrimento de frequências) que oscila entre duas frequências<br />
(aproximadamente 2 kHz e 4 kHz) para formar uma palavra de zeros e uns de 80-bit, para cada<br />
fotograma da gravação. Os 80 bit em cada fotograma SMPTE descreve, na forma binária, a<br />
localização desse fotograma. Temos então um número específico de bits: para o tempo absoluto<br />
(32 bit ao todo): 8 bit para as horas, 8 bit para os minutos, 8 bit para os segundos, e 8 bit para os<br />
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fotogramas; Para os bit de usuário (nome, álbum, etc.), no total de 32 bits; Para o sincronismo da<br />
própria palavra, com um número total de 16 bits.<br />
2 – VITC (Vertical Interval Time Code) que consiste num sinal vídeo gravado num segmento vertical<br />
dos fotogramas de vídeo. Tem uma grande vantagem em relação ao LTC, pois em caso do<br />
movimento lento no vídeo é possível manter o sincronismo, pois a leitura do T.C. é feita na sua<br />
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totalidade, fotograma a fotograma. Não se pode, no entanto, reescrever, pois a informação está<br />
ligada à informação da imagem.<br />
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Existem quatro rácios de fotogramas diferentes no código de tempo SMPTE:<br />
1 – 24 fotogramas por segundo: mais usado em cinema.<br />
2 – 25 fotogramas por segundo: formato PAL, europeu para televisão, e formato SCAL, francês, para o<br />
cinema. 25 é múltiplo de 50, que é o valor de alternância em Hz da corrente eléctrica na Europa.<br />
3 – 30 fotogramas por segundo sem perda: é o normal da E.U. para o áudio e vídeo<br />
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4 – 30 fotogramas por segundo com perda: formato NTSC (Network Television Normal Comité) é<br />
necessário nos programas de vídeo a cores, em que a frequência de amostragem é de 29,97<br />
fotogramas por segundo, e em que o SMPTE T.C., têm que corresponder precisamente ao tempo total,<br />
sem discrepância temporal. 30 é múltiplo de 60 que é o valor de alternância em Hz da corrente nos<br />
Estados Unidos.<br />
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No código de tempo de 30 fotogramas por segundo com perda SMPTE, os fotogramas passam num<br />
rácio de 30 por segundo, mas deixa-se escapar dois deles no início de cada minuto, excepto a cada 10<br />
minutos. Quando o código de tempo chega HH: MM: 59:29 (59 segundos e 29 fotogramas ao fim de<br />
cada minuto), o contador de fotogramas deixa escapar o fotograma 00 e o 01 e salta directamente para<br />
o HH: MM: SS: 02. Este salto não acontece aos minutos 00, 10, 20, 30 e 50. É necessário reter que<br />
apenas os números são saltados e não os fotogramas. Por outras palavras, cada fotograma recebe um<br />
número, e essa numeração é saltada pontualmente.<br />
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MIDI TIME CODE (MTC)<br />
Direct Time Lock (DTL)<br />
O MIDI permite também o envio e a recepção de informação temporal, no formato equivalente ao SMPTE<br />
(horas; minutos; segundos; fotogramas), possibilitando a sincronização entre diversos equipamentos áudio e vídeo.<br />
Para isso, utiliza normalmente sequências de mensagens denominadas de um quarto ou total de fotograma MTC,<br />
mensagens de sistema em tempo real. Estas mensagens são enviadas em sequências de 8 (duas mensagens por<br />
cada grupo: fotogramas, segundos, minutos e horas). As mensagens de um quarto de fotograma têm quatro vezes<br />
mais precisão, pois é enviada uma mensagem a cada quarto de fotograma. Este tipo de mensagens implicam baixa<br />
latência e só funcionam se o equipamento estiver em marcha. No caso das Full, uma única mensagem entrega toda<br />
a informação, sendo por isso, mensagens mais espaçadas.<br />
Temos no entanto que ter em conta que, a sincronização através deste protocolo, não permite um sincronismo de<br />
alta resolução, ou seja, apenas permite saltar valores de tempo na ordem dos 15 ms, enquanto que código de<br />
tempo SMPTE permite saltos tão pequenos como 0,5 ms.<br />
Devido ao atraso da transmissão, considera-se que quando um aparelho recebe a última mensagem da<br />
sequência de 8, deve considerar que esse valor já está atrasado dois fotogramas, ou seja, que as 8 mensagens<br />
demoram dois fotogramas ser transmitidas (daí o nome de quarto de fotograma).<br />
Por exemplo, se considerarmos 30 fotogramas por segundo, teremos de transmitir 120 mensagens por segundo (8<br />
mensagens de dois em dois fotogramas, ou seja, 8x15).<br />
No entanto, existem situações em que o uso deste tipo de mensagem não é recomendável — imagine que está a<br />
fazer uma progressão rápida na sua unidade de vídeo a uma velocidade de 8 vezes (8 vezes mais rápido que a<br />
velocidade normal). Neste caso o MIDI poderia não ter capacidade para enviar o número de mensagens<br />
necessárias, e mesmo que tivesse essa capacidade, por certo iria saturar o fluxo de informação MIDI. Para resolver<br />
este problema, existem as denominadas MTC Full Messages (usando o sistema exclusivo), que podem ser<br />
enviadas a qualquer altura, e que indicam de uma forma condensada o ponto actual da reprodução.<br />
O MTC permite os 4 formatos de fotogramas tradicionais: 24, 25, 30 (com perda) e 30 (sem perda)<br />
fotograma/segundo.<br />
O Direct Time Lock é um processo de sincronização normal que possibilita um programa informático a fácil<br />
sincronização em código de tempo SMPTE, através de qualquer conversor que suporte esta norma, como o MIDI<br />
Time Piece II.<br />
O Direct Time Lock consiste em mensagens de posição absoluta, que são MIDI real-time F8 byte como definido nas<br />
especificações MIDI. Quando um conversor SMPTE-to-MIDI recebe em primeira-mão o SMPTE, envia uma única<br />
mensagem da posição da gravação, para estabelecer a localização onde o SMPTE começou. Depois envia um<br />
fotograma avançado de toda a vez que recebe um outro fotograma SMPTE.<br />
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SINCRONIZAÇÃO DE TEMPO MUSICAL<br />
A sincronização de tempo musical, diz respeito ao sincronismo dos equipamentos ao tempo musical definido,<br />
andamento e ritmo imposto. São três os métodos mais usados de sincronismo de tempo musical, são eles: DIN<br />
Sync, FSK, Smart FSK (de Frequency Shift Keying) e o Midi Clock.<br />
. DIN Sync – Sinal muito simples usado em equipamentos antigos, com 24 impulsos por semínima e 96<br />
impulsos por compasso quaternário simples.<br />
. FSK – É muito similar ao DIN em termos de prestações, só que em vez de emitir impulsos de 0/1, emite<br />
frequências (1500/2500 Hz) alternadas. Este método não inclui informação da posição temporal.<br />
. Smart FSK – Igual ao método FSK, só que inclui uma referência temporal. Tem uma resolução à<br />
semicolcheia, e indica quantas semicolcheias (1/16 por compasso) passaram desdo início da música.<br />
. Midi Clock – Adaptação do método Din Sync e FSK ao protocolo MIDI. Envia 96 mensagens MIDI por<br />
compasso, podendo também ser enviadas mensagens de início, paragem e continue.<br />
Calibração de nível dos vários equipamentos de uma cadeia áudio.<br />
Calibrar significa obter leituras estáveis, credíveis e comparáveis das características do objecto a calibrar<br />
comparativamente a uma referência elegida. Mas antes de efectuarmos qualquer tipo de leitura temos que<br />
saber a que normalizações e especificações está o medidor sujeito, para sabermos o que realmente o medidor<br />
nos está a dizer. Estas normalizações podem ser de origem nativa ou nacional, ou internacional.<br />
No caso dos medidores utilizados na calibração de tensão eléctrica dos vários equipamentos de um sistema<br />
sonoro, temos que conhecer várias características como: processo RMS, balística, constantes de tempo ou de<br />
integração, tempo de decaimento, gama de nível, nível de referência, escala, etc.<br />
Os primeiros medidores eram analógicos electromagnéticos/mecânicos, com uma agulha presa a uma bobine<br />
móvel. Depois foram criados medidores electrónicos analógicos, que aos poucos foram substituindo os menos<br />
práticos e mais caros medidores de bobine. Hoje em dia existem todo o tipo de medidores, analógicos e digitais,<br />
sendo a sua visualização feita de diversas formas.<br />
Uma das características mais importantes de um medidor é a sua balística ou tempo de integração e<br />
medidores digitais temos que conhecer seus tempos de integração ou sua balística, bem como as condições de<br />
endereçamento de sinal a que estão sujeitos. Assim, se quisermos calibrar um equipamento com uma saída<br />
O VU (ou medidores de nível do medidor VU¸ abreviação de Volume Unit, unidade de volume em português)<br />
foi um instrumento originalmente inventado pelos laboratórios Bell, com a colaboração da American<br />
Broadcasters, em 1939 e é um exemplo de um medidor analógicos electromagnético/mecânico. O propósito<br />
deste instrumento de análise era fornecer aos usuários informações sobre a amplitude do sinal, quando o sinal<br />
era endereçado e distribuído através de linhas telefónicas. Ao mesmo tempo era uma tentativa para fornecer<br />
informação visual correspondente ao nível por nós percebido, unidade de volume, ou melhor unidades de<br />
sensação de intensidade. Por estas razões e por razões naturais mecânicas, o tempo de integração é grande,<br />
de mais ou menos 300 ms.<br />
A escala neste tipo de medidor cobre uma gama de -20 VU até +3 VU. 0 VU é atingido com uma tensão de 1,23<br />
V (com uma carga de 600 ohm), correspondendo a 4 dBm. Como o tempo de integração é grande, picos de<br />
curta duração não fazem mover a agulha, podendo chegar até 12 dB acima do valor referência. Isto tem de ser<br />
tido em conta quando estamos a usar este tipo de medidor. Por vezes era utilizado um led, de forma a sinalizar<br />
quando era atingido o valor de pico.<br />
Os medidores de nível de picos, medidor de programa de picos (Peak Program Meter – PPM em inglês) ou<br />
indicador de programa de picos (Peak Program Indicator - PPI), são equipamentos de análise da amplitude<br />
quase instantânea de sinal, tendo para isso tempos de integração muito pequenos, na ordem dos 5 a 10 ms<br />
como normalização, existindo duas normalizações de construção possíveis: a IEC 60268-10 para medidores<br />
analógicos e a IEC 60268-18 para medidores digitais. Assim, a forma de onda em análise em tempo real não<br />
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deverá ter picos com valores superiores a 3 dB dos valores lidos pelo medidor. Por isso, a escala destes<br />
medidores tem normalmente +3 dB acima do valor zero, que é o valor de pico medido.<br />
Como o valor máximo de magnetização de uma fita (determinado pelos 3% de distorção harmónica,<br />
considerados como limite de percentagem de distorção audível), quando calibrado o sistema de<br />
gravação/reprodução produzia -9 dBu, este foi o valor adoptado para a calibração dos medidores analógicos de<br />
pico. Assim, se gerarmos um som puro de referência e o analisarmos com um medidor VU no mesmo<br />
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equipamento, a agulha deverá encontra-se no valor 0 VU, enquanto que num PPM analógico deverá indicar -9 dB.<br />
Nos sinais musicais, a relação entre o valor RMS e o valor de pico (factor de variância) é muito maior, pois<br />
estamos a falar de sinais complexos, onde essa relação pode chegar aos 20 dB, tornando muito importante a<br />
margem de dinâmica no desenho dos equipamentos áudio. No caso de um sinal simples, uma sinusóide, temos<br />
apenas 3 dB de diferença entre o valor de pico e o valor RMS. No entanto, só faz sentido falarmos em valores<br />
RMS se estivermos a falar de corrente alternada, pois no caso da corrente contínua os valores são constantes.<br />
A grande diferença entre os diversos PPM existentes são as escalas definidas, pois as definições dos tempos<br />
de integração e de decaimento (20 dB/ 2 s) apenas diferem ligeiramente.<br />
O valor de pico de uma forma de onda áudio é a excursão máxima instantânea a partir do zero. Por exemplo, o<br />
valor de pico de um registo áudio será representado por um único valor, mas o valor de pico da forma de onda<br />
desse registo irá variar com o nível dinâmico da música a um tempo particular.<br />
Alguns dos PPM mais utilizados para medir tais valores:<br />
IEC 268-10 tipo I: usada nos países nórdicos e Alemanha tensão referência 1,55 volt referenciando +6 dBu.<br />
IEC 268-10 tipo IIa BBC: escala com números entre 1 e 7, em que entre cada um há 4 dB. O nível de referência<br />
é 1,94 Volt, atingidos no número 6.<br />
IEC 265-10 tipo IIb: desenhada para as transmissões entre a EBU. A escala vai desde -12 a +12. O nível de<br />
referência é atingido a 2,18 volt (+9 dBu) o que iguala +9 dB da escala.<br />
DIN – a escala cobre uma gama que se estende desde -50 dB até 5 dB.<br />
Existe uma função de alguns PPM, chamada de fixador de nível de pico, que indica o nível de pico do sinal e<br />
o segura até que ele seja ultrapassado por outro pico, ou até que o indicador seja reposto ao fim de um tempo<br />
programado, ou manualmente.<br />
Existem também as escalas digitais, que nos trazem o problema acrescido de termos que as relacionar os<br />
níveis analógicos.<br />
A escala absoluta, dBFS de dB Full Scale, diz respeito à escala digital, sendo o limite os 0 dB de escala<br />
absoluta. Enquanto que num sinal analógico não existe propriamente um limite máximo para o nível do sinal, o<br />
mesmo já não acontece num sinal digital, uma vez que está definido à partida o seu valor máximo. Como tal, o<br />
valor de referência usado para o sinal digital é esse valor máximo, e daí a razão da escala acabar em 0 dB.<br />
Num sinal analógico, como não existe um limite máximo e o valor de referência pode ser ultrapassado, a escala<br />
não termina nos 0 dB, mas continua para valores positivos. Na escala absoluta FS, o 0 dBFS corresponde ao<br />
valor máximo da amplitude do áudio digital que não pode ser excedido, independentemente do número de bit<br />
com que se esteja a trabalhar, pois se assim acontecer os valores atingidos não poderão ser interpretados, logo<br />
não existirá qualquer valor. De seguida, o conversor DA irá produzir uma forma de onda cortada, sem perceber<br />
o que o sistema digital lhe envia, que no domínio frequêncial se reflecte como a criação de extrema distorção<br />
harmónica em parciais harmónicos impares.<br />
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Basicamente existem duas normalizações para relacionar os níveis analógicos com as escalas digitais, uma<br />
americana (SMPTE RP155) e outra europeia (EBU R68), em que a diferença em relação ao nível analógico é<br />
de 6 dB.<br />
Como poderemos verificar também que os valores nestas duas escalas digitais relacionados com os valores<br />
analógicos são muito baixos. Isto deve-se à antiga curva de enfatização, que reforçava 6 dB às altasfrequências<br />
do sinal, logo após a sua pré-amplificação e antes mesmo da sua gravação, para posteriormente<br />
lhes retirar ênfase mesmo antes de sua reprodução. Era possível assim reduzir a amplitude da zona espectral<br />
mais perceptível do ruído de fundo do equipamento de gravação.<br />
Desta forma, era necessário referenciar o valor referência do sinal analógico (0 dBu) a -18 dBFS no caso da<br />
normalização EBU, em que: 3 dB de margem para diferença entre o pico de leitura e o pico real; 9 dB de<br />
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margem para acomodar factores de variação normais; 6 dB de margem para o processo de enfatização. No<br />
caso da normalização SMPTE, embora o valor de referência do sinal analógico seja referenciado a um valor da<br />
escala digital inferior (-20 dBFS), esse valor referência analógico corresponde a um valor de tensão superior (+4<br />
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dBu), logo os sinais transmitidos que seguissem esta normalização geravam valores de SPL superiores após a<br />
sua reprodução, tendo para mais, uma margem de pico superior e uma melhor relação sinal/ruído em todo o<br />
tratamento de sinal.<br />
Temos de ter em atenção que os medidores de nível operam sempre a níveis de linha e nunca a outros níveis.<br />
No entanto muitos destes medidores disponibilizam a opção de medição a +20 dB, para que equipamento de<br />
consumo também possa ser medido.<br />
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dBF: Literalmente, decibéis referenciados a 1 femwatt. Os DBF são usados para especificar níveis dos<br />
sinais nas entradas dos sintonizadores FM.<br />
dBk: O nível do sinal em decibéis referenciado a 1000 Watt. É mais usual a utilização do dBK nas<br />
estações de transmissão radiofónicas e televisivas.<br />
dBm: Literalmente, decibéis referenciados a 1 miliwatt. Esta unidade é utilizada para referenciar níveis<br />
de potência de sinais áudio. 0 dBm numa resistência de 600 Ohm resultará numa tensão de 0,775 Volt<br />
RMS. Como a engenharia de áudio está mais preocupada com os níveis de tensão eléctrica e não com<br />
níveis de potência eléctrica, esta referência tornou-se obsoleta. As unidades preferidas são dBu e dBV.<br />
dBu: A referência é 0,775 Volt, que correspondente à tensão quando 1 mW de potência é introduzido<br />
num circuito eléctrico com uma carga de 600 ohm.<br />
dBV: Literalmente, decibéis referenciados a 1 Volt RMS. Esta é uma infeliz utilização, visto os decibéis<br />
não podem se referenciar propriamente a tensões.<br />
dBW: Literalmente, decibéis referenciados a 1 Watt. Os níveis de saída de um amplificador de potência<br />
são por vezes especificados em dBW, um amplificador a 100-W é de 20 dBW. O rácio de potência em<br />
dBW é numericamente igual a 10 vezes o logaritmo da potência de saída em Watts.<br />
ENTRADAS PROFISSIONAIS E DE CONSUMO<br />
Quando um equipamento apresenta as duas soluções as entradas profissionais podem ser sacrificadas.<br />
Isto acontece quando os componentes utilizados são os mesmos, tendo por isso que ser partilhados,<br />
mudando apenas as referências. Nesse caso não teremos diferenças na relação sinal/ruído quando<br />
utilizamos uma entrada ou outra, pois no caso da entrada de consumo, ao baixar o nível nominal, baixa-se<br />
também o nível de ruído.<br />
Valor nominal: no âmbito do áudio profissional, valor nominal refere-se ao valor de<br />
referência de trabalho de um equipamento áudio.<br />
A diferença reside na margem para picos, pois ao utilizarmos uma entrada de consumo ela é maior.<br />
Então, ou utilizamos a entrada de consumo ou baixamos o nível de entrada na entrada profissional.<br />
ENTRADAS PROFISSIONAIS ENTRADAS DE CONSUMO<br />
+ 18 dBu 6.16 v + 16 dBV 6.30 v<br />
+ 4 dBu 1.228 v<br />
Margem antes de dist.<br />
+ 24 dBu – Nível máximo de saída 12,28 V<br />
Margem de trabalho<br />
20 dB<br />
+ 4 dBV 1.58 v<br />
-10 dBV 0.316<br />
v<br />
ENTRADAS PROFISSIONAIS IDEAIS<br />
Margem antes de distorver<br />
Margem da dinâmica<br />
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Gama<br />
Dinâmica<br />
90 dB<br />
A margem da dinâmica de um qualquer equipamento de tratamento de sinal, referida habitualmente através<br />
do emprego do termo inglês headroom, não é mais que uma parte da gama dinâmica desse equipamento,<br />
expressa em dB (limitada pelo valor de pico e o valor do ruído de fundo), que se estende desde o valor nominal<br />
referência de trabalho nesse equipamento, até ao valor máximo que esse equipamento consegue tratar o sinal<br />
sem entrar em distorção extrema, ou seja valor de piso. Isto porque, os sinais normalmente tratados são sinais<br />
com alguma dinâmica, logo necessitando dessa margem para poder ser exercido qualquer tratamento de forma<br />
adequada. No caso de um processador de amplitude, é o rácio entre o nível de um sinal de 1 kHz durante 20<br />
milissegundos, que está no ponto de distorção, e a potência de saída média contínua e sinusoidal. Por outras<br />
palavras, isto expressa quanta potência instantânea um amplificador irá produzir comparativamente à sua<br />
potência contínua, expressa em dB.<br />
Por outro lado temos o factor de variância, intitulado de crest factor na literatura inglesa, que não é mais que o<br />
rácio entre o nível de pico e o valor RMS de um sinal de áudio, num específico intervalo de tempo, geralmente<br />
medido em dB. Uma sinusoidal tem um valor de pico de 1,4 vezes o valor RMS, em decibéis traduz-se em 20<br />
log 1,4 = 3 dB.<br />
A relação sinal/ruído, por sua vez, é a relação de amplitude entre o nível nominal de referência e o nível de<br />
ruído.<br />
NOTAS:<br />
Relação<br />
s/r<br />
90 dB<br />
+ 4 dBu – Nível de referência para o áudio profissional 1,23 V<br />
- 10 dBV – Nível de referência para equipamentos de consumo 0,35 V<br />
Normalmente não existe interesse por parte das empresas de equipamentos em desenvolver um<br />
equipamento que tenha entradas de consumo e profissionais independentes.<br />
A dinâmica está limitada pelo sistema. Por isso se tivermos um primeiro equipamento da cadeia áudio com<br />
27 dBu de pico e -72 dBu de relação sinal ruído, mas tivermos como último equipamento, um amplificador<br />
que tenha 3 dBu de valor de pico, para não distorcer baixamos o valor de entrada do amplificador,<br />
alinhando assim a sua janela e não perdendo a relação sinal/ruído. Ao baixarmos o sinal na entrada do<br />
equipamento estamos a baixar também o ruído do mesmo, enquanto se baixarmos à saída baixamos o<br />
nível do sinal mas não baixamos o ruído.<br />
O interesse então, passa por alinhar todas as janelas de forma a aumentar a gama dinâmica do sistema,<br />
colocando-os para que, a quando um distorce, os outros também. Numa cadeia de equipamentos áudio<br />
pode-se ganhar até 20 dB de gama dinâmica.<br />
Nós temos é que fazer com que o pior equipamento da cadeia tenha a melhor relação sinal ruído possível<br />
e estrague o menos possível pois ele é o elo mais fraco e ele é que vai acabar por ditar a qualidade do<br />
sinal de todo o sistema, ou cadeia áudio.<br />
Temos de proceder para que o valor máximo do sistema passe através de cada um dos equipamentos e<br />
não distorça, coincidindo com o valor de distorção de cada um deles.<br />
Tudo começa no pré amplificador do microfone, depois todos os outros componentes devem-se alinhar de<br />
acordo com aquela janela.<br />
A subida deve ser feita de uma só vez no amplificador do microfone, pois depois nada pode valorizar a<br />
relação sinal/ruído, mas apenas estragar.<br />
Uma forma de optimizar a relação sinal/ruído é comprimir a dinâmica do instrumento antes do pré<br />
amplificador, pois tudo começa antes e nunca depois. Começa no microfone, ou melhor na captação.<br />
Num amplificador de potência não há atenuação, pois ele está desenhado para ter um ganho unitário.<br />
Se não tivermos um oscilador podemos calibrar um sistema com o nível de distorção, pois fazemo-lo com<br />
o medidor de cada um dos equipamentos, que nos dizem quando estão a distorcer.<br />
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Para que uma função de transferência funcione é necessário estabelecer uma coerência ao nível<br />
temporal, por isso o gerador tem que ser atrasado de forma a alinhar a entrada do sinal com a saída do<br />
mesmo.<br />
A curva de incoerência dá-nos a fase das frequências, ou seja, os atrasos ou adiantes das frequências.<br />
Este tipo de problemas não podem ser resolvidos com um equalizador, pois não falamos de amplitude das<br />
mesmas, mas sim de fase.<br />
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Este tipo de análises não fazem muito sentido se se tratarem de medições eléctricas pois, por exemplo,<br />
um cabo se atrasar o sinal, atrasa-o na sua totalidade e não apenas uma frequência, ou um conjunto de<br />
frequências. Por isso, este tipo de análises será de grande utilidade se se tratarem de medições acústicas,<br />
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onde poderemos ter uma reflexão que irá atrasar certa gama de frequências.<br />
CALIBRAÇÃO DOS VALORES DE TENSÃO, ENTRE UM PROGRAMA INFORMÁTICO NUMA<br />
ESTAÇÃO DE ÁUDIO DIGITAL E UM EQUIPAMENTO EXTERNO.<br />
A calibração entre os valores de tensão permite que dois equipamentos, ferramentas ou sistemas tenham<br />
a mesma leitura dos valores de tensão. Utilizando como exemplo um programa informático, um RTA de uma<br />
EAD, e um hardware, uma placa de som ADC e DAC, seguiremos com as especificações gerais, para todos<br />
os equipamentos, e mais específicas, no caso dos equipamentos em questão, para a calibração.<br />
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O programa informático só emite a informação de uma via digital, ou seja, ele envia a informação do valor de<br />
tensão através do número de bit correspondentes. Então, no caso de um sinal que atinge o nível máximo de<br />
entrada, teremos um total de 16 bit, no caso trabalharmos a essa resolução de amplitude. O programa<br />
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informático ao ordenar o dispositivo físico para produzir o máximo de tensão, não sabe qual o valor de<br />
tensão produzido referente às unidades SI. Desta forma, temos que indicar ao programa informático qual o<br />
valor de tensão produzido pelo dispositivo físico para que possamos ter uma leitura constante dos valores de<br />
tensão produzidos.<br />
Então seguem-se os seguintes passos com vista a essa calibração:<br />
1 - O primeiro passo passa por colocar o programa informático a gerar 1000 ciclos, por exemplo, a 0 dB Full<br />
Scale (16 bit).<br />
2 – Colocar o regulador do nível de tensão de saída do dispositivo físico, no máximo.<br />
3 – Colocar o medidor interno a medir o valor que o programa informático ―produz‖.<br />
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4 – Utilizar um circuito electricamente simétrico e fazer uma leitura com o voltímetro, colocando os<br />
conectores do medidor, mais e menos, no conector TRS do cabo ligado ao saída da placa.<br />
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A razão porque lê-mos a diferença de potencial entre os conectores mais e menos do cabo, ou seja na<br />
ponta (mais) e no anel (menos), assenta no facto de entre eles existir uma maior diferença de potencial, logo<br />
maior tensão. Quando fazemos a leitura entre a malha e entre o mais ou o menos, temos uma redução de 6<br />
dB no sinal medido.<br />
Como o valor medido pelo o voltímetro é RMS, temos que lhe somar mais 3 dB, para obtermos o valor de<br />
pico de tensão, que é aquele que nos interessa.<br />
Se o valor medido pelo voltímetro for de, por exemplo, 4,65 V, então teremos:<br />
dB = 20 log 4,65v (RMS)/0,775 = 15,56 dBm<br />
5 – O último passo é colocar o valor de pico de tensão no programa informático.<br />
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Calibração dos monitores de escuta<br />
Um sistema de monitorização calibrado é aquele que se ajusta a uma conhecida resposta em frequência e<br />
ganhos normalizados. O ganho do monitor é controlável, ou seja, pode ser alterado a qualquer momento, e<br />
marcado m decibéis. Quando estes são calibráveis significa que as suas marcações, em decibéis, na sua<br />
escala de monitorização são normal, tendo a mesma leitura em qualquer parte do mundo. Isto ajuda-nos na<br />
colaboração e ajuda-nos a ser mais consistentes no nosso trabalho.<br />
Como veremos, o valor absoluto dos números definirão a qualidade do som da mistura resultante.<br />
No futuro os controlos de monitorização terão uma marcação normal de acordo com a SMPTE RP 200, em que<br />
a sua colocação nos 0dBs significará que assim os monitores estão calibrados de uma forma normal.<br />
Não podemos mais continuar a produzir gravações no isolamento, sem olharmos à calibração dos monitores,<br />
sendo que hoje em dia o mesmo equipamento de consumo que reproduz DVD, também reproduz CD, Vídeos,<br />
MP3s, DVD-A e SACD. É por esta razão que se torna necessário apreendermos como ajustar o ganho dos<br />
monitores, a um valor normal, e depois fazer com que a gravação caiba nesse ganho.<br />
CALIBRAÇÃO DO NÍVEL DE PRESSÃO SONORA<br />
Um engenheiro experiente pode fazer uma boa mistura apenas ouvindo e sem olhar para o medidor. A chave<br />
está em perceber como utilizar o controlo de calibração da munição. Ou seja, o nível de controlo da munição<br />
está calibrado de maneira a que a posição de 0dB produza 83 dB SPL, utilizando ruído rosa como sinal de<br />
calibração. O nível de gravação deste sinal de calibração é colocado nos -20 dBFS RMS (20 dB abaixo a escala<br />
absoluta digital). Isto significa que ficaremos com uma confortável alta média de SPL, 20 dB abaixo do nível de<br />
pico do sistema. Como o ouvido geralmente julga a sensação de intensidade através de um nível médio, e<br />
como o factor de variância da dinâmica mais extremo ronda os 20 dB, o nosso nível de pico nunca será<br />
atingido. As misturas habituais têm factores de variância da dinâmica de 10 a 18 dB, então esta mistura poderá<br />
atingir picos de -10 a -2 dBFS, níveis mais que adequados para gravações a 24 bit. Isto significa que, posições<br />
altas de monitorização irão permitir-nos produzir música com um alto factor de variância. Assim se diminuirmos<br />
a posição de controlo de monitorização, iremos tender a aumentar o nível médio de gravação para produzir a<br />
mesma sensação de intensidade para os nossos ouvidos.<br />
Pico do nível SPL – 103 dB<br />
Pico do nível de gravação – 0dBFS (Full Scale)<br />
Nível médio de SPL – 83 dB<br />
Nível médio de gravação -20dBFS<br />
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A mistura e a masterização devem ser processos que devem colaborar entre si. A quando da mistura de<br />
musica pop, temos que colocar a nossa posição de monitorização de 0 dB para não menos de – 6dB para fazer<br />
uma gravação que caia em linha com a grande maioria, e mesmo assim ainda tenha bons transientes. Isto<br />
ajudará a produzir uma gravação com vida e gama dinâmica aceitável para a escuta em casa e no carro.<br />
CALIBRAÇÃO DE NÍVEL SMPTE RP 200<br />
Apontar, em 1º lugar, um microfone de medição de calibração directamente para o sistema de monitorização, à<br />
altura das orelhas, na posição central de escuta. Conectar este microfone ao n1/3 oitavas RTA (Real Time<br />
Analiser). Baixar completamente os controlos de trim dos altifalantes. Colocar o nível do monitor ordenador para<br />
0 dB (atenção 0 dB significa posição referência). Depois colocar em solo só o altifalante da esquerda, e ir<br />
levantando lentamente o ganho de seu trim até à energia de banda intermédia (particularmente na banda dos 1<br />
kHz) atingir os 68 dB SPL. Se todas as bandas individuais forem colocadas linearmente nos 68 dB SPL, que é o<br />
normal SMPTE RP 200, elas juntas somaram 83 dB SPL.<br />
ANALISADOR EM TEMPO-REAL (RTA – Real-Time Analiser): Um tipo de analisador de espectro,<br />
que consiste num grupo de filtros passa-banda, cada um tendo uma percentagem da largura de banda,<br />
como uma oitava ou um terço de oitava. Todas as entradas dos filtros são conectadas à entrada do<br />
sinal, e a saída de cada filtro passa por um detector e depois por para um dispositivo como um CRT. O<br />
ecrã é um gráfico de amplitude do sinal versus a frequência (espectro), onde a amplitude é normalmente<br />
dada em dB. Este tipo de equipamento é assim chamado porque ele é um analisador que funciona em<br />
tempo real (com uma latência muito reduzida e quase imperceptível).<br />
(EXEMPLO) Para fazermos a calibração dos monitores de escuta precisamos:<br />
1º. Gerar 1000 ciclos por XLR em sistema electricamente simétrico a +4 dBu, de seguida pegamos no<br />
voltímetro, em corrente alternada, e verificamos se o valor da corrente é igual a 1,23V, valor RMS.<br />
2º. Um circuito electricamente simétrico é fechado pelos pinos 2 e 3, e em que o pino nº1 é referente à<br />
protecção, à malha desse circuito, podendo este funcionar sem a mesma – em caso de acidente, se a malha se<br />
soltar o único efeito é a perda de 6 dB no sinal, pois tornamos o sistema electricamente assimétrico, em que um<br />
dos dois sinais se perde. Por isso, o próximo passo passa por pegar num voltímetro e colocar a ponta referente<br />
ao pólo negativo (preta) no pino Nº1, e a ponta referente ao pólo positivo (vermelha) no pino 2 ou pino 3.<br />
Vamos por a hipótese de o nível nominal do equipamento (mesa de mistura por exemplo) ser de 18 dB.<br />
3º. De seguida injectamos ruído rosa (mesma energia por 8ª) de máxima largura de banda (20-20 kHz), de<br />
resposta lenta, em valores médios e sem picos. Este sinal não pode ser linear, pois nós não ouvimos de uma<br />
forma linear. Então este sinal tem que passar por um filtro de atenuação e por uma curva de ponderação,<br />
fazendo com que sejam introduzidas as curvas de Fletcher no aparelho e com que este se comporte como o<br />
nosso ouvido. Este sinal viaja via XLR de sistema electricamente simétrico, para um canal da mesa de mistura,<br />
coloca-se a panorâmica para um dos lados, pois de outra forma estaria a perder sinal.<br />
4º. O quarto passo, passa por colocar os ganhos dos monitores a zero, e colocar o potenciómetro de<br />
monitorização da mesa num nível de referência à nossa escolha, mas em que fique a mais ou menos 6 dB do<br />
máximo atingível, para possibilitar-nos colocar a escuta um pouco mais alta e ao mesmo tempo que este limite<br />
funcione como escudo contra possíveis aumentos súbitos, e sem intencionalidade, do valor do potenciómetro de<br />
monitorização, prevenindo problemas de extremo excesso de amplitude de sinal. Neste caso particular, a o valor<br />
da referência do potenciómetro é de -7, sendo esse o nosso ―zero‖.<br />
5º. O quinto e último passo, passa pela colocação do sonómetro na posição exacta de escutam, ou seja à altura<br />
das orelhas, na posição central de escuta, e definir sua função como, para além de estar a gerar o ruído rosa, de<br />
medir o valor de SPL no dado sítio. Depois basta levantarmos o nível de ganho de um dos monitores até no<br />
sonómetro marcar 85 dB (seria 83 dB se o nível nominal da mesa fosse -20 dB), tendo em conta que a audição<br />
vai ser feita através dos dois altifalantes, ou seja que vai existir um ligeiro aumento do SPL (à volta de 1, 1,5 dB,<br />
pois seria 3 dB se os sinais, esquerdo e direito, estivessem completamente correlacionados, correlacionados a<br />
100%, mas como numa escuta e gravação Stereo raramente os sinais estão bastante relacionados o aumento<br />
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médio, quando aumenta, ronda 1 dB, sendo por isso praticamente desprezável), e tendo em conta que vai existir<br />
uma atenuação do sinal em -6 dB, apôs colocada a panorâmica ao centro. Coloca-se depois a panorâmica ao<br />
centro e volta-se a medir, agora com os dois monitores. O valor de SPL, depois do ligeiro aumento de SPL e da<br />
atenuação devido à panorâmica ao centro, deverá neste caso em particular, com um nível nominal de -18 dB,<br />
marcar no sonómetro 80 dB.<br />
NOTA: Para obtermos o dobro da sensação de intensidade sonora é necessário termos + 10 dBu de sinal, de<br />
tensão.<br />
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TESTE DE POLARIDADE:<br />
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No teste de polaridade colocamos um aparelho que, gera à saída um sinal, sendo este posteriormente<br />
reproduzido pelos monitores. Esse som é depois captado pelo microfone de teste, do aparelho que gerou o sinal<br />
prévio, transformando esse som recebido num novo sinal. Esse sinal é depois, por ele, comparado ao sinal<br />
enviado, resultando numa resposta do aparelho ao teste de polaridade.<br />
RESPOSTA EM FREQUENCIA DO PONTO DE ESCUTA:<br />
Porque os nossos ouvidos tendem a ouvir a altura dos sons numa escala de frequência logarítmica, a nossa<br />
percepção de sensação de intensidade do som correlaciona-se com a energia em percentagens constantes da<br />
largura de banda. Os sons dentro de uma banda crítica de frequências (mais ao menos a um terço de uma<br />
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oitava) tinham uma percepção de intensidade sonora dependente da energia naquela banda de frequências.<br />
Sons separados em frequência por mais de uma banda crítica determinavam sensações de intensidade sonora<br />
dependentes da sua energia contida, não se influenciando mutuamente. Porque a largura de banda crítica é uma<br />
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percentagem constante do centro frequêncial da banda, à medida que a frequência sobe, as bandas críticas vai<br />
se tornando mais largas em frequências. Um terço de oitava centrada em 1000Hz terá 230 Hz de largura, mas<br />
um terço de uma oitava centrada em 100 Hz é só 23Hz. Os nossos ouvidos integram a energia dessas bandas<br />
determinantes para a sensação de intensidade sonora. Por isso o ruído rosa, que tem a mesma energia por<br />
percentagem de largura de banda, soa como se propiciasse a mesma sensação de intensidade uniforme a todas<br />
as alturas das notas. Isto significa que o ruído branco tem obrigatoriamente que soar mais claro e brilhante,<br />
parecendo-nos que tem mais energia nas frequências altas.<br />
O ruído rosa é um sinal de teste muito útil para medir a resposta em frequência dos pontos de escuta e dos<br />
equipamentos de áudio, se o instrumento detector for um RTA, com resposta a bandas por oitava, ou 1/3 de<br />
bandas por oitava.<br />
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Calibração frequêncial do<br />
ponto de escuta segundo o sistema de reprodução sonora<br />
Stereo<br />
O alinhamento frequêncial do ponto de escuta consiste em efectuar os procedimentos mais adequados, de<br />
forma a reduzir ao máximo os desequilíbrios na curva de resposta de um sinal, criados pelo o sistema de<br />
reprodução e pelo espaço acústico onde é reproduzido.<br />
Para tal, será necessário efectuarmos uma medição no ponto de escuta. Temos duas formas de a efectuar.<br />
Uma é feita com uso de um sinal de resposta em frequência conhecida, como por exemplo ruído rosa (mesma<br />
energia a todas as frequências) e um RTA (Real Time Analiser), a outra é feita usando a função de<br />
transferência. Esta última forma de efectuar uma medição acaba por ser mais vantajosa, pelo facto de<br />
podermos colocar música como sinal de medição. Isto porque a função de transferência dá-nos a diferença, da<br />
resposta em frequência, fase, amplitude, etc. entre o sinal original e o sinal transferido, enquanto que uma<br />
medição por RTA necessita de um sinal de referência como sinal gerado.<br />
ALINHAMENTO FREQUENCIAL DO PONTO DE ESCUTA ATRAVÉS FUNÇÃO DE TRANSFERÊNCIA,<br />
QUANDO É USADO, COMO SISTEMA DE REPRODUÇÃO SONORO E COMO MEDIDOR, UM<br />
COMPUTADOR:<br />
Para então efectuarmos a função de transferência, de um sistema de reprodução num ponto de um dado<br />
espaço acústico, é necessário termos a certeza que estamos a medir apenas o sistema de reprodução e o<br />
espaço em questão. Então, no caso de utilizarmos um programa informático para efectuar a medição, devemos<br />
colocar em condição comum a conversão que o sinal captado pelo microfone, no ponto de escuta, e os sinais<br />
que são enviados para as colunas, sofrem. Logo, estes devem ser somados digitalmente, convertidos para o<br />
domínio analógico e convertidos depois de novo para o domínio digital (ligar uma saída da placa a uma<br />
entrada). Desta forma temos: Sinal original + DAC + ADC; Sinal transferido = Sinal original + DAC + EQ +<br />
Colunas + Acústica + Transdução Electroacústica e soma acústica + ADC.<br />
O microfone a colocar no ponto de escuta deve ser um microfone omnidireccional de grande qualidade, pois<br />
é neles que normalmente encontramos a melhor resposta em frequência.<br />
As leituras, do sinal original e do sinal transferido, devem ficar síncronas no tempo, de forma a conseguirmos<br />
obter uma correcta leitura da resposta em fase entre os dois sinais. Para isso basta gerarmos um impulso e<br />
medir o atraso criado pela resposta do microfone e pela equalização. Essas diferenças fase devem vir exposta<br />
numa curva de coerência, ou numa curva de fase, em que, no caso da curva de incoerência temos uma gama<br />
de variação possível que se estende de 1 a -1, representado os 0º e os 180º, respectivamente, para a curva de<br />
fase.<br />
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Estando então ao fazer uma análise espectral em conjunto com uma análise da coerência, poderemos colocar<br />
qualquer resolução que queiramos. Elas podem ir desde linear, logarítmica, até 1 terço de oitava. Podemos<br />
também colocar a velocidade de leitura que queiramos, desde uma quase instantânea até uma a tender para<br />
uma média estática infinita. O meio-termo será o melhor, mas ele vai depender da velocidade das variações do<br />
sinal.<br />
Enviamos, em primeiro lugar, o sinal original para uma das duas colunas. Efectuamos as medições e<br />
gravamos e memorizamos as curvas. De seguida, depois de fazemos exactamente o mesmo para a outra<br />
coluna, somamos as curvas e trabalhamos com essa média.<br />
Colocamos música, ou ruído rosa não correlacionado temporalmente, para obtermos uma leitura mais<br />
consistente, pois se o sinal fosse totalmente correlacionado temporalmente estávamos a trabalhar apenas para<br />
o ponto específico do microfone e não para um raio de média proporcionado por sinais não correlacionados.<br />
Isto porque ao serem correlacionados eles são sempre dentro da EAD, ou seja nunca variam, fixando a<br />
medição apenas no ponto específico de captação.<br />
A curva de resposta em frequência ideal seria uma recta, pois isso mostraria que não haviam sido reforçadas<br />
ou atenuadas quaisquer frequências. No caso de uma resposta em fase ideal, ela seria uma recta de coerência<br />
igual a 1. Se tivermos uma atenuação ou reforço da resposta em frequência, mas que esta esteja acompanhada<br />
por uma incoerência de fase significativa, isso significa que se trata de uma reflexão acústica, por isso não<br />
possível de ser resolvida através de equalização.<br />
Temos que ter em linha de conta que a resposta que está a ser medida e apresentada no analisador estão<br />
dependentes do sinal de teste usado. Um sinal de teste apropriado tem que ter uma adequada distribuição da<br />
energia por toda a banda de frequências. Por outras palavras, não podemos fazer uma medição do ponto de<br />
escuta usando como sinal de teste um registo de uma flauta solo, pois ele não irá ter suficiente energia às<br />
médias baixas frequências.<br />
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R<br />
R e c e p t o r<br />
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Introdução<br />
Os diferentes ramos da ciência fazem a abordagem ao fenómeno perceptual por diferentes perspectivas:<br />
. A abordagem da perspectiva da teoria da cognição: ―o que são percepções?‖<br />
. A abordagem da perspectiva das ciências naturais e técnicas: ―como é que as percepções (particulares) se<br />
revelam?‖.<br />
A primeira questão diz respeito à essência da percepção, que se trata da conjunção em oposição do sujeito e<br />
o objecto, ou seja, a relação entre sujeito e o objecto. Não existe percepção sem existir um sujeito e um objecto.<br />
A segunda pergunta diz respeito aos detalhes físicos, fisiológicos e psicológicos da percepção. ―Que<br />
condições devem ser satisfeitas dentro e fora do organismo, para que um objecto particular consiga aparecer no<br />
mundo sensível desse organismo?‖ (Blauert, 1997).<br />
A Acústica, palavra derivada do termo grego akouein, que significa ouvir, é o capítulo da Física em que, de um<br />
modo especial, se estudam todos os fenómenos sonoros, leis por que se regem, sua natureza, formação ou<br />
produção e propagação. As recíprocas influências originadas no desenvolvimento tanto da música como da<br />
Acústica constituem o ponto mais íntimo entre a ciência e a arte. A Acústica pode ser dividida de acordo com as<br />
áreas de estudo, embora neste livro ela é abordada segundo uma divisão mais generalista. Assim, a acústica pode<br />
ser resumida sob os seus três aspectos formais (físico, fisiológico, psíquico).<br />
A Acústica física estuda os fenómenos sonoros objectivamente, sua natureza, produção e propagação.<br />
A Acústica fisiológica tem por objectivo o estudo do som sensorial, ou seja, o ouvido.<br />
A Acústica psicológica (Psicoacústica) define as relações de ordem superior que transformam sensações<br />
auditivas em raciocínios, sentimentos, e emoções.<br />
A psicologia é a ciência que estuda subjectivamente e objectivamente os factos psíquicos, podendo ser utilizada<br />
sob diversos métodos, como a psicologia analítica, aplicada, clínica, comparada, diferencial, comportamental,<br />
social, etc.<br />
A psicofísica estuda a relação entre a grandeza de uma sensação e a grandeza do estímulo físico que a<br />
provoca, medidas em unidades físicas convencionais, através do método experimental.<br />
A psicofisiologia estuda a relação entre os fenómenos psicológicos e fisiológicos.<br />
A psicoacústica é um ramo da psicofísica que estuda a relação entre os estímulos acústicos e as sensações<br />
auditivas. O seu âmbito restringe-se essencialmente a compreender porque é que determinados estímulos<br />
provocam certas sensações auditivas. É a disciplina que trata dos aspectos subjectivos ou psicológicos, de<br />
fenómeno acústico.<br />
A termoacústica é o ramo da física que estuda a conversão da energia acústica em energia calorífica (calor) e<br />
vice-versa.<br />
SENTIDO: função psicofisiológica que consiste em experimentar certa espécie de sensação.<br />
De forma a termos uma clara terminologia, o adjectivo sonoro deve ser usado para descrever o aspecto<br />
físico do fenómeno da audição. O que é percebido auditivamente será seguido do adjectivo auditivo. Teremos<br />
então um evento sonoro e um evento auditivo. É comummente aceite que os eventos auditivos são<br />
causados, determinados por eventos sonoros. Mas os eventos auditivos, no entanto, também ocorrem sem ter<br />
correspondência com quaisquer vibrantes mecânicas ou ondulatórias. Exemplos disso são os sons ouvidos<br />
devido a certas doenças como a tinnitus.<br />
Uma cautelosa descrição seria dizermos que eventos sonoros particulares, precisos e definíveis e eventos<br />
auditivos particulares, precisos e definíveis, ocorrem um com o outro, ou um a seguir ao outro, sob certas<br />
condições precisas e definíveis. Também pode ser dito que, eventos sonoros e eventos auditivos estão<br />
relacionados uns com os outros, associados uns com os outros, ou classificados em relaciono a cada um deles.<br />
Acústicoptica: é a ciência que estuda a interacção entre o som e a luz, embora envolva normalmente frequências<br />
ultrasónicas.<br />
Sinestesia: termo que caracteriza a condição em que uma determinada experiência sensorial, em certos indivíduos,<br />
evoca a sensação de outro sentido, ou seja sensações correspondentes a um certo sentido são associadas às de<br />
outro sentido.<br />
Sinopsia: tipo de sinestesia em que sensações visuais são associadas a sensações auditivas.<br />
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Acústica Fisiológica<br />
O O u v i d o<br />
Ouvido Externo pág.<br />
Ouvido Médio pág.<br />
Ouvido Interno pág.<br />
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O ouvido pode ser dividido em três partes: ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno. O ouvido externo<br />
é separado do ouvido médio pelo tímpano. O ouvido médio comunica com o ouvido interno através de duas<br />
aberturas, sendo no ouvido interno que residem também os órgãos do sentido de equilíbrio e orientação.<br />
OUVIDO EXTERNO<br />
O ouvido externo é constituído pelo meato auditivo externo e o pavilhão ou orelha. O pavilhão tem a<br />
essencial função na audição espacial, pois é ele que permite determinar as possíveis e diferentes<br />
funções de transferência de um sinal, dependendo da sua direcção e distância. O efeito acústico do<br />
pavilhão é baseado em vários fenómenos físicos, como a reflexão, ensombramento acústico,<br />
dispersão, difracção, interferência e ressonância.<br />
A impedância do pavilhão auditivo é muito superior à do ar, criando fortes reflexões das frequências<br />
com comprimentos de onda pequenos quando comparados com sua volumetria. Assim, os fenómenos<br />
de reflexão são pouco significativos, destacando-se pelas razões contrárias a dispersão e difracção. É<br />
verdade que as dimensões do pavilhão auditivo são consideradas pequenas quando comparadas com<br />
os comprimentos e onda da zona média, (zona da fala humana), mas temos que ter em consideração<br />
que o pavilhão auditivo tem saliências, reentrâncias e dobras que permitem guiar a propagação sonora<br />
e criar ressonâncias em suas cavidades, mesmo quando seu comprimento é inferior a ¼ do<br />
comprimento de onda da frequência recebida. Também temos que ter em conta que a função de<br />
transferência do pavilhão humano, em relação à direcção e distância da fonte sonora, depende<br />
também da interferência existente entre o som directo e o som reflectido pelo pavilhão, e dos<br />
diferentes caminhos entre o som directo e o som indirecto da fonte sonora.<br />
As ressonâncias naturais no pavilhão auditivo, provocadas por geometria divergente e terminações<br />
acústicas diferentes, acontecem principalmente aos 3, 5, 9, 11 e 13 kHz. Existe também uma grande<br />
atenuação perto dos 8 kHz devido a interferências sonoras, que varia sua amplitude consoante a<br />
elevação da fonte sonora. Em resumo podermos afirmar que o pavilhão, em conjunto com o canal<br />
auditivo externo, forma um sistema de ressoadores acústicos, em que o grau em que os ressoadores<br />
individuais do sistema são excitados depende da direcção e distância da fonte sonora.<br />
O ouvido externo também funciona como uma protecção do tímpano de eventuais danos, permitindo<br />
também a manutenção de uma temperatura e grau de humidade constantes. O pavilhão também tem a<br />
importante função de atenuar os efeitos do vento. ―Na parte central do pavilhão situa-se a concha, que<br />
é a cavidade mais profunda. A concha afunila e liga à abertura do meato auditivo externo ou canal<br />
auditivo externo‖ (Henrique, 2002: 811). O meato auditivo externo é um tubo ligeiramente curvado com<br />
aproximadamente 25 mm de comprimento. O seu diâmetro médio é de 7 a 8 mm<br />
OUVIDO MÉDIO<br />
O tímpano é a membrana relativamente oblíqua e concava que limita o meato auditivo<br />
externo e separa o ouvido externo do ouvido médio. Dentro do ouvido médio podemos<br />
encontrar os ossos mais pequenos do corpo humano (o martelo, a bigorna e o estribo) que<br />
constituem a cadeia ossicular. Esses ossos em articulação estão suspensos por ligamentos<br />
que vêm das paredes ósseas, sendo suas articulações revestidas por cartilagens, de forma a<br />
evitar ruídos do movimento e amortecer efeitos de ressonância. Para além de suspender os<br />
ossos, esse sistema muscular actua como meio de transmissão e de protecção. Enquanto<br />
que a cabeça do martelo está ligada à bigorna e esta ao estribo implantado na janela oval, o<br />
