ESTUDIO

Brazilian professional recording studios: analysis and diagnostic of their acoustical properties

Lineu Passeri Jr.
Dept. of Technology, Faculty of Architecture and Urbanism
University of São Paulo, 05424-970
São Paulo / SP / Brazil

Sylvio R. Bistafa
Dept. of Mechanical Engineering, Polytechnic School
University of São Paulo, 05508-900
São Paulo / SP / Brazil

1. INTRODUÇÃO


A cada ano, no Brasil, o número de estúdios cresce em progressão geométrica, e isso se deve, principalmente, aos sucessivos avanços da indústria eletroeletrônica nas três últimas décadas que, aliados à explosão da tecnologia digital nos anos 90, concorreram para a oferta de produtos cada vez melhores e mais baratos, o que tornou os equipamentos de gravação mais acessíveis a um maior número de pessoas.

Paradoxalmente, apesar da grande quantidade disponível de informações técnicas, precisas e de qualidade, no que se refere aos aspectos dos equipamentos de gravação – em boa parte, graças ao empenho dos respectivos fabricantes em tornar seus produtos cada vez mais acessíveis a um maior número de pessoas – muito pouco se fala ou escreve sobre os aspectos acústicos da gravação. É realmente uma pena, pois os aspectos acústicos do ambiente onde, efetivamente, acontece a gravação são igualmente – e, por vezes, até mais – importantes que os equipamentos de gravação em si.

Por isso, ainda hoje, são poucas as salas de gravação no Brasil que aliam equipamentos com tecnologia de ponta a espaços acústica e arquitetonicamente bem resolvidos. É muito comum encontrarmos estúdios onde o investimento em equipamentos supera em mais de dez vezes aquele despendido em sua adequação acústica e arquitetônica. Não é raro depararmo-nos com locais onde os equipamentos de áudio igualam-se aos melhores estúdios da Europa ou dos EUA, mas que tiveram seu tratamento acústico e suas soluções espaciais relegadas a segundo plano, resultando num conjunto grotesco.

Podemos afirmar que as características acústicas de um estúdio podem significar a diferença entre uma boa e uma má gravação, pois essas características afetam diretamente cada etapa do processo, da captação dos instrumentos e vozes a masterização. Durante a fase de captação de sons, por exemplo, a acústica da sala de gravação pode definir o resultado final do trabalho, pois colabora para que instrumentos e vozes soem claramente isolados e distintos ou resultem numa massa sonora confusa e mal definida. Também pode criar uma ambiência natural ao som ou conferir-lhe um certo grau de artificialidade. Na mixagem, as características acústicas da sala técnica são responsáveis por estabelecer os parâmetros de balanço e volume entre os diversos instrumentos e vozes, bem como da sensação do efeito multicanal – 2 canais (stereo) ou 6 canais (surround 5.1). A acústica da sala de masterização também interfere no resultado final da produção, pois é nesse momento que o técnico ordena as músicas no disco, define sua duração, equaliza os volumes (mínimo e máximo) das faixas e equilibra os canais.


2. OBJETIVOS DO TRABALHO


A bibliografia disponível estabelece poucos parâmetros objetivos para o projeto de estúdios e salas de gravação. O nível de ruído de fundo no interior da sala (PNC) [Beranek, Blazier & Figwer, 1971] e o seu tempo de reverberação (RT60) [Beranek, 1962; Schröeder, 1965; Polack, 1992] são os parâmetros comumente apresentados como definidores da qualidade acústica de um estúdio. Inicialmente, pretendíamos verificar apenas o resultado de tais grandezas, mas optamos por acrescentar o EDT (Early Decay Time), que tem se mostrado um parâmetro mais correlacionado com a sensação auditiva em salas para a música e para a palavra falada. Analisamos as características acústicas – obtidas "in loco" – de dois estúdios profissionais de gravação na cidade de São Paulo, por intermédio da apropriação do nível de ruído de fundo, EDT, e T30. Cada estúdio é composto por uma sala de gravação e uma sala técnica.


2.1. OBJETIVOS GERAIS


Os principais objetivos deste trabalho são analisar e discutir os resultados da apropriação de grandezas acústicas para se qualificar o desempenho de salas de gravação e salas técnicas, e verificar a necessidade – ou não – de se estabelecer mais parâmetros para projetos desse tipo.


