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

Quando tratamos de assuntos que são frutos do puro desenvolvimento do conhecimento e da convergência tecnológica para determinadas áreas, eles sempre são vistos com bons olhos pela sociedade

Em nosso mundo, porque vivemos em um mundo diferente, “o mundo do áudio”, esse desenvolvimento também é visto com bons olhos, só que, aceito com todas as resistências e “marras” possíveis. É engraçado, mas é verdade.

Talvez seja algo natural, por se tratar de uma área que envolve muitos sentimentos, paixões e, principalmente, as percepções individuais e empíricas de cada um de nós. Talvez seja algo ruim, algo que nos limita como profissionais.

Com o passar dos anos e de várias quebras de paradigmas, vejo isso com mais naturalidade, talvez, e principalmente porque o “novo” me atraía. Sou leitor assíduo do jornal da AES, em que podemos acompanhar novas teorias surgindo o tempo todo.

Quando essas teorias resultam em novos equipamentos e em novas tecnologias, as vejo de uma forma muito mais natural e até consequente.

Lembro-me dos primeiros comentários que escutei sobre as caixas ativas, algo como, o som é muito “pasteurizado”. “O som é aquele, e se você não gostar, não tem como mudar”. Outros já falavam que o “som era de outro mundo”. Para mim, os comentários sempre soavam com certo preconceito. E quando digo preconceito, era que a opinião (o conceito previamente produzido) era sobre a tecnologia e não sobre o produto, que afinal de contas, era o que a pessoa tinha escutado, só que, como em nosso mundo a generalização é aplicada por alguns como um receita de bolo pronta, até hoje você encontra essas opiniões por aí.

E é sobre essa tecnologia que vamos tratar. Vamos falar sobre as caixas amplificadas, as amplificadas e processadas e também sobre as caixas amplificadas, processadas e assistidas.

Para você entender como funciona todo esse processo, vamos falar dos sistemas “tradicionais”, que envolvem as caixas passivas.

Primeiro vamos relembrar o papel de cada elemento que pode estar dentro da caixa acústica.

Os drives de compressão reproduzem as frequências mais altas, já os alto-falantes reproduzem as frequências mais baixas. O diâmetro de cada elemento será uma das características que determinará a sua real extensão de frequências. E para exemplificarmos isso, vamos dizer que um alto-falante de 18 polegadas não será empregado para reproduzir frequências acima de 8 kHz, um driver de compressão de 1 polegada não será empregado para reprodução de frequências abaixo de 80 Hz e também poderíamos dizer o mesmo sobre um alto-falante de 6 polegadas, não será utilizado para reproduzir frequências abaixo de 80 Hz nem acima de 8 kHz. Mas, não se esqueça de que esses diâmetros e valores são meramente ilustrativos.

Dentro de um projeto de caixa acústica, cada elemento deverá desempenhar um papel para reprodução do espectro de frequências. Sejam dois elementos em caixas de duas vias, três elementos nas caixas de três vias ou até com quatro elementos nas caixas, não muito comuns, de quatro vias, - que é mais comum em montagens de sistemas compostos por caixas de três vias e outra caixa com outra via - dessa forma, um sistema de sonorização com quatro vias.

Cada via, como nós referiremos de agora em diante sobre os elementos, reproduzirá uma “extensão” de frequências dentro do espectro de frequências.

E como naturalmente precisaremos de um Crossover, também falaremos sobre o seu papel.

Um crossover nada mais é do que um divisor de frequências. Ele divide o sinal através da ação de filtros ‘passa-baixa’, ‘passa-banda’ e os filtros ‘passa-alta’. Seu papel é o de receber o sinal de áudio, com todas as frequências, e as dividir conforme sua configuração. Podendo ser duas, três ou mais vias, sempre direcionando as frequências divididas às suas respectivas regiões.

O sinal de áudio depois de processado por um crossover de três vias, por exemplo, enviará a região de frequências graves para as vias dos graves, as médias as vias dos médios e as regiões dos agudos as vias dos agudos. Podemos encontrar variadas configurações de crossovers.

Em um crossover passivo, que utiliza redes de filtros LC (com indutores e capacitores) suas características são em função do tipo de projeto que foram construídos, sem possibilidades de alterá-las.

Já nos crossovers ativos, que possuem circuitos ativos, as mais diversas possibilidades de configurações e alterações são encontradas. O que nos possibilita ajustes otimizados e precisos no sistema.

As características as quais me refiro são:
1º : a determinação da frequência de corte, que determinará a região de frequências que será a transição entre as vias.
2º : a ordem, que determinará o tipo de atenuação pela qual esse filtro trabalhará, podendo ser de 1ª ordem (6 dB/oitava), 2ª ordem (12 dB/oitava), 3ª ordem (18 dB/oitava), 4ª ordem (24 dB/oitava) e assim por diante.
3º: tipo do filtro “ou classe” que determinará a resposta e o comportamento do filtro em relação à amplitude e à fase, sendo esse parametro determinante sobre a forma que será realizada a transição entre as vias. Os nomes dos tipos de filtros ssão conhecidos em função dos nomes dos seus criadores, que propuseram as suas formulações matemáticas para os filtros. Os mais conhecidos são; Butterworth, Linkwitz-Riley, Bessel, Chebychev e Gaussiano.

E são justamente nesses pontos, os das características dos crossovers, que começaremos a lidar com as diferenças entre os sistemas passivos e os ativos.

