Hoje, o computador notebook é certamente o instrumento de medida mais usado entre o pessoal do Áudio. Não que o computador venha de fábrica equipado para fazer qualquer medição; mas porque são tantos os dispositivos que a ele se podem acoplar, e tão bons os softwares que se servem desses dispositivos, que a grande maioria dos trabalhos de pesquisa se centraliza no micro. O advento da interface USB facilitou de vez a utilização de notebooks em trabalhos de medição pois, embora seus sistemas de áudio sejam geralmente abaixo da crítica, podem-se acoplar a eles interfaces de áudio de alta definição.
Porém, para quem trabalha com medidas, as interfaces - que são criadas para trabalhos de gravação - nem sempre oferecem as facilidades necessárias aos trabalhos em campo. Entra então em cena a Attack a qual, através de sua subsidiária Pentacústica, oferece ao mercado o pré-amp múltiplo ADA 01, muito propriamente apelidado de ADA - Amigo Dos Acústicos, e não Audio Data Acquisition como se intitula.
Descrição
O ADA 01 é um pré-amp nada convencional. Montado numa robusta caixa em agradável cor azul escura, oferece duas entradas para microfone e duas entradas de linha. Além dessas quatro entradas, há ainda uma quinta entrada, chamada Reference. As entradas de microfones são XLR balanceadas, com opção individual de phantom power - que pode ser de 15V ou de 48V, conforme a necessidade do microfone de teste utilizado. As entradas de linha e de referência também são XLR balanceadas, oferecendo ainda um insert em plug P4 estéreo. Cada entrada, exceto a de referência, possui uma chave Channel Disable, com a função de emudecer a respectiva entrada. Quando acionada, corta o sinal e faz acender um LED sinalizador. Particularmente, eu preferiria que a função fosse inversa, isto é, ao se apertar a chave, o LED acendesse e o canal fosse acionado.
Ao invés do convencional esquema de pan-pot, que no caso de medições só serve para dificultar o trabalho e induzir a erros, os quatro canais de entrada (Mic 1 e 2, Line 1 e 2) são diretamente endereçados ao canal esquerdo de saída, e o canal Reference vai direto para o canal direito de saída. Em vez de saídas em jaques diferentes, os dois canais de saída são conectados a um jaque P4 estéreo. Ainda existe uma saída para fones, facili-tando a monitoração das saídas. Através de uma chave, pode-se optar por ouvir nos fones, em mono, a soma dos sinais das entradas (Sources) ou então o sinal Reference.
Tudo isso é muito bem indicado no painel superior da unidade, onde estão indicadas as pinagens de todos os conectores.
Num cuidado a mais para reduzir o ruído do sistema, a fonte de alimentação é externa e conectada ao ADA 01 por um conector XLR. Segundo a Attack, o conector será, nas próximas versões do produto, substituído por um outro tipo (provavelmente um XLR de quatro pinos), para eliminar o atual risco de, por engano, se conectar um microfone ao cabo da fonte de alimentação. Pensamos também que o plug de AC da fonte deveria empregar pinos chatos em lugar dos redondos, por questões de compatibilidade há muitas réguas de AC que só aceitam pinos chatos, e além disso, um produto que vem com o painel impresso em bom inglês deve ser usável em outros países.
Como se Usa o ADA 01
Sendo excepcionalmente linear, como convém, o ADA 01 funciona primordialmente como pré de microfone de instrumentação. O uso direto consiste em aplicar ruído rosa ao sistema em teste, e usar apenas uma das entradas de microfone, entrando com o sinal num analisador em tempo real. Para isto, é claro, o microfone e a interface analógico-digital devem ter resposta o mais plana possível, de preferência ±1dB de 20Hz a 20kHz. Poucas interfaces internas de notebooks têm resposta tão plana, de modo que fatalmente será preciso usar uma interface externa para um resultado confiável. Nesta modalidade, ape-nas o ruído rosa pode ser usado.
Como é inconveniente o uso do ruído num ambiente lotado de público, o que se faz geralmente é alinhar o sistema fora do horário do evento - com a casa vazia - e depois acertar "de ouvido" a sonoridade com o show rolando.