2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Analisar comparativamente os resultados obtidos na apropriação do nível de ruído de fundo, EDT e T30 em salas de gravação, considerando dois casos específicos;
• Analisar comparativamente os resultados obtidos na apropriação do nível de ruído de fundo, EDT e T30 em salas técnicas, considerando dois casos específicos, e verificar a sua compatibilidade com as principais filosofias de projeto para esses ambientes: LIVE, DEAD, LEDE, RFZ, CID e ESS;
• Constatar a necessidade – ou não – de parâmetros adicionais para o projeto de salas técnicas.

3. DESCRIÇÃO DO TRABALHO


Os Estúdios Mosh, escolhidos para este trabalho, estão entre os melhores estúdios de São Paulo e do Brasil, na opinião de músicos, produtores, maestros e artistas. Ali já gravaram, mixaram ou editaram seus trabalhos praticamente todos os grandes nomes da música popular brasileira, entre eles: Djavan, Roberto Carlos, Gilberto Gil, Caetano Veloso, Milton Nascimento, Gal Costa, Maria Bethânia, Rita Lee, Ivan Lins e Jorge Benjor. Artistas de outros países como B.B. King, Jimmy Cliff e Paquito D'Rivera também gravaram lá.

O Estúdio Mosh entrou em funcionamento em Janeiro de 1980, reunindo instalações e equipamentos bem modestos. Já no final de 1985, eram dois estúdios de 24 canais analógicos, trabalhando praticamente 18 horas por dia. A partir de 1988 passaram a contar com sete estúdios: três estúdios de gravação (A, B e C), cada um deles composto por uma sala de gravação e uma sala técnica; dois estúdios de mixagem (sala VIP e estúdio D); um estúdio de masterização e um estúdio para DVDs.

Este trabalho apresenta os resultados obtidos nos ambientes do estúdio A (Figuras 1 e 2) e do estúdio C (Figura 3) que, apesar das diferenças das características espaciais e do equipamento disponível em cada um, ambos atendem às necessidades técnicas do mercado profissional de gravação. O equipamento utilizado nas medições foi um NC-10 Sound Analyzer da Cortex Instruments GmbH, devido à sua portabilidade e à sua facilidade de operação, o que tornou as sessões de análise mais objetivas.

Figura 1: Sala técnica do Estúdio A (Mosh)

Figura 2: Sala de Gravação do Estúdio A (Mosh)

Figura 3: Sala técnica do Estúdio C, com a sala de gravação à esquerda (Mosh)

3.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS


Diversos fatores influenciam o resultado acústico de um ambiente. Controlar estes fatores é, portanto, fundamental quando se trata de espaços com necessidades acústicas específicas (para audição de concertos, gravações, música com recursos eletroacústicos, e material pré-gravado), como é o caso dos estúdios de gravação profissional. D'Antonio & Cox (1997:2)[1] apontam esses fatores: "...a qualidade do equipamento de gravação e reprodução do som, a qualidade e o posicionamento dos alto-falantes, a capacidade auditiva do ouvinte e seu posicionamento no ambiente, as dimensões da sala, os materiais de revestimento de suas superfícies internas e sua ocupação (móveis, instrumentos, pessoas)".

Em boa parte das situações que pudemos observar ao longo de mais de dez anos tratando do assunto, os projetos de estúdios não levam em conta os fatores apontados por D'Antonio & Cox. Em outros casos, os projetistas consideraram esses fatores de maneira isolada, sem prestar atenção às interações entre eles.

Segundo Cooper[2], "...deve-se projetar a sala de gravação de acordo com o tipo predominante de música que ali será gravada. Se o objetivo for trabalhar basicamente com música pop, rock e música com recursos eletroacústicos, isolação é o critério mais importante, para que instrumentos tocados num mesmo ambiente, ao mesmo tempo, possam ser gravados em canais separados. No entanto, se o estúdio estiver sendo montado para gravar instrumentos acústicos, música de câmara, cordas ou metais, então a ambiência da sala é o principal fator a ser levado em conta, para valorizar o conjunto. Mas, também, se pode querer as duas coisas e, além disso, ainda poder ensaiar no estúdio. Neste caso a palavra chave é versatilidade".

