Sound FX - Unlocking the Creative Potential of Recording Studio Effects - Parte 2

1.3 Amplitude versus Distância

A elasticidade do ar garante que quaisquer alterações localizadas na pressão do ar perto de uma fonte sonora causará uma reação em cadeia de mudanças de pressão de ar, acima e abaixo da pressão do ar corrente, em torno de toda essa fonte. mesmo uma ligeira perturbação da pressão do ar irá se propagar para o exterior. A fim de descrever o estado de pressão de ar ao longo de uma certa distância, um par de eixos será necessário: pressão do ar em função da localização versus pressão de ar em função da distância.

Em um determinado instante no tempo, realizamos um gráfico da pressão de ar em função da sua localização no espaço. A figura 1.5 retrata este instante. Voltando à figura 1.1(a), onde um ilustrador estrategicamente não conseguiu marcar nenhuma eixo, pode-se concluir que as curvas que irradiam para fora da fonte sonora pode ser amplitude versus tempo ou a amplitude versus a distância. Os anéis da Figura 1.1(b) representam o som de uma forma ligeiramente diferente. Este esboço familiar do som é um instantâneo da amplitude vs distância, mostrando apenas os picos positivos de uma onda de propagação, ou apenas as excursões negativas, ou apenas os zero crossings (pontos onde a amplitude é igual a zero). Chamados de Isobars, os anéis de som irradiando para fora da fonte de som indicam a distribuição espacial dos pontos de pressão equivalente. Esta é uma imagem útil para engenheiros de áudio; que também funciona muito bem em quadrinhos.

 
A amplitude versus distância de um som nos leva a outra propriedade fundamental das formas de onda: wavelenght, comprimento da onda, que á distância percorrida por um ciclo. Se dirigirmos nosso carro durante uma hora em uma velocidade constante de 55 km por hora, iremos percorrer exatos 55 km. A distância percorrida pode ser calculada com a multiplicação da velocidade pelo tempo gasto. A velocidade do som no ar (com temperatura e pressão do ar normais) é de 344 m/s.

 

 Figura 1.5 Aqui está representada em um determinado instante a amplitude sobre a distância da fonte sonora.

Para calcular o comprimento de onda, multiplicamos a velocidade do som pela quantidade de tempo. Relembrando que o tempo que uma onda leva para completar exatamente um ciclo é, por definição, o seu período de:

               λ = cT                                                (1.3)

onde λ = comprimento da onda, c = velocidade do som, e T = período.

Expressando o comprimento da onda como uma função de frequência (f) será necessário substituir a frequência por período. Usando a equação 1.2:

                                                                                                   (1.4)

Esses cálculos são simples, dá pra fazer de cabeça, mas no meio de uma sessão de gravação ficará difícil faze-los sem uma calculadora. Melhor será arredondar tudo para 1.000 pés por segundo.

1 kHz representa a frequência média de uma onda senoidal. Usando a equação 1.4,

Lembrando que as unidades subjacentes em hertz (ciclos por segundo (/ s)),

Esta frequência média, 1.000 Hz, com período de 1 ms, com comprimento de onda de aproximadamente 1 ft. Arredondamos para — 1 kHz, 1 ms, 1 ft — torna-se um ponto de referência útil para o engenheiro durante a sessão de gravação (Figure 1.6).

1.4 Amplitude versus Frequência

Gráficos de amplitude versus tempo e amplitude versus distância são muito úteis e nesse textos os iremos utilizar muito. Uma terceira forma também importante de descrever sinais deve ser compreendida. Quando o ouvinte está apreciando a música, ele percebe as alterações na amplitude ao longo do tempo em qualquer local que ele esteja. 

 

Figura 1.6 O posicionamento dos tones.

Sem ter uma tela de computador à sua frente oferecendo informação visual, o ouvinte inconscientemente percebe e consegue definir os que seria mostrado em um gráfico amplitude versus tempo.

A fisiologia do sistema auditivo humano, de fato, analisa o som em  função da frequência. Os sistemas auditivos dos divide o som ao longo do eixo das frequências. O pure tone é percebido em uma faixa estreitíssima do espectro e ativa apenas uma pequena porção bem localizada da anatomia da audição. Sons mais complexos contendo uma gama de frequências, como a música, estimulam uma parcela maior, mas ampla da audição. Separar o som em diferentes faixas de frequência permite a avaliação e a apreciação do som através de uma faixa espectral. Nós, os humanos, processamos simultaneamente os sons de baixa frequência de um baixo paralelamente com as altas frequências de um prato, durante todo o tempo classificando os detalhes complexos de uma voz, que por sua vez, ocupa uma faixa de frequências entre as frequências do baixo e do prato.

O gráfico Amplitude versus frequência (Figura 1.7) é, portanto, uma importante representação gráfica do som. Este gráfico faz suposições sobre espaço e tempo. Geralmente, a localização é fixa, criando uma trama que representa o som somente em um determinado local, talvez o sofá confortável do ouvinte. Além disso, o tempo fica restrito a durações infinitas.

O lado direito da Figura 1.7 mostra a quantidade da amplitude do sinal em função da frequencias. É no último segundo so dsinal? No minuto anterior? Na música inteira? Estes incrementos de tempo são todos perfeitamente válidos. Um engenheiro pode querer saber o conteúdo espectral do sinal em qualquer instante do tempo, em qualquer janela do tempo, vamos dizer assim.

Na verdade, como um visor, ele pode ser atualizado continuadamente, conforme o áudio ocorre. Os analisadores em tempo real (RTAs) fazem exatamente isso. Quando estão configurados em “fast”, eles descrevem o sinal como ocorreu nos últimos 100 milissegundos ou nos termos intuitivos do gráfico amplitude versus frequência. Quando os analisadores RTAs são definidos como “slow”, a janela do tempo é aumentada para cerca de 1.000 milissegundos.

O gráfico amplitude versus frequência, portanto, representa o sinal em um local fixo e por um período específico, identificando a distribuição atraveś da frequência durante uma parte do sinal.

 

 1.7 A frequência de um sinal.

(... continua na próxima postagem)