Introduzido no cinema e depois no ambiente doméstico, o LFE é um canal separado para sons de baixa frequência que até hoje confunde usuários na correta instalação de um som multicanal.
No meio da década de 1990 os laboratórios Dolby lançaram o decodificador Dolby Digital, adaptados para a reprodução do codec AC-3, ainda em Laserdisc. Naquela época, eu era participante ativo do então iniciante Home Theater Forum, onde, aliás, fiz alguns bons amigos.
Ninguém ali naquele fórum tinha ideia sólida sobre o AC-3, muito menos sobre as flags de programação usadas no codec. E como o site da Dolby dispunha de documentação farta, eu fui um daqueles que baixou o que pôde, de maneira a não me sentir tão ignorante a respeito.
A necessidade do aprendizado dizia respeito às elucidações das orientações crípticas dispostas nos manuais de usuário entregues ao consumidor. Sem falar que mensagens expostas no display informando o valor da variação em dB (decibéis) da flag de normalização do diálogo (“dialnorm”) sequer eram alvo de um mínimo de explicações.
Durante o período de evolução do áudio no cinema, ainda em películas com banda magnética, a Dolby introduziu uma modificação no formato Dolby Stereo para filmes com cópia em 70 mm: canais normalmente “ociosos” iriam conter reforço de graves (chamados vulgarmente de “boom” pelos técnicos), na faixa de 25 a 200 Hz. Este conteúdo passaria por um filtro passa baixo e direcionado para caixas acústicas dedicadas à reprodução de baixa frequência, com amplificação separada.
A ideia em si já tinha parâmetros previamente introduzidos na reprodução do áudio estéreo doméstico. Em 1966 o físico Arnold Nudell e o piloto de aviação Cary Christie inventaram o “subwoofer”, mas o formato não foi adiante, por conta do alto custo.
A introdução do subwoofer no formato de áudio do cinema passou a ser altamente relevante quando o codec AC-3 (Dolby Digital) foi lançado nos cinemas em 1992, e depois no ambiente doméstico, em 1995, no videodisco “Clear And Present Danger”.
O decodificador usado para este último lia um sinal de rádio frequência contido em uma das trilhas analógicas do Laserdisc. Este disco era capaz de reproduzir o Dolby Stereo convencional, através das duas trilhas PCM, e mais o Dolby Digital 5.1, através da trilha analógica modificada, ou seja Dolby Stereo PCM, Dolby Digital e Mono analógico.
Foi exatamente assim que o Dolby Digital chegou ao ambiente doméstico, e com alta qualidade, diga-se de passagem. O problema central, entretanto, era saber ajustar o decodificador, procedimento ainda com pouca orientação disponível naquela época, motivo pelo qual os participantes do fórum trocavam mensagens a este respeito a todo o momento.
O LFE
Historiadores citam que foi Tom Holman, o técnico de áudio que propôs o formato THX, quem primeiro sugeriu um canal especificamente restrito à reprodução de graves nas trilhas sonoras, em uma reunião da SMPTE realizada em meados de 1990, para a elaboração das trilhas em 5.1 canais. A ideia era de reutilizar o “boom” anteriormente empregado para trilhas Dolby Stereo em 70 mm, mas codificado digitalmente em um canal separado. A terminologia “.1” (“ponto um”) se refere à limitação do espectro de frequência utilizado, atingindo o topo de 150 Hz. Mesmo atualmente, o ajuste padrão em todos os processadores e receivers é de 120 Hz, e raramente precisa ser modificado.
A proposta teria sido vista inicialmente como uma anedota, mas a Dolby a levou a sério:
O LFE (Low Frequency Effects Channel), introduzido no codec AC-3 para efeitos sono plásticos com sons de baixa frequência, é um canal separado, que supõe a instalação de um subwoofer no sistema de reprodução.
Na década de 1990 nem todo mundo notou (por incrível que pareça) que o LFE era de fato um canal separado, e que, portanto, não tinha absolutamente nenhuma correlação com o conteúdo de baixa frequência (graves) do resto do conteúdo da trilha sonora.
