O som em alta fidelidade

HI FI

Hi Fi, abreviação do inglês Hight Fidelity (Alta Fidelidade) é o termo utilizado para se referir a alta qualidade da reprodução do sonora. Foi criado de forma a distinguir os equipamentos de alta qualidade dos equipamentos de custo e qualidades inferiores, que eram produzidos até o final da década de 40.

O objetivo do Hi Fi é reproduzir o som, o mais fiel possível a fonte sonora original, sem introduzir nenhum componente ou características próprias, de forma que o ouvinte possa sentir o som exatamente como foi gerado pelo instrumento ou voz.

O termo Hi Fi aplica-se a toda a cadeia por onde o sinal sonoro passa, desde o ambiente de captação (estúdio), equipamentos de captação (microfones), equipamentos de processamento (mesas, masterização), mídias de gravação (fitas, discos, analógicos e digitais), equipamentos de reprodução (captadores, amplificadores, caixas acústicas, fones de ouvido) e ambientes de reprodução (sala de audição).

Equipamentos de Hi Fi devem respeitar requisitos mínimos de qualidade:

• Captação, gravação e reprodução estereofônica (dois canais)

• Baixo ruído

• Baixa distorção 

• Resposta de freqüência plana, entre 20hz e 20khz.

Seguindo-se o objetivo de Hi Fi, concluímos que os equipamentos devem seguir o conceito minimalista, onde quanto menor o número de estágios o som percorrer dentro desta cadeia, menos interferências e modificações serão introduzidas, e como conseqüência mais fiel o som será à fonte sonora original. 

Os sistemas de som Hi Fi, onde o único compromisso é a fiel reprodução do som de origem são intitulados Hi End. Equipamentos Hi End são construídos com componentes de altíssima qualidade e normalmente não dispõe de circuitos que modificam intencionalmente quaisquer características do som original. Controles de tonalidade, equalizadores, reverberadores, delays são inexistentes em equipamentos Hi End.

No conceito Hi End, se toda a cadeia for de alta fidelidade, não haverá nada a ser corrigido ou modificado no som, a não ser o volume de audição.

Em equipamentos Lo End (equipamentos Hi Fi de baixo custo e qualidade que atendem minimamente o conceito) ou Mid End (equipamentos de custo intermediários e qualidade que superam os requisitos mínimos do conceito), existem controles que modificam as características do som, de acordo com o gosto do ouvinte ou tentam corrigir alguma deficiência na cadeia auditiva. Alguns controles básicos de correção são:

Tonalidade

Os controles de tonalidade reforçam ou atenuam faixas de freqüências dentro do espectro audível. Em sua forma mais simplista o controle de tonalidade atenua ou reforça as faixas de graves e agudos. As evoluções dos controles de tonalidade passam por controles com graves médios e agudos, até equalizadores gráficos e os mais eficientes equalizadores paramétricos.

Alguns controles de tonalidade ainda possuem um controle adicional intitulado Loudness.  Este controle atua de forma dinâmica visando compensar a deficiência do ouvido humano em perceber as freqüências baixas e agudas, quando em baixo volume sonoro.

Alguns equipamentos digitais possuem equalizadores pré-programados de fábrica com perfis de controle de tonalidade definidos, ex: Rock, Jazz, MPB, etc. Estas correções ou efeitos, claro, não podem estar enquadrados no conceito Hi Fi.

Balanço

Atua compensando alguma discrepância de ganho, ou volume, entre os dois canais esquerdo e direito, dentro da cadeia auditiva. 

Delay

Normalmente presente em equipamentos digitais com dois ou mais canais. Atuam atrasando o som em determinados canais de forma a compensar possíveis diferenças de distância entre as caixas acústicas e o ouvinte. Permite corrigir o efeito de palco (posicionamento dos instrumentos e vocais dentro de um palco imaginário a frente do ouvinte).

