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Como você otimiza ? Parte 1: Linha Flat no P.A

04.02.2018

 

Todos nós temos um caso curioso sobre engenheiros de FOH pegando seu sistema de medição para alinhar um PA, equalizando o traço de medição até a resposta ficar plana como uma régua, e depois falando para todos que alinharam o PA e que agora ele está "linear". 

 

Bom na teoria, correto? Mas agora, enquanto todos escutam o PA se perguntam porque soa muito pior do que quando foi ligado pela primeira vez? Se este desalinhamento entre "aparência plana" e "bom som" já o incomodou e você luta para obter resultados consistentes ao usar seu sistema de medição, então continue lendo.

 

CURVA FLAT (SEM ‘VIDA’)

 

Reações comuns referentes a PAs que parecem planos são :

 

-Som "sem vida"

-"Áspero"

-”Simplesmente ruins". 

 

Mas, acredite ou não, existe uma correlação muito forte entre as curvas de resposta plana de um alto-falante e as preferências de escuta ​​- embora apenas em ambientes muito controlados, como câmaras anecóicas e com um único alto-falante de referência. O problema é que não trabalhamos nesses tipos de ambientes acusticamente ‘perfeitos ‘.

 

A outra reação que costumo ouvir quando alguém aplica liberalmente EQ para planar uma curva é que o EQ afeta demais a fase. Verdade! Mas há uma fase mínima "window" em 1que podemos equalizar com segurança ao ajustar um PA. 

 

Na verdade, se o problema de alinhamento for "fase mínima", a resposta de fase é corrigida implementando um filtro EQ padrão de forma correta. A dificuldade é determinar quais partes da medição se enquadram nestes requisitos de fase mínima e, portanto, quais podem ser consertadas com EQ. Nós chegaremos neste ponto.

 

Então, se não podemos simplesmente deixar plana a curva, qual é a solução? 

Nesta série de artigos, nos aprofundaremos em como usar o sistema de medição para fazer ajustes mais efetivos, precisos e impactar positivamente o resultado final que é otimizar seu sistema de PA. Se fosse tão fácil e só precisássemos atingir uma curva pré-definida - plana ou não - os sistemas de auto-EQ realmente funcionariam e um profissional de luz poderia ajustar o PA para nós.

 

As razões porque a resposta plana não costuma parecer boa, é que muito do que vemos em uma curva de medição se deve a fatores que não podem ser corrigidos com EQ. Então, ao adicionar EQ para melhorar a curva, você pode estar desnecessariamente ‘’colorindo’’ a resposta direta do alto-falante e criando mais problemas do que resolvendo.

 

" Usar um sistema de medição sem conhecimento da física que envolve o áudio, é como um leigo tentando ler um raio-X "

 

SHOOT OUTS E INFORMAÇÕES EXTRAS

Há um bom tempo, quando trabalhava para um fabricante de alto-falante, eu estava familiarizado com muitos shoot outs de alto-falantes, onde dois ou mais falantes eram comparados lado a lado. Em circunstâncias muito controladas, um único consultor ou engenheiro ajustaria cada PA para ser quase completamente idêntico no domínio da frequência. E posso dizer-lhe de primeira mão que todas as vezes que este exercício de equilíbrio foi executado, os falantes ainda pareciam diferentes - e muitas vezes, as diferenças não eram sutis.

 

 

O que você vê em uma tela de medição é o ponto culminante de uma grande variedade de fatores que afetam um tamanho de amostra incrivelmente pequeno - um ponto do espaço na ponta do microfone. Mova o microfone a uma pequena distância e você poderá ver uma imagem bastante diferente. Então, retire deste caldeirão todas as informações do rastreamento vista na função de transferência e que nossos ouvidos quase ignoram completamente - dica: haverá muitas. Inversamente, adicione todos os dados audíveis que nossos ouvidos definitivamente percebem e que não aparecerão na função de transferência - a distorção e a resposta transitória são dois exemplos – agora nos restou um problema difícil de resolver. 

 

Aqui está apenas um pequeno vislumbre do que está acontecendo atrás do que vemos na tela:

 

DIAGNÓSTICO 101

 

Vamos começar olhando a medição acima e fazer uma pergunta:

 

O que você faria com essa curva?  Você iria:

 

A) Começar a aplicar EQ para corrigir esses grandes picos e vales na região médio-grave e média.

B) Tirar a caixa do PA - algo está obviamente danificado ou fora de fase.

C) Deixar em paz, provavelmente é uma reflexão do chão.

