Instrutor: Fredy Shimoda Apostila elaborada pela equipe ProgressiveORG

http://www.progorg.tk/

01-Produção Musical

02-Equipamentos

03-Conceito de Som/Áudio

04-Termos Técnicos

05-Processamento Digital

06-Introdução ao MIDI

0 1 - P R O D U Ç Ã O M U S I C A L

O Produtor Musical O Produtor de Música Eletrônica

Engenheiros de Som e DJs Leis Sobre Direitos Autorais

O Produtor Musical

Na indústria fonográfica, Produtor Musical é o termo que designa a pessoa responsável por completar uma gravação master para que esteja pronta para o lançamento. Eles controlam as sessões de gravação, treinam, guiam músicos e cantores, fazendo a supervisão do processo de mixagem. Na primeira metade do século XX, o papel do produtor musical lembrava aquele do produtor cinematográfico, em que o produtor musical supervisionava as sessões de gravação, pagava os técnicos, músicos, responsáveis pelo arranjo das músicas, e algumas vezes até escolhia material para o artista. Pela década de 1960, os produtores musicais assumiram um papel mais direto no processo musical, incluindo criação de arranjos, cuidado com a engenharia da gravação e até mesmo escrevendo o material. Através de tudo isso, os produtores têm tido uma forte influência, não apenas em carreiras individuais, mas no curso da música popular. Muitos artistas tornaram-se produtores musicais sozinhos, e o contrário também já ocorreu: produtores se tranformarem em artistas. O Produtor de Música Eletrônica Fugindo dos padrões convencionais, onde o conhecimento musical e a grande intertividade com músicos são requisitos básicos para a

conclusão de um projeto fonográfico, o trabalho do produtor de música eletrônica é muito mais individual do que a do produtor de outros estilos e exige um tipo diferente de conhecimento. Aquele que produz música eletrônica, normalmente produz com um objetivo bem definido: música para pistas de dança, ou seja, a música já nasce com um caráter funcional direcionado para apreciadores do estilo e para DJs. É muito comum, que os próprios DJs também sejam produtores, sendo que normalmente, DJs de House produzem House music, DJs de Techno produzem Techno music e assim por diante. Com o desenvolvimento tecnológico, redução de custos e facilidade para manutenção de computadores, hardware, e software, surgiu nos últimos anos uma febre pela criação de pequenos estúdios domésticos (chamados de Home Studio). Com a introdução massificada de Home Studios, tornou-se possível que projetos musicais até então dependentes de grandes estúdios providos de equipamentos caríssimos, passassem a ser feitos com alta qualidade e com muito menos investimento. Engenheiros de Som e DJs Costumo dizer que 50% da qualidade final de uma produção eletrônica fica por encargo do engenheiro de som. Isso fica bastante explicito quando analisamos do ponto de vista em que as técnicas de mixagem, processamento dinâmico, desenvolvimento de novos recursos para aplicação de efeitos, são de suma importância para criarmos uma faixa sonoramente “poderosa”, ou seja, com mixagem , masterização e efeitos especiais que causem impacto direto na música. Nos paises em que a cultura DJ é mais explorada, muitos DJs produtores trabalham em parceria com engenheiros de som “especializados” em produção de música eletrônica. Nesse caso, os DJs participam com idéias, direcionamento musical e os engenheiros operacionalizam tais elementos. É fato que em alguns casos isolados, alguns artistas realizam todo o processo de produção. Fica claro que o bom conhecimento sobre técnicas de gravação e principalmente de mixagem, faz toda a diferença sobre o produto final. Algumas pessoas quando pensam em “mixagem” associam o termo ao simples ato de “aumentar ou diminuir” volumes de faders de cada pista que compõe a música. Isso não é verdade. Mixagem inclui todo o processo de análise do espectro sonoro, processamento dinâmico com o uso de filtros, equalizadores, compressores e uso de efeitos de forma correta. Tudo isso para garantir “espaço” para cada um dos diferentes elementos que compõe a música. Costumo dizer que:

“Uma boa mixagem, é aquela que possui cada instrumento

em seu devido lugar no espectro sonoro, com a possibilidade de ouvir com clareza cada um dos distintos elementos da

música em diferentes amplitudes” .

