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EDUTECH Especialização em Informática na Educação Recursos Tecnológicos II Prof. Anselmo C. de Paiva Depto de Informática - UFMA 4 – Multimídia Data -

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Apresentação em tema: "EDUTECH Especialização em Informática na Educação Recursos Tecnológicos II Prof. Anselmo C. de Paiva Depto de Informática - UFMA 4 – Multimídia Data -"— Transcrição da apresentação:

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2 EDUTECH Especialização em Informática na Educação Recursos Tecnológicos II Prof. Anselmo C. de Paiva Depto de Informática - UFMA 4 – Multimídia Data - Audio

3 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 2 Roteiro Psicologia do som –Para que usar som? –Quais as técnicas que existem para comunicação com som Ciência do Som –Porque existe –Como trabalha Tecnologia do som –Como capturá-lo –Como editá-lo –Como usá-lo

4 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 3 Para que serve o som? Reforça a mensagem Cria curiosidade e interesse Narração auxilia o processo de aprendizagem e/ou treinamento Dá feedback Desperta !!!!

5 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 4 Aplicações de Audio Digital Produção de Música –Gravação em discos rígidos –Síntese de sons –Samplers –Processamento de efeitos Video –Audio é importante elemento: música e efeitos Web –Incrementar as páginas web –Ouvir CDs –Ouvir rádios web Outros usos - Quais ?

6 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 5 Som Variação de pressão que se propaga em um meio elástico Se move através de ondas de pressão Se move rápido no ar: 340 m/sec = Características de uma onda sonora Ondas sonoras tem reflexão, refração, difração, etc. Sinal analógico por natureza.

7 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 6 Som Geradoras –Mudanças na pressão do ar –Alto falantes – elétrica –Variações diretas de pressão – acústica Receptores Microfone – produz sinal elétrico Ouvidos – respondem a pressão no ouvido

8 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 7 Características Físicas do som Amplitude –Altura da onda –Unidade: Decibéis (dB) Freqüência –#ciclos /tempo – Unidade: Hz = ciclos/sec –Freqüências audíveis: 20 Hz a 20 KHz Duração

9 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 8 Características F’isicas do som Tempo

10 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 9 Características Perceptuais Intensidade –Volume Altura –Frequência ( sons graves e agudos) Timbre –Mesma altura e intensidade – instrumentos diferentes 200 Mhz 500 MHz1500 MHz

11 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 10 Intensidade Representa a percepção da amplitude Relacionada a potência acústica Percepção do ouvido é logarítmica –Limite de audibilidade 0 dB –Limiar da dor 120 dB –Sala de estar 40 dB –Grito a 1,5 m 100 dB 120 dB – 10 6 ou 2 20 níveis Acima de 100 dB poluição sonora –2 16 níveis

12 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 11 Altura Está associada com a frequência Altura menor – sons mais graves Altura maior – sons mais agudos Uma oitava acima – dobro da frequência

13 4 – Dados Multimídia - Audio Psicoacústica Auditory cortex: refina a informação de tempo e frequência Cochlea: converte para impulsos de frequência nos nervos Ouvido: recebe ondas 1-D

14 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 13 Como ouvimos? Humanos podem ouvir de 20 Hz a 20 KHz São perceptíveis variações de 1.5 Hz Perda de audição ocorre com a idade –50 anos ouve-se no máximo 14KHz –70 anos ouve-se no máximo 10 KHz –Importante para projeto de interface

15 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 14 Representação do som

16 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 15 Digitalização do Som Para tratamento e edição no computador necessário fazer a conversão de analógico para digital Para execução converte de digital para analógico Digitalizador : PC ou hardware específico

17 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 16 Amostragem – Questão Básica

18 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 17 Características do Sinal digital Frequência de amostragem –Unidade: Hz = samples/sec –Em geral entre 11,025 Hz e 44,100 Hz Bit-resolution (Recording resolution) –# de bits para armazenar cada amostra –Em geral entre 8 e 32 bits Requisitos de armazenamento pra sinal mono –Frequência de amostragem * bit-resolution/8 * duração

19 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 18 A Onda

20 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 19 Amostragem

21 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 20 A aproximação

22 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 21 Maior frequência de amostragem

23 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 22 Maior frequência de amostragem

24 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 23 Requisitos de Armazenamento –Sinal mono

25 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 24 Requisitos de Armazenamento –Sinal estéreo

26 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 25 Amostragem - Aliasing Maior amostragem melhor a semelhança entre o sinal digital e o sinal analógico correspondente. Amostragem maior que duas vezes a menor frequência do sinal –Evita problemas de aliasing –Distorção Boa taxa de amostragem é 44,100 amostras por segundo –Frequência máxima é Hz –Humanos podem ouvir até 20 Hz DVD Audio –192 kHz / 24 bits por amostra –Frequência máxima 96 Hz

27 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 26 Aliasing 10 Hz, 5 amostras/sec Sinal resultante

28 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 27 Amostragem – Tamanho da amostra Quanto maior o número de bits para armazenar uma amostra melhor a representação da amplitude –Em geral 8 bits – 256 valores –16 bits – 65 mil valores Quantização –Pode gerar ruído Baixa qualidade pode afetar usabilidade

