Equalização

Olá pessoal! Nessa matéria, vou estar falando sobre conceitos de equalização e assuntos pertinentes, explicando sobre os controles de um equalizador e também vamos falar um pouco sobre filtros. Então, vamos lá!
Dica: O vídeo tutorial sobre essa matéria está no final desta página

Neste tema você verá:

• Conceitos
• Controles
• Exemplos
• Caso de uso

1. CONCEITOS

O que significa “equalizar”?

“Equalizar o som” é uma técnica utilizada para alterar alguns parâmetros que irão aumentar ou diminuir a intensidade das diferentes frequências. A equalização permite a eliminação de ruídos e outras falhas promovendo a harmonização da intensidade do som”
Fonte: Significados; URL: https://www.significados.com.br/equalizar/
Acesso em ago/2022

Nós equalizamos o som para compensar distorções causadas por vários fatores, como por exemplo, a faixa de frequência que um dispositivo consegue emitir ou captar, a distorção causada pelo ambiente que o som está sendo propagado, etc. O ato de equalizar o som significa aumentar ou atenuar frequências que foram alteradas por fatores intermediários, como citado, por exemplo, por equipamentos. Por exemplo, um microfone não captura exatamente o som produzido da voz e envia esse sinal elétrico para o amplificador, que por sua vez, tem que reproduzir o que o microfone capta, porém, também será um pouco diferente e depois, temos a emissão do som captado e processado pelos auto-falantes, os quais também causarão diferenças no som.
Essa diferença não está no timbre, mas nas frequências. Por isso temos que compensar as perdas de forma manual, equalizando.
Para fazermos o uso correto do equalizador, precisamos conhecer algumas métricas para entender o que devemos alterar e como.

Frequência
É a velocidade da onda produzida. Por ela, conseguimos entender se um som é grave ou agudo. Nosso ouvido tem a capacidade de interpretar frequências entre 20Hz à 20KHz (20.000 Hz). Quando falamos em Hertz (Hz), dizemos quantos ciclos o som faz por segundo, por exemplo: Um ruído de 60Hz é produzido por 60 ciclos por segundo. Um ruído de 1KHz é produzido por 1.000 ciclos por segundo. 

Decibel
é a unidade de medida do som. Normalmente, nos equipamentos vemos números negativos até o “0” e positivos. O display que mostra o nível de decibéis do som é chamado de VU (Volume Unit). A abreviatura da unidade é “db”.

Q ou BandWidth
A unidade “Q” representa a largura de uma banda, também podendo ser visto como “bandwidth”. Quanto maior for a largura, maior será o “Q”. Quando falamos em largura de banda, é porque ao alterar uma frequência específica, também alteramos as frequências em volta dela. Por exemplo, se a frequência de 1KHz for aumentada em 6db, as frequências laterais também serão alteradas para a mesma direção, porém, dependendo do “Q” essa alteração será mais forte ou mais fraca nas frequências laterais. A intensidade do “Q” também dirá qual será a faixa de frequências laterais, por exemplo, se alteramos o Q de 1KHz com um Q mais alto, essa alteração afetará frequências bem mais distantes, como por exemplo, numa faixa entre 300Hz à 3000Hz (3KHz). Aqui, são somente exemplos, tudo depende de como configurar o Q. 

 

A unidade de medida do Q ou Bandwidth é “oitavas” sendo representado pela abreviatura “oct”.

Agudos, médios e graves
Não dá pra dar exatidão nas frequências que compreendem essas regiões, contudo, é possível fazer uma aproximação para entender qual frequência trará como resposta a tal região. Abaixo, vamos exemplificar um pouco essas regiões com frequências aproximadas para cada uma.

Frequências altas
Compreendem frequências de maior número de ciclos. Essas frequências compreendem o som agudo. Por exemplo, o som de um apito é um som agudo. Podemos exemplificar os sons agudos aproximadamente entre 8KHz à 20KHz.

Frequências médio-agudas
Compreendem frequências que ficam entre as frequências médias e as agudas. Podemos ter essa faixa aproximada entre 2.5KHz à 8KHz. Ainda soam como agudas, porém, um agudo mais como o som de uma voz feminina contralto no microfone.

Frequências médias
Compreendem aproximadamente frequências entre 700Hz a 2.5KHz. São frequências que soam metálicas, como o som de uma voz no megafone. As frequências médias não devem ser evitadas, como alguns fazem. Essas frequências são o ponto de ligação entre as frequências baixas (graves) e altas (agudas) e se essas frequências estiverem drasticamente reduzidas, as regiões altas e baixas ficarão gravemente prejudicadas, com uma resposta muito ruim.

