Gravação e Reprodução em ESSB

É um diferencial importante ter na sua estação a capacidade de gravar  e retransmitir com qualidade para os colegas, não apenas para que eles possam ter uma reportagem fiel de seu sinal, mas tambem é uma das maiores curiosidades de um radioamador é de ter a oportunidade de escutar a propria voz.

Outra experiencia que me trouxe muita alegria, é o de gravar uma criança e reproduzir de volta ( Kids day - Jamboree dos Escoteiros, etc... ), as risadas e gargalhadas que sempre escuto de volta é algo que jamais esquecerei.

Se a sua estação esta capacitada a RX e TX em 6K, fica mais fiel tanto a gravação como a reprodução, pois indenpedentemente da largura de banda que o colega estiver transmitindo, 2,7K, 4K ou mesmo 6K, tendo o RX em 6K voce estara recebendo todos os niveis de frequencia da transmissão. O segredo é de se ter um bom sistema de gravação digital, vou comentar um, apenas como referencia, mas a maioria dos softwares atualmente tem uma excelente resposta.

Neste exemplo estou utilizando o Sound Forge da Sony que me possibilita uma resposta de 10hz a 44,000 Hz.
O segredo é ajustar o nivel de audio, para que nunca estoure ou saturare. Pois se voce gravar estourado, ao reproduzir, mesmo que o seu sistema esteja balanceado, vai sair como se estivesse estourado, e fica ruim mesmo.

Se houver interface de RCA para USB, o ajuste de balanço de saturação e mais complexo e exigirá maior atenção do operador.

CABEAMENTO

O cabeamento deve ser feio da seguinte forma, primeiro se faz necessário uma mesa de som, pode ser pequema, mas o importante e que ela possibilite uma conecção via RCA ou USB com o computador, no caso do uso da RCA sera necessário uma interface de audio ( existem varios modelos no mercado eu uso um M-Audio ), mas basta observar o nivel de resposta do mesmo OK, a Maioria ja vem ate 44,000 Hz, que esta ate super dimensionado.

Os cabos devem ser Santo Angelo, face a qualidade, bem como os conectores.

O ataque ao radio deve ser feito, dependendo do tipo de equipamento, pela saida principal da mesa e passar antes em uma DI-Box para balancear a impedancia e atenuar se for necessário e por fim atacar o radio ( entrada do Mic - Entrada digital na traseira do Radio, diretamente no DSP, diretamente no demulador, etc... ). Desta forma tudo o que passar em termos de som pela mesa, irá ser transmitido pelo Radio.

A coleta de audio no Radio poderá ser feita pela saida frontal dos " headphones " ou pela saida para os alto-falantes externos ( Na lateral ou na traseira dos radios, varia de acordo com o fabricante ).

Neste momento estou restringindo a materia para a questão da gravação. Para se fazer um bom ataque de audio no radio, este tema sera objeto de outra materia.

Emaborado e postado por PY1BT-Alexandre

Equalizadores Gráficos ou Paramétricos?
Que tipo utilizar?

Esta decisão cabe aos próprios operadores envolvidos com a modalidade de processamento de áudio em SSB, pois cada um precisa saber como utilizar estes módulos e com que escopo, um ou outro tipo de equalizador deverá ser utilizado.

Como decidir: Lendo e estudando a fundo os manuais dos equalizadores, sejam eles gráficos ou paramétricos, e toda e qualquer literatura, confiável, a respeito do tema equalização.
Essas atitudes serão importantíssimas para o perfeito entendimento, utilização e aplicação desses módulos, pois esta etapa é o coração do processamento de áudio.

Combinando o estoque de conhecimento, conseguido com o estudo, ao longo do tempo, sobre o tema em questão, com a análise do funcionamento da estrutura de transmissão do transceptor (resposta às freqüências de ataque), com o qual se deseja operar, conseguiremos traçar uma curva confiável de equalização.

Com qual escopo: Podemos utilizar um equalizador gráfico para traçar uma curva simples, assim como o paramétrico, todavia a equalização paramétrica possui outras finalidades pertinentes ao nosso hobby, as quais podem ser exploradas e que não estão disponíveis na equalização gráfica.

Abaixo alguns exemplos:

1) Podemos atenuar um zumbido de 60hz, que às vezes aparece na transmissão, ou mesmo aquele barulho de ventoinha (cooler), de um linear ou computador, simplesmente criando um filtro de atenuação para freqüência do “barulho”;

2) Outra aplicação diz respeito à limitação de BW na TX atenuando de forma bem precisa qualquer freqüência acima, por exemplo, de 3000hz;

Os exemplos 1 e 2 estão representados na curva de equalização discriminada abaixo:

3) Alguns equipamentos podem ser “empurrados”, no inicio e no final da curva de EQ, (Low End) e (Hi end), respectivamente, via equalização paramétrica, como é o caso do IC 746 primeira versão e TS 870S da Kenwood, que possuem banda passante na transmissão de 2400hz e 3000hz respectivamente.
Desta forma, “empurrando o áudio”, sensibilizamos freqüências anteriormente não atacadas.

O primeiro, quando alimentado via modulador balanceado, entrada de ACC 1, pinos 2 e 4, com o filtro original, pode chegar a uma TX com range de 90hz a 2900hz, e o segundo, para os modelos fabricados até o ano de 2000, consegue ocupar um espaço na TX compreendido entre 60hz a 4200hz.
De que forma?

