Até agora, uma maior ênfase tem sido dada à montagem do som 3D (Auro 3D e Dolby Atmos) com base nos alto-falantes localizados na parte de cima da sala. E não é sem razão: a ideia por trás da montagem é estabelecer um plano elevado de reprodução do som.

Para tal, o ideal seria criar um campo quadrafônico na parte de cima da sala, seja através de caixas montadas em cima, seja em caixas que empurram o som para cima, no modelo previsto do Dolby Atmos.

O som quadrafônico preestabelece quatro caixas acústicas, sendo duas na parte da frente da sala e duas outras na parte de trás. Nesta última parte, Auro 3D e Dolby Atmos diferem radicalmente de posição, como mostra o esquema abaixo:

Observando-se com cuidado esta montagem da parte de trás, nota-se que não é teoricamente possível tornar a montagem dos dois formatos compatíveis entre si, já que a única coisa em comum entre os dois é a posição das caixas da frente, e o Auro 3D não admite a reprodução do formato com apenas duas caixas frontais.

Para reduzir a demanda de amplificação, o Auro 3D se baseia em um layout 5.1 de caixas acústicas na base. Usando a nomenclatura agora adotada pelo Dolby Atmos, o layout seria 5.1.4 exatamente. Cabe ao usuário decidir se usa qualquer outro layout além desse, sempre respeitando o layout básico exigido pelo codec.

Note que 5.1.4 significa ter 9 canais de amplificação. Com esses mesmos 9 canais o usuário do Atmos pode ter um layout 7.1.2, com apenas dois canais para a parte de cima, seja na frente, no teto ou na traseira da sala. O Auro 3D, como foi dito acima, não permite a instalação de apenas dois canais superiores.

Por outro lado, o Auro 3D não impõe caixas instaladas no teto, e oferece opcionalmente apenas uma única caixa nesta posição, localizada na parte frontal da sala. A caixa ganhou o apelido de “Voice of God”, ou VOG para os íntimos. Seria a terceira camada do formato, ou a segunda camada da parte elevada.

Para o Dolby Atmos o ideal é que todos os alto-falantes instalados estejam no teto, e o seu layout admite par de caixas nas posições frontais, no meio do teto e na traseira. Com este tipo de layout, a instalação doméstica se aproxima daquela montada nos cinemas.

Alternativas de montagem para o Dolby Atmos

Curiosamente, pouco se fala em determinadas opções de montagem quando da instalação do Dolby Atmos. Na realidade, a instalação de caixas no teto, que seria preferencial, impõe restrições algumas das quais poderão ser impossíveis de contornar, como, por exemplo, o tipo de teto que o usuário tem, ou a sua composição em termos do material da construção ou do formato arquitetônico, ou ainda a altura do mesmo, que segue regras para se evitar a localização espacial do som emitido.

Por essas e outras razões, a segunda melhor alternativa para a montagem do Dolby Atmos consiste no posicionamento de caixas na parte superior das paredes da sala.

Este tipo de caixa leva o nome genérico de caixas “Height” ou “Superiores”, se quiserem. No diagrama acima se pode notar a semelhança com o Auro 3D, que usa 4 caixas Height obrigatoriamente, e as diferenças no número e posição das mesmas: o Dolby Atmos exige caixas Height traseiras, localizadas em cima das caixas Surround Back, e não admite caixas Height laterais, que ficam em cima das caixas Surround normais. Essas regras constam do setup dos decodificadores e não podem, em princípio, serem desrespeitadas.

Para o Dolby Atmos a instalação de apenas duas caixas Height pode ser feita nas posições frontal e traseira. O default, se não for alterado pelo usuário, é a instalação na parte frontal da sala.

Em ambos os casos, as caixas Height devem direcionar a emissão de som para o local próximo onde o ouvinte está sentado. Isto obriga mudar o ângulo da caixa ou montar a caixa com alto-falantes previamente angulados.

Nesta coluna mesmo, e aqui eu aproveito para citar o texto a que não a acompanha, já foi elaborada e mostrada uma montagem super simples, com alto-falantes angulados de fábrica. Naquele exemplo, a montagem se destinava para uma caixa do tipo Dolby Enabled “Add-On”, do tipo “up-firing”, com ângulo de 20 graus.

Se esta mesma caixa for colocada em pé e de cabeça para baixo na parede, com o ângulo dos alto-falantes voltado para baixo, ela se transforma em uma caixa Height:

A transformação de uma caixa “up-firing” em Height pode ser feita com qualquer caixa Enabled deste tipo, e por isso não é à toa que vários fabricantes de módulos “Add-On” estão sugerindo a mudança de posicionamento como alternativa de montagem.

Head Related Transfer Function

Há pouco tempo atrás um texto desta coluna falava sobre a instalação de caixas Height frontais, mas faltaram tempo e experiência de audição da minha parte, para aprofundar alguns comentários.

