A instalação de um subwoofer em um sistema de áudio é dispensável para quem nunca usou um, mas a realidade de quem monta um sistema multicanal dentro dos padrões estabelecidos pelo Dolby Digital é bem outra.

Existem certos tipos de recursos ou objetos que não fazem faltam para quem nunca os usou, e a recíproca é verdadeira. A gente vê isso todo dia com a Internet, com os telefones celulares inteligentes, GPS, banda larga e um monte de outras coisas que não se sabe mais como a gente conseguia viver sem elas antes.

Pois aconteceu que recentemente o meu subwoofer, um JBL Studio 260P, criado por designers da série 2 (“Studio 2 Series”), pifou completamente, e foi levado para a oficina autorizada da Harman, onde ficou por cerca de um mês e meio, aguardando peça para reposição. De início, eu fiquei inconformado por isto ter ocorrido com apenas dois anos de uso, e com a consequente perda do período de garantia.

Curiosamente, existem registros na Internet de problemas de projetos de subwoofer da JBL com apenas dois anos de uso.

E no meu caso foram embora a fonte de alimentação e o amplificador de potência, uma coisa puxando a outra sem que fosse determinada a causa, o que corrobora as queixas apresentadas por terceiros. Porém, como a placa contendo a fonte e a amplificação é integrada, o técnico achou por bem trocar tudo ao invés de reparar componentes, e eu concordei porque isso me traz certeza de que o problema tende a não voltar tão cedo, é como se fosse um subwoofer novo.

Eu já tive outros tipos de subwoofer, mas alcancei com este modelo uma qualidade na reprodução que eu não tinha antes. Todo subwoofer comercial tem problemas aqui e ali, independente do preço e, portanto, achei que não faria sentido tentar outra marca só por conta de um defeito. O 260P, tal como outros modelos similares, é alimentado por um amplificador classe D, com 300 W de potência musical contínua, podendo atingir 600 W em picos momentâneos de amplitude.

O woofer de 12 polegadas tem um cone de fibra de celulose (papel), dopado por um polímero (plástico) cuja estrutura química eu nunca vi divulgada. Trata-se de tecnologia proprietária, que leva o nome de PolyPlas.

A dopagem dá ao cone a rigidez que impede a deformação de áreas na superfície quando o cone está em movimento, e a leveza necessária para facilitar o movimento de pistão necessário ao deslocamento do ar, junto com amortecimento interno que, por seu turno, impede erros mecânicos neste tipo de movimento. O duto da caixa é desenhado e calculado com o uso de computadores, e otimizado para o alto-falante, como de praxe.

Subwoofers deste tipo possuem um filtro passa baixo interno, com um corte em torno de 24 dB/oitava (quarta ordem). A alimentação de sinal no 260P é feita somente com cabos RCA, com a opção do uso de uma das entradas para um sinal LFE, vindo de processador ou receiver. Se esta entrada for usada, o corte de frequência será aquele feito antes do subwoofer, segundo o design do equipamento transmissor de sinal, geralmente também em torno de 24 dB/oitava.

O crossover (corte de frequência) com o uso da saída LFE de qualquer equipamento será estipulado no setup do aparelho que envia o sinal para o subwoofer. Pelas normas THX o padrão é de 80 Hz, mas na maioria dos casos este ajuste está longe do ideal.

A necessidade do subwoofer para quem usa um no sistema de reprodução

As características físicas de um alto falante capaz de reproduzir sons graves o tornam um componente distinto do resto do conjunto. O cone de um woofer terá que ser suficientemente largo para poder deslocar a massa de ar cuja geração reproduzirá sons na parte baixa do espectro de frequência – 250 Hz até 30 Hz – podendo chegar até valores mais baixos.

Notem que o comprimento de onda é inversamente proporcional aos valores de frequência, os quais têm correlação direta com a energia da onda. Por isso, frequências baixas necessitam de grande quantidade de energia para produzir ondas de som grave com a fidelidade correta.

É por este motivo que um subwoofer ativo é montado com um amplificador de potência com alto valor de watts na saída. E como a onda em si tem comprimento de onda alto, este amplificador não precisa ser rápido. Por motivos técnicos praticamente todos os fabricantes de subwoofer usam amplificadores classe D. Eu não quero entrar no mérito da escolha, mas basta dizer que amplificadores desta classe são eficientes neste tipo de aplicação, isso sem falar na diminuição de transformadores da fonte, diminuição de calor dissipado na saída, etc.

Os fabricantes de processadores e receivers, por sua vez, incluem uma saída LFE (Low Frequencies Effects Channel), o que simplifica a conexão com o subwoofer amplificado. Mas isto não quer dizer que o conteúdo de grave no sistema não possa ser reproduzido pelo subwoofer.