29 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 28 Implicações da Amostragem Trade off entre Qualidade do Áudio e Razão de Amostragem Frequ6encia e Tamanho das amostras afetam a qualidade do som –Ouvidos não respondem linearmente ao som –Decibel (dB) é uma medida logarítmica do som –16-bit possui SNR de 98 dB – inaudível –8-bit possui SNR de 50 dB –8-bit é grosseiramente 8 vezes mais ruidoso

30 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 29 Efeito do Tamanho da amostra File Type File Size (all mono) 44Hz 16 bit 44Hz 16 bit 3.5 Mb 44KHz 8-bit44KHz 8-bit 13.Mb 22KHz 8-Bit22KHz 8-Bit 424 Kb 11KHz 8-bit 11KHz 8-bit 120 K

31 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 30 Formatos de Amostragem Muitos formatos para som amostrado Qualidade de CD – 44.1 kHz, 16 bits por canal –44,100 x 2 x 60 = 5.2 MB / minuto –.wav (PC).aiff (MAC) Média qualidade –22 kHz, 8 Bits Baixa qualidade –11 kHz, 8 bit, Mono – x 60 = 660 Kb /minuto

32 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 31 Formatos de Arquivos de Som Aiff - padrão –audio interchange file format MIDI – descritiv para instrumentos musicais WAV - Microsoft; 8-bit e 16-bit SND - Apple; 8-bit AU - Sun; 16-bit comprimido Other –Riff - Microsoft; superset of WAV –VOC - SoundBlaster –SMP - Turtle Beach

33 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 32 Laboratório 1 – Edição de Áudio Instalar o CoolEdit Cópiar os arquivos de som: –What is the meaning of life?What is the meaning of life? what.wav –This is a lab about sound editing.This is a lab about sound editing. sound.wav –The clapping of one or two hands shows appreciation.The clapping of one or two hands shows appreciation. clapping.wav –Is a bird in the hand better than two in the bush?Is a bird in the hand better than two in the bush? hand.wav

34 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 33 Laboratório 1 – Edição de Áudio Abra um novo arquivo de som Abra os arquivos de som copiados Em uma janela com um arquivo copiado, marque uma parte do som que deseja Então escolha Edit->Copy Vá para o arquivo novo e escolha Edit- >Paste Crie um arquivo de som com a seguinte frase: What is the sound of one hand clapping Salve o arquivo

35 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 34 Laboratório 2 - Gravação Escolha Iniciar- >Configurações- >Painel deControle Clique em Multimidia e escolha a qualidade preferida como "CD Quality" e o volume de gravação para "High." Clique em apply

36 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 35 Laboratório 2 - Gravação Plug o microfone no slot correto na placa de som

37 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 36 Compressão Queremos som de alta qualidade mas precisamos reduzir o tamanho MP3 é um formato comum –MPEG-1 ( Motion Pictures Expert Group) Audio Layer 3 –Utiliza uma codificação baseada em características perceptuais para reduzir o tamanho Compressão com perda

38 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 37 Compressão MP3 Pode reduzir tamanho dos arquivos até 12 vezes Numero de bits por 1 seg de áudio

39 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 38 Dicas para Utilização de som - Web Não existe padrão para audio na Web Poucos sistemas possuem audio de 16 bits Ouvir audio de 16 bits em sistema de 8 bits é horrível Perder muito tempo baixando som cansa o usuário So faça som de 8 bits em sua homepage Ou forneça nas duas opções 8 e 16 bits

40 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 39 Dicas para Utilização de som - Web Grave na maior taxa de amostragem e tamanho de amostra que vc puder, depois transforme na frequência e tamanho que vc deseja Mantenha tamanho do arquivo pequeno Subamostrando para 8-bit use uma frequência de amostragem menor use som mono Descreva em que formato o som esta sendo disponibilizado – WAVE, AIFF, or outro De informação sobre o tamanho do arquivo

41 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 40 Dicas para Utilização de som - Web Se precisar de som de alta qualidade e possui arquivos de som grandes : Use um clip pequeno como preview ou para os que não tem sistema com alta capacidade De uma olhada em

42 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 41 Introdução a MIDI MIDI - Musical Instrument Digital Interface Protocolo que possibilita a comunicação entre um comptudador, sintetizadores, teclados e outros instrumentos entre si.

43 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 42 Componentes de um Sistema MIDI Sintetizador –Gerador de som Sequenciador: –Programa editor de música. –Possui vários MIDI INs e MIDI OUTs. Canal –Usado para separar informação –Existem 16 canais MIDI em um cabo Timbre: –Qualidade do som e.g., som de flauta, som de cello, etc.

44 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 43 Componentes de um Sistema MIDI Pitch: –Nota musical que o instrumento toca Voice: –Porção do sintetizador que produz som. –Podem possuir muitas vozes (12, 20, 24, 36, etc.) –Cada voz trabalha independentemente e simultaneamente para produzir som de diferente timbre e pitch Patch: –Conjunto de controles que define um timbre

45 4 – Dados Multimídia - Audio Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 44 Componentes de um Sistema MIDI Dados MIDI são como uma lista de notas, dizendo que instrumento está on ou off Arquivos MIDI tem menos informações que áudio amostrado Não codifica o timbre, isto é deixado para o sintetizador


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