O Bass Management
Como nem todo mundo tem ou quer ter um subwoofer, o que fazer para adaptar a reprodução do LFE incluso no Dolby Digital a todos os equipamentos indistintamente?
A solução foi a introdução do chamado “Bass Management” (“Gerenciador de Graves”) dentro do decodificador. E esta modificação foi estendida até hoje aos codecs mais novos.
O Bass Management permite ao usuário discriminar os tipos de caixas acústicas usadas na cadeia de reprodução, no tocante ao número e ao tipo de cada uma delas. Isto implica saber e depois estabelecer no setup do decodificador a faixa de resposta de frequência dessas caixas acústicas, e principalmente indicar se um subwoofer está instalado no sistema ou não. Se estiver, ainda será necessário estabelecer o ponto de corte de frequência entre as caixas e o subwoofer. A partir deste ponto, qualquer frequência abaixo do corte será automaticamente redirecionada ao subwoofer.
No setup do Bass Management várias informações têm que ser inseridas no decodificador. A primeira delas refere-se à presença ou não de um subwoofer, Se não houver um subwoofer instalado, o ajuste padrão é dirigir o conteúdo de graves para os canais frontais esquerdo e direito, a não ser que as caixas acústicas desses canais forem incapazes de reproduzir baixa frequência corretamente.
No passado (e ainda se vê hoje em dia em muitos processadores e receivers) a seleção da capacidade das caixas era baseada no critério de “Large” (“Full Range”) e “Small” (resposta limitada). Este critério é falho, porque nem sempre uma caixa considerada “Large” tem boa reprodução de graves. Tanto assim que já na década de 1990 quando um usuário instalava um subwoofer (recomendado) o correto era indicar todas as caixas como “Small” indistintamente!
Em receivers e processadores mais modernos, mesmo que a configuração como “Large” e “Small” esteja presente, é obrigatório delimitar o corte de frequência de cada par de caixas.
Não existe ume regra padrão para se delimitar corte de frequência, mas sempre existirá uma maneira de resolver isso. Uma delas, recomendada por fabricantes de subwoofer é verificar a faixa de resposta de frequência de uma caixa a mais ou menos 3 dB, como indicada no manual. Desta faixa toma-se o menor valor como ponto inicial de ajuste de corte. A seguir, verifica-se a mesma coisa, para o subwoofer. O valor máximo será o ponto final de corte. Por exemplo:
- Caixa surround lateral: 65 Hz a 20 kHz
- Caixa surround back: 80 Hz a 20 kHz
- Subwoofer: 29 Hz a 150 Hz
As faixas de ajuste seriam: 65 Hz a 150 Hz para as caixas surround lateral, e 80 Hz a 150 Hz para a(s) caixa(s) surround back. Note que tudo isso é teórico e não existe nenhuma fórmula mágica para fazer este ajuste.
Na dúvida, o usuário deve “estreitar” a faixa de ajuste e se for necessário eliminá-la completamente. Por exemplo: em vez de 65 Hz, ajustar para 80 Hz ou 100 Hz, ou então 150 Hz, que é o topo da reprodução do subwoofer.
É sempre bom lembrar que as curvas de resposta de frequência raramente (amplitude em dB contra frequência) são dadas ao consumidor doméstico e mesmo que fossem elas são levantadas (medidas) dentro de câmara anecóica. Este tipo de câmara não tem similaridade em outros ambientes, portanto os valores medidos devem ser olhados com cautela. É bem possível ou provável que o limite inferior de reprodução de uma caixa não reflita a sua real capacidade de reproduzir com eficiência sons daquela frequência.
Daí a importância que o subwoofer adquiriu ao longo do tempo, porque se trata de uma caixa dedicada à reprodução de frequências mais baixas, com um nível de pressão sonora adequada, coisa que a caixa acústica periférica normalmente não tem.
Quando um subwoofer é instalado ao lado de caixas de maior espectro ainda é possível estabelecer se o conteúdo de graves de todos os canais irá ser redirecionado a ele. Na prática, duas situações são possíveis:
- Reprodução de LFE + o conteúdo de frequências abaixo do corte de todos os canais.
- Reprodução somente do LFE.
