【FIXO】 Resumão de princípios básicos da acústica

Autor Mensagem
Minow
Veterano
# jul/08 · Editado por: Moderador


Bom, resolvi escrever um pequeno (nem tanto) resumo de alguns princípios básicos da acústica e algumas dicas que podem ser interessantes pra mixagem de alguém, ou como curiosidade mesmo.
Aí vai, divirtam-se.


O que é o famoso Decibel?

Todas as sensações humanas são processadas pelo nosso cérebro de forma logarítmica. Nós percebemos razões, ou seja, diferenças. Uma variação de 10 vezes na potência sonora soa como o dobro do som, logo, a base 10 (nos logaritmos) é a mais utilizada pra medidas de nível sonoro.

Muita gente acha que o decibel é uma medida de pressão sonora, mas não é. É uma medida de variação, não necessariamente de nível sonoro, sendo inclusive utilizado fora do campo do áudio.
A menor diferença de nível que o nosso ouvido pode perceber é de (aproximadamente) 1 dB, que corresponde a uma variação de potência de 1,26 vezes. 10dB são 10 vezes e 25dB são 320 vezes, uma variação bem forte de potência.


Compressor e limiter

Tem um tópico excelente do Jabijirous que explica tudo sobre compressores e limiters, mas vou resumir (bastante!) aqui pra quem ainda tem dúvida. Um compressor serve basicamente pra comprimir (duh) os picos e vales da onda, diminuindo a dinâmica. Como ele faz isso? Os compressores funcionam com uma razão (ratio), que serve pra dizer de quantos dB que subiram acima do limite (threshold) vão passar (output) no seu som. Por exemplo: uma razão 5:1. De 5 dB que passarem do threshold, 4 vão ser comprimidos e vai passar apenas 1dB.
Um limiter é basicamente um compressor sem ratio, ou seja, ele vai achatar tudo e não vai deixar passar nenhum dB.
Aqui está uma foto de um compressor (C1) e um limiter (L1), ambos da Waves.


O que é o Hertz?

O Hertz (Hz) é uma unidade de freqüencia que expressa vibrações (ondas) por segundo. Uma onda é um fenômeno cíclico, onde se varia desde o repouso até um valor máximo positivo, depois descendo de novo até o repouso e indo até um valor máximo negativo e voltando novamente para o repouso, completando um ciclo completo. Pra quem não conseguiu visualizar, é aquela montanha russa (gráfico de onda) que a tia escrevia no quadro enquanto você dormia na aula de física 2 do segundo grau.
Um Hertz nada mais é que a quantidade desses ciclos por segundo, logo 1Hz = um ciclo por segundo.
Utiliza-se também o Kilohertz (kHz), que é mil vezes um Hz - assaz dedutível, mas fica aí pra os menos iluminados. =P


A Audição Humana

Nosso ouvido consegue perceber as freqüências de 20Hz até 20kHz, quanto maior a freqüência, mais agudo o som. Isso em pessoas jovens, com a idade, começamos a perder algumas freqüências agudas. Idosos, principalmente homens, podem não chegar a 10kHz.
Nós conseguimos distinguir freqüências muito próximas, uma variação de 0,3% é distinguível para pessoas de audição normal.
Porém, o nível sonoro pode confundir nosso ouvido e afetar a sensação de altura (pitch), quanto maior o nível sonoro, mais parece baixar a afinação. Esse fenômeno é denominado efeito Fletcher.
Nosso ouvido é mais sensível às freqüências entre 3kHz e 5Khz (médios-agudos), piorando bastante em direção aos graves e um pouco aos agudos.


