Acústica do home studio: como avaliar sua sala?

Você talvez já tenha feito o teste de aplausos para avaliar a acústica de algum estúdio de gravação: consiste em entrar na sala e bater palmas para testar rapidamente o som de cada canto da sala, ou seja, testar a acústica do home studio. Eu já fiz isso muitas vezes.

Esse procedimento fornece uma ideia rápida do tempo de reverberação na sala: é algo útil, mas insuficiente… e é difícil discernir a sonoridade geral de uma sala com um teste tão simples.

Como resultado, uma das perguntas mais comuns que recebo em meus trabalhos de acústica é: “Como posso saber se minha sala soa bem?” Essa é uma pergunta simples com resposta complexa.

Avaliação acústica do home studio

Engenheiros de som, engenheiros de mixagem e produtores, mesmo em produções modestas, precisam estar familiarizados com a avaliação da sonoridade das salas onde vão trabalhar, porque o ambiente do estúdio sempre afeta o som que é gravado. Isso é válido para sessões de gravação únicas em salas ainda desconhecidas, bem como para salas que está sendo configurada para uso constante – como seu próprio home studio.

O som da sala sempre estará presente de certa forma em qualquer gravação em estúdio, mesmo no caso de um microfone posicionado bem próximo da fonte (embora o som da sala seja minimizado com a proximidade do microfone), portanto a sala deve pelo menos ser bem compreendida.

Após a etapa de gravação ser concluída, é essencial configurar um ambiente de audição ideal para realização mixagem, em qualquer estúdio.

Uma das melhores lições que aprendi sobre mixagem foi que, quando as mixagens não funcionam, nem sempre é em função da limitação de minhas habilidades, mas talvez seja porque eu simplesmente não conseguia ouvir o som dos monitores com precisão.

Uma sólida compreensão da acústica do home studio e familiaridade com a avaliação do som de um ambiente são habilidades essenciais para dominar a boa acústica do estúdio de gravação, mesmo em um pequeno home studio.

Características sonoras dos quartos

O teste de aplausos nos dá uma ideia do tempo de reverberação em uma sala. A medida técnica para reverberação é geralmente o RT60, medida em segundos (ou milissegundos).

RT60 é a quantidade de tempo que leva para que um som decaia 60 dB a partir do transiente inicial. Salas maiores e mais refletivas geralmente terão tempos RT60 mais longos.

Um exemplo extremo disso é um ginásio de esportes, onde o som da bola quicando dura vários segundos enquanto as ondas sonoras são refletidas nas diferentes superfícies do ginásio antes de finalmente desaparecer.

Mas há mais no som da reverberação do que uma classificação RT60, que é realmente um tempo médio em todo o espectro de frequências.

Na verdade, algumas faixas de frequência persistirão mais ou menos que outras, e essa dispersão de frequências é essencial para o som característico da sala.

Os engenheiros de mixagem sabem disso. Os retornos de reverb quase sempre são ajustados com equalizador para garantir que o timbre da reverberação seja “ajustado” com as outras faixas. Portanto, o tempo total do RT60 é importante, mas seu equilíbrio em todo o espectro de frequências é ainda mais importante.

Um quarto típico

Na Figura 1 (com resolução de 1/3 de oitava), o gráfico de frequência RT60 mostrado representa uma sala “típica” de uma casa. A linha azul indica o centro visual, em 0,978 segundos.

No entanto, as faixas de frequência medidas variam consideravelmente, de 0,2 segundos a 200 Hz até mais de 1,4 segundos a 60 Hz. Isso é 7 vezes mais reverberação em uma faixa de frequência em relação a outra!

Isso é típico de salas menores, onde os tempos baixos de RT60 são muito mais longos que o restante do espectro de frequências. Este é um sinal de que o som funciona de forma diferente para a extremidade grave.