Existe na equalização paramétrica, aplicada ao processamento de áudio, em SSB, uma opção que denominamos, “dobra de filtro”, utilizando a mesma freqüência.

Quando atacamos determinada freqüência, ou um conjunto delas, por exemplo, médias altas e altas, conseguimos expandir a resposta na ponta final da curva Hi End.

O ataque na parte baixa da curva, Low End, geralmente é mais suave, pois os equipamentos já respondem bem a um volume maior existente na disposição da resposta às freqüências baixas e médias baixas disponíveis. Ou seja, essas freqüências comumente já são exploradas quase na sua totalidade, não necessitando de um ataque extremo.

Podemos até certo ponto, acima da resposta conseguida, normalmente, em função da capacidade das laterais dos filtros, ditada pelo Shape Factor, resgatar, através de uma investida correta na equalização paramétrica, uma pequena, mas considerável resposta das freqüências no Low End e Hi End que estão disponíveis, mas que não são exploradas com os métodos tradicionais, conforme demonstramos na curva de equalização traçada abaixo:

Curva de EQ TS870S, objetivando ataque no Hi End, traçada com a utilização do EQ Behringer Feedback Destroyer DSP 1100

O “Boost” colocado no somatório das freqüências, a partir dos 3000hz, faz com que a resposta da curva suba de forma exponencial. Na marca de 3450hz o ataque é de 8 dbs, a 3800hz temos 16bs e no final da curva a 4200hz conseguimos empurrar 36 dbs de ganho, sem que ocorra distorção.

De que maneira a arquitetura dos filtros responde a este ataque, pois existe um limite que não pode ser ultrapassado. WZ5Q, Mike, nos ensina:

“Sabemos que podemos empurrar as saias (bordas) dos filtros analógicos, aumentando o nível de sinal nos pontos de corte. Por exemplo: Um filtro analógico com um ponto limite de -6dB em 3Kc, outro ponto limite de -20dB ao redor de 4Kc e por ultimo uma atenuação de -60dB em 6Kc.

Naturalmente qualquer freqüência acima de 3Kc será atenuada cada vez que, subirmos mais e mais alto, as freqüências. Isso quer dizer que a banda passante será de 0 a 3Kc, com a freqüência em 3kc sendo atenuada em 6dB.

Em teoria, a solução seria "Empurrar" a saia (borda) do filtro aumentando o nível de sinal na freqüência de 3Kc em 6dB fazendo com que a resposta em 3Kc passa-se a ser de 0dB.

Podemos efetuar os mesmos ataques em outras freqüências mais altas. Ou seja, quanto mais subirmos as freqüências, mais o filtro quererá atenuar o sinal. Então precisaremos "incrementar" (ganho) ainda mais as freqüências mais altas.

Alcançaremos um ponto onde obteremos retornos negativos ao processamento de áudio e não poderemos "empurrar" o filtro muito mais longe sobre o ponto, por exemplo, de 20dB, que chamamos “ponto de corte definitivo”. Caso tentemos seguir em frente com o ataque, a resposta soará de forma “suja”, ou seja, com vários sopros intratáveis.

Para efetuarmos este agrupamento em várias freqüências na equalização, e com ganhos (dB), aumentando gradativamente, precisaremos ser exigentes conosco mesmos, procedendo corretamente o ajuste e exigindo um grau de EQ muito preciso, controlando a largura de banda e nivel em db, para atingir a resposta que procuramos.

Existe alguma oposição, da própria arquitetura dos filtros, a esta prática, pois se não for feito corretamente, o resultado não será aquele esperado. Porém, se for executado de maneira convincente, com cuidado e moderação, poderemos nos beneficiar de um Low e Hi End, que estava adormecido e que pode aparecer sem nenhuma anomalia adicional de sinal, tal como: Splatter, IMD, etc. “

A imagem abaixo demonstra a reposta, na curva de TX do TS 870S, que conseguimos utilizando as informações acima descritas.

A curva amarela espelha a resposta do equipamento alcançando 3450hz no Hi End, com o processamento sendo exercido de maneira a não auferir resposta além do que a estrutura dos filtros inicialmente se propõe, ou seja, corte a partir dos -6dbs.

De outra forma, a curva verde demonstra o Plus que se consegue com o ataque às freqüências a partir dos 3450hz. Notem que no ponto a onde a curva amarela cai, além dos 6dbs, a linha verde começa a subir, fruto do exímio aumento no ganho das freqüências que seguem para cima ao logo da curva.

Com este incremento, no ganho em db, na resposta das freqüências acima da marca de 3450hz, temos o aparecimento mais acentuado do reconhecimento da fala. Letras com o “M” “N” “S” Z”, deixam de ser confundidas, evidenciando qualidade, e podemos reconhecer essas consoantes com mais facilidade.

Se levarmos em conta os -6dbs, que são o padrão para os filtros, o ganho com esta captura de freqüência, é da ordem de 750hz, pois a reposta da TX termina em 4200hz, mesmo com a arquitetura do filtro disposta a atenuar este trabalho de equalização.

O ganho em Hz nas freqüências que poderão ser alcançadas, para baixo ou para cima, com a utilização deste recurso explorador, oriundo da equalização paramétrica, depende de cada um dos equipamentos de amador que sofrerá este tipo de ataque.

Não obstante, é uma prática que pode ser desenvolvida, utilizando-se um ou outro transceptor mais antigo e também sem DSP, estes últimos, de preferência, sendo atacados via modulador balanceado.

