Para quem já está ouvindo música a sério faz algum tempo, fica cada vez mais patente o que os antigos engenheiros de áudio já percebiam: a música estereofônica convencional, restrita a dois canais (ou caixas acústicas) frontais, é incapaz de reconstruir corretamente o ambiente no qual a música foi gravada.

A gravação em apenas dois canais, em modo “ao vivo” (sem edição), foi um vício adquirido por selos dedicados a audiófilos durante décadas. Ironicamente, as primeiras experiências com som estereofônico pelos diversos laboratórios previam a captura do som em pelo menos três canais, e quando a gente tem chance de ter às mãos um SACD autorado com uma fonte dessas (a série Living Stereo, por exemplo), dá para perceber a enorme diferença sônica na reprodução.

O problema é o que fazer com aquelas gravações cujas matrizes não existem mais. Há algum tempo atrás, eu dei uma dica sobre o uso de Dolby ProLogic II em Music Mode, mas de lá para cá toda esta tecnologia se diversificou.

Essencialmente, independente da tecnologia de aperfeiçoamento usada, a estratégia é a mesma ou bastante parecida. Ela se baseia na capacidade de distribuição de instrumentos musicais no espaço e na “ambiência” na qual eles estão localizados.

A ambiência se refere à atmosfera sonora que circunda a reprodução de um dado instrumento. O ouvinte tem então a sensação mais precisa do local onde aquele instrumento foi gravado.

As gravações de áudio variam em ambiência. Quando ela é nula, a gravação é dita como “seca” (ou “dry”, no termo em inglês). São “secas” as gravações feitas em estúdios com alto grau de amortecimento, ou seja, a energia acústica é parcial ou totalmente absorvida pelas paredes adjacentes. Pilhas de gravações dedicadas ao audiófilo são feitas desta maneira, com a desculpa de se estar aumentando o grau de acuidade na reprodução dos instrumentos. Em tese, esta afirmativa está correta, quando os microfones eliminam sons ao redor, que poderiam adulterar o som do instrumento, tornando-o sem “foco”.

Mas, as gravações “secas” são mais desagradáveis aos nossos ouvidos, tudo porque o nosso cérebro registra o espaço original das gravações quando ele se faz presente. Talvez, por isso, a melhor tradução para “dry” seria “árida”, já que os músicos parecem estar desprovidos de qualquer tipo de atmosfera ambiente.

O cinema moderno tenta compensar ambiência adicionando efeitos sonoplásticos aos canais surround, o que dá uma sensação complementar à imagem, de “estar naquele ambiente onde a cena se desenrola”.

E no caso da música esta perspectiva não é diferente, exceto que, ao invés de efeitos sonoplásticos, é o som dos instrumentos que são captados ou distribuídos espacialmente, com a ajuda dos canais traseiros, chamados, aliás, de “surround”, não por mera coincidência, mas porque se referem ao som que circunda o ouvinte.

E, de fato, tanto a distribuição frontal quanto a distribuição no ambiente são bastante afetadas pelos canais surround, para melhor ou para pior. Quem percebeu isso no passado distante foi David Hafler, que tentou fazer algo a respeito, criando um circuito (já comentado na coluna) para compensar este tipo de deficiência.

Um circuito como o de Hafler funciona muito bem quando se trata de dispersar o som pelo ambiente, por isso ele trabalha corretamente em trilhas Dolby Surround (Dolby Stereo). Mas, o controle sobre o resto das funções é praticamente nenhum.

Métodos mais sofisticados controlam o alargamento da reprodução dos instrumentos no palco sonoro que é criado na frente do ouvinte. Sons são agora ouvidos mais à esquerda ou mais à direita, independentes da profundidade do palco. Mas, esta profundidade pode também ser controlada, e colocar instrumentos mais para trás ou mais para frente, como se fosse um efeito estereoscópico (3D) auditivo.

Abaixo se pode ver um diagrama resumindo todos estes efeitos de percepção.

O controle de largura e profundidade só é possível através do controle ativo sobre o que é reproduzido nos canais central, surround esquerdo e direito.