De alto a baixo

A extremidade grave também é onde estarão os problemas modais da sala. Os modos são ressonâncias que se manifestam como picos e / ou cancelamentos em diferentes partes da sala, em comprimentos de onda relacionados às dimensões da sala. Em outro artigo exploraremos esses picos e nulos com mais detalhes à medida que aprendermos como medi-los em uma sala.

Os engenheiros acústicos usam o termo “Freqüência de Schroeder”, batizado em homenagem ao físico alemão Manfred Schroeder, para se referir ao ponto de articulação entre o comportamento dos graves (modais  e outros problemas) e o restante do espectro de frequências (resposta ao impulso e tempo de reverberação).

Na maioria dos cômodos típicos que temos em nossas casas, isso geralmente ocorre entre 200 e 300 Hz. As frequências abaixo tendem a ser de natureza mais omnidirecional. A energia dos graves emitida por um alto-falante tende a ondular igualmente em todas as direções, como uma pedra na superfície de um lago, só que tridimensional.

Acima da Frequência Schroeder, o som tende a “emitir” mais, viajando em linha reta até que seja refletido ou absorvido, ou simplesmente viaja o suficiente para ficar sem energia.

Como deveria soar o meu quarto?

Com todos esses conceitos em mente, como lidar com a acústica do home studio e como nossas salas e/ou quartos devem soar?

Para ouvir e monitorar com precisão nesse ambiente, geralmente é desejável um RT60 médio entre 0,4 segundos e até 0,8 segundos ou até 1 segundo, se for uma sala maior.

Para salas de gravação, esse tempo pode ser maior, aproximadamente 1 a 1,5 segundo. Mais importante, o RT60 deve ser consistente em todo o espectro de frequências.

Também devemos minimizar as primeiras reflexões que chegam antes de cerca de 25 ms. Na gravação, eles provêm de sons de uma fonte que ricocheteia nas paredes antes de alcançar o microfone. Ao mixar, eles provêm do som que sai dos alto-falantes e ricocheteiam nas paredes, no teto, no piso ou no próprio mixer antes de alcançar nossos ouvidos. Estes são revelados com um gráfico de resposta ao impulso.

Devemos afastar os reflexos precoces de nossos ouvidos, ou nos livrar deles com absorção e – talvez – com difusores nos pontos de reflexão para criar um “ponto ideal” para monitorar ou gravar.

Tratamentos desse tipo também começam a reduzir o tempo total do RT60, além de achatar a resposta, reduzindo/ eliminando o comb filter.

Difusão e frequências altas

A difusão nos fornece uma ferramenta eficaz para preservar as altas frequências em uma sala. Se utilizarmos apenas a absorção, isso pode fazer com que a acústica do home studio pareça morta demais em altas frequências.

A difusão é muito eficaz para nivelar os tempos do RT60 em todo o espectro de frequências sem reduzir muito as frequências mais altas. Além disso, a difusão soa bem, especialmente para estúdios de gravação de instrumentos acústicos.

Também é desejável uma resposta precisa dos graves, que é alcançada utilizando armadilhas para os graves, posicionamento inteligente dos alto-falantes e da posição de audição.

As armadilhas para graves e os absorvedores de banda larga (grandes e grossos o suficiente para trabalhar em frequências graves) absorvem parte do excesso de graves que se move pela sala criando interferências, o que nivela a resposta geral e também reduz o timbre e as ressonâncias produzidas nas frequências modais.

O teste acústico subjetivo: ouça algo familiar

Após o teste de aplausos, o próximo teste é ouvir o som de algo familiar na sala, geralmente um instrumento seu ou um conjunto de alto-falantes.

É um teste muito útil, pois pode evidenciar rapidamente o som do espaço, mas a audição humana é carregada de complexidades que se aplicam a todas as experiências sensoriais.

Por exemplo, todas as comparações A / B que escutarmos devem ter o mesmo nível de pressão sonora, ou o teste não é realmente correto. Quase sempre percebemos o som mais alto como “melhor”, mesmo que um seja exatamente igual a outro, apenas alguns dB mais alto.

E nossos ouvidos são mais ou menos sensíveis a determinadas frequências do que a outras, e essa frequência muda em diferentes volumes.

