O Ecossistema de Áudio, Parte 2: Processamento de Sinal Digital

Chris Lyons | 17/06/2020

Nesta série de posts, vamos ver como as várias partes do ecossistema de áudio afetam a qualidade do som. O trabalho do sistema de áudio é capturar as vozes das pessoas na sala para transmissão e reproduzir as vozes das pessoas vindas de outro local. Para fazer isso bem, o som precisa ser inteligível (o que significa que você pode entender o que está sendo dito) e natural (o que significa que as pessoas soam como elas mesmas, como fariam se estivessem se comunicando pessoalmente). No post no 2 do blog, vamos discutir o papel do microfone.

 

Como o DSP melhora o áudio

 

O trabalho do microfone é converter as ondas sonoras que viajam pelo ar em um sinal de áudio que pode fluir por um fio a ser transmitido, amplificado ou gravado. Exceto em pequenas salas de reunião, um microfone raramente é suficiente. A maioria das salas de reunião exige vários microfones que precisam ser mixados. Os sinais brutos dos microfones são como atores subindo no palco - não importa o quão bons eles sejam sozinhos, mas sim, como eles atuam e interagem juntos.

 

O que é necessário é uma pós-produção que aprimore e refine cada sinal de microfone individual e, em seguida, combine todos eles em uma mixagem equilibrada e harmoniosa. Antigamente, isso exigia uma prateleira cheia de caixas com botões, luzes e medidores que precisavam ser meticulosamente ajustados para trabalharem juntos.

 

Felizmente, não é mais necessário um ensino profundo na área de engenharia de áudio para fazer esse trabalho; agora, todos os processos importantes podem ser realizados por um dispositivo chamado processador de sinal digital (ou '’DSP’'). O DSP pode ser um dispositivo de hardware independente ou parte de um aplicativo executado em um PC, mas nem todo DSP é criado da mesma forma. O DSP embutido em um aplicativo de videoconferência precisa lidar com vídeo, gerenciamento de chamadas e outras tarefas; o áudio é apenas uma função em sua lista de recursos.

 

Nem todos os DSP são criados iguais.  O DSP embutido em um aplicativo de videoconferência precisa lidar com vídeo, gerenciamento de chamadas e outras tarefas; o áudio é apenas uma função em sua lista de recursos.

 

O que você precisa é de um DSP de áudio dedicado, projetado para funcionar com microfones, que dedica toda a sua atenção e sensibilidade a tornar o som da fala o mais natural possível. Como um canivete suíço, um DSP de áudio está equipado com um conjunto completo de ferramentas de processamento para otimizar a audibilidade e a inteligibilidade.

 

Problemas de Áudio que o DSP pode corrigir

 

Em uma pesquisa recente, 80% dos profissionais citaram os problemas de áudio como as principais fontes de frustração com as reuniões virtuais. A maioria das videoconferências são interrompidas pelo mesmo conjunto de problemas crônicos. Cada uma das ferramentas ou "blocos de processamento" no seu DSP de áudio tem uma finalidade específica e resolve um destes problemas:

 

Problema no 1: Muito Alto ou Muito Baixo

 

Um dos problemas de áudio mais comuns nas videoconferências é simplesmente controlar os níveis de volume. Às vezes, as pessoas de um lado da chamada não emitem um áudio alto o suficiente ou às vezes mais alto do que o necessário. A solução é o Controle Automático de Ganho (CAG), que ajusta o nível de cada canal de microfone (ou do áudio recebido remotamente) para garantir um volume consistente. Como um bom engenheiro de som, o controle automático de ganho aumenta ligeiramente os falantes silenciosos e diminui os falantes mais altos. É ideal para salas de reunião em que a distância entre o locutor e o microfone variam conforme as configurações da sala.

 

Problema no 2: Parece que estamos em uma lata ou barril

 

O som opaco - como se você estivesse em uma lata ou um barril - pode ser causado por ter vários microfones abertos ao mesmo tempo. Um mixer automático cuida disso ativando instantaneamente o microfone mais próximo quando um interlocutor fala e desligando os microfones desnecessários. Em uma sala com oito microfones, a eliminação dos sete que não são necessários faz a diferença da qualidade do som durante a transmissão.