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cabo do martelo está fixo à parte superior do tímpano puxando-o para dentro do ouvido médio<br />
e achatando-o.<br />
Do ouvido médio sai uma ligação à cavidade nasal (trompa de Eustáquio) e duas aberturas que o<br />
ligam ao ouvido interno (janela oval e janela redonda), ambas tapadas por membranas. A trompa de<br />
Eustáquio compensa as mudanças de pressão atmosférica, abrindo-se e regulando novamente a<br />
pressão. A superfície da janela oval é bastante mais pequena que o próprio tímpano, permitindo uma<br />
maior eficiência na transmissão de informação, pois a energia transdutada das pequenas diferenças de<br />
pressão captadas pelo tímpano para energia mecânica, não seria suficiente para fazer mover o líquido<br />
da cóclea de forma eficiente. Poderemos dizer então que se trata de uma adaptação de impedância,<br />
como no caso de um pré-amplificador, fazendo uma analogia com a electricidade. Quando queremos<br />
uma grande recepção de energia aumentamos a impedância, quando queremos transferi-la diminuímola.<br />
A janela redonda regula a compressão do líquido, quando o estribo empurra a janela oval, através<br />
de sua abertura. Existe outra abertura que se abre ao bocejar, engolir ou gritar, denominada de orifício<br />
faríngeo.<br />
OUVIDO INTERNO<br />
Alojado numa cavidade complexa do osso mais duro do ser humano (osso temporal), dada a sua<br />
enorme fragilidade, o ouvido interno pode ser também dividido em três partes: a cóclea, o vestíbulo e<br />
os canais semicirculares; sendo ele constituído por dois labirintos com líquidos, um ósseo e outro<br />
membranoso. O labirinto ósseo é constituído por um complexo conjunto de canais e cavidades<br />
ligadas entre si ―esculpidas‖ na parede óssea, permitindo assim evitar a ressonância. Esta complexa<br />
estrutura, que se divide em três partes (vestíbulo, os canais semicirculares e a cóclea) está cheia<br />
de um líquido (a perilinfa), cujo o labirinto membranoso está mergulhado e onde estão os órgãos do<br />
equilíbrio e da audição. A cóclea, que constitui a continuação do vestíbulo, é um tubo cónico de<br />
diâmetro decrescente enrolado sobre si mesmo em espiral, dividido longitudinalmente em dois canais:<br />
a rampa timpânica e a rampa vestibular. A estrutura que separa os canais é a membrana basilar e a<br />
membrana de Reissner. A membrana basilar suporta um conjunto de milhares de células ciliadas<br />
(órgão de corti), ligadas ao cérebro por fibras nervosas que constituem o nervo acústico.<br />
Depois de termos efectuado uma descrição geral ao sistema auditivo humano, vamos agora efectuar uma<br />
descrição básica de seu funcionamento. Depois da onda sonora colocar a membrana do tímpano a vibrar de<br />
forma análoga, esse movimento transmite-se à cadeia ossicular, dado a ligação do martelo ao tímpano. Como<br />
o estribo está firme à membrana da janela oval, esses movimentos são transmitidos de forma análoga aos<br />
líquidos do ouvido interno, formando uma onda hidráulica. Esta onda vai depois percorrer toda a cóclea,<br />
partindo da rampa vestibular e terminando na rampa timpânica, em que a membrana da janela redonda actua<br />
como amortecedor de forma a evitar reflexões. A cóclea vai-se estreitando, à medida que é percorrida,<br />
enquanto que a membrana basilar se vai tornando mais larga e menos tensa, de forma a responder melhor às<br />
altas-frequências. Isto porque as diferentes vibrações a que a membrana basilar deve estar sujeita depende de<br />
suas dimensões e de sua elasticidade. Assim, ao recebermos um som complexo, a energia sonora vai fazer<br />
vibrar a membrana basilar ao longo de seu comprimento, de acordo com as frequências e amplitudes<br />
respectivas presentes nesse som, dissipando-se por completo ao atingir a janela redonda. O movimento da<br />
membrana basilar provocará depois o movimento dos cílios, dando lugar a impulsos eléctricos transmitidos ao<br />
cérebro. Tratam-se de micro-correntes eléctricas de natureza bioquímica (influxo nervoso) criadas nos<br />
neurónios (células nervosas) e transmitidas às fibras nervosas. A capacidade máxima de resposta das células<br />
ciliadas é de 1 ms, ficando a sua frequência de oscilação limitada a 1 kHz. O sinal eléctrico produzido é<br />
independente da excitação.<br />
Para além de ouvirmos os sons que têm entrada no ouvido externo, nós também ouvimos sons por<br />
condução óssea, como quando executados sons vocais. Mas, a condução óssea gerado pela condução aérea<br />
e conduzida até ao crânio tem um papel secundário, pois o limiar de audibilidade para o som conduzido por via<br />
óssea em campo aberto fica 50 dB acima do som conduzido por via aérea, não tendo qualquer importância na<br />
localização espacial dentro de condições de escuta normais.<br />
POTENCIAL DE RECEPTOR DE TRANSIENTE A1 – TRPA1: Trata-se da proteína<br />
descoberta em 2004 por uma equipa de pesquisadores, responsável pela transdução<br />
electromecânica localizada no pequeno canal nas extremidades das células ciliadas do ouvido<br />
interno.<br />
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A u d i ç ã o S a u d á v e l<br />
Introdução pág.<br />
Danos Auditivos pág.<br />
Danos não Auditivos pág.<br />
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DANOS AUDITIVOS<br />
Efeitos fisiológicos: O ultrapassar dos níveis máximos de exposição diária, ou a audição de sons<br />
impulsivos intensos que não permitam que o sistema muscular auditivo se adeqúe, causa a destruição<br />
das células sensoriais de Corti, ou mesmo do órgão em si mesmo.<br />
A presbicucia é definida como diminuição auditiva relacionada ao envelhecimento, por alterações<br />
degenerativas, fazendo parte do processo geral de envelhecimento do organismo. Com o avançar da<br />
idade, ocorre diminuição da capacidade de mitose de certas células, acumulo de pigmentos<br />
intracelulares (lipofucsina) e alterações químicas no fluido intercelular. A presbiacusia não deve ser<br />
interpretada como comprometimento apenas do osso temporal, mas também das vias auditivas e do<br />
córtex cerebral. Vale lembrar que com o envelhecimento o labirinto posterior também é afectado. Há<br />
degeneração do plexo nervoso sacular e de seu neuroepitélio, com perda de otólitos saculares e, em<br />
menor grau, dos otólitos utriculares.<br />
A sociocusia é originada por meio de uma exposição contínua a ruídos urbanos, típicos dos<br />
grandes centros urbanos. De modo geral, a socioacusia não é muito grave, pois apresenta<br />
deslocamentos bastante pequenos do limiar de audição, salvo os casos específicos de pessoas que<br />
desenvolvem suas actividades diárias nas ruas da cidade.<br />
A variação temporária do limiar da audibilidade – TTS (de Temporary Limiar Shift) é uma subida<br />
temporária do limiar da audibilidade causada por uma exposição a um som de grande intensidade. A<br />
estimulação exagerada das células ciliadas internas leva à destruição do terminal nervoso, que pode<br />
ser recuperada (recuperação sináptica) em dois ou três dias. O ouvido humano é extremamente<br />
tolerante ao abuso, e tem várias formas de se proteger de possíveis danos devida à exposição a sons<br />
intensos. Uma dessas formas é reduzir a sua sensibilidade, causando a subida do limiar da<br />
audibilidade. Caso o TTS seja constante ao longo de alguns anos, então, aos poucos, ele vai-se<br />
tornando permanente (PTS).<br />
A tinnitus é a audição de ruídos internos, de tons puros. Isto deve-se, em muitos casos, ao afectar<br />
do funcionamento da cóclea, deficiências do nervo vestibular ou, em raras vezes, perturbações do<br />
cérebro.<br />
Níveis máximos em função da exposição diária segundo o Instituto Americano para a Segurança<br />
ocupacional e Saúde, em que até 85 dBA não existe perigo, teoricamente.<br />
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DANOS NAO AUDITIVOS<br />
Efeitos fisiológicos: Efeitos sobre o sistema cardiovasculares, como a alteração do ritmo cardíaco e<br />
da pressão arterial. Os efeitos fisiológicos podem também ser ao nível da fadiga do corpo, verificado<br />
mais com altos níveis de infra-sons, podendo também se verificarem efeitos no aparelho respiratório,<br />
digestivo, sanguíneo e de equilíbrio<br />
Efeitos psicológicos: Os problemas provocados por perdas ou lesões auditivas não são apenas<br />
físicos mas também psíquicos. Note que os efeitos psíquicos secundários podem mesmo manifestarse<br />
a níveis sonoros inferiores aos que provocam danos físicos irreversíveis.<br />
Níveis sonoros elevados podem tornar difícil a comunicação da palavra (conversação, instruções,<br />
avisos).<br />
• O sistema nervoso central é afectado podendo causar perturbações do sono, dificuldade de<br />
concentração, irritabilidade, agressividade.<br />
• O sistema vegetativo é também afectado provocando stress, alterações na circulação sanguínea,<br />
no ritmo cardíaco, na digestão.<br />
AUDIÓMETRO: Um audiómetro é um equipamento para medir a acuidade de uma pessoa. Mede<br />
na verdade o limiar audível às várias frequências, geralmente dos 100 Hz aos 8 kHz. A curva de<br />
resposta em frequência resultante é chamada de audiograma. Existem várias formas aceites de<br />
medir o limiar da audição, na mais comum são usados auscultadores calibrados.<br />
Perdas auditivas de origem periférica na ordem dos 30 a 40 dB, não têm praticamente quaisquer<br />
efeitos audíveis na localização e na localização difusa. Particularizando, as perdas auditivas com a<br />
idade não afectam a audição espacial.<br />
Com perdas auditivas assimétricas, a localização difusa é maior do que com uma normal audição e a<br />
localização é alterada. Mesmo com total surdez num dos ouvidos, no entanto, continua a existi um<br />
finito valor de localização difusa e continua a ser possível medir a localização. Com a experiência a<br />
localização difusa começa a ser menor e a localização começa a ser mais normal.<br />
CLARIAUDIÇÃO: Clariaudição é uma alegada capacidade extra-sensorial de ouvir coisas para lá<br />
do poder normal de audição. A Percepção Extra-Sensorial é aquela que ocorre<br />
independentemente da percepção proveniente de algum dos cinco sentido. Diz-se que as pessoas<br />
que têm esse tipo de percepção são paranormais.<br />
Testes auditivos periódicos feitos por um audiologista licenciado é a melhor forma de verificar a qualidade<br />
auditiva de nossos ouvidos. No caso de estarmos expostos a altos níveis sonoros diariamente, deveremos<br />
efectuar um teste auditivo pelo menos uma vez por ano, de forma a podermos obter ajuda na identificação de<br />
possíveis mudanças na nossa capacidade auditiva e obtermos recomendações e consultadoria. Hoje em dia<br />
existe uma variedade de testes disponíveis, em que cada tipo de teste é único na função e em seu propósito.<br />
Os testes do limiar da audição através de sons puros são efectuados em locais silenciosos, em que o ouvinte<br />
é confrontado com uma série de eventos sonoros de sons puros individuais, a variadas frequências e<br />
amplitudes sonoras. Neste normal teste, mede tipicamente a capacidade auditiva numa gama frequêncial de<br />
250 a 8000 Hz. No teste de escuta em ambiente ruidoso, desenvolvido através de pesquisa pelo House Ear<br />
Institute, assenta na determinação dos limiares de percepção da fala em ambientes silenciosos e ruidosos,<br />
de forma a medir com precisão a capacidade auditiva de um indivíduo em situações mais próximas da<br />
realidade. Um outro teste é a audiometria da fala, comummente usada para medir a capacidade de escuta e<br />
percepção da palavra de um indivíduo, em ambientes silenciosos.<br />
Emissões otoacústicas é o nome dado a outro tipo de teste que mede a funcionalidade dos cílios auditivos e<br />
a sua sensibilidade na detecção de perturbações subtis do ouvido interno. Existem outros testes<br />
especializados disponíveis para questões relacionadas com as funções do ouvido médio, resposta auditiva<br />
cerebral e perdas auditivas nos idosos e em crianças.<br />
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Psicoacústica<br />
P e r c e p ç ã o p a r a m é t r i c a d o s s o n s<br />
Introdução pág.<br />
Não-linearidades do ouvido pág.<br />
Sensação de Altura pág.<br />
Sensação de Intensidade pág.<br />
Tempo psicológico pág.<br />
Timbre pág.<br />
Percepção dos sons complexos periódicos pág.<br />
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INTRODUÇÃO – a psicoacústica e seu objecto de estudo<br />
O interesse na psicoacústica é interdisciplinar. Importantes contribuições para a pesquisa do assunto tem<br />
vindo de áreas tão diversas como, a psicologia, psicofísica, fisiologia e medicina por um lado e, engenharia,<br />
física e analise musical por outra.<br />
Os primeiros destes grupos consistem de campos que, desde de sua base, observam o ser humano como<br />
um ser consciente de si mesmo. As diferenças entre psicologia, psicofísica e a fisiologia nesta perspectiva<br />
são, afinal, apenas metodológicas. A psicologia e a psicofísica tentam desenhar as conclusões, pelo<br />
comportamento externo observável, sobre os procedimentos internos do ser humano antes, durante e depois<br />
das experiências auditivas. A fisiologia trabalha com estes processos internos através da observação directa.<br />
A medicina usa ambos os métodos, mas está especialmente focada nos procedimentos anormais e em<br />
distingui-los dos normais. Existe um interesse especial na audição espacial nos campos da ontologia e<br />
audiologia. O segundo grupo consiste de campos, em que a pessoa percebendo o evento auditivo, é vista<br />
como sendo a última união da cadeia de transmissão, ou seja, como o recipiente da informação. Entre os<br />
ramos da engenharia, as telecomunicações levam a maior nota e fazem grande uso da psicoacústica,<br />
embora as aplicações também ocorram nas tecnologias de medição e controlo de ruído.<br />
Quando aplicada aos problemas de desenho na acústica arquitectónica, a física confronta-se com o<br />
problema de que, a qualidade acústica de um espaço deve ser determinada de acordo com os julgamentos<br />
humanos. A análise musical, finalmente, está interessada na relação entre a ambiência espacial criada<br />
durante o desempenho de uma obra e a impressão artística obtida na reprodução consequente.<br />
Por causa desta diversidade de fontes de interesse, o conhecimento sobre a psicoacústica é largamente<br />
disperso e não facilmente acessível a um especialista de um campo particular.<br />
Uma das extraordinárias coisas que o corpo humano consegue efectuar, devido ao alto grau de eficiência<br />
associado, é o uso simultâneo de múltiplos sistemas orgânicos. As funções de comer, respirar e falar podem<br />
todas ser executadas quase em simultâneo, com um controlo de accionamento incrível. Para além destas<br />
capacidades, temos também a capacidade de escutar sons complexos de forma analítica, escutando seus<br />
parciais isoladamente, e sintética, escutando-o como um todo.<br />
Mas, apesar do ser humano ser um organismo impressionante, apresenta também as suas limitações.<br />
Algumas das causas de seus limites físicos e que nos interessa abordar neste contexto são os efeitos de seu<br />
comportamento auditivo não-linear. Todas as fases do processo auditivo são possíveis fontes de nãolinearidades.<br />
Assim, o ouvido não pode possuir um comportamento linear, sendo um sistema mecânicoacústico<br />
gerador de distorção não-linear (manifestada como distorção harmónica e distorção por<br />
intermodulação), distorção frequêncial, distorção de transientes e distorção de escala. As frequências múltiplas<br />
geradas pela distorção harmónica denominam-se harmónicos aurais. Outro fenómeno conhecido,<br />
designado de altura virtual (também conhecido por ausência da fundamental, altura subjectiva, etc.),<br />
consiste na percepção da frequência fundamental de um som sem que a mesma esteja presente. Isto<br />
significa que a percepção da altura de um som está relacionada mais com a relação harmónica de seus<br />
parciais de maior amplitude, de que propriamente com a audição da sua fundamental. Mas isto nem sempre é<br />
verdade pois, a partir de sons cuja frequência fundamental é 2500 Hz, a fundamental adquire um papel<br />
fundamental na determinação da altura do som, baixando a sua importância à medida que a frequência<br />
fundamental dos sons é menor. O efeito Stevens é outro fenómeno conhecido que se verifica em sons puros,<br />
onde a variação de intensidade consegue afectar a sensação de altura. Ao aumentar a intensidade em sons<br />
graves, sua altura decresce e, em relação aos sons agudos, acontece precisamente o contrário.<br />
Estas limitações, para além de determinar a forma como escutamos o mundo, determinam por vezes<br />
também a forma como o entendemos e o conceituamos. É o caso das bandas críticas e suas implicações.<br />
Quando escutamos dois sons em simultâneo, eles apresentam uma certa consonância e dissonância física<br />
e psicológica. A consonância e dissonância psicológica estão relacionadas com todo o contexto explícito e<br />
implícito envolvido, enquanto que em termos físicos elas são determinadas quantitativamente, através da<br />
medida do afastamento entre as frequências dos dois sons em relação à banda crítica envolvida. Ou seja,<br />
―se o afastamento entre as frequências for menor do que a banda crítica o intervalo soa dissonante, sendo<br />
que a dissonância máxima verifica-se quando a diferença das frequências for à volta de 1/4 da largura da<br />
banda crítica‖ (Henrique, 2002:876). Isto porque, como uma determinada frequência origina um máximo de<br />
amplitude num determinado ponto da membrana basilar, ela não nunca vai accionar apenas uma terminação<br />
nervosa, mas uma série delas em torno desse máximo. São esses pontos da membrana que correspondem<br />
à banda crítica (também designada como filtro auditivo, análogo a um filtro passa-banda), variando<br />
bastante em função da zona de frequências. Quanto menor a frequência maior é a largura da banda crítica<br />
relativa. A largura da banda crítica (critical bandwith) define a zona frequêncial em que o evento auditivo<br />
interaural criado apresenta primeiro batimentos e posteriormente uma sonoridade menos agradável, efeitos<br />
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estes que vão diminuindo à medida que o afastamento frequêncial entre os dois sons em uníssono vai<br />
aumentando.<br />
Outra das implicações da banda crítica é o fenómeno que se designa por efeito de máscara. Isto acontece<br />
quando, a presença de um som consegue mascarar um outro. Mas o efeito de mascara pode ser derivado a<br />
um mascaramento frequêncial, propiciado pelas bandas críticas, e/ou derivado a um mascaramento<br />
temporal, consequente do efeito de precedência e inibição do som primário.<br />
Efeito de máscara frequêncial:<br />
• ―Sons puros de frequências próximas mascaram-se mais facilmente do que sons de frequências<br />
substancialmente afastadas;<br />
• Um som puro mascara mais eficazmente sons de alta-frequência do que sons de baixa frequência.<br />
Como no som grave a membrana basilar movimenta-se sua totalidade, enquanto que no som agudo<br />
apenas se movimenta a parte junto à base, não é possível que a evolvente do som agudo se<br />
sobreponha completamente à do som grave.<br />
• Quanto maior for a intensidade de um som, maior a gama de frequências que ele pode mascarar.<br />
• Uma banda estreita de ruído apresenta capacidade de mascarar idêntica à dos sons puros.<br />
• Quando o som mascarador é um ruído branco, verifica-se uma relação linear entre o nível de<br />
intensidade do ruído e o efeito de máscara produzido: aumentando o nível de ruído 10 dB por exemplo,<br />
o limiar de audibilidade aumenta a mesma quantidade.<br />
• Em certas condições, o efeito de máscara num ouvido pode ser causado por ruído no outro ouvido.<br />
Este fenómeno denomina-se efeito de máscara central.<br />
• Se dois sons tiverem frequências muito separadas não provocam efeito de máscara ou<br />
eventualmente provocam um efeito muito ligeiro.<br />
O efeito de máscara será muito reduzido se o tipo de oscilação da membrana basilar provocado por<br />
um som ficar fora da banda crítica do outro ou outros sons em presença. Pode-se verificar o efeito de<br />
máscara que um determinado som pode produzir sobre todos os sons audíveis fazendo um varrimento<br />
de frequências na presença do mesmo som. Registam se os valores de intensidade mínima que os<br />
sons necessitam de ter para continuar a ser ouvidos‖ (Henrique, 2002: 880).<br />
Efeito de mascaramento temporal:<br />
• Efeito de máscara antecipado: Este tipo de mascaramento acontece quando o intervalo de tempo<br />
entre dois sons for da ordem de 20 a 30 ms, em que o primeiro som pode mascarar o segundo. Este<br />
fenómeno reflecte o facto das células não apresentarem a mesma sensibilidade das restantes, por<br />
terem sido recentemente estimuladas.<br />
• Efeito de máscara atrasado: Este tipo de mascaramento acontece quando um determinado som é<br />
mascarado por um segundo som que se inicie poucos milissegundos (até 10 ms) após o primeiro<br />
terminar. Isto acontece devido aos tempos de aquisição do sistema auditivo e sistema nervoso, que<br />
necessitam de algum tempo de processamento para formar o evento auditivo.<br />
SOM ZWICKER: fenómeno psicoacústico em que, depois de apresentado aos sujeitos um<br />
ruído de grande largura de banda com uma banda frequêncial rejeitada, estes percepcionam<br />
um evento auditivo de frequência centrada nessa gama de rejeição frequêncial. Trata-se então<br />
da produção de um evento auditivo sem a presença de um evento sonoro, mas com ligação ao<br />
evento sonoro anteriormente escutado, embora este não contivesse o conteúdo frequêncial<br />
posteriormente escutado.<br />
Como vimos anteriormente no capítulo dos equipamentos áudio, são quatro os atributos subjectivos<br />
frequentemente usados para descrever um som, especialmente sons musicais. Eles são a sensação de<br />
intensidade (loudness), afinação, ou altura (pitch), timbre e a duração. Cada uma destas qualidades<br />
subjectivas depende de um ou mais parâmetros físicos que podem ser medidos. A sensação de altura<br />
depende principalmente na pressão sonora, mas também no espectro de seus parciais e sua duração física.<br />
A afinação, ou altura depende principalmente na frequência, mas também depende, embora sendo bem<br />
menos, na pressão sonora e na evolvente. Timbre depende de todos estes atributos que servem para<br />
distinguir sons com a mesma altura, duração e sensação de intensidade.<br />
PARAMETROS FÍSICOS SENSAÇÃO DE INTENSIDADE ALTURA TÍMBRE DURAÇÃO<br />
PRESSÃO XXX X X X<br />
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FREQUÊNCIA X XXX XX X<br />
ESPECTRO X X XXX X<br />
DURAÇÃO X X X XXX<br />
EVOLVENTE X X XX X<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
X – pouco dependente; XX – moderadamente dependente; XXX – muito dependente<br />
DIFERENÇAS MÍNIMAS PERCEPTÍVEIS: Quando dois estímulos são muito próximos em intensidade,<br />
a diferença entre eles não é perceptível; para originar uma sensação diferente é necessário o estímulo<br />
diferir de um certo valor, sendo este valor fixo: diferença mínima perceptível. A diferença mínima<br />
perceptível (just noticeable difference — JND) ou limiar diferencial (difference limen — DL) é<br />
portanto a mais pequena mudança detectável numa grandeza. A JND mede o poder de resolução do<br />
nosso sistema de recepção determinando assim a quantidade de informação que pode ser transferida<br />
modulando uma determinada grandeza. O incremento da JND é uma percentagem fixa, e o nível em<br />
causa é um número constante de decibéis. Em relação à altura verificou-se que a JND depende da<br />
frequência, nível sonoro, duração do som e da rapidez da mudança de frequência. A JND corresponde<br />
a 1/30 da banda crítica à mesma frequência.<br />
SENSAÇÃO DE ALTURA<br />
A sensação de altura é a característica psicológica directamente relacionada com a frequência do som<br />
embora, como vimos, outros factores podem, por vezes, ter que ser considerados: intensidade, duração,<br />
espectro, evolvente e interferência sonora. Como tivemos a oportunidade de observar, a frequência dos<br />
parciais de um som irá determinar as zonas de vibração da membrana basilar que, por sua vez, a partir dos<br />
neurónios que lhe estão associados, envia de um sinal eléctrico que será depois interpretado pelo o córtex<br />
auditivo.<br />
A sensação de altura e sua circularidade determinou a criação do conceito de escala musical, pois<br />
embora a frequência possa variar continuamente, a nossa sensação de altura não. Ela varia de forma cíclica<br />
em intervalos de oitava, apresentando por isso duas dimensões distintas: o croma (chroma) e a posição.<br />
Assim, dois sons podem apresentar o mesmo croma mas diferentes posições, como acontece nos intervalos<br />
de oitava. Para medir a sensação de altura é utilizada a escala de mel, derivada da palavra melodia.<br />
A sensação de altura pode ser relativa ou absoluta, dependendo se a determinação da mesma<br />
necessitar ou não de um referencial, respectivamente. Assim, define-se de ouvido absoluto, ao ―ouvido‖<br />
Para capaz de proporcionar obter a uma versão sensação de completa altura absoluta. A do grande livro maioria das registe-se pessoas possuem em: uma<br />
audição cuja sensação de altura associada é relativa mas, por oposição, a grande maioria das pessoas<br />
possui uma sensação de cor absoluta, havendo uma percentagem mínima de daltónicos. Isto acontece<br />
porque o nosso cérebro ―está www.producaoaudio.net<br />
mais interessado‖ em armazenar e interpretar a sequência de alturas de sons,<br />
do que propriamente a altura absoluta dos mesmos. É possível, no entanto com treino, aumentar o nosso<br />
grau de independência relativamente às referências de altura mas, como a memorização de intervalos é<br />
mais importante do ponto de vista musical, a aprendizagem musical é feita no sentido da memorização dos<br />
mesmos e não do reconhecimento absoluto de alturas. Ainda para mais, o ouvido absoluto tanto pode ser útil<br />
a um músico como bastante prejudicial. À vantagem de afinação sem referência de altura contrapõe-se a<br />
desvantagem da falta de flexibilidade de transposição musical, havendo uma grande dificuldade em entoar<br />
sons diferentes dos que se está a ler. O grau de independência em relação a referências de altura na sua<br />
determinação, que permite designar um ouvido como absoluto, varia por vezes de acordo com a dimensão<br />
da altura a que nos referimos e do tipo e complexidade do som a que a mesma se refere. Normalmente, é<br />
mais fácil para uma pessoa com ouvido absoluto identificar o croma do que a posição, sendo também mais<br />
fácil à medida que a complexidade do som aumenta.<br />
SENSAÇÃO DE INTENSIDADE<br />
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A sensação de intensidade (loudness) é a característica psicológica directamente relacionada com a<br />
intensidade do som, apenas quantificável de um ponto de vista estatístico. Esta característica<br />
essencialmente dependente da intensidade física do som depende também de outros factores psicofisiológicos.<br />
Na necessidade de a medir foi criada a escala de fones e elaborado um gráfico com as<br />
conhecidas Curvas de Fletcher-Munson. Suas linhas isófonas, em que todos os pontos que as constituem<br />
representam sons que produzem a mesma sensação de intensidade, coincidem com os valores da escala<br />
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em decibéis apenas para os sons de 1000 Hz, permitindo efectuar uma rápida conversão de decibéis para<br />
fones.<br />
VOLUME: Geralmente associado com um controlo do nível do áudio, é um termo impreciso de consumo sem<br />
definição fixa.<br />
SONE: é a unidade usada para definir a sensação de intensidade. Ao longo dos anos tem vindo a ser feitas<br />
tentativas no sentido de desenvolver um medidor de sensação de intensidade, mas sem sucesso, dada a<br />
complexidade do nosso sistema auditivo quando se trata da percepção de sons muito complexos.<br />
NÍVEL: O termo nível é largamente usado quando pretendemo-nos referir à amplitude de um sinal, normalmente<br />
tensão. O termo deveria ficar reservado para os valores da potência em decibéis, quando uma particular<br />
referência de potência é especificamente percebida.<br />
Existe uma série de factores que, em nós, determinam em parte uma maior ou menor sensação de<br />
intensidade. Factores psicológicos como por exemplo: a previsibilidade que permite ao ouvido ―se adaptar‖ ao<br />
tipo de som que irá receber. Factores psico-fisiológicos como a fadiga que cria um aumento do limiar de<br />
audibilidade e diminuição da sensação de intensidade. Factores fisiológicos como por exemplo: a presbicucia;<br />
a sociocusia; a perda irreversível de capacidades auditivas devido a um traumatismo.<br />
Um para ser perceptível tem que ser ouvido a uma determinada intensidade mínima, definindo o seu<br />
limiar de audibilidade. Da mesma forma que a sensação de intensidade, o limiar de audibilidade varia de<br />
acordo com diversos factores fisiológicos, como psicológicos. A zona de máxima sensibilidade auditiva situase<br />
entre os 1000 Hz e os 5000 Hz, sendo a zona grave abaixo dessa, a zona de menor sensibilidade, ou seja,<br />
a zona onde o limiar da audibilidade é maior.<br />
Se o limiar da audibilidade constitui o limite inferior do campo auditivo, cuja gama de frequências<br />
audíveis constitui o limite em termos horizontais (se o mesmo representado num gráfico bidimensional SPL<br />
versus frequência), limiar de dor constitui o limite superior. Este limiar define o ponto máximo de escuta<br />
tolerável, que também varia de acordo com factores tanto psicológicos como fisiológicos.<br />
Para que um som soe ao dobro da intensidade do outro, no caso de se tratar do mesmo som repetido, o<br />
nível de potência média de um deles terá que ser de aproximadamente 10 dB superior à do outro.<br />
TEMPO PSICOLÓGICO<br />
Sendo os sons fenómenos físicos mecânicos que têm o tempo como grandeza base, a sua percepção está<br />
intrinsecamente relacionada com as escalas de tempo envolvidas. Segundo Roederer citado por o Henrique<br />
(2002: 873) ―existem três escalas de tempo distintas nas quais podem ocorrer variações psicoacústicas<br />
relevantes‖ (ibidem):<br />
• Microscópica, de 7 x 10 -5 a 5 x 10 -2 s, em que ocorrem as vibrações reais de uma onda sonora.<br />
• Intermédia, à volta de 0.1 s em que se passam mudanças nos transitórios de ataque e decaimento.<br />
• Macroscópica, acima de 0.1 s que corresponde aos sons musicais usuais, durações e ritmos.<br />
Citando novamente Roederer, ―cada uma destas escalas de tempo tem o seu centro de<br />
processamento com uma função específica no sistema auditivo:<br />
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TIMBRE<br />
• As vibrações microscópicas são detectadas e codificadas no ouvido interno e são responsáveis<br />
pelas sensações auditivas primárias: altura, sensação de intensidade e timbre.<br />
• As variações de transitórios correspondentes à escala intermédia afectam sobretudo os<br />
mecanismos de processamento no percurso neural do ouvido interno ao córtex auditivo e fornecem<br />
elementos para a percepção, identificação e discriminação dos sons.<br />
• As mudanças de tempo macroscópicas processam-se ao mais elevado nível neural, o córtex<br />
cerebral, e determinam a mensagem musical real e os seus atributos‖ (Henrique, 2002:874).<br />
O timbre é a característica subjectiva sonora que nos permite diferenciar sons da mesma altura, duração<br />
psicológica e sensação de intensidade. Trata-se assim do resultado da ―correlação subjectiva de todas as<br />
propriedades do som que não influenciam directamente a altura e a sensação de intensidade, tais como:<br />
evolvente temporal, distribuição de energia espectral, grau de inarmonicidade dos parciais e frequência‖<br />
(Henrique, 2002: 871). Por isso o timbre é a característica do som mais complexa e mais difícil de medir,<br />
devido ao grau de subjectividade que propicia, sendo impossível a construção de ma escala universal.<br />
―Além da inexistência de uma teoria satisfatória sobre o timbre, não existe uma nomenclatura uniforme e<br />
consistente para identificar e classificar os timbres‖ (ibidem). De forma a contornar esta limitação são<br />
usadas analogias através da utilização de expressões usadas para descrever sensações de outra<br />
natureza, ― nomeadamente tácteis e visuais: sons quentes, aveludados, metálicos, escuros, brilhantes,<br />
doces, etc‖ (Henrique, 2002: 872).<br />
É importante distinguir a diferença entre o timbre de sons complexos estáveis e o timbre de sons que<br />
incluam transientes ou outra variação temporal. Os sons complexos periódicos são geralmente ouvidos como<br />
entidades únicas integradas, caracterizadas pela afinação e coloração sonora. Esta forma de percepção<br />
pode ser vista como uma operação de simplificação, que naturalmente implica perdas de informação, em que<br />
o sistema auditivo evita lidar com o total envolvido no fenómeno, lidando com o conjunto das componentes<br />
na sua totalidade. Normalmente um som complexo periódico tem uma afinação correspondente a frequência<br />
fundamental. A coloração sonora de um som complexo periódico não depende só nos detalhes de todos os<br />
harmónicos. Para fundamentais na gama de frequências entre 100 e 400 Hz, os detalhes dos primeiros<br />
harmónicos, aproximadamente os primeiros dez, representam um importante papel na determinação da<br />
coloração sonora. Os harmónicos superiores contribuem de forma determinante para tornar a coloração do<br />
som brilhante. Por isso, a evolvente espectral, que determina a forma geral do espectro, é mais importante<br />
que os detalhes do espectro. Sons simples são suaves e agradáveis, mas desinteressantes às baixas<br />
frequências. Sons musicais com uma moderada série de fortes harmónicos, até ao sexto, (como os<br />
produzidos pelos pianos, trompa francesa e a voz humana), soam-nos mais ricos e mais musicais que sons<br />
simples, podendo também ser considerados suaves e doces. Os sons constituídos apenas por harmónicos<br />
de razões estranhas (como o clarinete) soam-nos ocos. Quando a fundamental predomina, a qualidade do<br />
som é mais rica, mas quando a fundamental não suficientemente forte, a qualidade do som empobrece. Os<br />
sons complexos com fortes harmónicos acima do sexto ou sétimo são muito estridentes e cortantes.<br />
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P e r c e p ç ã o a u d i t i v a e s p a c i a l<br />
Introdução pág.<br />
Audição Espacial com Uma Fonte Sonora pág.<br />
Percepção de Sinais de Entrada Coerentes<br />
Avaliação de Sinais Incoerentes de Entrada nos Ouvidos<br />
Percepção Auditiva Baseada Noutras Teorias<br />
Audição Espacial com Múltiplas Fontes Sonora pág.<br />
Percepção Duas Fontes Sonoras Radiando Sinais Coerentes<br />
Percepção Duas Fontes Sonoras Radiando Sinais Incoerentes<br />
Mais de Duas Fontes Sonoras e Campos Sonoros Difusos<br />
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INTRODUÇÃO<br />
Os eventos sonoros e auditórios são distintos em termos de tempo, espaço e outros atributos, ou seja, eles<br />
ocorrem apenas em tempos particulares, em espaços particulares e com atributos particulares. O conceito<br />
―audição espacial‖ adquire o seu significado neste contexto. Sendo que este conceito implica que os eventos<br />
auditivos sejam espacialmente distintos inerentemente, é de facto tautológico [A tautologia é, na retórica (técnica<br />
ou a arte, de convencer o interlocutor através da oratória, ou outros meios de comunicação), um termo ou texto<br />
redundante, que repete a mesma ideia mais de uma vez. Como um vício de linguagem pode ser considerada um<br />
sinónimo de pleonasmo ou redundância, pois não existe nenhuma audição não espacial. Definido com mais<br />
precisão, o conceito de audição espacial conjuga as relações entre as localizações dos eventos auditivos e<br />
outros parâmetros – particularmente aqueles dos eventos sonoros, mas outros como aqueles relacionados com a<br />
fisiologia do cérebro.<br />
Pode assim falar-se em arquitectura aural, em que cada espaço acústico tem a sua arquitectura aural.<br />
A determinação espacial (o termo localização é guardado para uma definição mais apropriada) dos eventos<br />
auditivos pode ser mais ou menos precisa. No entanto, por exemplo, a posição e espacialização do evento<br />
auditivo chamado de som sustentado, num espaço reverberante, não pode ser determinado com qualquer<br />
precisão. A determinação espacial do som é difusa. Um click numa câmara anecóica, por outro lado, é<br />
precisamente determinado em termos espaciais, e pouco especializado. A determinação espacial de um evento<br />
auditivo é descrita em termos de sua posição e espacialização, como avaliado em comparação com as posições<br />
e extensões de outros objectos de percepção, que podem ser outros eventos auditivos, ou objectos de outros<br />
sentidos, em particular objectos visuais.<br />
Eventos auditivos podem ocorrer a posições onde nada é visível: sons dentro de nossos corpos, ou num outro<br />
objecto opaco, para lá do horizonte, no escuro, etc. Os eventos auditivos, em contraste a aquilo que é percebido<br />
visualmente, ocorre não só em frente do observador, mas em todas as direcções da pessoa que os está<br />
perceber. A totalidade de todas as posições possíveis dos eventos auditivos constitui o espaço auditivo. A<br />
palavra ―espaço‖ usada nesta expressão, deve ser entendida num sentido matemático, como uma série de<br />
pontos entre os quais distâncias podem ser medidas.<br />
Durante o desenvolvimento de um indivíduo, o mundo auditivo vai-se desenvolvendo também. Os eventos<br />
auditivos, a princípio relativamente difusos quanto à sua determinação espacial, vão-se tornando mais definidos<br />
espacialmente, aumentando também a precisão na correspondência com o mundo visual e os outros sentidos.<br />
É certamente verdade que a posição do evento auditivo e a posição do corpo vibrante que radia as ondas<br />
sonoras frequentemente coincide, o problema reside em saber quais destes objectos sensoriais é falso.<br />
O engenheiro de telecomunicações está especialmente interessado nesses mesmos casos, em quais as<br />
posições da fonte sonora e do evento auditivo não coincidem. Ele procura reproduzir os eventos auditivos que<br />
ocorram no mesmo ponto onde a gravação e a transmissão são originados, usando o menor número possível de<br />
fontes sonoras (altifalantes). Os eventos sonoros devem ser gerados no final de recepção da cadeia de<br />
transmissão electroacústica de tal forma que, os eventos auditivos ocorram nas mesmas direcções, distâncias e<br />
nos mesmos pontos de origem. Os eventos auditivos devem, por isso, também ocorrer em outras posições para<br />
além das doas altifalantes.<br />
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ATRIBUTOS DOS SINAIS DE ENTRADA NOS OUVIDOS<br />
Os atributos monorais dos sinais de entrada são aqueles para cuja recepção de um ouvido apenas é<br />
suficiente; os atributos interaurais são aqueles para cuja recepção das duas funções de transferência<br />
são necessárias. Não haja dúvida que os atributos monorais desempenham um papel na formação da<br />
posição do evento auditivo pelo sistema auditivo. Muitos investigadores acreditam até que os atributos<br />
monorais dos sinais de entrada nos ouvidos garantem as mais significantes características na formação<br />
da distância e o ângulo de elevação do evento auditivo e na diferenciação dos eventos auditivos frontais<br />
dos traseiros. Mas uma pessoa com uma audição normal nunca pode ter apenas disponíveis os atributos<br />
monorais à disposição. Mesmo no caso hipotético em que temos a cabeça simétrica em relação ao plano<br />
médio e a fonte sonora coincidente com esse plano existe sempre um atributo interaural importante, o<br />
facto de que a diferença entre os sinais de entrada nos ouvidos é zero.<br />
Um problema relacionado com este facto é o seguinte: Como as cabeças normais não são simetricamente<br />
iguais segundo o plano médio, os sinais de entrada nos ouvidos diferem mesmo quando a fonte sonora<br />
está no plano médio. Essas diferenças interaurais estão parcialmente acima do limiar de perceptibilidade.<br />
Elas dependem do grau de elevação e da localização fronte/trás da fonte sonora. A questão então é se<br />
estas diferenças particulares entre os sinais auditivos desempenham um papel na audição direccional no<br />
plano médio. Não podemos responder a esta questão através da comparação de erros na avaliação da<br />
direcção da fonte sonora no plano médio, quando um ouvido é tapado, contra erros numa audição normal.<br />
Como todos os eventos auditivos são muito lateralizados para o lado do ouvido aberto, quando um ouvido<br />
é tapado, temos que concluir que os sujeitos nesta situação tendem a basear-se nos atributos do evento<br />
auditivo em vez de na sua posição para estimar a direcção da fonte sonora. É melhor suprimir os atributos<br />
monorais naturais em um dos dois ouvidos, que pode ser feito enchendo as cavidades da orelha (excepto<br />
para entrada do canal auditivo). Estas aproximações retêm o efeito central das diferenças de tempo<br />
interaurais, visto que os atributos monorais naturais estão para a maior parte disponíveis apenas num<br />
ouvido não modificado.<br />
Concluiu-se através de experiências que uma correcta localização no plano médio depende muito da<br />
igualdade e entre os sinais de entrada.<br />
Os atributos monorais dos sinais de entrada nos ouvidos desempenham um importante papel mesmo<br />
quando existem diferenças interaurais claras entre os sinais de entrada nos ouvidos.<br />
Pode então ser perguntado que propriedades em particular para os sinais de entrada nos ouvidos são<br />
usadas pelo aparelho auditivo como atributos na formação a direcção do evento auditivo. Esta questão<br />
tem vindo a ser investigada mais no caso da audição direccional no plano médio. Concluiu-se com o<br />
tempo que as distorções do som de chegada pela orelha desempenham um papel dominante na audição<br />
direccional no plano médio. Se a orelha for alterada, então a audição direccional no plano médio é<br />
perturbada. Existe uma maior precisão na localização da fonte sonora quando o sinal por ela emitido<br />
contém componentes de alta-frequência acima de 4 ou 5 kHz.<br />
Uma questão em que ainda não existe uma resposta clara é se a intensidade geral dos sinais de entrada<br />
desempenham um importante papel na formação do evento auditivo no plano médio.<br />
O sistema auditivo consegue reconhecer mais de um padrão de atributos monorais simultaneamente no<br />
mesmo par de sinais de entrada.<br />
Foi descoberto também que certos indivíduos são particularmente bons na geração de padrões de<br />
atributos monorais necessários para a audição direccional no plano médio. Os sujeitos podem por vezes<br />
localizar melhor uma fonte sonora usando estas pinnas do que usando as suas. Isto permite-nos concluir<br />
que a avaliação dos atributos monorais dos sinais de entrada dos ouvidos não podem ser explicados<br />
simplesmente através de um processo de aprendizagem, em que o sistema nervoso central se adapta à<br />
pinna.<br />
Numa apresentação via auscultadores os atributos monorais são muito atenuados ou completamente<br />
suprimidos. Como resultado, existe uma considerável controvérsia se os resultados de muitas das<br />
experiências sobre lateralização são relevantes para a ―normal‖ audição espacial.<br />
Através das DCS e filtros electrónicos que simulam as funções de transferência naturais, é agora possível<br />
gerar sinais de entrada nos ouvidos muito naturais, mesmo quando o som é apresentado via<br />
auscultadores.<br />
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Na audição binaural, ou seja, audição com dois ouvidos funcionais, o sistema auditivo é provido de<br />
informação interaural incoerente que, não seria possível numa audição monaural. Assim, uma audição<br />
binaural oferece numerosas vantagens em relação a audição monaural. As mais óbvias são:<br />
. Audição espacial – a informação de um espaço auditivo é melhorada em termos das posições<br />
(azimute, elevação, distância) e as extensões espaciais dos eventos auditivos. Ou seja melhoramento<br />
da localização e espacialização do evento auditivo, reduzindo também a localização difusa.<br />
. Separação dos sinais sonoros das fontes sonoras. Sinais radiados das fontes sonoras tornam-se<br />
mais distinguíveis, peno menos quando as fontes sonoras estão separadas espacialmente. Isto<br />
garante uma maior capacidade www.producaoaudio.net<br />
por parte do ouvinte, em se concentrar individualmente em<br />
determinada fonte sonora.<br />
. Supressão dos efeitos perceptíveis dos sons reflectidos. Formação da lei da 1.ª onda de seu<br />
importante papel na formação da direcção do evento auditivo.<br />
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Estas características da direcção binaural torna-a mais atractiva de um ponto e vista tecnológico. De<br />
facto, os esforços na tecnologia binaural procuram modular o processamento de sinal binaural no sentido<br />
de da criação de aplicações que permitam melhorar os localizadores de posições de fontes e<br />
processadores cocktail-party.<br />
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AUDIÇÃO ESPACIAL COM UMA FONTE SONORA<br />
LOCALIZAÇÃO E LOCALIZAÇÃO DIFUSA<br />
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A percepção natural binaural do espaço sonoro passa pelo posicionamento das fontes sonoras<br />
percepcionadas determinado pela sua localização. Localizar uma fonte sonora é determinar a sua<br />
direcção no azimute e sua altura (elevação), e a distancia a que ela se encontra do plano do observador<br />
(profundidade). Trata-se portanto de uma definição espacial, logo a três dimensões.<br />
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Nesta exposição tomaremos como uma fonte sonora, uma fonte em campo livre. Um campo livre não é<br />
necessariamente um fenómeno artificial. O pico de uma montanha, um campo aberto com erva alta ou<br />
neve profunda aproxima-se das condições anecóicas.<br />
De um ponto de vista www.producaoaudio.net<br />
físico, se os factores físicos que resultam num dado sinal sonoro nos tímpanos<br />
são conhecidos para todas as posições da fonte sonora relativamente ao sujeito, então é possível<br />
determinar os sinais de entrada nos ouvidos não apenas no caso de existir uma só fonte, mas também<br />
através de sobreposição de qualquer combinação de fontes sonoras.<br />
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A localização é a lei ou regra que determina que a origem de um evento auditivo está relacionado<br />
com um atributo ou atributos específicos do evento sonoro, ou com outro evento que está de alguma<br />
forma relacionado com o evento auditivo.<br />
De um ponto de vista psicofísico, a situação é mais complicada, pois o sistema nervoso avalia os<br />
sinais presentes nos dois ouvidos e isso determina a posição do evento auditivo, não podendo com isso<br />
ser avaliada como linear.<br />
A localização difusa é a diferença mais pequena num atributo, ou atributos específicos de um evento<br />
sonoro, ou a diferença mais pequena, de um evento sonoro relacionado com um evento auditivo, capaz<br />
de produzir uma mudança na localização de um evento auditivo. Podemos ter por exemplo, a<br />
localização difusa da direcção do evento auditivo quando a fonte sonora é movida lateralmente e a<br />
localização difusa da distância do evento auditivo mediante mudanças espectrais específicas nos sinais<br />
sonoros nos ouvidos.<br />
Na audição espacial com uma fonte sonora, estas duas definições levam a duas questões base, que<br />
servem para sumariar esta discussão:<br />
. Onde aparece o evento auditivo, dada uma específica posição da fonte sonora? (localização).<br />
. Qual é a mais pequena mudança de posição da fonte sonora, para que esta produza uma<br />
diferença suficientemente perceptível na posição do evento auditivo? (localização difusa).<br />
A palavra localização, como aplicada nestas duas questões, é a função matemática relacionando os<br />
pontos do espaço físico e os pontos do espaço auditivo. Estes dois espaços são idênticos apenas se o<br />
evento auditivo aparecer na posição da fonte sonora. A posição da fonte sonora e o tipo de sinal que ela<br />
radia pode afectar a localização; embora eventos anteriores também o possam fazer. Sobre certas<br />
condições a localização pode ser ambígua; por outras palavras, eventos auditivos diferentes podem por<br />
vezes ocorrer simultaneamente em posições diferentes, mesmo quando apenas exista uma fonte<br />
sonora. Ainda para mais, a localização varia dentro de certos limites de um sujeito para outro.<br />
O conceito de localização difusa reflecte o facto de que o espaço auditivo é menos diferenciável que o<br />
espaço onde a fonte sonora existe. O sistema auditivo processa menos resolução espacial que aquela<br />
que é possível usando técnicas físicas de medição. Uma fonte sonora pontual produz um evento<br />
auditivo que é espalhado num certo grau de espaço.<br />
Na discussão seguinte a localização difusa será tida como a quantidade de variação da posição da<br />
fonte sonora, que é reconhecida por 50% dos sujeitos da experiência, como a variação da posição do<br />
evento auditivo.<br />
A primeira questão a ser posta, é quanto precisa, fiel e coerente é a audição espacial, ou mais<br />
precisamente: Qual é o mínimo valor de localização difusa sobre óptimas condições? Estudos<br />
mostraram que a região de audição espacial de maior precisão se situa, ou fica perto da direcção frontal<br />
e isso, dentro dessa região, uma movimentação lateral de uma fonte sonora leva mais facilmente a uma<br />
mudança da posição do evento auditivo. A localização difusa para mudanças no azimute da fonte<br />
sonora, perto da direcção frontal, representa o máximo de resolução espacial do sistema auditivo. O<br />
limite absoluto mais baixo para a localização difusa é de aproximadamente 1º. O limite de resolução do<br />
sistema auditivo, ao nível da localização difusa de uma fonte é, por isso, de aproximadamente duas<br />
vezes menor que o sistema visual, que é capaz de distinguir mudanças de ângulo menores 0,5º.<br />
Para uma distância média entre orelhas de 20 cm, temos uma diferença de tempo ∆t máximo (90º) de<br />
0,6 ms. Tendo como limite absoluto mais baixo para a difusão na localização, aproximadamente 1º, e se<br />
para 90º temos 0,6 ms, através de uma regra de três simples poderemos verificar que temos uma<br />
diferença de tempo interaural para um grau de 6,7 microsegundos. No processamento de sinal digital a<br />
uma frequência de amostragem de 44.1 kHz, trabalhamos com um período de amostragem de 1/44.100,<br />
ou seja a 22,6 microsegundos. Concluímos então que, a esta frequência de amostragem não poderemos<br />
obter uma resolução angular de mais de aproximadamente 4º, através de diferenças de tempo.<br />
