Aldo Soares trabalha há 19 anos com áudio, é operador de PA, engenheiro projetista e educador de áudio. aldo@arsnet.com.br

Na coluna do mês passado abordamos os principais tipos de configurações de montagens para caixas acústicas e seus sistemas de trabalho. Nesta edição, por solicitação de nossos leitores, continuaremos a falar sobre as possibilidades de montagens das caixas com outras configurações de coberturas verticais e horizontais

Nas simulações que demonstraram as diferenças das montagens, utilizamos basicamente caixas acústicas com suas coberturas polares em 60º na horizontal e 40º na vertical, variando somente os tipos de montagens.

Depois de receber vários e-mails com dúvidas sobre as possibilidades de montagens com outras configurações de coberturas verticais e principalmente horizontais, percebi que foi um erro não ter aprofundado a questão, e volto para isso.

Como escolher a cobertura polar certa para o tipo de montagem? E principalmente, podemos determinar o que será certo ou errado nesse caso?

Bom, vamos novamente relacionar algumas características que nos orientam em cada aspecto das coberturas polares das caixas acústicas.
Na cobertura vertical o alcance pretendido pela caixa acústica ou o cluster é a primeira característica que nos orienta, a distribuição da energia sonora, ao longo dessa cobertura, também é outra característica e, por fim, o posicionamento espacial que a caixa acústica poderá ser montada e inclinada, inclusive, podendo virar um limitador dos itens anteriores.

Já para a cobertura horizontal, a primeira característica é o tipo de montagem pretendido (cluster central, estéreo, estéreo mais caixa central), depois a cobertura necessária que o tipo de montagem deverá atingir e por fim, o alcance pretendido por esse sistema.

Também é importante relacionar as consequências que essas escolhas nos trarão, sejam benéficas ou não.

A primeira consequência está relacionada à distribuição de energia que pretendemos, seja na vertical ou na horizontal, que é o desequilíbrio entre a energia que é percebida pela plateia ao longo dos diferentes pontos do ambiente, principalmente, dos que estão mais próximos ao palco em relação aos mais distantes.

A segunda está relacionada com as interações entre as ondas sonoras, produzidas pelas caixas acústicas, entre elas mesmas dentro do próprio arranjo de caixas acústicas (array), e também, entre as caixas acústicas (ou o arranjo) e o ambiente sonorizado (pelas reflexões), que resultarão em cancelamentos de frequências e comb filter.

A terceira consequência está relacionada à inteligibilidade do próprio sistema, que dependendo da sua configuração e da acústica do ambiente sonorizado, será prejudicada. Mas, é importante destacar que esse aspecto é o que relaciona diretamente o rendimento do sistema de sonorização à qualidade da acústica do ambiente, onde ambos interagem e produzem um resultado que é a soma de suas várias características técnicas.

E vamos começar a responder as questões exatamente por esse ponto, o da interação entre o sistema de sonorização e a acústica do ambiente.

Para isso, vamos novamente utilizar as características acústicas da nossa igreja modelo e as características das caixas acústicas que utilizamos nas simulações da coluna anterior.

Nossa igreja modelo tinha originalmente, antes de ter sua acústica tratada, um tempo de reverberação de 4,1 segundos em 1 kHz, depois do tratamento esse tempo diminuiu para 1,24 segundo, incluindo 50% de ocupação dos seus bancos.

Já a nossa caixa acústica, utilizada em nossas simulações, possui índice de diretividade (DI) calculado de 12,6dB, que é produto de sua cobertura horizontal de 60º e vertical de 40º em 1 kHz. Também vamos utilizar outra configuração para nossas simulações, uma caixa com cobertura horizontal de 120º e vertical de 100º, resultando em um índice de diretividade (DI) calculado de 6,4dB.

Quando instalamos em nossa igreja, sem tratamento, o sistema de som com as coberturas de 120º CH por 100ºCV, teremos como resultado os seguintes parâmetros, que vão mensurar os níveis de inteligibilidade do conjunto; distância crítica (dc) em 96 centímetros, com os níveis de inteligibilidade calculados em 68,4% (Peutz) e 135,5% (Ease). Já para o sistema com as coberturas de 60º CH por 40º CV, os resultados são outros; distância crítica (dc) em 1,97 metro, com os níveis de inteligibilidade calculados em 32,1% (Peutz) e 66% (Ease).

Quando tratamos a acústica da igreja os resultados obtidos são outros. No sistema de 120º CH por 100ºCV a distância crítica (dc) passou para 1,74 metro, os níveis de inteligibilidade para 14,5% (Peutz) e 22,5% (Ease). Já no sistema de 60º CH por 40º CV a distância crítica (dc) agora é de 3,58 metros e os níveis de inteligibilidade foram para 9,8% (Peutz) e 11% (Ease).

O QUE PODEMOS DIZER SOBRE ESSAS SIMULAÇÕES

Primeiro, como já afirmamos quando falamos sobre acústica, tratar a acústica da igreja é perceber resultados imediatos!

Segundo, quando optamos por trabalhar com ângulos de coberturas das caixas acústicas mais estreitos, como o exemplo citado, estamos melhorando diretamente o resultado da interação entre o ambiente e a caixa acústica. Estamos melhorando a inteligibilidade do sistema.

Veja que os resultados para as caixas com ângulos mais fechados foram bem superiores aos obtidos com os ângulos mais abertos.