D) Nada. Como eu poderia fazer algo? Eu não sei nada sobre o que a medição registrou, como, quando, ou onde foi feita.

 

A única resposta real é a D, mas se você respondeu C está no meio do caminho. Se você respondeu A ou B - então você definitivamente precisa ler este artigo!

 

Para melhorar as medições do PA, a primeira coisa que você precisa fazer é voltar a estudar a teoria do áudio. Agora, não se sinta mal se a sua teoria ou habilidades de medição são ainda pequenas. Eu tinha um sistema de medição instalado na frente de grandes sistemas por um longo tempo, antes de realmente saber que diabos eu estava fazendo com ele, ou mais importante, antes de entender corretamente o complexo mundo do áudio que me rodeava. O que eu descobri rapidamente foi que o uso de um sistema de medição sem conhecimento da física do áudio é como um leigo tentando ler um raio-X; você pode ver que algo parece danificado ou estranho, mas você não tem idéia do que deve fazer para corrigir. E se você tentar corrigir, provavelmente vai piorar a situação. Acredite em mim, fui leigo mais de uma vez!

 

INTERAÇÃO

Se você está se perguntando por onde começar, um bom assunto é a interação das fontes sonoras e os comb filters. Compreender o que acontece quando fontes sonoras interagem uma com as outras, ou com superfícies reflexivas, é absolutamente crucial - não apenas do ponto de vista do projeto e alinhamento do sistema, mas também de uma perspectiva de medição. Por quê? Como a maioria das interações que aparecem como problemas na resposta de frequência não podem ser corrigidas com EQ, então, quando você as vir na tela, você precisará saber quando deixá-las ‘quietas’.

 

A maioria de vocês deve saber o que é um comb filter, mas quando foi a última vez que você realmente pensou sobre isso enquanto olhava uma curva de medição? O comb filter mais comum e geralmente o mais severo é o quem vem da reflexão do chão, então nos concentraremos primeiro neste. A imagem que você julgou anteriormente foi de um PA que tem uma reputação de resposta no médio grave excelente, mas com uma severa reflexão do chão aparecendo na medição - qualquer tentativa de fazer essa curva parecer melhor no médio-grave teria sido um erro.

 

ANÁLISE DAS MEDIÇÕES FORA DO LOCAL

Se você pretende aprender alguma coisa com suas medições arquivadas, você deve desenvolver um padrão de nomenclatura adequado - de preferência antes da sua primeira medição. Em primeiro lugar, estabeleça sua própria taquigrafia para cada posição (pode ser C para 'microfone no chão' ou S para 'microfone no suporte') e qual elemento você está medindo (L/R, Dly, etc.). É importante também incluir um sistema de numeração para indicar a distância do alto-falante (ou posição frente/atrás se você não tiver tempo para medir a distância), anote também se o sistema é pré ou pós-EQ. Isso permite que você examine as medições depois fora do local. Dessa forma, se um sistema realmente lhe der dificuldades, você pode voltar e verificar suas medições para tentar obter uma melhor compreensão do que estava acontecendo.

 

AO AR ​​LIVRE

 

Agora, a parte divertida começa. 

 

Pegue seu setup de medição e comece com alguns experimentos. Embora isso possa parecer trabalhoso, fazer suas próprias experiências de modo controlado te ensinará mais em uma tarde do que em muitos meses tentando aprender em shows, instalações ou lendo livros sobre o assunto. Seu sistema de medição é uma ferramenta inestimável, não só no alinhamento e ajuste de sistemas, mas no aprendizado.

 

Pegue uma caixa de qualquer tipo, se possível, use a mesma caixa que você estará medindo em campo para começar a desenvolver uma idéia de referência.

 

Pegue a caixa e a coloque no chão, ou qualquer outra superfície dura. As superfícies duras e reflexivas que estiverem próximas afetarão seus resultados, coloque a caixa o mais longe que puder das paredes. Em um mundo perfeito, você faria isso em um campo aberto, que seria um espaço mais apropriado. Agora, se você estiver usando uma caixa relativamente pequena, com a caixa no chão e o microfone a cerca de dois metros de distância. Coloque algo na parte de trás do microfone para que a cápsula esteja o mais perto do chão. Em seguida, incline ligeiramente o gabinete da caixa para que o microfone esteja no eixo.

Isso está mais próximo do que quando você mediu no mundo real, mas o objetivo é minimizar o efeito de quaisquer fatores ambientais e acústicos por causa do experimento. O que você também precisa notar é que quando você está medindo muito perto de um alto falante, a interação entre os elementos dentro do gabinete pode influenciar fortemente a medição - então, se algo parecer estranho, mova o microfone um pouco para trás e veja se suaviza.

