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.

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Humberto

py1ttn@yahoo.com.br