• Lucas C. L. Falcão

Parâmetros de alto-falantes: resposta em frequência

Atualizado: 5 de Set de 2019

A resposta em frequência talvez seja o parâmetro que a maioria das pessoas julga como mais importante dentro de um manual técnico. Não é por menos, este parâmetro nos diz muito a respeito da resposta de uma caixa de som ou alto-falante no seu eixo direto, mas será que esse gráfico significa alguma coisa para a nossa percepção da qualidade sonora? Essa não é uma pergunta muito fácil de responder, mas vamos tentar te explicar tudo que você precisa saber sobre esse parâmetro.


O que significa resposta em frequência?

A curva de resposta em frequência é definida como a variação da pressão sonora ou potência acústica em função da frequência com alguma grandeza como tensão ou potência elétrica mantida constante nos terminais da caixa ou alto-falante [1]. O que podemos tirar desta definição é que em uma curva de resposta em frequência vamos encontrar duas informações: amplitude do nível de pressão sonora, em decibel, e frequência, em Hertz. Se você não está acostumado com esses dois termos, recomendo a leitura de um dos nossos artigos anteriores clicando aqui. Mas se você já sabe, vamos continuar.


Como já estamos cansados de saber, a nossa audição é sensível à frequência e à amplitude de uma onda sonora. Isso significa que sabendo a resposta de um alto-falante em termos dessas duas grandezas, podemos avaliar a performance do transdutor na reprodução de todo o espectro audível, correto? Bom, a resposta não é tão simples quanto parece. Mas antes de qualquer coisa, vamos nos aprofundar um pouco mais nos conceitos.


Se estivermos exatamente na frente de um alto-falante em um campo aberto, livre de barreiras, o som que escutamos será proporcional ao gráfico de resposta em frequência, ou seja, o alto-falante ou caixa de som reproduz o som exatamente como mostrado no gráfico. O problema é que nunca estamos em um campo aberto quando um alto-falante está reproduzindo algo. Estar em um campo aberto e livre de barreiras significa estar, literalmente, suspenso no ar e longe de qualquer superfície que possa refletir o som, ou simplesmente em uma câmara anecoica, mas isso não parece ser muito real para nós, não é mesmo?!


Como funciona uma caixa de som depois de colocada em uma sala?

Agora já sabemos que a resposta em frequência só ocorreria exatamente daquela forma se nenhuma barreira estivesse presente no local de audição, mas o que acontece quando estamos em um local cheio de paredes, com tempo de reverberação (aqui temos um artigo inteiro sobre tempo de reverberação) e ondas estacionárias (clique aqui se quiser saber mais sobre modos acústicos)? O que acontece é que o som que escutamos vai ser um resultado da interação da caixa com a sala, ou seja, a sala entra como o último elemento acústico da cadeia de reprodução do som. E sendo o último elemento, a sala tem uma capacidade enorme de influenciar na resposta do sistema. Isso quer dizer que, infelizmente, não adianta comprar um par de caixas de 20 mil reais e um amplificador de 10 mil reais, colocá-los em uma sala cúbica de 27m³ e achar que o amplificador e as caixas vão fazer todo o trabalho. Não é que eu esteja dizendo que seu sistema vai soar como um par de caixinhas de 100 reais, mas o fato é que é totalmente incoerente gastar uma fortuna em caixas e amplificadores e desprezar totalmente a acústica da sala. É um tremendo desperdício de potencial.


Então pra que serve a resposta em frequência?

Sabendo de todos os pontos que eu mencionei acima, é impossível não perguntar para que serve a resposta em frequência se ela não define exatamente como percebemos o som em um local fechado. Teoricamente, a resposta em frequência define a resposta de um alto-falante ou uma caixa antes de ser colocado em uma sala, já que as respostas são geralmente medidas em câmaras anecoicas, ou seja, livres de reflexões.


Dr. Floyd Toole, um estudioso da área da eletroacústica, realizou várias pesquisas no sentido de descobrir qual a relação entre a resposta em frequência de uma caixa de som e a resposta percebida pelos ouvintes. Uma das pesquisas citadas por ele em seu livro utilizou mais de 350 voluntários para avaliar a qualidade de 4 alto-falantes distintos em uma mesma sala de modo que a única variável entre eles fosse a sua resposta em frequência [2]. O resultado pode ser visto na figura 1 e nos diz muita coisa. Na figura é possível ver que as caixas com as respostas mais planas e o menor número de ressonâncias (aqueles picos e vales abruptos na curva) foram as mais bem avaliadas. É isso mesmo que você leu, nada de graves a mais, muito médio ou muito agudo, o que mais agrada a média da população é a resposta plana. Outro fator que também conta na avaliação positiva das caixas é um gráfico de DI (índice de diretividade) suave e sem transições bruscas. Complicou um pouco, não é? Calma que nos próximos artigos ainda vamos falar sobre o que é o índice de diretividade.

Figura 1: Resultado de teste de audição feito com mais de 350 voluntários [2]

A conclusão que podemos chegar aqui é que a resposta em frequência de uma caixa pode não nos dar a resposta completa sobre como uma caixa vai se comportar em um ambiente, mas já nos dá uma boa pista. Por isso, prefira caixas com a resposta em frequência plana. Mas lembre-se: isso não é tudo. Apesar de uma resposta em frequência plana ser uma boa pista, lembre-se que nem sempre o gráfico que está no manual técnico corresponde ao gráfico real. Pra ser bem sincero, a maioria das empresas não quer que você saiba se está comprando um bom produto ou não.


Espero que tenhamos conseguido passar um pouco mais sobre áudio para vocês e que continuem lendo nossos posts.


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Referências:

[1] BERANEK, Leo Leroy; MELLOW, Tim. Acoustics: sound fields and transducers. Academic Press, 2012.


[2] TOOLE, Floyd E. Sound reproduction: The acoustics and psychoacoustics of loudspeakers and rooms. Routledge, 2017.

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