 

Agora, meça usando a função de transferência com pouco smoothing(suavização). Se você usar muita suavização, você não verá corretamente o comb filter; Se você usar muito pouco, as coisas podem ficar confusas. Eu descobri que 1/12 é um bom lugar para começar, mas 1/6 pode dar uma imagem que é um pouco mais fácil de ler. O vento pode causar estragos nas suas medições, então use longas médias (average) de 4 ou mais segundos e meça algumas vezes em cada posição. Se a medição não mudar, então você está pronto para começar. Se mudar, é melhor tentar outro dia.

 

ESPELHAMENTO DE COMB FILTER

Uma vez que você tenha a primeira curva " plano terra" armazenada e nomeada, coloque a caixa em uma altura de 1,5m e o microfone em um suporte a uma altura de 1,5m e volte a medir à mesma distância. Você deve notar duas coisas:

 

-A primeira é que a medição plano terra tem 6dB a mais que a medição com suporte de microfone; 

 

- O segundo é que a medição com suporte de microfone tem alguns grandes picos e vales na região de baixa frequência (LF).

 

Primeiro, vamos lidar com a mudança de nível. 

 

Não, ninguém aumentou o ganho do pré-amplificador. 

 

Este +6dB 'do nada' é o mesmo efeito que você obtém com um microfone PZM onde o som direto e o som refletido da superfície chegam essencialmente ao mesmo tempo (e, portanto, quase perfeitamente em fase em todas as frequências). Como o microfone está "conectado" à superfície, é o equivalente a colocar o microfone diretamente no meio de duas fontes, onde você veria um aumento de pressão de 6dB.

 

 

 

Achou que deveria ser 3dB? Bem, você acabou de aprender algo! 

 

Isso nos leva ao nosso próximo ponto, energia direta e refletida: sempre que você tiver uma fonte sonora e uma superfície reflexiva, o campo sonoro funciona da mesma forma como se tivesse uma "imagem espelhada" dessa fonte do outro lado da superfície e a superfície tivesse sido removida (embora os efeitos da absorção pela superfície sejam aplicadas na imagem espelhada). 

 

Compreender esta imagem de espelho virtual (ou modelagem de fonte de imagem, como é conhecida em círculos de simulação acústica) é útil, porque uma vez que você sabe como duas fontes interagem pode aplicar o mesmo conhecimento a uma única fonte sonora atingindo uma superfície reflexiva. Um acordo acústico de dois por um.

 

Se você quiser alguma prova desse fenômeno de imagem de espelho virtual (e tenha espaço para fazer), pegue uma caixa adicional do mesmo tipo e coloque ambas no chão a três metros de distância. Coloque o seu microfone diretamente na frente de uma delas (ou seja, no eixo de uma caixa somente, não entre as duas) na mesma distância que o primeiro experimento. 

 

Os picos e vales devem aparecer no mesmo ponto que a sua medição anterior com a reflexão do chão.

 

Lembre-se: nenhuma superfície é perfeitamente reflexiva, e o padrão de cobertura de uma caixa não é omnidirecional em todas as frequências. Isso significa que a energia refletida não tem a mesma resposta de frequência ou amplitude que o sinal original, esses ‘’combs’’ podem se tornar mais ou menos severos baseados na situação, embora o espaçamento dos picos e vales permaneça o mesmo.

 

PICOS E VALES

Sobre os picos e vales. Sabemos que um comb filter é criado quando duas fontes sonoras idênticas chegam em um único ponto do espaço em tempos diferentes. No exemplo temos o som direto da caixa chegando primeiro e o som refletido do chão chegando atrasado na posição do microfone. Você deverá ver um pequeno atraso na chegada ao analisar a resposta de impulso em seu sistema de medição.

 

A maneira mais fácil de descobrir onde os comb filters ocorrem é medir a diferença de tempo entre os picos da resposta ao impulso e usar a fórmula:

 

1 dividido (por 2x a diferença de tempo entre as chegadas)

 

Dessa forma você encontrará a posição do primeiro vale. 

 

Pense novamente no que sabemos sobre as ondas senoidais.

 

O que acontece quando duas ondas senoidais estão fora de fase? Elas se cancelam completamente. Mas quando elas estão perfeitamente em fase, você só ganhará 6dB, então os vales sempre serão mais fáceis de ver do que os picos.