Com o deslocamento da fonte sonora para a direita da direcção que o sujeito está colocado, a<br />
localização difusa fixa-se com um valor entre três a dez vezes superior ao valor registado na direcção<br />
frontal. Atrás do sujeito a localização difusa decresce novamente, para uma valor de aproximadamente<br />
duas vezes o valor da direcção frontal.<br />
É verdade que, se falarmos de sons puros sinusoidais e de outros sinais de banda limitada, a<br />
localização difusa aumenta com o afastamento da fonte sonora da direcção frontal. Isto significa que<br />
existe uma forte dependência da frequência do sinal. Torna-se então plausível sugerir que poderemos ter<br />
sinais que, embora provenientes do mesmo ponto espacial físico, pareçam mudar de direcção à medida<br />
que seu espectro vai também variando.<br />
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Uma outra anomalia ou erro na localização auditiva de um evento sonoro, especialmente comum com<br />
sons de relativa estreita banda de frequências, acontece quando o evento auditivo aparece na direcção<br />
aproximadamente simétrica axialmente, em relação ao eixo que atravessa as duas orelhas. Isto<br />
acontece porque, com sons de curta largura de banda, o ouvido humano não recebe a informação<br />
necessária para diferenciar entre essas duas localizações. Mas se o sujeito poder mover a cabeça<br />
livremente e a duração do sinal é grande o suficiente para permitir tirar proveito desse facto, este tipo de<br />
efeitos descritos raramente acontecem.<br />
A localização de sons não familiares em relação à distância da fonte sonora é largamente indefinida.<br />
Para estudos em que as fontes sonoras se movimentam muito rápido, a persistência auditiva deve<br />
ser tida em conta, ou seja a resolução da audição em termos da localização evento sonoro ao nível<br />
temporal. Por outras palavras, o tempo que o sistema auditivo demora a responder a uma dada<br />
movimentação da fonte sonora. O tempo de reacção para detectar uma mudança de direcção da<br />
esquerda para a direita ou vice-versa é de cerca de 150 ms; uma mudança anterior/posterior ou viceversa<br />
é de 250 ms.<br />
PERCEPÇÃO DE SINAIS DE ENTRADA COERENTES<br />
AUDIÇÃO DIRECCIONAL NO PLANO MÉDIO<br />
A audição no plano médio, sendo fundamentalmente diferente do plano horizontal, os<br />
sinais são idênticos nos dois ouvidos, devidas as reduzidas diferenças interaurais<br />
constituídas apenas pelas pequenas assimetrias do corpo humano, sendo a dos pavilhões<br />
as mais significativas.<br />
Logo, a localização difusa ∆ (φ = 0)min para mudanças no ângulo de elevação φ da fonte<br />
sonora na direcção frontal, é de aproximadamente 17º para discurso oral contínuo por uma<br />
pessoa não familiar, de cerca de 9º para discurso oral contínuo de uma pessoa familiar e de<br />
4º para ruído branco.<br />
Experiências com a audição direccional no plano médio levaram à descoberta que a<br />
direcção do evento auditivo normalmente não coincide com a direcção da fonte sonora. A<br />
frequência de ocorrência deste erro de localização provou ser dependente do tipo de sinal<br />
sonoro usado. Também ficou claro que a discrepância entre a direcção da fonte sonora e da<br />
direcção do evento auditivo não era aleatória; existiam tendências consistentes para<br />
ocorrerem erros específicos com tipos específicos de sinais. Com sinais de teste de grande<br />
largura de banda, especialmente sinais de longa duração, ou sinais repetido várias vezes,<br />
era obtida grande coerência entre a direcção do evento sonoro e a direcção do evento<br />
auditivo. A localização difusa quando a direcção da fonte sonora muda é bastante grande,<br />
por vezes na ordem de três vezes maior que no plano horizontal.<br />
Numa audição diótica, a localização do evento auditivo muda com a frequência do evento<br />
sonoro. O sistema auditivo determina a direcção de um evento auditivo baseada na<br />
frequência central dos sinais de entrada. A localização pode ser descrita então, em termos<br />
de bandas direccionais. A função de transferência da cabeça e da orelha criam grandes<br />
diferenças de nível entre bandas de frequências quando comparamos, por exemplo, o som<br />
incidente pela frente e o som incidente por trás. Estas bandas são chamadas de bandas<br />
direccionais e podem ser elas a primeira característica que determina a direcção de um<br />
evento auditivo. Assim sendo, não será necessário uma familiaridade com todo o tipo de<br />
sinais, pois basta que seu espectro de densidade da potência se assemelhe. Apenas com<br />
sinais bastante invulgares, ou com sinais com bandas limitadas é que a localização dos<br />
eventos auditivos não coincide com a localização dos eventos sonoros. Quando não existe<br />
especial diferença de amplitude entre bandas direccionais o evento auditivo aparece dentro<br />
da cabeça, ou dividido em duas partes.<br />
As distorções lineares específicas nos sinais sonoros introduzidas pela cabeça e ouvidos<br />
externos, à medida que os sinais passam por eles, têm um papel de grande importância,<br />
porque elas constituem grande parte das diferenças interaurais que nos possibilitam<br />
localizar de forma mais eficaz a fonte sonora. A direcção do evento auditivo, no entanto,<br />
não depende do nível da fonte sonora.<br />
Existe uma tendência de muitos dos sinais breves, em ter um conteúdo impulsional, que<br />
origina que o evento sonoro mude do sector frontal para o sector traseiro do plano médio.<br />
Quando estes sinais são apresentados ao sujeito pouco tempo antes da experiência ou<br />
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teste, este efeito não ocorre. A familiaridade com o sinal desempenha um papel muito<br />
importante na direccionalidade no plano médio.<br />
Para sinais com uma largura de banda de menos 2/3 de oitava, não pode ser determinada<br />
nem a localização nem a localização difusa da fonte sonora, no plano médio. A direcção do<br />
evento auditivo neste caso depende, não da direcção da fonte sonora, mas apenas na<br />
frequência do sinal. Não existe regra que correlacione a direcção da fonte sonora com a<br />
direcção do evento auditivo. A figura em baixo mostra a localização descrita pelo evento<br />
auditivo. A fonte sonora é um altifalante que pode ser posicionado em qualquer direcção no<br />
plano médio e que radia um sinal de ruído de banda estreita cuja frequência central é<br />
seleccionável. www.producaoaudio.net<br />
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A familiaridade do sujeito da experiência com o sinal desta, desempenha um papel muito<br />
importante na localização entre, a distância da fonte sonora e a distância do evento sonoro.<br />
Para sinais familiares como a voz humana, segundo uma sensação de intensidade normal,<br />
a distância do evento auditivo corresponde bastante bem à da fonte sonora. Discrepâncias<br />
aparecem, no entanto, mesmo para tipos de discursos orais invulgares a seus normais<br />
valores de sensação de intensidade.<br />
AUDIÇÃO DISTANTE<br />
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As teorias de ―audição distante‖ descrevem a relação entre a distância do evento auditivo<br />
e atributos de outros eventos correlacionados com esta distância. A distância do evento<br />
auditivo é a distância do ponto médio do eixo dos ouvidos. Os atributos dos sinais de<br />
entrada nos ouvidos que dependem da distância da fonte sonora no plano médio: A<br />
distâncias intermédias da fonte sonora – aproximadamente de 3 a 15 m para fontes sonoras<br />
pontuais – apenas o nível de pressão sonoro dos sinais de entrada nos ouvidos depende da<br />
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distância da fonte sonora, desde que o sinal radiado não mude. As ondas sonoras a estas<br />
distâncias podem ser vistas como ondas planas. A distâncias superiores da fonte sonora –<br />
mais do que aproximadamente 15 m – a coluna de ar entre a fonte sonora e o sujeito não<br />
pode ser vista como um canal de comunicação sem distorção. A dependência do nível de<br />
pressão sonora na distância da fonte sonora continua presente. É independente da<br />
frequência a lei 1/r, embora exista uma atenuação adicional que depende do comprimento<br />
da coluna de ar e varia com a frequência. Frequências mais altas são atenuadas mais que<br />
as mais baixas. Logo, não só a SPL está dependente da distância da fonte sonora, mas<br />
também a forma do espectro, ou mais precisamente, o nível relativo e as curvas da fase em<br />
função da frequência. Perto da fonte sonora – a distâncias menores que aproximadamente<br />
3 m para radiadores pontuais – os efeitos das curvaturas das frentes de ondas que chegam<br />
à cabeça deixam de poder ser negligenciados. As distorções lineares dos sinais devido à<br />
cabeça e aos ouvidos externos variam com a distância da fonte. Perto da fonte sonora a<br />
SPL e a forma do espectro muda com a distância, embora a forma como o espectro muda é<br />
diferente que a longa distância. Em sinais presentes via auscultadores, os efeitos normais<br />
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da orelha desaparecem. Como os auscultadores situam-se no eixo dos ouvidos, muito<br />
próximo da entrada dos canais auditivos, as fontes sonoras nestas posição são levadas a<br />
produzir distorções lineares dos sinais de entrada dos ouvidos. A sensação de intensidade<br />
aumenta com o aumento do SPL, mas ao mesmo tempo a coloração do som torna-se mais<br />
pesada, pois à medida que o SPL aumenta, o nível dos componentes graves do sinal, de<br />
grande largura de banda, aumenta em relação aos componentes de alta-frequência. Por<br />
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isso, à medida que uma fonte sonora emitindo um sinal de grande largura de banda, se<br />
aproxima do sujeito, a distância do evento auditivo diminui, mas a sua sensação de<br />
intensidade aumenta e a sua coloração torna-se mais pesada. A sensação de intensidade e<br />
coloração são, neste caso, atributos do evento auditivo. O nível de um evento auditivo<br />
diminui à medida que o SPL de um evento sonoro diminui, se não for alterado o espectro do<br />
som emitido. Uma redução de 20 dB no nível sonoro leva ao dobrar da distância do evento<br />
auditivo, ao contrário dos 6 dB SPL reais. Isto leva-nos à conclusão que, quando o SPL dos<br />
sinais de entrada nos ouvidos é o único atributo do evento sonoro disponível ao sistema<br />
auditivo para formular a distância do evento auditivo, a distância aumenta menos<br />
rapidamente que a distância da fonte sonora.<br />
LOCALIZAÇÃO DENTRO DA CABEÇA<br />
O som dentro da cabeça ou intracranial ocorre quando a distância do evento auditivo é<br />
mais pequena que o raio da cabeça, quando o evento auditivo ocorre dentro da cabeça.<br />
Temos correntemente experiências de eventos auditivos intracranianos, como por<br />
exemplo, os eventos auditivos correspondentes à nossa própria voz em oração com vogais,<br />
ou tido como o problema inerente à utilização de uma reprodução via auscultadores.<br />
Quando elas actuam em conjunto, mais perto da cabeça será a imagem acústica no plano<br />
médio. Esta imagem aparecerá mesmo dentro da cabeça quando cada fonte sonora,<br />
considerada individualmente, é ouvida como sendo directamente antes do ouvido em cada<br />
um dos lados. A localização intracraniana (inside-the-head locatedness IHL) tem gerado<br />
um renovado interesse, especialmente no contexto das técnicas de reprodução sonora<br />
binaurais. Nestas técnicas o IHL aparece normalmente como um erro no sistema de<br />
reprodução. Muitas explicações têm aparecido para explicar o fenómeno: ressonâncias<br />
naturais dos microfones e auscultadores; modulação posterior do sistema nervoso;<br />
invariabilidade dos sinais de entrada nos ouvidos quando a cabeça é movimentada;<br />
carregar o tímpano com uma impedância diferente da em campo livre; mecanismo de<br />
pressão do auscultador contra a cabeça; som não presente ao resto do corpo, para além<br />
dos ouvidos; diferenças nas características de transferência entre os canais de transmissão<br />
electroacústica; uma não natural proporção entre o som conduzido aereamente e o som<br />
conduzido pelos ossos. Para que o fenómeno IHL ocorra é necessário que: ambos os sinais<br />
sejam coerentes, a tal ponto que apenas um evento auditivo homogéneo ocorra; cada uma<br />
das fontes sonoras tem que estar próxima do ouvido, ou percebida como tal, quando<br />
reproduzidas separadamente. Em sistemas binaurais mais recentes e mais eficientes, erros<br />
IHL já não ocorrem com frequência, mas apenas em caso bastante pontuais. Arranjos de<br />
fontes sonoras em que IHL ocorre com frequência inclui, muitos altifalantes colocados<br />
simetricamente em cada um dos lados do plano médio e radiando sinais idênticos, ou dois<br />
altifalantes radiando sinais idênticos, mas fora de fase.<br />
Os atributos dos sinais de entrada nos ouvidos são responsáveis pelo IHL, sendo mais<br />
provável acontecer quando o sujeito não tem informação ou tem pouca informação sobre a<br />
fonte sonora e sobre o espaço evolvente, por exemplo quando o sujeito é surpreendido por<br />
um evento sónico.<br />
CONE DE CONFUSÃO<br />
Esta é a expressão usada para designar os lugares geométricos em que não é possível existir<br />
diferenças de tempo e de intensidade interaurais, pois a distância aos dois ouvidos medida em vários<br />
pontos específicos é a mesma, se não vejamos:<br />
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AVALIAÇÃO DE SINAIS INCOERÊNTES DE ENTRADA NOS OUVIDOS<br />
Estivemos a discutir o caso em que a fonte sonora estava no plano médio e em que ambos os sinais<br />
de entrada podem, numa primeira aproximação, serem assumidos como iguais. Expomos um caso mais<br />
geral agora, em que a fonte sonora é posicionada algures no espaço à direita ou à esquerda do plano<br />
médio, obtendo com isso incoerência nos dois sinais à entrada dos ouvidos, criada devido à direcção de<br />
incidência do som e às diferentes distâncias à fonte sonora.<br />
Pode ser assumido que o sistema auditivo obtém a informação necessária para formar um evento<br />
auditivo em direcções laterais, primeiramente através de dissimilitudes entre os dois sinais de entrada.<br />
Mas é razoável dizer que o sistema auditivo não avalia todos os detalhes da complicada incoerência<br />
interaural entre os sinais, mas selecciona a informação que é necessária entre os atributos facilmente<br />
reconhecidos.<br />
Existem duas classes de atributos que podem ser distinguidos:<br />
1.Dissimilitudes entre os dois sinais de entrada nos ouvidos relacionados com o tempo,<br />
onde eles ocorrem, ou componentes específicos ocorrem. Estes atributos de incoerência<br />
interaural podem ser descritos através de uma representação frequêncial de diferenças de<br />
fase interaurais. Estas dissimilitudes são normalmente chamadas de diferenças de tempo<br />
interaurais.<br />
2. Dissimilitudes entre os sinais de entrada nos ouvidos relacionadas com o seu SPL<br />
médio, ou seja incoerências entre sinais que possam ser descritas através da magnitude<br />
da função de transferência interaural. Estas dissimilitudes são normalmente chamadas<br />
diferenças interaurais de nível.<br />
A relação funcional, entre o deslocamento lateral do evento auditivo, medido desta forma, e os<br />
atributos dos sinais de entrada, é chamada de lateralização, em contraste com a localização já<br />
descrita. Como o deslocamento lateral é de apenas uma dimensão comparado com o espaço auditivo<br />
tridimensional, não existe normalmente correlação válida entre a localização e a lateralização para que,<br />
todos os pontos ao longo do eixo dos ouvidos correspondem a um azimute específico do evento<br />
auditivo.<br />
A avaliação dos atributos interaurais dos sinais é frequêncio-selectiva, ou seja, o sistema auditivo<br />
disserta primeiro os sinais de entrada nos ouvidos em componentes de banda frequêncial estreita e<br />
depois examina separadamente as diferenças interaurais do sinal em cada gama de frequências.<br />
Quando as gamas frequênciais dos sinais do ouvido esquerdo e direito diferem grandemente, não<br />
ocorre fusão. Invés disso, dois eventos aditivos aparecem, um no ouvido esquerdo e outro no direito.<br />
Quando não existem diferenças de tempo interaurais, a lateralização depende menos das diferenças de<br />
nível interaurais do que se havia pensado. Para componentes de sinais acima 1,5 kHz, as diferenças<br />
interaurais de tempo mínimas dependem do tempo para qualquer diferença de nível interaural. O<br />
deslocamento lateral do evento auditivo e a sua lateralização difusa são primeiramente determinados<br />
pelos componentes do sinal abaixo de 1,5 kHz se apenas existirem diferença de tempo puras entre os<br />
sinais, sendo a gama de frequência à volta de 600 Hz, neste caso, dominante. Sob condições de campo<br />
aberto, onde existe simultaneamente diferenças de nível e de tempo de forma a produzir deslocamentos<br />
laterais na mesma direcção, a localização difusa é também mais pequena se o sinal incluir<br />
componentes abaixo de 1,5 kHz.<br />
DIFERENÇAS DE TEMPO INTERAURAIS<br />
O sistema auditivo é capaz de muito eficazmente determinar o tempo de chegada dos componentes<br />
impulsos dos sinais de entrada nos ouvidos. Poderemos assumir que essa descriminação acontece<br />
porque o sistema auditivo é como que ―accionado‖ quando os sinais de entrada nos ouvidos excedam<br />
um limiar específico. O tempo de chegado do sinal será então determinado, não quando o total do<br />
sinal excede o limiar, mas quando algum de seu componente espectral excede o limiar. A relevância<br />
dos componentes depende da sua frequência central e amplitude.<br />
Existe uma maior precisão na lateralização de eventos auditivos gerados a partir de eventos<br />
sonoros com a mesma polaridade do que polaridade inversa. Em relação ao deslocamento lateral não<br />
existem diferenças entre esse gerado a partir de impulsos com a mesma polaridade ou esse gerado a<br />
partir de impulsos com polaridade inversa.<br />
O sistema auditivo consegue avaliar os componentes espectrais dos sinais de entrada nos ouvidos<br />
individualmente, ao nível das suas diferenças interaurais de tempo, mostrado a partir da percepção da<br />
variação temporal desses componentes espectrais individualmente.<br />
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Uma fonte sonora situada a 90º (localização lateral extrema) será captada pelos dois ouvidos com<br />
uma diferença de tempo de, aproximadamente, 0,65 ms, sendo este o atraso máximo possível.<br />
Esta lateralização total é apenas obtida com sons cuja metade do período não é maior que<br />
aproximadamente 650 us, ou seja, para sons cuja frequência não é maior que aproximadamente<br />
800 Hz. À medida que a frequência é aumentada acima de 800 Hz, o deslocamento torna-se cada<br />
vez mais pequeno.<br />
Existe, provavelmente, um efeito adicional que faz com que a queda na máxima lateralização seja<br />
mais precipitada. Os neurónios entre o ouvido interno e o sistema nervoso central são incapazes de<br />
reagir uma segunda vez, aproximadamente 1-2 ms depois de terem sido accionados (período<br />
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refractário). Quando os sinais excedem o limiar a intervalos mais pequenos que o período<br />
refractário, o número de impulsos nervosos descarregado em cada tempo decresce abruptamente,<br />
que de acordo com Stevens e Davis, este fenómeno ocorre na região dos 800 Hz e de novo aos 1,6<br />
kHz. O deslocamento lateral máximo de um evento auditivo, para sons sinusoidais, através de<br />
atrasos de tempo interaurais, decresce rapidamente acima de 800 Hz. Acima de aproximadamente<br />
1,6 kHz não existe percepção de deslocamento lateral.<br />
O sistema auditivo é no entanto capaz de detectar facilmente atrasos de tempo interaurais que<br />
não sejam presentes sob sinais sinusoidais. Mas quando os sinais não têm conteúdo espectral<br />
abaixo de 1,6 kHz, o sistema auditivo ignora o atraso de tempo interaural entre os sinais, avaliando<br />
apenas as suas evolventes.<br />
São produzidos eventos auditivos bem definidos, mesmo quando sinais muito diferentes são<br />
apresentados aos dois ouvidos, desde que as evolventes dos dois sejam similares. Primeiro, o<br />
espectro do sinal é dissecado até um determinado grau, determinado pela finita resolução<br />
espectral do ouvido interno. Depois as evolventes das diferentes componentes espectrais são<br />
avaliadas individualmente. Um evento auditivo unificado aparece, apenas se as mudanças nas<br />
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evolventes, das diferentes gamas de frequências, mostrarem similaridades, não sendo<br />
necessária a avaliação da evolvente total do sinal.<br />
A lateralização difusa é definida como a mudança mais pequena no atraso de fase interaural,<br />
retardo temporal de grupo, ou coeficiente de fase que leva a um deslocamento do evento auditivo. A<br />
precisão com que a evolvente é avaliada na lateralização depende muito se tem passos por saltos. A<br />
lateralização difusa decresce à medida que o nível ou duração do sinal aumenta.<br />
Existem mais duas importantes subclasses de diferenças interaurais de tempo. O sistema auditivo<br />
pode interpretar variações de tempo tanto na portadora como na evolvente. A figura abaixo mostranos<br />
as gamas de frequências em que as variações na portadora, na evolvente e no SPL podem criar<br />
um efeito percepcionável. As variações de tempo na portadora têm um efeito apenas abaixo de 1,6<br />
kHz. As variações de tempo na evolvente têm um menor efeito à medida que a frequência decresce,<br />
sendo que a menor frequência a que estas variações têm efeito depende da forma da evolvente. As<br />
diferenças interaurais de SPL são efectivas por toda a gama de frequências audíveis.<br />
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Gama de frequências, em que os atributos das diferenças interaurais são avaliados.<br />
DIFERENÇAS DE NÍVEL INTERAURAIS<br />
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A cabeça, devido a sua morfologia, constitui um obstáculo a fonte sonora. Sua textura, a forma de<br />
seu pavilhão, do canal auditivo e do tímpano provocam fenómenos de difracção e de absorção,<br />
alterando o sinal em termos www.producaoaudio.net<br />
de espectro, alteração essa que varia com a posição da fonte sonora. A<br />
medida que nos aproximamos da frequência com um comprimento de onda igual a dimensão da<br />
cabeça, essas diferenças de intensidade deixam de ser significativas. Isto também se deve às<br />
diferenças de fase criadas relacionadas com os diferentes comprimentos de onda, ou seja, estas<br />
diferenças de fase serão mais constantes e relevantes à medida que a frequência aumenta.<br />
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O homem memoriza ao longo da vida uma grande quantidade de funções de transferência<br />
interaurais correspondentes as diferentes direcções. Os pequenos movimentos instintivos da<br />
cabeça dão-nos a localização precisa da fonte sonora, oferecendo ao auditor muitas mais funções<br />
de transferência para definir a fonte sonora. Para ângulos entre 0º e 50º, a diferença de intensidade<br />
média é praticamente proporcional ao valor do ângulo. A diferença máxima de intensidade é de<br />
aproximadamente 7 dB.<br />
Podem aparecer múltiplos eventos auditivos se os componentes espectrais dos sinais de entrada<br />
nos ouvidos têm desiguais diferenças interaurais de nível.<br />
A lateralização difusa por diferenças interaurais de intensidade dos sinais de entrada nos ouvidos é<br />
definida como a mais pequena mudança que leva a um deslocamento do evento auditivo. Esta<br />
depende do nível dos sinais, decrescendo à medida que o nível dos sinais aumenta de um nível baixo<br />
para um nível intermédio, mantendo-se constante ou aumentando ligeiramente à medida que o nível<br />
vai aumentando. Se o sistema auditivo é estimulado por um relativo longo período de tempo, a sua<br />
sensibilidade decresce um certo valor, que depende do tipo, nível e duração da apresentação do<br />
sinal. O decréscimo é devido a adaptação e fadiga. ―Adaptação auditiva‖ refere-se a uma relativa<br />
rápida perda de sensibilidade que começa passados poucos segundos e que atinge seu máximo<br />
depois de aproximadamente 3 a 5 minutos. A readaptação (regresso à sensibilidade original) leva de<br />
1 a 2 minutos. A ―fadiga auditiva‖ ocorre com sinais de maior intensidade e longa duração,<br />
requerendo o retorno à normal sensibilidade um período de repouso longo.<br />
As diferenças de nível, entre as duas entradas nos dois ouvidos em campo aberto, dependem muito<br />
da frequência. A lateralização de sinais sinusoidais, que têm uma diferença interaural de nível<br />
constante, depende da sua frequência. A diferença de nível necessária para criar um deslocamento<br />
lateral da imagem perceptível é pequena à volta dos 2 kHz, sendo necessária uma maior diferença<br />
para frequências abaixo e acima de 2 kHz.<br />
INTERACÇÃO ENTRE DIFERENÇAS INTERAURAIS DE TEMPO E DE NÍVEL<br />
As diferenças interaurais de tempo e de nível têm o mesmo efeito na posição do evento auditivo,<br />
pois ambas levam ao deslocamento lateral da imagem. Uma possível forma de comparar os dois<br />
parâmetros é perguntar que diferença temporal é equivalente a uma diferença de nível em particular, e<br />
vice-versa. Numa normal medição deste género é usada a técnica de troca, em que o evento auditivo é<br />
deslocado através de uma dada diferença temporal, em que depois é introduzida uma diferença de<br />
nível para que o evento auditivo possa regressar novamente para o plano médio (ou vice-versa). Esta<br />
relação determinada desta forma, medida em us/dB, é chamada de factor de compensação ou rácio<br />
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de troca. Este factor de compensação varia de acordo com a sensação de intensidade dos estímulos<br />
usados, não podendo por isso ser representado por linhas rectas, que indicaria uma relação linear.<br />
Podemos concluir com isto a relativa importância das diferenças interaurais de tempo e de nível<br />
dependem do tipo de sinal usado, sendo que as diferenças interaurais de nível têm maior importância<br />
quando os sinais incluem componentes acima de 1,6 kHz e o nível é baixo.<br />
O sistema auditivo emprega então, pelo menos, dois mecanismos de avaliação que, até a um<br />
determinado ponto, funcionam independentes um do outro. O primeiro mecanismo interpreta as<br />
variações interaurais de tempo entre as finas estruturas dos sinais de entrada do ouvido, em que a<br />
sua influência no deslocamento do evento auditivo é baseado apenas nos componentes abaixo de 1,6<br />
kHz. O segundo mecanismo interpreta as diferenças interaurais de SPL entre as evolventes, podendo<br />
exercer uma influência dominante no deslocamento do evento auditivo se o sinal tem significantes<br />
componentes acima de 1,6 kHz. Este segundo mecanismo é variante com o tempo, por exemplo,<br />
pode ser alterado através de processos de aprendizagem, embora a variação temporal também não<br />
tenha sido demonstrado separadamente do primeiro mecanismo. A relativa importância dos dois<br />
mecanismos pode variar entre indivíduos. O primeiro mecanismo parece ter mais persistência<br />
temporal que o segundo.<br />
Podemos então ser capazes de perceber duas imagens separadas e distintas, em que uma depende<br />
quase exclusivamente de diferenças de tempo interaurais e outra de diferenças de tempo e de<br />
intensidade, de sua localização para a percepção. A estas imagens foram-lhes dados os nomes de<br />
―imagem temporal‖ e ―imagem de intensidade‖.<br />
Para sinais de baixa frequência, sinais sem componentes abaixo de 1,6 kHz, a imagem temporal<br />
determina o deslocamento médio do evento auditivo. A influência das diferenças interaurais de nível é<br />
pequena nesta caso, tendo um máximo factor de compensação de aproximadamente 40 us/dB. Para<br />
sinais com componentes acima de 1,6 kHz, a imagem de intensidade pode continuar a dominar<br />
mesmo quando existem componentes de baixa frequência. Neste caso o deslocamento da imagem de<br />
intensidade é determinada por variações interaurais de evolvente e diferenças interaurais de<br />
intensidade. Seu factor de compensação situa-se entre 200 e 70 us/dB, decrescendo distintamente<br />
com o aumento da sensação de intensidade.<br />
Quando temos uma modulação das diferenças interaurais de nível, o tempo mínimo de percepção de<br />
um ciclo completo do evento auditivo entre os dois lados é de aproximadamente 162 ms. Quando o<br />
atraso de fase interaural é modulado, tempo mínimo passa para 207 ms.<br />
AUDIÇÃO ESPACIAL COM MULTIPLAS FONTES SONORAS<br />
De acordo com o princípio de Huygens-Fresnel, qualquer campo sonoro perturbado pode ser concebido<br />
como um campo sonoro não-perturbado gerado por múltiplas fontes sonoras elementares – no limite, por um<br />
infinito número dessas fontes sonoras elementares. A audição espacial num campo sonoro perturbado pode<br />
ser considerado um exemplo de um problema mais geral de audição espacial em que o som é gerado por<br />
múltiplas fontes sonoras.<br />
Quando dois sinais são coerentes significa que eles são iguais, ou apenas diferem em um o mais destes<br />
pontos: amplitudes diferentes mas a mesma forma de onda, ou seja, uma diferença de nível ∆L independente<br />
da frequência; uma diferença de fase entre sinais, ou seja, um atraso independente da frequência; inversão de<br />
polaridade de um sinal em relação ao outro.<br />
DUAS FONTES SONORAS RADIANDO SINAIS COERENTES<br />
Considerando os eventos auditivos que aparecem debaixo desta condição, três casos importantes<br />
devem ser distinguidos:<br />
1.) Um evento auditivo localizar-se-á dependendo da posição das duas fontes sonoras e dos sinais<br />
radiados por elas.<br />
2.) Um evento auditivo localizar-se-á dependendo da posição e do tipo de sinal radiado por apenas<br />
uma das fontes sonoras, pois a outra não exerce um papel de determinação da localização do<br />
evento auditivo.<br />
3.) Dois eventos sonoros aparecem, em que a localização de cada um deles depende em maior<br />
grau da posição e dos sinais radiados pela fonte sonora respectiva.<br />
O primeiro caso acontece quando os níveis e os tempos de chega do som dos dois sinais radiados<br />
diferem apenas minimamente. No estabelecimento da posição do evento auditivo, o sistema auditivo<br />
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interpreta os dois sinais de entrada nos ouvidos resultantes, aproximadamente, como se eles fossem<br />
originados de uma única fonte sonora ―fantasma‖. A expressão ―localização somada‖ é usada neste<br />
caso. Este efeito de localização somada garante a base do sistema sonoro Stereo.<br />
Se os sinais diferiram mais de 1 ms na posição do ouvinte, então a posição do evento auditivo é<br />
determinada, na maioria dos casos, pela posição e tipo de sinal radiado por apenas a fonte sonora cujo<br />
sinal chega mais cedo. Os componentes do sinal que chega primeiramente ao ouvido são tidos em<br />
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consideração e os atrasados são suprimidos no processo de interpretação. Este efeito, especialmente<br />
importante na acústica arquitectónica e nas tecnologias electroacústica de reprodução sonora, é<br />
chamado de ―lei da primeira frente de onda‖. Na literatura Anglo-Americana, a localização somada e<br />
a lei da primeira frente de onda são frequentemente comprimidas na expressão ―efeito de<br />
precedência‖.<br />
Se o atraso entre os dois sinais exceder um certo limite, que depende muito nas condições de<br />
experimentação, dois eventos auditivos aparecem um a seguir ao outro, em que cada um deles está<br />
conectado à sua respectiva fonte sonora. O segundo evento é designado o eco do primeiro.<br />
ECO CONSTANTE: efeito criado em certos espaços limitados acusticamente, em que o som é<br />
reflectido repetidamente entre duas paredes paralelas opostas. Este apenas acontece quando<br />
as reflexões são menores que 15 por segundo, tendo que estar as superfícies limitadoras<br />
espaçadas mais de 8m. Paredes acusticamente limitadoras distanciadas a um valor menor que<br />
o referido, criam ondas estacionárias.<br />
São então, fundamentalmente, três os fenómenos percepcionados:<br />
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. Efeito de soma: Se a diferença de tempo cresce de 0 a aproximadamente 1 ms, o auditor sente<br />
uma imagem sonora que parte do centro 0º e se move para o altifalante da direita, 30º. Desta<br />
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forma, produz-se auditivamente uma fusão sonora devido a soma dos dois sinais.<br />
. Efeito Haas, ou de precedência: Se a diferença de tempo passa de 1 a 2 ms, a imagem sonora<br />
ficara localizada na direita do palco sonoro, com um efeito de espaço entre os dois altifalantes. Se<br />
a diferença de tempo aumentar ate 30 ou 40 milissegundos, a imagem sonora será também<br />
localizada a direita do palco sonoro, mas com umas ligeiras modificações tímbricas e com os<br />
efeitos alargamento da fonte sonora, em direcção do altifalante da esquerda.<br />
. Efeito de eco: A partir dos 40-50 milissegundos, observa-se uma cisão temporária e espacial<br />
entre o primeiro sinal e o sinal atrasado, sendo o mesmo sinal ouvido duas vezes, como se de um<br />
eco se tratasse.<br />
Foi também descrito um efeito contrário ao da lei da primeira frente de onda, observado quando o<br />
retardo temporal entre os dois sinais é de aproximadamente 70 ms. Tal efeito implica, que os<br />
componentes dos sinais de entrada nos ouvidos que chegam primeiro, não sejam usados para a<br />
avaliação, e que apenas os mais atrasados determinem a posição do evento auditivo. Este efeito é<br />
chamado de ―inibição do som primário‖. Continua a ser uma área bastante inexplorada até ao<br />
momento.<br />
ECO DISCRETO: A repetição única de um sinal a um tempo de atraso fixo de forma a simular<br />
um eco de apenas um limite acústico reflector, opondo-se aos ecos múltiplos de um atraso<br />
temporal, em que o sinal é constantemente introduzido na entrada de atraso.<br />
LOCALIZAÇÃO SOMADA<br />
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É possível colocar o evento auditivo dentro de uma zona específica do azimute escolhida, através da<br />
escolha das diferenças de nível e de tempo entre os sinais. Blumlein foi o primeiro a reconhecer a<br />
relevância das possibilidades da localização somada na tecnologia electroacústica de comunicação.<br />
Na localização somada cada sinal de entrada no ouvido é derivado de pelo menos dois sinais de<br />
altifalante que estão desfasados no tempo com respeito um ao outro. Consequentemente cada sinal de<br />
entrada no ouvido mostra www.producaoaudio.net<br />
grandes efeitos de comb-filtering. O evento auditivo, no entanto, tem<br />
praticamente o mesmo timbre como se apenas um dos dois altifalantes estivessem ligados, variando<br />
muito pouco com o movimento da cabeça do sujeito em relação à posição dos altifalantes.<br />
Por outro lado, havendo um ou dois altifalantes, um ouvinte com um ouvido tapado percebe distintas<br />
colorações de timbre que depende da direcção de incidência do som. Primeiras reflexões dos limites<br />
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rígidos podem também originar fortes colorações tímbricas numa audição monaural, não sendo<br />
praticamente audível numa audição binaural.<br />
Claramente o sistema auditivo possui a habilidade, numa audição binaural, de descartar certas<br />
distorções lineares dos sinais de entrada nos ouvidos na formação do timbre do evento auditivo. Não<br />
existe ainda, no entanto, uma teoria que explique a supressão binaural de colorações tímbricas.<br />
A diferença de tempo necessária para que a localização da fonte sonora seja extrema varia de 0,8 a<br />
1,4 ms, dependendo dos sinais utilizados e das condições de experimentação.<br />
Δt = 0,9 a 1,1 ms<br />
A diferença de intensidade necessária para localizar a imagem sonora totalmente a direita do palco<br />
sonoro varia de 14 a 24 dB, dependendo dos altifalantes e dos sinais utilizados.<br />
ΔI = de 15 a 17 dB<br />
Quando as diferenças de intensidade e de tempo trabalham em conjunto, elas podem reforçar o<br />
deslocamento da imagem ou podem entrar em conflito, podendo ser obtido com isso, em determinadas<br />
circunstâncias, uma localização central da imagem e uma espacialização muito maior do som.<br />
A influência dos componentes individuais na direcção do evento auditivo pode ser também<br />
investigada. Poderia ser levantada a hipótese de que o evento auditivo fosse determinado apenas pelos<br />
componentes do sinal que chegam primeiro aos dois ouvidos. Nesse caso então, o problema seria o<br />
mesmo que com a audição direccional com uma fonte sonora, pois a direcção do evento auditivo<br />
poderia ser determinada através de diferenças de tempo e de nível entre os componentes que chegam<br />
em primeiro. Mas na verdade estamos perante um caso mais complicado, pois os segundos<br />
componentes podem também participar na determinação da posição do evento auditivo.<br />
Pode ser especulado com alguma certeza que os sinais de entrada nos ouvidos são dissecados<br />
espectralmente nos ouvidos internos, em componentes de relativa constante largura de banda. As<br />
diferenças interaurais são aparentemente avaliadas de forma separada, para os diferentes<br />
componentes espectrais. Como foi visto, as diferenças interaurais na estrutura fina dos sinais são mais<br />
relevantes nas componentes de baixa frequência, enquanto que as evolventes são mais relevantes nos<br />
componentes de alta-frequência. Neste contexto as curvas de localização somada para sinais de<br />
impulso de relativa constante largura de banda, parecem ser similares à localização de sinusóides, se a<br />
frequência central for baixa, e também se a frequência central for alta.<br />
É, no entanto, ainda necessário determinar a direcção dominante do evento auditivo. As regras<br />
aplicadas a esta situação são ainda largamente desconhecidas, existindo alguma indicação de que os<br />
atributos interaurais dos sinais na gama de frequências médias (0,5 – 2 kHz) têm maior peso na<br />
determinação da direcção média do evento auditivo, para sinais cuja energia é constante com a<br />
frequência. Deve ser alertado, no entanto, que a formação dos eventos auditivos pode ser bastante<br />
complicada em situações de localização somada. Não existem de certezas se apenas um evento<br />
auditivo precisamente localizado se formará, mas avaliações cuidadas através de ouvintes treinados<br />
revelaram a audição de eventos auditivos múltiplos e divididos, na maioria dos casos.<br />
A localização somada não se restringe, é claro, ao arranjo das fontes sonoras como num sistema de<br />
reprodução Stereo. Um evento auditivo cuja posição depende de várias fontes sonoras em simultâneo,<br />
pode aparecer em relação a uma ou mais fonte sonoras colocadas em qualquer lado, desde que as<br />
suas diferenças de tempo e de nível, na posição do sujeito, não exceda certos limites.<br />
Um efeito de elevação pode acontecer no caso de termos uma localização somada numa escuta<br />
direccional no plano médio usando o arranjo de altifalantes estereofónico normal. Em experiências<br />
auditivas usando este arranjo o evento auditivo frequentemente aparece num certo ângulo de elevação,<br />
em vez de aparecer no plano horizontal. Se o sujeito se mover em direcção aos altifalantes no plano<br />
simétrico ao sistema, o evento auditivo torna-se mais elevado, quando o sujeito está exactamente a<br />
meio caminho entre os altifalantes, o evento auditivo aparece directamente em cima da cabeça.<br />
As primeiras explicações para este efeito foram baseadas nas teorias do movimento, em que as<br />
variações das diferenças interaurais de nível e de tempo entre os sinais de entrada nos ouvidos são<br />
similares aqueles ocorridos quando uma única fonte sonora é elevada através de um certo ângulo.<br />
Este efeito também acontece quando o sujeito não movimenta a sua cabeça. Tendo esse que ser<br />
explicado em termos espectrais.<br />
No caso de termos os dois altifalantes a radiarem sinais de ruído de grande largura de banda, que<br />
sejam idênticos, mas tenham polaridades opostas, verificamos muitos efeitos na audição do evento<br />
sonoro, como por exemplo: O evento auditivo divide-se em pelo menos dois componentes de diferentes<br />
colorações. Um componente de baixa frequência é localizado mais ou menos difusamente perto ou<br />
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dentro da parte de trás da cabeça do sujeito. A percepção deste componente do evento auditivo é<br />
adjacente com uma desagradável sensação de pressão. Um componente de alta-frequência aparece<br />
numa posição habitual entre os altifalantes e é normalmente o componente menos notado dos dois.<br />
Estes efeitos ocorrem quando os sinais incluem componentes abaixo de aproximadamente 2 kHz, pois<br />
acima de aproximadamente esta frequência estes efeitos não se verificam.<br />
O sistema auditivo avalia as mudanças interaurais de evolvente a frequências acima de 1,6 kHz, mas<br />
neste caso as evolventes de ambos os sinais de entrada são iguais. As diferenças de tempo na fina<br />
estrutura do sinal são avaliadas para componentes abaixo de 1,6 kHz, e neste caso as diferenças de<br />
tempo aumentam à medida que a frequência é diminuída. Estes factos explicam o porquê dos eventos<br />
auditivos acima de aproximadamente 2 kHz serem os mesmos se com polaridade invertida ou não.<br />
A pressão sonora no plano de simetria entre os altifalantes é zero a todas as frequências,<br />
representando o máximo de cancelamento.<br />
CONCLUSOES EXPERIMENTAIS SIGNIFICATIVAS<br />
Quanto mais o auditor se encontra no interior do triângulo equilátero, mais cedo ocorrera a<br />
materializadas da fonte sonora virtual.<br />
O grau de precisão e a derivação da imagem sonora é mais inconsistente num ambiente<br />
reverberante que num ambiente totalmente absorvente.<br />
Os pequenos movimentos da cabeça acentuam, como em escuta natural, a precisão da localização.<br />
Dois sinais ricos em altas-frequências (superiores a 700 Hz) são mais facilmente lateralizáveis.<br />
Para impulsionar sinais a uma larga banda espectral, a precisão na localização de uma fonte<br />
sonora virtual terá de ficar situada 3 (+ / - 1,5) entre os altifalantes. A medida que a imagem sonora se<br />
aproxima dos extremos do palco sonoro, a sua precisão na localização decresce 7 quando se<br />
trabalha com diferenças de intensidade e 12 com diferenças de tempo. Ou seja, a localização lateral<br />
sonora através de diferenças de intensidade e mais precisa.<br />
LEI DA PRIMEIRA FRENTE DE ONDA<br />
A transição para a localização somada define a margem mínima da gama de tempos de atraso em<br />
que a lei da primeira frente de onda é aplicável. Esta fronteira pode ser vista, como o atraso de tempo<br />
em que, a direcção do evento auditivo cria uma variação minimamente significativa. No caso da escuta<br />
mediante um sistema sonoro Stereo convencional, com sinais sem diferenças de nível, esta fronteira<br />
situa-se entre 630 us e 1 ms.<br />
Á medida que o tamanho do atraso aumenta um número considerável de alterações ocorrem no<br />
evento auditivo, mudança da sua coloração, maior espacialização do som e, depois de ultrapassado<br />
certo limite (o limiar de perceptibilidade do eco), divisão do evento auditivo em dois eventos com<br />
direcções diferentes (primeiro evento e eco). Estas mudanças dependem grandemente do tipo de sinal,<br />
do nível e direcção de incidência do mesmo.<br />
O limiar de perceptibilidade do eco representa uma forma simples de indicar o limite superior de<br />
validade da lei da primeira frente de onda.<br />
O nível correspondente ao limiar de audibilidade do eco é consideravelmente maior que o limiar de<br />
mascaramento. Se o atraso de tempo for menor que aproximadamente 32 ms, o nível da reflexão pode<br />
ser maior que 5 dB que o nível do primeiro som, sem o eco de tornar audível. Com um atraso de 15 ms,<br />
a reflexão tem que ser 10 dB maior que o primeiro som, de forma a obtermos eventos auditivos de igual<br />
sensação de intensidade. Os eventos sonoros dentro do intervalo de tempo correspondente ao limiar de<br />
eco são fundidos, contribuindo para a sensação de sensação auditiva do evento primário. Isto explica<br />
porque um som, numa sala pequena de limites acústicos com um baixo coeficiente de absorção, soa<br />
tão alto. O eco é percebido como algo incomodativo a valores do limiar que interceptem a curva de igual<br />
sensação de intensidade, a um atraso de tempo de aproximadamente 65 ms e aumenta rapidamente à<br />
medida que o tempo de atraso é decrescido. A tempos de atraso de 50 ms, os ecos deixam de ser<br />
percebidos como incómodos, mesmo se a reflexão é consideravelmente maior que o primeiro som. Isto<br />
é conhecido como o ―efeito Haas‖. O limiar de perceptibilidade de eco para impulsos de ruído em função<br />
da largura do impulso, com atrasos abaixo de 15 ms: aumentando a largura de impulso leva a um<br />
decréscimo no valor do limiar, mas com atrasos de mais 15 ms eles levam a um aumento desse limiar.<br />
Com um retardo temporal maior que 15 ms, a dependência do limiar de audibilidade de eco no nível do<br />
som primário e na largura do impulso é similar, se a sensação de intensidade do evento auditivo é<br />
usado como parâmetro em ambos os casos. A dependência do limiar do eco na direcção da incidência<br />
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do som pode ser também grande, tendo em conta as distorções criados pelo ouvido externo depende<br />
da direcção de incidência do som. A lei da primeira frente de onda – que na verdade aponta o facto de<br />
que a reflexão sob determinadas circunstâncias, não é tida em conta na formação da direcção do<br />
evento auditivo – aponta a existência de um processo inibitório na audição (inibições contralaterais).<br />
Claramente alguns componentes dos sinais de entrada nos ouvidos que são originados com a reflexão<br />
não são devidamente avaliados. Por outras palavras, a sua avaliação é totalmente ou parcialmente<br />
suprimida. O termo mascaramento também pode ser usado neste contexto, nos casos em que a<br />
reflexão se torna absolutamente inaudível.<br />
Os limiares de audibilidade de eco formam-se a partir de clicks únicos. Sob determinadas condições<br />
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esses limiares são menores que 2 ms. No caso de sinais contínuos esse limiar pode chegar até aos 20<br />
ms. Ruído de banda estreita de relativa largura de banda constante, produz um eco de cada vez menor<br />
tempo de atraso, quanto maior for a frequência central.<br />
Nas apresentações separadas binaurais do primeiro som e do eco, o tempo de atraso necessário para<br />
um eco aparecer torna-se mais pequeno à medida que o nível aumenta. Esta relação é característica<br />
das inibições contralaterais. Em campo livre a mesma relação é observada para tempos de atraso muito<br />
pequenos, mas a relação oposta é observada com tempos de atraso mais longos. Quando apenas a<br />
reflexão é apresentada a um ouvido, apenas a inibição contralateral pode explicar a lei da primeira<br />
frente de onda.<br />
EFEITO DE PRESEDÊNCIA: Um caso de cognição<br />
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A ideia por detrás do reconhecimento de padrões é que os padrões de atributos característicos da<br />
representação da actividade binaural são conhecidos ao sistema, como correspondendo a posições<br />
específicas da fonte sonora. O sistema avalia depois a representação da actividade binaural, com o<br />
objectivo de identificar qualquer www.producaoaudio.net<br />
padrão que lhe possa ser contido. Desde que um padrão ou uma série<br />
de padrões tenham sido identificados, os eventos auditivos são formados de acordo com isso.<br />
Nós pensamos com consciência, como organismos que funcionam mais ou menos como sistemas<br />
autónomos. Para além de outras coisas, nós conseguimos activamente colher informação do ambiente,<br />
através de uma selectiva atenção prestada a um estímulo sensorial enquanto que descartamos outros,<br />
dependendo da situação específica.<br />
É um conceito largamente aceite neste contexto, que o sistema nervoso central de um organismo<br />
desenvolve um modelo interno do mundo e, que esse modelo forma a base do mundo perceptual desse<br />
organismo.<br />
O modelo e, consequentemente, o mundo perceptual são mantidos e actualizados usando a<br />
informação de diversas fontes, como os estímulos de diferentes modalidade sensoriais e pré<br />
conhecimento, ou ambos. Note que neste ponto o sistema nervoso central é um computador biológico<br />
poderoso com processamento paralelo massivo e distribuído, com uma grande quantidade de memória.<br />
Quando sinais de duas ou múltiplas fontes sonoras, por exemplo, um som directo e reflexões<br />
sucessivas, atingem o ouvinte de diferentes direcções, o evento auditivo irá, normalmente, apenas numa<br />
direcção. Dado que esta direcção www.producaoaudio.net<br />
―percebida‖ corresponde à direcção da primeira frente de onda, a<br />
informação direccional dessa primeira frente de onda ganhou obviamente ―precedência‖ sobre a<br />
informação direccional contida nas sucessivas frentes de onda, não sendo por isso percebidos ecos<br />
distintos. A este efeito dá-se o nome de efeito de precedência ou efeito Haas.<br />
A questão agora é se a precedência da primeira frente de onda, na formação da direcção do evento<br />
auditivo, é um efeito que é necessariamente conduzido pelos estímulos auditivos, ou se esta<br />
procedência é sujeita a modificação por parte do sistema nervoso central, que a pode interpretar o<br />
estímulo de entrada diferentemente em diferentes situações, eventualmente usando informação de<br />
outras modalidades de cognição, ou ambas.<br />
A precedência da primeira frente de onda não pressupõe necessariamente que os sons sucessivos<br />
são coerentes com o som primário. A precedência pode também ser observada na formação de outras<br />
características espaciais, que não a direcção, por exemplo, com as características acústicas que estão<br />
relacionadas com a extensão espacial de um dado evento auditivo.<br />
Também foi mostrado que a precedência não significa necessariamente que toda a informação<br />
espacial seja suprimida para os sons que não tenham precedência.<br />
A probabilidade de uma www.producaoaudio.net<br />
dada reflexão induzir a criação de um eco audível, depende não apenas nas<br />
características temporais, espectrais e espaciais do campo sonoro, mas também no contexto em que ele<br />
é apresentado. Deveremos ter em conta que a ocorrência de ecos significa que o efeito de precedência<br />
da primeira frente de onda sobre as reflexões não é efectiva. Existe também evidências que apontam<br />
para o facto de que a ocorrência de ecos pode, a um certo grau, ser controlada mentalmente, por<br />