Filtros

Atuam filtrando (suprimindo) faixas de freqüências onde algum componente indesejável esteja influenciando o som original, normalmente ruídos gerados pelas mídias ou mecanismos de tração das mesmas. Estes componentes são comumente chamados de ruído, sejam de baixa ou alta freqüência.

Fase

Em caixas acústicas com vários alto falantes, dedicados a faixas de freqüências específicas, são utilizados filtros passa faixa, denominados crossover. 

Estes filtros, associados à construção física e distribuição dos alto falantes, geram rotações de fase no som reproduzido. Este efeito pode causar cancelamentos e reforços de determinadas faixa de freqüência, normalmente no ponto do espectro audível onde há a transição dos filtros crossover.  Os controles de fase visam corrigir estes efeitos.

Um pouco de história 

A Bell Labs (Laboratório da Bell) começou seus experimentos com uma ampla gama de técnicas de gravação no início da década de 1930. Performances por Leopold Stokowski e a Orquestra de Filadélfia foram registradas em 1931 e 1932 através das linhas telefônicas entre a Academy of Music, em Filadélfia e os Laboratórios Bell, em Nova Jersey. Algumas gravações muti-canais foram feitas em filme de som óptico, o que levou a novos avanços utilizados principalmente pela MGM (já em 1937) e Twentieth Century Fox (já em 1941). A RCA Victor começou a gravar performances de várias orquestras usando o som óptico em torno de 1941, resultando em másters de alta fidelidade para discos de 78 RPM.

Também durante a década de 1930 Avery Fisher, um violinista amador, começou a experimentar com design de áudio e acústica. Ele queria fazer um rádio que soaria exatamente como ouvindo uma orquestra ao vivo atingindo alta fidelidade ao som original.

A partir de 1948, várias inovações foram criadas para uma melhoria significativa da qualidade da reprodução de áudio:

Tape deck de rolo

Baseado em tecnologia, herdada da Alemanha, após a Segunda Guerra Mundial, ajudou artistas musicais como Bing Crosby a fazer e distribuir gravações com melhor fidelidade.

O LP

O advento da Long Play LP a 33⅓ RPM, com menor ruído de superfície pela adição de curvas de equalização RIAA, na gravação e reprodução, assim como sistemas de redução de ruído e compressão da faixa dinâmica. 

Rádio FM

Transmissão com largura de banda de áudio mais ampla e menos susceptibilidade à interferência do que a rádio AM.

Melhores amplificadores

Projetos, com mais atenção a resposta de freqüência e de muito maior capacidade de potência de saída, reproduzindo áudio sem distorções perceptíveis. 

Na década de 1950, os fabricantes de áudio empregavam alta fidelidade como um termo de marketing para descrever gravações e equipamentos destinados a proporcionar uma reprodução de som fiel. 

Audiófilos puderam dar a atenção às características técnicas e comprarem componentes individuais, tais como toca-discos separados, sintonizadores de rádio, pré-amplificadores, amplificadores de potência e alto-falantes. Alguns entusiastas até mesmo montando seus próprios sistemas. 

Nos meios dedicados a reprodução de alta qualidade, no entanto, o conceito de Hi Fi continuou a referir-se ao objetivo de uma reprodução de som de alta precisão utilizando-se dos recursos tecnológicos disponíveis para conseguir esse objetivo. Este período é considerado como a "Idade de Ouro da Hi-Fi", quando os fabricantes de válvulas proporcionavam componentes para a construção de equipamentos de alta qualidade, considerados cativantes por audiófilos (indivíduos amantes do som de alta fidelidade). Logo após, surgiram os primeiros exemplares transistorizados, que adicionaram robustez e confiabilidade aos equipamentos. 

