Artigo O que você precisa saber sobre Direct Boxes

David Fernandes

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Recentemente um amigo me perguntou qual a diferença entre direct boxes ativos e passivos. Perguntou também em que caso é melhor usar um ou outro. Baseado nisto, e sabendo que boa parte das pessoas envolvidas com a sonorização de igrejas também tem dúvidas a este respeito, resolvi escrever este texto.

No entanto, antes de passar às diferenças entre eles e às possibilidades de utilização, gostaria de definir com vocês alguns conceitos importantes, começando com uma pergunta de vestibular: o que é exatamente um direct box?

Direct boxes, também conhecidos como DI’s, são dispositivos usados para alterar o sinal de saída de uma fonte sonora, mudando seu nível e impedância, de forma a adequá-los à entrada do mixer, permitindo a conexão de instrumentos musicais eletrônicos a um sistema de som.

Outra definição, esta dada pela Whirlwind, excelente fabricante destes equipamentos, diz que direct box é um dispositivo casador de impedância e balanceador de sinais.

Afinal, o que é um casador de impedâncias e um balanceador de sinais? Vamos entender estes dois conceitos.

Impedância

A impedância é a capacidade que um circuito ou um componente eletro-eletrônico tem de opor dificuldade à passagem da corrente elétrica. No entanto, muitas das pessoas envolvidas com áudio desconhecem que a impedância é a soma de duas componentes: a resistência e a reatância.

Se observarmos a impedância sob o ponto de vista da freqüência, veremos que a resistência é constante enquanto a reatância varia. Isto quer dizer que a freqüência do sinal que passa pelo circuito não afeta a resistência, mas altera a reatância, influenciando o resultado final da impedância.

A reatância pode ser de dois tipos: indutiva (associada às bobinas) ou capacitiva (associada aos capacitores). A reatância indutiva é diretamente proporcional à freqüência, isto é, aumenta com o aumento da freqüência, enquanto a reatância capacitiva é inversamente proporcional à freqüência, diminuindo com o aumento dela. Os valores da resistência e da reatância são medidos em Ohm, que é representado pelo símbolo Ω.

“Mas como isto afeta nosso trabalho com áudio?”, você pode perguntar. Deixe-me responder de forma bastante resumida: a impedância final do sistema será a soma de todas as impedâncias envolvidas (p. ex: instrumento musical, cabos e caixa ou console de mixagem). Um sistema com dispositivos de alta impedância, como os compostos por instrumentos musicais, é mais suscetível à capacitância dos cabos, que aumenta proporcionalmente a seu comprimento. Esta capacitância é combinada com as impedâncias dos dispositivos fonte e destino gerando um filtro, que afeta a resposta de freqüência do sistema, geralmente degradando os graves. Manter a impedância baixa é de extrema importância para a saúde da resposta de freqüência do sistema.

É neste ponto que os DI’s tornam-se importantes, pois fazem a conversão da impedância do instrumento de alta para baixa, mantendo a resposta do sistema saudável. Este processo é chamado casamento de impedâncias.

Balanceamento

O balanceamento do sistema de áudio é uma técnica desenvolvida para proteger as linhas de transmissão da captação de ruídos induzidos eletromagneticamente. Linhas desbalanceadas são bastante vulneráveis a este tipo de interferência e quanto mais compridas, maiores as chances de captação destes sinais indesejáveis.

A maioria de nós já passou, pelo menos uma vez, por problemas ocasionados pelo desbalanceamento dos cabos usados nos instrumentos ou na conexão dos equipamentos de áudio… querem ver? Quantos de vocês já captaram uma rádio comercial no sistema de som? Este exemplo é típico porque as ondas de rádio são de natureza eletromagnética e o cabo desbalanceado funciona como uma antena. O problema não ocorreria se o sistema fosse balanceado.

Os cabos desbalanceados usados para instrumentos musicais tornam-se críticos depois dos 7 metros. É aí que, novamente, o DI mostra o seu valor: ele transforma o sinal desbalanceado que vem do instrumento em um sinal balanceado que pode ser enviado a uma console que esteja a até 300 metros de distância. No processo de balanceamento, ele ainda faz a adequação do nível de saída de sinal do instrumento, que é alto, para o nível de entrada de sinal na mesa, que é baixo.