73;
Humberto,
py1ttn@yahoo.com.br

O que se procura com o processamento de áudio em SSB?
Sempre me interessei por áudio, seu processamento e sua correlação positiva com o nosso Hobby.
De uma forma geral, qualquer áudio praticado em Radioamadorismo, pode ser melhorado,
independentemente do equipamento utilizado ou da banda passante se estender acima dos 3khz, seja na
transmissão ou na recepção.
A maioria das transmissões de amador apresenta em média, banda passante na TX com largura
situada entre as freqüências de 300hz e 2700hz, enfatizando a fala no intervalo entre 300hz e 2500hz.
Equipamentos com a configuração acima sejam transistorizados ou valvulados, guardadas as proporções,
podem ter suas transmissões melhoradas com o auxílio de um simples equalizador gráfico, a fim de se
incrementar, as freqüências da voz humana, abaixo dos 300hz e acima dos 2400hz.
O gráfico a seguir pode exemplificar melhor:
A amostra lilás preenche totalmente a largura de banda (TX) de 90 hz até 2950hz. A segunda, vermelha,
apresenta ênfase nas freqüências da voz a partir dos 250hz mantendo-se inalterada até 2100hz,
apresentando logo após, esta ultima, queda acentuada de 10 db em 2800hz e 20db em 3000hz.
A primeira é fruto de uma transmissão utilizando microfone e equalizador que juntos, preenchem toda a
banda passante (TX) de áudio. No segundo caso, o mesmo equipamento utiliza somente um microfone
convencional e assim a largura de banda não é totalmente preenchida.
As duas transmissões podem ser extremamente eficientes, tanto para contatos a curta como a longa
distância. O que importa nos dois exemplos, não é a largura de banda, começando e (X)hz e terminando
em (Y)hz e sim disponibilizar mais uma opção para a modalidade.
Com certeza existe uma infinidade de opiniões a respeito de qual áudio é o ideal e quais as formas
utilizadas para se conseguir uma transmissão adequada, onde todos possam ter o entendimento desejado
daquilo que está sendo transmitido.
Evidentemente, as condições de propagação propiciarão uma escuta mais adequada, se o sinal na ponta
da RX, estiver sendo percebido com 9 + 40db e assim na maioria dos casos o áudio soará de forma
satisfatória.
De outra forma, caso o sinal seja recebido, por exemplo, com intensidade S 5, a recepção “poderá” ser
prejudicada por alguma externalidade do éter.
Então, o que precisa ser definido, é sem dúvida, o que se quer praticar.
Caso a intenção seja uma transmissão, com a curva de áudio sendo enfatizada a partir dos 200hz e tendo
queda após os 2600hz, ou seja, BW de 2.4k, um microfone (PTT) ou de mesa será suficiente para
reproduzir o padrão já conhecido por nós.
Simetricamente, se o intuito for o de pesquisar e assim capturar as freqüências abaixo dos 300hz e em
média, acima dos 2600hz, as equacionando e proporcionando uma modulação com resposta diferenciada,
o caminho será o processamento de áudio, tendo como ponto de partida um microfone que possua a
resposta adequada para este propósito.
Assim sendo, o primeiro passo é deixar de lado os microfones comumente utilizados em radioamadorismo,
pois estes trabalham com corte sensível nas freqüências abaixo dos 200hz, para fazer uso de microfones
com respostas mais amplas e planas.
MICROFONES:
A maioria dos microfones é construída como um propósito específico, captação de sons. Existem
vários tipos de microfones, para as mais variadas finalidades e suas ligações devem ser feitas de forma
balanceada, contendo um terceiro fio, ajudando na redução de ruídos e interferências.
Figura 1
Conector XLR
INCLUDEPICTURE "http://www.feirinhadigital.com.br/rbr/hifi/hifi-p2.gif" \*
MERGEFORMATINET
Figura 2 Figura 3
Os microfones, como outra opção, podem ter suas ligações feitas de forma desbalanceada, conforme é
demonstrado na a figura abaixo.
Figura 4
INCLUDEPICTURE "http://www.feirinhadigital.com.br/rbr/hifi/hifi-parte1_arquivos/image007.jpg" \*
MERGEFORMATINET
Courtesy John, NU9N
Microfones podem trabalhar com baixa impedância, inferior a 600 Ohms e com alta impedância. Os que
trabalham com baixa impedância, são mais utilizados em aplicações profissionais, pois permitem a
utilização de cabos longos sem perda na qualidade do sinal. Tal situação não faz com que, os de baixa
impedância, não possam ser utilizados em radioamadorismo, diferentemente do que se pensa, como
veremos mais adiante.
Outro aspecto interessante, a ser observado, é a resposta de freqüência. Ou seja, a capacidade do
microfone em captar diversas faixas de freqüências e assim determinar sua utilização em diversas
situações.
Basicamente, os microfones, são divididos em dois grupos: Funcionamento e Captação:
No que diz respeito ao funcionamento podem ser dinâmicos ou a condensador.
Microfones dinâmicos: Não necessitam de alimentação externa. São mais “duros” e possuem uma
bobina móvel acoplada a uma membrana. Não possuem tanta sensibilidade a ruídos de manuseio e