Frequências médio-graves
São frequências que atuam aproximadamente entre 300Hz a 700Hz. Podemos ouvir essas frequências predominantes em vozes masculinas.

Frequências baixas
São as frequências de menor número de ciclos, ou seja, aproximadamente abaixo de 300Hz. São frequências usadas por instrumentos como baixos, sintetizadores, ou outras fontes sonoras que tenham o som grave.
As frequências graves dão peso ao áudio. Especialmente, frequências (por exemplo) a 80Hz são usadas pra dar a sensação de imersão no som. Subwoofers usam frequências ainda mais baixas, como por exemplo a faixa entre 35Hz à 65Hz.

Flat
Esse termo significa “sem alteração” do som original, ou seja, nenhuma faixa de frequência é alterada.

High shelving e Low Shelving
É a alteração da frequência escolhida e de todas as outras anteriores (no caso de baixos) ou posteriores (no caso de agudos) na mesma proporção. 

Filtros Low pass e High Pass
São filtros de graves e de agudos. O Low Pass Filter (LPF) ou passa baixas, permite o corte de frequências agudas. Já o High Pass Filter (HPF) ou passa altas, permite o corte de frequências baixas. Veja as figuras abaixo: 

De-esser
É um redutor de agudos. É utilizado principalmente para corrigir distorções nos agudos quando se pronuncia palavras com “s”. Ele não corta a frequência selecionada, ele reduz o excesso automaticamente, comprimindo o que passa do threshold. Por exemplo, na figura abaixo, o De-esser está configurado para reduzir 4db (ver ratio) para cada db que passar do nível de -25db (ver threshold). O “Q” (ou bandwidth) dessa redução está configurado como 1.5oct. 

Parâmetros do De-esser

• Threshold: configura o nível máximo para a frequência escolhida.
• Ratio: define o valor da redução por db que passar o threshold. Exemplo: para cada db que passar o valor de -25db (exemplo da figura), será reduzido 4db.
• Frequency: será a frequência de atuação do De-esser.
• Bandwidth: é a largura de banda, ou como já vimos, o “Q”.

2. EXEMPLOS

a). Equalizando vozes
Para evitarmos o som metálico, como se estivesse falando em um megafone, é recomendável reduzir frequências médias começando em 1KHz, com um Q médio. Reduza o médio gradualmente com as frequências altas e baixas em flat. Ao notar que o som metálico já não existe, pare de reduzir. Lembre-se: o médio liga as regiões graves e altas e sem ele, o som fica completamente distorcido, então, seja cauteloso ao reduzir o médio.
O ideal para aumentar os agudos é para dar uma aveludada na voz, ou como alguns chamam de voz macia. Os agudos destacam um pouco o som do ar que sai na voz e isso enriquece, mas, se aumentar demais, pode causar distorção do agudo quando são pronunciadas palavras com a letra “s”. E falando em distorção silábica, é bom lembrar que existem vozes que já têm esse efeito natural, então, nestes casos é imprescindível ser cauteloso ao aumentar agudos.

E sobre os graves, é interessante, por exemplo, aumentar a frequência abaixo de 150Hz moderadamente com um Q bem reduzido. Essa frequência dará peso na voz, porém, se aumentar muito, ficará como locução de televisão, então, para canto, é melhor que esse aumento seja bem discreto podendo ser maior no caso de locuções. 

b). Equalizando Violões e Violas
Esses instrumentos têm um som metálico por natureza, então, devemos dar uma reduzida no médio de 1KHz com um Q mais alto. A redução de médios fica na mesma condição da voz, ou seja, não reduza demais, só o necessário para tirar o excesso metálico do som. Como o som do violão de aço é por natureza metálico, tirar esse timbre demais, vai “matar” o som do violão, então, retire só o excesso que chega a incomodar o ouvido.
No caso do violão, um aumento nas frequências graves dá um peso bonito no timbre do instrumento, então, recomendo que aumente frequências baixas com formato low shelving, para dar esse peso nas cordas graves. No caso do exemplo abaixo, eu aumentei o grave na frequência de 110Hz à 3db, usando Low shelving.
Sobre os agudos em violões, deve-se tomar um certo cuidado, pois as cordas altas (primeira à terceira) podem ficar “estaladas”. Em outros casos, já será possível dar um gás nos agudos para dar um brilho bacana no som. No caso do exemplo abaixo, usei o formato high shelving para aumentar os agudos
E os médios, eu dei uma reduzida bem agressiva, já que a captação do meu violão é bastante média. Então, deve-se ficar atento a uma dica: Você deve entender os timbres para aumentá-los e reduzi-los. Copiar o que está nos exemplos não fará você ter uma boa resposta, já que todo som depende de vários fatores. 

