Um cancelamento acústico acontece quando a onda refletida (e, portanto, atrasada) chega ao nosso ouvido com meio ciclo, ou seja, 180° fora de fase (figura 5g). No momento em que o som original produz uma variação positiva


Figura 5a - A 0º, reforço máximo

 

 

 
Figura 5b e 5d –

Entre 0º e 120º, reforço decresce

na pressão do ar, a onda atrasada produz uma variação negativa. As duas se anulam. Portanto, deixa de haver som naquele local, naquela freqüência. Em outros pontos do ambiente, pode haver interferências destrutivas como esta, ou interferências construtivas (a onda atrasada chega em fase com a original e suas energias se somam), ou ainda simplesmente não haver interferência nenhuma. Além disso, em outras freqüências, no mesmo local, a interferência pode ser construtiva, ou então não existir.
Outros atrasos de fase produzirão cancelamentos parciais ou reforços.

Veja a seqüência das figuras 5a a 5g: a 0°, o reforço é total, e a amplitude da soma é o dobro da amplitude de cada onda; a partir de 0°, o reforço vai diminuindo até que, a 120°, a soma tem a mesma amplitude de cada uma de suas componentes; acima de 120°, o cancelamento vai aumentando até a anulação total a 180°. Entre 180° e 360°, isto é, até completar um ciclo inteiro, o comportamento se reflete: a 240° é como a 120°, a 270° é como a 90°, etc. Assim, vemos que, se a sala não tem nenhum tipo de proteção contra reflexões que possam causar interferências, em cada local teremos uma sonoridade com uma “coloração” diferente.

Figura 5e - A 120º, nem reforço nem cancelamento

 
Figura 5f - A 150º, cancelamento parcial

 
Figura 5g - A 180º, Cancelamento total

Filtro pente - comb filter

Vimos que um cancelamento acontece quando há meio ciclo de defasagem entre ondas. Por outro lado, uma defasagem de um ciclo inteiro faz coincidir novamente as variações positivas e as negativas das duas ondas, cujas energias se somam então. O que acontece quando a defasagem corresponde a um ciclo e meio? Novamente, o semiciclo positivo de uma onda coincidirá com o semiciclo negativo da outra - condição para que haja o cancelamento acústico. Na verdade, o mesmo acontecerá para

defasagens de 21/2 ciclos, 31/2 ciclos, 41/2 ciclos, etc., ou seja - para qualquer múltiplo ímpar de semiciclos. Por outro lado, qualquer número inteiro de ciclos produzirá soma de ondas. Ou seja, qualquer múltiplo par de semiciclos haverá reforço da amplitude.

Veja as figuras 6a e 6b.

 Figura 6a –

Defasagem de 1/2 ciclo, ou 1 1/2 ciclo, 2 1/2 ciclos, 3 1/2 ciclos, etc.,

ouseja,2n+1:2ciclos

 
Figura 6b - Defasage, de 1 ciclo, 2 ciclos, 3 ciclos, etc., ou seja, n ciclos

Fica, então, fácil de ver que um determinado tempo de retardo produzirá cancelamentos  em todas as freqüências múltiplas ímpares (1×, 3×, 5×, etc.) da freqüência cujo ciclo dura o dobro do tempo de retardo; e reforços em todas as freqüências múltiplas pares (0×, 2×, 4×, etc.) da freqüência cujo ciclo é o dobro do tempo de retardo.
Exemplo: se duas ondas chegam a um ponto com 0,5ms de diferença de tempo, quais serão as freqüências canceladas e reforçadas? Solução: a freqüência cujo ciclo dura o dobro de 0,5ms é: 1 ÷ 1ms = 1kHz. Então, haverá cancelamentos em 1kHz, 3kHz, 5kHz, 7kHz, etc., e reforço em 2kHz, 4kHz, 6kHz, 8kHz, etc. Note que em freqüências muito mais baixas (perto de 0Hz), também há reforço.

Veja a figura 7

 
 
Figura 7 - Filtro pente

Flanging
Quando a distância entre a fonte sonora, a área refletora e o ouvinte varia, o filtro pente "desliza" para cima ou para baixo no espectro das freqüências, produzindo um efeito característico e bem conhecido, chamado flanging. O exemplo mais comum é o da decolagem de avião a jato.O uso deste efeito em música foi acidentalmente inventado durante uma gravação dos Beatles em 1967, quando um mesmo sinal de áudio estava sendo reproduzido por dois gravadores de fita mal sincronizados. Isso provocou atrasos variáveis entre eles, e levou à descoberta da maneira de se obter o famoso efeito. Na bateria da segunda parte de Lucy in the Sky with Diamonds (Cellophane flowers o  yellow and green...), isso pode ser conferido. Mais tarde, foram criados aparelhos à base de circuitos analógicos de retardo para simular o efeito, chamados flangers.
Hoje, o flanging é obtido por meio de retardos digitais bem mais sofisticados (mas não necessariamente tão saborosos).

Evitando as reflexões perigosas

Para evitar as reflexões que possam causar cancelamentos e flanging, três técnicas são empregadas no tratamento acústico:Geometria da sala: ao se desenhar a sala, evitar que superfícies lisas criem o caminho perfeito para reflexões entre a fonte sonora (instrumento, cantor ou caixa acústica) e o ouvinte (pessoa ou microfone);
Usar materiais acusticamente absorvedores nos locais onde essas reflexões possam se originar - por exemplo, atrás e aos lados do ouvinte; Se a absorção não for desejável (falaremos disso mais tarde), deve-se usar difusores nesses locais, para impedir a formação de reflexões definidas sem, no entanto, absorver fortemente o som.

*Sólon do Valle

Editor técnico da revista “Áudio, Música & Tecnologia, projetista acústico e professor do IATEC