Como usar os Crossover e Eq do Player - explicação rápida

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Como usar os Crossover e Eq do Player - explicação rápida

por sepacheco » Dom Fev 17, 2008 11:27 am

Amigos:

Recebi recentemente mais uma mensagem sobre esse assunto.
Como se trata de uma dúvida recorrente, resolvi escrever essas “mal traçadas linhas” para tentar esclarecer de forma simples e em “leiguês” para que servem os controles de equalização e de crossovers presentes na maioria dos equipamentos de áudio. É um pouco extenso, mesmo que simplificado, mas deve lhe dar uma boa idéia sobre o assunto.

Como aprendemos no segundo grau, o som é uma onda mecânica que usa o ar para propagação. Como toda onda, ela possui dois componentes principais que são sua freqüência (quantidade de oscilações por segundo) e sua amplitude, que pode ser entendida em “leiguês” como a “potencia, ou a força da ondulação”.
Sendo assim, a freqüência é que define se vamos escutar um som mais grave ou agudo (quanto menor mais grave o som, quanto maior, mais agudo), e a amplitude se vamos ouvir mais forte ou mais fraco (maior amplitude mais forte, menor mais fraco).
Portanto podemos inferir que tudo que ouvimos possui uma freqüência e uma amplitude.
Por exemplo: a corda lá (5.a corda) de um violão emite uma freqüência de 440 Hz (440 oscilações por segundo) quando em afinação padrão, e a amplitude depende da força com que o violonista tange a corda.

Então todo 440 Hz vai soar como uma 5.a corda de violão? Não... Isso ocorre por duas razões: pelo formato de onda (que pode ser senoidal, quadrada, dente de serra, etc..) e porque dificilmente um som é composto apenas de uma freqüência.
Cada som tem uma freqüência fundamental, que é a de maior amplitude, mas possui uma seqüência harmônica que são múltiplos e submúltiplos da freqüência fundamental em amplitudes menores. Essa seqüência harmônica é que nos faz diferenciar uma mesma nota emitida por um violão ou por um piano. Uma mudança no formato de onda faz, por exemplo, diferir uma mesma nota emitida por um violão ou por uma guitarra com distorção. È isso que chamamos de timbre.
Tudo bem, mas onde você quer chegar com esse “bla, bla, bla” todo Sandro?

A idéia e que vocês tenham uma mínima noção de quantas freqüências e como é difícil reproduzir o áudio real...
Se conseguir em um único instrumento um bom timbre (note quantos cantores realmente tem uma boa voz ou que um bom violino chega a custar milhões de dólares) que dirá um equipamento que se propõe a reproduzir todos?
Quando falamos de reprodução de áudio, o elo mais fraco sempre são os altos falantes, que tem a função de transformar a energia elétrica em mecânica. O movimento do cone pra frente e para trás é que desloca o ar dando a amplitude (mais deslocamento = maior amplitude) e as vibrações do cone é que nos dão a freqüência (lembre-se, é uma explicação simplificada). Logo temos duas fases de operação num alto falante, que á a fase de pistão (empurrando o ar e dando a amplitude) e a fase membrana (o cone vibrando e nos dando a freqüência)
Entretanto as duas fases são antagônicas, são necessárias extremas, rigidez, deslocamento e área para empurrar grandes quantidades de ar e extrema leveza e flexibilidade para atingir altas freqüências.
Quanto mais área e curso, mais lento é um falante, quanto mais rígido, pior atua na fase de membrana, quanto mais flexível menos ar empurra...Com isso descobrimos que um único alto falante não se presta para reproduzir diversas freqüências.
Para isso usamos diversos alto falantes, mas ao ser projetado para reproduzir uma faixa de freqüência, acabam sendo um desastre para outras, prejudicando o timbre ou mesmo danificando-se por não suportar trabalhar naquela freqüência.

