Fortius : robot para captação de som

Abstract

Este trabalho estuda os critérios utilizados para posicionar microfones quando se pretende captar som. Sabendo que este posicionamento é fortemente afectado pelo espaço em que são realizadas as gravações, partiu-se para uma análise que pretendia relacionar o comportamento modal das salas com os pontos empiricamente apontados (pelos técnicos de som) como ideais para determinada captação. Para este estudo assume-se uma sala, relativamente ao seu comportamento acústico, como um sistema linear e invariante no tempo (LTI – Linear, Time Invariant). Este tipo de sistemas pode ser completamente caracterizado pela sua resposta ao impulso (IR – Impulse Response). Apresenta-se então uma introdução teórica sobre sistemas LTI e a forma de obter a sua IR. Neste projecto as medições de Respostas Impulsionais de Salas (RIR – Room Impulse Response) foram realizadas utilizando varrimentos em frequência como sinais de teste. Desenvolveu-se um sistema robotizado para medir as RIR baseado numa plataforma de posicionamento com dois eixos que se movimentam no plano horizontal (X-Y) à qual se acoplou um microfone. A plataforma é controlada por um PC e contempla: um controlo automático remoto que lhe permite medir a RIR, numa grelha de pontos predefinida, de forma autónoma; um controlo manual remoto que lhe permita posicionar o microfone através da simulação de um joystick. Fazendo uso das funcionalidades deste sistema realizaram-se várias experiências e medições que são explicadas em detalhe, perspectivando-se tarefas futuras para se poder progredir no estudo iniciado com este trabalho.

ABSTRACT: This work investigates microphone positioning criteria in recording sessions. The ideal position depends upon the characteristics of the room where recordings take place. The long-term aim of this study is to establish the relationship between the objective acoustic characteristics of a room, particularly its modal behaviour, and the locations empirically chosen by sound technicians as ideal for recording. It is assumed that, regarding its acoustic behaviour, a room is a linear, time invariant system (LTI). Such systems can be completely characterized by their impulse response (IR). A literature review is presented on LTI systems and methods of measuring their impulse responses (IR). Room impulse responses (RIR) were measured in this project using the swept-sine technique. A robotic RIR measurement system was developed based on a microphone stand attached to a two-axis positioning platform operating in the horizontal plane (X-Y). This system, whose characteristics and functionalities are described in detail, is controlled by a PC and has two remote-control modes. The automatic mode allows it to perform batch RIR measurements autonomously on a pre-defined point grid. The manual mode, based on a virtual joystick, is intended for human-controlled microphone positioning experiments. A number of tests, described in detail, were performed with this system. The results are presented and discussed, together with suggestions for future work.