O modo diferencial
Os softwares elaborados de análise eletroacústica, como por exemplo o SpectraLab e o Smaart Pro, incluem uma forma de medir chamada Função de Transferência. O sinal de teste, captado pelo microfone no ambiente a ser medido, é recebido normalmente em uma das entradas do equipamento de medição (o pré-amp + a interface A/D). Paralelamente, o sinal puro é diretamente injetado da saída da interface D/A para a outra entrada da A/D. Temos, então, um sinal original e outro que sofreu todos efeitos da eletroacústica entrando no sistema de medida.
O sinal vindo dos alto-falantes naturalmente sofre um atraso até chegar ao microfone de teste; cada software tem seu próprio método de medir esse retardo e aplicá-lo ao sinal direto, fazendo que o direto e o processado fiquem perfeitamente alinhados no tempo e possam ser comparados sem cancelamentos de fase.
Aplica-se então a função de transferência, que consiste em subtrair a leitura do sinal direto do sinal processado. O que será esta diferença? Resposta: o processo. Ou seja, a leitura diferencial resultante representa exatamente o processo que o sinal sofreu ao passar pelo equipamento de sonorização e pela acústica do ambiente.
É interessante e útil notar que, neste método diferencial, o próprio sinal é cancelado. Ou seja, (variação do sinal) ÷ (variação do sinal) = 1 ou 0dB. Desde que contenha todas as freqüências de interesse para a medida, qualquer sinal serve... incluindo música. Assim, pode-se ajustar e equalizar o sistema durante o evento, usando a própria música como sinal de teste. A restrição é que a música deve, idealmente, conter todas as freqüências que fazem parte do ajuste. Assim, uma banda completa com bateria, contrabaixo, percus-são e vários instrumentos de harmonia e solo permite ajustes quase que de 20Hz a 20kHz. Um violão-e-voz, por exemplo, não servirá para medidas abaixo de 80Hz nem muito acima de 10kHz.
Outra vantagem enorme do modo diferencial é que a resposta do sistema de medida nem precisa ser perfeitamente plana. Se, por exemplo, nota-se uma queda de 3dB em 10kHz, não se pode usar o sistema no método convencional de ruído rosa. No entanto, no método diferencial, esse mesmo erro aparecerá nos dois canais, sendo cancelado na leitura. Isso só não funcionaria se um dos canais fosse diferente do outro, o que só acontece num sistema com defeito.
O ADA 01 obviamente foi projetado para facilitar ao extremo este tipo de medição. Usa-se um dos canais de microfone ou de linha para receber o sinal processado, e a entrada Reference para o sinal direto (de referência). No software, usa-se a função de transferência para o sinal esquerdo referido ao direito. A leitura diferencial é obtida, podendo-se ainda ajustar o nível da curva facilmente mudando o ganho do sinal de entrada e/ou o do sinal de referência. Tipicamente, busca-se a leitura de 0dB em 1kHz.
Outra vantagem imensa do método diferencial é que, como as habituais flutuações da resposta de freqüências do ruído rosa (ou mesmo da música) aparecem no sinal medido e também no de referência, a leitura se mostra lisa e estável na tela, facilitando tremendamente os ajustes.
Medindo o ADA 01
Para medirmos a performance de um instrumento de precisão como o ADA 01, usamos outro instrumento de precisão: o analisador Neutrik A2D, com seu software de controle AS04. Para as avaliações no modo diferencial, usamos um notebook com a interface Edirol UA-3, utilizando suas entradas e saídas de linha RCA e a conexão USB ao computador.
Modo Não Diferencial
As medidas em modo não diferencial mostram o desempenho "puro" do ADA 01, sem as benesses oferecidas pela configuração diferencial. Ou seja, a resposta é a verdadeira.
Resposta de Freqüências
A resposta de freqüências foi medida da entrada de linha para a saída, mostrando-se plana de 20Hz a 20kHz dentro de 0,03dB (!), com -0,08dB em 10Hz e -0,7dB em 100kHz. Pela entrada de microfone, obtivemos -0,16dB em 20Hz e -0,09dB em 20kHz, "caindo" para -0, 61dB em 10Hz e para -1.79dB em 100kHz. Ou seja, algo que nenhuma placa ou interface de áudio atual é capaz de atingir.