exemplo, através de experiência e atenção selectiva.<br />
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Tanto a influência do contexto como o estado mental dos ouvintes, garantem a indicação do<br />
envolvimento dos processos na audição espacial.<br />
O efeito de precedência, apôs actuar sobre determinados estímulos, para por um pouco e só volta a<br />
actuar depois de um instante de reconfiguração. Este tempo de activação depende da quantidade de<br />
informação apresentada consecutiva, ou seja mais no número de impulsos que no seu tempo de<br />
apresentação.<br />
O sistema auditivo avalia os sons de acordo com a sua informação contida e de acordo com o valor de<br />
significância para o ouvinte. Sons menos importantes são descartados enquanto que as características<br />
mais importantes são processadas ou mesmo acentuadas.<br />
O efeito de precedência não requer que a fonte do som primário seja fixa no espaço. Se o movimento<br />
da fonte for razoavelmente pequeno (mais de 250 ms para o salto total entre os altifalantes esquerdo e<br />
direito), o sistema nervoso central é capaz de coleccionar a informação relevante para a formação de um<br />
apropriado evento auditivo em movimento e para a supressão de ecos. Como pré requisito, o sistema<br />
nervoso central tem de perceber a trajectória espacial da fonte. Se assim não for, as reflexões podem<br />
originar ecos audíveis. Ou seja, se existirem reflexões que não são esperadas e por isso podendo<br />
significar informação significante para o ouvinte, o efeito de precedência para.<br />
Bebés recém nascidos podem reagir às fontes sonoras através do direccionar de suas cabeças em<br />
direcção à fonte, mas não o fazem no caso em que séries de som directo-reflexão são apresentadas. A<br />
habilidade em descriminar a direcção do som directo da direcção de reflexões sucessivas é apenas<br />
observado a uma idade superior às 16 semanas em humanos e 6 semanas em cães. Obviamente o<br />
efeito de precedência, embora seja determinado pelos altos níveis do sistema nervoso, não<br />
necessariamente requerem um esforço intelectual profundo para se tornar efectivo, pois pode ser<br />
activado intuitivamente também. Ele é o resultado dos processos de decisão e avaliação do sistema<br />
nervoso central durante o qual, em conjunto com as características auditivas, as características de outras<br />
modalidades sensoriais e conhecimentos anteriores são também tidos em consideração.<br />
No processo de construção de características sensoriais para os altos níveis do sistema nervoso, pré<br />
processamento adequado é feito. Decomposição espectral, mascaramento, detecção coincidente,<br />
inibição lateral e contralateral, adaptação e reforço característico são algumas das características desse<br />
processamento. Assim sendo, o processamento auditivo periférico tem de ser visto como grande parte<br />
do efeito de precedência.<br />
A avaliação e decisão se certas características dos estímulos devem ser suprimidas, não são<br />
necessariamente experimentadas como processos conscientes ou deliberados. É necessário um certo<br />
treino para que um ouvinte consiga escutar um eco que tenha sido suprimido automaticamente.<br />
INIBIÇÃO DO SOM PRIMÁRIO<br />
Se o som primário e o eco forem apresentados ao mesmo nível, a localização somada ocorre quando<br />
o atraso da reflexão é pequeno. Com o aumento do atraso, a lei da primeira frente de onda entra em<br />
acção. Depois do limiar da perceptibilidade do eco ser ultrapassado, o evento auditivo primário e o eco<br />
aparecem distintos. Finalmente, quando o tempo de atraso é muito longo, o eco é percebido como um<br />
evento auditivo completamente independente do evento auditivo. Mas, sob condições experimentais<br />
uma reflexão pode causar a inibição parcial ou mesmo um efeito de mascara do som primário.<br />
Para tempos de atraso de 20 ms, o nível de reflexão tem de ser de pelo menos 40 dB mais alto que o<br />
som primário, para que se crie um efeito de mascara, mesmo sob condições favoráveis ao<br />
mascaramento. Quando a reflexão e o som primário são igualmente fortes, este mascaramento nunca<br />
ocorrem.<br />
Um outro limiar pode ser considerado para além do limiar de mascaramento: um limiar análogo ao<br />
limiar de audibilidade de eco, em que o evento auditivo primário se torna audível ou inaudível como um<br />
evento auditivo separado. Dependendo do tempo de atraso, a reflexão deve ser aproximadamente 15 a<br />
30 dB mais forte de forma a inibir um evento auditivo primário separado. A inibição contrária (reflexão<br />
inibindo o som primário) afecta mesmo com atrasos de tempo entre os dois eventos de 500 ms, se for<br />
pedido ao sujeito para tentar perceber o evento auditivo primário como separado.<br />
Temos de ter atenção no entanto ao facto de que, se estivermos perante o mesmo nível de som<br />
primário e do eco, estando as fontes sonoras equidistantes em relação ao sujeito, mas se os eventos<br />
auditivos estiverem distantes temporalmente 70 ms, o som primário é claramente inibido. Este é facto é<br />
muito importante nos campos da acústica arquitectónica e reprodução sonora.<br />
PERCEPÇÃO BINAURAL COM AUSCULTADORES<br />
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Dois sinais são transmitidos separadamente às orelhas do auditor: o ouvido direito recebe o sinal<br />
direito e o ouvido esquerdo o sinal esquerdo.<br />
Este processo de escuta, utilizado em muitas das experiências de percepção sonora, facilitou o<br />
estudo dos factores de localização sonora: as diferenças interaurais de tempo e de intensidade.<br />
Se a escuta natural permite uma localização extra-craniana das fontes sonoras, a escuta com<br />
auscultadores permite apenas uma localização intra-craniana, chamada de lateralização, ao longo de<br />
uma linha fictícia entre os dois ouvidos. Essa restrição se deve, em parte, a eliminação de grande<br />
parte da incoerência interaural de uma escuta natural. Com efeito, se for introduzida essa incoerência<br />
através da utilização de uma cabeça artificial, a localização extra-craniana de uma fonte sonora tornase<br />
possível de ser percepcionada com auscultadores, pois os sinais captados já trazem a devida<br />
incoerência.<br />
DIFERENCAS DE TEMPO DE CHEGADA<br />
As numerosas experiências foram efectuadas para que, os sinais ouvidos através de<br />
auscultadores tivessem a mesma intensidade, mas com uma diferença de tempo entre eles. Caso<br />
não houvesse qualquer incoerência interaural entre os dois sinais, a audição dos mesmos seria<br />
percebida como uma imagem sonora central no interior da cabeça. Se introduzido um atraso de<br />
tempo variável no sinal esquerdo, então a localização percebida do sinal começa a ficar à direita.<br />
Uma localização extrema – localização da imagem sonora unicamente no ouvido direito – pode<br />
ser obtido quando o atraso de tempo do sinal da esquerda em relação ao da direita for de 0,7 ms.<br />
Esse valor equivale, numa escuta natural, a diferença no trajecto da onda sonora de 21 cm.<br />
Δt = 0,7 ms<br />
A explicação para esta percepção temporal deve-se ao facto do sistema auditivo ser accionado<br />
acima de um certo limiar da frente de ataque de cada um dos sinais, estando o limiar de acção<br />
dependente do conteúdo espectral e da intensidade do som.<br />
A precisão ou resolução da localização sonora lateral – a diferença de tempo mais pequena<br />
necessária para criar um deslocamento da imagem sonora ao nível da localização sonora lateral<br />
– e de 0,02 a 0,03 ms.<br />
DIFERENCAS DE INTENSIDADE<br />
As experiências consistiram, como anteriormente, em perceber como a nossa percepção<br />
interaural do som com audição via auscultadores, mas desta com uma variação da intensidade<br />
entre os dois sinais. Se for introduzida uma diferença de intensidade, através da atenuação do<br />
sinal da esquerda, a imagem deslocar-se-á para a direita. Os erros de determinação da<br />
localização aumentam com o grau de deslocamento da imagem. A precisão ou resolução da<br />
localização lateral sonora, ou neste caso, a diferença de intensidade mais pequena necessária<br />
para criar um deslocamento da imagem sonora ao nível da localização sonora lateral, é de 1,5 a 2<br />
dB. Esta varia em função do conteúdo espectral do sinal e seu nível de emissão.<br />
DIFERENCAS DE TEMPO E DE INTENSIDADE<br />
Podemo-nos questionar-nos se uma diferença de tempo equivale a uma particular diferença de<br />
intensidade, em termos de uma localização lateral. Para descobrirmos temos que criar um<br />
descentramento da imagem através de uma diferença de tempo e depois centrando-a novamente<br />
através de uma diferença de intensidade apropriada.<br />
As numerosas curvas, ditas de compensação, foram obtidas a partir de diferentes sinais,<br />
dependentes do conteúdo espectral e do nível de intensidade. Para uma ordem de magnitude,<br />
impulsos emitidos em larga banda ate 70 dB, uma diferença de intensidade de 12 dB compensa<br />
uma diferença de tempo de 0,5 ms.<br />
Na zona linear das curvas experimentais, isto representa uma relação de 40 us/sB.<br />
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Zona frequêncial utilizada para as diferenças interaurais de tempo e intensidade<br />
Blauert considera que a localização e determinada por:<br />
. Uma diferença de intensidade entre 20 e 20.000 Hz<br />
. Uma diferença de tempo<br />
- Entre 20 e 1.600 Hz: o sistema auditivo pode dissociar a estrutura fina do sinal<br />
- Entre 200 e 20.000 Hz: a periocidade da estrutura fina, logo muito frágil, e o sistema auditivo<br />
responde à evolvente do sinal.<br />
DUAS FONTES SONORAS RADIANDO SINAIS INCOERÊNTES<br />
Na secção anterior falou-se sobre as relações entre eventos sonoros e eventos auditivos observados<br />
quando duas fontes sonoras separadas radiam sinais que são totalmente coerentes um com o outro. Se o<br />
grau de coerência k é definida como o máximo valor absoluto da função de correlação cruzada normalizada<br />
de dois sinais, então apenas o caso em que k = 1 foi considerado até este ponto. Agora a discussão é<br />
movida para sinais incoerentes, ou seja, casos em que k é maior ou igual a zero e menor que 1. Quando k =<br />
0 os sinais são totalmente incoerentes, se maior que zero e menor que um então são parcialmente<br />
coerentes.<br />
O grau de coerência ou incoerência dos sinais nas fontes sonoras é, em regra, diferente do grau de<br />
coerência ou incoerência dos sinais nos ouvidos, excepção feita quando estes sinais são apresentados via<br />
auscultadores. Isto é devido à adição sonora acústica.<br />
Quando os sinais de entrada nos ouvidos são totalmente coerentes, um único evento auditivo de<br />
espacialização minimamente limitada aparece, sendo o seu centro de gravidade é o plano médio. Á<br />
medida que o grau de coerência decresce, a posição do evento auditivo central, a princípio mantém-se<br />
largamente inalterada, mas aumenta a sua espacialização. Assim que k = 0,2, componentes do evento<br />
auditivo ocorrem em praticamente metade do plano superior. Á medida que o grau de coerência ainda<br />
aumenta mais, aparecem finalmente dois eventos auditivos, um em cada ouvido. Acima de 190 us não é<br />
observado deslocamento lateral adicional.<br />
A ideia básica por detrás de todos os modelos de correlação da audição é de que a informação<br />
necessária para formar a posição e extensão do evento auditivo pode ser derivada de uma forma<br />
especialmente simples através da correlação cruzada dos dois sinais de entrada nos ouvidos. Pode ser<br />
dito, que um modelo que use uma análise de correlacionamento cruzado dos sinais de entrada nos<br />
ouvidos, pode filtrar componentes desses sinais que são coerentes ou parcialmente coerentes<br />
interauralmente, provendo informação sobre a lateralização e lateralização difusa dos eventos auditivos,<br />
devido a diferenças interaurais.<br />
DETECÇÃO BINAURAL DO SINAL<br />
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Um tratamento quantitativo deste assunto procede do conceito do limiar de mascaramento da<br />
audibilidade do sinal. Este é o nível do sinal em que ele se torna precisamente audível na presença de<br />
ruído. O limiar de mascaramento em dB para uma apresentação monódica é geralmente usada como<br />
uma quantidade referência, em que o limiar de mascaramento em dB, sob condições binaural em<br />
estudo é subtraído. A diferença entre estes dois limiares de mascaramento é chamado de diferença de<br />
nível de mascaramento binaural (BMLD), que por outras palavras, exprime quanto menor é o limiar<br />
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de audibilidade quando o sinal é apresentado a ambos os ouvidos, em comparação a quando ele é<br />
apresentado apenas a um.<br />
Nas experiências que usem a fala como sinal, os limiares de mascaramento são substituídos pelos<br />
níveis correspondentes a um dado grau de inteligibilidade. Os problemas na detecção do sinal binaural<br />
são apenas indirectamente relevantes para a audição espacial, pois essa detecção está primeiramente<br />
virada para a detecção de sinais e não com os atributos espaciais dos eventos auditivos.<br />
A BMLD depende da frequência do sinal. Quanto mais baixa a frequência maior a BMLD.<br />
A BMLD também varia em função das diferenças interaurais de fase do sinal, ou diferenças de tempo<br />
do sinal. O BMLD chega ao seu máximo entre 200 e 300 Hz, caindo com o aumento da frequência a<br />
partir deste ponto. Acima de aproximadamente 3 kHz é definido um valor constante de<br />
aproximadamente 3 dB. A máxima BMLD ocorreu com diferenças interaurais de 1,5 a 2 ms.<br />
Ela atinge sempre um máximo sempre que a relação de fase interaural do sinal é oposta à do ruído.<br />
Quando a diferença de tempo interaural é maior que 9 s, os sinais de ruído nos ouvidos devem ser<br />
observados como largamente independentes um do outro; por outras palavras, o componente atrasado<br />
num ouvido deixa de ser reconhecido apenas como tendo estado relacionado com o componente<br />
apresentado de início no ouvido oposto.<br />
A BMLD depende também do SPL a que os estímulos são apresentados, aumentando à medida que<br />
o SPL aumenta. A BMLD varia também consoante o grau de correlação interaural, diminuindo à medida<br />
que este também diminui e com a direcção de incidência do som. Se as duas direcções de incidência<br />
sonora diferirem, o limiar torna-se normalmente mais pequeno do que sob outras condições. A BMDL é<br />
neste caso positiva.<br />
Uma área de estudo em que ainda pouco trabalho foi desenvolvido, é o estudo da BMLD em ligação<br />
com os sinais desejados e ruídos de interferência que não sejam apresentados simultaneamente.<br />
O fenómeno do sinal binaural em campo aberto, como na audição espacial, pode ser atribuído às<br />
distorções lineares impostas pela cabeça e os ouvidos externos em sinais sonoros no caminho para os<br />
tímpanos.<br />
No contexto da audição espacial, no entanto, é uma significativa questão se o sujeito pode detectar a<br />
presença de um sinal desejado na base dos atributos espaciais do evento auditivo. Neste caso o<br />
fenómeno da detecção binaural do sinal pode ser atribuído à audição espacial.<br />
A direcção de um evento auditivo conectado com um desejado evento auditivo pode ser afectado por<br />
um evento sonoro interferente.<br />
MAIS DE DUAS FONTES SONORAS E CAMPOS SONOROS DIFUSOS<br />
O som reflectido das fontes sonoras dentro de espaços fechados pode ser visto como gerado através de<br />
fontes sonoras imagem-espelho.<br />
A localização somada é observada quando duas fontes sonoras radiam sinais coerentes ou<br />
componentes do sinal cujas diferenças de tempo e de nível na posição do ouvinte estão abaixo de certos<br />
valores limite. Por outras palavras, um evento auditivo aparece e sua posição depende dos sinais das duas<br />
fontes sonoras. Quando existem mais de duas fontes sonoras, não obstante onde são colocadas, a<br />
localização somada também acontece. No estabelecimento da posição do evento auditivo, o sistema<br />
auditivo tem em consideração (sob certas condições) componentes coerentes dos sinais de entrada nos<br />
ouvidos que chegam dentro de alguns milissegundos depois do 1º componente. Consequentemente todos<br />
os componentes do sinal que constituem uma parte significativa dos sinais de entrada nos ouvidos<br />
contribuem para a localização somada.<br />
Uma regra básica é que uma reflexão particular será menos provável ser audível se reflexões adicionais<br />
forem apresentadas entre o primeiro som e essa reflexão. Esta regra é aplicável ao limiar de<br />
mascaramento, ao limiar de eco e ao limiar de perturbação do eco.<br />
Usando um impulso como som principal e uma reflexão teste ao mesmo nível, percebeu-se que o limiar<br />
do eco era de 10 ms. Quando inserida outra reflexão adicional ao mesmo nível entre os sinais, o limiar<br />
passou para 20-30 ms; quanto todo o intervalo é preenchido com reflexões, o limiar poderia chegar aos<br />
200 ms. Obviamente os sinais usados para preencher o intervalo nem sequer necessitam de ser<br />
coerentes com o 1º som.<br />
Podemos levantar a hipótese de que a inibição do primeiro som pode ocorrer, de uma forma geral,<br />
quanto temos várias reflexões com vários atrasos.<br />
Quando a coerência é reduzida, a localização do evento auditivo torna-se menos precisa e a sua<br />
espacialização aumenta. Quando k é igual a aproximadamente 0,2, o evento auditivo preenche<br />
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praticamente todo o hemisfério. À medida que o k aumenta ainda mais, quatro eventos auditivos<br />
separados podem ser esperados.<br />
A influência do grau de coerência é, então, basicamente a mesma do que com duas fontes sonoras.<br />
Todos os efeitos de uma audição espacial observados a quando da escuta mais de duas fontes sonoras<br />
podem também ser originadas com duas fontes sonoras, embora por vezes, ligeiramente modificados.<br />
Quando existem apenas duas fontes sonoras, certos efeitos como a localização somada e a lei da<br />
primeira frente de onda não podem ocorrer simultaneamente. No entanto, quando múltiplas fontes<br />
sonoras podem ser arranjadas de forma possível no espaço e possam radiar qualquer combinação de<br />
sinais idênticos ou diferentes, estes efeitos podem ocorrer ora sucessivamente ora simultaneamente.<br />
Por vezes chamado de ecograma, o gráfico apresentado em baixo é gerado da seguinte forma.<br />
O primeiro som (neste caso um impulso de pressão) chega primeiro ao ponto de captação sonora. É<br />
seguido por uma série de reflexões que tenham apenas encontrado um dos limites sonoros do espaço<br />
acústico, ou seja que apenas se tenham reflectido uma só vez. De seguida e por último, as reflexões<br />
chegam ao ponto de captação sonora, depois de encontrarem mais de que uma barreira sonora do espaço<br />
acústico. Este intervalo de tempo, que intermedeia o som primário e o início da reverberação é chamado<br />
de tempo de atraso inicial (Inicial delay Gap). Este atraso dá ao ouvinte a sensação espacial física do<br />
espaço acústico, ou a sensação do tamanho do espaço.<br />
A densidade das reflexões por unidade de tempo aumenta com o quadrado do intervalo de tempo<br />
passado, depois da fonte sonora radiar o impulso.<br />
Com o tempo as reflexões sobrepõem-se umas às outras a um grau superior, e a função de tempo<br />
resultante pode ser descrita apenas através de teoria estatística do sinal. Esta parte do ecograma<br />
representa a reverberação do espaço acústico. A evolvente da reverberação aproxima-se uma função<br />
exponencial decrescente ou, representada em termos de nível, uma recta oblíqua decrescente.<br />
Os ecogramas, que são a resposta impulsional dos caminhos de transmissão acústica em espaços<br />
acústicos, são diferentes para cada espaço e para cada arranjo da fonte sonora e equipamento de<br />
colecção sonora.<br />
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Se ao invés de termos um impulso, um sinal é constante ao longo tempo, como o ruído branco, o campo<br />
sonoro desenvolvido é estacionário. Desde que o espaço acústico não tenha um tempo de reverberação<br />
extremamente pequeno, é possível descrever o som. Por todo o espaço acústico existe um campo sonoro<br />
que é largamente difuso, em relação à direcção de incidência e média constante de densidade de energia.<br />
A distância da fonte sonora em que o nível do primeiro som e o campo difuso são iguais é chamada<br />
―distância do campo distante‖. Quando o som gerado é um impulso, a distância do campo difuso é a<br />
Para distância da obter fonte sonora a versão em que a energia completa do som principal do é igual livro à soma registe-se de todas as reflexões. em:<br />
Estamos portanto agora, em posição de descrever os princípios básicos da audição espacial em espaços<br />
acústicos.<br />
Se pegarmos no exemplo do impulso sonoro, poderemos descrever a situação como a seguinte. O som<br />
principal chega primeiro à posição do sujeito, gerando com isso o primeiro evento auditivo. Este primeiro<br />
som também gera um efeito inibitivo em conformidade com a lei da primeira frente de onda. Por um<br />
período de tempo a formação de novos eventos auditivos é suprimida, evitando tornar audível o efeito de<br />
filtragem por combinação produzido, criado a partir da combinação de dois eventos sonoros desfasados<br />
temporalmente.<br />
Durante um intervalo de tempo correspondente ao limiar do eco, ou uma forte reflexão leva à formação<br />
de um eco e a nova inibição, ou então a reverberação adjacente foi forte o suficiente para que não seja<br />
possível a formação de um novo evento auditivo localizado com precisão. Invés disso, sinais de entrada<br />
nos ouvidos muito incoerentes resultantes da reverberação, geram um evento auditivo localizado de forma<br />
difusa, cujos componentes enchem mais ou menos todo o espaço auditivo do sujeito. O principal evento<br />
auditivo funde-se com o evento auditivo reverberante de tal forma, que o principal evento parece dispersar-<br />
Para se espacialmente. obter O evento a versão auditivo reverberante completa localizado do de forma livro difusa registe-se depois cai mais ou em: menos<br />
rapidamente, dependendo do tempo de reverberação do espaço acústico em questão. Se um ou mais ecos<br />
aparecerem depois do primeiro evento auditivo, estes também vão se fundir com o evento acústico<br />
reverberante.<br />
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Se a fonte sonora do espaço acústico radiar um sinal constante ao longo do tempo, os sinais na entrada<br />
dos ouvidos são também constantes, se a cabeça for mantida fixa. O seu grau de coerência será em<br />
função dos níveis do som primário e do campo difuso. Quanto maior for o nível do som primário em relação<br />
ao nível do campo difuso, maior será a precisão na localização do evento auditivo primário. Se o nível do<br />
campo difuso for muito maior que o som primário, não existirá evento primário, mas apenas um evento<br />
auditivo reverberante localizado de forma difusa. O evento primário é, neste caso, mascarado<br />
contrariamente pelo som reverberante. Este caso pode ser mesmo considerado um exemplo de inibição do<br />
som primário. As diferenças entre os níveis do som primário e do som reflectido fornecem informação ao<br />
sistema auditivo sobre a distância da fonte sonora, utilizando essa informação para formar a distância do<br />
evento auditivo.<br />
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Quando uma fonte sonora radia um som num espaço acústico e o sujeito escuta esse som, ele<br />
espontaneamente cria uma imagem conceptual do tamanho, tipo e propriedades do espaço acústico que o<br />
envolve. Esta imagem conceptual é chamada, de forma algo incorrecta, a ―impressão espacial‖. Esta<br />
impressão espacial que ocorre www.producaoaudio.net<br />
num determinado momento está totalmente relacionada a determinados<br />
atributos espaciais, temporais e qualitativos dos eventos auditivos ouvidos nesse caso em específico.<br />
Um factor que contribui para a impressão espacial é a incoerência temporal dos eventos auditivos que<br />
resultam das reflexões e da reverberação, também chamado de espacialização.<br />
À muito que é sabido que pessoas escutando registos sonoros preferem campos sonoros que são<br />
percebidos com espaciais. Os processos chamados de pseudo-estereofónicos são uma aplicação directa<br />
do efeito de espacialidade. Um número recente de investigações têm tentado identificar os componentes<br />
auditivos que determinam como os ouvintes julgam a qualidade de salas de concerto. Estas investigações<br />
também mostraram mais ou menos explicitamente que a espacialização contribui para julgamentos<br />
positivos das salas de concerto.<br />
Este grau espacialidade depende, como sabemos, do grau de coerência interaural (k). Sabemos também<br />
que eventos auditivos extensos e de localização difusa podem aparecer quando fontes sonoras se movem<br />
tão rapidamente que o sistema de avaliação auditivo, com a sua característica constante de tempo, não<br />
pode seguir as rápidas variações interaurais de tempo e de nível. Assim sendo, o sistema auditivo percebe<br />
os sinais de entrada nos ouvidos como não correlacionados.<br />
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Os sinais de música reais têm um espectro de amplitude e de fase que muda constantemente. Por<br />
outras palavras, as diferenças de fase e de nível entre o som directo e frontal e o componente reflectido de<br />
cada sinal de entrada no ouvido varia com o tempo. A variação é diferente para cada ouvido, para que as<br />
diferenças interaurais de nível e de tempo mudem constantemente em função do tempo. O resultado pode<br />
ser intitulado de ―incoerência temporal‖. O ouvinte percebe uma flutuação no deslocamento lateral dos<br />
eventos auditivos, ou então, eventos auditivos localizados difusamente.<br />
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Vários investigadores tentaram definir um índex de espacialização em função de parâmetros objectivos<br />
do campo sonoro. Este depende ou no grau de coerência K interaural, ou então no rácio entre a energia<br />
sonora lateral que chega ao ouvinte e a energia frontal ou energia total.<br />
A extensão angular do espaço sonoro ocupado pelos eventos auditivos na posição do ouvinte é<br />
aproximadamente proporcional à incoerência interaural (1-K).<br />
O efeito de som reverberante nos atributos espaciais dos eventos auditivos é, no entanto, muito diferente<br />
do efeito produzido pelas 1ªs reflexões.<br />
A dependência da espacialização nos parâmetros das primeiras reflexões laterais é bastante grande,<br />
parâmetros que incluem o tempo de atraso, nível, ângulo de incidência e espectro e também o nível geral<br />
de som directo e das reflexões. Um efeito agradável de espacialidade ocorre imediatamente no limiar de<br />
mascaramento e torna-se mais forte à medida que o nível das reflexões é aumentado. Esta sensação de<br />
conforto é limitada pelo deslocamento da imagem assim que a reflexão atinge um nível alto, por outras<br />
palavras, ocorre a localização somada. Isto pode ocorrer com atrasos de tempo de até 50 ms. Essa<br />
sensação agradável é também limitada pelo efeito de eco, assim que a reflexão atinge um longo atraso de<br />
tempo.<br />
Uma descoberta importante é que o grau de espacialização gerada por uma única reflexão é<br />
largamente independente do tempo de atraso dentro de uma larga gama (5 ms < t < 80 ms). Ainda mais, a<br />
espacialidade é claramente não afectada significativamente se a energia lateral vem de uma reflexão ou<br />
se de várias reflexões. Em vez disso, o mais importante é a relação existente entre a energia que chega<br />
de direcções laterais e o total de energia.<br />
Alguns autores consideram os componentes abaixo de 1,5 kHz como sendo os componentes das<br />
reflexões de maior importância para a espacialização.<br />
A espacialização aumenta muito também com o aumento do nível geral do som, podendo ser explicado<br />
através das curvas de sensação de intensidade. Assim e devido à relação não linearidade entre a<br />
sensação de intensidade e o SPL, o som de baixa frequência ganha outro destaque com o reforço sonoro<br />
geral, aparecendo também outras reflexões que antes do reforço estavam ainda abaixo do limiar de<br />
mascaramento ou de audibilidade.<br />
De forma a obter a desejada sensação de espacialidade temos muitas vezes que encurtar a largura do<br />
espaço acústico aumentando na altura da sala de forma a manter o volume ideal, obtendo com isso um<br />
tempo de reverberação que ronda os 2 segundos. É possível colocar mais espectadores mais próximo do<br />
palco através da construção de espaços acústicos em forma de arena. Por esta razão muitas salas de<br />
concerto são feitas desta forma em vez rectangulares, sendo a sua acústica muito pobre, devido à pouca<br />
energia lateral que atinge os ouvintes, podendo este problema ser resolvido com o uso de grandes e<br />
apropriados reflectores sonoros, bem direccionados e posicionados, de forma a direccionar suficiente<br />
energia lateral para as áreas de escuta. Esta possibilidade permite mas liberdade na escolha da<br />
reverberação necessária que numa sala rectangular, devendo ser, no entanto, lembrado que a<br />
espacialidade é dependente do volume sonoro. À medida que o volume da sala com um dado tempo de<br />
reverberação aumenta, o nível sonoro nas áreas de escuta pode decrescer, ainda que a potência acústica<br />
da fonte sonora se mantenha constante.<br />
A espacialidade num amplo espaço acústico pode não ser atingida, se os instrumentos não estiverem a<br />
produzir a quantidade de pressão sonora necessária, de forma a tornar a amplitude das reflexões<br />
suficiente.<br />
Por muitos anos, investigadores acreditavam que a energia que é reflectida a baixas frequências<br />
(abaixo dos 1500 Hz), era especialmente importante para a sensação de espacialidade. Recentes<br />
estudos, no entanto, tendem a indicar que todas as frequências contribuem para a sensação de espaço.<br />
Algumas experiências indicam até que, componentes frequências abaixo dos 3KHz contribuem para a<br />
percepção de profundidade, e aqueles acima de 3KHz para a percepção de largura. Em geral, as<br />
reflexões devem conter todo o espectro de forma atribuir dimensão e percepção de espaço.<br />
À medida que a distância à fonte sonora aumenta, o nível de som directo diminui, mas o nível total de<br />
reverberância, ou som indirecto matem-se essencialmente constante.<br />
Numa sala de concerto de grandes dimensões, um auditor recebe cerca de 8000 reflexões durante 1<br />
segundo de som directo. A cada reflexão está associado um atraso no tempo, uma diferente direcção e<br />
um certo nível sonoro. Deste excesso de informação, o ouvido selecciona o que lhe interessa. Mesmo<br />
quando a energia do som directo é bastante inferior ao conjunto das reflexões laterais, o ouvido consegue<br />
detectar a direcção de onde provém o som. Para isso, o ouvido utiliza vários mecanismos diferentes<br />
consoante a frequência.<br />
A audibilidade de uma reflexão varia grandemente com o aumento de atraso entre o sinal directo e o<br />
sinal reflectido, com o carácter original do sinal e com a separação angular entre o som directo e o<br />
reflectido.<br />
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A reverberação de uma sala é muito importante para se sentir o envolvimento, no entanto, do ponto de<br />
vista de clareza e inteligibilidade não tem qualquer interesse, e até prejudica a sua percepção. O nível do<br />
som directo diminui 12 dB entre 10 e 40 m da fonte, mas a energia correspondente aos 80 ms diminui só<br />
5 dB. Por isso é fundamental considerar a distribuição da primeira energia reflectida para todas as áreas,<br />
sobretudo em grandes salas.<br />
SIMULAÇÃO BINAURAL DE ESPAÇOS ACÚSTICOS E REALIDADE VIRTUAL<br />
Num caso estatístico, um ouvido externo pode ser visto como um sistema linear temporalmente invariável.<br />
A modificação de sinais que passam por este sistema são grandemente caracterizados pela resposta<br />
impulsional (no domínio temporal) ou função de transferência (no domínio frequêncial). Medições extensivas<br />
das funções de transferência do ouvido externo (agora normalmente referido como funções de<br />
transferência relacionada com a cabeça, ou HRTF) têm vindo a ser feitas numa variedade de sujeitos de<br />
vários ângulos de incidência e distâncias à fonte.<br />
A resposta impulsional da transmissão aural de um som é designada como resposta impulsional<br />
relacionada com a cabeça (HRIR), sendo a sua transformada de Fourier chamada de função de transferência<br />
relacionada com a cabeça. A HRTF define todas as características da localização sonora, sendo uma função<br />
extremamente complicada de quatro variáveis: três coordenadas espaciais (azimute, elevação e âmbito) e<br />
frequência, variando também de ouvinte para ouvinte.<br />
Como a simulação binaural de espaços acústicos é um método aproximado, especialmente se visto sob a<br />
aplicação dos princípios da geómetra acústica, a validação perceptual é necessária. Ela é capaz de evocar<br />
percepções auditivas que são vistas como sendo autênticas mesmo por ouvintes críticos, a simulação<br />
binaural de espaços acústicos baseada em computador tem vindo a ser aceite como uma ferramenta<br />
normalizada para o planeamento espaços acústicos e sistemas sonoros.<br />
A introdução da interactividade nos sistemas de simulação binaural é na verdade um passo indispensável<br />
para o seu desenvolvimento, mais precisamente no campo da realidade virtual.<br />
Esta expressão muitas vezes usada, realidade virtual, é obviamente semanticamente inconsistente, pois<br />
temos realidade, que é uma existência efectiva e verdadeira, e virtual, que é a capacidade de produzir um<br />
efeito que tem apenas uma existência aparente, não sendo real.<br />
A tecnologia de realidade virtual procura deslocar perceptivamente os ouvintes para ambientes ―virtuais‖,<br />
diferentes dos ambientes aos quais eles estão fisicamente expostos. Idealmente, o sujeito sentir-se-á<br />
presente neste ambientes virtuais e aceita-os como sendo reais, agindo intuitivamente da mesma forma que<br />
em ambientes reais, daí realidade virtual. As características que têm de estar presentes numa realidade<br />
virtual são: a sensação de imersão que permite que nos sintamos, pelo menos por momentos, como fazendo<br />
parte de um mundo aparentemente real, a interactividade, que permite que tenhamos uma resposta lógica e<br />
coerente por parte da realidade virtual a determinadas acções que efectuarmos, e o controlo, em que essa<br />
realidade virtual nos faça sentir que nós detemos o controlo sob alguma parte da realidade virtual que se vai<br />
criando, ou pelos menos, que não seja perceptível o facto de estarmos a ser conduzidos, ou controlados de<br />
alguma maneira.<br />
Tecnologicamente falando, estas ilusões perceptíveis são conseguidas através da apresentação de<br />
adequados estímulos controlados por computador, directamente para as entradas sensoriais dos sujeitos. Os<br />
sistemas de realidade virtual são multimodais e interactivos. As modalidades mais importantes são a visão,<br />
audição, propriocepção (posição, orientação, força) e o tacto. A interacção pode incluir elementos como a<br />
posição da cabeça e mãos, suas orientações e procura, e procura de gestos, como a possibilidade de<br />
manipulação de objectos tendo em conta a sua posição espacial, operação de controlos mecânicos, sentindo<br />
o respectivo feedback táctil, auditivo e visual.<br />
Dentro da modalidade do tacto, os contornos, textura e atributos térmicos dos objectos virtuais serão<br />
percebidos.<br />
Num sistema interactivo, obviamente, muitos dos processos têm que ser executados em tempo real. Este<br />
facto implica um grande desafio à tecnologia actual.<br />
De um ponto de vista perceptual, existem cinco características num sistema virtual que devem ser<br />
consideradas neste contexto, nomeadamente a velocidade de resposta e a sua suavidade, coerência<br />
presencial, a naturalidade na interacção e a estereoscopia e estereofonia.<br />
A velocidade de resposta está relacionada com o atraso com que o sistema responde a uma acção do<br />
sujeito. Se este atraso for demasiado grande, o ouvinte pode perder a sensação de sincronismo da acção e<br />
reacção e daí a sensação de estar presente num cenário virtual.<br />
A suavidade da resposta está relacionada com o rácio de actualização com que a unidade de auralização<br />
tem em conta numa mudança do cenário auditivo, por exemplo, quando o ouvinte está em movimento. O<br />
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ideal será termos um sistema de realidade virtual em que o atraso inicial seja pequeno o suficiente e o rácio<br />
de actualização seja alto o suficiente de forma a não causar nenhum efeito de distúrbio perceptual.<br />
A coerência presencial é o facto de interagirmos numa realidade virtual sem que hajam contradições ou<br />
incoerências em relação à realidade, do género, termos a possibilidade de visualizarmos a nossa mão virtual<br />
dentro da realidade virtual, por exemplo.<br />
A naturalidade na interacção é uma qualidade que se prende com a ergonomia e conforto no uso dos<br />
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controladores e interfaces que possibilitam a nossa ligação à realidade virtual.<br />
Por último, a estereoscopia e a estereofonia é a criação da sensação holográfica visual e sónica, a criação<br />
de uma realidade virtual visual e sónica a três dimensões.<br />
A grande diferença entre a simulação binaural de espaços acústicos e a representação auditiva em<br />
realidade virtual é que a realidade virtual, em contraste à simulação binaural de espaços acústicos, necessita<br />
naturalmente de processamento em tempo real, devido ao seu carácter interactivo, introduzindo um número<br />
de complicações. Poderemos também observar que, no caso da simulação binaural de espaços acústicos, a<br />
autenticidade perceptual é normalmente o objectivo proeminente, a realidade virtual tenciona criar uma<br />
sensação de presença para o ouvinte. Consequentemente a plausibilidade da representação auditiva é mais<br />
importante que a autenticidade.<br />
Como a simulação binaural de espaços acústicos é estática, os caminhos de transmissão dos sinais à<br />
medida que são emitidos pela fonte sonora até ao sistema auditivo dos ouvintes podem ser considerados<br />
lineares e sistemas temporalmente invariáveis, podendo ser por isso descritos matematicamente através de<br />
funções de transferência ou respostas impulsionais. Em cenários espacialmente não estacionários, a<br />
Para situação é obter muito mais a complicada. versão Consideremos, completa por exemplo, do uma livro fonte sonora registe-se em movimento em: em frente a<br />
dois limites acústicos reflectores que fazem 90º uma com a outra. À medida que a fonte sonora se<br />
movimenta em direcção a estes limites, o caminho do som directo torna-se mais longo e os caminhos do som<br />
indirecto torna-se ao mesmo tempo mais pequeno.<br />
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De um ponto de vista matemático este sistema torna-se assim variante no tempo, onde a posição do não é<br />
conhecida no momento em que as componentes sonoras que irão atingir o ouvinte mais tarde são enviadas,<br />
possivelmente depois de múltiplas reflexões. Também o facto do comprimento dos caminhos sonoros<br />
variarem em função do tempo, mesmo de maneira diferente das diferentes fontes directas e de espelho, leva<br />
a um tipo específico de não linearidade chamada de variação Doppler.<br />
Aplicações baseadas na física do ouvido externo estabeleceram-se como uma importante base da<br />
tecnologia de inibição e tecnologia binaural. Cenários acústicos espacialmente estáticos podem ser<br />
representados com autenticidade suficiente, mesmo os mais complexos como a acústica de uma sala de<br />
concertos.<br />
Cenário não estáticos e interactivos são mais difíceis realizar, dado o seu carácter interactivo e de<br />
requererem sistemas não lineares e variáveis no tempo.<br />
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Recriação Sonora<br />
Sistemas de Gravação e Reprodução Sonora<br />
Introdução pág.<br />
Sistema Monaural e Monofónico pág.<br />
Sistema Binaural e Bifónico em Canais Discretos pág.<br />
Sistema Quad pág.<br />
Sistema Ambisonics pág.<br />
Sistema Stereo Dipole pág.<br />
Sistema Quad pág.<br />
Sistema Ambisonics pág.<br />
Sistema Surround pág.<br />
Sistema Stereo pág.<br />
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INTRODUÇÃO<br />
Ao longo da história da reprodução sonora tem havido muitas tentativas de forma a conseguir<br />
acusticamente transportar o ouvinte para a sala onde foi feita a gravação.<br />
É o objectivo da engenharia de telecomunicações juntar tudo aquilo que deve ser comunicado, processar<br />
essa informação e transmiti-la através do espaço e do tempo. Um típico exemplo dessa tarefa é disponibilizar<br />
a uma pessoa uma percepção auditiva que foi originada noutro sítio e noutra altura, e fazer até com que essa<br />
seja percepcionada como foi percepcionada por outra pessoa. Se a intenção é criar a ilusão auditiva que o<br />
auditor está presente no ponto de origem da transmissão e a experienciar directamente os eventos auditivos<br />
originais, então as direcções e distancias do que é ouvido deve corresponder o mais possível ás do ponto de<br />
origem. Esta condição tem vindo a aumentar o interesse dos engenheiros de telecomunicações, nos<br />
atributos espaciais das percepções auditivas e dos sinais que acompanham esses atributos, aquilo a que<br />
chamamos audição espacial.<br />
Uma questão de particular importância para os engenheiros de comunicação é a praticabilidade técnica na<br />
transmissão de uma particular impressão espacial da forma mais fiel possível, ao longo de uma distância de<br />
tempo e de espaço. A parte acústica e electroacústica mais purista desta tarefa é idêntica com a tarefa de<br />
reproduzir, na posição de escuta do sujeito, a constelação qualitativa, temporal e espacial de eventos<br />
auditivos que ocorreram noutro espaço ou posição e noutro ponto no tempo.<br />
Poderemos ter duas diferentes aproximações na resolução deste problema. Uma consiste na geração de<br />
um campo sonoro no espaço acústico de reprodução que corresponda ao campo sonoro do espaço de<br />
gravação. Esse tipo de campo acústico gerado electroacústicamente é chamado de ―campo sonoro<br />
sintético‖.<br />
A segunda aproximação é gerada assumindo que uma boa reprodução acústica é obtida, se os sinais de<br />
entrada nos ouvidos do sujeito são idênticos aos sinais de entrada nos ouvidos, que seriam gerados na<br />
posição espacial e temporal de colecção sonora. Procedimentos que utilizam tais procedimentos são<br />
chamados de binaurais.<br />
De forma a simular o campo sonoro acústico como ele foi gerado no espaço onde a transmissão ou<br />
gravação foi feita (as duas razões possíveis para uma captação), é necessário imitar o som primário, todas<br />
as reflexões e o campo reverberante. Está claro que esta tarefa não é conseguida usando meios práticos,<br />
pelo menos não de todo o campo acústico do espaço acústico em que a transmissão ou gravação foi<br />
originada. É possível no entanto simular com suficiente fidelidade campo sonoro numa posição em particular<br />
na sala, onde o som está a ser captado. Para atingir este fim são necessários muitos altifalantes são usados<br />
no espaço acústico de escuta (sendo uma câmara anecóica mais adequada para o efeito). Estes altifalantes<br />
são posicionados nas direcções de incidência das reflexões mais importantes relativamente à posição de<br />
escuta; ficando um número adicional de altifalantes a radiar o campo difuso ou reverberante.<br />
Os altifalantes são controlados individualmente ou em grupo, através de circuitos contendo filtros, controlos<br />
de nível, unidades de retardo temporal e reverberação. Este tipo de síntese de espaços acústicos permite<br />
uma imitação bastante fiel dos campos sonoros tornando possível um número de investigações que seriam<br />
impossíveis nos campos sonoros originais. Por exemplo, apresentação consecutiva dos vários espaços<br />
acústicos sintéticos, variação em tempo real dos parâmetros de avaliação objectiva de um espaço acústico,<br />
etc.<br />
Um número bastante grande de canais electroacústicos (mais de 20) é necessário de forma a reproduzir o<br />
campo sonoro fielmente usando a síntese de campos sonoros.<br />
No espaço acústico onde o som é captado, um microfone é colocado à uma distância curta em<br />
comparação com a distância do campo difuso e outro colocado dentro do campo distante. Um microfone<br />
recebe a maioria do som primário e o outro a maior parte da reverberação. A reprodução do som primário é<br />
feita através de apenas um altifalante e a reverberação é reproduzida através de vários altifalantes. Uma das<br />
desvantagens é que este sistema utiliza apenas um sinal de reverberação reproduzido por vários altifalantes,<br />
não sendo por isso possível gerar um campo difuso reverberante. Sob certas condições a localização<br />
somada pode acontecer, ou seja, o evento auditivo da reverberação pode aparecer localizado com precisão.<br />
Isto pode ser evitado se alguns dos altifalantes forem colocados fora de fase.<br />
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Existem duas causas para a distorção acústica numa reprodução sonora via altifalantes, são elas: a<br />
interferência entre o som directo proveniente de cada um dos altifalantes e a interferência desse com o som<br />
indirecto reradiado para o interior do espaço acústico sonoramente limitado. Esta, também pode ser definida<br />
como a interacção entre o espaço acústico, o altifalante e o ouvinte.<br />
O sistema binaural por canais discretos, por outro lado, permite quase uma reprodução perfeita dos eventos<br />
auditivos do espaço acústico original, para além de que, os meios técnicos são simples. Os sons dos<br />
―tímpanos‖ Para obter da DCS podem a versão ser reproduzidos completa via altifalantes em do vez livro de auscultadores, registe-se través de um em: processo<br />
chamado TRAVIS (True Reproduction of All Directional Information by Sterophony), em que a<br />
interferência é eliminada através do envio de sinais de polaridade oposta aos sinais interferentes. O sujeito<br />
tem que é que permanecer com a cabeça numa posição precisamente determinada num grande ambiente<br />
anecóico.<br />
Para resolvermos a segunda causa de distorção harmónica temos duas hipóteses. Ou colocamos os<br />
altifalantes o mais longe possível dos limites acústicos reflectores do espaço acústico, ou colocamo-los o<br />
mais próximo possível das mesmas, aumentando a 1ª frequência que irá sofrer de filtragem por combinação,<br />
sendo muito mais fácil a sua absorção. O problema desta última colocação é que os modos acústicos serão<br />
muito mais excitados, não sendo a melhor solução no caso de um espaço acústico de pequenas dimensões.<br />
Para obtermos o primeiro cancelamento a uma frequência de 20 Hz, por exemplo, teremos que afastar o<br />
altifalante 8,5m.<br />
Há muito que é sabido que a utilização de dois canais não é suficiente para criar uma perspectiva sonora<br />
realista por altifalantes. A utilização de três canais Stereo, por exemplo, é muito melhor na simulação da<br />
entraram no mercado sem que tivesse sido feito o suficiente estudo ao nível da engenharia, acabando por<br />
ser utilizado o público, por parte dos fabricantes, como agências de teste para as novas tecnologias,<br />
aparecendo sempre com novos modelos melhorados e esperando em vendê-los.<br />
Tabela de alguns dos sistemas sonoros de captação e reprodução mais conhecidos no mercado:<br />
S I S T E M A S O N O R O<br />
F O R M A T O D E<br />
G R A V A Ç Ã O E<br />
R E P R O D U Ç Ã O<br />
F O R M A T O D E C O L O C A Ç Ã O D O S<br />
T R A N S D U T O R E S N A R E P R O D U Ç Ã O<br />
1/0<br />
Monaural e Monofónico 1.0 – altifalante<br />
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Dicótico – Binaural 2.0 – auscultadores<br />
Diótico – Stereo 2.0 – alt.<br />
Stereo Dipole 2.0 – alt.<br />
Quadrifónico 4.0 – alt.<br />
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2/0<br />
Esquerda (E) e direita (D)<br />
2/0<br />
E e D<br />
2/0<br />
E e D<br />
2/2<br />
E, D, EEnvolvente (EE), DEnvolvente (DE)<br />
Ambisonics - -<br />
Dolby Surround 3.1 – alt.<br />
Dolby Pro Logic 4.1 – alt.<br />
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localização dos instrumentos ao longo do palco sonoro. Todos os sistemas que foram desaparecendo,<br />
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2/1 EBF Matricial (Mtz)<br />
E, D, Envolvente (Env), Canal de fx a baixa freq (EBF)<br />
3/1 EBF Matricial (Mtz)<br />
E, C, D, Env, EBF
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Dolby Pro Logic II 5.1 – alt.<br />
Fantasound<br />
1940 cine<br />
Cinerama<br />
1952-1962 cine<br />
Cinemascope<br />
1953-1967 cine<br />
Todd-AO<br />
1955-1992 cine<br />
Dolby Stereo<br />
1976- … cine<br />
Dolby Discrete Six Track<br />
1976- … cine<br />
Dolby ―Baby Boom‖ 5T<br />
1977- … cine<br />
Dolby ―Split Surround‖ 6T<br />
1979- … cine<br />
Dolby Stereo SR<br />
1986- … cine<br />
Kodac CDS<br />
1990-1991 cine<br />
Dolby Digital<br />
1992-… cine<br />
Dolby Digital Surround EX<br />
1999-… cine<br />
DTS<br />
1993-… cine<br />
DTS ES<br />
2000-… cine<br />
SDDS<br />
1993-… cine<br />
3.0 – alt.<br />
Gravação óptica (Opt)<br />
7.0 – alt.<br />
Gravação magnética (Mag)<br />
4.0 – alt.<br />
Mag<br />
6.0 – alt.<br />
Mag<br />
4.0 – alt.<br />
Opt<br />
6.0 – alt.<br />
Mag<br />
4.1 – alt.<br />
Mag<br />
5.1 – alt.<br />
Mag<br />
4.0 – alt.<br />
Opt<br />
5.1 – alt.<br />
Opt<br />
5.1 – alt.<br />
Opt<br />
5.1 EX – alt.<br />
Opt<br />
5.1 – alt.<br />
Opt<br />
6.1 – alt.<br />
Opt<br />
7.1 – alt.<br />
Opt<br />
3/2 EBF Matricial (Mtz)<br />
E, C, D, EE, DE, EBF<br />
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3/0<br />
E, C e D<br />
5/2<br />
E, ECentro (EC), C, DCentro (DC), D, EE, DE<br />
3/1<br />
E, C, D, Env<br />
5/1<br />
E, EC, C, DC, D, Env<br />
3/1 Matricial (Mtz)<br />
E, C, D, Env<br />
5/1<br />
E, EC, C, DC, D, Env<br />
3/1 EBF<br />
E, C, D, Env, EBF<br />
3/2 EBF<br />
E, C, D, EE, DE, EBF<br />
3/1 Matricial (Mtz)<br />
E, C, D, Env<br />
3/2 EBF<br />
E, C, D, EE, DE, EBF<br />
3/2 EBF<br />
E, C, D, EE, DE, EBF<br />
3/3 EBF<br />
E, C, D, EE, CEnvolvente (CE) DE, EBF<br />
3/2 EBF<br />
E, C, D, EE, DE, EBF<br />
3/3 EBF<br />
E, C, D, EE, CEnvolvente (CE) DE, EBF<br />
5/2 EBF<br />
E, EC, C, DC, D, EE, DE, EBF<br />
DICÓTICO: Audição de canais independentes através de auscultadores, independente das condições do<br />
espaço de audição, sendo de simetria fácil.<br />
DIÓTICO: Audição de canais cruzados através de altifalantes, reprodução dependente das condições da<br />
acústica da sala e dificuldade de simetria. A reprodução em caminhos cruzados diminui a percepção<br />
estereofónica.
