Conceitos Básicos de Áudio e Acústica - Francisco Johann

Conceitos Básicos de Áudio e Acústica

Francisco Johann

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ÍNDICE

O Som          03

Decibel          05

Relação Sinal/Ruído          05

Equalização          06

Curvas de Audibilidade          10

Envelope          10

Acústica          11

Compressores          13

Outros Efeitos          14

Bit Rate e Sample Rate          16

Principais Formatos de Áudio Digital          19

Microfones          21

Interfaces de Áudio          23

Pré-Amplificadores          24

Cabos e Conectores          25

Glossário          27

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O SOM

        Pensando no som na sua forma mais primitiva, podemos encontrar muitos exemplos na natureza: o mar, a chuva, os trovões, os animais, o vento... Praticamente tudo o que vibra pode produzir som.  

        Para explicar como isso acontece, vamos precisar um pouco da Ciência da Física.

        O som se propaga através de ondas, e para que isso ocorra, é necessário um meio de propagação (no nosso caso o ar), um movimento de compressão e outro de descompressão.

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        O som tem algumas características, que são:

                Altura=frequência

                Intensidade=amplitude ou volume

                Dinâmica=variação da amplitude

                Timbre=qualidade ou conteúdo harmônico

                Duração=tempo.

        A amplitude é a diferença entre os picos de compressão e descompressão. Quanto maior a amplitude, maior a força ou volume do som.

        A cada movimento de compressão e descompressão, temos um ciclo. A frequência é determinada pela quantidade de ciclos na onda sonora no tempo de 1 segundo.

        Cada instrumento tem uma faixa de frequência característica, e cada nota musical corresponde a uma frequência específica. Por padrão foi definido que a nota Lá na quarta oitava deve ter frequência igual a 440hz.

        Cada oitava acima tem a frequência de o dobro da anterior, dessa forma o Lá na quinta oitava tem 880hz.

        O ouvido humano é capaz que perceber frequências entre 20hz a 20.000hz(20khz).

        O timbre poderia ser definido como a coloração do som. Por exemplo, a mesma nota musical emitida por uma guitarra ou uma flauta tem timbres muito diferentes. Isto se reflete diretamente no formato da onda.

        O timbre é resultado da soma de alguns parâmetros: a onda fundamental, o número de harmônicos, a intensidade relativa de cada harmônico e a intensidade total das partes somadas a fundamental.

        Muitos fatores, tanto acústicos como eletrônicos podem alterar o timbre.

                Fatores acústicos: tipo de material vibrante ou ressonante, sua forma e tamanho, tipo de vibração e condições acústicas do ambiente.

                Fatores eletrônicos: diferentes filtros aplicados, qualidade dos amplificadores de sinal, resposta dos componentes em relação aos transientes.

        Existem alguns formatos clássicos de ondas, veja no quadro abaixo os principais:

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DECIBEL

        O decibel(dB) é uma unidade de medida logarítmica e relativa que determina a relação entre duas grandezas.

        No nosso estudo vamos apenas lembrar que esta é a unidade adotada para medir o volume ou pressão sonora.

RELAÇÃO SINAL/RUÍDO

        É a relação entre o valor em dB do sinal limpo e o valor do ruído, também em dB. Quanto maior for a relação sinal/ruído, melhor ou mais fiel será a qualidade do áudio. Exemplo: 70dBs de sinal limpo e 2dBs de ruído:

Relação Sinal/ruído=70-2=68dBs.

EQUALIZAÇÃO

        Equalização é a busca que um equilíbrio tonal, onde se deve levar em conta todos os elementos do som e as variantes acústicas do ambiente. Isso é feito através de uma tentativa de ajuste entre as frequências para que se tenha o melhor resultado possível no timbre e na relação entre os instrumentos ou sons. Entretanto, não existe uma formula exata para conseguir um equilíbrio perfeito, porém é aconselhado que normalmente seja respeitado o timbre natural dos sons, levando em conta que isso deve ser pensado desde a captação do som.

        Num sistema perfeito, o uso de equalizadores poderia ser até dispensável, portanto se estiver sendo necessário o uso de de muita correção, provavelmente o problema está em algum estágio anterior.

        Existem basicamente 3 tipos de equalizadores: shelving, paramétricos e gráficos. No nosso estudo vamos focar nos equalizadores paramétricos, pois são os mais completos e utilizados na produção musical atualmente.

        Os equalizadores paramétricos possuem basicamente 4 ajustes: a seleção do tipo de filtro, o fator Q, a frequência de trabalho e o ganho ou atenuação. Alguns equalizadores mais modernos possuem mais regulagens, como a possiblidade de trabalhar com o mono/estéreo e optar os shapes alternativos para os filtros.

        Vamos observar os ajustes básicos no equalizador Pro-Q 2 da Fabfilter.

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A figura acima mostra um filtro peaking atenuando 30dBs em 70hz com o fator Q com valor de 12.826. Note que essa configuração do fator Q propicia um corte bastante preciso e específico de frequência.

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Note na figura acima que o fator Q com valor mais baixo (1.035) faz com que o equalizador atue também nas frequências adjacentes a escolhida. Ou seja, quanto maior o fator Q mais preciso o corte, e quanto menor mais aberto e interferindo em mais frequências.