As relações entre as distâncias críticas alcançadas pelas diferentes configurações são consideráveis! Não podendo ser ignoradas.

Já sobre os níveis de inteligibilidade, sejam calculados pelo método de Peutz ou pelo método do software EASE (de modelagem acústica), eles poderão ser lidos com os seguintes parâmetros; até 1,6 excelente, entre 1,7 e 5,3 bom, de 5,4 até 11,4 razoável, a partir daí até 27 pobre e deficiente acima desse valor.

Veja que partindo por essa interpretação, a utilização das caixas com ângulos mais fechados fez toda a diferença para atingirmos bons níveis de inteligibilidade.

Também poderemos ressaltar outros aspectos sobre a necessidade de se trabalhar com ângulos mais estreitos, tais como evitar, ou pelo menos, diminuir a incidência de sons diretos sobre as superfícies da igreja, principalmente quando algumas superfícies são muito reflexivas, mesmo tendo como resultado, do conjunto das superfícies, um tempo de reverberação curto. Com isso, diminuirão o efeito do comb filter e os cancelamentos produzidos por reflexões.

Trabalhando com ângulos mais estreitos também teremos um controle maior sobre a distribuição de energia dentro do ambiente, o que também provocará uma necessidade de um número maior de caixas para instalação.

Veja que para montagens em estéreo, com a mixagem também em estéreo, a cobertura das caixas acústicas de uma lateral deverá se estender sobre a outra lateral, e isso, uma caixa acústica (com o ângulo bem aberto) ou um arranjo de caixas acústicas deverá atender.

Se não, você não terá a formação da imagem estereofônica, que também possuiu seus limites físicos para se formar! Não adianta buscar uma imagem estereofônica em um local em que a boca de cena possui 20 metros, você só conseguirá escutar canais separados, não uma imagem estereofônica.

Agora, dependendo da montagem com que iremos trabalhar, a determinação do ângulo de dispersão horizontal dependerá muito do tamanho do espaço a ser sonorizado. Não é possível determinar o que é certo ou errado de uma forma geral, o que devemos ter em mente são os princípios que temos abordado, que norteiam as nossas escolhas.

Por outro lado, é importante que o técnico busque por informações mais completas sobre as caixas acústicas que pretende utilizar em suas instalações. Simplesmente obter os valores das coberturas em uma determinada frequência não será satisfatório. O padrão polar de uma caixa acústica é determinado através de medições que levam em consideração, pelo menos, o intervalo de uma oitava dentro do espectro de frequências.

Outra questão importante é sobre o que existe hoje em sua igreja, é possível alterar algo?

Vou dar um exemplo de uma igreja em que trabalhei alguns anos atrás, e que tive que optar por configurações que ficaram longe do ideal, mas, dentro do possível.

O local era um galpão adaptado para abrigar quase cinco mil pessoas e, já que possuía o seu sistema de sonorização, que mal ou bem, era o que eles dispunham para sonorizar o ambiente. As caixas, que não eram suficientes para atender o local, nem em cobertura, nem em potência, estavam inclinadas em demasia para os primeiros bancos, com o eixo axial apontando para o primeiro quarto do espaço sonorizado.

A reclamação que escutei, quando cheguei, estava relacionada a muita energia, volume, nos primeiros bancos e, pouca, para não dizer nada, nos últimos bancos. Pude constatar que era impraticável o volume na frente da igreja e, literalmente não se entendia boa parte da música no fundo da igreja.

O ambiente, para piorar, era muito largo e muito baixo para suas dimensões. Também tinha elementos complicadores, que eram as duas seções de colunas nos terços de sua largura, se estendendo por todo o seu comprimento, que praticamente inviabilizavam a utilização de uma montagem em estéreo, visto que o palco ocupava o centro do ambiente, entre as colunas. As caixas estavam posicionadas justamente na direção das colunas!

A primeira questão a ser resolvida era a inclinação vertical do sistema. A opção era livrar os primeiros assentos daquela quantidade de energia, e para isso eu contava com as perdas de energia nos ângulos inferiores ao eixo axial das caixas. Posicionei as caixas o mais alto possível e trabalhei uma inclinação mínima. O resultado foi uma distribuição melhor da energia pelo ambiente, que passou a ser sonorizado melhor ao longo de seu comprimento.

Só que ao mesmo tempo tive que lidar com duas consequências, a primeira era a perda de pressão das caixas, visto que as caixas não possuíam um nível de pressão suficiente para ser distribuída, que era uma necessidade, e ao mesmo tempo, manter o mesmo nível de pressão sonora. A segunda era uma incidência maior de energia sobre a parede do fundo da igreja, visto que a inclinação agora estava mais suave, o eixo axial da caixa literalmente incidia sobre a parede do fundo da igreja, que era péssimo, mas, que poderia ser atenuado com absorvedores.

Comecei a desenvolver um novo projeto de sonorização para o local, que seria montado com três colunas, esquerda, centro e direita. As mixagens seriam em mono, já que as pessoas sentadas nas extremidades não escutam as caixas do outro lado.

Veja que nesse exemplo não era uma questão de escolher o que iria ser comprado, mas, sim de reposicionar o que já existia, tive que fazer uma opção pelo que era viável e funcional!

No próximo mês seguimos com outras características das caixas.

Até a próxima!

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