Na opção 2 o restante do conteúdo de grave da fonte de sinal de áudio terá que obrigatoriamente ser reproduzido pelas caixas mais capazes instaladas no sistema, e nestas circunstâncias o conceito de “Large” fica valendo. Se nenhuma caixa for indicada como “Large” o conteúdo de graves irá compulsoriamente ser redirecionado para o subwoofer. Note que não é possível estabelecer todas as caixas como “Small” sem um subwoofer presente. Existe uma censura na programação do Bass Management que impede que isso aconteça.
O Bass Management ainda prevê um ponto de corte específico para o LFE, com o nome de LPF (“Low Point Frequency”). Este valor estabelecerá o máximo de resposta de graves que será enviada ao subwoofer (ou caixa “Large”, na ausência deste). O corte padrão é de 120 Hz, embora em alguns decodificadores ele possa se estender até 150 Hz. Valores maiores do que 120 Hz são praticamente inúteis, visto que o LFE costuma ser usado para frequências bem abaixo de 100 Hz.
Alternativas de instalação
Via de regra, os processadores e receivers possuem uma saída pré-amplificada exclusiva para o LFE dirigido ao subwoofer dotado de amplificação própria. Dependendo do modelo, o subwoofer deverá ser dotado de uma conexão especificamente para este tipo de sinal. Um cabo RCA-RCA único é usado para esta conexão.
Muitos usuários preferem instalar um subwoofer indicando a sua presença como “Não” no setup e ajustando as caixas frontais como “Large”. O sinal dessas últimas passa primeiro pelo crossover do subwoofer ou por um crossover externo. Estes métodos de ajuste não estão no escopo deste texto, porque aqui eles se referem somente ao LFE como ajuste de referência.
Outra possibilidade, que existe em muitos decodificadores é o chamado “Double Bass”, que duplica as funções de reprodução de graves das caixas do sistema com a do subwoofer. A meu ver, este ajuste está errado! E os resultados, até onde eu pude observar, péssimos!
No final das contas, o que fica valendo é a satisfação de quem ouve, seja lá qual for a regra usada para a calibração de todo o sistema de reprodução.
Vários tipos de auto calibração são fornecidos (por exemplo, Audyssey) junto com o equipamento, o que exclui o esforço do usuário em passar por todas as etapas do setup. Na minha opinião, deve-se verificar o resultado com cautela, principalmente no tocante à reprodução de baixa frequência (LFE e/ou o grave do sinal de áudio), cujo ajuste é normalmente mais complicado.
Se a calibração automática for executada, o recomendável é depois fazer testes auditivos com várias fontes de sinal e reajustar se necessário. Aliás, a audição repetida é a que normalmente indica onde algo não está soando como desejado.
A uniformidade do campo sonoro obtido na sala e a transparência na localização dos sons é o principal parâmetro para ver se tudo está certo, mas isto é assunto para um outro dia!
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.
20 respostas
Sempre tive dúvidas com relação ao LFE esse texto praticamente tirou todas elas e descobri que instintivamente sempre regulei o setup de forma correta. Muito obrigado.
Oi, Anderson,
Que bom que as suas dúvidas foram dirimidas. Com o passar do tempo os decodificadores melhoraram muito no quesito ajuste, mas os princípios relativos a ele não.
Muito elucidativo seu texto, obrigado. Mas ainda tenho uma dúvida. Usando o modo somente LFE, só será utilizado esse canal em conteúdos multicanal? (como filmes em dolby?). Um conteúdo estéreo proveniente de toca discos, cds, streaming, não tem a presença desse canal .1? E nos modos diret/pure direct? o que muda?
Te pergunto pois estou mexendo nas configurações do meu receiver (denon x2700) com bookeshelfs monitor audio bronze2. Usei o Adudissey e para filmes me agradou, porém para música deixo em pure direct mesmo. Porém em modo somente LFE, fico em dúvida se o sub é utilizado, ou me parece bem pouco. Já em modo LFE + main é bastante utilizado, por vezes até demais nas músicas.
