Sistemas de monitorização de 2 ou 3 vias? Qual devo usar?

Artigo escrito por Eli Krantzberg; Escritor e professor de software musical reconhecido internacionalmente.

Recentemente, tive a oportunidade de testar os novos monitores EVE Audio SC3070 de 3 vias no NAMM e eles fizeram-me repensar os benefícios dos monitores de 3 via, versus 2 vias. É certo que não sou um especialista em micro especificações de fase, alinhamento de tempo, crossovers, eficiência do driver, geometria de dispersão e design de caixas que diferenciam os vários modelos disponíveis. Eu posiciono-me neste nosso pequeno universo, a partir do ponto de vista de um músico e não do de um engenheiro. No entanto, no nosso mundo coletivo, acho que todos precisamos ser um pouco dos dois. Portanto, eu tentei educar-me. Para aqueles de vocês que, como eu, levam as mãos à cabeça quando são presenteados com formulas e símbolos matemáticos obscuros seguidos por unidades de medida que exigem uma licenciatura em ciências para entendê-las, talvez aqui, encontrem algo útil, retirado daquilo eu aprendi durante o processo.

Quando se trata de algo tão complexo quanto um monitor de estúdio de ponta, o senso comum sugere que o mais simples é melhor. Os monitores de três vias têm mais drivers, além de uma maior pegada física para lidar. Eu acho que têm mais potencial para introduzir problemas com alinhamento de tempo, problemas de fase, crossovers com "solavancos", do que os monitores bidirecionais mais simples.

Então eu pergunto: Se crossovers adicionais são uma coisa má, como é mais bandas de frequência cruzadas podem anular os benefícios de ter um driver de médio alcance dedicado? E se os monitores de 3 vias geralmente possuem graves melhores devido aos drivers de graves também maiores, por que não encontramos muitos designs de 2 vias que usam drivers de graves realmente grandes, como os de 3 vias?

Aqui está o que aprendi:
A principal razão para os vários drivers nos monitores de estúdio é que alto-falantes de tamanhos diferentes lidam com faixas de frequência específicas melhor uns do que os outros. Por exemplo, baixas frequências envolvem a movimentação de muito ar, o que é fácilmente alcançado com um altifalante maior. Frequências mais altas movimentam o ar muito rápido. A vibração em frequências mais altas é mais difícil de se realizar com altifalantes maiores, funciona melhor com tamanhos menores. Os monitores de duas vias geralmente possuem um altifalante maior para o alcance baixo (woofer) e um menor (tweeter) para o alto.

As configurações de três vias incluem um altifalante para lidar com os médios. E como esperado, geralmente estão entre o tamanho de um woofer e um tweeter. Os crossovers dividem as frequências entre os diferentes altifalantes. Normalmente, são configurados para que os intervalos entre os diferentes altifalantes sejam estreitados em pontos específicos. Portanto, geralmente há uma área da faixa de frequência que se sobrepõe entre os altifalantes.

Para que funcione, para que vários altifalantes se possam misturar e soar uniformes e suaves, precisam ser ajustados e calibrados, de modo que cada um contribua com uma quantidade precisa de saída. Muito ou pouco de um deles estragará o equilíbrio tonal, criando respostas desiguais nas áreas da faixa de frequência sobrepostas por cada um dos múltiplos drivers. O crossover como componente, desempenha um papel importante para garantir que todos trabalhem juntos de maneira uniforme. E são mais difíceis de configurar num sistema de três vias do que em um sistema de duas vias.

Então, é melhor dividir o espectro entre 3 em vez de dois drivers? Isso depende, a combinação da configuração de crossover, o design da caixa, o controlo de qualidade no emparelhamento dos alto-falantes contribuem todos para o resultado final. Além das possíveis aumentos de volume nas faixas de frequências sobrepostas, outro problema potencial é a mudança de fase, que pode causar problemas nos pontos de cruzamento do espectro de frequências. Portanto, um sistema bidirecional de melhor qualidade e melhor calibrado soará melhor que um sistema medíocre de 3 vias.

Há também a questão do alinhamento de tempo entre vários drivers. Quanto mais fontes emanarem o som, maior o potencial de atraso entre elas. Mesmo um atraso de milissegundos pode causar um filtro de pente na região de cruzamento. Monitores bem projetados levam isso em consideração com a inclinação dos drivers, o que faz reduzir o "sweet spot" para ouvir sem problemas de fase/tempo/imagem. Em geral, os sistemas de duas vias são menos complexos de alinhar que os sistemas três vias.

Por essas razões, não se pode evitar o fato de que um bom sistema de três vias custará mais do que um bom sistema de duas vias. Uma alternativa mais barata, no entanto, é obter um bom sistema de duas vias com um subwoofer para graves. Essa configuração cria um sistema de três vias otimizado para graves. Filtrar a extremidade inferior do woofer permite lidar com os médios de forma mais eficiente, não executando o trabalho duro de mover o ar para os graves ao mesmo tempo. 

Mas também há problemas com os altifalantes de duas vias. Nos altifalantes de duas vias, os tweeters (geralmente 1 polegada, para que possam vibrar numa frequência muito alta) são menos eficientes quando se trata de reproduzir os médios superiores a eles atribuídos. Com um terceiro driver dedicado à faixa média, cada driver é responsável por uma faixa de frequência mais estreita, resultando em maior eficiência e menos distorção.

De volta à EVE Audio e seus novos altialantes SC3070 que vi no NAMM. A EVE Audio usa um DSP extenso em todos os seus monitores de três vias para otimizar o desempenho de amplificadores, crossovers e drivers. O modelo anterior SC305, usa dois woofers de 5 "e um tweeter em vez de um driver de médio porte dedicado para o terceiro altifalante. Têm um dos woofers que fornece som de até 350 Hz, a funcionar como uma espécie de "woofer de baixos".

O outro woofer oferece um alcance mais abrangente, até 3000 Hz, logo, funciona como um controlador de low e mid range. Isso significa menos trabalho físico para cada woofer. E com vantagem adicional, porque dois desses woofers são usados ​​simultaneamente e obtemos uma resposta de frequência estendida de até 50 Hz. Se adicionarmos o port de subwoofer retangular traseira a isto, teremos um alcance de graves extremamente eficiente, o que significa que pode ter mais amplitude e volume antes que a distorção se torne um problema. Os monitores SC307 maiores são semelhantes, mas estão equipados com woofers de 6,5 "em vez de 5".Produzem um alcance preciso de até 40 Hz.

Os monitores EVE Audio SC3010 / 3012 têm um design ainda mais eficiente, com um woofer de 10", um driver de gama média dedicado de 5" e um tweeter ainda maior que usa sua tecnologia de transferência de movimento aéreo (AMT).

Mas o mais novo membro da linha de monitores de três vias EVE Audio, o SC3070, combina o melhor de toda a sua tecnologia. São altifalantes compactos near field, com um crossovers de médios de 4 polegadas especialmente projetado e acompanhado por um woofer de 7 polegadas e um tweeter RS3. o tamanho é ideal para estudios pequenos e médios. Parecem ser monitores da mais alta qualidade da sua gama. Nem muito pequeno, nem muito grande, nem muito caro. São perfeitos. Um woofer de bom tamanho, um driver de médios dedicado e um design de caixa eficiente.

Com isto, concluo que não há uma resposta fácil para saber qual o melhor entre um sistema, seja duas ou três vias. Depende de quão bem estão configurados e, é claro, do orçamento que temos para gastar, pois os altifalantes de 3 vias custarão mais.

Aqui fica o link para o artigo original em Inglês : 2 vias vs 3 vias