Contrariando as recomendações da bibliografia disponível, todas as salas de gravação dos Estúdios Mosh têm, internamente, a forma de um paralelepípedo, sem quebra de paralelismo entre as suas superfícies, o que nos remete à seguinte questão: até que ponto a "quebra" do paralelismo entre as superfícies de um determinado ambiente, é necessária para garantir a qualidade do resultado de uma gravação feita ali?

Quando se trata da sala técnica, a questão é um pouco mais complexa. Até a segunda metade dos anos 50 quando, em termos musicais, gravava-se, basicamente, orquestras e instrumentos sem amplificação, o projeto acústico das salas técnicas dos estúdios procurava criar um ambiente parecido com aquele em que a música seria reproduzida, como uma sala de estar de uma residência comum. Isso implicava em tempos de reverberação elevados, próximos de 1s. A esta filosofia de projeto chamamos de LIVE, ou seja, resulta num ambiente acusticamente "vivo".

Com o advento do rock e da música pop em todo o mundo, as salas técnicas dos estúdios tiveram que ser adaptadas para trabalhar com a sonoridade dos novos instrumentos: guitarra elétrica, contrabaixo elétrico, bateria e órgão elétrico produzem altos níveis sonoros, o que tornou necessário reduzir os tempos de reverberação a níveis bastante baixos (menores que 0,2s). Os projetos das salas técnicas limitavam-se a controlar – entenda-se, reduzir bastante – o tempo de reverberação e algumas anomalias acústicas, como o flutter echo. O trabalho dos técnicos em um ambiente cujas características acústicas se aproximavam às de uma câmara anecóica era estressante. Para seter uma idéia, muitos profissionais se queixavam de que era impossível permanecer ali dentro por mais de 20 minutos ou meia-hora corrida, sem uma pequena pausa.

Esta filosofia de projeto, chamada de DEAD, posto que resulta num ambiente acusticamente "morto", predominou até o advento do som estereofônico (2 canais), no início da segunda metade dos anos 60. A partir daquele momento, quando se passou a valorizar a imagem estereofônica, ou seja, a divisão dos sons entre dois canais, as interferências causadas por reflexões sonoras em superfícies e objetos colocados no ambiente da sala técnica tornaram-se bem mais perceptíveis e, por isso, indesejáveis. Já nos anos 70, diversos estúdios tentaram se adaptar a uma filosofia de projeto que previa superfícies altamente reflexivas na frente do técnico e altamente absorventes atrás, com resultados pouco animadores.

No início dos anos 80, o arquiteto e studio designer americano Don Davis[3], juntamente com outros profissionais, desenvolveu a filosofia de projeto conhecida como LEDE – Live End Dead End, que tinha como objetivo estender o intervalo de tempo entre o som original e as suas primeiras reflexões, de modo que o cérebro pudesse distinguir um do outro, e ignorá-las. O resultado era uma sala absolutamente neutra, onde aquilo que ali se ouvia seria exatamente o mesmo que se poderia ouvir em qualquer outra sala projetada sob a mesma filosofia. Esse resultado só era possível se as superfícies à frente do ponto de audição da sala fossem revestidas com materiais altamente absorventes, e as superfícies atrás do técnico, com materiais reflexivos e difusores. A maior dificuldade, no entanto, consistia em conciliar a presença do grande pano de vidro – que separa a sala técnica da sala de gravação – localizado, geralmente, na parede à frente do técnico, que deveria ser totalmente revestida com materiais absorventes.

Segundo Parry[4], visando controlar essas reflexões, "...o conceito LEDE deu origem a uma outra filosofia de projeto chamada de RFZ – Reflection Free Zone, cujo principal objetivo era criar uma área livre de reflexões, onde se situaria o ponto de audição. Na fase de projeto, as reflexões do vidro e demais superfícies duras da sala técnica seriam direcionadas para superfícies altamente absorventes, dando a sensação de um ambiente quase anecóico".

Ainda segundo Parry, "...para garantir o desempenho acústico esperado, seria necessário que o técnico se posicionasse no lugar correto e que o ambiente não possuísse quaisquer tipos de móveis, instrumentos ou equipamentos atrás do ponto de audição". Ambas as filosofias – LEDE e RFZ – tinham o mesmo objetivo: garantir que a sala não acrescentasse nenhuma de suas características ao sinal gravado. E isso só seria possível mediante a certeza de que nenhuma das primeiras reflexões chegaria aos ouvidos do técnico.