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SISTEMAS MONAURAL E MONOFÓNICO<br />
O canal único do sistema monaural que usa um auscultador (ou mesmo dois auscultadores mas ligados a<br />
um canal comum) dominou o mundo do áudio antes da poderosa e adequada amplificação ficar disponível<br />
para ser usada nos altifalantes comuns. Com a reprodução através do altifalante, o sistema monaural tornouse<br />
monofónico, ou ―mono‖. A única diferença entre estes dois sistemas é que no sistema monaural o canal é<br />
discreto, enquanto que no monofónico o canal é o ar do espaço evolvente, estando a reprodução, por isso<br />
sujeita, às diferentes acústicas de cada espaço. Exemplo: telemóvel, rádio no futebol.<br />
Também são chamados de discretos ao conjunto de canais que, ao longo de sua transmissão entre<br />
emissor e receptor, não sofrem qualquer tipo de manipulação, mantendo fiel a reprodução do palco sonoro<br />
criado a quando da captação. Exemplo disto são os canais discretos utilizados numa gravação de sinais<br />
provenientes de uma técnica de captação Stereo MS, que deixam de ser designados como discretos, a partir<br />
do momento em que ficam sujeitos a uma matriz, de forma a formar o palco sonoro desejado.<br />
SISTEMA DE SOM MONOFÓNICO<br />
Num sistema de som monofónico, o som é captado e reproduzido via um único canal. Na sua forma<br />
mas simples, um sistema deste tipo teria incluído um microfone, um canal de transmissão, e um<br />
altifalante. Assim sendo, ao ser usado um único microfone omnidireccional, as únicas distinções que este<br />
sistema irá reconhecer serão as diferenças de intensidade e de tempo entre instrumentos, resultado das<br />
diferenças nas distância ao ponto de captação. Estas diferenças, em conjunto com a relação entre o som<br />
directo e as componentes sonoras do som indirecto incluídas na reprodução, irão proporcionar ao<br />
ouvinte monofónico informação relativamente à distância do microfone de captação da fonte sonora, e a<br />
um grau de ―detalhe‖ bastante menor o tamanho e carácter do espaço evolvente em que o microfone foi<br />
colocado. Por isso, um sistema monofónico irá reproduzir fielmente o total da fonte sonora mas sem nos<br />
dar qualquer sentido de orientação e de direcção, dado que todos os sons são captados pelo microfone,<br />
transmitidos e reproduzidos por um altifalante. Como todos os sons provêm do mesmo altifalante,<br />
praticamente toda a sensação de espaço, todo o som ambiente e reverberação, é comprimida<br />
espacialmente no som principal, tendo origem agora num só ponto.<br />
A cadeia básica de um sinal monofónico compreende: um único microfone, um canal amplificado e um<br />
altifalante.<br />
SISTEMAS BINAURAL E BIFÓNICO EM CANAIS DISCRETOS<br />
Binaural literalmente, ―tendo dois ouvidos‖. O sistema binaural pressupõe a captação de dois sinais<br />
discretos com HRTF‘s (através da introdução de microfones à entrada do canal auditivo de uma pessoa, ou<br />
através de um modelo sintético do dorso e cabeça humano - Dorso e cabeça sintético DCS, ―Dummy<br />
head‖, ou HATS de Head And Torso Simulator, em inglês - representação feita à imagem do homem, em<br />
que tudo foi normalizado e criado um modelo de laboratório) e a sua posterior reprodução discreta, em que<br />
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cada um dos sinais chega ao ouvido do ouvinte sem qualquer alteração. O efeito é como se os ouvidos do<br />
ouvinte fossem transportados para a posição de captação.<br />
Como tivemos a oportunidade de ver neste capítulo em psicoacústica, o facto de termos dois ouvidos<br />
espaçados pela largura da nossa cabeça permite ao nosso mecanismo de audição pode fazer uso de várias<br />
técnicas, de forma a determinar, com mais ou menos consistência, a localização do evento sonoro.<br />
A gravação binaural é um registo sonoro onde a informação de localização binaural é preservada. As<br />
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gravações através do sistema Stereo não conseguem chegar perto da sensação de realismo e naturalidade<br />
criada por uma gravação binaural bem feita. Uma gravação binaural consiste de um DCS completo, ou de<br />
uma pessoa com os microfones nas entradas dos canais auditivos. Estes pequenos microfones de<br />
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condensador, são sensíveis aos três parâmetros que definem a nossa percepção de localização e seus dois<br />
sinais são introduzidos num gravador de duas pistas, como se de uma gravação convencional Stereo se<br />
tratasse. A quando da sua reprodução cada ouvido apenas pode ouvir o som captado pelo microfone<br />
respectivo a esse ouvido, logo é necessário o uso de auscultadores ou o cancelamento das interferências<br />
sonoras cruzadas se os sinais forem reproduzidos por altifalantes – normalmente designado por sistema<br />
transaural.<br />
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E<br />
D’<br />
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Sistema de reprodução sonora Stereo – sinal directo E e D e sinal cruzado E‘ e D‘.<br />
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E’<br />
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D
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Um sistema binaural ideal requer que as funções de transferência reproduzidas nos tímpanos dos ouvidos<br />
(variações da amplitude da pressão sonora no tempo, dependente da frequência), sejam idênticas às que as<br />
fontes sonoras iriam produzir nos tímpanos dos ouvintes no ponto de captação. Conseguir uma fiel transdução<br />
e transmissão destas funções de transferência para os tímpanos do ouvinte, trata-se de um problema<br />
intrinsecamente complexo.<br />
Cada fonte sonora tem um espectro (resposta em frequência ou função de transferência) que é dependente<br />
da direcção de radiação sonora. O espectro das ondas sonoras destas fontes sonoras viajando em direcção ao<br />
ouvinte, ou microfone, decresce em intensidade, devido à divergência esférica e, sofre variações a cada<br />
reflexão, de acordo com as características acústicas do limite do espaço acústico. À medida eu as funções de<br />
transferência do som radiado pela fonte sonora – alteradas pelos efeitos de transmissão – atingem o ouvinte,<br />
elas são directamente codificadas pelas reflexões da pinna, ombros e dorso, e pela difracção à volta da cabeça<br />
do ouvinte. A forma das funções de transferências codificadas é também depois variada pelas ressonâncias na<br />
concha e o canal auditivo. O cérebro parece negligenciar os efeitos fixos do canal auditivo, criando a percepção<br />
da direccionalidade, com base nas mudanças de pressão sonora dos sons complexos nos tímpanos.<br />
Uma função de transferência que não varia com o ângulo é a função de transferência do canal auditivo. O<br />
canal auditivo de cada ouvido actua como uma linha de transmissão acústica de características físicas,<br />
terminada pelos tímpanos.<br />
Num sistema binaural, a gravação fiel da forma espectral é conseguida com um manequim antropomórfico<br />
(adjectivo daquilo que se assemelha, de um ponto de vista morfológico – morfologia é o tratado ou estudo da<br />
forma exterior que a matéria ou os seres vivos podem tomar, em que anatomia é a morfologia interna - , com o<br />
homem), usando microfones, em que seus diafragmas são colocados na posição dos tímpanos, ou<br />
preferencialmente na entrada do canal auditivo. Assim, gravando com o diafragma do microfone na entrada do<br />
canal auditivo, deixamos o canal auditivo do ouvinte completar o canal de transmissão. Deve ter-se, por isso,<br />
cuidado na passagem do som pelo canal auditivo duas vezes. As reflexões da cabeça, dorso e ombros do<br />
manequim devem emular as reflexões no corpo humano, devendo por isso ser ajustadas as dimensões e<br />
características dos limites acústicos reflectores. A codificação directa do som captado por microfones na DCS<br />
resulta de reflexões na pinna, ombros e dorso, ressonâncias na concha e difracção à volta da cabeça.<br />
Os auscultadores obviamente evitam os problemas de interferência acústica impostos pelos altifalantes,<br />
mas nunca se conseguiram impor maior destaque a nível comercial do sistema sonoro binaural. O maior<br />
problema dos auscultadores é que, a imagem sonora percebida é geralmente confinada dentro do espaço entre<br />
os dois ouvidos, resultando numa imagem dentro da cabeça do ouvinte, invés de uma imagem larga, espacial e<br />
externa a nós mesmos. Este efeito é o resultado das ondas estacionárias e ressonâncias originadas entre os<br />
tímpanos e as membranas dos auscultadores e as cavidades irregulares entre os auscultadores e a pinna. As<br />
gravações binaurais em situações de concerto apresentaram sempre limitações, tendo sido criado um sistema<br />
binaural alternativo que procurava superar estas limitações, e outros, quasi-binaural, em que a reprodução do<br />
registo por eles criado é significantemente superior, quando reproduzido via um sistema Stereo.<br />
Por isso, foram realizadas muitas tentativas para reproduzir registos binaurais num sistema Stereo, sem<br />
perda de qualidade sonora. Uma destas tentativas foi colocar uma barreira acústica entre as colunas, mas por<br />
razões óbvias, este método torna-se inviável comercialmente. Outra hipótese é criar o cancelamento das<br />
interferências acústicas através de circuitos electrónicos, sendo apenas parcialmente conseguido devido ao<br />
facto do sinal cancelador do sinal interferente também interferir com o outro sinal e assim indefinidamente.<br />
Tem sido levadas a cabo muitas tentativas com o intuito de criar o efeito binaural num registo Stereo, tanto<br />
em altifalantes como em auscultadores. No caso dos altifalantes, o sistema que produz essa translação diz-se<br />
―transaural‖.<br />
Para que o sinal dicótico seja recebido nas condições desejadas, através de uma reprodução via altifalantes<br />
temos que efectuar as seguintes convoluções no sinal e reproduzi-lo num espaço acústico com uma resposta<br />
em fase e em amplitude o mais linear possível:<br />
XE = E.1/FTDE30º . 1/E‘.FTDE-30º<br />
XD = D.1/FTDD30º . 1/D‘.FTDD-30º<br />
Assim, teremos um sinal XE, que representa um conjunto de transformações do sinal dicótico esquerdo<br />
original. Seguindo a equação e de forma a anular a função de transferência do dorso e cabeça (FTD, designada<br />
na literatura de HRTF – Head Related Transferer Function), quando o sinal se encontra à entrada do canal<br />
auditivo esquerdo, no sinal dicótico esquerdo original, efectuamos uma multiplicação desse sinal por a FTD<br />
inversa no ouvido esquerdo a 30º. Depois, de forma a cancelar o sinal indirecto E‘, que se trata do sinal dicótico<br />
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direito original que é recebido pelo ouvido esquerdo, multiplicamos o sinal directo E pelo inverso desse sinal E‘<br />
multiplicado pela FTD no ouvido esquerdo a 330º e com um atraso temporal correspondente à diferença entre<br />
as distâncias E‘ – E.<br />
O processo para obter o sinal XD é exactamente o mesmo.<br />
Como exactamente os ouvidos de um DCS devem ser construídos, para que a maioria dos ouvintes ouçam da<br />
forma mais autêntica possível?<br />
Mesmo que a construção das partes acústicas relevantes de um DCS seja óptima, restarão sempre erros<br />
inevitáveis, pois cada corpo humano é único. Até um certo limite, estes erros podem ser corrigidos para cada<br />
indivíduo no fim da cadeia de transmissão electroacústica de reprodução sonora.<br />
Os erros na reprodução não são, no entanto, a razão primária para o falhanço da indústria de gravação e<br />
transmissão estereofónica através de um DCS. A primeira razão é a incompatibilidade dos sinais com a sua<br />
reprodução via altifalantes, levando a eventos auditivos cuja coloração é muito pouco natural, sendo a reprodução<br />
via altifalantes ainda a forma de transdução electroacústica mais utilizada. Alguns métodos que permitem uma<br />
correcta reprodução desses sinais através de altifalantes (como, por exemplo, TRADIS) são conhecidos à já muito<br />
tempo, mas estes requerem equipamento especial, espaços acústico bastante absorventes e uma posição da<br />
cabeça do sujeito muito fixa.<br />
Uma das soluções para este problema foi fazer com que a reprodução dos sinais captados através de um<br />
DCS reproduzidos via altifalantes fosse, pelo menos comparável, à qualidade dos sinais captados através de<br />
técnicas de intensidade estereofónicas, mantendo a sua qualidade original com reproduzidos via auscultadores.<br />
Para isso foi necessário equalizar os sistemas de DCS para campo difuso.<br />
No desenho e construção de DCS temos que escolher a forma apropriada da cabeça, orelha e outras partes,<br />
a impedância de terminação do canal auditivo, a cápsula do microfone e a ligação dessa à cabeça sintética.<br />
As características espaciais do ouvido externo não dependem da forma do canal auditivo ou da impedância do<br />
tímpano. Por esta razão não é necessário reproduzir estas partes do ouvido externo correctamente para lá de 4<br />
mm da entrada do canal.<br />
Embora as funções de transferência dependam da forma do canal auditivo e da impedância do tímpano, a<br />
influência dessas partes nessas funções de transferência podem ser simuladas por dois equalizadores lineares.<br />
Os ouvidos humanos respondem a um infinito número de pontos no hemisfério, tornando-se inviável e<br />
impraticável passar um sinal mono por um processamento espacial binaural. Uma abordagem mais plausível é<br />
determinar experimentalmente o número de direcções para o processamento do sinal mono, que resulta num<br />
sinal que soa aceitável quando misturado com o sinal binaural captado pela DCS.<br />
Se um sinal de reverberação monofónica é misturado com a música captada pela DCS, as direcções<br />
espaciais que dominam a reverberação a três dimensões devem ser consideradas. Verificou-se através de<br />
testes que, a reverberação processada em três bandas direccionais, com apenas 2 graus de resolução<br />
horizontal, é possível criar uma reverberação realista quando misturada com música binaural. Assim, o infinito<br />
número de pontos possíveis no hemisfério, cada um com a sua distinta função de transferência, é reduzido<br />
dentro das bandas restritivas a um número que pode ser controlado por meios digitais. É mesmo possível<br />
sintetizar um sinal 3D binaural, através de gravações monaurais.<br />
A diferença entre o sistema binaural e bifónico é que no sistema binaural é usada um DCS ou dois<br />
microfones no início do canal auditivo para a captação, e no sistema bifónico são usados apenas dois<br />
microfones convencionais. Este sistema bifónico constitui-se basicamente pela audição de uma gravação<br />
estereofónica via auscultadores.<br />
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SISTEMA STEREO DIPOLE<br />
A designação Stereo Dipole tem com objectivo intitular um sistema de criação de uma imagem sonora virtual<br />
que, tal como o Stereo, compreende dois altifalantes próximos. A intercepção do eixo dos altifalantes no<br />
ponto de escuta produz, nesse vértice, um ângulo de 10, ficando seus centros não mais distanciados que de<br />
15 Para a 30 cm, obter sobre condições a versão normais de escuta. completa Este sistema do Stereo livro Dipole registe-se cria um palco sonoro em: muito<br />
grande sem introduzir notável coloração no sinal original.<br />
SISTEMA QUAD<br />
A indústria de entretenimento tem à bastante tempo tentado promover uma técnica de transmissão de sinal<br />
usando quatro altifalantes e quatro canais de transmissão, chamada quadrafonía. O problema é que quatro<br />
altifalantes ou canais de transmissão são muito insuficientes na criação de um campo sonoro sintético para<br />
que o ouvinte não note diferenças substanciais entre o campo sonoro original.<br />
Trata-se de um sistema que consiste em quatro canais, normalmente colocados, um par convencional Stereo<br />
à frente e um par atrás, de forma a produzir o som reverberante. O som quadrifónico, ou ―quad‖, embora<br />
tenha sido o primeiro sistema multicanal de consumo, gozou um breve período de popularidade no princípio<br />
dos anos 70, mas tem experimentado uma gradual, mas inevitável morte desde então. A razão para este<br />
facto Para pode estar obter ligada a uma, versão talvez incapacidade completa de atingir do seus próprios livro fins, registe-se pois como o ângulo em:<br />
produzido entre colunas era de 90º, criava-se uma deterioração da imagem ao centro.<br />
Não é possível gerar eventos auditivos nas direcções laterais usando quatro altifalantes. São pelo menos<br />
precisos seis altifalantes para www.producaoaudio.net<br />
uma representação razoável de todos os azimutes em volta do ouvinte.<br />
SISTEMA AMBISONICS<br />
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O sistema Ambisonics foi criado no Reino Unido nos anos 70, e que continua a ter adeptos um pouco por<br />
todo o lado. Este sistema requer dois, ou mais, canais de transmissão (entradas codificadas) e quatro, ou<br />
mais transdutores (saídas descodificadas). Assim, apenas com dois sinais de entrada codificados e quatro<br />
sinais de saída descodificados, este sistema consegue reproduzir um campo sonoro de duas dimensões num<br />
total de 360º à volta do ouvinte. Com a adição de mais sinais de entrada e maior número de sinais<br />
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reproduzidos, pode mesmo chegar a ser desenvolvido uma verdadeira esfera de escuta a três dimensões.<br />
Assim, poderemos dizer que uma das principais características deste sistema, é poder ser-lhe facilmente<br />
aplicado qualquer sistema de reprodução, mono, Stereo, hexa, octal, 5.1, ou seja, como o som é captado em<br />
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canais distintos (componente omnidireccional, componente esquerda/direita, componentes frente/traseira e<br />
componente vertical), sua reprodução pode ser adaptada de maneira a formar os vários sistemas de<br />
reprodução.<br />
Embora este sistema possa ser muito prometedor, nunca lhe foi criado um mercado massivo devido a<br />
diversos factores. Primeiro, porque para a captação sonora é necessário ser utilizado um conjunto tetraédrico<br />
de quatro microfones, três para transduzir as pressões sonoras esquerda-direita, frente-trás e cima-baixo<br />
(microfones figura-de-oito), enquanto que o quarto capta as diferenças de pressão atmosférica geral<br />
(microfone omnidireccional). Todos os pontos nucleares de captação destes microfones devem estar o mais<br />
próximos possível. De seguida é necessário termos uma unidade de matriciamento para codificar em dois,<br />
ou mais sinais, antes da passagem para um suporte físico, ou para a transmissão, sendo depois necessário<br />
que o consumidor tenha um descodificador Ambisonics de forma a poder descodificar os sinais matriciados.<br />
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SISTEMAS SURROUND<br />
Som Surround (que literalmente significa som que nos rodeia) refere-se à utilização de um sistema de<br />
captação e/ou reprodução sonoro que, para além de possibilitar criar um palco sonoro, possibilita alongar o<br />
plano horizontal colocando-nos em seu centro.<br />
Este sistema sonoro é baseado no sistema sonoro Stereo, com a adição de mais uma coluna central,<br />
duas ou mais envolventes equidistantes ao ponto de escuta e mais um ou dois Subwoofers.<br />
T.Holman (Ref.) fez uma série de testes subjectivos comparando a diferença de clareza do som entre<br />
uma imagem virtual central e uma proveniente de uma coluna real. Os resultados mostram-nos que a adição<br />
de um canal central tornava a clareza maior, referindo também os problemas da interferência sonora cruzada<br />
de uma reprodução estereofónica, alegando que esta pode originar interferências na zona frequêncial mais<br />
importante para a clareza sonora.<br />
Pesquisadores da Universidade de Saldorf (Ref.) decidiram no entanto, efectuar um estudo sobre o<br />
efeito na inteligibilidade da palavra, através da comparação de uma imagem virtual criada através de um<br />
sistema estereofónico e uma imagem central criada através de uma coluna central. Foi concluído que a<br />
utilização de um canal central de reprodução sonora aumenta estatisticamente a inteligibilidade da palavra.<br />
Foi também medido o efeito causado pelas interferências acústicas cruzadas, utilizando para isso um<br />
dorso/cabeça artificiais e ruído branco como sinal, comparando a reprodução tanto por uma coluna apenas<br />
como por duas.<br />
Este efeito de interferência acústica cruzada é causado pela recepção do mesmo sinal provido pelas<br />
duas colunas, desfasados temporalmente, em que é a duração do retardo temporal e o grau de sombra<br />
acústica da cabeça que determinam o carácter e valores desta interferência.<br />
Slotter, por outro lado, preocupou-se com o problema na obtenção de uma imagem central de grande<br />
coerência entre canais, com um sistema de gravação sonora de cinco canais de captação independentes,<br />
três frontais e dois de som indirecto e ambiente. Tal como nos sistemas de reprodução sonora Stereo, existe<br />
normalmente um compromisso entre a coerência entre canais e a sensação de espacialidade, que depende<br />
muito das diferenças de fase entre os sinais, logo quanto maior sensação de espacialidade maior<br />
incoerência.<br />
Segundo Slotter, o sinal central captado pode dar origem a interferências sonoras indesejadas,<br />
originando a uma maior incoerência sonora das imagens virtuais criadas, a não ser que este sinal<br />
suficientemente espaçado com respeito aos sinais desejados, dando origem a técnicas de captação sonora<br />
excessivamente espaçadas.<br />
Assim, de forma a resolver este problema, Slotte propõe uma versão optimizada dos sistemas de<br />
captação quasi-coincidente, propondo para isso três critérios: as diferenças de tempo não devem ser<br />
maiores que o necessário; as diferenças de intensidade e de tempo devem determinar em conjunto a<br />
localização do evento auditivo e não criarem uma difusão na localização; as interferências acústicas<br />
cruzadas devem ser minimizadas. Através do uso de microfones supercardioides Slotte afirma que a questão<br />
das interferências acústicas cruzadas pode ser controlada, ao ponto de um sistema de captação sonora de<br />
três canais ser tratado como dois pares separados de microfones. Os microfones são direccionados de forma<br />
a assegurar que as diferenças de tempo e de intensidade entre os dois sinais de cada par de microfones é<br />
igual a zero, exactamente no meio destes, permitindo assim, segundo Flutte, a uma localização mais<br />
―precisa‖. Sons que provenham de um dos microfones terão uma imagem de extrema precisão, pois são<br />
apenas reproduzidos por um dos altifalantes.<br />
Williams (Ref.), Lee e Rumsey (Ref.) mostraram-nos, através de suas pesquisas, a importância da<br />
interferência acústica cruzada na qualidade subjectiva das técnicas de captação sonora multicanal. William<br />
explica, por exemplo, o facto apontado por Flutte, de que os sistemas de captação sonora espaçados têm<br />
menos problemas pois, os microfones ao estarem suficientemente afastados não originam interferências<br />
acústicas cruzadas prejudiciais e, o retardo temporal envolvido devido às distâncias em causa, é suprimido<br />
perceptivamente pelo efeito de precedência. William também afirma que, a interferência acústica cruzada<br />
proveniente de sistemas de captação sonoros mais coincidentes, tende a depender bastante na natureza da<br />
fonte sonora. Lee e Rumsey tendo estudado seus efeitos em detalhe, descobriram que os principais efeitos<br />
dessa interferência são mudanças no equilíbrio da imagem virtual central. Embora os atributos relacionados<br />
com este equilíbrio possam estar correlacionados, eles representam diferentes fenómenos, pois a dificuldade<br />
na localização de uma fonte sonora pode não estar ligada a uma maior espacialização dessa.<br />
Dependendo da combinação de diferenças de tempo e de intensidade entre sinais captados por<br />
sistemas típicos quasi-coincidentes de três canais, os efeitos da interferência acústica cruzada são mais ou<br />
menos subjectivamente notáveis. Em geral, sistemas de captação sonora baseados num maior rácio entre<br />
diferenças temporais e diferenças de intensidade mostraram efeitos muito mais notórios. Lee e Rumsey<br />
compararam as qualidades das imagens virtuais resultantes de técnicas de captação sonora de três canais<br />
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frontais e técnicas de captação sonora Stereo. Concluiu-se, que o tipo de fonte sonora a ser captada, é um<br />
factor significativo na influência do grau de variação da espacialização da fonte sonora, entre os dois tipos de<br />
técnicas de captação, mas a variação do tipo de fonte sonora não variava a facilidade em localizar a fonte<br />
sonora. No entanto, o inverso foi verificado na variação, não do tipo de técnica de captação sonora, mas no<br />
tipo de espaço acústico de radiação sonora.<br />
Martin (Ref.) também se envolve neste tema, tentando contornar o problema gerado na captação sonora<br />
por técnicas de captação de cinco canais, em que o compromisso existente entre a necessidade de grande<br />
coerência do som directo, para que haja um bom equilíbrio de imagem dos elementos do palco sonoro, e a<br />
necessidade de baixa coerência do som indirecto, para gerar uma sensação de espacialização satisfatória,<br />
torna um valor ideal em detrimento de outro. Para isso ele usa três microfones bidireccionais, em que o sinal<br />
do canal central é originado de um dos microfones apontado para baixo. Desta forma, o sinal do canal central<br />
tem pouco som directo, evitando a geração de conflitos na informação de localização já fornecida através<br />
dos dois restantes pares que formam uma técnica de captação sonora Blumlein.<br />
FORMATOS DO SISTEMA DE REPRODUÇÃO SONORA SURROUND<br />
Como podemos verificar na tabela em cima, existem muitos formatos diferentes de sistemas Surround.<br />
Ao nível da reprodução, os diversos formatos Surround são caracterizados pelo número de colunas<br />
utilizadas e pela posição que cada uma dessas colunas deve tomar;<br />
Embora o número de colunas seja o parâmetro que mais se destaca visualmente, existem outras<br />
diferenças entre os diversos formatos que podem ser tão ou mais importantes. Essas diferenças<br />
correspondem essencialmente à forma como o áudio é gravado ou transmitido, como também<br />
poderemos verificar na tabela. Alguns formatos apresentam um número de canais na<br />
gravação/transmissão diferente do número de canais no momento da reprodução. Por exemplo, uma<br />
gravação em Dolby Surround apenas utiliza dois canais (Lt e Rt), mas no momento da reprodução esses<br />
dois canais são descodificados em 4 canais (LCRS).<br />
SISTEMA SURROUND 5.1<br />
Formato multicanal de áudio digital desenvolvido pelo Grupo de Espertos de Cinema (MPEG), para a<br />
codificação digital para filmes, discos ópticos, cassetes vídeo, DVD e transmissão HD TV. A designação<br />
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5.1 refere-se aos cinco canais discretos e de largura de banda completa (esquerda, direita, centro-frente,<br />
envolvente esquerdo e envolvente direito) e um canal subwoofer de limitada largura de banda (20-120 Hz),<br />
podendo ser referido como canal de efeitos especiais. Esta também é uma terminologia utilizada pela<br />
Dolby e pela DTS nas suas versões de consumo.<br />
As colunas num sistema estéreo devem ser colocadas para que formem um triângulo equilátero com o<br />
ouvinte. Quando passamos para o formato 5.1 o canal esquerdo e direito continuam na mesma posição,<br />
colocando o canal central ao centro, à mesma distância do ouvinte que o canal esquerdo e direito.<br />
As colunas Surround são colocadas com um ângulo de 110º de cada um dos lados do ouvinte, mais uma<br />
vez, mantendo as mesmas distâncias que as restantes colunas.<br />
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Todas as colunas, quer em Stereo ou em multicanal, devem estar sempre totalmente direccionadas para o<br />
utilizador.<br />
Tendo em conta que os sons graves não são direccionais, o subwoofer pode ser colocado praticamente<br />
em qualquer sítio. No entanto, por questões acústicas, alguns fabricantes recomendam que este seja<br />
colocado mais ou menos a 1 metro do centro (do lado esquerdo ou direito).<br />
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Sistema de reprodução sonora Surround – sinal directo E e D e sinal cruzado E‘ e D‘.<br />
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CANAL DE EFEITOS DE BAIXA FREQUÊNCIA LFE<br />
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Trata-se de um canal de reforço opcional, reproduzindo frequências até 120 Hz, cujo o motivo prende-se<br />
com a possibilidade de reproduzir a baixa frequência a níveis de amplitude desejados, sem ter que para<br />
isso, baixar a margem de dinâmica dos canais principais. O sinal que é endereçado para este transdutor<br />
tem um ganho de +10 dB em relação aos outros sinais do sistema. Em cinema, este transdutor recebe<br />
directamente sinal enviado exclusivamente para ele, sinal constituído por efeitos pontuais do tipo,<br />
explosões, terramotos, etc. No caso deste ser um sistema de consumo para cinema, chamado de Home<br />
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Cinema, o sinal enviado a este transdutor corresponde aos efeitos de baixa frequência e ao conteúdo de<br />
baixa frequência abaixo de 120 Hz do total do sinal no sistema. Isto porque, de forma a não tornar o<br />
sistema de transdução electroacústico um sistema visualmente impositor e de difícil colocação,<br />
minimizam-se os diafragmas dos cinco transdutores principais e passa-se toda a baixa frequência para o<br />
transdutor de baixa frequência, tratando-se assim de um sistema de divisão frequêncial. No caso deste<br />
sistema ser um sistema de consumo para reprodução musical, então este transdutor de baixa frequência<br />
apenas recebe sinal com o conteúdo de baixa frequência do sinal no sistema.<br />
SISTEMA STEREO<br />
A palavra estereofónico é derivada da combinação de duas palavras gregas: estéreo, que significa,<br />
sólido e que implica as três dimensões espaciais (profundidade, comprimento e altura), e fónico, que<br />
significa a ciência do som. Consequentemente, estereofónico representa a ciência do som a três<br />
dimensões.<br />
O diminutivo de estereofónico para estéreo é comummente percebido e aceite, referindo qualquer<br />
sistema de tratamento de sinal que têm por objectivo a criação de um espaço sonoro, podendo usar por<br />
isso múltiplos transdutores, tanto para a captura sonora como para a sua reprodução. Embora não exista<br />
limitação quanto ao número de transdutores e método de transdução, o termo estéreo têm vindo a ser<br />
comummente usado para referenciar apenas um sistema que usa dois transdutores. Assim e de forma a<br />
evitar qualquer tipo de confusão e erro terminológico, poderíamos fazer a distinção entre a estereofonia e<br />
os convencionais sistemas intitulados de Stereo. O objectivo fundamental da invenção dos sistemas<br />
Stereo de gravação, transmissão e reprodução sonora, é o de proporcionar ao ouvinte num ponto de<br />
escuta específico, uma impressão realista de um determinado palco sonoro, o mais aproximado possível<br />
da experiência real de escuta do evento sonoro recriado (no caso de uma representação sonora de opção<br />
estética criativa, de maior controlo possível), através de um sistema o mais simples possível. Richard<br />
Heyser pôs esta ideia na correcta perspectiva afirmando: ― O Stereo é meramente uma tentativa de criar a<br />
ilusão da realidade através interrupção voluntária do desacreditar‖. Pois é simplesmente impossível criar<br />
um palco sonoro acusticamente realista em vários pontos de escuta através de um número reduzido de<br />
colunas.<br />
ESTEREOFONIA: Um termo utilizado pela Western Electric Corporation, primeiramente usado<br />
em 1920, para intitular o acto da transmissão sonora de um ponto para o outro através de um<br />
sistema estereofónico. As transmissões estereofónicas datam, na realidade, de 1881.<br />
ESTEREOSÓNICO: Um termo, grandemente usado no Reino Unido, para intensidade estéreo,<br />
especialmente na técnica de usar dois microfones figura 8, coincidentes.<br />
AUDIÓFILO: A palavra audiófilo tem origem grega e latina e significa literalmente ―amante da<br />
audição‖. Existem muitos sinónimos vernáculos para audiófilo, como freak do som, etc. O<br />
verdadeiro audiófilo está interessado na perfeição da reprodução musical, sendo ela realista ou<br />
criativa.<br />
É também difícil, por exemplo, criar um sistema de transdutores acústico-mecânicos que capture todos<br />
os parâmetros necessários para ser desenvolvida uma correcta imagem sonora virtual de fontes<br />
individuais e ao mesmo tempo garantir uma necessária reverberação espacial, durante a reprodução<br />
sonora.<br />
PERCEPÇÃO ESTEREOFÓNICA<br />
O objectivo da estereofonia e dar ao auditor a ilusão de um relevo acústico; de uma imagem<br />
acústica sólida a três dimensões. Essa imagem é constituída por uma multitude de fontes pontuais<br />
fictícias e que se pode estender para lá dos altifalantes. Quer se trate da criação de um som ou da<br />
reprodução de um evento sonoro existente, a estereofonia tenta dar ao auditor a ilusão credível que<br />
existe um palco sonoro e um ambiente acústico real, onde se podem diferenciar as diferentes fontes<br />
sonoras. A esta capacidade de diferenciar e descriminar os diferentes objectos sonoros numa escuta<br />
natural dá-se o nome de audição selectiva. O mecanismo psicoacústico de localização<br />
estereofónica assenta em diferenças de tempo e/ou de intensidade, ou seja, na existência de<br />
incoerência interaural. A localização das fontes sonoras fictícias, em termos de localização lateral,<br />
num sistema de reprodução sonora estéreo, pode ser alterada criando-se esse tipo de incoerência.<br />
Se não existir essa incoerência entre os dois sinais, esquerdo e direito, o auditor perceberá uma<br />
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fonte sonora pontual entre os altifalantes, imagem da fonte sonora real, nomeada como imagem<br />
fictícia, fantasma, ou virtual. Se os altifalantes reproduzirem dois sinais apenas incoerentes ao nível<br />
do espectro, a imagem passa de pontual para uma imagem mais alargada e menos definidos seus<br />
contornos. Se os dois sinais forem totalmente incoerentes, então as duas fontes sonoras vão<br />
aparecer uma em cada altifalante.<br />
Este efeito é só possível graças ao fenómeno perceptual designado localização somada, como<br />
tivemos a oportunidade de constatar neste capítulo, no sub capítulo de psicoacústica, em audição<br />
espacial.<br />
Diferenças de intensidade entre sinais<br />
Alteração da localização da fonte sonora reproduzida por um sistema Stereo pode ser<br />
efectuada através de mudanças de intensidade. Um aumento de 5dB num dos canais Stereo, vai<br />
fazer com que o instrumento se mova um pouco para o lado correspondente ao aumento de sinal<br />
respectivo. Um aumento de 10 dB, vai fazer com que esse movimento seja maior, e um aumento<br />
de 20dB vai fazer com que a imagem se mova totalmente para o lado respectivo.<br />
A nossa percepção das diferenças de intensidade está dependente das frequências. A<br />
percepção das diferenças de intensidade em frequências mais altas determinam em grande parte<br />
a nossa habilidade para determinar a direccionalidade da fonte sonora, ou dum instrumento na<br />
reprodução Stereo. Isto porque, como a nossa cabeça é muito pequena comparada com alguns<br />
comprimentos de onda não cria sombra sonora a todas as frequências, não havendo diferenças<br />
de intensidade às baixas frequências. Por isso as diferenças de intensidade têm maior relevância<br />
nas altas-frequências.<br />
Diferenças de tempo entre sinais (fase)<br />
A localização espacial das frequências baixas depende única e exclusivamente de diferenças<br />
de tempo de chegada aos ouvidos. Então a nossa percepção depende igualmente de dois<br />
fenómenos diferentes para o efeito Stereo: a sombra sonora provocada pela nossa cabeça, ou as<br />
diferenças de intensidade com que os sons chegam aos nossos ouvidos que determinam a<br />
direccionalidade nas frequências altas, e as atrasos de tempo ou diferenças de tempo (fase) que<br />
determinam a direccionalidade das frequências baixas. Ambos os efeitos estão activos na zona<br />
de transição entre os 700 e 800Hz, pois é a zona onde o comprimento de onda é similar à<br />
dimensão da cabeça. São precisos 0,2 ms de retardo temporal entre dois sinais mono iguais<br />
(mesma intensidade) para que a localização de um instrumento na imagem Stereo seja<br />
modificada ligeiramente. Se passarmos de 0,2ms para 0,5ms, ela passará a localizar-se entre o<br />
eixo de escuta e o altifalante. Com um retardo temporal de 2ms o instrumento passará todo para<br />
um dos lados da imagem Stereo. Com um retardo temporal superior a 80 ms (valor referência,<br />
pois ele varia de acordo com as características do som em causa) do som directo, o som<br />
retardado tende a contribuir mais para uma sensação espacial, que para o som em si mesmo.<br />
DISSIMILITUDE BINAURAL: O oposto de correlação cruzada interaural. É uma medida do<br />
grau de incoerência sonora entre os dois sons ouvidos, um recebido por cada ouvido.<br />
A reacção do cérebro à recepção das reflexões depende da sua magnitude e de seu atraso,<br />
pois por vezes estas podem ser úteis ou prejudiciais.<br />
Haas descobriu que o nível do som atrasado pode ser maior 10 dB que o som directo, sem<br />
que ele pareça mais alto que o directo, embora sua inteligibilidade ou clareza se degrade. Este<br />
efeito persiste para retardos temporais até 30ms, em que também se verificam mudanças de<br />
timbre, imagem e espacialidade.<br />
Se um sinal for enviado para dois altifalantes e um deles for atrasando de 0 a 1ms, a<br />
localização da fonte sonora vai-se deslocando do centro para o lado. Quando o retardo temporal<br />
excede os 35ms, o som vai parecer que vem dos dois altifalantes.<br />
CAPTAÇÃO E REPRODUÇÃO STEREO<br />
Para a conversão da informação Stereo são necessários no mínimo dois canais de transmissão,<br />
dois altifalantes e dois ouvidos. É a correlação existente entre os dois sinais que determina a<br />
percepção do som, que determina a sensação de espaço, numa gravação Stereo. Esta correlação<br />
interaural é que faz com que o Stereo seja mais do que apenas uma transmissão, ou reprodução<br />
simultânea de dois sinais áudio monofónicos. Uma analogia pode ser feita com a nossa percepção<br />
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visual, que é estereoscópica, e que como na audição ela precisa da relação entre as diferenças de<br />
informação de cada olho, neste caso para nos dar a sensação de profundidade.<br />
O sistema Stereo convencional requer no mínimo dois canais de transmissão e dois altifalantes.<br />
Como o sistema monofónico já descrito, este sistema pode também ser alimentado por dois<br />
microfones omnidireccionais, cada um conectado a cada canal. Este sistema simples iria fornecer a<br />
maior parte das informações necessárias para nos dar a localização espacial e a profundidade. Mas,<br />
ao mesmo tempo, iria também incluir alguma informação facciosa, que poderia levar a uma imagem<br />
aural incoerente percepcionada pelo ouvinte. Existem outros numerosos métodos para atingir estes<br />
sinais Stereo, alguns mais credíveis em relação à fonte real do que outros. A cadeia básica de um<br />
sinal estereofónico compreende: dois microfones, canais amplificados e altifalantes.<br />
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Sistema convencional Stereo<br />
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Num sistema de reprodução Stereo, o ouvinte fica situado ao longo de uma linha que é<br />
perpendicular, e bissectriz, da linha que une os dois altifalantes. Porque o ângulo optimizado,<br />
entre o eixo central de www.producaoaudio.net<br />
audição do ouvinte e a linha que o une ao altifalante, é de 30º, este arranjo<br />
coloca o ouvinte e os altifalantes nos vértices de um triângulo equilátero, em que cada ângulo tem<br />
60º. Como o ouvinte está igualmente distante de cada altifalante, e os sinais produzidos por eles<br />
são de igual intensidade, não existem diferenças de intensidade e de tempo de chegada na<br />
posição do ouvinte. Esta condição é análoga à situação, em que a fonte sonora está equidistante<br />
dos dois microfones.<br />
Se, por exemplo, uma trompete for colocada fora do centro entre dois microfones, a intensidade<br />
e tempo de chegada, diferentes nos dois microfones, também serão diferentes nos dois<br />
altifalantes que reproduzem o som captado, obtendo assim uma imagem fora do centro.<br />
CANAL CENTRAL FANTASMA: Um terceiro altifalante, colocado entre os dois altifalantes<br />
convencionais de um sistema de reprodução Stereo, com o propósito de reproduzir a soma desses<br />
dois sinais, tem por objectivo a redução do efeito do buraco ao centro, não sendo, no entanto,<br />
equivalente a uma verdadeira reprodução em três canais.<br />
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STER-BIN: Circuito que converte um sinal estereofónico em um sinal quase binaural, para tornar o<br />
sinal Stereo mais adequado para ouvir através de auscultadores. Este circuito introduz um<br />
cruzamento de sinais dependente da frequência em conjunto com um atraso temporal.<br />
Para uma correcta geometria Stereo, deve ser usado um triângulo realmente equilátero, de<br />
forma a posicionar os dois altifalantes e o ouvinte. Localizando o ouvinte no plano central entre os<br />
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dois altifalantes, obtemos a melhor imagem Stereo, pois o som chega dos dois altifalantes ao<br />
mesmo tempo. Muita gente pensa que os altifalantes devem estar afastados entre 1,83 m e 3,05<br />
m e que devem ser mantidos de 60 a 90 cm afastados das paredes laterais e frontais. Este<br />
espaçamento determina a distância da óptima localização de escuta.<br />
O panorama Stereo é entendido como a extensão entre o altifalante esquerdo e direito. Mas,<br />
por vezes, dá-se a criação do efeito de ―buraco no centro‖, que é criado quando os dois<br />
microfones de um par Stereo estão espaçados mais do que devido. A imagem central pode ser<br />
mantida através da adopção de um terceiro microfone à cadeia Stereo, como já havia sido<br />
experimentado nos anos 30 nos Laboratórios Bell. Claro que a imagem deixa de ser considerada<br />
―fantasma‖, pois existe agora um canal de transmissão discreto central. Embora fosse<br />
brevemente adoptado, nos anos 50, para os sistemas Stereo caseiros, este canal central tornouse<br />
na base do sistema de som cinematográfico usado pelo mundo inteiro, e, recentemente,<br />
encontrou novamente o seu caminho para o som caseiro como multicanal, evoluindo para os<br />
sistemas de som Surround.<br />
TECNICAS DE CAPTAÇÃO MULTI-MICROFONES<br />
As técnicas de captação multi-microfone consistem em dois tipo de abordagens diferentes:<br />
cada um dos sinais captados constitui uma representação sonora monofónica de um elemento<br />
particular do campo sonoro (em que a representação sonora estereofónica assenta na colocação<br />
artificial, ou electrónica, dos diversos elementos que a constituem), ou utilização de uma técnica<br />
de captação estereofónica (no sentido lato do termo) com recurso a captações pontuais<br />
(transdução, endereçamento e gravação de sinais monofónicos colocados normalmente em<br />
campo próximo das fontes sonoras). Em relação à primeira abordagem, devemos que ter em<br />
conta que o resultado possível de ser atingido não é o mesmo resultado de uma real gravação<br />
estereofónica, que nos proporciona uma sensação de espaço e realismo inatingível com sinais<br />
apenas localizados no palco sonoro através de efeitos pseudoestereos. Em relação à segunda<br />
abordagem, que tem por objectivo o reforço tímbrico/tonal e de amplitude de uma captação<br />
estereofónica original, devemos ter em conta tanto dois factores. Tanto, por um lado, o factor de<br />
distância entre microfones, como por outro a coerência que deve existir entre o equilíbrio tímbrico,<br />