É ilusão imaginar que uma mixagem má conduzida pode ser corrigida através da masterização! Até mesmo o melhor engenheiro de masterização conhece seus limites para corrigir alguns tipos de erros de mixagem. Afinal, existe uma grande diferença entre música com deficiências de mixagem e música não mixada.(aquela onde o trabalho ficou restrito às regulagens dos faders). Leis sobre Direitos Autorais e Registro de Músicas O registro de sua obra (letra, partitura) e do seu nome artístico são importantes para que você se proteja contra eventuais piratarias e uso indevido do seu nome por terceiros. Colocando sua música na Internet, você já estará relativamente protegido, uma vez que terá que comprovar, parcialmente, ser o seu autor. Contudo, isso não é a maneira legal nem a mais segura para comprovação da titularidade da sua obra. A maneira legal de se proteger segura e definitivamente de eventuais usurpações, é simples e barata, e garante, inclusive, o direito ao recolhimento do valor correspondente aos direitos autorais, caso um terceiro deseje se utilizar de sua obra. O controle e recolhimento do valor correspondente aos direitos autorais poderá ser feito pessoalmente ou através de entidades cadastradas do ECAD (enquanto ele existir). Para maiores informações a respeito, o telefone do ECAD é (11) 287-6722 (Av. Paulista, 171 - 4º andar). No Rio de Janeiro, por exemplo, procure o Escritório de Direitos Autorais (EDA/BN). Ele fica na Rua da Imprensa, 16; 12º andar, salas 1205/10; tel: (21) 220-0039 e fax: (21) 240-9179. Ou a Escola Nacional de Música, que fica na Rua do Passeio, 98 - TEL. (21) 240-1391. Em São Paulo, entre em contato com a Biblioteca Nacional, (011) 825-5249 (Alameda Nothmann, 1058). Caso você não more em nenhuma dessas localidades, procure se informar sobre o órgão responsável pelo registro no seu Estado. Para registrar o nome de sua Banda entre em contato com: INPI Instituto Nacional de Propriedade Industrial Endereço: Pça. Mauá, 7 Centro Rio de Janeiro RJ Tel.: (021) 2271-5633/2271-5634 - Site : www.inpi.gov.br

Mais Informações sobre os orgãos ligados à Música ORDEM DOS MÚSICOS DO BRASIL (OMB) A OMB, criada pela lei nº 3.857 de 22 de dezembro de 1960, é o órgão que fiscaliza, em todo o país, o exercício da profissão do músico. Cabe à OMB e emitir as carteiras que contêm os registros profissionais dos compositores, regentes, instrumentistas, cantores, professores , arranjadores e demais trabalhadores da música. Quem possui o registro está apto a exercer a profissão. Para possuir a carteira, é necessário fazer um teste de conhecimentos musicais, a "prova da Ordem", que é marcada com antecedência. No dia da prova, o candidato deve comparecer à OMB com os seguintes documentos: certidão de nascimento ou casamento, CPF, identidade, certificado de reservista, título de eleitor, duas fotos 3x4 e comprovante de residência. Também deverá efetuar o pagamento de uma taxa. Ordem dos Músicos do Brasil-RJ Av. Almirante Barroso, 72 / 7º andar Centro - Rio de Janeiro - CEP 20031-001 Tels (21) 2240-3073/ 2240-8874 SINDICATO DOS MÚSICOS O Sindicato dos Músicos Profissionais do Estado do Rio de Janeiro (SindMusi) é a entidade que representa e defende a classe musical carioca. Criado em 1907 com o nome de Centro Musical do Rio de Janeiro, o SindMusi foi uma das primeiras associações profissionais do Brasil com o objetivo de regular o mercado de trabalho. Ao longo dos seus 93 anos, atuou em favor do músico (na criação da primeira tabela de cachês feita no Brasil, na batalha pela regulamentação da profissão) e nas questões da democratização do cenário político brasileiro, como a campanha das Diretas Já e pela Assembléia Nacional Constituinte. Depois que o músico obtém o seu registro profissional na OMB, ele deve registrar-se no Sindicato e passar a efetuar, a cada ano, o pagamento da contribuição social. A contribuição ao Sindicato é obrigatória e está prevista na Constituição. Para registrar-se no SindMusi, o músico deve comparecer à secretaria da entidade com a carteira da Ordem, identidade e CPF. Se o músico desejar, ele também poderá se sindicalizar, ou seja, tornar-se sócio do Sindicato. Não é obrigatória a associação, mas dá ao músico alguns benefícios (consultas médicas e odontológicas gratuitas, descontos em estúdios, escolas, lojas etc). Para ser sócio, o músico deverá comparecer à sede do SindMusi com a carteira da Ordem, os documentos pessoais e duas fotos 3 x 4. O valor da anuidade é de R$ 30,00 (trinta reais). Sindicato dos Músicos Profissionais do Estado do Rio de Janeiro R. Alvaro Alvim, 24 / 405 - CEP 20031-010 Centro - Rio de Janeiro / RJ Tel (21) 2532-1219 / Fax (21) 2240-1473