Enfim, o direct box…

Os DI’s são divididos em duas famílias: passivos e ativos. Direct boxes passivos não precisam de alimentação elétrica externa para funcionar porque utilizam circuitos elétricos passivos baseados em transformador. Direct boxes ativos são baseados em circuitos eletrônicos, que usam componentes como transistores, e por isto precisam de energia elétrica para funcionar. Esta energia pode ser fornecida por baterias, fontes externas ou phantom power. Esta é a diferença mais visível entre os dois tipos de DI.

Um DI, independentemente de sua família, possui uma entrada desbalanceada com conector J-10 (IN), uma saída desbalanceada também com conector J-10 (LINK, OUTPUT ou THRU) e uma saída balanceada com conector XLR macho (OUT ou LOW Z OUTPUT). Alguns modelos trazem recursos adicionais como a chave INST/SPKR (veja figura 1), que serve para selecionar de onde virá o sinal de entrada, se de um instrumento (nível de linha) ou da saída de um amplificador (nível de caixa).

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Figura 1 – INPUT, OUTPUT e INST/SPKR

Há também uma chave chamada GROUND/LIFT (figura 2), que faz o desacoplamento do aterramento do circuito do DI, evitando assim os loops de terra. Se ao ligar um DI no sistema, houver um zunido forte, está ocorrendo um loop de terra. É só inverter a posição da chave GROUND/LIFT, que o problema deverá ser resolvido.

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Figura 2 – LOW Z OUTPUT e GROUND/LIFT

Outro recurso adicional é a chave de atenuação do sinal de saída balanceado (chave ATT ou PAD). Normalmente podem-se fazer três tipos de ajustes: 0 dB, -20 dB e -40 dB. Dependendo do fabricante, estes níveis de atenuação podem ser diferentes (p.ex: o DI Klark Teknik DN100 Ativo, mostrado na figura 3, tem atenuação em -30 dB). Apesar de ser um recurso mais comum em direct boxes ativos, há alguns modelos passivos, como o CSR-DBP e o Cybernet, que também dispõem desta característica (figuras 4 e 5).

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Figura 3 – DI Klark Teknik DN100 Ativo com PAD em -30 dB

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Figura 4 – DI CSR CSR-DBP Passivo com ATT em 0 dB, -20 dB e -40 dB

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Figura 5 – DI Cybernet Passivo com PAD em -9 dB (botão de cima)
A chave de atenuação é bastante útil quando a fonte de sinal envia um sinal em nível muito alto. Por exemplo: há situações em que a saída do teclado pode ser forte demais e chega distorcendo à entrada da mesa. É só acionar a chave de atenuação do direct box, que o nível do sinal cairá e você poderá trabalhar com níveis de sinal de entrada mais satisfatórios.

DI’s ativos ou passivos? Eis a questão!

Um dos mitos que existem em torno dos direct boxes é aquele que afirma que DI’s ativos são melhores que os passivos. Vamos fazer uma analogia com os microfones: qual tipo de microfone é melhor? Dinâmico ou condensador? Se você respondeu “não há melhor ou pior, depende da aplicação”, você entendeu o princípio do raciocínio. Com os direct boxes é a mesma coisa. No que diz respeito ao seu princípio de funcionamento, não há melhor ou pior. Sua escolha dependerá do tipo de aplicação.

Em geral, DI’s passivos atenuam o sinal na saída balanceada, o que muitas vezes não é desejado. Por exemplo: um violão acústico captado por uma cápsula piezoelétrica (também conhecida como cristal) emite um sinal de saída muito baixo, que será ainda mais atenuado na saída do DI. Resultado: o sinal chegará à mesa muito baixo e provavelmente acompanhado por bastante ruído. Neste caso, o uso de um DI ativo é melhor.

Uma vantagem da utilização de um DI passivo em comparação com um ativo, além de não precisar de alimentação externa, é a maior isolação elétrica proporcionada pelo transformador, o que diminui os ruídos de terra.