tonal, dinâmico e espacial criado a partir do sinal monofónico e os mesmos equilíbrios existentes<br />
no sinal estereofónico original, relativo a esse mesmo instrumento.<br />
Enquanto que uma técnica básica de dois microfones pode seguramente preservar a impressão<br />
sonora essencial do desempenho sonoro, pode ainda assim deixar de captar alguma da<br />
informação essencial, alguns detalhes íntimos preciosos. Perante estas circunstâncias,<br />
microfones suplementares podem ser necessários para reforçar essas fraquezas. Normalmente<br />
nestas situações, considera-se o uso de uma técnica minimalista, dado que os restantes<br />
microfones pontuais são puramente suplementares à captação principal. Neste contexto, apenas<br />
se pode considerar uso de uma técnica ou sistema de captação Stereo multi-microfones, quando<br />
cada microfone contribui significativamente para o todo final e são parte essencial da perspectiva<br />
sonora completa.<br />
TÉCNICAS MINIMALISTAS: Termo aplicado a uma selecção de microfones para uma gravação Stereo<br />
clássica. Um minimalista ou purista, irá sempre usar o menor número possível de microfones, no caso<br />
de uma gravação Stereo terá que ser no mínimo dois.<br />
A regra dos três para um define-nos que, quando usamos dois ou mais microfones numa<br />
captação, cada um desses microfones deve estar distanciado do outro, no mínimo, a três vezes<br />
mais que a distância de um deles à sua fonte sonora. Ou seja, a distância de cada microfone à<br />
sua fonte sonora deve ser não maior do que um terço da distância ao microfone mais próximo. A<br />
razão por detrás desta regra, baseia-se no facto de que, se quisermos minimizar os efeitos de<br />
filtragem por combinação, o nível de pressão sonora de qualquer fonte sonora deve ser 10dB<br />
maior no seu microfone de captação, do que em qualquer outro microfone e o triplicar da<br />
distância resulta nessa redução do nível de pressão sonora de quase 10dB.<br />
―Microfones espaçados são algumas vezes utilizados como ―flanqueadores‖ para uma<br />
captação Stereo principal. Estes são geralmente microfones omnidireccionais, sendo colocados<br />
simetricamente em cada um dos lados do objecto da captação, espaçados a qualquer distância,<br />
desde que esta esteja entre a metade e os dois terços da distância entre as duas pontas do<br />
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palco‖ (Streicher & Everest, 2000: 9.14). O objectivo principal destes microfones é o de<br />
estender a imagem Stereo e dar apoio à captação Stereo principal. O seu espaçamento<br />
convém ser grande o suficiente para fazer com que o efeito de filtragem por combinação se<br />
torne muito pouco audível.<br />
Numerosos métodos têm vindo a ser discutidos na busca de gerar e criar uma imagem Stereo<br />
―realista‖ para o ouvinte. Não nos devemos nunca esquecer que nenhum método é<br />
absolutamente correcto, único e o certo para o uso em todas as situações, ou conjunto de<br />
situações, pois cada situação é única tem seu carácter e individualidade que a distingue de<br />
todas as outras e deve ser observada como tal. Apenas mediante uma audição deliberada e<br />
crítica que decisões apropriadas e bem sucedidas podem ser tomadas.<br />
TÉCNICAS DE CAPTAÇÃO STEREO<br />
Características para uma boa captação<br />
No campo da gravação sonora monofónica, temos uma larga gama de diferentes tipos de<br />
microfones que poderemos escolher, dependendo do tipo de emissor e meio mecânico que<br />
tratado. Podemos escolher o tipo de microfone tendo em conta a coloração dada ou a<br />
direccionalidade desejada. Um sistema de microfones duplamente variável, trata-se basicamente<br />
de dois microfones direccionais idênticos, montados de tal forma, que seja possível modificar<br />
tanto a distância entre as cápsulas dos microfones, como o ângulo entre os eixos de<br />
direccionalidade dos mesmos.<br />
Em que ordem de importância deverão ser analisados cada um dos parâmetros do sistema de<br />
microfones em relação às características da fonte sonora e do ambiente acústico?<br />
Curva da resposta em frequência e diagrama polar dos microfones usados<br />
Posição de captação do sistema de microfones – relação som directo/som indirecto; balanço<br />
entre instrumentos.<br />
Localização dentro da imagem sonora estereofónica.<br />
. Ângulo de Gravação estereofónica,<br />
. Ângulo ou Distorção Geométrica,<br />
. Distribuição da Reverberação,<br />
. Localização das primeiras reflexão.<br />
Outro significante factor, que não pode ser deixado de lado num processo de avaliação da técnica<br />
de captação Stereo mais indicada, são as interacções dos microfones e dos altifalantes com os<br />
seus respectivos espaços evolventes. Estas interacções são muito importantes num processo geral<br />
de gravação e reprodução, pois na grande maioria das vezes o espaço da gravação é totalmente<br />
diferente do espaço evolvente da reprodução da mesma.<br />
http://www.hauptmikrofon.de/ima2-folder/ImageAssistant2.html<br />
Medição de Fase entre Sinais Stereo<br />
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No tratamento de sinais estéreo devemos ter em atenção as relações de fase entre canais. Um<br />
medidor de fase expressa normalmente seus valores de medição dentro de uma escala de função<br />
co-seno, que se estende de +1 a -1. O que é assim exposto é o co-seno do ângulo de fase entre os<br />
dois sinais. Se os sinais estiverem em fase, o resultado do co-seno de 0º é 1. Se os sinais<br />
estiverem fora de polaridade ou com fase invertida, o resultado do co-seno de 180º é -1. Uma<br />
variação de fase de 90º, ou apenas um dos sinais apresentados, teremos um valor de 0 na escala.<br />
De forma a permitir uma leitura mais eficiente, o tempo de integração é bastante grande às baixas<br />
frequências. Assim, de forma a obtermos uma coerência de fase adequada durante uma gravação<br />
Stereo minimalista, o medidor deverá apresentar valores entre 0 e +1, o que nos irá permitir obter<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
um equilíbrio de imagem adequado.<br />
O osciloscópio de vector áudio é um outro instrumento que nos fornece mais informação<br />
detalhada sobre a relação de fase entre dois sinais Stereo, expondo-a visualmente. Basicamente é<br />
um osciloscópio em que o sinal direito cria uma linha numa direcção e o canal direito cria outra linha<br />
em outra direcção. Este sistema é programado de tal forma que, permite que seja visualizada uma<br />
linha vertical se os canais estiverem em fase e uma linha horizontal se os sinais estiverem fora de<br />
fase ou polaridade. Se os sinais tiverem uma relação de fase de 90º e os sinais tiverem o mesmo<br />
nível de amplitude, um círculo é criado no ecrã. Este sistema permite a visualização de problemas<br />
áudio que nem sempre são detectados com facilidade como problemas de simetria eléctrica entre<br />
sinais, problemas de polaridade, hum, etc.<br />
Para TÉCNICAS obter DE CAPTAÇÃO a versão COINCIDENTES completa do livro registe-se em:<br />
São técnicas em que dois microfones de um par Stereo são colocados o mais juntos possível,<br />
para que as diferenças de tempo na chegada do som aos microfones sejam mínimas. Os ângulos<br />
de captação dos dois microfones são colocados simetricamente, para que cada um capte a parte da<br />
fonte que lhe corresponde, criando assim uma imagem Stereo. O aspecto que varia nos dois sinais<br />
captados é apenas a intensidade do som, pois essa é dependente da direcção da chegada do som.<br />
INTENSIDADE STEREO: Esta denominação é derivada de um erro linguístico, que chegou a<br />
significar a gravação de sinais estereofónicos em que a incoerência exigida é apenas garantida<br />
pelas diferenças de intensidade. Como sabemos a intensidade sonora é uma quantidade<br />
especificamente definida e não pode ser detectada com o uso de apenas um microfone.<br />
Técnica de Captação XY<br />
Esta técnica consiste na utilização de dois microfones unidireccionais. A captação de som<br />
indirecto (ambiente, reverberação, audiência, ruídos, etc.) é bastante reduzida, beneficiando não<br />
só a clareza da imagem Stereo, mas também a compatibilidade mono, pois o excesso de som<br />
indirecto complica, confunde e embacia a textura sonora. Por estas razões este par Stereo pode<br />
ser colocado longe da fonte sonora, continuando a manter uma boa relação entre som directo e<br />
indirecto. Como nesta técnica a imagem Stereo resulta somente das diferenças de intensidade<br />
entre os micros, os dois sinais que a constituem têm integridade na fase, resultando numa<br />
imagem estável e coerente. Outros microfones com outros padrões de polaridade podem ser<br />
usados nesta técnica, embora as configurações mais comuns usam microfones cardioides, com<br />
um ângulo, entre os eixos de seu corpo, entre os 60º e os 135º. O ângulo determina o tamanho<br />
da imagem Stereo, e é estabelecido pelo tamanho da fonte, em relação ao sítio onde se irá<br />
colocar o par XY.<br />
Técnica de Captação Blumlein<br />
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Esta técnica consiste na colocação de dois microfones bidireccionais, de maneira que os<br />
eixos de seus corpos sejam coincidentes, mas que os eixos de captação façam um ângulo de<br />
90º. Conferindo o máximo de separação dos dois sinais, nesta técnica de captação o microfone<br />
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virado para a esquerda é insensível aos sons da direita, e vive versa. Por outro lado, os sons que<br />
chegam aos 0º do eixo de captação do par resultam numa resposta igual nos dois microfones, em<br />
que o som fica a 45º fora do eixo principal de cada microfone. O resultado é um sinal de fase<br />
coerente que produzirá uma forte imagem central Stereo. À medida que a fonte sonora se<br />
movimenta, por exemplo, para fora do eixo principal do microfone da direita, a amplitude do sinal<br />
de saída deste microfone diminui, enquanto que a amplitude do sinal de saída do microfone da<br />
esquerda aumenta. A 45º fora do eixo principal desse microfone a amplitude do sinal de saída é,<br />
teoricamente, igual a zero, enquanto que a saída do microfone esquerdo é máxima. Como a<br />
captação no quadrante traseiro tem polaridade oposta à frontal, a sua contribuição para o sinal<br />
Stereo deve ser controlada com rigor. Essa captação contribuem normalmente para a ideia de<br />
ambiente acústico, pois captam na maioria o som indirecto e o som ambiente. Trata-se de uma<br />
técnica de captação muito susceptível ao som indirecto captado e cuja relação som<br />
directo/indirecto não é controlável electricamente, mas sim através da movimentação física do par<br />
no espaço acústico de gravação, sendo por necessária uma cuidada utilização.<br />
―O sistema Blumlein produz o que muitos consideram como sendo a representação mais fiel e<br />
realista do som Stereo original do palco, para sons que chegam pela frente do par Stereo‖<br />
(Streicher & Everest, 2000: 7.6).<br />
Técnica de Captação MS<br />
Como qualquer técnica de captação Stereo minimalista, a técnica de captação MS (Mid-Side) é<br />
constituída por dois sinais, o sinal Mid (a captação monofónica discreta, em que o eixo principal<br />
de captação está directamente apontado para o centro da fonte sonora que se pretende captar) e<br />
o sinal Side (microfone bidireccional que é colocado verticalmente coincidente com o microfone<br />
direccional). Pode ser usado qualquer padrão polar no microfone Mid, embora nas experiências<br />
originais fosse usado um microfone cardioide. Pouco som directo é captado pelo figura-de-oito,<br />
pois seu eixo de rejeição está direccionado para a fonte. Ele tem por objectivo captar o som<br />
ambiente e reverberação. Estes dois sinais independentes não formam por si só o sinal Stereo.<br />
Este é conseguido através da sua combinação sob uma matriz electrónica, originando o sinal Mid<br />
+ Side e o sinal Mid – Side. Este último não é uma subtracção de sinais, mas sim uma adição de<br />
um sinal com outro de polaridade invertida, ou seja a soma de dois sinais de polaridade inversa. A<br />
captação originada neste ―par virtual‖ Stereo, não é mais do que uma captação constituída por dois<br />
microfones cardioides (no caso do microfone Mid ser omnidireccional), um orientado para a esquerda<br />
e um outro para a direita.<br />
Vantagens da técnica MS<br />
Qualquer padrão de polaridade pode ser usado como microfone Mid: se omnidireccional o<br />
padrão polar resultante será dois cardioides; se cardioide formar-se-ão dois hipercardioides<br />
angulados aproximadamente a 66º; se bidireccional o resultado é um par Blumlein.<br />
Outra vantagem do uso da técnica de captação MS é a possibilidade de a matriz ser<br />
ajustada, podendo os sinais Side e Mid ser alterados. À medida que o Mid aumenta o Side<br />
diminui, e vice-versa, ou seja a imagem estereofónica fica mais estreita. Mesmo sofrendo<br />
estas alterações o total saída da matriz é sempre constante.<br />
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Como a captação do som directo é feita exclusivamente pelo microfone Mid que é apontado<br />
directamente para a fonte, os problemas resultantes da resposta fora de eixo da técnica XY<br />
são eliminados com a técnica MS.<br />
Este sistema, no entanto, reveste-se de um problema técnico pois, cada sinal de saída é o<br />
resultado da adição de dois sinais derivados de dois microfones situados em diferentes<br />
pontos acústicos, devido à impossibilidade0 de os colocar no mesmo ponto do espaço. Com<br />
isto, obtêm-se ligeiras alterações na fase e na amplitude do sinal, causando irregularidades<br />
na curva da resposta em frequência do sinal de saída combinada. O sistema M-S também<br />
assume que o cardioide e o figura-de-oito têm a mesma resposta em frequência e padrões<br />
polares que são constantes a todas as frequências. Nenhuma destas suposições é<br />
verdadeira.<br />
TÉCNICAS DE CAPTAÇÃO ESPAÇADAS<br />
Problemas relacionados<br />
Como sabemos, basta uma ligeira diferença de tempo entre o mesmo som reproduzido via dois<br />
altifalantes ou colunas, para que o mesmo se mova completamente para um dos lados do palco<br />
sonoro Stereo. Assim, se a fonte sonora ou qualquer elemento da mesma não se encontrar ao<br />
longo do plano central vertical de captação, os dois sinais captados serão reproduzidos com<br />
incoerência temporal, resultando em interferências sonoras acústicas, como a filtragem por<br />
combinação, a quando da sua reprodução via dois altifalantes. Estes efeitos estão tornam-se<br />
ainda mais perceptíveis quando os dois canais Stereo são combinados electricamente a fim de<br />
obter um sinal monofónico. Outro problema frequente acontece quando essas diferenças de<br />
tempo são grandes o suficiente para ser criado um buraco central no palco sonoro, dada a<br />
excessiva incoerência temporal entre os sinais. Por essa razão é comum utilizar-se um terceiro<br />
microfone central, mesclado equitativamente entre os dois sinais resultantes.<br />
Estes efeitos relacionados com as variações de fase entre os dois sinais são consideradas, por<br />
alguns ouvintes, como benéficos no aumento da incoerência, logo no aumento da largura do<br />
palco sonoro Stereo, enquanto que outros os consideram uma distorção da mesma.<br />
Como não existe uma só maneira correcta para gravar qualquer coisa, o critério definitivo está<br />
em saber se a ilusão desejada pelo produtor é atingida e correctamente transportada para o<br />
ouvinte. Existem situações em que as técnicas de captação espaçadas são muito apropriadas,<br />
mas existem outras em que elas podem também ser muito desvantajosas. As diferentes opiniões<br />
e preferências dos ouvintes justificam a utilização das várias técnicas para gravação Stereo.<br />
Técnicas de Captação Espaçadas – Quase Coincidentes<br />
Nos primeiros tempos do desenvolvimento das técnicas de captação Stereo, os<br />
investigadores que as desenvolviam fizeram-no com duas abordagens bastante diferentes.<br />
Alan Blumlein na Inglaterra focou mais as técnicas de captação coincidentes, enquanto que<br />
ao mesmo tempo, nos Estados Unidos, a equipa dos laboratórios Bell desenvolvia as técnicas<br />
de captação espaçadas.<br />
Embora existam técnicas de captação com parâmetros de utilização rígidos, não existe<br />
nenhuma imposição quanto ao arranjo de microfones a utilizar. Dependendo do tipo de<br />
avaliação objectiva da fonte sonora num sentido lato e da avaliação estética subjectiva do<br />
produtor, o espaçamento e ângulo entre os microfones e o tipo de microfones a usar pode ser<br />
definido na altura, de forma totalmente independente. Assim, a categoria genérica de técnicas<br />
―quase-coincidentes‖ pode envolver qualquer configuração de dois microfones espaçados a<br />
pouca distância, em que a escolha do padrão polar e do ângulo dos microfones é<br />
determinado pelos requisitos da situação em mão.<br />
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O.R.T.F. Office de Radiodiffusion – Télévision Française<br />
Os eixos principais dos dois micros cardioides formam um ângulo de 110º, estando<br />
suas cápsulas separadas 17 cm. Este afastamento assemelha-se, em média, ao<br />
espaçamento e recepção angular dos dois ouvidos da cabeça de um adulto. Para além<br />
das diferenças de tempo inerentes a uma captação de dois microfones espaçados,<br />
devemos ter em conta que, devido à utilização de microfones unidireccionais, podem<br />
existir significativas diferenças de intensidade entre os dois sinais, se o som captado se<br />
encontrar fora www.producaoaudio.net<br />
do plano vertical principal de captação.<br />
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NOS Nederlandsche Omroep Stichting<br />
Esta técnica consiste na utilização de dois microfones cardioides, cujas cápsulas estão<br />
afastadas 30 cm e os eixos de seus corpos produzem um ângulo de 90º. Embora esse<br />
estreito ângulo possa garantir a necessária relação som directo/som indirecto dentro de<br />
determinado contexto, o largo espaçamento entre as cápsulas pode também produzir<br />
excessiva incoerência temporal, determinando uma menor compatibilidade que a técnica<br />
O.R.T.S.<br />
O.S.S. Optical Stereo Signal<br />
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Com o objectivo de imitar a incoerência interaural natural do ser humano, é usado nesta<br />
técnica um par de microfones omnidireccionais espaçados 16,5 cm e separados por uma<br />
divisória acústica www.producaoaudio.net<br />
opaca com 28 cm de diâmetro. Esta técnica representa uma tentativa de<br />
conciliar as técnicas de captação Stereo e binaurais que, embora consiga ser apropriada<br />
para a reprodução via auscultadores e via altifalantes, não consegue ser óptima para<br />
nenhum dos dois sistemas.<br />
Técnicas de Captação Espaçadas – Amplamente Espaçadas<br />
As técnicas amplamente espaçadas, designadas de técnicas AB Stereo por oposição a XY<br />
associadas às técnicas coincidentes, distinguem-se das quase coincidentes pelo facto da<br />
dissimilitude binaural criada ser propiciada apenas por diferenças de tempo, que são<br />
normalmente mais significativas dado o maior espaçamento entre cápsulas. Assim, o arranjo<br />
geral é feito com microfones omnidireccionais, cujo espaçamento varia entre 1/3 e ½ do<br />
comprimento da fonte sonora primária.<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
Das experiências nos laboratórios Bell que levaram à aproximação ao ―muro de som‖ deu<br />
origem, em termos práticos, às poucas técnicas de captação Stereo amplamente espaçadas hoje<br />
em uso.<br />
Microfones omnidireccionais espaçados<br />
Como a sua captação não é teoricamente afectada pelo ângulo de chegada do som, os<br />
microfones de padrão omnidireccional são os mais comummente escolhidos para configurar<br />
um par espaçado, sendo a sua separação determinada pelo comprimento da fonte. No<br />
entanto, sabemos que este tipo de microfones se torna mais direccional à medida que a<br />
frequência aumenta, tornando-se preferível apontar o seu eixo de captação directamente<br />
para a fonte.<br />
Como a captação do som é independente da sua direcção, a colocação deste tipo de par é<br />
crítica, dada a dificuldade em atingir o adequado balanço entre som directo e som indirecto e<br />
ambiente. Assim, quanto mais ambiente e reverberação tiver a sala, mais perto o par tem de<br />
estar da fonte.<br />
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Por forma a minimizar a diferença de distâncias entre os diferentes instrumentos que<br />
podem constituir a fonte sonora primária, é geralmente melhor colocar os microfones numa<br />
posição alta em frente da mesma<br />
Microfones direccionais espaçados<br />
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Se a relação desejada e apropriada som directo/som indirecto e/ou ambiente não é<br />
possível de ser atingida com uso de microfones omnidireccionais, então poderemos utilizar<br />
microfones unidireccionais. O factor de distância dos microfones em conjunto com a<br />
distância critica da fonte sonora no seu meio ditará a colocação relativa à fonte sonora.<br />
Nesse caso o espaçamento entre microfones terá de ser provavelmente mais reduzido e<br />
deverá existir um maior cuidado no direccionando dos microfones. Isto porque, a imagem<br />
Stereo vai ser também determinada pelas diferenças de intensidade entre os dois sinais e<br />
porque a resposta fora de eixo dos microfones vai determinar a coloração do som indirecto e<br />
ambiente.<br />
―DECCA TREE‖<br />
Originalmente concebida pelos Engenheiros de gravação do English Decca Records, esta<br />
disposição Stereo de microfones, comummente referida como ―Decca Tree‖, é constituída<br />
por três microfones omnidireccionais colocados nas pontas de uma larga estrutura em forma<br />
de T, cujo espaçamento entre o microfone esquerdo e o direito é de aproximadamente 2 m e<br />
o microfone central está à frente destes cerca de 1,5 m. Pelas mesmas razões atrás<br />
apontadas, os principais eixos dos microfones devem ser apontados para o interior<br />
obliquamente, em direcção à fonte sonora. Enquanto que o relativo curto espaço entre os<br />
microfones laterais fornecem-nos suficiente informação estereofónica, o microfone central<br />
fornece-nos uma coerente imagem central.<br />
Conversões e Recriações Sonoras<br />
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Introdução pág.<br />
Pseudoestéreo pág.<br />
Conversão de Formatos e Recriações Sonoras pág.<br />
Representações Sonoras e suas diferentes Opções Estéticas pág.<br />
Mistura Áudio pág.<br />
Masterização Áudio pág.<br />
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PSEUDOSTEREO<br />
A ideia de uma escuta multicanal está presente desde 1881, tendo sido feitas muitas experiências a<br />
partir de 1920 que conduziram à transmissão de sinal e gravação em Stereo e binaural.<br />
Inicialmente, todas as gravações eram monofónicas, mas quando o Stereo começou a emergir no<br />
mercado, por volta dos anos 50, muitas companhias de gravação pensaram em ressuscitar os seus êxitos<br />
através da passagem desses mesmos de um formato mono para um Stereo. Como resultado, inúmeros<br />
métodos de transformação dos sinais mono num Stereo, ou num Pseudoestéreo, foram propostas.<br />
Uma gravação e reprodução verdadeiramente Stereo, é conseguida porque ela resulta de pequenas e<br />
subtis diferenças existentes nos dois sinais que o constituem. A intenção passou então por criar<br />
incoerência, que é a matéria-prima do Stereo, gerando-se apenas uma espécie de efeito espacial, em vez de<br />
uma verdadeira imagem estereofónica.<br />
Em 1948 Janovsky propôs que um efeito tridimensional poderia ser dado a uma gravação mono,<br />
através da divisão em dois canais, que diferia apenas em resposta em frequência. Ele sugeriu que se a<br />
informação de baixas frequências fosse reduzida no canal da esquerda, e a informação de altasfrequências<br />
fosse reduzida no canal da direita, a imagem reproduzida seria aumentada. Qualquer<br />
incoerência interaural conseguida através deste método compromete a qualidade do áudio em questão,<br />
pois nenhum altifalante vai reproduzir o som com a sua qualidade máxima.<br />
Schoroeder (1958) e Lockner e Keet (1960) propuseram usar uma sala de reverberação para gerar<br />
incoerência entre o canal esquerda e o direito. O sinal mono, radiado para dentro da sala através de um<br />
altifalante, é captado através de dois microfones.<br />
Outra forma de conseguir a incoerência é apenas captar o sinal com um microfone e depois colocar um<br />
retardo temporal num dos sinais.<br />
Um engenheiro chamado de Danish, em 1954, propôs um método para atingir pseudo Stereo que<br />
conservava a maior parte do sinal mono nos dois canais e introduzia menos distorção espectral que o<br />
método do Janovsky. Ele usou filtros de combinação complementares para dar a abertura do Stereo.<br />
Quando a réplica atrasada de um sinal é combinado com o sinal original criam-se interferências.<br />
Interferências construtivas a algumas frequências, o que resulta num aumento no nível do sinal, de no<br />
máximo 6dB, enquanto as interferências destrutivas a outras frequências as atenuam podendo até chegar<br />
ao total cancelamento.<br />
O pseudoestéreo pode resultar através de um comb filtering complementar, obtido através da adição da<br />
soma, dos sinais directo e atrasado, a um dos canais e a diferença entre os dois para o outro canal.<br />
Este método garante uma uniforme qualidade espectral aos dois canais, mas também dá uma<br />
coloração ao sinal. Quanto menor o atraso de tempo, maior a incoerência interaural e maior a largura da<br />
imagem, mas também pior é a qualidade do sinal.<br />
Em 1956 mais dois métodos de produção de pseudoestéreo apareceram. Com um deles atingia-se o<br />
mesmo produto áudio anterior, mas com a diferença que a filtragem por combinação é conseguida<br />
também através da mudança de fase de 180º.<br />
Em 1961, Schroeder sugeriu um melhoramento utilizando só mudanças de fase em vez de retardo<br />
temporal. Depois da mudança de fase no sinal, ele é somado ao sinal original e depois é subtraído.<br />
Em suma, numerosos métodos existem para gerar um grau de incoerência entre os dois canais mono,<br />
utilizados frequentemente nos sintetizadores comerciais:<br />
. Através da mudança da resposta em frequência entre os dois canais.<br />
. Através do espaçamento dos dois microfones e captando o som na sala de reverberação<br />
. Através de apenas um microfone numa sala de reverberação, para conseguir algum espaço e, depois<br />
introduzindo um atraso no sinal duplicado.<br />
. Utilizando filtros por combinação complementares gerados através de aparelhos de retardo temporal,<br />
que dão a resposta de comb filtering para um canal menos.<br />
. Utilizando filtros por combinação complementares gerados através de alterações da fase, que dão a<br />
resposta de comb filtering.<br />
Outros métodos foram apresentados, mas a partir de 1960 não houve melhorias suficientemente<br />
significativas para serem destacadas, excepto quando Faller (Ref.) fez uma revisita à pseudoestereofonia,<br />
através de uma nova abordagem ao ―problema‖ por geração da chamada síntese estereofónica. Esta<br />
geração de informação estereofónica a parti de um sinal monofónico, trata-se de um problema maior que<br />
a geração de um sinal para ser reproduzido num sistema de reprodução sonora Surround através de um<br />
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sinal Stereo, pois no caso de um sinal mono não temos qualquer informação sobre a localização sonora<br />
das fontes captadas.<br />
Neste novo método, as características da síntese estereofónica introduzida no sinal monofónico original<br />
podem ser controladas através das características de incoerência intercanal de um outro registo<br />
estereofónico.<br />
Um dos problemas encontrados através da síntese estereofónica controlada por outro sinal é o facto do<br />
espectro do sinal mono ser normalmente mais limitado que o sinal estereofónico e o facto da maioria<br />
destes sinais mono sofrerem de ruídos, podendo causar uma espacialização aleatória de certas subbandas,<br />
resultando num desequilíbrio da imagem resultante.<br />
Pode ser também utilizada uma versão de controlo manual da síntese estereofónica, em que é<br />
permitido ao usuário decidir quais as regiões do espectro pertencem a determinados eventos sonoros e<br />
daí determinando o equilíbrio da imagem desejado. A energia que não é classificada é tida como energia<br />
ambiente ou som indirecto, com um alto grau de incoerência entre canais. Este método torna-se mais fácil<br />
quanto menor for o número de instrumentos na mistura do registo.<br />
CONVERSÕES DE FORMATOS E RECRIAÇÕES SONORAS<br />
Para além da necessidade em converter um registo de um formato mono para um formato Stereo, pode<br />
existir também a necessidade de converter ouros formatos, por razões de coexistência dos mesmos, no<br />
caso de uma conversão para um formato com número inferior de canais (baixar o formato), ou por uma<br />
questão de estética de representação sonora e por questões de mercantilistas, no caso de subirmos o<br />
formato.<br />
Estas conversões de formatos poderem ser acompanhadas de procedimentos, que possibilitam uma<br />
adequação particularmente cuidada, no caso de um baixar de formato e, uma procura de uma adequada<br />
contextualização e criação, no caso de um subir de formato, ou então podem simplesmente serem<br />
efectuadas através de matrizes, objectivas, sem lugar a adequações ao registo, como tivemos a<br />
oportunidade de ver no capítulo II, em equipamentos áudio/tratamento de sinal/endereçamento de<br />
sinal/matrizes, no caso do endereçamento de sinal por parte da Dolby.<br />
É então vulgarmente chamado de upmix, ao processo de criação de uma nova representação sonora num<br />
novo palco sonoro, criado através de um sistema multicanal de formato superior ao original. Vimos à<br />
pouco quais os métodos mais utilizados para criar um pseudoestéreo a partir de um registo mono, mas<br />
poderemos, a partir desse mono, criar uma outra representação sonora num novo palco sonoro através<br />
de, por exemplo, um sistema sonoro 7.1, ou mesmo através de um sistema binaural. Neste âmbito,<br />
poderemos tentar introduzir uma nova expressão na língua portuguesa que, embora sendo menos<br />
precisa, permita uma correcta interpretação da mensagem e a concisão necessária para uma corrente e<br />
normal fluidez de diálogo. Poderemos então chamar de recriação sonora macro-espacial à subida de<br />
formato e criação de uma nova representação sonora num novo palco sonoro.<br />
Ao processo contrário de adequação ou criação de uma nova representação sonora num novo palco<br />
sonoro, num formato inferior ao original, a partir de um registo sonoro já existente, é vulgarmente<br />
chamado de downmix. Da mesma forma, poderemos tentar introduzir uma nova expressão na língua<br />
portuguesa para intitular este procedimento. Poderemos então chamar de recriação sonora micro<br />
espacial à descida de formato e adequação ou criação de uma nova representação sonora num novo<br />
palco sonoro.<br />
A recriação sonora macro espacial pode ser efectuada através de uma decomposição espacial<br />
perceptivelmente motivada, em que é estimado o ângulo específico e localização espacial dos elementos<br />
sonoros em palco, num número de sub-bandas em função do tempo. Assim, poderemos mais facilmente<br />
recriar um espaço sonoro maior, de um registo Stereo para Surround por exemplo em que, testes<br />
subjectivos efectuados por Chistof Faller (Ref.) demonstraram que a qualidade geral e o aspecto espacial<br />
era melhorada, quando comparada com a reprodução segundo o sistema original sob uma adequada<br />
escuta.<br />
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REPRESENTAÇÃO SONORAS E SUAS DIFERENTES OPÇÕES ESTÉTICAS<br />
São cinco considerações apontadas por Streicher & Everest como os aspectos essenciais para que<br />
qualquer ideia seja efectivamente comunicada e que, neste contexto, poderemos dizer que são igualmente<br />
importantes no processo da produção de uma gravação:<br />
Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
QUEM – Quem é o ouvinte?<br />
O QUÊ? – Qual é o meio de reprodução.<br />
QUANDO – Quando é que vai ser escutado, ou se apenas ouvido.<br />
ONDE – onde é o ambiente de escuta.<br />
PORQUÊ – carácter da gravação, se funcional, informativo, lúdico, etc.<br />
Uma gravação é, por sua natureza, uma substituição artificial de uma experiência ao vivo. Existem duas<br />
abordagens possíveis no tratamento e recriação sonora: realista ou criativa.<br />
O tratamento e recriação sonora realista tem como objectivo recrear uma experiência sónica em<br />
determinado ponto de escuta, de forma a fazer com os ouvintes se sintam como se estivessem a escutar o<br />
evento sonoro real.<br />
Para O tratamento obter e recriação a versão sonora criativa, completa por outro lado, dá do ao ouvinte livro a oportunidade registe-se de ouvir um em:<br />
determinado evento que nunca existiu em tempo real, sendo muitas das vezes impossível de recrear na<br />
realidade.<br />
A PERSPECTIVA DO OUVINTE<br />
―O ponto de vista aural do ouvinte em relação a uma gravação também pode ser descrita por duas<br />
perspectivas contrastantes, que são geralmente chamadas de ―tu estás lá‖ ou ―eles estão cá‖ (Streicher<br />
& Everest, 2000: 4.3) (neste contexto, ―tu‖ refere-se ao ouvinte e ―eles‖ às fontes sonoras). Quando<br />
consideradas através da perspectiva dos ouvintes, a diferença entre as duas perspectivas, criativa e<br />
realista, são mais evidentes e distintas.<br />
A perspectiva ―tu estás lá‖ tem a intenção de criar uma perspectiva aural que transporta os ouvintes<br />
para o mesmo ambiente sonoro do evento, sendo mais apropriada para uma opção estética de<br />
representação sonora realista. Por outro lado, no caso da perspectiva ―eles estão cá‖, como a<br />
Para expressão obter sugere, a tem versão a pretensão de completa trazer o evento sónico do para livro o ouvinte, registe-se sendo reproduzido em: no<br />
ambiente de escuta. Estes dois tipos de perspectivas tanto podem ser ou realistas ou criativas,<br />
dependendo da recriação sonora desejada. No caso da perspectiva ―tu estás lá‖ realista, são utilizadas<br />
técnicas de captação Stereo, Surround ou outro sistema estereofónico. No caso da perspectiva ―eles<br />
estão cá‖ realista, são utilizadas técnicas de microfones coincidentes, ou técnicas multi-microfone, muito<br />
pouco ambiente natural na gravação e som muito íntimo. No caso da perspectiva ―tu estás lá‖ criativa,<br />
são utilizadas técnicas de captação multi-microfone e multi-pistas, processamento de efeitos especiais,<br />
síntese, criação de ambientes artificiais, tudo dá. No caso da perspectiva ―eles estão cá‖ criativa, é em<br />
tudo igual à anterior, com a excepção de termos pouco ambiente e de termos um posicionamento dos<br />
elementos sónicos deliberado.<br />
AVALIAÇÃO DE REGISTOS SONOROS<br />
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Para obter a versão completa do livro registe-se em:<br />
A avaliação de qualquer bem artístico ou bem material implica sempre uma comparação, um referencial ou<br />
conjunto de referências. No fundo, ao avaliarmos estamos a comparar com algo do género ou com algo<br />
parecido. Qualquer trabalho técnico e mesmo artístico revela-se sempre como um conjunto de opções,<br />
baseadas num conjunto de avaliações. www.producaoaudio.net<br />
Desta forma, em qualquer exercício auditivo estamos constantemente<br />
a avaliar. O problema é que nós não avaliamos sempre da mesma maneira, pois as referências podem estar<br />
mais ou menos presentes. Quando digo presentes, refiro-me à nossa capacidade de recordar um<br />
determinado som já percepcionado de forma a utiliza-lo como objecto de comparação. O treino auditivo é na<br />
realidade um treino mental, pois a apreciação do som é aprendida com a experiência. Exercitando o nosso<br />
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ouvido/cérebro regularmente irá aumentar a nossa capacidade para descriminar as diferenças mais subtis no<br />
som.<br />
Torna-se assim muito importante obter as melhores referências sonoras e mantê-las sempre presentes.<br />
São elas que, independentemente do nosso estado de espírito, disposição ou capacidade, nos indicarão qual<br />
o caminho mais acertado a seguir.<br />
Essas referências, por nós seleccionadas, são fruto de uma avaliação contínua e de um amadurecimento da<br />
nossa capacidade de escuta, que nos possibilita, depois da respectiva avaliação, selecciona-las como tal.<br />
Existem três grandes parâmetros de avaliação objectiva de um registo sonoro e que conseguem abarcar<br />
todos as suas características sonoras. São eles:<br />
EQUILIBRIO TIMBRICO E EQUILIBRIO TONAL<br />
Diz respeito ao instrumento em questão. Pretende-se que, numa boa gravação de carácter realista, a<br />
captação seja fiel ao instrumento em questão mantendo o equilíbrio entre as amplitudes das frequências<br />
que definem seu timbre, e mantendo o equilíbrio na amplitude das frequências harmónicas, tentando<br />
fugir a possíveis desequilíbrios de amplitude das notas durante o discurso musical.<br />
EQUILIBRIO DINAMICO:<br />
É a procura da melhor relação sinal/ruído possível, proporcionada por uma boa estrutura de ganhos e<br />
por uma boa relação analógico/digital, caso haja este tipo de conversão. O som ambiente também tem<br />
uma palavra a dizer, no que corresponde à dinâmica, pois o nível dos pianíssimos são sempre um pouco<br />
acima do ruído ambiente, pois se assim não fosse não seriam perceptíveis. Então quanto maior o som<br />
ambiente menor será o âmbito possível da dinâmica. Outro ponto que não pode ser deixado de lado é a<br />
margem de dinâmica do espaço em questão. Um espaço pode limitar significativamente a dinâmica, pois<br />
esse pode não ter, por exemplo, a capacidade de amplificar de igual forma todas as frequências,<br />
originando assim grandes desequilíbrios e consequentes limites de dinâmica.<br />
A diferença, em decibéis, entre a porção mais alta e a mais baixa, é denominada de âmbito da<br />
dinâmica. Qualquer sistema de som tem um ruído de fundo inerente, que é um ruído residual<br />
electrónico do sistema. O âmbito da dinâmica de um sistema é igual à diferença existente entre o<br />
nível pico de saída e o ruído de fundo electroacústico. Por exemplo, o nível sonoro num microfone<br />
em concerto, pode rondar de 40 dB SPL, em partes de pausa musical em que se registra só o<br />
som ambiente, e os 130 dB, ultrapassando já o limiar da dor, mas com o instrumentista a gritar<br />
para o microfone. O âmbito da dinâmica neste concerto é = 130 dB – 40 dB = 90 dB, no<br />
microfone. O âmbito da dinâmica é quase sempre especificado dB, e não em qualquer outro tipo<br />
de referência, do tipo dB SPL, dBm, dBu, etc.<br />
EQUILÍBRIO DA IMAGEM<br />
É a capacidade de localizar e de perceber o contorno sonoro dos diferentes elementos no palco<br />
sonoro, quando ouvidos numa reprodução Stereo. Um correcto equilíbrio da imagem através do<br />
sistema Stereo é muito difícil atingir, mesmo em condições de laboratório. Para obter qualquer tipo de<br />
rigor, os canais devem ter precisamente o mesmo ganho, a frequência de amostragem em cada<br />
altifalante deve ser idêntica dentro de um decibel ou menos, e a resposta em fase também de ser<br />
igual nos dois canais. Na prática esta condições são impossíveis de ser obtidas. Três canais<br />
independentes é o número mínimo de canais necessários para obter um consistente equilíbrio de<br />
imagem. Os sistemas Stereo dão-nos muitas vezes uma sensação de difusão, de alargamento, o que<br />
pode ser agradável, mas que está bem longe da verdadeira sensação de localização, como acontece<br />
num sistema binaural.<br />
. Localização no palco sonoro<br />
Fala-se aqui da posição do instrumento, da sua posição transversal (esquerda, centro direita)<br />
e da sua posição longitudinal. Temos que encarar como muito próximo, o objecto que está<br />
colocado ao centro, tanto transversalmente, como longitudinalmente. Ou seja, temos que<br />
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MISTURA ÁUDIO<br />
encarar o ponto X de audição, como um ponto ao centro no 1º plano vertical, em que todos os<br />
que se afastarem desse ponto, mesmo que ao longo do 1º plano vertical, estão<br />
automaticamente a distanciarem-se desse ponto.<br />
Na reprodução áudio, a profundidade refere-se à aparente distância entre o auditor e os<br />
vários instrumentos no palco sonoro. A profundidade percebida também tem a ver com o<br />
conteúdo de alta-frequência do instrumento em questão, bem como as diferenças de<br />
tempo esse e outro instrumento mais próximo.<br />
. Focalização no palco sonoro:<br />
Este parâmetro tem define-nos o grau de nitidez de um instrumento captado e da<br />
coerência da localização do instrumento no palco sonoro.<br />
. Espacialização no palco sonoro:<br />
É o espaço que o instrumento ocupa no palco sonoro. Em termos de adjectivos pode-se<br />
usar, largo, estreito, comprido ou curto.<br />
Mistura é o termo utilizado para designar a fase de uma produção áudio onde, cada um dos sinais que<br />
constituem a informação áudio total tratada seja reendereçado, analisado, processado e controlado para que<br />
assim se constitua a respectiva evolução na recriação sonora desejada. Trata-se assim de um processo que<br />
envolve mais que uma simples mistura de sinais, propriamente dita, pois não se trata apenas de criar uma<br />
mescla dos mesmos de proporções específicas, mas de uma série de procedimentos que determina a<br />
evolução na recriação sonora subjacente à respectiva produção áudio, podendo abarcar com isso os vários<br />
tipos de tratamento de sinal necessários para o fim. Nesta fase são trabalhadas todas as características<br />
qualitativas objectivas e subjectivas de um registo áudio, embora estas dependerão sempre de todas as<br />
fases que constituem a respectiva produção áudio. Como há pouco vimos, existem 3 grandes parâmetros<br />
objectivos de avaliação de um registo sonoro, logo são esses os equilíbrios que devem ser atingidos numa<br />
mistura áudio como um todo, mas também de cada um dos elementos que a compõe. Para além destes três<br />
parâmetros, existe outro totalmente subjectivo que tem a ver com o interesse, com o valor artístico de uma<br />
mistura.<br />
Passo a expor então uma série de pontos que visam funcionar como uma espécie de linha de auxílio à<br />
―arte‖ da mistura áudio, divididos pelas quatro áreas referidas.<br />
EQUILÍBRIO TÍMBRICO E TONAL<br />
São três os principais objectivos do processo de equalização: 1 - Fazer com que um instrumento soe<br />
mais limpo e mais definido. 2 – Fazer com que o instrumento ocupe maior espaço no palco sonoro. 3 –<br />
Fazer com que todos os elementos da mistura se encaixem na perfeição, com o objectivo de cada um<br />
deles ocupe, na sua maioria, uma determinada gama de frequências.<br />
Utilizar a equalização para fazer com que um instrumento soe mais limpo e mais definido: Colocar<br />
o potenciómetro de reforço ou atenuação a um nível moderado de corte (8 ou 10 dB). 2º Fazer um<br />
varrimento por todas as frequências até encontrarmos a frequência onde o som soa menos<br />
"confuso" e onde ele soa mais definido. 3º ajustar a quantidade de corte a gosto, mas tendo em<br />
conta que um corte em demasia fará com que o instrumento fique mais magro. Depois se desejado<br />
acrescente ao som um pouco mais de corpo – frequências entre os 1000 e os 4000Hz; presença 5<br />
kHz – 10 kHz; ar frequências brilhantes entre os 10 kHz e os 15 kHz.<br />
Outro método pode ser: 1º - Remover todos graves e sub-graves do instrumento. 2º - Usar o resto<br />
da equalização, centrada nas frequências médias altas, e trabalhar o som para que ele fique fino<br />
mas distinto. 3º Lentamente trazemos de volta os graves de modo a que estes cortem o efeito de<br />
ar, mas que não façam o som ficar baço.<br />
Fazer com que um instrumento seja maior e mais largo: A grandeza é originada normalmente<br />
devido à adição de graves e sub-graves, entre os 40Hz e os 250Hz. 1º colocar o potenciómetro do<br />
equalizador a um nível moderado de reforço (8 ou 10dB). 2º Depois fazer um varrimento pela<br />
gama de frequências referida (40-250Hz) até encontrarmos a frequência onde o som tem a<br />
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quantidade de preenchimento desejada. 3º Ajustar a quantidade de reforço a gosto, mas tendo em<br />