Uma alternativa lógica às filosofias LEDE e RFZ, segundo Parry, "...consiste na construção de uma sala onde as suas reflexões características são tão bem distribuídas, que o ambiente não é capaz de acrescentar nenhuma delas ao sinal original". Essa filosofia de projeto é chamada de ESS – Early Sound Scattering, e consiste numa sala dotada de uma superfície frontal altamente difusora, que se encarrega de "espalhar" as primeiras reflexões. Assim, apesar de ser um ambiente mais "vivo", a sala deverá possuir uma resposta de freqüências plana e uma boa imagem do som estereofônico. Nessa mesma linha de raciocínio, uma outra filosofia de projeto foi desenvolvida em meados dos anos 90, chamada CID – Controlled Image Design, cujo objetivo era direcionar – ao invés de espalhar – todas as primeiras reflexões para "fora" de uma determinada área onde estaria o ponto de audição da sala, de modo a garantir o controle da imagem do som estereofônico ao técnico. Segundo Walker[5], para que obtenhamos os resultados desejados, "...as superfícies à frente do técnico devem ser reflexivas e inclinadas em ângulos cuidadosamente planejados, de modo a assegurar que todas as primeiras reflexões sejam direcionadas para fora da área de audição".


3.2. RESULTADO COMENTADO DAS ANÁLISES


Os estúdios A e C são bastante diferentes entre si (Tabela 1), principalmente do ponto de vista de suas dimensões internas e do equipamento instalado em cada um. A técnica e a sala de gravação do estúdio A são maiores e melhor equipadas que as do estúdio C. Segundo Beranek, em estúdios de gravação nos quais os microfones são posicionados afastados das fontes sonoras, como no caso da gravação de orquestras, o nível de ruído de fundo deve ser de, no máximo, 30 dB(A). Já em estúdios onde os microfones são posicionados próximos às fontes sonoras, característica das gravações de música popular e rock, o nível de ruído de fundo deve ser de, no máximo 34 dB(A).

Os resultados obtidos nas avaliações dos níveis de ruído de fundo, em ambas as salas de gravação, demonstram que estão um pouco acima dos níveis preconizados por Beranek para ambientes destinados a gravar rock e música popular, sendo que a sala de gravação do estúdio A apresentou nível de ruído de fundo mais próximo ao limite máximo defendido por Beranek.

Especificamente para salas técnicas, Beranek não estipula os níveis de ruído de fundo considerados admissíveis. Entretanto, é possível concluir que ambas as técnicas visitadas apresentaram níveis de ruído de fundo superiores àqueles apropriados nas respectivas salas de gravação, em função do ruído provocado pelos diversos equipamentos eletroeletrônicos que se encontravam ligados no momento de nossa visita, como computadores, gravadores e amplificadores.

Segundo Everest[6], "...o objetivo em estúdios de locução é garantir que o tempo de reverberação (RT60) se mantenha praticamente o mesmo em todo o espectro audível. Entretanto, isso é muito difícil de ser conseguido, especialmente nas freqüências mais baixas. Nas altas freqüências, esse ajuste é mais fácil, por intermédio da instalação ou remoção – conforme a necessidade – de materiais absorventes. Em se tratando de baixas freqüências, a situação é bem diferente, pois os absorventes são, em geral, volumosos e difíceis de serem instalados, principalmente se não tiverem sido previstos no projeto do ambiente". Cooper estabelece que o tempo de reverberação (RT60) em salas de gravação destinadas, predominantemente, a rock e música popular deve situar-se entre 0,25s e 0,75s (0,45s é ideal) em 500Hz e 1KHz.

Pesquisadores da BBC (British Broadcast Corporation) de Londres, observaram que, a partir de opiniões subjetivas, era possível estabelecer níveis de tolerância maiores para tempos de reverberação de sons de baixas freqüências, em percentuais relativos àqueles obtidos para os sons situados nas faixas de 500Hz e 1KHz, o que garantiria "sonoridade" à música tocada nesses ambientes. Spring & Randall[7] verificaram que, a partir dos tempos de reverberação obtidos num estúdio, para as bandas de freqüências de 500Hz e 1KHz, seriam admissíveis os seguintes percentuais para as freqüências mais baixas: tempo de reverberação até 80% maior na banda de freqüência de 63Hz; até 20% maior em 125Hz; e, até 5% maior em 250Hz.