aceitam grandes pressões sonoras sem distorção. Mais baratos e robustos, transmitem um som vivo,
contudo com uma resposta mais “dura”, pois captam diretamente a fonte sonora próxima à membrana.
São muito úteis para algumas situações em estúdios sem tratamento acústico e para gravações de voz e
back vocal. Esses microfones apresentam resposta de freqüência bastante interessante variando, na
maioria dos casos, entre 40hz e 16000hz, mais do que suficiente para a aplicação em equipamentos de
amador.
Figura 4 Figura 5
Microfones a condensador. São muito mais sensíveis. Chamados de microfones capacitivos precisam
ter sua alimentação feita através de AC ou por bateria.
Na maioria das aplicações, a mesa de som ou um pré-amplificador de microfone possui uma chave de
“phantom power”, que os alimenta com 48 Volts através do próprio cabo de áudio. Em função do seu
elevado padrão sonoro são extremamente sensíveis para baixas e altas freqüências apresentando uma
melhor faixa dinâmica e menor nível de ruído. São utilizados com maior freqüência em estúdios de
gravação e TV.
Figura 6 Figura 7
Vale ressaltar que tais microfones são recomendados para a captação de som de alta qualidade e com
excelente performance. Por outro lado estão sujeitos, em função da excelente curva de resposta, a
qualquer ruído ambiente.
Área de captação: A qualidade do som a ser captado pode ser direcional, bidirecional e omnidirecional.
Assim podemos captar sons vindo de várias direções e com curvas de respostas diferenciadas, fazendo
com que a atuação de um microfone, em especial, seja distinta do desempenho de outro.
Direcionais: Captam o som vindo de uma única direção, respondendo melhor aos sons atacados com um
ângulo de 20 graus de cada lado da direção para onde estão direcionados.
Cardióides: São chamados assim porque sua captação, em relação ao som emitido, apresenta diagrama
em forma de um coração.
Hipercardióides: Também conhecidos como Shotgun. Possuem resposta ainda mais intensa na parte
frontal e áreas cardióide ainda mais estreitas, reduzindo a níveis muito baixos a intensidade da captação
fora dessa área, como por exemplo, sons vindos da parte de trás. Suas atuações são incrementadas em
ambientes sem isolamento acústico, haja vista a queda de rendimento em outras áreas de captação que
não a frontal.
Omnidirecionais: Captação dos sons em todas as direções. Extremamente sensíveis e por isso
necessitam estar próximo à fonte sonora para que não haja a captação de sons indesejáveis.
Ligações dos Microfones nos equipamentos de Radioamador:
O ataque aos microfones pode ser feito através da entrada frontal de MIC, entrada de Phone Patch,
conector ACC (painel traseiro) e ainda em alguns equipamentos, se for o caso, diretamente via modulador
balanceado.
Recomenda-se a utilização de pré-amplificadores de microfone ou mesas de som, com “phantom power”
para a ligação dos microfones a condensador. Os microfones dinâmicos não necessitam de 48 volts para
entrar em ação, contudo apresentam melhor performance quando conectados àqueles módulos de préamplificação
descritos acima.
Formas de ataque:
Conector Frontal: Ligação feita de forma balanceada (3 pinos) ou desbalanceada (2 pinos) com o auxílio
de um transformador (1 para 1) 600Ohms:600Ohms (recomendado), com curva de resposta capaz de
reproduzir integralmente a captação e também para que se tenha o devido acoplamento.
Phone Patch: O mesmo processo realizado via conector frontal (desbalanceado).
Conector ACC: (painel traseiro): Não há necessidade de se utilizar um transformador
600Ohms:600Ohms, pois neste ponto de ataque, a impedância é alta.
Via Modulador Balanceado: Geralmente através de um capacitor de ataque já existente no circuito do
equipamento.
Ataque balanceado via conector frontal:
XLR Balanced Output to Kenwood 8 Pin Mic Plug XLR Balanced Output to Yaesu 8 Pin Mic Plug
INCLUDEPICTURE
"http://www.feirinhadigital.com.br/rbr/hifi/imag
e020.gif" \* MERGEFORMATINET
Courtesy John, NU9N
Courtesy John, NU9N
XLR Balanced Output to Icom 8 Pin Mic Plug
Courtesy John, NU9N
De outra forma, quando se ataca o equipamento, após a etapa de microfone e seu respectivo préamplificador,
via conector frontal ou através da entrada de phone patch, utilizando-se módulos de
equalização, enhancer, exciter, compressão, efeito, etc, por exemplo, como veremos em outra
oportunidade, será incorporado ao transformador de áudio, um circuito atenuador para que ocorra queda
substancial no volume em DB (mais ou menos 20 db) do sinal de áudio trabalhado, sem que haja queda
na qualidade e assim transferir todo o processamento para o transceptor.
Courtesy John, NU9N
*** Na parte 3 do módulo de transmissão encontra-se disponível, no item Circuito Atenuador: (Step
Down Transformer) – Ultima etapa, link para o cálculo dos valores dos resistores e respectiva
atenuação em DB dos circuitos acima discriminados.
73, Humberto
py1ttn@yahoo.com.br

