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A Nova Mixagem do Imperador - Develando o mito do estéreo no som em vivo

por Bob McCarthy - Revista Mix (janeiro 1998)

Era uma vez um imperador que vivia em um palácio gigante. depois de mesclar algumas pistas em seu estudo privado, o imperador estava tão contente por causa da imagem estéreo que decidiu realizar um concerto para seus 5000 amigos mas próximos. Para a ocasião, compro um sistema de reforço de som estéreo luxuosamente avançado e novo.
Antes do começo do espetáculo, o imperador anunciou ao publico o que o vendedor do sistema de som tinha lhe dito:

“Este sistema tem qualidades mágicas tais que é capaz de criar uma imagem estéreo perfeita em todas as poltronas. Qualquer pessoa que não experimente uma imagem estéreo é obviamente uma pessoa vulgar não apta para seu trabalho”.

Todos estavam sentados para a direita e esquerda do longo corredor central.
O sistema de som estava ajeitado de maneira que todas as poltronas estavam dentro da área de cobertura das torres de alto-falantes da esquerda e da direita.

O concerto começou.

O imperador se encontrava sentado no centro da sala, e se maravilhou perante sua própria sofisticação. A imagem estéreo era perfeita!
Todas as demais pessoas se revolveram em seus poltronas ao dar-se conta de quão vulgares eram e do perigo que corriam de perder seus trabalhos se lhes descubriam. Para eles, o som parecia provir quase exclusivamente da torre de alto-falantesmais próxima a sua orientação. Ao concluir, todos os convidados felicitaram ao imperador pela vívida imagem estéreo que tinham experimentado. Tudo parecia ter saído bem até que um menino, fazendo voz do que todos pensavam, exclamo:

“Por que toda a música exceto o tambor grande provinha do alto-falante direito?”

O que o menino tinha dito era verdade, e todos sabiam disso.

O que o menino tinha dito era verdade, e todos sabiam disso. Por alguma razão, a imagem estéreo só funcionava mesmo no centro da sala. Como podia ser?Havia algo mau com o sistema de som? Com a mescla? Com a acústica do quarto? Nada do anterior.

A imagem estéreo não é removível em escala

Há um simples e irrefutável problema: Os efeitos do estéreo não se escalam quando a pessoa se move de um estudo a um salão de maior tamanho. As pessoas poderiam ter a cobertura necessária para o estéreo em cada poltrona, mas isso não significa que se experimentassem imagens estéreo quando se deixa o centro.

Plano a escala de uma sala de estar superposto sobre uma sala de concertos

Todos concordam em que a espacialização em estéreo é melhor percebida do centro. Mas em um estudo ou o sala de uma casa, alguém se pode mover com liberdade por uma grande parte do quarto e seguir experimentando um estéreo bastante efetivo. Você experimente o mesmo: Ponha uma pista bem mesclada na sala de sua casa, sente-se diretamente em frente do alto-falante esquerdo e feche os olhos. Embora desfocados, ainda é possível distinguir os instrumentos em diferentes localizações horizontais entre os alto-falantes. Agora tente-o de novo em frente da torre de alto-falantes da esquerda, a uma distância de 30 metros numa sala de concertos. Não mais movimento horizontal gradual entre os lados. A imagem permanece quase em sua totalidade no alto-falante esquerdo. Mantenha os olhos fechados e lentamente dirija-se para o centro (Com cuidado!) até que chegue a um ponto onde se forme a mesma imagem panorâmica que experimento em sua sala. Seja objetivo! Isto trata sobre a experiência real, não sobre resultados esperados. Quase certamente você se encontra só a uns quantos passos mais do centro da sala que em sua sala.
A distância que alguém pode caminhar na sala de sua casa mantendo uma imagem estéreo aceitável é quase a mesma que se pode caminhar em uma sala de concertos de 5000 poltronas antes de perder a espacialização.