No entanto, a qualidade de um DI passivo depende fundamentalmente do seu transformador e bons transformadores custam caro, o que onera o custo final do produto. Há direct boxes passivos mais caros que ativos.

Já os direct boxes ativos têm como maior desvantagem a sua necessidade de alimentação externa. Se a mesa não possuir phantom power, haverá necessidade da utilização de baterias, em geral de 9 volts. Quando a carga das baterias diminui, o DI começa a distorcer.

DI’s ativos, entretanto, possuem resposta de freqüência mais ampla e podem ser interessantes em diversas situações. Imagine, por exemplo, um teclado de qualidade com cinco oitavas conectado ao um direct box passivo. Como a resposta de freqüência do DI passivo é menor, o som do teclado será prejudicado nas pontas do espectro (graves e agudos). Neste caso, use um DI ativo. Você perceberá uma riqueza de detalhes muito maior.

Em resumo…

Não escrevi este artigo com o intuito de dizer a vocês qual DI é melhor ou pior, mas com o objetivo de fornecer as informações de que precisam para fazer a escolha certa. Na tabela abaixo há um resumo das principais características de um direct box para que você possa se basear quando começar a sua busca. Há diversas marcas e modelos no mercado e vocês precisarão separar o joio do trigo. Que comece a sega.

CaracterísticaDI PassivoDI Ativo
Alimentação elétrica externaNãoSim
Isolação elétricaMelhorPior
Preço*MenorMaior
Resposta de FreqüênciaMenorMaior
* Os preços levam em consideração os DI’s passivos de boa qualidade.

Ah! No link https://somaovivo.org/forum/index.php?threads/quatro-direct-boxes-testados-se-foram-aprovados-ou-não-você-decide.578/ há um teste de equipamentos no qual comparei quatro dos modelos de direct boxes passivos mais encontrados no mercado. Não deixe de dar uma olhada.
 
Artigo muito bom.

Quem quiser um DI ativo quebra galho (alimentado por bateria ou phantom), pode fazer um: <!-- m --><a class="postlink" href="http://sound.westhost.com/project35.htm">http://sound.westhost.com/project35.htm</a><!-- m -->

Quem precisar já tenho o desenho do circuito impresso em pdf e também os arquivos no formato do eagle.

Eu fiz um e estou usando para transformar o sinal desbalanceado de um mic de lapela para um sinal balanceado. O uníco motivo de usar esse DI é pq preciso de ligar o phantom para os mics C2 com esse mic desbalanceado também ligado na mesa.
 
Muito bom o artigo... em complemento com o teste de equipamento ficou show...

E o que diriam de equipamentos como o DI 800 da Behringer, q tem 8 direct's em uma unidade de rack? são ativos né? e a qualidade, alguem ja usou algum pra dizer?
 
Olá pessoal.

Obrigado pelos elogios... eles servem de incentivo.

Deiny disse:
E o que diriam de equipamentos como o DI 800 da Behringer, q tem 8 direct's em uma unidade de rack? são ativos né? e a qualidade, alguem ja usou algum pra dizer?

Estou me preparando para fazer o teste com DI's ativos... só que faltam opções no nosso mercado.

[]'s
 
Olá David, após ler este artigo, despertei para a importância do uso dos DI´s, já coloquei a compra de um em primeiro lugar na lista das prioridades, parabéns e obrigado!
 
Olá David,

Explicação definitivamente completa. Parabéns!!

O interessante de se dominar conceitos no áudio e que com eles em mãos vc consegue se dar bem em qualquer lugar.

Abraços,
 
Olá Thiago.

Já usei algumas vezes e não gostei muito. Achei muito frágil. Em termos de sonoridade, é muito parecido com o Behringer DI100.

[]'s
 
Olá amigos, sou novo na área e estou montando um pequeno sistema de PA para happy hour (voz e violão nylon/aço) apresentações ao vivo (voz, vioão, teclado, baixo e bateria eletrônica).