A Figura 4 apresenta os resultados de EDT e T30 de cada uma das salas de gravação visitadas e a curva RT60 ideal, construída a partir das afirmações de Cooper, Spring & Randall e dos pesquisadores da BBC.

 

Figura 4 – EDT e T30 para as salas de gravação Mosh A e C

Verifica-se na Figura 4 que a sala de gravação do estúdio A apresenta alguns modos de baixas freqüências, entre 250Hz e 400 Hz que não são adequadamente atenuados. Já na sala de gravação do estúdio C, o mesmo problema aparece entre 50Hz e 80Hz. O fato de que, a partir de 250 Hz, a curva correspondente à sala de gravação do estúdio A permanecer acima da curva ideal e, a do estúdio B, abaixo, deve-se às diferenças entre as suas dimensões internas pois, segundo Everest "...espaços maiores admitem tempos de reverberação maiores". Entretanto, como as curvas de EDT e T30 são similares em ambas salas de gravação, os seus campos sonoros têm características de "campo difuso".

A Figura 5 apresenta os resultados de EDT e T30 de cada uma das salas técnicas visitadas e a curva RT60 ideal, uma vez que a bibliografia disponível não é conclusiva em termos do tempo de reverberação ideal em salas técnicas. Verifica-se que as duas técnicas apresentam desempenho bastante similar a partir de 500Hz. Abaixo disso, a técnica do estúdio A se mostra mais bem resolvida do ponto de vista da absorção de baixas freqüências. Já a curva correspondente à técnica do estúdio C revela que, nesse ambiente, alguns modos abaixo dos 80Hz não foram atenuados. A exemplo de suas respectivas salas de gravação, as curvas de EDT e T30 são similares em ambas as salas técnicas, o que nos permite inferir que os seus campos sonoros têm características de "campo difuso".

 

Figura 5 – EDT e T30 para as salas técnicas Mosh A e C

4. CONCLUSÃO


As grandezas acústicas medidas (nível de ruído de fundo, EDT e T30) não se mostraram suficientes para determinar a qualidade acústica de salas de gravação e salas técnicas em estúdios. Medir, analisar e compreender o fenômeno das primeiras reflexões, principalmente nas salas técnicas, pode ser decisivo na sua correta qualificação acústica. Segundo Walker, "...um efeito do tipo 'primeiras reflexões' que pode ser bastante prejudicial ao resultado acústico da área onde se situa o ponto de audição, na técnica, diz respeito às (muitas) primeiras reflexões provenientes da superfícies de objetos dispostos entre a fonte sonora (alto-falante) e o técnico ou engenheiro de som, como a grande superfície metálica da mesa de mixagem, por exemplo". Será necessário, portanto, conhecer as características do ITDG – Initial Time-Delay Gap de cada uma delas, o que irá requerer a obtenção da resposta impulsiva do ambiente na posição do técnico ou engenheiro de som, principalmente devido à influência que as características do ITGD têm na percepção da imagem estereofônica.


5. AGRADECIMENTOS


Cristina Yuri (Estúdio Mosh) e Eng. Geraldo Ribeiro (T-Com Ltda.) pela cessão do equipamento de medição.


REFERÊNCIAS


[1] D'Antonio, Peter & Cox, Trevor J.(1997). "Room optimizer: a computer program to optimise the placement of listener, loudspeakers, acoustical surface treatment, and room dimensions in critical listening rooms", 103rd Convention of the Audio Engineering Society, preprint 4555, paper H-6, New York (September, 1997).

[2] Cooper, Jeff (1996). "Building a recording studio", 5th edition, Synergy Group Inc., Los Angeles (1996).

[3] Davis, Don & Davis, Chips (1980). "The LEDE concept for the control acoustic and psychoacoustics parameters in control rooms", Journal of the Audio Engineering Society, Vol.28, no. 9, pp 585-595 (September, 1980).

[4] Parry, Andrew (1998). "Early Sound Scattering & studio control room design", Sound On Sound Ltd., Cambridge, (1998).

[5] Walker, R, (1995). "Controlled Image Design: the management of stereophonic image quality", BBC's R&D Report (April, 1995).

[6] Everest, F. Alton (1994). "The master handbook of acoustics – 3rd edition", Tab Books, McGraw-Hill, Inc. (1994).

[7] Spring, N.F. & Randall, K.E. (1970). "Permission bass rise in talk studios", BBC Engineering, 83, 1970, 29-34.