Diferença temporária e de intensidade

A localização panorâmica entre duas fontes de som baseia-se em dois fatores inter-relacionados: as diferenças temporárias e as de intensidad.
Analisemos primeiro as diferenças em intensidade.
Gire o potenciómetro de controle geral em sua console gradualmente para a direita. criou agora uma diferença entre os níveis dos canais, favorecendo o direito, por isso a imagem (como é de esperar) movimentea-se para a direita.
Isso ocorrerá, sempre e quando você permaneça sentado no centro dos dois alto-falantes. Se em troca, encontra-se sentado para algum dos lados, a imagem não se move imitando ao potenciómetro de controle geral. Por que? Aqui entra o fator determinante na localização sonora: a diferença temporária.
Localizamos a imagem dependendo da fonte que chegue primeiro para nossos ouvidos, inclusive se a diferença em tempo é mínima e a fonte tardia tem mais intensidade.
A relação psico-acústica entre estes dois fatores é conhecida como ‘’Efeito de Precedência’’ e foi analisada em 1950, entre outros, pelo agora famoso Dr. Helmut Haas.
O “Ponto Justo” para a localização binaural (imagem estéreo) está dentro do primeiro milissegundo de diferença temporária. Se a diferença temporária exceder os 5 milissegundos, a imagem sonora solo poderá ser movimentada por força bruta. O canal que chegar mais tarde terá que ser 10 dB maior que o outro para obter isto.

Agora, nesta questão é onde o conceito de escala entra em vigência.
As diferenças temporárias e de intensidade não se modificam de maneira conjunta quando escalamos de um espaço pequeno a um grande. A diferença de intensidade é uma proporção entre as intensidades das duas fontes (os dois alto-falantes, os dois canais…). A relação de intensidade entre canais esquerdo e direito é a mesma na sala de sua casa que em um estádio. Se você está parado a dupla distância de um alto-falante em relação ao outro, a diferença em intensidade será de 6 dB. Isto seguirá igual embora a diferença em distância seja 1,5 e 3 metros, ou 15 e 30.

A diferença temporária, entretanto, não é uma proporção. É simplesmente, a DIFERENÇA no tempo de chegada entra as duas fontes.
Enquanto a diferença de intensidade se mantiver constante no exemplo anterior, a diferença temporária se verá multiplicada por 10 ao incrementar a diferença de distância de 1,5 (4.4 MS aproximadamente) a 15 metros (44 MS).
Dado que a diferença temporária é o fator dominante da localização sonora, as pessoas podem ver claramente que as possibilidades são poucas quando se tenta obter estéreo numa grande escala.
Como contamos apenas com uma janela de 5 MS para controlar a imagem, o espaço utilizável para recriar estéreo num estádio é, em proporção, muito pequeno em comparação à sala de sua casa. Em outras palavras, a área horizontal para experimentar verdadeira localização estéreo (o espaço onde se PODEM situar as imagens) é apenas um pouco major em um estádio que em sua sala.

Ninguém quer admitir que não existe o estéreo para as massas. Do ponto de vista do engenheiro de mixagem, o estéreo representa uma vantagem. Se se acha mixando do centro do salão, é mais fácil escutar individualmente a cada instrumento na mixagem se estiverem controlados com o passar do horizonte. Além disso, assim é mais divertido.

O diagrama mostra os planos de um salão de concertos e uma sala de casa. Esta sala está diagramad a escala de salão de concertos.
A área com sombreado mais claro no plano da sala mostra a área onde a diferença temporária entre fontes é menor aos 5 MS. Esta é a área onde se encontra o estéreo utilizável.
O mesmo sombreado na sala de concertos denota onde as pessoas esperariam obter estéreo se tudo fosse como na sala. A área mais escura amostra a área real aonde o estéreo funciona numa sala de concertos.