Hoje disponho de uma mesa Behringer 1832FX, um eq Behringer 1502 (um lado insertado no canal da voz e outro no canal do violão), um amplificador Oneal OP7500, um mic Shure Beta58A, um Violão Cort (cap. Fishman Classic 4 ) e duas caixas passivas (projeto VBT115A2 da Selenium com o crossover passivo da EAM).

Feita a apresentação. (não sei se poderia ter feito isso aqui...)

Gostaria de saber se algum dos amigos já teve contato com o Direct Box ativo da EAM o M1A - DI, segue link: http://www.eam.com.br/ap.html ?

Gostei muito do trabalho deles no divisor da VBT115A2.

Obrigado e parabéns pelo site.

Diego Fabian
 
Olá Diego Fabian e seja bem-vindo.

Gostaria de saber se algum dos amigos já teve contato com o divisor ativo da EAM o M1A - DI

Eu ainda não tive a oportunidade de trabalhar com um DI da EAM, mas tenho ouvido falar muito bem deles.

[]'s
 
fabian_ eu trabalho com as EAM e acho muito boas mesmo, são muito fieis aguentam o tranco e são razoavelmente bonitas.
Tem uma vantagem da seleção de atenuação e também, vc deve ter visto no site a possibilidade de linkar até 4 DIs pelo RJ45. Ok.
Sinceramente acho que vc deve considerar a idéia.
 
Obrigado pelas respostas.

Em relação ao DI100 da Behringer qual seria melhor?

Obrigado
Diego Fabian
 
Fabian.

Como eu disse no post anterior, apesar de ainda não ter usado os DI's EAM, todo mundo que conheço que já usou gosta bastante.

Dos que eu conheço, o Whirlwind IMP2, mesmo sendo passivo, é melhor que o DI100.

De qualquer forma, o DI100 atende às necessidades diárias de uma igreja ou de um pequeno PA. Na minha igreja usamos DI100 e até hoje nunca tivemos problemas com eles. Temos tb o DI600P (passivo), que não gosto muito.

[]'s
 
David,
Gostei muito das suas explicações!!! Excelente artigo!
Peço um aconselhamento por favor.
Tenho a seguinte configuração: Violão Yamaha Slg100N (nylon) + pedal Equalizer da Behringer + Chorus Boss CE-5.
Estou com o direct box passivo da Cybernet. Gostei da atenuação do sinal da saida balanceada, quando jogo o som na mesa. O som ficou mais " limpo" ... (principalmente por que o Equalizador (qualquer um) gera um ganho substancial do sinal) em comparação ao sinal direto sem o direct box.
Pergunto:
Para esta configuração um DBox passivo é melhor que o ativo?
O Cybernet é bom ? Ele usa bons circuitos?

Outra questão: Como tiro o hum/"shhhhh" que todo equalizador gera? Só com o noise supressor?

Obrigado pela ajuda.
ARnor
 
Cara achei , muito bom este artigo...Sempre quis saber mais sobre os DI's , mas nunca tive uma resposta muito boa..Uma vez um tecnico me disse que era pra "limpar" ou amplificar o som antes de chegar no mixer(mas nesta ocasião foi a primeira vez que vi um DI)...Mas cara isso ajudou bastante..
Abraço.
 
Olá a todos!
É a minha primeira participação aqui.
Estou começando a andar nesse universo do áudio, e esse site é simplesmente fantástico!
Parabéns a todos!
Parabéns Davi, por repartir conosco sobre os DI´s.
Abraços

Alvaro
 
Fernando essa vai para vc, rsss, cara li os comentários anteriores e fiquei assustado, pois devo ser mais leigo q imaginei pq ninguém perguntou isso, li esse trecho no artigo e gostaria de uma explicação melhor, se possível claro.

...que serve para selecionar de onde virá o sinal de entrada, se de um instrumento (nível de linha) ou da saída de um amplificador (nível de caixa).
Esse trecho esta em cima da figura 1.

Utilizar uma DI na saída do amp ??? na minha humilde experiência não consegui visualizar essa aplicação, uma vez que o sinal que sai do amp é de um nível mais forte e quase nada propício a interferências, (ate onde já pesquisei) então teria como me mostra uma aplicação para isso ?

Fico no aguardo !!!

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