Contribuição de PY1TTN - Humberto EQUALIZAÇÃO- II

Equalização - II

Equalizadores Gráficos ou Paramétricos?

Que tipo utilizar?

Esta decisão cabe aos próprios operadores envolvidos com a modalidade de processamento de áudio em SSB, pois cada um precisa saber como utilizar estes módulos e com que escopo, um ou outro tipo de equalizador deverá ser utilizado.

Como decidir:

Lendo e estudando a fundo os manuais dos equalizadores, sejam eles gráficos ou paramétricos, e toda e qualquer literatura, confiável, a respeito do tema equalização.

Essas atitudes serão importantíssimas para o perfeito entendimento, utilização e aplicação desses módulos, pois esta etapa é o coração do processamento de áudio.

Combinando o estoque de conhecimento, conseguido com o estudo, ao longo do tempo, sobre o tema em questão, com a análise do funcionamento da estrutura de transmissão do transceptor (resposta às freqüências de ataque), com o qual se deseja operar, conseguiremos traçar uma curva confiável de equalização.   

Com qual escopo:  

Podemos utilizar um equalizador gráfico para traçar uma curva simples, assim como o paramétrico, todavia a equalização paramétrica possui outras finalidades pertinentes ao nosso hobby, as quais podem ser exploradas e que não estão disponíveis na equalização gráfica.

Abaixo alguns exemplos:

1) Podemos atenuar um zumbido de 60hz, que às vezes aparece na transmissão, ou mesmo aquele barulho de ventoinha (cooler), de um linear ou computador, simplesmente criando um filtro de atenuação para freqüência do “barulho”;

2) Outra aplicação diz respeito à limitação de BW na TX atenuando de forma bem precisa qualquer freqüência acima, por exemplo, de 3000hz;

Os exemplos 1 e 2 estão representados na curva de equalização discriminada abaixo:

           

3) Alguns equipamentos podem ser “empurrados”, no inicio e no final da curva de EQ, (Low End) e     (Hi end), respectivamente, via equalização paramétrica,  como é o caso do IC 746 primeira versão e TS 870S da Kenwood, que possuem banda passante na transmissão de 2400hz e 3000hz respectivamente.

Desta forma, “empurrando o áudio”, sensibilizamos freqüências anteriormente não atacadas.

O primeiro, quando alimentado via modulador balanceado, entrada de ACC 1, pinos 2 e 4, com o filtro original, pode chegar a uma TX com range de 90hz a 2900hz, e o segundo, para os modelos fabricados até o ano de 2000, consegue ocupar um espaço na TX compreendido entre 60hz a 4200hz.

De que forma?

Existe na equalização paramétrica, aplicada ao processamento de áudio, em SSB, uma opção que denominamos, “dobra de filtro”, utilizando a mesma freqüência.

Quando atacamos determinada freqüência, ou um conjunto delas, por exemplo, médias altas e altas, conseguimos expandir a resposta na ponta final da curva Hi End.

O ataque na parte baixa da curva, Low End, geralmente é mais suave, pois os equipamentos já respondem bem a um volume maior existente na disposição da resposta às freqüências baixas e médias baixas disponíveis. Ou seja, essas freqüências comumente já são exploradas quase na sua totalidade, não necessitando de um ataque extremo.

Podemos até certo ponto, acima da resposta conseguida, normalmente, em função da capacidade das laterais dos filtros, ditada pelo Shape Factor, resgatar, através de uma investida correta na equalização paramétrica, uma pequena, mas considerável resposta das freqüências no Low End e Hi End que estão disponíveis, mas que não são exploradas com os métodos tradicionais, conforme demonstramos na curva de equalização traçada abaixo:

     

Curva de EQ TS870S, objetivando ataque no Hi End, traçada com a utilização do EQ  Behringer Feedback Destroyer DSP 1100

O “Boost” colocado no somatório das freqüências, a partir dos 3000hz, faz com que a resposta da curva suba de forma exponencial. Na marca de 3450hz o ataque é de 8 dbs, a 3800hz temos 16bs e no final da curva a 4200hz conseguimos empurrar 36 dbs de ganho, sem que ocorra distorção.

De que maneira a arquitetura dos filtros responde a este ataque, pois existe um limite que não pode ser ultrapassado. WZ5Q, Mike, nos ensina:

“Sabemos que podemos empurrar as saias (bordas) dos filtros analógicos, aumentando o nível de sinal nos pontos de corte. Por exemplo: Um filtro analógico com um ponto limite de -6dB em 3Kc, outro ponto limite de -20dB ao redor de 4Kc e por ultimo uma atenuação de -60dB em 6Kc.

Naturalmente qualquer freqüência acima de 3Kc será atenuada cada vez que, subirmos mais e mais alto, as freqüências. Isso quer dizer que a banda passante será de 0 a 3Kc, com a freqüência em 3kc sendo atenuada em 6dB.

Em teoria, a solução seria "Empurrar" a saia (borda) do filtro aumentando o nível de sinal na freqüência de 3Kc em 6dB fazendo com que a resposta em 3Kc passa-se a ser de 0dB.

Podemos efetuar os mesmos ataques em outras freqüências mais altas. Ou seja, quanto mais subirmos as freqüências, mais o filtro quererá atenuar o sinal. Então precisaremos "incrementar" (ganho) ainda mais as freqüências mais altas. 

 

                            

Alcançaremos um ponto onde obteremos retornos negativos ao processamento de áudio e não poderemos "empurrar" o filtro muito mais longe sobre o ponto, por exemplo, de  20dB, que chamamos “ponto de corte definitivo”. Caso tentemos seguir em frente com o ataque, a resposta soará de forma “suja”, ou seja, com vários sopros intratáveis.

Para efetuarmos este agrupamento em várias freqüências na equalização, e com ganhos (dB), aumentando gradativamente, precisaremos ser exigentes conosco mesmos, procedendo corretamente o ajuste e exigindo um grau de EQ muito preciso, controlando a largura de banda e nivel em db, para atingir a resposta que procuramos.