Oi, Rafael,
De fato, o LFE faz parte somente das gravações digitais multicanal pós Dolby Digital, muito embora a maioria, senão todas, as gravações de música não tem codificada este tipo de formatação, até porque o objetivo do LFE é destinado a trilhas sonoras de filmes e não de música. Note que as trilhas 5.0 podem ser codificadas em 5.1, mas o LFE não está funcionando.
Todos os A/V receivers são obrigados a ter incluídos o chamado “bass management”, que é a maneira como você instrui o decodificador de que forma os sons graves serão reproduzidos. Nestes ajustes, o subwoofer é levado em consideração, e normalmente é possível ajustar o decodificador para que ele reproduza toda a faixa de baixa frequência + o LFE. Assim, o subwoofer tem que reproduzir o grave do áudio de dois canais, mesmo que somente um cabo RCA LFE seja usado. Esta saída LFE está lá para o corte de frequência seja feita no receiver e não no subwoofer. Se o sub não tem entrada LFE o usuário pode ajustar o corte colocando o potenciômetro de ajuste na posição máxima.
Eu também uso um receiver Denon, e acho nele um ajuste para reprodução de 2 canais, onde inclusive é possível estabelecer o corte de frequência para o subwoofer.
A reprodução em modo direto visa somente contornar a passagem do sinal de áudio por circuitos de equalização e processadores digitais que alteram a reprodução do conteúdo. Eu uso este tipo de ajuste do modo direto não só para CD, mas para SACD também. Neste caso, o player deve ter a opção de transmitir DSD direto para o receiver. De qualquer forma, o modo direto não exclui a reprodução do som de 2 canais com o subwoofer. Se isto estiver ocorrendo, tente ver no setup do receiver se foi feito um ajuste errado, ou então o receiver não tem ahuste para resolver isso.
Espero que te ajude.
Obrigado, ajudou bastante. Acredito então que quando utilizo fontes estéreo e o bass managent está em “LFE only”, como não há esse canal exclusivo o sub acaba não sendo ativado, até sinto uma leve vibração mas que pode ser proveniente dos graves das caixas.
Vou manter a configuração em “LFE + main” e tentar ajustar o crossover e level para ficar menos intrusivo.
Grato!
Oi, Rafael, isso mesmo (LFE + Main). A vibração no cone do subwoofer com ele não funcionando ocorre por ressonância com os graves da caixa principal.
Aqui alguns técnicos em home Theater,me disseram que as caixas por serem antigas de woofer de 12,tem que deixar em large e ainda deixar em main+lfe,baaaa fica muita sobreposição e os graves perdem as definições deixo em Lfe,fica muito agradável definido,gostoso de ouvir eu sempre deixei em large,mais andei fazendo ums testes achei bem interessante o small,os agudos e Medios ficaram ótimos, obrigado.
Paulo adorei teu texto,espetáculo me diz uma coisa,me tira uma duvida Mestre,eu uso todas minhas caixas em small,so que minhas frontais são caixas vintage,e elas tem 70 hz posso deixar no crossover esses 70 ou boto 80 hz me dá uma luz muito obrigado.
Oi, Alexandre,
80 Hz é a recomendação do padrão THX, mas nem sempre deve ser seguida. O ideal seria colocar a caixa em uma câmara anecoica, mas isso é impraticável pelo usuário final. Por outro lado, existem curvas de resposta de frequência a +/- 3 dB, supostamente levantadas dentro da câmara da fábrica, e que podem dar uma ideia aproximada da resposta da caixa.
Se você tem um subwoofer bem acertado seria melhor levantar o ponto de crossover acima dos 70 Hz. Tente os 80 Hz e veja como soa o sistema. A referência padrão são vozes que não podem soar anasaladas, os médios e agudos têm que ser transparentes, ou seja, bem definidos auditivamente e na localização no espaço. Tente usar material que você conhece bem para reproduzir o som que você deseja.
Espero que ajude.
Mestre por favor me tira uma dúvida, minhas caixas frontais vintage tem woofer de 12 polegadas 70 hz,devo deixar elas em small e uso o crossover,ou devo deixar elas em Large pelo tamanho delas,qual a maneira correta de deixar elas,muito obrigado.