Na década de 1970, um sistema chamado de Ambisonics se propôs a realizar este tipo de controle. Ele não se refere somente à reprodução, mas principalmente à maneira como o som é gravado em múltiplos canais, no caso 4. Ele também se presta aos hobbyistas, que querem construir microfones compatíveis, que obedecem à complexa matemática do processo. Vários dos algoritmos dos atuais decodificadores modernos, por hardware ou software, usam também as fórmulas Ambisonics.

Arquivos Ambisonics (com extensão “*.amb”) podem ser criados ou baixados, caso sejam compartilhados por alguém, e reproduzidos por programas dedicados. Entretanto, a decodificação em estúdio da gravação Ambisonics pode ser salva diretamente em discos com formato 5.1 canais, tornando-se assim disponível para qualquer usuário.

Discos em CD (2 canais) também podem ser codificados, no processo “UHJ”. Uma lista destes discos é mantida em site de fãs do formato. A reprodução desses discos requer um decodificador, caso contrário eles serão reproduzidos como estéreo convencional. O decodificador recria as perspectivas tridimensionais das escalas W, X, Y e Z (também conhecidas como “formato B”).

Fabricantes high-end como a Meridian oferecem decodificadores 5.1 com Ambisonics incluído. Infelizmente, o projeto original em si não seguiu adiante por diversos motivos. Para quem tiver interesse no assunto, eu sugiro a leitura desta página do site Ambisonic.net.

 Conversão por hardware

Embora o Ambisonics seja tecnicamente competente, o usuário final poderá dispor de outros meios de conversão estéreo para 5.1, às vezes com controle sobre o resultado final. Neste caso, a fonte de áudio será qualquer gravação estéreo convencional.

O conversor estará normalmente em circuito integrado de alta densidade, podendo ser do tipo “single-chip solution”. Caberá ao fabricante projetar que tipos de processamento de áudio serão acrescentados aos decodificadores instalados, ou circuitos proprietários.

Além do já citado Dolby ProLogic II/IIx Music Mode, estão disponíveis os formatos DTS Neo:6 Music, THX (S2) Music, etc. Se instalados e configurados alto-falantes para “Front High” ou “Front Wide”, outros tipos poderão estar disponíveis, como por exemplo, o Audyssey DSX. Este último formato, entretanto, foge do escopo deste texto.

Os termos usados para os ajustes (quando disponíveis) variam de um formato para outro, mas tem o mesmo significado. Por exemplo: nos ajustes do Dolby ProLogic II/IIx, o termo “Panorama” se refere ao alargamento do palco, enquanto que “Dimension” se refere à profundidade do mesmo, tanto para frente quanto para trás. Além deles, o ajuste “Center Width” (ou “Center Mode”) se refere à aproximação ou afastamento dos sons, tomando o centro (canal central) como referência.

O leitor deverá procurar no manual do equipamento os termos usados especificamente para os ajustes implementados, e de acordo com a orientação de ajuste dada aos mesmos.

 Conversão por software

A Virtual Studio Technology, conhecida como VST, é uma interface criada pelo braço de programadores da empresa alemã Steinberg, que tem como objetivo o acoplamento, na forma de plug-ins, de módulos que permitam edição, criação de efeitos ou síntese de áudio, em programas escritos por qualquer software-house dedicada. Abaixo, pode-se ver a imagem do painel de ajustes do plug-in V.I, escrito por Steve Thomson, para conversão de estéreo a 5.1, incluído nos programas da Cirlinca. Nestes tipos de programa é feita também uma integração entre a autoração de um disco de áudio com o plug-in, não sendo necessário processar cada módulo individualmente, para só então depois montar o disco. Eu fiz a opção de explicação para o leitor através do módulo integrado, que é mais simples. Porém, o que for descrito para ele pode ser aplicado a plug-ins VST semelhantes.

O módulo VST do plug-in de conversão V.I permite a comparação entre os ajustes efetuados e o sinal da fonte, através do botão “ON/OFF”, localizado no canto superior direito do editor. O comando é muito útil para se ter noção das mudanças nos ajustes, uma espécie de antes e depois (“preview”), ou comparação “A/B”.