Efeitos colaterais

A procura de uma imagem estéreo pode ter um efeito negativo na uniformidade da resposta em freqüência se os alto-falantes estão localizados de forma tal que grandes porções de cobertura se sobrepõem.
Se os sinais controladas estivessem no centro, certamente os canais mais importantes, atacariam em distintos momentos aos poltronas que se encontrem fora do centro. Isto provoca severos filtrados em pente (Comb Filtering) e troca a resposta em freqüência para cada ouvinte.
O filtrado em pente, ou Combing, é um dos efeitos colaterais que provoca combinar sinais que estão fora de sincro. As diferenças temporárias trocam a relação da fase entre os dois alto-falantes para todas as freqüências. Em qualquer localização, a resposta em freqüência obtida depende da relação da fase dos dois sinais. Onde a fase coincida em ambas, haverá uma somatória total.
Onde a fase seja oposta, haverá um cancelamento total.
Em qualquer ponto intermediário, o sinal combinado não terá nem somas nem cancelamentos. Em troca, terá uma série de picos e depressões audíveis na resposta obtida. Cada mudança de localização apresentará diferenças temporárias distintas entre os canais esquerdo e direito, e portanto, uma nova relação de fase, resultando em uma nova série de picos e depressões na resposta freqüencial.
Estas irregularidades causadas pelo Combing são mais severas quando se têm dois sinais com intensidades parecidas mas com retardos diferentes.
Quanto mais queira abrir o estéreo, incrementando o toca de superposição dos alto-falantes, mais notórios serão os picos e as depressões. Isto não é pouca coisa. Um sistema de som com uma área de superposição elevada terá variações de até 30 dB na resposta em freqüência sobre um comprimento de banda que troca de poltrona para poltrona, voltando a eqüalização um pouco completamente arbitrária. Um pequeno retardo de 1 MS criará um buraco de uma oitava de largura em 500 Hz e aumentará de ali em adiante.
Retardos até maiores degradam a inteligibilidade e a qualidade sonora até mais.

Se o estéreo for o mais importante, então se devem controlar por completo os canais e obter que a superposição na área de cobertura dos alto-falantes preencha todo o salão. A única maneira de sobrepor-se à diferença temporária é forçando-a com a intensidade.
Embora isto expanda a área do estéreo, não poderá deixar de lado as abomináveis diferenças de nível entre canais que se acumulassem nos flancos da sala. Entretanto, os canais que estejam controlados ao centro terão uma resposta bastante variável sobre a área de escuta, devido ao Combing obtido pelas superposições.
Esta técnica foi utilizada durante anos por uma banda de excursão sem nome, que controlava aos extremos a vários dos músicos. Na área central de escuta, o estéreo era fabuloso.
Entretanto, os fãs que não chegavam o suficientemente cedo para conseguir poltronas no centro tinham que escolher entre escutar o baterista da esquerda e o violonista ou o baterista da direita e o tecladista.

Se a prioridade é fazer chegar a toda a banda à audiência (e espero que assim seja), então, deixe o estéreo como um efeito especial.
Desenhe o sistema de som de modo que a superposição entre as torres de alto-falantes esquerda e direita coincida vagamente com a área utilizável dentro da janela de atraso temporal dos 5 MS.
Reduza o nível de infill speakers para que a cobertura do frente e do centro se possa obter sem grandes espaços superpuestos. Não esbanje seu tempo, energia e dinheiro em delays estéreo e fills.

Conclusão

Tudo isto pode soar radical, possivelmente até herético para muitos leitores. depois de tudo, pussemos tanto tempo e esforço para a reprodução em estéreo em sistemas de reforço de som. Seria fabuloso se pudéssemos obter estéreo em cada poltrona da sala, ou inclusive na metade delas. Se uma grande parte da audiência recebesse o adicional de uma imagem estéreo, poderíamos argumentar que o Combing e a perda de inteligibilidad são um preço razoável a pagar por isso. Mas é fútil e auto-destrutivo brigar contra as leis da física e a psico-acústica e pretender que estamos experimentando estéreo quando não o fazemos. Lembre nossas prioridades.
É improvável que os clientes vão se queixar por não ter suficiente estéreo. Sim o farão, entretanto, se todo soa como um telefone ou é incompreensível, dois dos resultados mais prováveis quando se busca o estéreo em grandes espetáculos.
Os reforços de som em mono pareceriam algo que já deveríamos ter abandonado por algo melhor, mas têm uma vantagem muito grande sobre o estéreo: Funcionam.
Esta não é uma frase que alegrará ao imperador, ou ao manager da banda, mas se tem algo verdadeiro: “Este sistema tem qualidades mágicas tais que é capaz de criar uma imagem bonita, perfeita em todas as poltronas”.