Regiões do Espectro

Podemos dividir as freqüências em graves, médios e agudos. Porém, pode ficar um pouco vago falar sobre frequências "médias" apenas, então dividimos em sub-grupos:

Graves:
Sub-graves: 10Hz ~ 80Hz
Graves: 80Hz ~ 200Hz

Médios:
Médios-graves: 200 Hz ~ 600 Hz
Médios-médios: 600Hz ~ 2kHz
Médios-agudos: 2kHz ~ 6kHz

Agudos:
Agudos: 6kHz ~ 10kHz
Super-agudos: 10kHz ~ 20kHz


Retardos no som e o "cancelamento de fases"

A velocidade do som não é muito alta, é algo em torno de 344m/s à temperatura de 21°C. A 40°C ela chega a 355m/s e a 0°C cai pra 331m/s.
Enfim, ela é (relativamente) lenta. Pra percorrer uma distância de 500 metros, à temperatura de 35°C, o som leva 1,42 segundo, o que é o bastante pra ocorrer problemas de sincronia, como som embolado, etc. Pra isso são usadas as famosas torres de delay, que todos já devem ter visto em shows grandes como o dos Rolling Stones na praia de Copacabana. As torres reproduzem o som já com o atraso pré-calculado, pra o som chegar sem embolar bem longe do palco.

Abaixo de 5 milissegundos (ms), nosso ouvido não consegue distingüir dois sons diferentes. Entretanto, podem haver cancelamentos, ou seja, perda de algumas freqüências. Estes ocorrem quando duas ondas estão ligeiramente fora de sincronia (fora de fase). Se uma onda está caminhando exatamente no oposto da outra, ou seja, enquanto uma sobe a outra desce e vice versa, o cancelamento é total e não se ouve som algum. Se elas possuem amplitudes (distância vertical) diferentes, o cancelamento é parcial, mas perceptível.
A partir de 5ms, começa a ocorrer um fenômeno diferente. Nosso ouvido não consegue perceber dois sons distintos no tempo, porém são capazes de distinguir sons diferentes no espaço. Entendemos de onde está vindo um som pelo som que ouvimos primeiro.
Quando o atraso entre o som original e sua reflexão é de 20ms ou menos, não conseguimos perceber dois sons distintos, mas a localização já é perceptível desde 5ms, portanto percebemos um som único vindo da direção do som que chega primeiro. Isso se chama efeito Haas.


Reverberação

Esse é um ponto muito importante na acústica, e muito grande também, portanto vou dividir esse item em algumas partes:

Early Reflections
Independente do tipo de reverberação de um ambiente, seja uma sala completamente tratada e "seca", um banheiro ou mesmo uma catedral, existem early reflections. Pois bem, o que é isso?
As early reflections, ou reflexões primárias, são as primeiras reflexões que ocorrem antes do som se difundir, espalhando-se por igual pelo ambiente. Nada mais é do que o som refletindo em tudo na sua frente, como uma cadeira, a estante da partitura,etc.
Quando estamos longe da fonte sonora, o nível dos sons refletidos é alto em comparação com o som direto entre a fonte e nossos ouvidos, portanto as early reflections são bastante perceptíveis aqui. Isso é muito importante pra jogar uma voz ou instrumento "lá atrás" numa mixagem.

ITD - Initial Time Delay
O ITD é o intervalo inicial entre o som original e a primeira de todas as reflexões, incluindo as early reflections. A primeira das early reflections numa sala de estúdio virá provavelmente de uma das paredes ou do teto, numa sala pequena, como as distâncias são menores, o ITD é mais curto e o nível das reflexões é mais alto. Isso também é prático na hora de regular o reverb.

Pré-Delay
Depois das primeiras reflexões o som se espalha pela sala por completo, gerando um pequeno atraso no som, o famosíssimo reverb. A sala deve ser grande o suficiente pra que dê tempo disso acontecer, do contrário teremos apenas um conjunto de early reflections que quando param de soar, deixam o local em silêncio.
O pré-delay é o tempo entre o som original e o início da reverberação propriamente dita, depois das early reflections.
Numa sala muito pequena, o pré-delay é de por exemplo, 10ms, um atraso imperceptível. Um atraso de mais de 50ms é bem grande, existe um período de silêncio entre o som original e a reverberação, o que caracteriza uma sala muito grande.