Um tipo popular de sistema de reprodução de música, começando a ser produzido na década de 1970, foi o sistema integrado (dois em um e três em um) combinado um toca disco, sintonizador de rádio AM-FM, toca fitas, pré-amplificador e amplificador de potência em um único gabinete. Estes equipamentos eram vendidos completos com caixas acústicas,  separadas ou integradas aos seus gabinetes

Puristas geralmente não consideram estes sistemas como de alta fidelidade, embora alguns são capazes de reprodução de som muito boa qualidade. Audiófilos em 1970 e 1980 preferiam comprar cada componente separadamente. Dessa forma, eles poderiam escolher modelos de cada componente com as especificações desejadas. Na década de 1980, uma série de revistas especializadas tornaram-se disponível, oferecendo testes de componentes e artigos sobre como escolher cada componente da cadeia reprodutiva.

Som estereofônico

O som estereofônico fornece uma solução para a criação da ilusão de se estar ouvindo uma orquestra ao vivo. O efeito de palco é criado no cérebro através das diferenças de volume e atrasos dos sons chegando até os ouvidos. 

Audição ao vivo

Baseado no fato do cérebro utilizar os sinais dos dois ouvidos (canais) para nos fazer perceber de que direção vem o som e da distância do mesmo até nos, os equipamentos de som Hi Fi também utilizam dois canais separados (estéreo) deste a captação até a reprodução.

Captação do som estereofônico

No intuito de, também, fornecer a percepção da reverberação do ambiente original onde o som foi captado, na década de 70, surgiram os equipamentos quadrifônicos com quatro canais. Os sistemas quadrifônicos não emplacaram, devido a limitações técnicas e ao custo das produções e dos equipamentos. Com a tecnologia digital foi possível conceber os equipamentos multicanais com cinco ou mais canais, dedicados a home theater, capazes de cumprir com eficácia esta função.

Entendendo-se o conceito do som estereofônico, fica claro que não adianta nada uma fonte sonora devidamente captada, equipamentos estereofônicos com excelente separação entre os canais se as caixas acústicas e o posicionamento do ouvinte não estiverem obedecendo, ou estar o mais próximo possível, de certas regras básicas.

As duas caixas referentes aos canais esquerdo e direito devem estar afastadas, com no mínimo 2 a 3 metros de distância entre si. 

O ouvinte deve estar posicionado a frente das mesmas na posição onde, traçando-se um triângulo eqüilátero entre ele e as caixas, cada um estará em um vértice do triângulo.  O controle de balanço e/ou delay (em equipamentos digitais) pode corrigir ligeiras discrepâncias de posicionamento.

Importante saber também que quanto maior a frequência do som ( sons agudos ) mais direcional sua  propagação será. Por isso as caixas devem ter seus tweeters direcionados para o ouvinte e na mesma altura dos ouvidos, isto implica  em se colocar as faces dianteiras das caixas viradas para a posição do ouvinte e em alguns casos usar algum tipo de pedestal.

Posicionamento correto, percepção correta da posição das fontes sonoras

Uma fonte sonora de baixa qualidade de produção, ou posicionamento das caixas inadequadas não trará o efeito adequado, mesmo com mecanismos ou controles artificiais.

Posicionamento ruim, percepção incorreta (embolada) da posição das fontes sonoras

Como exemplo do prazer da audição do som estéreo experimente ouvir a performance de Ottmar Liebert e o grupo Luna Negra (link abaixo). Neste caso a captação do som é efetuada com dois microfones embutidos em uma cabeça artificial, de forma a ficarem na posição exata dos ouvidos do ouvinte, logo a frente do grupo.  

Este tipo de captação é denominado Binaural sendo a essência básica da captação do som estereofônico. Neste processo outro fator é levado em consideração que são as reflexões do som nas cavidades da orelha, o que nos dá a sensação de tridimensionalidade do som.

Obras que utilizam a captação binaural são dedicadas à audição com fone de ouvido, para que o som reproduzido não sofra as modificações introduzidas pelo ambiente de reprodução, portanto, ouça este exemplo de Ottmar com fones de ouvido.

https://www.youtube.com/watch?v=ecOrBqQAuXg&nohtml5=False

Continua...

Parte 2

Parte do texto deste artigo foi baseado em textos da wikpedia.