Há cerca de uma década atrás, as fabricantes de fones de ouvido não se preocupavam muito em buscar um padrão de sonoridade para seus produtos e era possível achar modelos que soavam muito diferentes um do outro, mesmo sendo do mesmo tipo, seja in-ear (intra-auricular ou IEM), over-ear (cinrcunaural) ou on-ear (supra-aural) [1]. Nessa época, tínhamos basicamente duas curvas de resposta de frequência que apresentavam um modelo a ser seguido, a produzida pelo grupo Harman e pela Etymotic. Entretanto, nos últimos anos a região da Ásia-Pacífico tornou-se grande centro de fabricação de dispositivos de áudio, principalmente de fones de ouvido, segundo a Market Research Future, e isso fez com que as grandes empresas e até mesmo reviewers (pessoas que publicam análises de produtos) desenvolveram uma curva "ideal" para ser seguida ao desenvolver novos produtos.
Embora tenha surgido a necessidade de se criar curvas de resposta de frequência "ideais", não é simples chegar no resultado. Para desenvolver uma "curva alvo" (target curve), são necessários diversos testes em uma "câmara anecóica" (sala tratada acusticamente para haver o mínimo de reverberação possível) utilizando um manequim criado através da média do formato de orelha e cabeça da população e um microfone específico para realizar medições precisas das frequências geradas por fones de ouvido.
[1] Artigo "Quais são os tipos de fones existentes"
Como são criadas as curvas target (alvo) como a curva Harman?
O objetivo dos testes utilizando salas tratadas acusticamente (câmara anecóica), para haver o mínimo de reverberações possível, um par de microfones específicos, para realizar medições precisas das frequências geradas pelos fones de ouvido, e um manequim desenvolvido com base na média do formato de cabeça, orelha e canal auditivo, é para obter um resultado baseado na HRTF (head-related transfer function ou função de transferência relacionada à cabeça), também conhecida como ATF (anatomical transfer function ou função de transferência anatômica).
Entretanto, a HRTF funciona melhor considerando um par de caixas de som, que interage de forma diferente com o ouvinte comparado ao fone de ouvido, pois há a interação do som com a sala onde se está ouvindo a música, o que não ocorre quando utilizamos um headphone ou um in-ear. Por este motivo, houve a necessidade de um estudo específico para lidar com as mudanças de som geradas pelo formato da cabeça, orelha e canal auditivo ao colocar fones de ouvido.
De acordo com o site usound, a anatomia do usuário pode influenciar significativamente na acústica, podendo aumentar de 10 a 20 decibel na região dos médios/agudos, dependendo do ângulo que o som chega. Considerando esse comportamento, é possível entender o porquê que as ear tips ("ponteiras" ou "borrachinhas") dos in-ears e as ear pads ("almofadas) dos headphones influenciam tanto no som que percebemos [2], além da maneira como se posiciona o fone de ouvido na orelha [3].
[2] Artigo "Eartips e earpads: Como elas influenciam o som do fone?"
[3] Tutorial "Fones caindo do ouvido? Como posicionar de forma correta"
Descobriu-se que quando há um aumento na região dos 3Khz na resposta de frequência de um fone de ouvido, nós percebemos o som como "plano, linear". Mas como esse aumento específico deve ser exatamente? É o que o pesquisador canadense Sean Olive, da Harman, descobriu ao realizar medições com um bom par de caixas e comparar com a resposta utilizando um fone de ouvido utilizando os mesmos microfones posicionados da mesma forma em uma sala tratada acusticamente [4].
O aumento aplicado na região entre 1Khz e 3Khz é chamado de "pinna gain". O nome vem do ganho (gain em inglês) de decibel causado pela região da pina (pinna em inglês) do ouvido humano. A pina está localizada no que é considerado o "ouvido externo".
[4] A sala de audição de referência da Harman, durante a pesquisa, possui um tempo de reverberação de 0,4 segundos. Semelhante ao que se tem em estúdios de gravação e mixagem profissionais.
Diferenças na "curva alvo" (target curve) entre over-ears e in-ears?
Assim como Sean Olive, da Harman, comenta em uma entrevista com Alexandre Algranti, Axel Grell, ex-funcionário da Sennheiser, responsável pelo desenvolvimento de fones como HD600 e HD650, também menciona, durante uma palestra no Canjam NYC 2022 [5], sobre a diferença entre a curva alvo" (target curve) para um over-ear (cirunaural) e para um in-ear (intra-auricular). O motivo para haver um resultado diferente nas medições é devido ao selamento do canal auditivo proporcionado pelo in-ear, isolando as ressonâncias que se tem na pina (ouvido externo) ao utilizar um over-ear. Consequentemente, é consideravelmente mais difícil chegar a um resultado consistente a ponto de agradar um grande número de usuários no caso dos intra-ariculares, pois o formato do canal auditivo costuma mudar muito de pessoa para pessoa e influencia consideravelmente mais quando há a exclusão das reverberações causadas pela pina.
[5] Artigo "Conheça os maiores eventos de fones de ouvido do mundo"
Por que escolher um fone de ouvido baseado em uma "curva alvo" (target curve)?
Há diversos aspectos no som dos fones de ouvido que podem ser caracterizados como "assinaturas sonoras", que nada mais são do que caracterizações básicas para nos posicionarmos melhor ao analisar um gráfico de resposta de frequência de determinado over-ear, on-ear, over-ear ou earbud. São elas:
- V-shape (graves e agudos proeminentes com os médios recuados)
- Bright (graves e médios neutros com agudos proeminentes)
- Neutro (graves, médios e agudos equilibrados)
- Dark (agudos recuados)
- Warm (graves e médios proeminentes com agudos neutros)
- Mid-Forward (Graves e agudos neutros com médios proeminentes)
Uma "curva alvo" é algo mais complexo do que o descrito como "assinaturas sonoras", pois ela é o resultado da média de diversas medições de vários formatos de cabeça, orelha externa (pina) e canal auditivo utilizando fones de ouvido.
Analisando "curvas alvo" (target curves) de empresas como Harman, Etymotic ou Moondrop, além das criadas por reviewers (pessoas que publicam análises de produtos) como "Crinacle", Mark Ryan Sallee (canal Super* Review no YouTube) e "HawaiiBadboy" (canal "Bad Guy Good Audio Reviews" no YouTube) você poderá encontrar um ajuste mais fino da sonoridade que mais lhe agrada em um fone de ouvido. É importante lembrar que o "Crinacle" e o "HawaiiBadboy", através de parcerias, possuem fones de ouvido baseados em suas "curvas alvo" (target curves), possibilitando o entendimento mais claro do que eles propõem.
Exemplos de "curva alvo" (target curve):
- Diffuse-field curve
- Etymotic curve
- Free-field curve
- Griesinger Pink Noise curve
- Harman curve
- Knowles curve
- Siegfried Linkwitz curve
- Sonarworks curve
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