Oi, Alexandre,
Tudo irá depender do ponto de corte ajustado no seu equipamento. Classificar as caixas como “small” ou “large” é um erro histórico, e os fabricantes mais recentes inseriram um setup onde esta “classificação” é complementada pelo ajuste do corte.
O que torna este ajuste às vezes complicado é que as curvas de resposta de frequência, a mais ou menos 3 dB, são levantadas em câmara anecóica, enquanto que na casa do usuário final a situação é outra e totalmente imponderável, a não ser que ele/ela resolva montar um ambiente específico para áudio.
Por outro lado, o tamanho do cone do alto-falante não tem necessariamente correlação com a resposta de frequências mais baixas. Se você não tem acesso à curva levantada na fábrica, o jeito é experimentar fazer ajustes na base da tentativa e do erro, e tentar descobrir qual deles funciona melhor para o seu ouvido e/ou para o seu ambiente.
O modo de reprodução “Main + LFE” se refere à reprodução do conteúdo total de graves da trilha sonora, somado à reprodução do LFE (“.1”). Nada impede que seja mantido desta forma, mesmo que se use um subwoofer dedicado. Entretanto, novamente a mesma regra se aplica: se soa melhor somente com LFE, deixe como está.
Mestre Paulo, por favor, me tira uma dúvida: no painel trazeiro do meu subwoofer da marca Klipsch modelo XW-500 têm três entradas RCAs R L e Line. Em qual delas eu conecto o cabo que vem receiver? Se o Correto for R ou L, faz alguma diferença usar R ou L? O uso de um cabo Y (conectando R e L) faz alguma diferença?
Muito obrigado,
Orlando
Oi, Orlando,
No manual do subwoofer indicado a entrada “L” ou “Line” está marcada para ser usada por um único cabe, vindo da saída de subwoofer. Esta seria, no seu caso, a conexão recomendada. Se for possível instale núcleos de ferrite próximo das duas pontas, ou adquira um cabo já preparado com os núcleos.
A conexão com dois cabos RCA (R e L) é possível, mas totalmente desnecessária. Ela é basicamente usada para uma saída de pré, mas o sinal internamente será somado e depois amplificado.
Olá! Mesmo após muitas pesquisas e vários tópicos lidos nós fóruns, ainda não tinha lido nada tão objetivo e claro como este seu artigo. Muito esclarecedor, obrigado!
Obrigado pela leitura e elogio.
Obrigado pelo texto, Paulo! Muito esclarecedor.
Só uma dúvida: acredito que não é qualquer cabo RCA-RCA que pode ser usado para conectar a saída LFE do receiver ao subwoofer. Qual especificação devo procurar ao comprar um cabo RCA-RCA com essa finalidade?
Olá, Marcos,
Procure um cabeamento RCA-RCA de boa qualidade e de preferência com anéis de ferrite nas pontas. Em lojas especializadas (se for on-line sugiro a Cirilo Cabos, mas existem várias outras), você acha o cabo no tamanho que lhe interessa.
Obrigado pela leitura.
Anéis de ferrite, 50 ohms, dupla blindagem com OFCH.
Olá Paulo
Como sempre aprimorando nossa cultura, trazendo temas que instruem os audiófilos, que ainda tem muito o que aprender com sua experiência. Esse tema é na minha visão o mais, senão o fundamental para um sistema multivias.
Sem ele (o LFE), não podemos enriquecer toda a primazia que o som multicanais do cinema pode nos apresentar.
Possuo um sistema da JVC, mas com os anos de uso pude comprovar, sem esse canal diferenciado qualquer fonte sonora perde a profundidade, pois é no canal LFE que sentimos o “peso” do som. Pena que nas tv´s modernas, se quiser um som razoável só conectado um home theater completo para ter um som decente. Mas é o “avanço” tecnologia Paulo (será?)
Pois é, Rogerio, a barra de som quebra um galho mas o subwoofer que eles te vendem, até agora pelo menos, não se equipara a um subwoofer. E, diga-se de passagem, tem muita caixa por aí com o nome de subwoofer, de forma não merecida.
Obrigado pelo comentário.