Calibração de subwoofer 10–200 Hz

A faixa de 10 Hz a 200 Hz é a parte mais desafiadora da reprodução sonora, porque as ondas graves têm comprimentos de onda medidos em metros: 100 Hz ocupam 3,43 metros e 20 Hz ocupam 17,15 metros.

Como os cômodos têm dimensões comparáveis a esses comprimentos, os limites da sala aprisionam as ondas em padrões estacionários chamados modos de sala. Calibrar um subwoofer é, antes de tudo, resolver um problema de sala.

1. A física dos modos de sala: picos e nulos

Uma onda grave que reflete nas paredes interfere consigo mesma e cria dois efeitos:

Picos: a pressão se soma em reforços de +6 dB a +12 dB. Os graves continuam ressoando por 300 a 800 ms depois que a nota termina.
Nulos: as ondas chegam fora de fase e se cancelam. Em um nulo, você ouve quase nada de graves, mesmo com o amplificador entregando centenas de watts.

Modos axiais aparecem em f = n × 343 / (2L): um par de paredes de 4,0 m põe o primeiro modo em 42,9 Hz; um par de 2,5 m, em 68,6 Hz.

A equalização não corrige um nulo. Um reforço de +12 dB em um nó de cancelamento pede cerca de 16 vezes mais potência enquanto as ondas continuam se cancelando. Posicionamento e nível resolvem.

2. Escolhendo a frequência de crossover correta

A frequência de crossover define onde as baixas frequências passam das caixas principais para o subwoofer. Um valor próximo de 80 Hz é o padrão mais comum, porque as pistas de localização são fracas abaixo de aproximadamente 150 Hz: um subwoofer bem integrado fica difícil de localizar pelo ouvido.

O bass management do THX especifica 80 Hz. Com o receiver gerenciando os graves, deixe o passa-baixas do subwoofer no máximo ou em LFE; o canal LFE é filtrado em 120 Hz.

Caixas principais	Crossover de partida
Satélites compactos, woofers de 3 a 4 pol	100–120 Hz
Caixas de estante, woofers de 5 a 6,5 pol	80 Hz
Torres de piso, 8 pol ou mais	60–80 Hz

Aliviar as caixas do subgrave reduz a excursão do cone e a distorção por intermodulação (IMD). Ajuste o crossover ao limite real das suas caixas.

3. A técnica de posicionamento “subwoofer crawl”

O subwoofer crawl usa a reciprocidade acústica: a função de transferência entre dois pontos é a mesma nos dois sentidos, então o melhor ponto do piso para os seus ouvidos é o melhor ponto para o subwoofer.

Coloque o subwoofer na sua cadeira de escuta, na altura dos ouvidos.
Reproduza uma varredura lenta de 30 Hz a 120 Hz no Teste de Subwoofer, em volume moderado.
Percorra paredes e cantos, marcando onde os graves soam mais uniformes, e não apenas mais altos.
Mova o subwoofer para esse ponto e escute outra vez da cadeira.

Um ponto na parede frontal a um quarto da largura da sala, a partir do canto, excita menos modos simétricos que o centro.

4. Alinhamento de fase (0° vs. 180°)

A maioria dos subwoofers ativos tem um chaveamento de polaridade (0° a 180°) ou um botão de fase variável. O chaveamento inverte a saída em 180 graus em todas as frequências; o botão variável desloca a fase de forma dependente da frequência e importa mais perto do crossover.

Reproduza um tom senoidal no crossover e alterne a fase na cadeira principal: mantenha a configuração que soar mais alta, porque ela indica que subwoofer e caixas principais estão se reforçando. Depois varra a região de transição: o objetivo é uma fusão suave, não um ponto alto isolado.

Se 180° vencer, verifique a fiação das caixas principais; para alinhamento de tempo, use o ajuste de distância ou delay do receiver. Um teste duplo-cego de polaridade confirma a escolha sem revelar qual configuração está ativa.

5. Pareamento de nível com ruído rosa e medidor de SPL

O ruído rosa carrega energia igual por oitava, e é por isso que ele é o sinal padrão para igualar o nível de todas as caixas no ponto de escuta.