c). Equalização de instrumentos eletrônicos
Teclados e baterias eletrônicas não têm necessidade de muita alteração de equalização, pois a transmissão do sinal de saída do instrumento não tem muitas perdas, portanto, não há muito o que mudar. O que pode acontecer é que, é para proteger seus alto-falantes, você possa criar um filtro HP (high pass - passa altas), ou seja, cortar frequências que fiquem muito baixas e ofereçam risco para os woofers de suas caixas. Esse filtro pode ficar por volta dos 80Hz. No mais, as outras frequências podem ser mantidas em flat. Caso o instrumento esteja metalizado, reduza discretamente o médio em torno de 1KHz com um Q médio.

d). Instrumentos percussivos Aqui o que é mais ideal é entender cada região e saber como o som está sendo emitido, pois, a microfonação de percussão é muito abrangente, por exemplo: eu tenho o som de uma caixa de bateria que é medio-aguda para aguda e o bumbo que é extremamente grave. Com o entendimento dos conceitos de Q, regiões das frequências, e entendimento do que é um som grave, médio e agudo, então você consegue entender o que deverá ser aumentado ou reduzido.

3. CASOS DE USO

Neste tópico, vamos exemplificar como resolver alguns problemas que são causados pela equalização incorreta.

a). Microfonias
Muitos casos de microfonias não são causados por excesso de volumes e sim por excesso de frequências. Por exemplo, uma microfonia de som agudo, provavelmente tem sua fonte em níveis excessivos de agudos na fonte de sinal. Para resolver esse problema, reduza os agudos até flat e depois, caso seja necessário, aumente gradativamente. Se o seu equalizador possui um analisador de espectro, observe como está ficando a alteração para ver se “seus ouvidos não estão te enganando!”.
O mesmo poderá acontecer em outras regiões como médias e graves e a resolução é exatamente com o mesmo procedimento. Se não tem certeza se a microfonia é realmente microfonia de equalização, reduza todas as frequências a flat. Se as microfonias pararem, com certeza é de equalização. Depois da verificação, regule gradativamente as frequências que deseja e ao sinal de microfonia, já reduza a última frequência alterada.

b). Estouro de graves
Estouro de graves podem ser causados em microfones mas também em violões. Se estiver acontecendo esse estouro, é importante colocar um filtro de graves (HP). Configure o filtro em 80Hz e teste. Se o problema persistir, aumente a frequência do filtro (aumente para 100Hz, 120Hz, até achar a ideal). Caso o problema ainda persista, reduza os graves e talvez seja necessário reduzir o volume da fonte do som.

c). Som metálico
Como vimos anteriormente, esse timbre metálico é um nível de som médio muito alto. Esse tipo de timbre não somente incomoda, como também pode prejudicar os ouvidos dos ouvintes, caso estejam expostos por mais de 30min. Se o som metálico está em todos os canais, então o correto é colocar um equalizador nas saídas master de seu mixer e reduzir o médio de 1KHz com um Q mais expressivo. Caso seja somente em microfones (se for em todos), use um subgrupo e equalize o subgrupo, retirando também as frequências médias também com um Q expressivo.

d). Som vazio
Um som vazio, ou sem peso, pode ser um som que esteja completamente descompensado. Por exemplo, como foi citado, se você retirar completamente os médios, você perderá a ligação entre graves e agudos o que trará um som vazio. Outro erro é ajudar a mesma frequência de formas opostas, por exemplo: aumentar 2.5KHz e em outro controle reduzir a mesma frequência. Isso prejudica potencialmente o som de saída.

e). “S”
Quando o som especialmente de microfones está distorcendo palavras com a letra “S” ou com som de “s”, então é porque os agudos estão muito altos e provavelmente você precisará usar um de-esser. De-esser é um filtro de agudos que reduz o nível inversamente proporcional ao nível que passar de um ponto escolhido. Por exemplo, você configura o de-esser para uma frequência de 4.5KHz no nível (threshold) de 0db com uma redução de 1:2 (um para dois). Isso significa que para cada 1db que a frequência de 4.5KHz passar de 0db, o de-esser reduzirá 2db. É bastante semelhante à configuração do compressor, porém, com uma frequência específica. Dessa forma, você não precisa retirar ou filtrar a frequência, somente vai filtrar os excessos.

3. CONCLUSÃO

Lembre-se: o ideal de equalizar, não é mudar o som da fonte, mas, adaptá-la para ficar o mais próximo possível do som original. Devido ao ambiente, transição do sinal desde a fonte até a propagação, esse sinal será alterado, então usamos o equalizador para compensar essas alterações. Ouvir o que está acontecendo é sempre a melhor forma de saber equalizar, mas, é necessário que você entenda cada recurso do equalizador para usá-lo corretamente.

Vídeo tutorial