Quando o projeto de uma caixa acústica nasce, na prancheta de um projetista, ele já nasce pensando sobre quantas vias a caixa terá e quais os elementos ele utilizará para construí-la, inclusive, o tipo de crossover e suas características. E se você pensou que o crossover está relacionado ao projeto da caixa, a resposta é sim. As características da caixa e dos seus elementos, drives e alto-falantes estão relacionados com o tipo de crossover e suas características.

Em um sistema de caixas passivas, a amplificação do sistema fica antes do crossover, ou seja, o crossover, neste caso um passivo, receberá o sinal amplificado, dividirá esse sinal e depois enviará para cada via o seu respectivo sinal, veja figura 1A.

Veja que nesse tipo de sistema, o primeiro elemento que poderá comprometer seu funcionamento e, principalmente, seu desempenho será o cabo. É isso mesmo, o cabo que interligará o amplificador a caixa.

E aqui, quero que você entenda um princípio simples, mas, que muitas vezes as pessoas relutam em aceitar e entender, o cabo, ou melhor, os cabos são o “elo” mais fraco de um sistema de sonorização. Os cabos são os responsáveis por inúmeros problemas no seu dia a dia e você muitas vezes nem sabe disso.

Desde quando eu comecei a trabalhar com som vejo os técnicos utilizando longos cabos para interligar os seus sistemas, seja nas empresas de locação, seja nas instalações fixas.

Os cabos que interligam os amplificadores às caixas acústicas conduzem um nível de sinal altíssimo e, quanto mais longo esse cabo for, maiores serão as perdas de potência, frequências e possibilidades de interferências. E isso é produto da física, química e da matemática, que envolve os sistemas eletrônicos, e não produto de “achismo” e teorias inventadas. É algo que um pouquinho de teoria já é suficiente para explicar, mas, nada como uma experiência prática para tirar suas duvidas.

Proponho que você faça um teste simples em seus sistemas, ligue no canal A do seu amplificador um longo cabo, de 20 metros ou mais. No outro canal do mesmo amplificador, corte um pedaço curto (30cm ou a menor dimensão que possibilite a ligação) do mesmo cabo. Interligue primeiro o cabo longo a uma caixa (que reproduza graves e agudos e esteja funcionando bem), reproduza um som que seja rico em toda extensão de frequências. Depois faça o mesmo com o cabo curto. Se você fizer isso, perceberá como o som foi alterado.

Como disse, o cabo é o “elo” fraco no sistema. Conduzir os sinais em níveis de potência elevados provoca perdas consideráveis ao sinal de áudio, e foi pensando nisso que as caixas amplificadas foram desenvolvidas. O amplificador passou a integra o gabinete da caixa acústica. Conforme figura 1B.

Outro elemento que limita e altera o rendimento do sistema é o crossover passivo.

O crossover passivo, por trabalha com componentes passivos (capacitores, indutores e resistores), também absorve uma parte da potência e da qualidade do áudio.

Os crossovers ativos trabalham com os sinais em níveis de linha, com baixíssimas potências, o que naturalmente aumenta a eficiência do circuito eletrônico do crossover e, possibilita um considerável aumento de eficiência e qualidade.

Diante dessas possibilidades e da integração do amplificador ao gabinete da caixa acústica, o crossover ativo também foi incorporado ao sistema. E o que temos agora são as caixas amplificadas e processadas.

A evolução da eletrônica logo proporcionou o surgimento dos crossovers digitais, que deixaram para trás a simples tarefa de corte de frequências e pequenos ajustes, e passaram a possibilitar a alteração e a manipulação de vários parâmetros que os crossovers analógicos não faziam.

Hoje os crossovers desempenham um papel que vai muito além de só dividir as frequências. Com diversas possibilidades de ajustes e configurações como a escolha entre os tipos de filtro a serem utilizados, ajustes de fase, ajustes de delay entre as vias, equalização individuais nas vias e geral para o sinal de entrada, limiters por via e outras várias possibilidades, são uma realidade nesses sistemas de gerenciamento de caixas acústicas.

E com todas essas possibilidades de gerenciamento, os projetistas de caixas acústicas empregaram essa tecnologia aos seus projetos de caixas processadas. Só que com uma vantagem adicional, a otimização da eletrônica desses circuitos, em função do projeto ser específico para determinada caixa.
Veja a figura 2

Juntando esse elemento ao próprio desenvolvimento dos amplificadores, que estão cada vez mais eficientes, otimizados e inteligentes, hoje temos as caixas processadas, assistidas e controladas individualmente.

Que são as caixas que estão no topo do desenvolvimento tecnológico atual. São caixas que já saem da fábrica com os cortes de frequências, limiters, delays e fases de cada banda determinados. São ajustes realizados dentro dos laboratórios de testes dos fabricantes. Esses sistemas também possibilitam a equalização e alteração do ganho individual de cada caixa acústica remotamente. Algo extremamente útil.

Além dos sistemas de monitoramento de falhas, que possibilitam um acompanhamento em tempo real individualmente em cada caixa acústica. Esses sistemas também possibilitam que todo o histórico de funcionamento e falhas do sistema sejam gravados. Sistemas como os da JBL (tradicional fabricante de caixa acústica) e da FZ Áudio (fabricante nacional), são uma realidade desse desenvolvimento tecnológico.

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