Tempo de reverberação
É o tempo que a reverberação leva pra desaparecer, sem incluir o tempo do pré-delay.
Vale lembrar que o que caracteriza o tamanho de uma sala não é o tempo de reverberação, e sim o pré-delay. O tempo da reverberação só depende do tratamento acústico, portanto duas salas de mesmo tamanho podem ter tempos de reverberação diferentes, mas o pré delay das duas será sempre o mesmo.

Coloração do reverb
É basicamente a equalização da sala. O material de revestimento e de ocupação da sala influenciam muito nisso. Se uma sala é toda coberta de almofadas, cobertores e espuma o som obviamente será bem diferente de uma sala cheia de vidro, espelhos e cristais.
Isso pode ser reproduzido virtualmente nos plugins de reverb.

Dica amiga: O excesso de reverberação nos graves deixa uma sala "cavernosa". Pouca reverberação nas baixas freqüências deixa a sala magra e desvaloriza o som dos instrumentos graves.
O excesso nos agudos torna a sala brilhante e espelhada demais, e a falta de reverberação nos agudos deixa a sala abafada e escura.
O excesso em algumas freqüências médias cria uma sala ressonante e "falsa", e a falta pode fazer com que a sala "enterre" as vozes ou instrumentos que trabalham nessas freqüências.

Aqui está uma foto do plugin R-Verb da Waves com algumas legendas.


O que são os harmônicos?

Quando se toca uma nota num violão, piano, ou qualquer outro instrumento, se ouve junto dessa nota outras notas implícitas no seu som, ou harmônicos. Esses outros sons seguem um padrão, chamado série harmônica.
O primeiro som a se ouvir acima da fundamental é sua oitava, logo em seguida a quinta justa e mais uma oitava acima. Depois segue, terça, quinta, e por aí vai. Inclusive aparecem notas que não fazem parte do nosso sistema temperado.
Quando se toca um acorde com tensão, muitas vezes se omite uma nota que costuma ser a quinta, certo? Isso ocorre primeiro porque a terça e a sétima são muito importantes na função do acorde, e também porque a quinta é o intervalo que mais aparece na série harmônica além da fundamental, é claro.

Outro exemplo prático é: Por que as tétrades e acordes "com muitas notas" costumam embolar com distorção? Por que um power-chord não embola?
Porque a distorção excita os harmônicos e deixa eles mais presentes, agora imagine os harmônicos de quatro notas, todos juntos! Um power-chord contém apenas duas notas, a fundamental e a quinta, que mais uma vez, é a nota mais presente nos harmônicos da fundamental!


Acho que é isso, falei de bastante coisa até. Estou muito longe de ser especialista em acústica ou qualquer outra coisa, mas acho que foi um resumo legal de coisas básicas.

Alguns exemplos e pequenas definições um pouco resumidas com minhas palavras, foram tiradas dos seguintes livros:
Manual Prático de Acústica - Sólon do Valle e A Acústica Musical em Palavras e Sons - Flo Menezes


É isso aí, espero que o tópico seja útil pra alguém!
Abraços e boa sorte!

qew
Veterano
# jul/08
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Minow
Muito bom, vlw pela iniciativa, lí uma vez inteira, agora preciso ler mais umas 5 vezes para entender tudo, muito bom!

lucas-sarmento
Veterano
# jul/08
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Minow

o bicho esse tópico!

Stick nele!

lucas-sarmento
Veterano
# jul/08
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Me esclareceu VARIAS dúvidas! muito obrigado mesmo!

E uma pergunta, esse livro do do Sóllon e tranquilo para leigos entenderem? Tem muitos termos e explicações técnicas? Ajudaria um pato em acústica(no caso, eu)?