atenção que o som pode ficar baço e pouco definido. Para não aumentarmos em demasia uma<br />
frequência em específico podemos aumentar suas oitavas, tanto inferior como superior, ou seja<br />
metade ou o dobro do valor das mesmas.<br />
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Quando dois instrumentos com a mesma frequência no seu essencial tocam em simultâneo e ao<br />
mesmo volume, o resultado é uma luta de ambos pela nossa atenção.<br />
A mistura será bem mais facilitada se cada um dos instrumentos ocupar uma gama definida de<br />
frequências. Por exemplo, se um sintetizador e uma guitarra rítmica estiverem a ser tocadas em<br />
uníssono possivelmente www.producaoaudio.net<br />
irá ser originado um conflito frequêncial. A solução será mudar o som de um dos<br />
instrumentos para que eles ocupem diferentes gamas de frequências, por exemplo pondo um a tocar<br />
numa oitava diferente, pondo-os a tocar em tempos diferentes, baixar o volume de um deles ou utilizar a<br />
panorâmica para os colocar em diferentes localizações.<br />
Se por exemplo tivermos um som de guitarra que não encaixa muito bem com o resto da gravação,<br />
então não devemos processa-lo, mas sim escolher uma outra guitarra ou um outro amplificador.<br />
É quase sempre melhor aumentarmos uma pequena quantidade a duas frequências do que uma<br />
grande quantidade apenas uma. Isto porque, quanto maior for ganho relativo ao mesmo factor de<br />
qualidade, mais audível será a degradação do sinal. Para além disso, ao filtrarmos com grandes<br />
quantidades de ganho, corremos o risco de diminuir a homogeneidade na escuta entre diferente<br />
equipamentos.<br />
A banda de frequências áudio pode ser dividida em seis gamas diferentes:<br />
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É importante reconhecer que o enfatizar de uma determinada zona frequêncial pode ser demasiado<br />
forte para um tipo de música, mas pode ser o ideal para outro.<br />
Temos muitos mais termos de descrição para áreas frequências que tenham sido reforçadas do que<br />
propriamente para aquelas que tenham sido atenuadas. Isto é porque o nosso ouvido é mais sensível,<br />
foca mais as zonas reforçadas, ou ressonâncias, do que as zonas mais atenuadas.<br />
Se trabalharmos mais a zona média vamos ter melhores resultados em todo o tipo de equipamentos.<br />
Por isso devemos fazer com que a mistura fique o melhor possível utilizando o máximo possível da zona<br />
média. Para isso podemos colocar um filtro passa-banda com as frequências de corte situadas nos<br />
200Hz e nos 5000Hz.<br />
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Problemas comuns na mistura final: o baixo está muito enrolado e embaciado, a voz está muito baixa,<br />
a reverberação está muito baixa (auscultadores aumenta os pormenores), a zona média do baixo está<br />
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muito atenuada, causada pelas ressonâncias), a separação Stereo é curta, ou a incoerência entre os<br />
dois canais é pequena.<br />
Temos que ter cuidado ao criar reforços às frequências altas, pois ao início é sedutor, mas elas<br />
acabam por criar fadiga.<br />
Temos que nos lembrar do Yin e do Yang nas frequências. Zonas contrastantes têm um efeito<br />
interactivo. Por exemplo uma ligeira atenuação na zona média dos 250Hz pode ter o mesmo efeito do<br />
que reforçar dos 5 kHz. Ao aumentarmos os graves vai fazer com que os agudos nos pareçam menos<br />
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presentes, e diminuindo-os vai fazer parecer que o som é mais brilhante. Ao tornarmos uma voz mais<br />
quente vai fazer com que ela perca presença.<br />
Sempre que precisamos de baixar uma zona de altas-frequências (como por exemplo a zona dos 7<br />
kHz) para dar a sensação de um som mais suave e depois necessitemos de lhe dar o brilho perdido,<br />
aumentamos as frequências numa zona mais alta ainda, tipo 15 – 20 kHz. Nunca nos devemos esquecer<br />
de que ao mexermos em um elemento estamos a afectar a mistura, por isso devemo-nos concentrar nos<br />
outros instrumentos também.<br />
Nunca fazer julgamentos instantâneos quanto à alteração de processamento.<br />
Os reforços na zona baixa podem criar sérios problemas, pois como os nossos ouvidos são<br />
significativamente menos sensíveis à energia dos graves, a informação destes ocupa muito do espaço<br />
disponível (de 6 a 10 dB) por cada impacto abaixo dos 50HZ. Uma possibilidade para salvar energia é<br />
usar um filtro passa alto com um factor Q elevado e filtrar por volta dos 40Hz.<br />
Mesmo alguns sons que são bem gravados podem ser avivados, graças ao reforço de certas<br />
frequências, ou à atenuação de outras. Geralmente, a falta de definição de um instrumento é devido ao<br />
excesso de dos médios baixos entre os 400 e os 800Hz. Esta área de frequências faz com que o som<br />
soe pouco definido.<br />
EQUILÍBRIO DINÂMICO<br />
Temos que ter em conta que o processamento da dinâmica é, por ventura, o tipo de processamento de<br />
mais difícil escuta, logo aquele que normalmente é exagerado. Devemos por isso ter bastante cuidado<br />
ao utiliza-lo, tentando perceber aquilo que se perde e ganha com a sua inserção e determinada<br />
parametrização.<br />
Programar um compressor: 1º - começamos com um ataque curto a um tempo de libertação rápido. 2º<br />
- Colocar o ataque rápido até ao instrumento começar a tornar-se pobre. Parar nesse ponto. 3 – ajustar o<br />
tempo de libertação, de modo que depois de ele ser tocado, o volume esteja 100% normal a quando do<br />
seguinte ataque.<br />
Quando começamos a fazer uma mistura devemos começar por não usar nenhuma compressão. O<br />
compressor tornar-se-á uma ferramenta para resolver problemas, que não podem ser resolvidos com o<br />
movimento dos potenciómetros de controlo da amplitude do sinal.<br />
Uma boa maneira de começara a misturar é começar pelo clímax da música. Temos de fazer com que<br />
ele tenha balanço usando só a compressão suficiente em determinados instrumentos. Voltarmos depois<br />
ao princípio e trabalharmos os potenciómetros de controlo da amplitude do sinal e automação sem<br />
alterar o limiar da posição definida. Isto evita o excesso de compressão nas passagens mais fortes não<br />
lhes retirando interesse.<br />
É necessário termos muito cuidado com o uso de processamento em canais de grupo, pois temos que<br />
ter em conta que a compressão poderá ser controlada pelo ataque de um instrumento em específico e<br />
não por todos.<br />
Pode-se colocar o baixo e a bateria num canal sob inserção de um compressor e trabalhar o ataque e<br />
o libertação deste, por forma a que esses instrumentos ―respirem‖ ao tempo da música.<br />
Quando estamos a comprimir um baixo, por exemplo, devemos colocar a compressão primeiro que a<br />
equalização, pois de outra maneira o compressor iria destacar mais as frequências enfatizadas pelo<br />
equalizador.<br />
Uma boa técnica de compressão em paralelo é criar uma série de canais paralelos na mistura e<br />
colocar uma série de processadores de dinâmica (cada um deles pode dar características diferentes ao<br />
som). Depois esses canais podem funcionar como um canal de grupo de efeitos, em que o doseamento<br />
dos sinais é feito por envio e retorno.<br />
Um compressor pode-nos ajudar a criar uma maior sensação de dinâmica, dependendo de como o<br />
ataque e a libertação são controlados.<br />
Temos que seleccionar qual dos instrumentos carrega as frequências baixas, se o baixo ou o bombo.<br />
Qualquer um pode trabalhar um equalizador de modo a acrescentar baixas frequências, mas aumentalas<br />
com definição é a grande arte.<br />
O ouvido é muito mais tolerante ao aumento de passagens de baixa amplitude para alta amplitude, do<br />
que a diminuição de passagens de alta amplitude para baixa amplitude, pois estas passagens, na<br />
maioria dos casos, soam-nos artificial.<br />
COMPRESSÃO PARALELA: A compressão paralela tem o objectivo de ir contribuindo cada vez<br />
menos para o som total, à medida que este se torna mais alto. Isto é conseguido duplicando-se o sinal,<br />
comprimindo um deles, utilizando um limiar muito baixo e um rácio pequeno, e um retardo temporal no<br />
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outro sinal, para compensar o atraso do processamento. A quantidade de sinal comprimido é então<br />
controlada através do potenciómetro de ganho (makeup). LIMIAR – 50 dBFS. Um limiar muito baixo<br />
assegura que a compressão em paralelo estará em reduções de ganho muito altas durante as<br />
passagens baixas. Devido à saída da compressão paralela ter sido baixada durante as passagens altas,<br />
isto só irá contribuir de forma positiva para o som total. TEMPO DE ATAQUE: O tempo de ataque deve<br />
ser o mais rápido possível, para assegurar que o impacto dos transientes, do som original, seja<br />
preservado, pois logo que um alto transiente entre existe uma redução significativa de ganho. Para<br />
ajudar nesta tarefa o compressor pode utilizar-se o sistema lookahead, que significa que, utiliza um<br />
retardo temporal interno que o possibilita observar os níveis de sinal de entrada e proceder a rápidas<br />
reduções. RÁCIO: 2:1 ou 2:5:1. TEMPO DE LIBERTAÇÃO: Duração média. Experiências mostram que<br />
tempos médios funcionam melhor, de forma a evitar o efeito de respiração ou percurssivo.<br />
EQUILÍBRIO DA IMAGEM<br />
Qualquer que seja o ponto de início é unânime a opinião de que a voz (ou qualquer que seja o<br />
instrumento mais proeminente) tem que fazer a sua entrada na mistura o mais rápido possível.<br />
Tratando-se do elemento mais importante, ele deverá ocupar mais espaço frequêncial do que outro<br />
instrumento de suporte. Logo, se a entrada do mesmo na mistura for demasiado tardia poderá não<br />
existir espaço frequêncial suficiente, nunca mais se enquadrando na mesma. A segunda razão tem<br />
haver com o processamento de tempo. Se efectuarmos o necessário processamento temporal na<br />
secção rítmica e instrumentos de suporte poderá não existir espaço temporal suficiente para o<br />
processamento temporal da voz ou instrumento solista.<br />
O centro é sem dúvida a localização mais importante, por isso o instrumento principal (normalmente<br />
a voz), o bombo, tarola e baixo, são aí localizados.<br />
O grande Mono acontece quando temos uma pista com muitas fontes em Pseudoestéreo, que são<br />
localizadas no extremo direito e o extremo esquerdo do palco sonoro. Neste caso não estamos a criar<br />
um palco sonoro, nem a profundidade e clareza exigida, pois temos instrumentos em cima de<br />
instrumentos.<br />
Quantos menos instrumentos tivermos na mistura maiores eles devem ser, e vice-versa.<br />
Deve-se começar com as pistas sob comportamento linear (sem processamento de sinal), só<br />
depois, e se acharmos necessário é que iniciamos o processamento.<br />
Quando nós alteramos as panorâmicas é como se estivéssemos a trabalhar com um equalizador,<br />
pois isso devemos observar o modo como as coisas estão relacionadas e como interagem umas com<br />
as outras.<br />
Podemos utilizar uma reverberação monofónica e coloca-lo em qualquer lugar do palco sonoro. Ela<br />
pode ser realmente útil na forma como nos consegue dar a ideia de um espaço sem encher o palco<br />
sonoro. Será melhor fazê-la passar por um equalizador de forma a não originar um conflito frequêncial<br />
com o instrumento em si mesmo. Podemos também utilizar um compressor e/ou Gate no retorno do<br />
efeito para controlar a dinâmica do efeito.<br />
Os retardo temporais na música, para além de virem no tempo, eles devem retornar diferentes do<br />
som original.<br />
Pode-se colocar um retardo temporal num dos canais das 1ªas reflexões de 1 até 10ms para tornar<br />
mais largo o palco sonoro, e depois pode-se atrasar os dois sinais de 50 a 100ms para tornar a sala<br />
maior.<br />
Uma das disposições que pode ser utilizada é ter um canal bus Stereo para um tempo de<br />
reverberação longo (aproximadamente 2,6 segundos para baladas) e outro para um tempo de<br />
reverberação mais curto, simulação de sala. Em conjunto podemos usar um retardo temporal Stereo<br />
com um tempo muito rápido para simular as primeiras reflexões.<br />
Normalmente na mistura devemos colocar um ligeiro retardo temporal entre o som directo e a<br />
reverberação, pois isso ajuda os ouvidos a separar um do outro, reduzindo o efeito de mascara.<br />
Devemos usar então, para tal efeito, o maior retardo temporal possível que não seja percebido como<br />
eco discreto.<br />
Numa boa gravação Stereo, as primeiras reflexões correlacionadas do espaço são capturadas com<br />
a sua localização correcta; elas suportam o som original, pois ajudam-nos a localizar a fonte sonora,<br />
sem interferir de forma prejudicial. As reflexões não correlacionadas mais tardias, a que nós damos o<br />
nome de reverberação, naturalmente contribuem para a percepção de distância, mas como não estão<br />
correlacionadas com a fonte sonora, não nos ajuda a localizar a fonte sonora em termos do plano<br />
frontal, esquerda e direita. Por isso à medida que nos afastamos de uma orquestra, por exemplo,<br />
menos os instrumentos frontais têm preponderância sobre os últimos.<br />
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ALGUMAS NOTAS DE APOIO AO PROCESSO DE MISTURA<br />
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Geralmente a mistura começa por: baixo, bombo, caixa, microfones superiores, pela voz ou<br />
instrumento principal, quando misturando uma secção de cordas pelo violino mais agudo, para o mais<br />
grave. Abordagem mais vulgar: Colocar o baixo em primeiro, como se de uma fundação se tratasse.<br />
Depois o bombo em combinação www.producaoaudio.net<br />
com o baixo para ficarmos com o fundo. Colocamos de seguida a<br />
bateria em cima disso, depois colocamos a voz e depois os restantes instrumentos.<br />
Devemos pensar em três dimensões, altura, profundidade e largura. Devemos assegurar que todas<br />
as frequências estejam representadas apropriadamente.<br />
Devemos começar sempre por misturar frescos e livres de preconceitos, pois, por exemplo, mesmo<br />
que sempre tenhamos usado processamento de dinâmica nos baixos eléctricos, talvez possa alguma<br />
vez não ser necessário. Cada músico é diferente e o seu som deve ser respeitado. Normalmente,<br />
quanto melhor for o baixista menos compressão será necessária.<br />
O objectivo de qualquer mistura é que ela soe bem em qualquer lugar, por isso devemos ir ouvindo<br />
nos diferentes sítios, e emendando possíveis erros. Cada sistema de som, independentemente da sua<br />
qualidade, destaca sempre, relativamente a nossas referências de registo, defeitos e virtudes de nossos<br />
trabalhos.<br />
A diferença entre duas misturas feitas, uma num domínio digital e outra no domínio analógico,<br />
depende de vários factores: o número de passos feitos, o número de pistas misturadas, a qualidade dos<br />
conversores que foram usados, o equipamento da captação, a mistura interna e os algoritmos usados<br />
pela consola digital no processamento. www.producaoaudio.net<br />
As gravações a 24bit digitais soam normalmente melhor,<br />
restando-nos apenas escolher o melhor destes dois mundos e fazer as escolhas tendo em conta as<br />
vantagens e as desvantagens. Podemos utilizar alguns dos equipamentos digitais que são muito<br />
transparentes, baixo ruído e de som puro, como também podemos usar alguns dos equipamentos<br />
analógicos, que soam razoavelmente transparentes, de baixo ruído, em que podemos conferir um<br />
pouco mais de sal e pimenta ao áudio, ou porque simplesmente queremos evitar que este se torne frio.<br />
Podemos ainda usar processamento digital que simule a distorção analógica ou o calor.<br />
Devemos começar com a resolução máxima e mantê-la maior espaço de tempo possível.<br />
A razão porque nós gastamos tanto tempo e dinheiro a inventar processadores tão caros e porque<br />
gastamos tanto disco duro a gravar a uma frequência de amostragem que abarca frequências não<br />
audíveis, reside na obrigatoriedade de utilização de filtros passa-baixo, que são uma das implicações<br />
do áudio digital (pois se não fossem usados filtros teríamos problemas de aliasing). Os filtros digitais<br />
são usados na sobre-amostragem dos conversores A/D e D/A, e nos conversores de frequência de<br />
amostragem. Estes filtros digitais implicam complexos cálculos matemáticos, tornando-se muito cara a<br />
sua implementação. Por isso, movendo a frequência de corte dos 48 kHz para os 96 kHz diminui as<br />
exigências do filtro, diminuindo www.producaoaudio.net<br />
as mudanças de fase dada a menor ordem de corte. Logo, os filtros<br />
usados na maior parte dos leitores de CD ou na maior parte dos equipamentos está matematicamente<br />
comprometido.<br />
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MASTERIZAÇÃO ÁUDIO<br />
O termo masterização deriva do termo inglês mastering, termo criado para referir o processo de criação do<br />
chamado master, mestre em português. Este master referia-se originalmente ao suporte físico final de uma<br />
produção áudio, utilizado pelas empresas de duplicação em seu processo de criação das sucessivas cópias<br />
do mesmo para sua natural comercialização. Isto porque, até à quinta década do século XX todo o material<br />
era gravado directamente para o acetato, passando depois para discos de 10‖ (polegadas) e tocados a 78<br />
rotações por minuto (rpm). Posteriormente, com a industrialização americana da gravação magnética em fita<br />
(Ampex introduz o primeiro gravador de fita comercial), desenvolvida pelos alemães como tecnologia militar<br />
na altura da segunda guerra mundial, começou também a ser utilizado o termo masterização para designar o<br />
processo de passagem da produção áudio, desse formato de armazenamento da informação magnético (fita)<br />
para o formato de armazenamento da informação mecânico (disco de vinil).<br />
Devido, às implícitas limitações desses suportes de armazenamento da informação, do processo de<br />
alteração do formato físico e das, cada vez maiores exigências por parte das empresas discográficas, por<br />
uma maior competitividade ao nível da sensação de intensidade criada e relação sinal/ruído de seus registos<br />
áudio, o grau de importância na qualidade subjectiva percebida pelos ouvintes comuns, da intervenção dos,<br />
inicialmente intitulados engenheiros de masterização, começou a ser cada vez maior. Começou então a ser<br />
usado processamento de sinal, como o processo de filtragem e equalização frequêncial, e processamento da<br />
dinâmica. Surge então, de um processo totalmente objectivo e científico, uma nova faceta artística na<br />
produção áudio de recriação sonora, capaz de conferir aos técnicos de masterização a capacidade<br />
influenciar de forma criativa a qualidade artística final de um registo áudio.<br />
O processo de masterização é hoje o último momento artístico numa produção áudio de recriação sonora,<br />
consistindo-se também de um último olhar crítico devidamente capaz e de uma declaração de<br />
responsabilidade, que determina uma correcta passagem entre a indústria do áudio profissional e a indústria<br />
do áudio virada para o consumidor, normalmente intitulada hi-fi.<br />
Muitas vezes o processo de masterização passa, em grande parte, por correcções sonoras no registo áudio,<br />
devido a problemas nos meios e sistemas de tratamento da informação em geral, ou de maus procedimentos<br />
técnicos, em processos anteriores. Estes maus procedimentos técnicos podem ter tido origem na falta de<br />
conhecimento dos indivíduos em questão, ou no excessivo tempo de escuta, impossibilitando uma correcta<br />
avaliação. O ideal então, será existir uma relação de trabalho de apoio mútuo entre os indivíduos<br />
directamente envolvidos na produção áudio e o masterizador, para que ambos possam entender como ela<br />
deve evoluir, devendo cada projecto ser tratado de forma autêntica e individual, deixando de lado todos os<br />
pré-conceitos imobilizadores de conhecimento. Cabe ao masterizador, como último elemento da cadeia da<br />
produção áudio, um juízo final, tanto artístico como científico, e consequentes procedimentos, se úteis e<br />
necessários, representando assim, este seu acto de masterização, uma declaração de sua responsabilidade<br />
na qualidade do produto áudio em geral.<br />
―Masterizar é o último momento de arte entre o autor e o público, em que se visa optimizar a estética<br />
musical face às limitações do meio de transmissão.‖ António Pinheiro da Silva (Almeida)<br />
Assim sendo, um bom masterizador é normalmente uma pessoa de elevado conhecimento na área da<br />
produção musical (conhecimento teórico-prático e artístico-musical), de grande experiência empírica e com<br />
uns ouvidos muito bem treinados, capaz assim de entender o conceito estético de representação sonora do<br />
produto e, de acordo com este e com as finalidades comerciais do mesmo, tomar decisões sem qualquer tipo<br />
de dúvidas, aumentando com isso a eficiência de seu trabalho.<br />
Deve ser também uma pessoa com elevado equilíbrio psíquico e com a necessária sanidade auditiva, capaz<br />
também de perceber qual o seu limite de acção, para não correr o risco de desrespeitar decisões tomadas<br />
por consciência, do grupo de trabalho em processos anteriores.<br />
Algumas das decisões de uma produção áudio de recriação sonora podem ser deixadas intencionalmente,<br />
para o masterizador, como por exemplo o alinhamento dos temas e seu espaçamento num álbum de temas.<br />
As razões por detrás dessa decisão, prende-se normalmente com o facto de ser desejada a sua opinião<br />
nessas matérias, ou porque simplesmente foi preferível tomar uma decisão nesse último estágio da<br />
produção.<br />
FORMATOS DE REGISTO<br />
Os registos áudio enviados para o processo de masterização podem chegar em qualquer um dos<br />
formatos físicos de suporte ainda existentes, desde que a empresa de masterização tenha possibilidade<br />
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de reproduzir esse mesmo formato. Embora ainda hoje se utilizem formatos físicos de suporte onde a<br />
informação é registada de forma contínua (normalmente fita magnética de 30 IPS), a grande maioria da<br />
informação chega ao masterizador no domínio digital. A informação digital enviada para a masterização<br />
deve manter tanto a sua resolução temporal original como a sua resolução de amplitude também<br />
original, evitando assim a perda de qualidade no tratamento de sinal, que pode ser efectuado no<br />
processo de masterização. A redução de resolução eventualmente necessária, devido às limitações do<br />
formato físico de suporte, deve ser apenas efectuada no final de todo esse processo, bem como a<br />
introdução de dither.<br />
EQUIPAMENTOS E SISTEMAS<br />
Todos os equipamentos e sistemas utilizados num processo de masterização devem ser de extrema<br />
qualidade sónica e estar desenhados para que os valores utilizados em seus parâmetros de controlo<br />
possam ser, se necessário, devidamente repostos. No caso do tratamento de sinal no domínio digital<br />
todos os parâmetros podem automaticamente ser memorizados e reaccionados, no caso do tratamento<br />
áudio no domínio analógico, os equipamentos devem ter controlos de incrementos fixos.<br />
O equipamento utilizado na masterização áudio deve possuir as mesmas características electrónicas em<br />
seus canais de tratamento de sinal, devendo todas as posições estar calibradas de forma a não<br />
influenciar de forma indesejável o equilíbrio da imagem do registo áudio.<br />
Nos estúdios de masterização podem existir tanto equipamentos analógicos como digitais para o<br />
processamento de sinal, sendo utilizados consoante o resultado final desejado, dado que existem bons<br />
equipamentos a trabalhar nos dois domínios. O equipamento onde a edição é efectuada é normalmente<br />
uma estação de trabalho digital dedicada, como a Sonic Solutions, que surgiu em 1989 como a primeira<br />
estação de trabalho digital com programas informáticos dedicados ao estágio da masterização.<br />
O problema na utilização de editores de áudio digital através de estações digitais de trabalho não<br />
dedicadas, como é o caso do ProTools, Nuendo, Sound Forge, WaveLab, Digital Performer, entre outros,<br />
é que, embora possam não ser de qualidade inferior para o efeito, pecam pela ausência de certas<br />
ferramentas dedicadas à masterização, como é o caso da introdução de códigos metadados PQ, IRSC,<br />
etc.<br />
PROCESSAMENTO DE SINAL<br />
A maior parte do processamento de sinal realizado na masterização áudio tem como base o<br />
processamento da amplitude, da frequência/amplitude e da frequência do sinal. São normalmente<br />
utilizados processos de compressão, expansão, limitação, filtragem e equalização, processamento<br />
espectral, processamento multi-banda, saturação, distorção, geração harmónica e sub-harmónica,<br />
Exciter e Enhancer.<br />
Não existem normalizações quanto aos parâmetros de controlo e valores utilizados no processamento de<br />
sinal na masterização, pois cada registo musical deve ser tratado de forma individual e autêntica, embora<br />
existam processos que são muito frequentemente utilizados, como a equalização, filtragem, compressão<br />
e limitação, que também frequentemente geram um certo grau de distorção harmónica desejada.<br />
O processo de equalização e filtragem, para além de ser utilizado para obter o equilíbrio tímbrico e tonal<br />
desejado e eliminar qualquer problema ao nível frequêncial em cada um dos registos áudio, é utilizado<br />
também para obter o máximo de coerência entre os equilíbrios tímbricos e tonais entre os vários registos<br />
que formam um álbum de temas musicais, que normalmente constitui um trabalho discográfico. Estas<br />
variações de equilíbrio podem ser bastante subtis, em alguns casos, mas também podem ser bastante<br />
evidentes noutros, originadas no facto dos processos de produção áudio anteriores terem sido<br />
efectuados em diferentes locais ou equipamentos, ou por diferentes técnicos ou mesmo diferentes<br />
músicos.<br />
O processamento de compressão de dinâmica é normalmente utilizado para criar efeitos rítmicos de<br />
carácter artístico, mais que a simples diminuição da gama dinâmica. No caso da utilização do<br />
processamento da dinâmica multi-banda, este é utilizado normalmente para o controlo da dinâmica<br />
individual por gama de frequências, de forma a obter o equilíbrio desejado.<br />
O processo de limitação da dinâmica, caracterizado por um rácio de compressão muito alto, é<br />
geralmente utilizado com o objectivo de maximização da amplitude sonora do registo áudio,<br />
relativamente aos limites do formato de armazenamento da informação, dado que existem picos<br />
elevados no registo áudio que determinam o máximo nível que pode ser obtido, mas, por ser<br />
normalmente de duração muito curta, podem ser reduzidos em seu nível em vários dB, sem qualquer<br />
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efeito audível. Diminuindo a amplitude desses picos, o nível da amplitude geral do registo áudio pode ser<br />
elevado vários dB, resultando num nível de amplitude médio superior.<br />
Isto permite tornar o registo áudio competitivo ao nível da amplitude sonora, em relação aos existentes<br />
no mercado, sem deixar de soar natural.<br />
O nível de limitação determina muitas vezes a deterioração do registo musical, dado o processamento<br />
excessivo do registo áudio. Esta opção deve-se por vezes ao desejado efeito de ausência de dinâmica<br />
desse registo, mas na maioria das vezes trata-se de uma questão puramente mercantil pois, embora<br />
esses registos musicais sobre-comprimidos podem, por breves períodos de tempo, agarrar a nossa<br />
atenção inicial, a sua escuta por períodos de tempo mais longo tornar-se muito cansativa e<br />
desagradável.<br />
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ALGUMAS NOTAS DE APOIO AO PROCESSO DE MASTERIZAÇÃO<br />
A forma como as músicas são espaçadas contribui grandemente para a emoção do ouvinte e a sua<br />
apreciação global do álbum.<br />
Pode criar-se uma pequena lista, descrevendo as características de cada música em um símbolo ou<br />
uma ou duas palavras, como por exemplo, rápida, meio tempo, balada, etc. Podemos também atribuir<br />
valores em termos de excitação ou interesse, tentando colocar as mais interessantes em primeiro.<br />
A faixa de abertura é a mais importante: ela dá-nos a ideia do álbum em geral. Pode não ser o hit ou o<br />
single, mas quase sempre deve ser num tempo rápido. Mesmo se for um álbum de baladas, a primeira<br />
música deve ser aquela que marca mais o ouvinte. Depois dessa e de um curto espaço colocamos uma<br />
em meio tempo, depois é uma questão de escolher quando é que colocamos a parte de relaxe.<br />
Quase como uma regra, a seguir a duas músicas muito rápidas aparece normalmente um espaço<br />
curto. O espaço entre uma música calma e uma música rápida é normalmente longo e o espaço entre<br />
uma música rápida e uma lenta é normalmente médio.<br />
O espaço a seguir a um desvanecimento em amplitude é normalmente pequeno, isto porque um<br />
ouvinte que não esteja num lugar muito silencioso não vai ouvir a cauda do desvanecimento em<br />
amplitude, então vai parecer que acabou mais cedo.<br />
Muitas vezes quando começamos com espaços muito curtos e depois colocamos espaços médios,<br />
estes vão parecer ser muito maiores que o que na realidade são, porque a nossa ideia de tempo (tempo<br />
psicológico) foi alterada. Esta manipulação de espaços pode produzir efeitos surpreendentes, como<br />
surpresas, pausas super longas, etc.<br />
Processamento de Dinâmica<br />
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Não existe nenhum processo de limitação completamente inaudível, mas o processo de compressão é<br />
normalmente mais audível do que o processo de limitação. Devemos pensar na compressão na<br />
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masterização como uma ferramenta que nos possibilita modificar as dinâmicas interiores da música.<br />
Com a redução da dinâmica pode dar-se força às passagens médias e graves, para passar uma<br />
mensagem musical mais forte. Usando um processo de limitação de ataque suficientemente rápido (1 ou<br />
2 amostras) e com uma cuidada e controlada libertação, pode tornar imperceptíveis grandes taxas de<br />
limitação.<br />
Devemos utilizar a limitação na masterização quando queremos aumentar a sensação de intensidade<br />
sem afectar de forma significativa o som.<br />
Devemos utilizar a compressão e a posterior expansão na masterização quando o material sonoro<br />
pecar por insuficiência de força ou de balanço.<br />
A distorção de um limitador é principalmente audível em sons com reduzido factor de variância. Ter<br />
também em atenção os grandes danos aos graves, porque os tempos constantes do limitador são muito<br />
rápidos para uma compressão optimizada.<br />
Para obter manipular a dinâmica versão da música completa são necessários do ajustes livro cuidadosos registe-se do limiar, dos tempos em: de<br />
ataque e libertação do compressor. Se o ataque for muito curto, o transiente de ataque do instrumento<br />
pode ser atenuado, perdendo a sua acentuação principal e contrariando todo o propósito da<br />
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compressão. Se o tempo de libertação for muito grande, o compressor pode não recuperar rápido o<br />
suficiente da redução de ganho da acentuação principal, não respondendo adequadamente ao pico<br />
seguinte. Se o tempo libertação for muito rápido o som vai começar a distorcer. Se a combinação dos<br />
tempos de ataque e de libertação não for a ideal para o ritmo da música, o som perderá todo o balanço e<br />
clareza. Esta é uma fase do processo de masterização que requer tempo, experiência, habilidade e um<br />
sistema de monitorização excelente.<br />
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A melhor forma para começar a introduzir compressão é, primeiro, encontrar o nível onde se vai situar<br />
o limiar, com um rácio bastante alto e um tempo de libertação rápido. Ajustamos então o limiar até o<br />
medidor de redução de ganho começar a balançar, à medida que as ‖sílabas‖, que nós queremos afectar<br />
passem. Isto assegura que, o limiar está colocado de uma forma optimizada à volta das acentuações<br />
musicais que queremos manipular, os pontos de acção da música. Depois reduzimos o valor de rácio,<br />
para um valor bem baixo e colocamos o tempo de libertação a 250 ms, para começar. Daí em diante é<br />
uma questão de afinar da melhor forma o tempo de ataque, libertação e rácio, com um possível reajuste<br />
do limiar. O objectivo é colocar o limiar entre as partes de alta dinâmica e baixa dinâmica, para que haja<br />
uma constante alternância entre compressão alta e baixa com a música. Quando utilizamos uma<br />
compressão, em que o limiar está muito baixo estamos a derrotar todo o propósito, pois estamos a<br />
esmagar a música não acentuando as partes altas, tudo é trazido para cima a um nível constante.<br />
Quando estamos a trabalhar as micro-dinâmicas, os rácios de compressão mais comummente usados<br />
na masterização áudio são de, aproximadamente 1:5:1 até mais ou menos 3:1, com os limiar a rondar os<br />
-20dB até -10dB.<br />
Um dos truques para comprimir o mais inaudível possível, é usar um rácio extremamente pequeno,<br />
pode ser 1.01 ou 1.1, e um limiar muito baixo, como por exemplo -30 ou -40 dBFS.<br />
Alguns compressores dão-nos um controlo do factor de variância, normalmente expresso em decibéis.<br />
Isto significa que, o compressor tanto actua nas partes médias, como nas partes de pico como nas<br />
partes intermédias. Compressores com estas características RMS soam normalmente mais naturais, pois<br />
seu comportamento assemelha-se ao comportamento do nosso ouvido em termos de sensação de<br />
intensidade.<br />
O processamento dinâmico multibanda é um tipo de processamento muito delicado que requer um<br />
julgamento muito cuidadoso. Este tipo de processamento deve ser utilizado, por exemplo, nos seguintes<br />
casos: Quando existe um bombo e/ou um baixo muito pesado, dividindo o processo em duas bandas<br />
conseguimos evitar que as batidas modulem o resto do áudio, ou vice-versa; Quando queremos deixar<br />
passar os transientes (sons percurssivos) por um certo momento, mas ao mesmo tempo afirmando a<br />
suspensão das acentuações graves ou dos sons contínuos. Como os transientes contêm mais energia<br />
às altas-frequências do que os sons contínuos, dividindo o processamento dinâmico em uma banda de<br />
altas-frequências e uma de baixas frequências, permite usar uma compressão subtil nas frequências<br />
altas. Quando existem demasiadas sibilâncias. Neste caso devemos tentar colocar um ataque muito<br />
rápido, libertação médio e uma banda de frequências estreita.<br />
Quando o processamento dinâmico multibanda está acessível, a linha entre equalização e o<br />
processamento dinâmico torna-se muito ténue, porque as saídas de cada banda de processamento<br />
dinâmico torna-se num equalizador.<br />
A compressão faz subir coisas que eram subtis. Instrumentos que estavam atrás do conjunto são<br />
trazidos para a frente, e a ambiência, profundidade, largura e o espaço são degradados. Temos que ter<br />
em atenção estes efeitos, quando comparamos o sinal pré-processado com o pós-processado e<br />
devemos ouvir por um longo período de tempo, para absorver as subtilezas.<br />
Devemos evitar produzir misturas hiper comprimidas, em que tudo tem uma intensidade fatigante, com<br />
perda de transitórios e definição reduzida. Quando usadas de forma excessiva, as ferramentas de<br />
masterização podem produzir este resultado.<br />
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Índice Remessivo<br />
A<br />
ABA<br />
ABSORÇÃO<br />
AC-3<br />
ACCIONADOR<br />
ACELERAÇÃO<br />
ACOPLAMENTO ACÚSTICO DE ESPAÇOS<br />
ACOPLAMENTO ACÚSTICO DE FONTES SONORAS<br />
ACOPLAMENTO ELECTROACÚSTICO DE ESPAÇOS<br />
ACÚSTICA<br />
ACÚSTICA DE SALAS<br />
ACÚSTICA FÍSICA<br />
ACÚSTICA FISIOLÓGICA<br />
ACÚSTICA PSICOLÓGICA<br />
ADAT – Gravador<br />
ADAT – Protocolo de comunicação<br />
AEROFONES<br />
AES3 (AES/EBU)<br />
AES42<br />
AES50<br />
ALIAS<br />
ALIASING<br />
ALINHAMENTO TEMPORAL<br />
ALTA FIDELIDADE<br />
ALTERAÇÃO DE FASE POR FREQUÊNCIA (Group delay)<br />
ALTERNADOR<br />
ALTIFALANTE<br />
ALTIFALANTE COAXIAL<br />
ALTIFALANTE DE CAMPO PRÓXIMO<br />
ALTURA<br />
ALTURA VIRTUAL<br />
AMBIÊNCIA<br />
AMBIÊNTE<br />
AMBISÓNICS<br />
ÂMBITO DA DINÂMICA<br />
AMORTECIMENTO<br />
AMOSTRAGEM<br />
AMPLIFICADOR –<br />
AMPLIFICADOR DE LINHA –<br />
AMPLIFICADOR DE POTÊNCIA –<br />
AMPLIFICADOR DIFERENCIAL –<br />
AMPLIFICADOR HÍBRIDO –<br />
AMPLIFICADOR INTEGRADO –<br />
AMPLIFICADOR OPERACIONAL – AMPOP –<br />
AMPLIFICADOR OPERACIONAL DISCRETO –<br />
AMPLIFICADOR CONTROLADO POR TENSÃO – VCA<br />
AMPLITUDE<br />
AMPLITUDE DE ONDA<br />
ANALISADOR EM TEMPO-REAL<br />
ANÁLISE DE SINAL<br />
ANÁLISE DE FOURIER<br />
ANALÓGICO<br />
ANECÓICO<br />
ÂNGULO DE ACEITAÇÃO<br />
ÂNGULO DE CAPTAÇÃO<br />
AOIP (Protocolo de audio pela Internet)<br />
APARELHO LÓGICO PROGRAMÁVEL<br />
APERTADO<br />
ÁPEX<br />
AQUECEDOR<br />
ARMADILHA PARA GRAVES (Bass trap)<br />
ARTICULAÇÃO<br />
ARTIFÍCIO TEMPORAL<br />
ATENUADOR<br />
ÁTOMO<br />
ATRASO RELACTIVO<br />
ATRIBUTOS INTERAURAIS<br />
ATRIBUTOS MONAURAIS<br />
ATRITO<br />
AUDIÇÃO ESPACIAL<br />
AUDIÇÃO PÓS NIVELAMENTO - AFL<br />
AUDIÇÃO PRÉ NIVELAMENTO - PFL<br />
AUDIÇÃO PÓS PROCESSAMENTO - APL<br />
AUDIÇÃO SELECTIVA<br />
ÁUDIO –<br />
ÁUDIO DIGITAL<br />
AUDIÓFILO –<br />
AUDIÓMETRO –<br />
AURAL<br />
AURICULAR<br />
AUTOR<br />
AUSCULTADORES<br />
AUSCULTADORES ABERTOS<br />
AUSCULTADORES INTRAURAIS<br />
AUSCULTADORES CIRCUM-AURAIS<br />
AUSCULTADORES FECHADOS<br />
AUSCULTADORES SUPRA-AURAIS<br />
AUTOMATISMO<br />
AUTOMAÇÃO<br />
AUXILIAR<br />
AUXILIARY BASS RADIATOR – ABR<br />
AZIMUTE<br />
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B<br />
BALÍSTICA<br />
BAND-PASS CABINET<br />
BANDA CRÍTICA<br />
BANDAS DIRECCIONAIS<br />
BASE<br />
BASS REFLEX<br />
BATIMENTO<br />
BI-AMPLIFICAÇÃO<br />
BIDIRECCIONAL<br />
BIFET<br />
BIFÓNICO<br />
BIGORNA<br />
BILATERAL<br />
BIT<br />
BIT MAIS SIGNIFICATIVO - MSB<br />
BLIND TEST<br />
BLOQUEADOR DE HUM<br />
BLUE-RAY<br />
BNC<br />
BOBINE MÓVEL<br />
BREADBOARD<br />
BUS<br />
BYTE<br />
C<br />
CABO<br />
CABO COAXIAL<br />
CABO FIBRA ÓPTICA<br />
CABO MULTIFILAR<br />
CABO UNIFILAR<br />
CADEIA OSSICULAR<br />
CAIXA CERRADA<br />
CALIBRAÇÃO
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CALOR<br />
CAMPO DIFUSO<br />
CAMPO DISTANTE<br />
CAMPO ELECTROSTÁTICO<br />
CAMPO LIVRE<br />
CAMPO MAGNÉTICO<br />
CAMPO PRÓXIMO<br />
CAMPO REVERBERANTE<br />
CAMPO SONORO<br />
CAMPO SONORO CAÓTICO<br />
CAMPO SONORO SINTÉTICO<br />
COMPRESSÃO DA DINÂMICA<br />
CANAIS SEMICIRCULARES<br />
CANAL CENTRAL FANTASMA<br />
CANAL DE GRUPO<br />
CANAL DISCRETO<br />
CAPACITADOR<br />
CAPACITÂNCIA<br />
CÁPSULA<br />
CAPTAÇÃO PONTUAL<br />
CAPTAÇÃO PRÓXIMA<br />
CAPTAÇÃO SONORA DINÂMICA<br />
CAPTAÇÃO SONORA ESTÁTICA<br />
CARDIOIDE<br />
CATEGORIAS DE CABLEAMENTO<br />
CÁTODO<br />
CD-ÁUDIO<br />
CD-I<br />
CD-IN<br />
CD-R<br />
CD-ROM<br />
CD-RW<br />
CD-SINGLE<br />
CD-V<br />
CENT<br />
CHORUS<br />
CICLO<br />
CICLO-ABERTO<br />
CICLO-FECHADO<br />
CICLO DE CORRENTE<br />
CICLO DE TERRA<br />
CILINDRO<br />
CIRCUITO<br />
CIRCUITO ABERTO E CURTO-CIRCUÍTO<br />
CIRCUITO ELÉCTRICAMENTE SIMÉTRICO<br />
CIRCUIT IMPEDÂNCIO-ADAPTATIVO<br />
CIRCUÍTO DIGITAL LSI<br />
CIRCUÍTO DIGITAL MSI<br />
CIRCUÍTO DIGITAL SSI<br />
CIRCUÍTO DIGITAL VLSI<br />
CIRCUITO DISCRETO<br />
CIRCUÍTO EQUIVALENTE<br />
CIRCUÍTO FECHADO<br />
CIRCUITO INTEGRADO<br />
CIRCUITO IMPEDÂNCIO-IGUALIZADOR<br />
CIRCUITO LC<br />
CIRCUÍTO DE PRÉ-ALIMENTAÇÃO - Feedforward<br />
CIRCUITO RLC<br />
CIRCUITO SÉRIE<br />
CLAREZA<br />
CLARIAUDIÇÃO<br />
CLASSE DE TRANSMISSÃO SONORA – STC – SOUND<br />
TRANSMISSION CLASS<br />
COAXIAL<br />
COBRANET<br />
CODEC<br />
CÓDIGO DE COMPROBAÇÃO DE REDUNDÂNCIA<br />
CÍCLICA<br />
CÓDIGO DE TEMPO<br />
COEFICIENTE DE ABSORÇÃO<br />
COEFICIENTE DE INTERCORRELAÇÃO BINAURAL<br />
(IACC)<br />
COEFICIENTE DIFUSO DE ABSORÇÃO SONORA (DCSA)<br />
COLORAÇÃO<br />
COLUNA<br />
COMPACT DISK (CD)<br />
COMPANDER<br />
COMPATIBILIDADE ELECTROMAGNÉTICA<br />
COMPONENTE<br />
COMPRESSÃO DE DADOS<br />
COMPRIMENTO DE ONDA<br />
CONCHA<br />
CONDUÇÃO ÓSSEA<br />
CONDUTÂNCIA<br />
CONDUTOR<br />
CONE DE CONFUSÃO<br />
CONECTOR<br />
CONECTOR MULTIPINO<br />
CONECTOR UNIPINO<br />
CONFIGURAÇÕES EM LINHA E EM<br />
SEPARADO<br />
CONSONÂNCIA<br />
CONTEÚDO<br />
CONTROLADOR<br />
CONTROLO<br />
CONTROLO DE GANHO AUTOMÁTICO –<br />
AGC<br />
CONTROLO E VISUALIZAÇÃO<br />
CONSOANTE<br />
CONVERSÃO ADC<br />
CONVERSÃO DAC<br />
CONVOLUÇÃO<br />
CORDAS VOCAIS<br />
CORDOFONE<br />
CORRELAÇÃO<br />
CORRELAÇÃO INTERAURAL<br />
CORRENTE<br />
CORRENTE ALTERNADA<br />
CORRENTES CONTÍNUA<br />
COULOMB<br />
CPU – Unidade Central de Processamento<br />
CRCC<br />
CRIPTOGRAFIA<br />
CROMA<br />
CURVA DE ENFATIZAÇÃO<br />
CURVA DE PONDERAÇÃO A<br />
CURVA DE RESPOSTA<br />
CURVAS DE CRITÉRIO DE RUÍDO – NC<br />
CURVAS DE FLETCHER-MUNSON<br />
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D<br />
DADOS<br />
DAT<br />
DASH<br />
DBF<br />
DBFS<br />
DBK<br />
DBM<br />
DBU<br />
DBV<br />
DBW<br />
DCC<br />
DÉCADA<br />
DECOPLAMENTO<br />
DECONVOLUÇÃO<br />
DE-ESSER<br />
DEGLITCHER<br />
DELMAÇÃO<br />
DENOISER<br />
DENSIDADE DE INTEGRAÇÃO<br />
DESENHADOR DE LUZ<br />
DIAFRAGMA<br />
DIAGRAMA DE BLOCOS<br />
DIAGRAMA DE FIAÇAO<br />
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO<br />
DICÓTICO<br />
DIELÉCTRICO<br />
DIFERENÇA DE FASE
Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
DIFERENÇA DE NÍVEL DE MASCARAMENTO BINAURAL<br />
(BMLD)<br />
DIFERENÇA DE POTENCIAL<br />
DIFERENÇA MÍNIMA PERCEPTÍVEL (just noticeable<br />
difference — JND)<br />
DIFERENTIAL PCM<br />
DIFRACÇÃO<br />
DIFUSÃO<br />
DIFUSORES DE SCHROEDER<br />
DIGITAL<br />
DIGITAL ÁUDIO WORSTATION – EAD<br />
DILATAÇÃO TEMPORAL<br />
DIODO<br />
DIPOLO<br />
DIÓTICO<br />
DIRECCIONALIDADE<br />
DI - DIRECT INJECTION<br />
DIRECT TIME LOCK<br />
DISCO DE VINIL<br />
DISCO RÍGIDO<br />
DISPERSÃO<br />
DISPOSITIVOS<br />
DISSIMILITUDE BINAURAL<br />
DISSIPAÇÃO<br />
DISSONÂNCIA<br />
DISTÂNCIA CRÍTICA<br />
DISTÂNCIA DO CAMPO DISTANTE<br />
DISTÂNCIA LIVRE MÉDIA<br />
DISTORÇÃO<br />
DISTORÇÃO ACÚSTICA<br />
DISTORÇÃO DE ESCALA<br />
DISTORÇÃO DE FASE<br />
DISTORÇÃO DE TRANSIENTES<br />
DISTORÇÃO DO DIVISOR FREQUÊNCIAL<br />
DISTORÇÃO DOPPLER<br />
DISTORÇÃO FREQUÊNCIAL<br />
DISTORÇÃO HARMÓNICA<br />
DISTORÇÃO LINEAR<br />
DISTORÇÃO NÃO-LINEAR<br />
DISTORÇÃO POR INTERMODULAÇÃO<br />
DISTORÇÃO POR INTERMODULAÇÃO DE TRANSIENTES<br />
DISTORÇÃO POR MODULAÇÃO DE FREQUÊNCIA<br />
DISTRIBUIÇÃO GAUSSIANA<br />
DITHER<br />
DIVERGENCIA<br />
DISTRIBUÍDOR DE SINAL (Splitter)<br />
DIVISOR FREQUÊNCIAL<br />
DOBRAGEM (Slapeco)<br />
DOME TWEETER<br />
DOMÍNIO FREQUÊNCIAL<br />
DOMÍNIO TEMPORAL<br />
DORSO E CABEÇA SINTÉTICO - DCS<br />
DOUBLE BLIND TEST<br />
DSP<br />
DTRS<br />
DUCKING ou CROSS LIMITING<br />
DVD-Áudio<br />
DIZIMAÇÃO<br />
E<br />
ECO<br />
ECO CONSTANTE<br />
ECO DISTANTE<br />
ECOGRAMAS<br />
ECÓICO<br />
EDIÇÃO<br />
EDITORA<br />
EDL – Edit Decision List<br />
EFEITO ALLISON<br />
EFEITO DE ASSOBIO<br />
EFEITO DE COINCIDÊNCIA<br />
EFEITO DE DISTORÇÃO<br />
EFEITO DE MÁSCARA<br />
EFEITO DE PELE<br />
EFEITO DE PRECEDÊNCIA<br />
EFEITO DE PROXIMIDADE<br />
EFEITO DE SATURAÇÃO<br />
EFEITO DE SATURAÇÃO DE FITA<br />
EFEITO DOPPLER<br />
EFEITO PUMPING<br />
EFEITO STEVENS<br />
EFEITO VIBRATO<br />
EFICIÊNCIA ALTERNADA DE ENERGIA -<br />
RE<br />
ELECTRÃO<br />
ELECTRICIDADE<br />
ELECTROACÚSTICA<br />
ELECTROFONES<br />
ELECTROÍMANE<br />
ELECTRÓNICA ANALÓGICA<br />
ELECTRÓNICA DIGITAL<br />
ELEMENTO ELÉCTRICO<br />
EM FASE<br />
EMPRESA DISCOGRÁFICA<br />
EMISSÃO SECUNDÁRIA<br />
EMISSÃO TERMIÓNICA<br />
ENCRIPTAÇÃO<br />
ENERGIA TRANSDUZIDA<br />
ENHANCER<br />
ENTIDADE DE GESTÃO<br />
ENTOAÇÃO – hangover<br />
ENTRADA DE LINHA<br />
ENTRADA ISOLADA<br />
ENVOLVÊNCIA<br />
EQUALIZAÇÃO DE FACTOR Q<br />
CONSTANTE<br />
EQUALIZAÇÃO DE FACTOR Q<br />
PROPORCIONAL<br />
EQUALIZAÇÃO DE RESPOSTA REAL<br />
EQUALIZADOR<br />
EQUALIZADOR ADAPTÁVEL<br />
EQUALIZADOR ELÍPTICO<br />
EQUALIZADOR GRÁFICO<br />
