Também conhecido na indústria como Beam Steering, é um conceito alternativo de design de sistema de áudio.
Diego Cárdenas*
No contexto dos sistemas de áudio modernos e suas múltiplas aplicações, há um alto nível de exigência por parte dos usuários, profissionais de áudio (e também do público) sobre sua eficiência e desempenho acústico.
O conceito de Diretividade Acústica Variável (conhecido na indústria como Beam Steering) assumiu uma posição sólida no mercado de áudio profissional. Neste artigo, daremos uma breve olhada em seus princípios teóricos e aplicações técnicas.
Considerações sobre design
O som tende a se propagar esfericamente. No entanto, dentro do projeto de alto-falantes ou alto-falantes, a diretividade deve ser considerada um parâmetro dependente da frequência. Ao considerar a variação da diretividade como um fator crucial ao projetar uma solução de áudio, estamos navegando na direção certa para obter uma cobertura consistente.
Apesar disso, as fontes pontuais podem ser suficientes para projetar soluções de áudio distribuídas e até mesmo alguns locais de baixo volume, mas não serão apropriadas como uma solução de sistema de PA em locais com áreas de público consideráveis. Precisamos enviar energia sonora exatamente para onde precisamos, mesmo a longas distâncias, e com a mesma consistência de pressão e inteligibilidade. É aqui que o conceito de line array é útil.
Matrizes de linha
Compreender os princípios técnicos das tecnologias de áudio modernas (como a Diretividade Acústica Variável) nos permitirá entender a natureza e o valor agregado de sua implementação em projetos audiovisuais. Para isso, vamos partir do conceito de line array.
Ao criar um arranjo de fontes sonoras em uma matriz vertical, onde as fontes estão próximas o suficiente umas das outras, começaremos a observar que os cancelamentos acústicos fora do eixo e de soma ocorrem na área sobreposta de seus respectivos campos sonoros.
À medida que adicionamos mais fontes a essa matriz, esses fenômenos acústicos se intensificam, então podemos concluir que a eficiência dessa matriz de fontes sonoras aumenta proporcionalmente ao seu comprimento.
Esse conceito levou pesquisadores e desenvolvedores de sistemas de áudio a criar os sistemas line array que estão presentes em nossa indústria há quase meio século, desde sua implementação em espaços internos até aplicações em shows ao ar livre e grandes produções de shows. Ao formar matrizes lineares (mesmo com curvatura física), foi possível desenvolver sistemas que podem propagar o som de forma homogênea em áreas e distâncias consideráveis.
Conceito de direção de feixe
Apesar de ter uma solução de alta eficiência em termos de cobertura e pressão sonora, a operação de sistemas line array leva o comportamento acústico natural causado por essas configurações para entregar o desempenho desejado. Mas e se tivéssemos a capacidade de modificar a diretividade acústica com um nível mais alto de detalhes?
Graças às técnicas avançadas de processamento digital (DSP), uma combinação de atrasos e ganhos de tempo que criam essas somas e cancelamentos acústicos estrategicamente calculados, é possível prever e manipular o endereçamento e o ângulo de abertura da propagação do som em sistemas lineares. Nesse conceito alternativo, cada componente da matriz possui parâmetros de amplificação e processamento individual, o que permite maior resolução de dados e consequentemente maior precisão.
A Diretividade Acústica permite que o som seja direcionado para áreas específicas do público sem a necessidade de qualquer inclinação física ou modificação mecânica. Manipular a propagação da energia sonora nos oferece uma grande vantagem do ponto de vista acústico, pois obteremos o máximo nível de desempenho e inteligibilidade reduzindo a influência das condições arquitetônicas da sala.
Um sistema altamente diretivo evitará o envio de energia para superfícies e áreas que não fazem parte das áreas de audiência e, portanto, não haverá um acúmulo excessivo dessa energia acústica (reverberação). Quando esse fenômeno ocorre, o campo direto do sistema aumenta e, portanto, o nível de inteligibilidade.
Necessidades vs. Soluções
As demandas dos usuários ao implementar um sistema de áudio (em espaços fechados ou espaços abertos) e onde é vital ter a assessoria de um profissional especialista na área, concentra-se em alguns requisitos básicos, entre os quais sempre se destacam: Cobertura Homogênea, Nível de Pressão Sonora do Sistema e Inteligibilidade.
As diferentes deficiências que ocorrem nesses parâmetros devem (ou pelo menos essa é a expectativa) ser a base do design do sistema. Sob critérios de projeto, sistemas com Diretividade Acústica Variável permitem reduzir o impacto das condições arquitetônicas da sala em seu desempenho. Na maioria dos casos, essas condições costumam ser adversas e a viabilidade de implantação do condicionamento acústico é baixa.
Neste ponto reside um importante valor agregado desta tecnologia, uma vez que o sistema de áudio pode ser adaptado à sala de acordo com múltiplas variáveis e com um alto nível de precisão, o que também é possível com line arrays tradicionais, mas com uma margem de manobra muito menor.
Os fatores diferenciadores da Diretividade Acústica Variável versus sistemas tradicionais podem ser avaliados subjetivamente na presença de um sistema, ou podem ser quantificados sob técnicas avançadas de medição acústica para avaliar seu desempenho.
Tendências tecnológicas e o futuro dos sistemas de áudio.
Nos últimos anos, nossa indústria passou por mudanças significativas (e em ritmo acelerado) na forma e nos processos usados para projetar sistemas de áudio de alto impacto em novos campos e aplicações.
Nossa responsabilidade como profissionais do setor é oferecer aos nossos clientes a possibilidade de implementar essas novas tecnologias em seus projetos sob os mais altos padrões de qualidade e considerando suas necessidades e exigências. Como sempre, o convite é para explorar novos horizontes de aprendizagem e adotar essas mudanças no ritmo de seu progresso diário.
*Diego Cárdenas é Consultor Especializado em Áudio Profissional e fundador do Grupo Aeris. Você pode contatá-lo através [email protected]