Com isso temos, a principio, os seguintes tipos de alto falantes:

Tweeter: geralmente pequeno (entre 15mm e 40mm de diâmetro) reproduz entre 2500 Hz e 25.000 Hz
Mid Range: responsável pela reprodução de sons médios cobrindo a faixa entre 250 Hz e 5.000 Hz. Tamanhos entre 2 e 8 polegadas.
Mid Bass: mistura de Mid Range e Woofer responsável pela reprodução de sons graves e medios cobrindo a faixa entre 50 Hz e 4.000 Hz. Tamanhos entre 4 e 10 polegadas.
Woofer: responsável pela reprodução de sons graves cobrindo a faixa entre 45 Hz e 2.000 Hz. Tamanhos entre 5 e 22 polegadas.
Subwoofer: alto-falante pesado, que suporta grandes potências e com suspensão mole. Indicado para reproduzir freqüências abaixo dos 200 Hz. Seu tamanho vai de 5 a 27 polegadas.

Como escrevi acima, um alto-falante especializado em reproduzir determinada faixa de freqüência não se presta a reproduzir outra, se bem que existem faixas concomitantes entre eles. Para resolver isso, existe o crossover, que na nomenclatura portuguesa chama-se divisor de freqüências. Isso porque ele serve para impedir que um alto-falante receba uma faixa de freqüência para a qual não foi projetado, dividindo a faixa de reprodução (freqüências) entre vários alto-falantes.

Um crossover tem duas características básicas:
A freqüência de corte que é a freqüência onde o som passa a ser atenuado em 3dB (metade da potencia elétrica)
A ordem ou slope em inglês que é a curva de atenuação abaixo da freqüência de corte. Um corte de primeira ordem, causa uma atenuação de 6 dB á cada oitava. A oitava é a freqüência fundamental dividida ou multiplicada por um numero inteiro na progressão de 2,4,8,16,32,64, etc... Por exemplo, a primeira oitava superior de 440 Hz é 880Hz e a primeira inferior 220 Hz.
Um corte de 2.a ordem nos dá 12 dB por oitava, de quarta ordem 18 dB e assim por diante.
O que isso significa na prática?
Você está mandando um ruído branco (ruído branco é +- aquele chiado que você ouve de um canal de TV fora do ar) para seu falante, isso significa que todas as freqüências estão com a mesma potencia elétrica sendo enviada pra ele. Ao acionar o crossover do seu equipamento, vai diminuir a potencia elétrica á partir de uma freqüência, conforme o tipo de crossover (passa alta, passa baixa, passa faixa ou em Inglês High Pass, Low Pass e Band Pass) digamos que selecionou o corte passa baixa em 440 Hz com o slope de 6 dB. Isso significa que em 440 Hz você tem a metade de potencia elétrica que em 220 Hz, e que em 880 Hz você tem 9 dB (3x menos) potencia elétrica e em 1760 Hz 15 dB a menos e assim por diante. Se o corte for de 2.a ordem, a atenuação é assim: 440 Hz -3dB, 880 Hz -15dB, 1760 Hz -27 dB. Cada -3 dB é metade da potencia elétrica anterior, cada - 10dB nos dá a impressão de que estamos ouvindo o som com metade do volume anterior.

Isso acontece porque nossa audição se comporta de forma logarítmica, para ouvirmos o dobro de som precisamos de três vezes mais potencia! Alem disso ouvimos mais nas freqüências entre 1000 e 7000 Hz.
Por que o corte é progressivo e não uma “barreira” de freqüências? Porque precisamos de uma transição entre os alto-falantes para que tenhamos a sensação de continuidade entre eles.
Agora que todos os falantes estão funcionando na melhor faixa de reprodução deles está tudo certo, não é? Não! A menos que você esteja num ambiente que ainda não existe e com um equipamento que ainda não foi inventado. Com certeza maior ainda, o seu equipamento de áudio e sua sala nem chegam perto disso!