Existe alguma oposição, da própria arquitetura dos filtros, a esta prática, pois se não for feito corretamente, o resultado não será aquele esperado. Porém, se for executado de maneira convincente, com cuidado e moderação, poderemos nos beneficiar de um Low e Hi End, que estava adormecido e que pode aparecer sem nenhuma anomalia adicional de sinal, tal como: Splatter, IMD, etc. “

A imagem abaixo demonstra a reposta, na curva de TX do TS 870S, que conseguimos utilizando as informações acima descritas.

A curva amarela espelha a resposta do equipamento alcançando 3450hz no Hi End, com o processamento sendo exercido de maneira a não auferir resposta além do que a estrutura dos filtros inicialmente se propõe, ou seja, corte a partir dos -6dbs.

De outra forma, a curva verde demonstra o Plus que se consegue com o ataque às freqüências a partir dos 3450hz. Notem que no ponto a onde a curva amarela cai, além dos 6dbs, a linha verde começa a subir, fruto do exímio aumento no ganho das freqüências que seguem para cima ao logo da curva.

Com este incremento, no ganho em db, na resposta das freqüências acima da marca de 3450hz, temos o aparecimento mais acentuado do reconhecimento da fala. Letras com o “M” “N” “S” Z”, deixam de ser confundidas, evidenciando qualidade, e podemos reconhecer essas consoantes com mais facilidade.

Se levarmos em conta os -6dbs, que são o padrão para os filtros, o ganho com esta captura de freqüência, é da ordem de 750hz, pois a reposta da TX termina em 4200hz, mesmo com a arquitetura do filtro disposta a atenuar este trabalho de equalização.

O ganho em Hz nas freqüências que poderão ser alcançadas, para baixo ou para cima, com a utilização deste recurso explorador, oriundo da equalização paramétrica, depende de cada um dos equipamentos de amador que sofrerá este tipo de ataque.

Não obstante, é uma prática que pode ser desenvolvida, utilizando-se um ou outro transceptor mais antigo e também sem DSP, estes últimos, de preferência, sendo atacados via modulador balanceado.

73;

Humberto,

py1ttn@yahoo.com.br

Contribuição de PY1TTN - Humberto EQUALIZAÇÃO - I

Estação de PY1TTN - Humberto

Introdução:

Os exemplos, sugestões e ensaios descritos no decorrer deste esboço, Equalização I e mais à frente Equalização II, fazem parte de estudos efetuados ao longo do tempo e podem ser aplicados a qualquer banda passante de transmissão, porém se adaptam com mais facilidade às larguras de banda maiores ou iguais a 2900hz, ou àqueles equipamentos que porventura possuem capacidade de desenvolvimento para tanto.

Qual é a acepção da palavra Equalizar?

Ajustar ou corrigir uma determinada faixa de freqüência, tornar igual ou uniforme, ato ou efeito de uniformizar.

Significado eletrônico de equalização:  

Atenuação da distorção de um sinal por meio de circuitos compensadores capazes de reforçar a intensidade de algumas freqüências e diminuir a de outras.

Para os significados descritos acima, aparece um atributo essencial para a equalização correta, ou seja:
                                              Sensibilidade

Dentro de uma boa curva de equalização, 80% dizem respeito à sensibilidade, aliada à paciência do operador que está equalizando e os outros 20% se referem aos conhecimentos técnicos e teóricos. Estes dois últimos são de fácil entendimento conforme veremos mais adiante.

Os equipamentos de amador, no quesito TX em SSB, foram, são e continuarão a ser fabricados enfatizando a inteligibilidade das freqüências médias.

Esta característica é explicável, pois o ouvido humano não percebe as diferentes faixas de freqüência, graves, médios e agudos da mesma forma. Existe uma seletividade na captação dos sons e quando o sinal sonoro é propagado, nosso ouvido automaticamente reforça as freqüências médias em detrimento das freqüências graves e agudas. A maior seletividade do nosso aparelho auditivo aparece entre 2.000 hz e 3.000hz.

Resumindo de forma singela: As freqüências altas incrementam a fidelidade, as freqüências médias altas e médias proporcionam inteligibilidade, as freqüências médias baixas promovem a sustentação da fala e as freqüências baixas proporcionam o peso apropriado.

A inteligibilidade dos sinais sonoros está muito mais ligada à forma como o ouvido reconhece estes sinais, do que com o volume destes sinais, ou seja; DB.

A nitidez e profundidade sonora contida em uma curva de equalização, estão diretamente relacionadas à uniformidade das freqüências ao longo desta curva.

Melhorando a resposta dos médios e médios altos, que estão compreendidos na faixa de 500 Hz a 3.000 Hz, poderemos obter a clareza que procuramos com a equalização.

Isto não quer dizer, que na maioria das vezes, devamos melhorar a resposta dos médios, aumentando o ganho em DB, pois os transceptores já respondem fortemente a estas freqüências, mas fazendo com que a resposta das freqüências altas e baixas não ultrapasse o ganho ideal. 

Aumentar a resposta de uma freqüência ou um range de freqüências, necessariamente não significa aumento em DB destas freqüências, mas sim uma redução no ganho das freqüências que estão atrás e na frente, desta(s), dentro da curva.

Se existe o desejo, por exemplo, de aumentar a reposta em 2500 hz, com o aparecimento de inteligibilidade da voz, que tal diminuir um pouco as freqüências em torno de 160 hz e 200 hz. (?)