O Bass Management, que foi padronizado quando da introdução dos decodificadores Dolby Digital na década de 1990, admite a mistura de caixas acústicas de diversos tipos e o ajuste do corte passa baixo que desviará o áudio para o subwoofer.

Por exemplo, se uma caixa acústica tem capacidade para reproduzir até 50 Hz, o usuário pode escolher esta frequência como ponto de corte, mas se esta mesma caixa reproduz 50 Hz de forma ineficiente, o ponto de corte pode (e deve) estar acima, tipo 60 Hz ou mais.

Tudo vai depender da curva de resposta de frequência admitida pelo fabricante daquela caixa, mas é bom lembrar que estas curvas são estabelecidas em câmaras anecóicas e, portanto, na sala do usuário a fidelidade já não é mais a mesma. Quando há dúvida, escolhe-se uma frequência de corte com maior valor.

Caixas acústicas satélites, que possuem woofers com cone de pequeno tamanho terão dificuldade de reproduzir graves com eficiência, e por isso não é incomum se adotar pontos de corte de frequência com valores bem mais altos, como 90 Hz ou 100 Hz, mesmo que a curva de resposta de frequência do fabricante das caixas diga o contrário.

Equilíbrio:

Uma das coisas mais complexas e frequentemente complicadas é casar o subwoofer com o resto das caixas do sistema. Muito vai depender da qualidade do subwoofer, mas também das características da sala, e vou logo adiantando que não existe nenhuma fórmula mágica para se resolver isso.

Idealmente o usuário deveria ter à mão um gerador de frequência e um analisador de espectro, que assim levantaria a curva real dentro do ambiente onde o sistema está instalado. A boa notícia é que, em se tratando de reprodução de graves, o uso do ouvido funciona, no momento de se tentar conseguir um resultado satisfatório.

Na realidade, os medidores de pressão sonora vendidos no comércio dificilmente são calibrados para frequências da parte baixa do espectro e por isso inadequados para se equilibrar amplitude dos subwoofers.

Existem várias fórmulas para se posicionar um subwoofer. Eu até já vi fabricantes recomendando não instalar o subwoofer no canto da sala, que é um hábito de muitos audiófilos.

Durante a instalação é preciso não só ajustar a frequência de corte no processador ou receiver, mas também indicar se o subwoofer ficará a cargo somente do LFE ou do LFE mais o restante do conteúdo de graves do programa, o que, aliás, eu acho recomendável. Normalmente, o LFE é ajustado para um limite de 120 Hz, embora o topo de resposta de frequência deste canal possa ser maior.

Em um sistema com caixas acústicas do tipo torre, ainda assim se deve ajustar a saída LFE para o subwoofer com conteúdo de graves do programa todo, e não somente do LFE. Lembre-se que programas de áudio feitos para música é raríssimo haver conteúdo no LFE, embora ele esteja indicado como tal.

O equilíbrio entre subwoofer e caixas periféricas nem sempre será totalmente satisfatório. O melhor elogio que se pode dar a um sistema razoavelmente bem ajustado é o ouvinte jamais notar que o subwoofer está funcionando. Isto é possível porque sons de baixa frequência (150 Hz e abaixo) são pouco direcionais, então o ouvido humano não sabe de onde eles vêm. E como então é possível saber onde instrumentos de som grave (por exemplo, um contrabaixo) estão tocando? Pela audição dos harmônicos, que são reproduzidos na região de médios-graves ou acima.

Ao ajustar um subwoofer nos seus controles de corte e amplitude (volume) é importante observar que quando os sons médios das outras caixas acústicas ficam enlameados pela intromissão desta faixa de frequência no subwoofer é sinal de que algo está errado.

A primeira providência é desligar o subwoofer e observar a reprodução do som sem ele, como por exemplo, voz anasalada de algum cantor. Se o problema desaparecer, será então preciso calibrar o subwoofer, dentro dos recursos disponíveis para o ajuste de crossover.

Na prática, sons abaixo de uma certa faixa de frequência poderão não contribuir em nada para a fidelidade da reprodução de sons graves, motivo pelo qual subwoofers comerciais não passam muito abaixo de 40 Hz. Audiófilos poderão ignorar este conceito e introduzir subwoofers com espectro de emissão até 20 Hz.

Seja como for, o importante é saber que um bom subwoofer irá ser um componente decisivo para a obtenção de um som de boa qualidade. Mas é a tal estória: quem nunca usou um não sabe o que está perdendo!

Outrolado_

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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.