 

Digamos que a diferença de tempo é de 5ms. Primeiro, devemos converter isso em segundos - ou seja, 0,005s - então multiplicamos por dois, temos 0,01s, depois dividimos 1/0,01s. O resultado deve ser igual a 100Hz. 

 

Esta é a frequência do primeiro vale. Deve haver um pico correspondente em 200Hz, um vale em 300Hz, um pico em 400Hz, outro vale em 500Hz, e assim vai. 

 

Quando você pensa sobre isso, o período de 100Hz é 10ms, então uma chegada de 5ms está completamente fora de fase em 100Hz e completamente em fase em 200Hz, apenas um ciclo de atraso.

 

Agora, uma vez que a frequência vive em um mundo logarítmico e um comb filter aparece de forma linear, à medida que movemos a alta frequência, os picos e vales ficam tão próximos que eles se cancelam efetivamente, e usar muito smoothing(suavização) esconderá as ondulações. Então, geralmente, uma vez que você passa as primeiras três ondulações, fica muito difícil de ver claramente o comb. Isto é agravado porque a informação de alta frequência é frequentemente mais absorvida do que as frequências mais baixas, além de serem frequências mais direcionais (isto é, se o alto-falante estiver virado para frente, as altas frequências não irradiam no chão tanto quanto as frequências mais baixas). Em poucas palavras, o efeito do comb filter torna-se menos severo a medida que subimos a frequência.

 

Então, pegue o número do primeiro vale que calculamos, multiplique-o por 3 para encontrar o segundo vale e por 5 para encontrar o terceiro vale. Se você encontrar esses três vales em sucessão, há uma boa chance de encontrar um comb filter.

 

PAPER

Volte para a configuração original, com uma única caixa. Se você não pode esperar até ter tempo para fazer esta experiência, então aqui estão algumas medições que fiz usando uma ótima caixa de duas vias.

 

Você pode ver claramente a medição plano terra (6dB mais alta como já abordamos) e depois a medição com a reflexão do chão. O que você pode ver é que na extremidade inferior há um grande pico perto de 220Hz, depois um vale acima de 330Hz, um pico em torno de 440Hz e outro vale em 550Hz. Agora, o primeiro vale do comb filter está centrado perto de 110Hz, o filtro passa alta (HPF) no gabinete dificulta a visualização, e apenas aparece como um HPF se movendo para cima. Se você fizer as contas, é exatamente onde esses comb filters estão ocorrendo.

 

Aqui está outra medição, desta vez com a mesma caixa e com o microfone no suporte, foi medida a 5m. Para uma distância de 5m e 1,5m caixa / microfone de altura, o comb inicial deve estar muito próximo de 200 Hz, com o terceiro e o quinto vale em torno de 600Hz e 1kHz, respectivamente.

 

Agora, alguns de vocês podem perguntar: "A janela de tempo não se livra da energia que chega atrasada na medição?"

 

Isso significa que a maioria das reflexões que causam maiores danos ainda chegam dentro da janela de tempo. Aos que já trabalharam com uma única janela de tempo (ao contrário dos sistemas de janela multi-tempo usados ​​principalmente nos dias de hoje) estarão muito conscientes desse problema.

 

A reflexão do chão não é diferente de qualquer outra reflexão, só que é a única que sempre aparecerá quando você estiver medindo com o microfone no alto.

 

A teoria é exatamente a mesma para paredes laterais, paredes traseiras, tetos, objetos grandes ou qualquer outra superfície que reflita a fonte sonora de volta ao microfone. Então, uma vez que você tenha entendido a reflexão do chão, fique afastado e comece a configurar sua caixa ao lado de paredes e outras superfícies reflexivas e tente vê-las na medição. 

 

Primeiro experimente o microfone no chão para que a reflexão da parede seja proeminente, então tire o microfone do chão para que você tenha ambas na medição (reflexão parede e chão). Agora, leve o microfone para mais distante (mais dentro da sala), onde você não só tem reflexões, mas modos de sala e reverberação para se preocupar! 

 

Ficando complicado? 

 

Espero que isso esteja começando a dar uma noção maia abrangente sobre quanto há mais para se medir do que simplesmente aplanar uma linha ondulada.

 

Nos próximos artigos, começaremos conhecer cada caixa que estamos medindo e por que isso é importante. Além de alguns truques e dicas sobre medição em um ambiente reverberante; usaremos essa análise de fase ; e, finalmente, colocaremos tudo em conjunto, incluindo dicas sobre configurações de medição, colocação de microfone e práticas de EQ. 

 

 

TRADUZIDO E ADAPTADO POR DOUGLAS BARBA

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