EDUTECH Especialização em Informática na Educação

Apresentação em tema: "EDUTECH Especialização em Informática na Educação"— Transcrição da apresentação:

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

2 Roteiro Psicologia do som Ciência do Som Tecnologia 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 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 !!!! 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 ? 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. Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação

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

8 Características F’isicas do som
Tempo 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 500 MHz 1500 MHz 200 Mhz 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 dB Limiar da dor dB Sala de estar dB Grito a 1,5 m dB 120 dB – 106 ou 220 níveis Acima de 100 dB poluição sonora 216 níveis 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 Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação

12 Psicoacústica Cochlea: converte para impulsos de frequência nos nervos
Ouvido: recebe ondas 1-D Auditory cortex: refina a informação de tempo e frequência

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 Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação

14 Representação do som 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 Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação

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

18 A Onda Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação

19 Amostragem Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação

20 A aproximação Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação

21 Maior frequência de amostragem
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22 Maior frequência de amostragem
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23 Requisitos de Armazenamento
Sinal mono Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação

24 Requisitos de Armazenamento
Sinal estéreo 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 Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação

26 Aliasing 10 Hz , 5 amostras/sec Sinal resultante
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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 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 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 Mb 44KHz 8-bit Mb 22KHz 8-Bit Kb 11KHz 8-bit K 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 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 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.wav This is a lab about sound editing. sound.wav The clapping of one or two hands shows appreciation. clapping.wav Is a bird in the hand better than two in the bush? hand.wav 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 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 Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação

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