EQUALIZADOR PARAMÉTRICO<br />
EQUALIZADOR PROGRAMÁVEL<br />
EQUALIZADOR SEMI-PARAMÉTRICO, DE<br />
VARRIMENTO OU SWEEP<br />
EQUALIZADOR SHELVING<br />
EQUALIZADOR TRANSVERSAL<br />
EQUALIZADORES VARIÁVEIS NO TEMPO<br />
EQUILÍBRIO DA IMAGEM<br />
EQUILÍBRIO DINÂMICO<br />
EQUILÍBRIO TÍMBRICO E TONAL<br />
EQUIPAMENTO DE COMUNICAÇÃO DE<br />
DADOS - DCE<br />
EQUIPAMENTO TERMINAL DE DADOS -<br />
DTE<br />
EQUIPAMENTOS DE MONITORIZAÇÃO<br />
E/OU CONTROLO DE SINAL – EMCS -<br />
Interface<br />
ERROS DE SINCRONISMO - Framing<br />
ERROS DE LEITURA ÓPTICA<br />
ERRO DE QUANTIZACAO<br />
ESCALA ABSOLUTA – Full scale – FS<br />
ESCALA DE FONES<br />
ESCALA DE MEL<br />
ESCALAMENTO<br />
ESCUDO<br />
ESCUDO ELECTROESTÁTICO<br />
ESPACIALIZAÇÃO<br />
ESPAÇO AUDITIVO<br />
ESPECTRO<br />
ESPECTROMETRIA SOB RETARDO<br />
TEMPORAL - TDS<br />
ESSÊNCIA<br />
ESTABILIDADE DE UM SISTEMA<br />
ESTAÇÃO DE ÁUDIO DIGITAL – EAD –<br />
Digital Áudio Workstation<br />
ESTADO-SÓLIDO - Tipologia<br />
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Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
ESTENOGRAFIA<br />
ESTÉREO<br />
ESTÉREOFONIA<br />
ESTÉREOFÓNICO<br />
ESTÉREOSÓNICO<br />
ESTRIBO<br />
ESTRUTURA DE GANHOS<br />
ETHERNET<br />
ETHERSOUND<br />
EUROBLOCKS<br />
EVENTO APERIÓDICO<br />
EVENTO AUDITIVO<br />
EVENTOS AUDITIVOS INTRACRÂNIANOS<br />
EVENTOS ISÓCRONOS<br />
EVENTO PERIÓDICO<br />
EVENTO SONORO<br />
EVOLVENTE<br />
EXCITER<br />
EXPANSOR<br />
EXTRACÇÃO DA FORMA<br />
EXTRANET<br />
EXTREMA DISTORÇÃO HARMÓNICA (Clipping)<br />
F<br />
FACTOR DE COMPENSAÇÃO<br />
FACTOR DE DIRECCIONALIDADE DE UM MICROFONE<br />
FACTOR DE DISTÂNCIA DE UM MICROFONE<br />
FACTOR DE QUALIDADE (Q)<br />
FACTOR DE VARIANCIA<br />
FACTOR DE VARIAÇÃO<br />
FADER<br />
FADIGA AUDITIVA<br />
FICHEIROS ÁUDIO<br />
FILTRAGEM POR COMBINAÇÃO (Comb filtering)<br />
FILTRO<br />
FILTRO ANTI-IMAGEM<br />
FILTRO AUDITIVO<br />
FILTRO CONTROLADO POR TENSÃO<br />
FILTRO DE COMBINAÇÃO DE SOM NATURAL<br />
FILTRO DE MÍNIMA FASE<br />
FILTROS DE PONDERAÇÃO<br />
FILTRO DE RECONSTRUÇÃO<br />
FILTRO DE SERRA<br />
FILTRO DE UM TERÇO DE OITAVA<br />
FILTRO DINÂMICO<br />
FILTRO ELÍPTICO<br />
FILTRO FIR<br />
FILTRO IIR<br />
FILTRO PARAMÉTRICO<br />
FILTRO PASSA-ALTO<br />
FILTRO PASSA-BAIXO<br />
FILTRO PASSA-BANDA<br />
FILTRO PASSA-TUDO<br />
FILTRO REJEITA-BANDA<br />
FILTRO RESSOADOR<br />
FILTROS COMBINADOS<br />
FILTROS NÃO COMBINADOS<br />
FLANGER<br />
FLOTING-POINT PCM<br />
FLUXO DE BITS<br />
FOCALIZAÇÃO<br />
FONAÇÃO<br />
FONADOR<br />
FONETICISMO/ FONETISMO<br />
FONOGRAFIA<br />
FONÓGRAFO<br />
FONOGRAMA<br />
FONOMETRIA<br />
FONALIDADE<br />
FONASCIA<br />
FONASTENIA<br />
FONE<br />
FONEMA<br />
FONEMÁTICA<br />
FONÉTICA<br />
FONIA<br />
FONIATRIA<br />
FÓNICO<br />
FONO<br />
FONOFOBIA<br />
FONOLOGIA<br />
FÓNICA<br />
FONIDOSCÓPIO<br />
FONOCINEMATOGRAFIA<br />
FONOFILME<br />
FONTE COERENTE<br />
FONTE INCOERENTE<br />
FONTE SONORA<br />
FONTE SONORA ISOTRÓPICA<br />
FONTE SONORA PONTUAL<br />
FORA DE FASE<br />
FORA DE POLARIDADE<br />
FORMA DE ONDA<br />
FORMANTE<br />
FORMATAÇÃO DE RUÍDO (Noise shaping)<br />
FOTOGRAMA<br />
FRENTE DE ONDA<br />
FREQUÊNCIA<br />
FREQUÊNCIA DE AMOSTRAGEM<br />
FREQUÊNCIA DE COINCIDÊNCIA<br />
FREQUÊNCIA DE CORTE<br />
FREQUÊNCIA DE RELÓGIO<br />
FREQUÊNCIA NYQUIST<br />
FUNÇÃO DE AUTOCORRELAÇÃO<br />
FUNÇÃO DE DENSIDADE<br />
PROBABILÍSTICA TRIÂNGULAR<br />
FUNÇÃO DE TRANSFERÊNCIA<br />
FUNÇÕES DE TRANSFERÊNCIA<br />
RELACIONADA COM A CABEÇA - HRTF<br />
FUNDAMENTAL<br />
FUZZ<br />
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G<br />
GAMA DINÂMICA<br />
GANHO<br />
GANHO DE TENSÃO<br />
GANHO MÁXIMO<br />
GANHO UNITÁRIO<br />
GATE<br />
GERAÇÃO HARMÓNICA E SUB-<br />
HARMÓNICA<br />
GERADOR<br />
GRAMOFONE<br />
GRANDEZA<br />
GRANDEZA ADIMENSIONAL<br />
GRANDEZA BASE<br />
GRANDEZA DERIVADA<br />
GRANDEZA DIMENSIONAL<br />
GRANDEZA ESCALAR<br />
GRANDEZA VECTORIAL<br />
GRANULAÇÃO<br />
GRELHA<br />
GUI – Graphical User Interface – Interface<br />
Gráfico de Usuário<br />
H<br />
HARMÓNICO<br />
HARMÓNICOS AURAIS<br />
HARMONIZER<br />
HD-DVD<br />
HDV<br />
HETERODYNE<br />
HIPERCARDIOIDE<br />
HIPERMAC
Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
HIPOCARDIOIDE<br />
HISTERESES<br />
HOMOGENEIDADE DIMENSIONAL<br />
HUM<br />
HUM TERRESTRE<br />
I<br />
IDIOFONES<br />
INFORMAÇÃO<br />
IMAGEM DE INTENSIDADE<br />
IMAGEM TEMPORAL<br />
ÍMAN<br />
IMPEDÂNCIA ELECTRICA<br />
IMPEDÂNCIA ACÚSTICA<br />
IMPEDÂNCIA DA RADIAÇÃO<br />
IMPEDÂNCIA DE MOVIMENTO<br />
IMPEDÂNCIA DE SAÍDA<br />
IMPEDÂNCIA DO TERMINAL<br />
IMPRENSA<br />
IMPRESSÃO DIGITAL<br />
IMPRESSÃO ESPACIAL<br />
IMPULSO<br />
IMPULSO FÍSICO<br />
ÍNDICE DE TRANSMISSÃO DA FALA - STI - Speech<br />
Transmission Índex<br />
ÍNDICE RÁPIDO DE TRANSMISSÃO DA FALA –<br />
RASTI – Rapid Speech Transmission Index<br />
INDUÇÃO<br />
INDUÇÃO ELECTROMAGNÉTICA<br />
INDUTÂNCIA<br />
INDUTÂNCIA REACTIVA<br />
INFLEXÃO<br />
INFLUXO NERVOSO<br />
INFORMAÇÃO<br />
INFRASÓNICO<br />
INIBIÇÃO DO SOM PRIMÁRIO<br />
INIBIÇÕES CONTRALATERAIS<br />
INSERÇÃO – INSERT<br />
INTELIGIBILIDADE<br />
INTENSIDADE DE ONDA<br />
INTENSIDADE ESTÉREO<br />
INTENSIDADE SONORA<br />
INTERVALO DE ATRASO TEMPORAL INICIAL (Initial-timedelay-gap<br />
- ITDG)<br />
INTERAURAL<br />
INTERFERÊNCIA ACÚSTICA<br />
INTERFERÊNCIA ACÚSTICA CONSTRUTIVA<br />
INTERFERÊNCIA ELECTROMAGNÉTICA – EMI<br />
INTERFERÊNCIA DA RADIOFREQUÊNCIA, RFI<br />
INTERFERÓMETRO<br />
INTERLEAVING<br />
INTERNET<br />
INTERPOLAÇÃO<br />
INTERPOLAÇÃO ESPECTRAL<br />
INTERVALO ACÚSTICO<br />
INTERVALO MICROTONAL<br />
INTERVALO NATURAL<br />
INTERVALO TEMPERADO<br />
INTIMIDADE<br />
INTRANET<br />
INVÓLUCRO DE ALTIFALANTE<br />
INVÓLUCRO DE ALTIFALANTE INFINITO<br />
INVÓLUCRO DE METAL<br />
ISOLAMENTO ACÚSTICO<br />
ISOLAMENTO GALVÂNICO<br />
ISOLANTE<br />
ISOMETRIA<br />
J<br />
JACK<br />
JANELA DA DINÂMICA<br />
JANELA OVAL<br />
JANELA REDONDA<br />
JITTER<br />
JOELHO<br />
Produção Áudio - <strong>Ricardo</strong> Jorge <strong>Caldas</strong> - www.producaoaudio.net 378/387<br />
L<br />
LABIRINTO ACÚSTICO<br />
LABIRINTO ÓSSEO<br />
LABIRINTO MEMBRANOSO<br />
LARGURA DE BANDA – BW – BAND WITH<br />
LARGURA DE BANDA DINÂMICA<br />
LASER<br />
LATÊNCIA<br />
LATERALIZAÇÃO<br />
LATERALIZAÇÃO DIFUSA<br />
LEI DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA<br />
LEI DA PRIMEIRA FRENTE DE ONDA<br />
LEI DAS MALHAS<br />
LEI DO INVERSO DO QUADRADO DA<br />
DISTÂNCIA<br />
LENTE ACÚSTICA<br />
LEVANTADOR DE REFERENCIAL DE<br />
TENSÃO TERRA<br />
LIMIAR DE AUDIBILIDADE<br />
LIMIAR DE MASCARAMENTO<br />
LIMIAR DE MASCARAMENTO DA<br />
AUDIBILIDADE DO SINAL<br />
LIMIAR DE PERCEPTIBILIDADE DO ECO<br />
LIMIAR DE PERTURBAÇÃO DO ECO<br />
LIMITADOR<br />
LINEAR<br />
LINEARIDADE<br />
LINEAR PCM<br />
LISSAJOUS<br />
LITOGRAFIA<br />
LOCALIZAÇÃO<br />
LOCALIZAÇÃO DIFUSA<br />
LOCALIZAÇÃO INTRACRÂNIANA –<br />
INSIDE-THE-HEAD LOCATEDNESS – IHL<br />
LOCALIZAÇÃO NO PALCO SONORO<br />
LOCALIZAÇÃO SOMADA<br />
LSB<br />
LTC (Longitudinal Time Code)<br />
M<br />
MADI<br />
MAGNETISMO<br />
MARCA DE ÁGUA<br />
MAGNITUDE<br />
MAPEAMENTO<br />
MARGEM DE DINÂMICA<br />
MARTELO<br />
MASSA ELÉCTRICA<br />
MASTERIZAÇÃO ÁUDIO<br />
MATÉRIA<br />
MATRIZ<br />
MDM – Multipistas Digitais Modulares<br />
MEATO AUDITIVO EXTERNO<br />
MEDIÇÃO<br />
MEDIDOR<br />
MEDIDOR DE FASE<br />
MEDIDOR DE NÍVEL DE PICOS<br />
MEDIDOR DO NÍVEL SONORO<br />
MEMBRANA<br />
MEMBRANA BASILAR<br />
MEMBRANA DE REISSNER<br />
MEMBRANOFONE<br />
MEMÓRIA DE ARMAZENAMENTO<br />
TEMPORÁRIO DE DADOS - Buffer<br />
MENSAGEM<br />
MESA DE MISTURA
Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
METADADOS<br />
MÉTRICO<br />
MICROFONE<br />
MICROFÓNICOS<br />
MICROFONE DE APROXIMAÇÃO<br />
MICROFONE DE BÓBINE MOVEL<br />
MICROFONE DE CAMPO ABERTO<br />
MICROFONE DE CANCELAMENTO DE RUÍDO<br />
MICROFONE DE CANO RAIADO<br />
MICROFONE DE CARBONO<br />
MICROFONE DE CONDENSADOR<br />
MICROFONE DE CONTACTO<br />
MICROFONE DE ELECTRETO<br />
MICROFONE DE FITA<br />
MICROFONE DE LAVALIER<br />
MICROFONE DE LINHA<br />
MICROFONE DE PRESSÃO<br />
MICROFONE DE PRESSÃO LOCALIZADA - PZM<br />
MICROFONE DE TUBO DE INTERFERÊNCIA<br />
MICROFONE DE VELOCIDADE<br />
MICROFONE DINÂMICO<br />
MICROFONE GRADIENTE DE PRESSÃO<br />
MICROFONE PARABÓLICO<br />
MICROFONE SEM FIOS<br />
MICROFONE UNI-AXIAL<br />
MICROFONE UNIDIRECCIONAL<br />
MICROPROCESSADOR<br />
MIDI<br />
MIDI TIME CODE - MTC<br />
MINI DISC<br />
MISTURA ÁUDIO<br />
MLAN<br />
MODO DE TRANSFERÊNCIA ASSÍNCRONA - ATM<br />
MODULADOR CIRCULAR<br />
MODULAÇÃO EM AMPLITUDE<br />
MODULAÇÃO EM FREQUÊNCIA<br />
MODULAÇÃO SIGMA-DELTA<br />
MODULAÇÃO DELTA ADAPTATIVA<br />
MODULÃO POR AMPLITUDE DE IMPULSOS - PAM<br />
MODUÇÃO POR CODIFICAÇÃO DE IMPULSOS - PCM<br />
MODULAÇÃO POR LARGURA DE IMPULSO - PWM<br />
MODULAÇÃO POR NÚMERO DE IMPULSOS - PNM<br />
MODULAÇÃO POR POSIÇÃO DE IMPULSOS - PPM<br />
MODULOMETRO<br />
MODO COMUM<br />
MODOS PRÓPRIOS<br />
MODULAÇÃO<br />
MODULADORES<br />
MONAURAL<br />
MONITORIZAÇÃO<br />
MONO<br />
MONOFÓNICO<br />
MONOPOLO<br />
MOVIMENTO ONDULATÓRIO<br />
MOVIMENTO OSCILATÓRIO OU VIBRATÓRIO<br />
MOVIMENTO PERIÓDICO<br />
MPEG<br />
MULTIPLEXAR<br />
MULTIPLEXAÇÃO POR DIVISÃO TEMPORAL<br />
N<br />
NÃO-LINEAR<br />
NERVO ACÚSTICO<br />
NEUTRÃO<br />
NÍVEL DE LINHA<br />
NÍVEL DE PRESSÃO SONORA (SPL)<br />
NÍVEL DE REFERÊNCIA<br />
NÍVEL<br />
NODO DE PRESSÃO<br />
NODO DE VELOCIDADE<br />
NON-LINEAR PCM<br />
NONOISE<br />
NORMALIZAÇÃO<br />
NOTAÇÃO MUSICAL<br />
NOTCH FILTER<br />
NEGATIVO-POSITIVO-NEGATIVO - NPN<br />
NÚMERO EFECTIVO DE BIT - ENOB<br />
NÚMEROS FRACCIONÁRIOS E DECIMAIS<br />
Produção Áudio - <strong>Ricardo</strong> Jorge <strong>Caldas</strong> - www.producaoaudio.net 379/387<br />
O<br />
OCLUSÃO<br />
OMNIDIRECCIONAL<br />
ONDA<br />
ONDA CILÍNDRICA<br />
ONDA DE CHOQUE<br />
ONDAS DE PRESSÃO<br />
ONDAS DISPERSIVAS<br />
ONDA ELECTROMAGNÉTICA<br />
ONDA ESFÉRICA<br />
ONDA ESTACIONÁRIA<br />
ONDA LONGITUDINAL<br />
ONDA MECÂNICA<br />
ONDA NÃO-DISPERSIVA<br />
ONDA PLANA<br />
ONDA QUADRADA<br />
ONDA PROPAGATIVA<br />
ONDA SINUSOIDAL<br />
ONDA SONORA<br />
ONDA TRANSVERSAL<br />
ONOMATOPEIA<br />
OPERAÇÃO EM TEMPO-REAL<br />
OPOSIÇÃO DE FASE<br />
ORDEM<br />
ÓRGAO DE CORTI<br />
ORTOGONAL<br />
OSCILAÇÃO<br />
OSCILAÇÃO MECÂNICA<br />
OSCILADOR<br />
OSCILADOR CONTRADO POR TENSÃO<br />
OSCILADOR DE CRISTAL CONTROLADO<br />
POR TENSÃO – VCXO<br />
OSCILADOR DE FREQUÊNCIA VARIÁVEL<br />
OSCILOGRAMA<br />
OSCILOSCÓPIO<br />
OUVIDO<br />
OUVIDO ABSOLUTO<br />
P<br />
PAD<br />
PADRÃO DE DIRECCIONALIDADE<br />
PALAVRA DIGITAL<br />
PALHETA<br />
PANORAMA<br />
PANPOT<br />
PÁRA-VENTO - Windscreen<br />
PARCIAL<br />
PARIDADE<br />
PARTÍCULA<br />
PASSIVO<br />
PAINEL DE LIGAÇÕES<br />
PCM 1630 e VIDEO U-MATIC<br />
PEAK<br />
PENDENTE<br />
PENTODO<br />
PERCENTAGEM DE PERDA NA<br />
ARTICULAÇÃO DE CONSOANTES -<br />
%ALCONS<br />
PERCEPÇÃO NATURAL BINAURAL<br />
PERCURSO LIVRE MÉDIO (MFP —<br />
meanfree path)<br />
PERDAS POR INSERÇÃO<br />
PERIODO<br />
PERÍODO REFRACTÁRIO
Ind A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Ind R<br />
PERÍODOS TRANSITÓRIOS E DE ESTABILIDADE<br />
PERMEABILIDADE<br />
PERSISTÊNCIA AUDITIVA<br />
PHASER<br />
PHASING<br />
PICKUP<br />
PIEZOELECTRICIDADE<br />
PLACA<br />
PLACA DE CIRCUITO IMPRESSA, OU PLACA PC<br />
PLL – Phase Lock Lock<br />
PNP – POSITIVO-NEGATIVO-POSITIVO<br />
POLARIDADE ABSOLUTA<br />
POLARIDADE OPOSTA<br />
POLARIZAÇÃO<br />
POLEGADA<br />
PÓLO<br />
PONDERAÇÃO<br />
PONTES SONORAS<br />
PONTO DE ESCUTA – (Sweet spot)<br />
POP-FILTER<br />
PORTA TUBULADA<br />
POTÊNCIA FANTASMA<br />
POTENCIAL<br />
POTENCIAL DE RECEPTOR DE TRANSIENTE A1 – TRPA1<br />
POTENCIÓMETRO<br />
PRÉ-AMPLIFICAÇÃO<br />
PRÉ-RETARDO TEMPORAL<br />
PRESSÃO ATMOSFÉRICA<br />
PRIMEIRAS REFLEXÕES<br />
PRINCÍPIO DE HUYGENS-FRESNEL<br />
PROCESSADOR ACÚSTICO DIGITAL<br />
PROCESSAMENTO DE SINAL<br />
PROCESSAMENTO DE SINAL BITSTREAM - BSP<br />
PROCESSAMENTO DIGITAL DSP<br />
PROCESSAMENTO DA DINÂMICA<br />
PROCESSAMENTO ESPECTRAL<br />
PROCESSAMENTO MULTIBANDA<br />
PROCESSAMENTO TEMPO-FREQUÊNCIAL<br />
PROCESSO DE REAMPLIFICAÇÃO<br />
PROCESSO DE SIMULAÇÃO DE VÁLVULAS<br />
TERMOIÓNICAS<br />
PRODUÇÃO<br />
PRODUÇÃO ÁUDIO<br />
PRODUÇÃO ÁUDIOVISUAL<br />
PRODUÇÃO MUSICAL<br />
PROFUNDIDADE SONORA<br />
PROGRAMA INFORMÁTICO DE EXPANSÃO DAS<br />
FUNCIONALIDADES – PIEF - PLUGIN<br />
PROTECÇÃO DOS DIREITOS DOS AUTORES<br />
PROTOCOLO<br />
PSEUDOESTÉREO<br />
PSICOACÚSTICA<br />
PSICOFÍSICA<br />
PSICOFISIOLOGIA<br />
PSICOLOGIA<br />
Q<br />
Q<br />
QUAD<br />
QUADRATURA DE FASE<br />
QUEDA DE TENSÃO<br />
QUADRIPOLO<br />
QUANTIZAÇÃO<br />
R<br />
RACIO DE BITS<br />
RACIO DE BIT DO CANAL<br />
RÁCIO DE CRITÉRIO DE UM ESPAÇO ACÚSTICO –<br />
RÁCIO RC<br />
RÁCIO DE DECAIMENTO<br />
RÁCIO DE ERROS BIT<br />
RACK<br />
RADIADOR<br />
RADIADORES ANISÓTROPOS<br />
RAIO DE REVERBERAÇÃO<br />
RAIZ MÉDIA QUADRÁTICA – RMS – Root<br />
Mean Square<br />
RAM – Random Access Memory<br />
RBUS<br />
RCA<br />
REACTÂNCIA CAPACITIVA<br />
REACTÂNCIA INDUTIVA<br />
REALIDADE<br />
REALIDADE AUDIOVISUAL<br />
REALIDADE VIRTUAL<br />
REALIMENTAÇÃO - Feedback<br />
REALIMENTAÇÃO ACÚSTICA<br />
REALIMENTAÇÃO DE MOVIMENTO<br />
REALISMO<br />
REAMOSTRAGEM<br />
RECRIAÇÃO SONORA MACRO-ESPACIAL<br />
(Upmix)<br />
RECRIAÇÃO SONORA MICRO-ESPACIAL<br />
(Downmix)<br />
RECTIFICADOR ELÉCTRICO<br />
REDE DE ÁREA LOCAL VIRTUAL - VLAN<br />
(Virtual Local Area Network)<br />
REDE INFORMÁTICA<br />
REDUÇÃO DE BIT POR<br />
AREDONDAMENTO<br />
REDUÇÃO DE BIT POR TRUNCAMENTO<br />
REDUNDÂNCIA<br />
REFERÊNCIA ZERO<br />
REFERÊNCIAS SONORAS<br />
REFLEXÃO<br />
REFLEXÃO DIFUSA<br />
REFLEXÃO ESPECULAR<br />
REFRACÇÃO<br />
REFRINGENTE<br />
REGIME TRANSITÓRIO<br />
REGISTOS FONATÓRIOS<br />
REGRA DOS TRÊS PARA UM<br />
RELAÇÃO BAIXAS/MÉDIAS<br />
FREQUÊNCIAS (Bass Ratio — BR)<br />
RELACAO SINAL / RUÍDO<br />
RELAÇÃO SINAL/RUÍDO DE<br />
QUANTIZAÇÃO<br />
RELÓGIO DIGITAL (Word Clock)<br />
REPRESENTAÇÕES ESPECTRAIS<br />
REPRESENTAÇÕES TEMPORIAIS<br />
RAREFACÇÃO<br />
RESISTÊNCIA<br />
RESISTÊNCIA DA PLACA<br />
RESPOSTA EM FREQUÊNCIA<br />
RESPOSTA EM FREQUÊNCIA DE<br />
EQUIPAMENTO ÁUDIO<br />
RESPOSTA EM FREQUENCIA DE UM<br />
MICROFONE<br />
RESPOSTA EM POTÊNCIA<br />
RESPOSTA FORA DE EIXO<br />
RESPOSTA IMPULSIONAL<br />
RESSOADOR<br />
RESSONÂNCIA<br />
RETARDO TEMPORAL (Delay)<br />
RETARDO TEMPORAL NA PROPAGAÇÃO<br />
DE ENERGIA<br />
RETORNO DE EFEITOS<br />
REVERBERAÇÃO<br />
REVERBERAÇÃO DE CHAPA – (PLATE)<br />
REVERBERAÇÃO DE MOLA – (SPRING)<br />
REVERBERÂNCIA<br />
ROM – Read Only Memory<br />
ROTACAO DE FASE<br />
RUÍDO<br />
RUÍDO ALEATÓRIO<br />
RUÍDO AZUL<br />
RUÍDO BRANCO<br />
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RUÍDO TERMICO<br />
RUÍDO DE FUNDO<br />
RUÍDO DE QUANTIZACAO<br />
RUÍDO ELÉCTRICO DISCRETO<br />
RUÍDO PRETO<br />
RUÍDO PSEUDO-ALEATÓRIO<br />
RUÍDO QUANTUM<br />
RUÍDO ROSA<br />
RUÍDO SÍSMICO<br />
RUÍDO VIOLETA<br />
S<br />
SACD<br />
SAMPLE AND HOLD<br />
SATURAÇÃO<br />
SAVART<br />
SEGMENTOS ÁUDIO<br />
SEGUIDOR<br />
SEMICONDUTOR<br />
SENSAÇÃO DE BRILHO<br />
SENSAÇÃO DE INTENSIDADE<br />
SENSAÇÃO DE GRANDEZA ESPACIAL<br />
SENSAÇÃO DE PRESENÇA<br />
SENSIBILIDADE<br />
SEQUENCIADOR<br />
SEQUENCIADOR ÁUDIO<br />
SEPARAÇÃO DE CANAIS - Crosstalk<br />
SÉRIE ALINHADA DE COLUNAS – Line Array<br />
SÉRIE DOS HARMÓNICOS<br />
SERVIDOR INFORMÁTICO<br />
SIBILANTES<br />
SINAL<br />
SINAL ALEATÓRIO<br />
SINAL BINÁRIO ALEATÓRIO<br />
SINAL DETERMINISTA<br />
SINAL ERGÓDICO<br />
SINAL ESTACIONÁRIO<br />
SINAL GAUSSIANO<br />
SINAL PSEUDOALEATÓRIO<br />
SINESTESIA<br />
SINOPSIA<br />
SINCRONIZAÇÃO<br />
SÍNTESE<br />
SÍNTESE ADITIVA<br />
SÍNTESE CRUZADA<br />
SÍNTESE ESTEREOFÓNICA<br />
SINTESE POR MODULAÇÃO EM FREQUENCIA (FM)<br />
SÍNTESE GRANULAR<br />
SÍNTESE POR AMOSTRAS<br />
SÍNTESE POR MODULAÇÃO FÍSICA<br />
SÍNTESE POR TABELA DE ONDAS<br />
SÍNTESE PURA<br />
SÍNTESE SUBTRACTIVA<br />
SINTETIZADOR<br />
SINTETIZADORES DE EXECUÇÃO<br />
SINTETIZADORES MODULARES<br />
SISTEMA DE ENDEREÇAMENTO SIMÉTRICO<br />
SISTEMA ELÉCTRICO<br />
SISTEMA DE NUMERAÇÃO BINÁRIO<br />
SISTEMA DE NUMERAÇÃO HEXADÉCIMAL<br />
SISTEMA FONADOR<br />
SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)<br />
SISTEMA RESPIRATÓRIO<br />
SISTEMA STEREO<br />
SOBRE-AMOSTRAGEM<br />
SOCIOCUSIA<br />
SOLO – monitorização no endereçamento de sinal<br />
SOM<br />
SOM ALEATÓRIO<br />
SOM APERIÓDICO<br />
SOM COMPLEXO<br />
SOM DETERMINISTA<br />
SOM FUNDAMENTAL<br />
SOM IMITATIVO<br />
SOM NÃO-VOZEADO<br />
SOM PERIÓDICO<br />
SOM PURO<br />
SOM SINTÉTICO<br />
SOM VOZEADO<br />
SOM ZWICKER<br />
SONE<br />
SONS ADICIONAIS<br />
SONS DIFERENCIAIS<br />
S / PDIF<br />
SPEAKON<br />
STAR-QUAD<br />
STER-BIN<br />
STREAM<br />
STEREO-DIPOLE<br />
SUB-HARMÓNICOS<br />
SUBGRUPO<br />
SUBSÓNICO<br />
SUB-WOOFER<br />
SUPER-CARDIOIDE<br />
SUPERCONDUTORES<br />
SUPERMAC<br />
SUPERSÓNICO<br />
SUPORTE ANTI-CHOQUE<br />
SUSPENSÃO ACÚSTICA<br />
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T<br />
TAMANHO DA AMOSTRA<br />
TDIF<br />
TÉCNICA DE CAPTAÇÃO DECCA TREE<br />
TÉCNICA DE CAPTAÇÃO ESTÉREO N.O.S.<br />
TÉCNICA DE CAPTAÇÃO ESTÉREO<br />
O.R.T.F.<br />
TÉCNICA DE CAPTAÇÃO ESTÉREO O.S.S.<br />
TÉCNICA DE CAPTAÇÃO ESTÉREO XY<br />
TÉCNICAS DE CAPTAÇÃO ESTÉREO<br />
AMPLAMENTE ESPAÇADAS<br />
TÉCNICAS DE CAPTAÇÃO ESTÉREO<br />
COINCIDENTES<br />
TÉCNICAS DE CAPTAÇÃO ESTÉREO<br />
ESPAÇADAS<br />
TÉCNICAS DE CAPTAÇÃO ESTÉREO<br />
QUASE COINCIDENTES<br />
TÉCNICA DE CAPTAÇÃO STEREO MS<br />
TÉCNICAS MINIMALISTAS<br />
TELECOMUNICAÇÃO<br />
TEMPO ABSOLUTO<br />
TEMPO DE ATRASO INICIAL (INICIAL TIME<br />
RETARDO TEMPORAL GAP)<br />
TEMPO DE AQUISIÇÃO<br />
TEMPO DE DECAIMENTO INICIAL - EDT -<br />
Early Decay Time<br />
TEMPO DE INTEGRAÇÃO<br />
TEMPO DE REVERBERAÇÃO<br />
TEMPO DE REVERBERAÇÃO EFECTIVO<br />
TEF<br />
TEMPO DE REVERBERAÇÃO<br />
EQUIVALENTE - TEQ<br />
TEMPO DISCRETO<br />
TEMPO ÓPTIMO DE REVERBERAÇÃO -<br />
TOP<br />
TENSÃO CA<br />
TENSÃO DE CONTROLO<br />
TERMINAÇÃO<br />
TERMINAL<br />
TERMOACÚSTICA<br />
TERRA<br />
TERRA FLUTUANTE<br />
TESTES A-B<br />
TESTES ABX<br />
TETRODO<br />
TIMBRE
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TÍMPANO<br />
TINNITUS<br />
TIP, RING E SLIVE – TRS<br />
TIRA TERMINAL<br />
TOSLINK<br />
TOPOLOGIA<br />
TRACTO VOCAL<br />
TRANSAURAL<br />
TRANSDUTÂNCIA<br />
TRANSDUTORES<br />
TRANSFORMADA BILINEAR<br />
TRANSFORMADA DE FOURIER DE CURTA DURAÇÃO -<br />
STFT<br />
TRANSFORMADA DE FOURIER (FT)<br />
TRANSFORMADA DE LAPLACE<br />
TRANSFORMADA DISCRETA DE FOURIER (FDT)<br />
TRANSFORMADA RÁPIDA DE FOURIER (FFT)<br />
TRANSFORMADA WAVELET<br />
TRANSFORMADA Z<br />
TRANSFORMADOR<br />
TRANSFORMADOR IMPEDÂNCIO-ADAPTATIVO<br />
TRANSFORMADOR DE ISOLAMENTO<br />
TRANSFORMADOR HÍBRIDO<br />
TRANSIENTE<br />
TRANSÍSTOR<br />
TRANSÍSTOR DE EFEITO DE CAMPO – FET<br />
TRANSMISSÃO EM LINHA<br />
TRANSÓNICO<br />
TRATAMENTO DE SINAL<br />
TRATAMENTO LUMINOSO<br />
TRAVIS – True Reproduction of All Directional<br />
Information by Sterophony<br />
TREMULO<br />
TRIM<br />
TRIMMER<br />
TRIMPOT<br />
TRÍODO<br />
TROMPA DE EUSTÁQUIO<br />
TURBULÊNCIA<br />
TWEETER<br />
TWEETER DE FITA<br />
U<br />
ULTRASÓNICO<br />
UM TERÇO DE OITAVA<br />
UNIDADES<br />
UNITERMINAL<br />
V<br />
VALOR NOMINAL<br />
VÁLVULA TERMOIÓNICA<br />
VARIAÇÃO DA AFINAÇÃO<br />
VARIAÇÃO TEMPORÁRIA DO LIMIAR DA<br />
AUDIBILIDADE<br />
VARISTOR<br />
VARRIMENTO<br />
VELOCIDADE CONSTANTEMENTE LINEAR<br />
– CLV de Constant Linear Velocity<br />
VELOCIDADE DE GRUPO<br />
VELOCIDADE VOLÚMICA<br />
VENTRE DE PRESSÃO<br />
VENTRE DE VELOCIDADE<br />
VESTÍBULO<br />
VIA PARALELA DE CONTROLO – Side<br />
Chain<br />
VIBRAÇÕES<br />
VIBRAÇÃO POR SIMPATIA<br />
VIBRATO<br />
VIRTUAL<br />
VITC (Vertical Interval Time Code)<br />
VOCODER<br />
VOCODER DE FASE<br />
VOCODING<br />
VOLUME<br />
VOZ<br />
VU<br />
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W<br />
Wah-wah<br />
WOOFER<br />
WORD CLOCK<br />
World Wide Web<br />
X<br />
X-OVER<br />
XLR – EXTERNAL, LIVE E RETURN<br />
Z<br />
ZONA MÉDIA
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INSTITUIÇÕES<br />
AES (Audio Engineering Society) Founded in 1948, the largest professional organization for electronic engineers and all others actively<br />
involved in audio engineering. Primarily concerned with education and standardization.<br />
ALMA (American Loudspeaker Manufacturers Association) Founded in 1964, an international trade association for companies that desenho,<br />
manufacture, sell, and/or test loudspeakers, loudspeaker components and loudspeaker systems.<br />
AMPAS (Academy of Motion Picture Arts & Sciences) Created in 1927, a professional honorary organization composed of over 6,000 motion<br />
picture craftsmen and women. Think Oscars®.<br />
APA (Audio Publishers Association) The online resource center desenhoed for audiobook listeners and industry professionals.<br />
ASA (Acoustical Society of America) Founded in 1929, the oldest organization for scientist and professional acousticians and others<br />
engaged in acoustical desenho, research and education.<br />
ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc.) An international organization organized for the<br />
purpose of advancing the arts and sciences of heating, ventilation, air-conditioning and refrigeration for the public's benefit through research,<br />
standards writing, continuing education and publications.<br />
BIEM (Bureau International des Sociétés Gérant les Droits d'Enregistrement et de Reproduction Mécanique) An international organization<br />
representing mechanical rights societies found in most countries. They license the reproduction of songs (including musical, literary and<br />
dramatic works). Their members are composers, authors and publishers and their clients are record companies and other users of recorded<br />
music. They also license the downloading of music via the Internet.<br />
BSI (British Standards Institute) The National Standards organization responsible for coordinating standards preparation for sound<br />
equipment in the UK.<br />
CISAC (Confederation Internationale des Societes d'Auterus et Compositeurs or The International Confederation of Societies of Authors and<br />
Composers) An organization that works towards increased recognition and protection of creator's rights.<br />
DIN Acronym for Deutsche Industrie Norm (Deutsches Institut fuer Normung), the German standardization body.<br />
EBU (European Broadcasting Union) An international professional society that, among other things, helps establish audio standards.<br />
IEC (International Electrotechnical Commission) A European organization (headquartered in Geneva, Switzerland) involved in international<br />
standardization within the electrical and electronics fields. The U.S. National Committee for the IEC operates within ANSI.<br />
IECEE (IEC System for Conformity Testing and Certification of Electrical Equipment)<br />
IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) The largest professional organization for electrical engineers. Primarily concerned with<br />
education and standardization.<br />
IFPI (International Federation of Phonographic Industry) The organization representing the international recording industry. It comprises a<br />
membership of 1500 record producers and distributors in 76 countries.<br />
IHF (Institute of High Fidelity) The old organization of North American hi-fi manufacturers that created voluntary industry standards for testing<br />
and specifying consumer electronics. The IHF merged with the EIA in 1979. The IHF worked closely with the IRE. Today the AES is<br />
responsible for setting audio standards for the United States.<br />
International Music Products Association - NAMM.<br />
IRMA (International Recording Media Association) An advocacy group for the growth and development of all recording media and is the<br />
industry forum for the exchange of information regarding global trends and innovations.<br />
ISO (International Standards Organization or International Organization for Standardization) Founded in 1947 and consisting of members<br />
from over 90 countries, the ISO promotes the development of international standards and related activities to facilitate the exchange of goods<br />
and services worldwide. The U.S. member body is ANSI. [Interesting tidbit: according to ISO internet info, "ISO" is not an acronym. It is a<br />
derived Greek word, from isos, equal. For example, isobar, equal pressure, or isometric, equal length. Take a small jump from "equal" to<br />
"standard" and you have the name of the organization. It offers the further advantage of being valid in all the official languages of the<br />
organization (English, French & Russian), whereas if it were to be an acronym it would not work for French and Russian.]<br />
IP (intellectual property) Referring to protected proprietary information, usually in the form of a patent, maskworks (integrated circuits or<br />
printed circuit boards), a copyright, a trade secret, or a trademark. Often misused to mean many different things.<br />
ISBN (International Standard Book Number) In bibliography, a 13-digit number assigned to a book which identifies the work's national,<br />
geographic, language, or other convenient group, and its publisher, title, edition and volume number. Its numbers are assigned by publishers<br />
and administered by designated national standard book numbering agencies, such as R.R. Bowker Co. in the U.S., Standard Book<br />
Numbering Agency Ltd. in the U.K., Staatsbibliothek Preussischer Kulterbesitz (Prussian State Library) in Germany, and the Research<br />
Library on African Affairs in Ghana. Each ISBN is identical with the Standard Book Number, originally devised in the U.K. , with the addition<br />
of a preceding national group identifier. [Now if that isn't more than you will ever need to know about this subject then I'll eat a book.]<br />
IPA (International Phonetic Alphabet) A phonetic alphabet and diacritic modifiers sponsored by the International Phonetic Association to<br />
provide a uniform and universally understood system for transcribing the speech sounds of all languages. [AHD]<br />
ISRC (International Standard Recording Code) The international identification system for sound recordings and music video recordings.<br />
ISWC (International Standard Musical Work Code) A unique, permanent and internationally recognized reference number for the<br />
identification of musical works per International Standard ISO 15707.<br />
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ITU (International Telecommunications Union) Headquartered in Geneva, Switzerland, ITU is an international organization within which<br />
governments and the private sector coordinate global telecommunication networks and services. The ITU is divided into three sectors:<br />
radiocommunications (ITU-R), telecommunications development (ITU-D), and telecommunications standards (ITU-T).<br />
ITVA (International Television Association) A global community of professionals devoted to the business and art of visual communication.<br />
NAPRS (Nashville Association of Professional Recording Services) Established in 1995 to promote Nashville's finest recording studios,<br />
services and engineers worldwide.<br />
NARAS (National Academy of Recording Arts & Science) See The Recording Academy.<br />
NARM (National Association of Recording Merchandisers) An industry organization made up primarily of music retailers acting as an<br />
advocate body for the common interests of merchandisers and distributors of music to industry and public policy makers.<br />
NAMA (Native American Music Awards) See NAMMYS.<br />
PAMA (Professional Audio Manufacturers Alliance) The voice of the professional audio manufacturing community.<br />
RIAA (Recording Industry Association of America) A professional trade organization representing the U.S. recording industry. RIAA ®<br />
members create, manufacture and/or distribute approximately 90% of all sound recordings produced and sold in the United States.<br />
SEMA (Specialty Equipment Market Association) An organization for the producers and marketers of specialty equipment products and<br />
services for the automotive aftermarket. Today's group grew out of the original SEMA started in 1963, known then as the "Speed Equipment<br />
Manufacturers Association" and includes aftermarket audio manufacturers.<br />
SMPTE (pronounced "simty") (Society of Motion Picture and Television Engineers) A professional engineering society that establishes<br />
standards, including a time code standard used for synchronization.<br />
SPARS (Society of Professional Audio Recording Services) Founded in 1979, a professional trade organization that unites the manufacturers<br />
of audio recording equipment and providers of services, with the users. Their goal is worldwide promotion of communication, education and<br />
service among all those who make and use recording equipment. Often confused with NARAS.<br />
WIPO (World Intellectual Property Organization) "An international organization dedicated to helping to ensure that the rights of creators and<br />
owners of intellectual property are protected worldwide and that inventors and authors are, thus, recognized and rewarded for their<br />
ingenuity."<br />
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PESSOAS<br />
Ampère, André Marie (1775-1836) French physicist and mathematician who formulated Ampère's law, a mathematical description of the<br />
magnetic field produced by a current-carrying conductor. [AHD]<br />
Bode, Hendrick Wade (1905-1982) American engineer who pioneered modern Control theory and Electronic Telecommunications.<br />
Boner, C.P. (1900-1979) American physicist specializing in acoustics, considered the father of room equalization (U.S. patent 3,457,370).<br />
Boole, George (1815-1864) British mathematician who devised a new form of algebra that represented logical expressions in a mathematical<br />
form now known as Boolean Algebra. [See Maxfield]<br />
Boucherot, Paul (1869-1943) French engineer who studied the phenomena of electric conduction, introducing the concept of reactive power<br />
and inventing the synchronous electric motor in 1898. He also studied the thermal energy of the seas. The Claude-Boucherot Process<br />
described a scheme to power a turbo-alternator using warm seawater from tropical oceans to produce steam in a vacuum chamber.<br />
Theorem of Boucherot: In an AC electrical network, the total active power is the sum of the individual active powers, the total reactive power<br />
is the sum of the individual reactive powers, but the total apparent power is NOT equal to the sum of the individual apparent powers.<br />
Coulomb, Charles Augustin de. (1736-1806) French physicist who pioneered research into magnetism and electricity and formulated<br />
Coulomb's law. [AHD]<br />
De Forest, Lee (1873-1961) Known as "the Father of Radio," he was an American electrical engineer who patented the triode electron tube<br />
(1907) that made possible the amplification and detection of radio waves. He originated radio news broadcasts in 1916. [AHD]<br />
Faraday, Michael (1791-1867) British physicist and chemist who discovered electromagnetic induction (1831) and proposed the field theory<br />
later developed by Maxwell and Einstein. [AHD] After announcing that a new source of energy was possible by moving a magnet in a coil of<br />
wire, many declared him a fraud. Faraday responded with his memorable words: "Nothing is too wonderful to be true, if it be consistent with<br />
the laws of nature." See Faraday's Magnetic Field Induction Experiment.<br />
Fleming, Sir John Ambrose (1849-1945) British electrical engineer and inventor known for his work on electric lighting, wireless telegraphy,<br />
and the telephone. He invented and patented the first tube, a diode (which he called a thermionic valve, he used for signal detection<br />
(although Edison technically developed the first tube with a version of his light bulb).<br />
Gauss, Karl Friedrich (1777-1855). German mathematician and astronomer known for his contributions to algebra, differential geometry,<br />
probability theory, and number theory. [AHD]<br />
Gray, Stephen (1666-1736) British chemist who is credited with the discovery of electrical conduction and insulation.<br />
Hafler, David (1919-2003) American engineer, inventor and member of the Audio Hall of Fame, considered one of the fathers of high fidelity.<br />
He founded Acrosound (1950), Dynaco (1954) and the David Hafler Company (1972).<br />
Hall, Edwin Herbert (1855-1938) American physicist best known for his 1879 discovery of the Hall effect or Hall voltage In a semiconductor,<br />
the Hall voltage is generated by the effect of an external magnetic field acting perpendicularly to the direction of the current.<br />
Harrison, David (1942-1995) American musician and engineer who founded Harrison Consoles. He pioneered the modern "in-line" audio<br />
console in 1970, licensing his first desenhoto MCI who sold it as the MCI 400.<br />
Heil, Oskar (1908-1994) German electrical engineer and inventor famous in pro audio for his invention of the air motion transformer<br />
loudspeaker.<br />
Heisenberg, Werner Karl (1901-1976) German physicist and a founder of quantum mechanics. He won a 1932 Nobel Prize for his<br />
uncertainty principle. "The more precisely the position is determined, the less precisely the momentum is known in this instant, and vice<br />
versa." -- Heisenberg, uncertainty paper, 1927.<br />
Helmholtz, Hermann Ludwig Ferdinand von (1821-1894) German physicist and physiologist who formulated the mathematical law of the<br />
conservation of energy (1847) and invented an ophthalmoscope (1851) [AHD] (An instrument for examining the interior structures of the eye,<br />
especially the retina, consisting essentially of a mirror that reflects light into the eye and a central hole through which the eye is examined.<br />
You aren't a real doctor without one.) Famous for his book, On the Sensations of Tone first published in 1862.<br />
Henry, Joseph (1797-1878) American physicist who performed extensive studies of electromagnetic phenomena. [AHD]<br />
Hertz, Heinrich Rudolf (1857-1894) German physicist who was the first to produce radio waves artificially. [AHD]<br />
H(ermon) H(osmer) Scott (1909-1979) American engineer most famous for his very successful and important contributions to consumer hi-fi<br />
systems.<br />
James T. Russell American physicist who came up with a CD concept in 1965 that he licensed to Sony in 1970. See: Klass Compaan.<br />
Joule, James Prescott (1818-1889) British physicist who established the mechanical theory of heat and discovered the first law of<br />
thermodynamics: a form of the law of conservation of energy whose discovery he shared with Hermann von Helmholtz, Julius von Mayer and<br />
Lord Kelvin. [AHD]<br />
Kellogg, Edward & Chester Rice Loudspeakers. General Electric researchers who invented and patented the moving-coil direct-radiator<br />
loudspeaker in 1924.<br />
Kelvin, William Thomson, First Baron (1824-1907) British physicist who developed the Kelvin scale of temperature (1848) and supervised the<br />
laying of a transatlantic cable (1866). His pioneering work in thermodynamics and electricity helped develop the law of the conservation of<br />
energy. [AHD]<br />
Kirchoff, Gustav Robert (1824-1887) German physicist noted for his research in spectrum analysis, optics, and electricity. [AHD]<br />
Klipsch, Paul W. (1904-2002) American engineer and inventor best know for inventing the "Klipschorn" below. He was one of the American<br />
audio pioneers. Member of the Audio Hall of Fame.<br />
Kloss, Henry (1929-2002) American engineer and inventor, best known for inventing the acoustic-suspension loudspeaker and the largescreen<br />
projection television; founded four successful consumer electronics companies: Acoustic Research, KLH, Advent and Cambridge<br />
SoundWorks. Member of the Audio Hall of Fame.<br />
Knudsen, Vernon Oliver (1893-1974) American physicist who studied and worked under Dr. Harvey Fletcher , helped found the ASA, and<br />
was the first dean of the UCLA Physics Department, then vice chancellor of the university and finally chancellor.<br />
Lamarr, Hedy (1924-2000) Born Hedy Kiesler in Vienna, this Hollywood actress used her knowledge of musical harmony, along with<br />
composer George Antheil, to obtain a patent on technology for military communications in 1942, establishing the groundwork for today's<br />
spread-spectrum communication technology.<br />
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Laplace, Marquis Pierre Simon de (1749-1827) French mathematician and astronomer who formulated the theory of probability.<br />
Lissajous, Jules Antoine (1822-1880) French mathematician.<br />
Long, Richard (1933-1986) Founder of RLA (Richard Long and Associates), dance club sound desenhadors during the disco heydays of the<br />
'70s and '80s. Richard's success grew out of his experience working as the sound engineer for the Paradise Garage in Greenwich Village<br />
during the mid-seventies. After developing his chops at the Paradise Garage, Richard desenhoed many famous dance clubs including Studio<br />
54, Annabel's (London), Regine's (a chain of 19 clubs scattered around the world from Paris and NY to Cairo) and many others that were the<br />
vanguard of the disco era. Indeed, continuing years beyond Richard's unfortunate death in 1986, his desenhosflourish today in such icons as<br />
the Ministry of Sound (London). Further information available at GSA and see Richard and Alan Fierstein's seminal paper "State-of-the-Art<br />
Discotheque Sound Systems -- System Designand Acoustical Measurement," presented at the 67th Convention of the Audio Engineering<br />
Society, New York , 1980, preprint 1694.<br />
Lorentz, Hendrik Antoon (1853-1928) Dutch physicist, famous for the Lorentz force and co-receiving a Nobel Prize for researching the<br />
influence of magnetism on radiation. [AHD]<br />
Lumière, Auguste and Louis French brothers who invented the "cinematograph," reportedly the first all-in-one camera/projector/printer, in<br />
1895.<br />
Marconi, Guglielmo (1874-1937) Italian engineer and inventor who in 1901 transmitted long-wave radio signals across the Atlantic Ocean<br />
and opened the door to a rapidly developing wireless industry. In 1909 he won the Nobel Prize in physics, shared with Karl Ferdinand Braun<br />
whose modifications to Marconi's transmitters significantly increased their range and usefulness. [AHD]<br />
Massa, Frank (1906-1990) American engineer who is considered the father of modern electroacoustics for developing the fundamental<br />
technology that became the foundation for electroacoustics. He is the recognized pioneer in the desenhoof transducers and systems for both<br />
air and underwater applications, as well as the founder of Massa Products Corporation. Frank Massa and Harry Olson authored the first<br />
textbook on electroacoustics, Applied Acoustics, in 1934. See Fundamentals of Electroacoustics for further details.<br />
Möbius, August Ferdinand (1790-1868) German mathematician and astronomer famous for his "strip" and as a pioneer in the field of<br />
topology.<br />
Moog, Robert A. (1934-2005) American engineer best known for inventing the Moog synthesizer. The first electronic keyboard invented by<br />
US engineer Robert A. Moog in collaboration with composer Herbert A. Deutsch. Introduced in 1964, but not made popular until Wendy<br />
Carlos released the megahit album Switched-On Bach in 1968. For the complete history see Electronic and Experimental Music by Thom<br />
Holmes.<br />
Napier, John (1550-1617) Scottish mathematician who invented logarithms and introduced the use of the decimal point in writing numbers.<br />
[AHD]<br />
Neumann, Georg (1891-1976) German inventor, entrepreneur and audio industry pioneer of high-quality microphones. Neve 1073 Console<br />
Module Desenhoed by Rubert Neve in 1970, this mic-preamp with 3-band EQ set the standard for all mic channels to follow.<br />
Newton, Sir Isaac (1642-1727) English mathematician and scientist who invented differential calculus and formulated the theory of universal<br />
gravitation, a theory about the nature of light, and three laws of motion. The sight of a falling apple supposedly inspired his treatise on<br />
gravitation, presented in Principia Mathematica (1687). [AHD]<br />
Norton, Edward Lawry (1898-1983) American engineer who formulated Norton's Theorem while working at Bell Labs.<br />
Olson, Harry Ferdinand, Ph.D. (1901-1982) American engineer who worked 40 years at RCA labs, recognized and honored as a pioneer and<br />
leading authority in acoustics and electronic sound recording. He was granted over 100 patents, along with many awards and medals for his<br />
contributions to the science of sound. He authored more than 130 technical papers and wrote several textbooks still considered the best of<br />
their genre.<br />
Ohm, Georg Simon (1789-1854) German physicist noted for his contributions to mathematics, acoustics, and the measurement of electrical<br />
resistance. [AHD]<br />
Pascal, Blaise (1623-1662) French philosopher and mathematician. Among his achievements are the invention of an adding machine and<br />
the development of the modern theory of probability.<br />
Plunkett, Donald J. (1924-2005) American recording engineer who was a founding member of the AES and its Executive Director for 20 years.<br />
Rayleigh, Lord (1842-1919), Third Baron. Title of John William Strutt. British physicist. He won a 1904 Nobel Prize for investigating the<br />
density of gases and for discovering argon with Sir William Ramsay.<br />
Rice, Chester & Kellogg Edward Loudspeakers. General Electric researchers who invented and patented the moving-coil direct-radiator<br />
loudspeaker in 1924.<br />
Sabine, Wallace Clement Ware (1868-1919) American physicist and Harvard University professor who founded the systematic study of<br />
acoustics around 1895. Regarded as the father of the science of architectural acoustics.<br />
Schottky, Walter (1886-1976) German physicist whose work in solid-state physics and electronics resulted in many inventions that bear his<br />
name (Schottky effect, Schottky barrier, Schottky diode). He also invented the tetrode and (with Erwin Gerlach) the ribbon microphone and<br />
ribbon tweeter.<br />
Shannon, Claude E. (1916-2001) American mathematician and physicist who is credited as the father of information theory (For the<br />
mathematically advanced, see his famous paper, "A Mathematical Theory of Communication" published in 1948 in The Bell). In his master's<br />
thesis Shannon showed how an algebra invented by the British mathematician, George Boole in the mid-1800s could represent the workings<br />
of switches and relays in electronic circuits. His paper has been called "possibly the most important master's thesis in the century." See the<br />
RaneNote Digital Dharma of Audio A/D Converters.<br />
Siemens, Ernst Werner von (1816-1892) German engineer who made notable improvements to telegraphic and electrical apparatus, and<br />
founded the company, Siemens. He patented the first loudspeaker in 1877. His brother Karl Wilhelm, later Sir Charles William Siemens<br />
(1823-1883), invented a regenerative steam engine and desenhoed a steamship for laying long-distance cables. [AHD]<br />
Stockham, Jr., Thomas G. (1934-2004) American electrical engineer best known for his pioneering work in digital audio recording and<br />
editing. Known as the father of digital magnetic sound recording, Dr. Stockham earned Grammy, Emmy and Academy awards for his work<br />
and was the founder of Soundstream, Inc.<br />
Thévenin, Léon Charles (1857-1926) French telegraph engineer most famous for his Theorem.<br />
Volta, Count Alessandro (1745-1827) Italian physicist who invented the battery (1800). The volt is named in his honor. [AHD]<br />
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Volterra, Vito (1860 - 1940) Italian mathematician and physicist, whose original work on partial differential equations and the equation for<br />
cylindrical waves is most relevant to pro audio research.<br />
Weber, Wilhelm Eduard (1804-1891), German physicist famous for his study of the electrical structure of matter. The International System<br />
unit of magnetic flux is named after him.<br />
Wente, Edward Christopher (1889-19??) American engineer who invented the first condenser microphone in 1916 while working for Western<br />
Electric.<br />
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