Fatos habituais:

1) Às vezes encontramos falta de definição na transmissão, que tem equalização externa, apesar do ganho em DB de determinadas freqüências, que espelham claridade, estar alto;

2) Também pode ocorrer o contrário, ou seja: O ataque exagerado nos médios altos e nas freqüências altas fazendo com que a resposta no áudio fique extremamente sibilante.

É muito comum o fato 1 ocorrer, pois o pilar de sustentação da fala é a fundamental da voz, e esta freqüência está presente entre 80hz e 160hz, (homem adulto), espaço que compreende o final da faixa dos graves e o começo da faixa dos médios graves. Estes últimos se caracterizam pelo “crescimento do áudio” o chamado “boom” que aliado à firme resposta de fábrica dos transceptores, a estas freqüências, aumenta a curva de potência, todavia carregando uma TX sem claridade.

OBS: Para as mulheres e crianças a fundamental da voz pode chegar a 300hz.

De outra forma, o fato 2, também corriqueiro, aparece, e este é mais grave, pois existe claridade na curva mais sem resposta de sustentação e com um agravante, ou seja: Um sopro na resposta das frequências médias e altas, produzindo um silvo agudo e prolongado.

Assim, caso não haja o devido equacionamento, dentro da curva, causando a falta de nitidez acima citada (fato 1), o operador se vê na “obrigação” de aumentar o ganho das freqüências médias e altas (fato2) desencadeando um novo desequilíbrio na curva de equalização e mais um ajuste será necessário nas baixas e na parte da fundamental. Ou seja, ajuste encima de ajuste fazendo com que se perca o norte necessário para a correta equalização.

Sugestão: Equalizar a resposta na transmissão começando das freqüências altas para as freqüências baixas, nos preocupando com a profundidade e claridade necessária, sem excesso nas freqüências atas e médias, para posteriormente colocarmos, na equalização, a sustentação da fundamental e por ultimo o peso adequado.

Ações:

Basicamente três ações devem ser executadas, com a utilização de equalização externa, nos transceptores de amador, para a transmissão em SSB:

1ª) Aumentar a intensidade da resposta nas freqüências baixas;

2ª) Reduzir a intensidade da resposta nas freqüências médias, sem perder inteligibilidade;

3ª) Aumentar a intensidade da resposta nas freqüências altas,

De que maneira devemos realizar as ações acima:

Isto não é uma receita de bolo, pois estamos lidando com transceptores que hoje em dia vêm de fábrica com um pacote digital (DSP) previamente definido e controlado via software, sem muito espaço para o alargamento da banda passante de transmissão, chegando ao máximo a 3000hz, salvo algumas exceções.

Entretanto as três ações devem ser seguidas, pois é possível se conseguir resposta diferenciada, utilizando equalização externa, com um mínimo de 2900hz de banda passante na transmissão.

A curva de equalização abaixo foi traçada utilizando-se um Equalizador Paramétrico da marca Behringer modelo Feedback Destroyer 1100, e retrata exatamente as três ações que devem ser executadas na equalização.

Freqüências Baixas: Ênfase a partir dos 50hz com ganho de 13 dbs. À medida, que nos aproximamos dos 100hz existe redução nos decibéis, e neste ponto há uma atenuação por volta de 8 dbs;  

                          

Frequências Médio Graves: Atenuação em torno de 10 dbs na freqüência de 125hz e o ponto mais baixo da curva, 160hz, fundamental da voz, para esta curva, com atenuação de 13 dbs, traduzindo nitidez (bom timbre);

Freqüências Médias: Entre 320hz e 500hz existe linearidade com tendência de alta, contudo a atenuação é de 8 dbs, o que não significada falta de claridade.

Freqüências Médias Altas: Em 2500hz o ganho já é de 6 dbs;

Freqüências Altas: Ganho de 13 dbs em 3150hz.

A curva de equalização varia muito entre os transceptores de amador, em função da resposta de áudio que cada fabricante emprega nos projetos dos equipamentos e também em relação às características da voz de cada operador. Por estes dois motivos é bem provável que um SETUP, que esteja servindo para uma estação não seja a configuração mais adequada para outra transmissão.

Audição:

Outro ponto que pode passar despercebido, é a modificação existente na distinção sonora, na medida em que vamos escutando e também quando aumentamos o ganho em DB de determinada freqüência que queremos escutar.

Com o passar do tempo, e com aumento da intensidade sonora, nosso sistema auditivo iguala as faixas de graves e agudos à faixa dos médios. Esta igualdade acontecerá até que as freqüências estejam no mesmo nível.

Por esta razão é necessário que tenhamos espaços de descanso regulares, entre uma e outra passagem na composição da curva de equalização, para que assim estejamos sempre aptos a discernir a qualidade sonora que estamos procurando.

De modo comum, encontramos alguns colegas retocando a equalização após algumas horas de escuta no monitor e no dia seguinte, ou horas depois de descanso, retornam à configuração anterior.

Isso acontece, pois o ouvido fica “viciado” com uso do headphone, com a monitoração prolongada, e de certa forma deixamos de ser precisos o suficiente, para distinguir os timbres, ou seja, a diferença entre os sons, embora estes estejam na mesma altura. Estando na mesma altura, estão uniformizados, sendo assim não precisam ser corrigidos.

Portanto, é fundamental que tenhamos espaços livres entre uma e outra construção de uma curva de equalização, para que assim descansemos o aparelho auditivo e não nos enganemos com os pseudo-sons escutados.