Resposta de freqüencia - entrada de linha
Resposta de freqüência - entrada de microfone
Resposta de Fase
A resposta de fase, como se sabe, reflete a resposta de freqüências. E, no ADA 01, a resposta de fase não ficou atrás: +3,7° em 20Hz e -6,5° em 20kHz, atingindo +7,1° em 10Hz e -13,4° em 40kHz. Muito bom resultado.
Resposta de fase - entrada de linha
Resposta de fase - entrada de microfone
Distorção e Nível de Saída
A distorção harmônica, pela entrada de linha com ganho unitário, não pôde ser avaliada, pois o resultado medido foi igual à distorção do analisador: 0,003% a +10dBu de saída. A intermodulação SMPTE "atingiu" 0,008% na mesma entrada.
Pela entrada de microfone, com ganho de 40dB, medimos 0,008% de THD a +10dBu de saída. O mesmo resultado foi medido para a intermodulação.
O máximo nível de saída, com 0,1% de distorção harmônica a 1kHz, registrou +23dBu.
Ruído
O ruído também foi difícil de medir. Em relação à entrada de linha, encontramos uma relação sinal/ruído de quase 107dB, enquanto para a entrada de microfone medimos aproximadamente 90dB.
Ruído nas entradas de linha e de microfone
Modo Diferencial
As medidas no modo diferencial foram feitas de maneira bem diferente das anteriores, para que o leitor sinta o desempenho do ADA 01 na vida prática.
Ao invés de medi-lo no preciso analisador Neutrik, conectamos o ADA 01 a uma interface USB Edirol UA-3, modelo de custo acessível e adequado à medição eletroacústica. Usamos os dois softwares mais comuns neste trabalho: o SpectraLab versão 17, da Sound Technology, e o Smaart Pro versão 3.5, da SIA.
Resposta de Freqüências Diferencial
Buscamos a situação mais real possível, ou seja, um canal de microfone comparado à entrada de referência. Esta é a conexão usada quando se mede a resposta de um sistema com qualquer sinal de banda de freqüências extensa, como ruído rosa ou música adequada.
Realizamos este teste duas vezes. Na primeira, utilizamos o clássico ruído rosa, medindo simultaneamente a resposta de freqüência e de fase no Smaart Pro. Obtivemos uma resposta praticamente plana, o que não é surpresa pois no modo convencional já tínhamos visto essa resposta de freqüências. Também a resposta de fase foi excelente, cor-respondendo à pequena diferença entre as respostas para microfone e linha.
Respostas de freqüência e de fase, usando ruído rosa e a função de transferência no Smaart Pro
O segundo e mais interessante teste foi realizado utilizando o SpectraLab também no modo de função de transferência. Como sinal de teste, usamos o samba Ciência e Arte, interpretado por Gilberto Gil. Os motivos da escolha foram dois: a extensa banda de freqüências coberta pela gravação e, é claro, a beleza desse samba.
As curvas são exatamente as mesmas obtidas com o áspero ruído rosa, como se pode ver comparando os gráficos dos dois diferentes programas. A irregularidade acima de 20kHz se deve à falta de sinal nessas freqüências, e pode perfeitamente ser ignorada.
Respostas de freqüências e de fase, usando música e a função de transferência do SpectraLab
Conclusão
Depois de usar o ADA 01 em algumas medidas, torna-se impensável fazer medição sem ele. A praticidade de uso e a rapidez na obtenção de resultados, aliadas ao excelente desempenho eletrônico do aparelho, fazem dele uma ferramenta obrigatória. Segundo a Attack e a Pentacústica, uma versão já com os conversores A/D e D/A incorporados, e com interface USB, já está em testes para lançamento em breve.
Uma saudável tentação de usar o ADA 01 como pré-amp de microfone em estúdio é inevitável e natural após a leitura desta análise. Nada contra!
Sólon do Valle, engenheiro eletrônico, consultor e projetista em Áudio e Acústica, é editor técnico de M&T.
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