“Width Correction” (“Correção de Largura”) é uma barra de slide cujo centro é a posição default. O ajuste serve para acertar a largura do palco, como visto no diagrama acima. Se a fonte estéreo foi gravada com sinais totalmente à esquerda ou à direita (“hard left” e “hard right”, respectivamente) é possível que o afastamento default acabe tornando a largura do palco excessiva. Neste caso, a correção pode ser feita arrastando-se a botão da barra para a esquerda. Se a gravação fonte exibe uma concentração excessiva de instrumentos ao centro, o botão então deverá ser deslocado para a direita, aumentando assim a largura do palco sonoro frontal, e “abrindo” a reprodução frontal.

O botão “Movie Mode” (“Modo de Filme de Cinema”) faz o mesmo efeito de diminuição da largura do palco, centralizando mais a reprodução dos instrumentos, exceto que para um valor fixo de ajuste. O termo usado “Movie” se refere à modificação do formato Dolby Stereo, de deslocamento dos diálogos espalhados pelos três canais da tela (CinemaScope) para a reprodução exclusive no canal central. O “Movie Mode” poderá ser útil para usuários que não têm interesse ou não querem gastar tempo com o ajuste de largura acima descrito.

O controle “Front Ambience” (“Ambiência Frontal”) modifica a profundidade do palco sonoro frontal. A ambiência é conseguida pela ênfase da presença de harmônicos de cada tipo de instrumento. O usuário poderá deixar o ajuste de largura do palco inalterado e modificar um pouco a ambiência com este ajuste, já que um afeta o outro.

Já em “Rear Ambience” (“Ambiência Traseira”) o autor do plug-in alega ter usado cálculos do formato Ambisonics, para separar harmônicos em todo o som jogado para os canais surround. O ajuste precisa ser acompanhado do controle de amplitude dos canais traseiros, o que é conseguido pelo botão do “Rear Level” (“Nível Traseiro”). Se o nível de volume dos canais surround for excessivo, o som frontal será irremediavelmente afetado, tornando-se confuso ou com pouco foco. O nível ideal é aquele no qual a ambiência do palco frontal é correta, dando a sensação de espaço ao redor do mesmo, e sem a perda de localização dos instrumentos. Pode-se alcançar esta situação aumentando-se gradativamente o nível de reprodução dos canais surround, até notar o colapso do palco frontal, e depois reduzi-lo para eliminar a interferência dos mesmos.

O botão assinalado como “LFE” comanda a inserção informação “.1” para os programas convertidos. Normalmente, o LFE não é usado para a reprodução de áudio em cinco canais, e quando o programa é formatado em “5.1” nas mídias comerciais (SACD, por exemplo), o LFE não contém informação alguma. Por isso, a posição default deste comando no plug-in é “LFE desligado”.

 Comentários

As gravações estereofônicas mais antigas, particularmente aquelas que exploraram a separação radical de instrumentos para a esquerda ou para a direita, deram pouca ênfase para o conteúdo de áudio na parte central do palco, deixando-o para a exibição de efeitos artificiais de ambiência, como aqueles das câmaras de eco.

Idealmente, a meu ver, a distribuição de som na parte frontal deveria ser uniforme, com a presença do canal central, de forma a se garantir a reprodução com o mesmo nível de amplitude (volume) entre os três canais. Quando é possível ser feita a instalação de uma caixa central com timbre idêntico ao das laterais a chance de sucesso aumenta significativamente. Tanto assim que alguns fabricantes preferem fornecer caixas frontais casadas para o consumidor.

O aumento da largura do palco frontal, mantendo-se esta uniformidade, torna a percepção dos arranjos orquestrais bastante agradável, dando a sensação de maior proximidade ou então de envolvimento com os instrumentos.

Este sensação de espaço não seria possível com o uso de apenas duas caixas frontais. A conversão de material estereofônico para multicanal, em instalações compatíveis, torna-se, portanto, bastante justificada.

Para a reprodução de música, o conjunto de caixas em formato 5.1 atende a todas essas necessidades. Uma lista sobre os vários formatos disponíveis pode ser achada nesta página da internet. [Webinsider]

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Paulo Roberto Elias

Paulo Roberto Elias é professor e pesquisador em ciências da saúde, Mestre em Ciência (M.Sc.) pelo Departamento de Bioquímica, do Instituto de Química da UFRJ, e Ph.D. em Bioquímica, pela Cardiff University, no Reino Unido.