Os guias de instalação da Dolby descrevem um processo conhecido como Head Related Transfer Function (HRTF), podendo ser traduzido literalmente como “Função de Transferência Relacionada à Cabeça”, que serve para o funcionamento das caixas Enabled “up-firing” (voltadas em ângulo para o teto da sala). Trata-se de um fenômeno acústico no qual o som emitido por uma fonte é percebido pelo ouvido humano como proveniente de uma posição diferente daquela onde o som se origina. O som é dirigido pela caixa “up-firing” para cima, bate no teto e volta para a posição onde o ouvinte está sentado, sendo percebido como som elevado.

Segundo a Dolby, a implementação do HRTF para caixas Enabled “up-firing” deveria ser acompanhada da alteração da curva de resposta de frequência, com uma elevação de amplitude, começando com uma ênfase em 7 a 7.5 kHz e terminando em 12 kHz. O valor desta amplitude é questionável e pode variar de acordo com o fabricante. Pior, acho eu, é que esta modificação é feita em ambiente analógico e com plena chance de distorção de sinal. O processo em si como um todo foi questionado por analistas do site Audioholics, e com razão.

Segundo informações que eu obtive do fabricante do meu receiver, absolutamente nenhuma alteração é feita na curva de resposta de frequência nas saídas de caixas Height, independente do tipo. Ou seja, na instalação de caixas Dolby Enabled “up-firing” não há alteração da curva de resposta de frequência feita dentro do receiver e, portanto, o processamento HRTF não é implementado.

Além disso, existem limitações claras no uso de caixas “up-firing”: a mais importante, na minha opinião, é que o efeito HRTF não é completamente satisfeito. O som fica mais alto, em relação aos canais do leito (5.1, 7.1), mas a sensação de som “vindo de cima” não é realizada.

Tudo isso sugere que a instalação de caixas “up-firing” perca a prevalência, quando comparada a outros tipos de caixas para som elevado, no teto ou na parede. A colocação das caixas na parte superior da parede, próxima do teto, faz fisicamente o que as caixas Enabled “up-firing” prometem, mas sem expectativa concreta de resultado insatisfatório. As caixas Height de parede podem não ser as ideais, mas certamente as limitações de uso são bem menores.

Assim, na ausência de instalação de caixas no teto, caixas Height na parte superior da parede se tornam a segunda melhor opção de instalação, de preferência nas paredes frontal e traseira simultaneamente, formando o som quadrafônico superior.

A instalação de 4 caixas Height tem um custo elevado: seria preciso um padrão de amplificação de 11 canais. Vários receivers com 9 canais aceitam a conexão e troca automática de 7.1.0 para 5.1.4, mas desta forma as caixas Surround Back são desligadas quando a trilha Atmos está tocando.

Para contornar isso, seria preciso adicionar um amplificador estéreo (2.0) e usar as saídas de pré-amplificação do equipamento para um dos pares de caixas Height, se elas estiverem disponíveis.

As caixas Height, formando um layout quadrafônico me parece uma boa opção para a construção de um sistema de áudio tridimensional completo.

Vivência e experiência de vida

A minha querida mãezinha, cuja cultura se restringia ao curso primário de uma cidade do interior do Rio então pequena, costumava dizer diante do seu esforço de aprendizado o seguinte: “A gente nasce, cresce e morre sem saber tudo”. Na minha experiência de vida, eu sempre notei que cada vez que se entra em um determinado campo de conhecimento, a gente abre a porta para um mundo diferente, complexo e difícil de penetrar. E chega um momento onde se tem que decidir até que ponto se quer persistir para ir adiante.

Na tecnologia de áudio e vídeo existe hoje um mundo deste tipo, englobando eletrônica, processamento de dados, e um monte de outros campos cognitivos, como por exemplo, a acústica.

A ponte entre o pesquisador ou o designer e o usuário final deveria estar contida na literatura. Porque não é somente o conhecimento em si que está envolvido, as intenções e objetivos de qualquer projeto estão também incluídos.

Na época do Dolby Digital, a empresa Dolby nos deu uma quantidade maciça de textos (tipo “white paper”, que é um aprofundamento da tecnologia”) ou manuais, e um suporte on-line amigável. Em tempos de Dolby Atmos, este suporte é somente dirigido aos parceiros de indústria, o usuário, segundo um e-mail enviado pela Dolby e por mim recebido, só poderá receber ajuda técnica do fabricante do equipamento.

Desde que eu entrei neste hobby é sempre a mesma rotina: usuários finais se viram para tentar entender, experimentar e muitas vezes trocar seus resultados em fóruns, vídeos ou blogs. Nem sempre dá certo. Eu cansei de ver postagens em fóruns especulativas e sem base em experimentação alguma. Se a gente experimentando pode concluir errado, sem experimentar a chance de se estar correto é mínima!

Usando o Dolby Atmos desde o ano passado, comigo ainda param muitas dúvidas sobre a mixagem e o seu funcionamento correto. Eu creio que uma parte significativa delas seria sanada se a gente tivesse próximo um cinema disponível com reprodução do Atmos ou Auro 3D.

Na sala doméstica, como sempre, a experimentação da melhor instalação do som passa pelas alternativas, a não ser que a sala seja construída com esta intenção. A cada nova tecnologia deste tipo são vários os desafios a serem vencidos, até que se possa achar o caminho certo para ser trilhado. Em outras palavras, no final das contas somos nós mesmos os autores dos manuais que nunca foram escritos. [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.