Minow
Veterano
# jul/08
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qew
lucas-sarmento
Valeu! Que bom que vocês gostaram.

lucas-sarmento
Que bom que ajudou!
O livro tem uma linguagem tranqüila sim. Ele tem muitos gráficos e fórmulas, muita física mesmo, mas apesar disso tem uma linguagem amigável pra quem não é engenheiro ou físico...
Ajudaria muito sim! E eu sou tão pato quanto você, cara. Só li um pouco. Hehehehe

lucas-sarmento
Veterano
# jul/08
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Minow

Opa, então vou comprar! conhecimento nunca é demais

Jabijirous
Veterano
# jul/08
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Minow


ah muleque, as aulas do julio estão valendo apena hein :P

Minow
Veterano
# jul/08
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Jabijirous
Com certeza! ;P

Jabijirous
Veterano
# jul/08
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Minow

afinal de contas quem és tu? eu tava no dia da prova da acustica na sala 8 fazendo minha prova de orquestração e voces foram invadindo heuaehiauh to zuando!!

Minow
Veterano
# jul/08
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Jabijirous
Ah, então. Eu tava lá, colei pra c*@#&$ junto com os demais.
Sou um magrelo cabeludo que sentou lá atrás.
O outro cabeludo de cavanhaque é o james_the_bronson, hehehehe

Minow
Veterano
# jul/08
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Up.
Não interessou a mais ninguém?

Jabijirous
Veterano
# jul/08
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tem que pedir pros moderadores pra esse topico ficar pendurado lá em cima

Bog
Veterano
# jul/08
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Minow

Legal a iniciativa. :)

BaNdAiD
Veterano
# jul/08
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Minow

Muito bom! A questão do reverb me ajudou muito!
Valeu!

ps: STICK?!

Minow
Veterano
# jul/08
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Bog
BaNdAiD
Valeu! Que bom que ajudou.
Botaram em stick.

Slowhand-
Veterano
# jul/08
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Muito interessante, valeu!

fadafono_rj
Veterano
# jul/08
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Parabéns pela iniciativa, muito bom messs
cada vez gosto mais disso...

Alan Cota-ES
Veterano
# jul/08
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Muito bom mesmo! Parabéns pelo investimento de seu tempo em prol do aprendizado de outros.

Abraços.

SomentEle
Veterano
# jul/08
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Parabéns pela iniciativa. Quantas vezes já toquei achando que tinha uns caras fazendo "bagunça" no fundo do salão. Tocar em pizzaria fechada é duro! Os livros que você indicou dão exemplos práticos de como não dever ser um salão ?

obg

Minow
Veterano
# jul/08
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SomentEle
Sim, sem dúvida.

Rmiguez
Veterano
# ago/08
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talvez isso possa contribuir com o tópico:






Uma pena que esteja em inglês...

abraços

Andrei89
Veterano
# jul/09
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Minow

Ta massa ô tópico...
Muita coisa boa aí...

Vitin
Veterano
# ago/09
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ressucitou o tópico?

juU
Veterano
# ago/09
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poW!!
quE topiCO masSA!!!!

minoW!

Minow
Veterano
# ago/09
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juU
quE bOM quE vocÊ gostOU

juU!

Minow
Veterano
# mar/10
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Fui reler o texto e notei um erro.

notas implícitas no seu som, chamadas sons complexos, ou harmônicos.

Sons complexos, são "harmônicos", mas não desse tipo, são gerados a partir de uma fórmula menos serial como a dos harmônicos comuns.
Agora eu me lembrei, quando escrevi o texto eu ia falar sobre sons complexos, mas como eles tem menos uso e era um resumo básico resolvi deixar pra lá, mas editei mal.
Se algum moderador puder retirar essa parte "chamadas sons complexos" eu agradeceria.

makumbator
Veterano
# mar/10
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Minow

Lembre de avisar ao cara que sugou seu texto( e não citou a fonte(vi o link no outro tópico e vi o tal site com seu texto). Senão o cara esquece de corrigir a versão "dele" também! Hashahshas!!!

beca 84
Veterano
# abr/10
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parabens brown, muito bom topico

ROSINEI
Veterano
# jun/10
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Massa demais. Uma dica melhor que a outra. Parabens pela Iniciativa.

Ivan C.
Veterano
# nov/10
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Peguei isso tudo, fiz um arquivo no word, depois lerei tudo com calma :)

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