A frequência refere-se ao número de ciclos que uma onda sonora completa em um segundo e é medida em hertz (Hz). Essencialmente, ela determina se um som é mais agudo ou mais grave. Quanto maior a frequência, mais agudo é o som; quanto menor a frequência, mais grave ele será.

• Graves: Frequências entre 20 Hz e 200 Hz formam sons graves que fornecem profundidade e potência à música.

• Médios: De 200 Hz a 5.000 Hz, essas frequências correspondem à maioria dos instrumentos e à voz humana.

• Agudos: Frequências acima de 5.000 Hz adicionam brilho e clareza ao som, como o timbre dos pratos de uma bateria.

O intervalo de frequências que o ouvido humano pode perceber vai aproximadamente de 20 Hz a 20.000 Hz, embora essa capacidade tenda a diminuir com a idade.

Comprimento de Onda: Como Ele Afeta a Propagação do Som

O comprimento de onda é definido como a distância que uma onda percorre durante um ciclo completo e é inversamente proporcional à frequência:

Comprimento de onda = Velocidade do som / Frequência

Considerando que a velocidade do som no ar é de aproximadamente 343 m/s a temperatura ambiente (20 °C), uma frequência de 1.000 Hz possui um comprimento de onda de cerca de 34,3 cm.

• Frequências baixas têm comprimentos de onda mais longos, permitindo que viajem mais longe e atravessem obstáculos como paredes.

• Frequências altas têm comprimentos de onda curtos, sendo mais direcionais e mais afetadas pela absorção.

Isso é fundamental no projeto de sistemas de som, pois a dispersão e a cobertura dos alto-falantes dependem do comprimento de onda. Por exemplo, sistemas line array como o Tecnare CLa21PLUS são projetados para otimizar a propagação das ondas sonoras ao longo de um eixo, maximizando a cobertura em eventos ao vivo.

A Importância da Fase no Áudio

A fase descreve a posição de uma onda em seu ciclo em um determinado momento e é medida em graus (°). Duas ondas sonoras podem estar em fase, fora de fase ou em algum ponto intermediário.

• Em fase (0°): Se duas ondas de mesma frequência e amplitude estão em fase, elas se somam, resultando em um som mais forte.

• Fora de fase (180°): Se duas ondas estão totalmente fora de fase, elas se cancelam, o que pode provocar perda de som em determinadas frequências. Esse fenômeno é conhecido como cancelamento de fase.

Em instalações de som ao vivo ou sistemas fixos, é crucial garantir que alto-falantes e subwoofers estejam alinhados em fase para evitar problemas de cancelamento. Ferramentas como processadores digitais de sinais (DSPs) permitem ajustes precisos de fase para otimizar a qualidade do áudio.

Aplicações Práticas para Engenheiros de Som

Esses princípios são essenciais para profissionais que trabalham na instalação e afinação de sistemas de som. Aqui estão algumas formas práticas de aplicar esses conceitos:

Ajuste de Frequência

Durante a equalização, engenheiros ajustam frequências para melhorar a clareza do som e reduzir problemas como feedback.
Exemplo: reduzir frequências entre 200–400 Hz pode diminuir o efeito de “caixa” em vocais.

Controle do Comprimento de Onda

Em espaços grandes, é importante considerar como os comprimentos de onda das frequências graves interagem com o ambiente, podendo causar acúmulos de graves.
O uso de subwoofers com controle de diretividade ajuda a mitigar esse problema.

Alinhamento de Fase

Sistemas line array exigem alinhamento cuidadoso de fase entre os módulos para garantir cobertura uniforme.
Tecnologias como o EASE Focus permitem simular o comportamento das ondas no espaço e ajustar os alto-falantes para minimizar problemas de fase.

Estudo de Caso Prático: Otimizando um Sistema Line Array

Imagine que você está configurando um sistema Tecnare CLa21PLUS para um concerto em um auditório. O objetivo é maximizar a cobertura e minimizar áreas mortas. Eis um procedimento passo a passo:

1. Medição Inicial: Use um analisador de espectro para identificar problemas de fase ou picos na resposta de frequência.

2. Ajuste de Fase: Utilize um DSP para alinhar a fase entre alto-falantes e subwoofers.

3. Otimização da Equalização: Ajuste frequências para reduzir feedback e melhorar a clareza.

4. Teste Final: Realize uma passagem de som com música e microfones para garantir que o sistema esteja totalmente otimizado.

Conclusão

Compreender frequência, comprimento de onda e fase é essencial para qualquer engenheiro de som que deseje maximizar a qualidade de um sistema de áudio. Esses princípios não só aprimoram a experiência do público, mas também otimizam o desempenho dos equipamentos de áudio profissional.

Se você precisa de assistência na instalação ou afinação de um sistema de som em seu espaço, nossa equipe de engenheiros está disponível para oferecer consultorias gratuitas e simulações acústicas utilizando tecnologias avançadas como o EASE Focus.
Entre em contato para levar o seu projeto ao próximo nível!