 

Problema no 3: Eco, Eco, Eco

 

Em uma videoconferência, é possível que o som que sai do alto-falante seja captado por um microfone e retransmitido de volta remotamente, causando um eco irritante. Um cancelador de eco acústico (AEC) remove digitalmente o áudio da plataforma remota recebido do áudio enviado para evitar isso. A maioria dos aplicativos de videoconferência (como Microsoft Teams, Zoom ou Skype for Business) possui um AEC de canal único, mas a qualidade do som é ainda melhor com um DSP que dedica um AEC separado para cada canal de microfone.

 

Problema no 4: Ruído é Distração

 

A maioria das salas de reuniões possui algum ruído de fundo causado por projetores ou computadores, sistemas de HVAC, ruídos de construção ou ruídos ambientais vindos de fora. As pessoas na sala podem não perceber, mas os microfones captam todo e qualquer ruído. A equalização pode minimizar os ruídos e vibrações, mas a redução de ruído eletrônica pode remover digitalmente o ruído que se sobrepõe ao alcance da fala, de modo que não é audível para os ouvintes. O efeito de um DSP com boa redução de ruído pode ser incrível.

 

Problema no 5: Eles não conseguem nos escutar?

 

Quanto mais ruído e reverberação houver no sinal de áudio, mais complexidade será adicionada ao codec de videoconferência (seja um aplicativo em um PC ou um dispositivo de hardware) que fornece interatividade natural de ida e volta de áudio. Se os problemas de áudio não forem resolvidos antes que o sinal chegue ao codec, pode ser difícil interromper o outro lado ou interromper o próprio sinal. Isso diminui a comunicação e causa distrações irritantes.

 

Problema no 6: Áudio não sincronizado com vídeo

 

O vídeo requer mais processamento do que o áudio para se ajustar a uma conexão de Internet, o que leva um pouco mais de tempo. O áudio chega à plataforma remota antes do vídeo, para que você ouça alguém falar antes que a boca se mova na tela. Um atraso ajustável no DSP permite a sincronização de áudio em um videoconferência. 

Permitindo a sincronização e alinhamento do áudio com o vídeo.

 

Hardware DSP de áudio x software

 

O DSP de conferência de áudio precisa estar instalado onde for mais apropriado para a sua aplicação. Em salas menores, um microfone com DSP de áudio embutido (como o Microflex Advance MXA710 ou MXA910) elimina a necessidade de hardware externo e simplifica a configuração. Em salas de tamanho médio a grande com vários microfones e outras fontes de áudio, o DSP de áudio em um dispositivo de hardware dedicado (como o IntelliMix P300) fornece mais opções de energia, flexibilidade e conectividade para interagir com codecs de hardware ou software.

 

Uma solução de software DSP de áudio também pode ser executada em um PC ou dispositivo de videoconferência na sala, o que permite uma instalação fácil e manutenção centralizada pela equipe de TI. Independentemente do formato, o DSP de áudio de alto desempenho oferece som natural que facilita a comunicação sem esforço e maximiza o valor do investimento em instalações e tecnologia.

 

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Os processadores de sinal digital da Shure refinam e combinam os microfones da sala com o sinal de áudio da mais alta qualidade possível e estão disponíveis em plataformas de hardware ou software. Saiba mais aqui.

 

Chris Lyons

Chris Lyons é um veterano com 30 anos de Shure que ocupou várias e diferentes funções de marketing e relações públicas. Sua especialidade é facilitar a compreensão de uma complicada tecnologia de áudio, geralmente com uma analogia que envolve carros ou comida. Ele não canta e nem toca um instrumento, mas faz a Shure Associates rir de vez em quando.

 

Chris Lyons

Chris Lyons is a 30-year Shure veteran who has filled a variety of different marketing and public relations roles. His specialty is making complicated audio technology easy to understand, usually with an analogy that involves cars or food. He doesn't sing or play an instrument, but he does make Shure Associates laugh once in a while.