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Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Som definição características.

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1 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Som definição características

2 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 2 Som nHistória Pitágoras na Grécia em 500 AC (Monocórdio) nSom forma de energia mecânica que se propaga causando compressão e rarefação das moléculas de um meio elástico e inercial (sólido. Líquido, gasoso) Decaem radialmente com o quadrado da distância da fonte emissora nQuatro elementos fonte excitadora (ex. dedos + cordas) superfície vibratória (ex. caixa do violão) meio de propagação (ex. ar) receptor (ex. ouvido)

3 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 3 rarefaçãocompressão Onda sonora nCaracterísticas principais amplitude, freqüência, comprimento, velocidade, fase, potência, etc.

4 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 4 Amplitude Nível zero Pico + Pico - (ou vale) nAmplitude a Distância de um ponto da curva ao nível zero Medida instantânea de energia Quanto maior, mais forte o som

5 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 5 Período e Freqüência nPeríodo T Tempo (em segundos) de duração de um ciclo nFreqüência f Número de ciclos por segundo: Hertz (hz) Inverso do período (f = 1/T) Quanto maior a freqüência, mais agudo o som Ouve-se de 20 a Hz 1 ciclo1 ciclo1ciclo

6 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 6 nComprimento de onda Semelhante ao período, só que mede a distância física (milimetros) de um ciclo = c/f –onde c é a velocidade do som e f a freqüência inversamente proporcional à freqüência –som agudo => pequeno comprimento –som grave => grande comprimento nObservações graves são dificilmente “localizáveis” em locais “pequenos” (ex. salas) por causa do grande comprimento de onda Comprimento e Velocidade

7 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 7 Velocidade nVelocidade de propagação: c = f diretamente proporcional `a freqüência e ao comprimento de onda depende do meio e da temperatura –344 m/s no ar –1500 m/s na água –5000 m/s no aço nEfeito Doppler mudança de velocidade causando mudança de freqüência –ex.ambulância passando

8 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 8 nFase depende do instante em que a onda começou medida em graus, sendo 360 º o ciclo completo nimportância cancelamento:microfones, alto-falantes efeitos: chorus, flanging, etc. 0º90 º 180 º 270 º 360 º 0º0º 90 º 180 º 270 º Fase

9 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 9 nSimples (senoidal): Não existe na natureza! x(t) = A sen (ft +  ) A = amplitude f = freqüência  = fase inicial nComplexa (composta de senoidais): Serie de Fourier a k + a 0 sen(f 0 t +  0 ) a n sen (f n t +  n ) f0 é chamada de freqüência fundamental as outras são chamadas de parciais harmônico = parcial múltiplo inteiros de f0 Conteúdo Harmônico

10 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 10 Fundamental 2° harmônico 3° harmônico resultado Onda complexa: exemplo nO conteúdo harmônico é um dos responsáveis pelo timbre de um instrumento é chamado Resposta em Freqüência ou Espectro nSíntese aditiva: Toda onda pode, teoricamente, ser obtida a partir de senoidais Instrumentos percussivos tem parciais não harmônicas

11 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 11 Representação temporal e espectral tempo Frequencia Onda senoidal Onda dente de serra

12 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 12 Envoltória nEnvoltória: Indica como a energia do som se distribui no tempo Segundo elemento marcante na definição do timbre. Cada instrumento tem o seu O ataque é a característica mais marcante Existe uma envoltória para cada parcial tempo amplitude ataque decaimento sustentação relaxamento

13 Exemplo (cello2.wav)

14 Outro ângulo

15 Exemplo (tutfill.wav trecho)

16 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 16 Potência de uma onda sonora nVolume (nível de audio): decibel (dB) 1 dB = menor mudança de volume perceptível É uma medida relativa entre tensões, correntes, potências ou pressões acústicas dB = 10  log 10 (nível/nível de referência) nExistem vários níveis de referência dBm: 1 miliwatt dBu ou dBv: volt dBV: 1 volt dB SPL: watt/cm 2 (limiar da audição)

17 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 17 Sound Pressure Level (dB-SPL) Turbina de avião, caixa da bateria a 10cm Cantor de rock gritando no microfone Chimbal a 15 cm (limiar da dor) Pico de um piano 94 dB SPL, teste de sensibilidade de microfones Violão dedilhado a 30cm 74 dB SPL, teste de sensibilidade de microfones Bate papo normal Cochicho Nível de ruído em um estúdio de gravação Limiar da audição para jovens watt/cm 2

18 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 18 Ruído nRuído Sinal com espectro de freqüência denso e pouco harmônico. nFaixas de freqüência Ruído rosa: predominante na faixa musical (baixas) Ruído Branco: igual em todas faixas

19 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 19 Ruído: tempo e freqüência Sinal musical Ruído

20 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 20 relação sinal-ruído nRelação sinal-ruído (Signal-to-Noise Ratio) deve ser a maior possível –Fita cassete NSR = 50 dB –CD NSR = 90 dB nDepende dos meios de armazenamento e/ou captação nDepende da dinâmica do sinal de áudio dinâmica: variação de volume sinais de baixa potência podem ser mascarados pelo ruído. sinais de alta potência podem sofrer distorções por limitação dos meios de armazenamento e/ou captação

21 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 21 Referências Curtis Roads, The Computer Music Tutorial (Livro-texto), MIT Press Cap 1 Bruce Bartlett, Introduction to Professional Recording Techniques. Howard W. Sams & Co Wilson Guerreiro Pinheiro, Processamento de sinais de áudio. Notas de aula


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