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Testes informais

Quando fazemos testes auditivos informais, seja ouvindo música pelos alto-falantes ou tocando um instrumento acústico em uma sala, é melhor usar sons com os quais estejamos previamente familiarizados.

Em um espaço de gravação, você pode usar seu violão favorito, cujo timbre é muito familiar aos seus ouvidos. Em uma sala de mixagem, poderia ser uma gravação favorita de alta qualidade que já seja intimamente conhecida. A familiaridade nos ajudará a identificar estranhas anomalias acústicas que saltam aos ouvidos em uma sala desconhecida.

Em primeiro lugar é preciso extrair o melhor som da sala. Geralmente relacionamos isso aos próprios instrumentos (novas cordas, um instrumento novo diferente, etc.) ou aos músicos (bem ensaiados, adequadamente treinados e preparados para o máximo desempenho).

No entanto, o bom desempenho também inclui a acústica da sala, que pode ser afetada até mesmo pelo posicionamento dos instrumentos e dos microfones.

Uma variedade mais ampla de opções de gravação é obtida quando o som da interpretação musical está enchendo a sala, o que permite a quem grava capturar a execução de várias maneiras, usando microfones próximos ou distantes, microfones especiais e microfones de ambiente.

O violão

Como guitarrista, gosto de tocar violão, de preferência algum que tenha o corpo grande que produza um nível alto, para andar pela sala enquanto toco e ouvir como o instrumento interage com o ambiente.

Ou, se eu for apenas o engenheiro da sessão, pedirei ao intérprete que toque seu instrumento caminhando pela sala enquanto se aquece. Assim, ouço a nitidez das frequências altas, com um bom equilíbrio entre o som direto e o som da sala, bem como uma resposta constante e aprimorada de frequências baixas.

Costumo deixar o intérprete de costas para um canto para reforçar a extremidade inferior e projetar o som do instrumento pela sala. Se os graves estiverem muito altos, posso pedir que ele dê um passo ou dois em direção ao centro da sala até que a resposta de graves esteja bem nivelada.

Quando encontro o lugar que me dá o equilíbrio que desejo para a gravação e o instrumento parece “ganhar vida” no estúdio, é onde me instalo e coloco os microfones nos lugares certos para obter o som que desejo.

Acústica do estúdio para mixagem

Para uma sala de mixagem ou qualquer outro tipo de sala para audição, é preciso dedicar muito tempo à configuração para otimizar o potencial sonoro da sala. Eu sempre começo com a posição de escuta e o posicionamento dos alto-falantes.

Existem muitas estratégias que se pode empregar aqui. Normalmente, reduzo todas as duas ou três possibilidades que parecem boas para o ouvido e depois avalio as configurações para ver qual se sai melhor nos testes.

Para esses testes de audição, é melhor ouvir música masterizada que você ama e conhece intimamente. Familiaridade é essencial. O uso de música pré-gravada permite a repetição, ajudando-nos a superar algumas das falhas na audição e na percepção humanas.

Teste formal de sala

Para nossa discussão dos testes de sala mais formais, usaremos o melhor software de teste de sala não comercial que conheço, o fantástico Room EQ Wizard (REW). O software é gratuito (doações são aceitas com satisfação) e é multiplataforma, rodando em Windows, Mac e Linux.

Está disponível para download em www.roomeqwizard.com, onde você também encontrará instruções operacionais completas, um fórum de suporte ao usuário e outros recursos. Você precisa de um ambiente Java e ele deve ser facilmente instalado na maioria das plataformas.

Para aqueles que não estão familiarizados com este tipo de software de teste, use as entradas e saídas da interface de som do computador. Envie sinais de teste para serem reproduzidos pelos alto-falantes e, em seguida, ouça os resultados na sala através de um microfone de teste.

Ao comparar o que é captado no microfone com o que foi enviado anteriormente, é possível destrinchar os efeitos da sala no som microfonado.