Devido às limitações dos ambientes e equipamentos, sempre vão faltar e sobrar algumas freqüências, quanto pior o equipamento e o ambiente mais desigualdades vai achar.
Alto-falantes mais baratos ou não conseguem dar a amplitude que você quer ou funcionam mal na fase de membrana escondendo ou pronunciando uma certa faixa de freqüência. O ambiente pode ter materiais que absorvem ou refletem faixas de freqüências. Por exemplo, o veludo, espuma e tapetes causam uma forte atenuação em freqüências altas.

Para resolver isso temos os equalizadores que reforçam ou atenuam a potencia elétrica enviada para os alto-falantes na faixa de freqüência selecionada.
O equalizador possui três parâmetros básicos:

Freqüência: é a freqüência fundamental onde ele vai atuar dando ganho ou atenuação.
Ganho: è a quantidade de potência que será adicionada ou reduzida á freqüência fundamental daquele controle.
Fator Q: é a forma como o controle interage com as freqüências vizinhas (lembram do slope do crossover?) um Q largo (wide) interfere mais nas freqüências adjacentes, um Q estreito (narrow) menos um. Q largo pode ser indicado por um numero baixo, 1 por exemplo, e um estreito por um numero alto, 5 por exemplo.

Os dois tipos mais comuns de equalizadores são os gráficos e os paramétricos.

O equalizador gráfico possui Q fixo e freqüência fixa, ou seja, você só pode interferir no ganho/atenuação, geralmente por isso ele vem acompanhado de muitas bandas (a imagem clássica na minha cabeça é aquele equipamento cheio de controles deslizantes).
A maioria de controles de freqüência dos equipamentos de áudio é assim. Aquele velho e bom controle de graves e agudos que quase todo equipamento de áudio tem, é um equalizador gráfico de duas bandas com um Q beeem largo.

No equalizador paramétrico o controle é total! Você pode ajustar a freqüência, o Q e o ganho! Uma excelente flexibilidade! São necessárias menos bandas para fazer aquele ajuste fino no áudio, geralmente estão presentes nos equipamentos realmente de ponta. Mas são chatos de regular, tanto que mesmo os profissionais recorrem muitas vezes á analisadores de espectro para chegar á uma regulagem ideal. Estando associados á equipamentos de alto nível, na maioria das vezes contam com variações de ganho pequenas. Enquanto encontramos equalizadores gráficos com 12-24 dB de ganho ou atenuação, geralmente os paramétricos ficam na casa dos 3-6 dB.

Uma coisa é muito importante de salientar: Se estiver precisando usar ganhos ou atenuações grandes, seu sistema tem um erro de concepção grave... Ou algum equipamento do sistema é muito ruim, ou o ambiente é muito agressivo. Alem disso NENHUM EQUALIZADOR CORRIGE O TIMBRE! Existem equipamentos que fazem isso por modelagem digital, mas o equalizador vai simplesmente aumentar ou diminuir a potencia de uma faixa de freqüências.
Se seu baixo acústico está soando como uma tuba, você simplesmente vai fazer ele soar mais forte ou mais fraco, mas ele vai continuar tendo som de tuba, seja porque seu reprodutor é ruim seja porque seus alto-falantes são ruins.


[]

Sandro
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por socket » Dom Fev 17, 2008 3:14 pm

Opa...
Mais uma vez Sandro com suas boas explicações sobre som! :)
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por BART » Dom Fev 17, 2008 4:41 pm

Putz Sandro, esse tópico pelo fato q na época eu estava viajando, não tive a oportunidade de ler...mas foi d+ essa explicação!!!
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por Thiago » Seg Fev 18, 2008 4:38 pm

muito bom, parabens pelo topico
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Re: Como usar os Crossover e Eq do Player - explicação rápida

por Rafaeltelecom » Sáb Ago 30, 2008 12:07 pm

Sandro,
Vou imprimir e levar pra umas provas minhas, tem umas dicas que nem professor de faculdade fdiz, muito bom! Alias você deve ser engenheiro eletrico ou telecom.....
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