Equalizadores:

O equalizador tem em sua estrutura vários filtros eletrônicos e estes possuem circuitos que trabalham entre si determinada faixa de freqüência. Estas freqüências são pré-determinadas e demarcadas por freqüências de corte. Através destes filtros podemos impor ganho (DB) e também atenuação (DB), tornando a resposta de freqüência mais ou menos intensa para o trabalho que desejemos realizar.

Tipos de equalizadores:

Os equalizadores podem ser gráficos ou paramétricos.

Equalizadores Gráficos:

Podem ser classificados de três diferentes categorias, são elas: Equalizador de oitavas, de meia oitava e de um terço de oitava.   

Oitava é o intervalo entre duas freqüências onde a segunda é o dobro da primeira, ou seja, no intervalo de 100hz a 200hz, esta última, 200hz, é a oitava de 100hz.

A oitava da freqüência de 400hz é a freqüência de 800hz e assim sucessivamente.  

Quanto mais divisões de oitava o equalizador gráfico tiver, mais ajustes o aparelho possuirá. Geralmente um equalizador gráfico de oitavas tem 10 bandas, os de meia oitava têm 18 e os de um terço de oitava possuem 31 ajustes.

            

Estes equalizadores são bem simples de serem controlados, pois os potenciômetros estão dispostos na frente do aparelho, com as freqüências previamente definidas e o desenho da equalização pode ser traçado e alterado na medida em que se for plotando a curva.

Equalizadores Paramétricos:

               

A onda sonora tem características básicas, tais como: Freqüência, amplitude, largura de banda e o período em que ela se propaga.

Na equalização paramétrica, a curva é traçada através de filtros, como na gráfica, contudo a diferença está na quantidade. Enquanto um equalizador gráfico pode chegar a ter 31 filtros, os paramétricos podem trabalhar com três somente, podendo chegar a dez filtros e estes atuam nos parâmetros básicos do sinal senoidal, que são: Amplitude (Nível (dB)), Freqüência (F), Ajuste fino da freqüência (Fine) e Largura de banda (BW).

Amplitude:

Atuamos neste parâmetro aumentando (reforçando) ou diminuindo (atenuando) o ganho em dB de determinada freqüência.

                                      

Abaixo um exemplo, com a utilização de um equalizador paramétrico, reforçando a freqüência de 63 hz, com ganho de 16 dbs e atenuando a freqüência de 300hz com o ganho de -16 dbs.

Freqüência central (F) e Ajuste fino (Fine):

Na equalização paramétrica, como na gráfica, podemos definir a freqüência de operação, porém com muito mais precisão.

Os EQs paramétricos utilizam filtros passa-faixa, com frequência de corte inferior e posterior que delimitam a faixa de ataque exato, permitindo que se trabalhe toda a gama de frequência entre esses dois limites.

A freqüência central é aquela que está compreendia no meio da faixa e podemos variá-la para baixo ou para cima

Exemplo:

Caso a frequência central seja a de 500hz, com a utilização do equalizador paramétrico, modelo Feedback Destroyer DSP1100, podemos variar a freqüência para baixo até 390hz e para cima até 620hz, com a utilização do ajuste fino ou Fine.

A vantagem é permitir, neste tipo de função, a possibilidade de ataque exatamente sobre a freqüência, com a qual o usuário quer trabalhar, fazendo com que a atuação do equalizador seja precisa.

Largura de banda (Bandwidth/BW):

Este parâmetro é caracterizado pela diferença entre a freqüência superior e inferior e informa a seletividade do filtro. O filtro não permanece focado somente na atuação da freqüência com a qual queremos trabalhar, mas também possui a capacidade de atuar nas freqüências vizinhas.

A Bandwidth ou BW, como é costumeiramente tratada, varia geralmente entre 0,02 a 2 oitavas. Variando estes valores, maior largura de banda ou menor largura de banda, aumenta-se ou diminui-se, respectivamente, a capacidade de ação do filtro sobre as freqüências vizinhas.

*** Existem equalizadores paramétricos que trabalham com 3 oitavas

Abaixo um gráfico que demonstra a influência da BW em relação à freqüência central, ou seja, com a qual estamos trabalhando.

 

                                         

A linha azul demonstra a freqüência de 500hz sendo traçada com BW de 0,1 de uma oitava e a linha verde com a mesma freqüência sendo impactada com 2 oitavas.

Reparem que a abrangência da linha verde sobre as freqüências acima e abaixo dos 500hz é muito maior do que o campo de ação da linha azul.

Na linha verde, por exemplo, as freqüências de 250hz e de 1000hz são atacadas com ganho da ordem de 4dbs, enquanto a largura de banda da linha azul sensibiliza somente as freqüências compreendidas entre o espaço de 390hz a 620hz. A diferença básica entre as duas curvas é a seletividade dos dois filtros que embora utilizem a mesma freqüência central, possuem abrangências distintas, em função da BW empregada, pois o âmbito da linha verde é bem superior ao da linha azul, para a freqüência de 500hz.

Conclusão:

Com as informações colocadas no decorrer deste trabalho, terminamos a apresentação dos conceitos da equalização gráfica e paramétrica, pois de maneira simples e direta conseguimos abordar e desenvolver as variáveis que estão contidas nesta que é a parte principal e indispensável ao processamento de áudio em SSB.

Na matéria denominada Equalização II, estaremos abordando algumas aplicações práticas do conjunto de opções e parâmetros referentes à construção de uma curva de equalização, que podem contribuir de forma diferenciada para a resposta dos transceptores de amador.

73;

Humberto

py1ttn@yahoo.com.br