Microfone de medição

Será preciso um microfone de medição para fazer uso completo do software. Tecnicamente, pode ser qualquer microfone, mas para obter os melhores resultados, deve ser um microfone omnidirecional com uma resposta de frequência plana para minimizar a coloração do próprio microfone nos resultados do teste.

Existem inúmeros microfones de teste de baixo custo, geralmente pequenos condensadores de diafragma, disponíveis por menos de US$ 100, além de opções muito mais caras.

Também é possível encontrar microfones de teste USB, que podem ser bastante úteis, pois permitem realizar testes em qualquer sala sem um pré-amplificador de microfone.

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Room EQ Wizard: o básico

Abrir o programa (Figura 2) já exibe uma variedade de opções, mas a primeira coisa a fazer é garantir que o hardware de áudio esteja disponível para o REW.

É preciso escolher um dispositivo de saída e conectar as saídas ao sistema de monitoramento. O menu suspenso permite a seleção do dispositivo de saída. Da mesma forma, deve ser escolhido o dispositivo de entrada para o microfone, para que o software possa ouvir as medições.

Outros parâmetros podem ser especificados, como taxa de amostragem, tamanho do buffer e alto-falantes usados para gerar sinais de teste (útil para sistemas multicanal com subwoofers).

Há também uma área de calibração, útil se a intenção for obter medições ultra precisas, onde se pode “medir” a resposta da placa de som para que ela não afete seus resultados. Embora seja útil, esse recurso não é realmente necessário para a avaliação acústica do home studio.

A maioria das interfaces de áudio atualmente são muito mais planas do que as salas que serão testadas, sem mencionar os microfones usados para fazer as medições.

Depois de passar o áudio para o sistema de reprodução e captá-lo novamente pelo microfone, já é possível começar a usar o REW.

Generator

A função Generator (Figura 3) é bastante versátil. O menu suspenso no canto superior esquerdo tem muitos tipos de tons que podem ser gerados. Uso Sine Wave e Pink Noise com mais frequência, mas os outros também são úteis.

Com o gerador de ondas senoidais, é possível especificar a frequência exata que ele deve gerar, além de algumas opções para modificá-la (como adicionar interferência ou distorção harmônica). Isso é útil para estimular uma única frequência específica na sala, para que você possa procurar ressonâncias ou frequências de timbre modais.

Por exemplo, se você percebeu que está tendo problemas para ouvir o som em 80 Hz no seu ambiente de audição, pode gerar um som de 80 Hz para ouvir com mais cuidado como essa frequência se comporta na sala de audição.

Se você não conseguir ouvir bem em sua posição de escuta, é provável que 80 Hz seja muito mais audível em outras áreas da sala. Isso possibilita a colocação de armadilhas de graves (sintonizadas na frequência específica ou de banda larga) nos locais em que a frequência é ressaltada, para maximizar o rendimento das bass traps nessa frequência específica e melhorar a resposta na posição de escuta.

Ruído Rosa

De modo semelhante, é possível gerar ruído rosa e ajustá-lo em uma faixa de frequência específica. Minha maneira favorita de usar este teste é usar um range de frequência personalizado, de 20 Hz a 400 Hz, como mostra a Figura 3.

Isso significa que todas as frequências graves são tocadas ao mesmo tempo. Com esse som de ruído filtrado que é reproduzido pelo seu sistema, você tem a oportunidade de andar pela sala, colocando a cabeça nos cantos e recessos da sua sala para encontrar áreas de pressão de graves.

Pode ser possível ouvir que os graves ficam mais pronunciados em alguns pontos, ou então utilizar um medidor SPL (uma unidade dedicada ou um aplicativo de celular) para obter dados mais precisos.

Essa também é uma excelente maneira de colocar armadilhas de graves em uma sala; quando se descobre os pontos onde há mais graves para que ali sejam posicionadas as bass traps, melhor será sua efetividade na acústica do home studio de modo geral.

Até a próxima.

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Foto de capa: Adi Goldstein on Unsplash