Ajuste o medidor para ponderação C e resposta lenta e calibre cada caixa principal em cerca de 75 dB SPL. Depois ajuste o ganho do subwoofer até medir 75 dB SPL com tolerância de ±2 dB e confirme com a varredura.

A ponderação importa: a curva A lê cerca de 19 dB abaixo em 100 Hz e 30 dB abaixo em 50 Hz, o que faz um subwoofer forte parecer fraco. Aplicativos de SPL de celular não são calibrados e não são confiáveis abaixo de cerca de 100 Hz.

6. Ganho de sala e o primeiro modo axial

Abaixo do modo mais grave da sala, um ambiente fechado se comporta como um vaso de pressão em vez de uma caixa ressonante, então a saída do subwoofer sobe em vez de cair.

Em teoria, o acoplamento de pressão soma até cerca de 12 dB por oitava; salas reais vazam e entregam alguns dB por oitava. Por isso o mesmo subwoofer pode medir plano em uma cadeira e +6 dB em outra.

Para a dimensão mais longa, f1 = 343 / (2L): 4,5 m dão 38,1 Hz, 4,0 m dão 42,9 Hz e 2,5 m dão 68,6 Hz. Varra devagar e mova o subwoofer antes de recorrer à EQ.

7. Por que o microfone do celular não mede abaixo de ~100 Hz

O microfone e a porta acústica de um celular não têm especificação abaixo de cerca de 100 Hz, então uma leitura de 40 Hz reflete mais ruído de manuseio e ressonância da capa do que o subwoofer.

Três efeitos se somam: a cápsula MEMS minúscula cai em baixa frequência, o ganho automático muda de uma medição para outra e muitos aplicativos ponderam em A, descontando de 19 a 30 dB dos graves. Use um microfone de medição calibrado ou um medidor de SPL; as ferramentas deste site informam dBFS, não dB SPL.

8. Ordem passo a passo da calibração

Calibre nesta ordem, porque cada passo depende do anterior.

Configure o receiver. Caixas como “small”, subwoofer ativado, correção de sala e modo noturno desligados.
Deixe o crossover do subwoofer no máximo ou em LFE, para que só o receiver filtre os graves.
Posicione o subwoofer com o crawl.
Pareie os níveis com ruído rosa a 75 dB SPL, ponderação C e resposta lenta.
Ajuste a polaridade no crossover e confirme com uma varredura.
Refine o crossover em passos de 10 a 20 Hz, mantendo a transição mais suave.
Confira extensão e vibrações com os presets de 20–100 Hz e ouça antes de ligar a correção de sala.

Uma passagem com o Teste de Acústica de Sala torna o ringing modal audível sem microfone.

9. Precisão, limites e solução de problemas

A maioria das falhas de calibração vem de posicionamento e nível, não de defeito no equipamento.

Reforçar um nulo. A EQ não preenche um nó de cancelamento; mova o subwoofer ou a cadeira.
Cortar abaixo do limite das caixas. Um satélite ajustado em 60 Hz distorce antes de o subwoofer assumir.
Dois crossovers em série. Receiver em passa-baixas mais o painel do subwoofer em 80 Hz deixam a inclinação íngreme demais.
Ajustar fase com um único tom. Confirme toda a região de crossover com uma varredura.
Calibrar na cadeira errada. Os modos mudam com a posição; meça onde você escuta.
Esquecer o processamento. Dynamic EQ, modo noturno e reforço de graves reescrevem o nível entre medições.
Subir o subwoofer para “sentir” 20 Hz. Subgraves em alto nível aquecem a bobina; o Teste de Graves mostra o comportamento da sala em níveis moderados.

10. Ferramentas relacionadas

Teste de Subwoofer e Baixa Frequência: tons de 20 Hz a 200 Hz e varreduras para calibrar e verificar a extensão.
Teste de Acústica de Sala: torna o ringing modal e os nulos da sua sala audíveis.
Teste de Graves: compara a resposta de graves do seu sistema em níveis moderados.
Teste de audição de baixa frequência: mostra até onde vai a sua audição nos graves.

Guia de calibração de subwoofer (10–200 Hz): crossover, modos de sala e posicionamento