DIREITO AUTORAL As composições musicais (com ou sem letra) são obras intelectuais protegidas pela Lei do Direito Autoral. Considera-se como autor a pessoa que criou a obra ou quem adaptou, arranjou ou orquestrou a obra caída no domínio público. De acordo com a lei nº 9.610/98, o autor goza de direitos morais e patrimoniais sobre a sua criação. Os direitos morais são inalienáveis, ou seja, não podem ser transferidos a terceiros. Exemplos: os direitos de reivindicar a autoria, exigir que seu nome ou psedônimo seja indicado ou anunciado na utilização da obra, modificar a obra a qualquer momento e assegurar a sua integridade etc. Os direitos patrimoniais podem ser cedidos ou transferidos (a gravadoras, editoras, produtoras, pessoas físicas ...). Eles provêem da utilização da obra por meio de reprodução, adaptação, gravação em disco, execução pública, radiodifusão, entre outros. A exploração econômica da obra se dá a partir de sua utilização, que sempre depende da autorização prévia do autor. Não existe em lei um coeficiente que fixe a importância a ser cobrada pela utilização de uma obra intelectual. No caso da exploração comercial de uma música, os valores, estipulados em contrato, variam de acordo com as gravadoras, os autores, as leis de mercado. Os intérpretes (cantores, instrumentistas, produtores fonográficos) também têm direitos resguardados pela lei. São os Direitos Conexos, de natureza moral e patrimonial. Escritório de Direitos Autorais R. da Imprensa, 16 / 11º andar Centro - Rio de Janeiro - CEP Tels (21) 2220-0039 / 2240-9179 / 2262-0017 REGISTRO DE MÚSICAS O registro de Músicas inéditas é feito, no Rio de Janeiro, na Escola de Música da UFRJ e na Biblioteca Nacional. Na Escola de Música, são registradas as partituras, as melodias. Na Biblioteca Nacional registram-se as letras. Quem faz o registro afasta a possibilidade de "perder a idéia" para outra pessoa, podendo provar, a qualquer momento, a autoria da obra. Biblioteca Nacional Escritório de Direitos Autorais R. da Imprensa, 16 / 11º andar Centro - Rio de Janeiro - CEP Tels (21) 2220-0039 / 2240-9179 / 2262-0017 Escola de Música da UFRJ R. do Passeio, 98 - Centro Rio de Janeiro - CEP 20521-180 Tel (21) 2240-1491 / 2523-4649 EDITORAS MUSICAIS

A música, que estava inédita, vai ser gravada. Neste momento, o autor pode fazer uma cessão de parte de seus direitos patrimoniais para uma editora musical. Fazer a edição de uma música não é uma prática obrigatória. Quando a música vai ser gravada em disco independente, quando o próprio compositor é quem banca a produção do CD, normalmente não é feita a edição. Quando o contrato de edição é realizado, a editora passa a administrar os direitos autorais de uma determinada obra intelectual (uma música, por exemplo). A partir daí, ela irá reter um valor percentual sobre qualquer arrecadação proveniente da utilização dessa música. Se a partitura for impressa e vendida, a editora fica com uma parte da renda. A arrecadação sobre execução pública da música é feita pelo ECAD e repassada aos autores pelas associações de titulares de direitos autorais e conexos. Quando a música está editada, as associações repassam as importâncias paras as editoras que, depois, acertam as contas com os autores. ECAD É o órgão responsável pela arrecadação das importâncias provenientes da utilização das músicas através de radiodifusão, exibição cinematográfica e outras formas de execução pública. Para realizar eventos com música ao vivo, o produtor deve solicitar, antecipadamente, a liberação no ECAD. Ele preencherá uma ficha informando a data, horário, local da apresentação, valor do ingresso, entre outros dados. Também deverá apresentar o roteiro musical do show, com os nomes das músicas e seus autores. De acordo com as informações prestadas, será estipulada a importância a ser paga pelos direitos autorais. ECAD (Escritório Central de Arrecadação e Distribuição) Tel (21) 2544-3400 / Fax (21) 2544-4538 R. Almirante Barroso, 22 / 22º andar Centro - Rio de Janeiro - CEP 20031-000 ASSOCIAÇÕES DE TITULARES DE DIREITOS AUTORAIS E CONEXOS Para defender e cobrar os seus direitos, os autores e intérpretes podem filiar-se a uma associação. As associações fazem a defesa judicial dos direitos de seus associados e também repassam à estes as importâncias arrecadadas pelo ECAD. ABRAMUS R. Senador Feijó, 30 / 303 e 304 São Paulo - SP - CEP 01006-000 Tels (11) 2232-2488 / 3106-2930 AMAR Av. Rio Branco, 18 / 19º and Rio de Janeiro - RJ - CEP 200-90000 Tels (21) 2263-0920 / 2263-0921 ASSIM R. das Laranjeiras, 553 / 607 Rio de Janeiro - RJ - CEP 22240-002 Tel (21) 2225-0803 SBACEM Pça. Mahatma Gandhi, 02 / 709 Rio de Janeiro - RJ - CEP 20031-100 Tel (21) 220-5685 / Fax (21) 262-3141

SICAM R. Álvaro Alvim, 31 / 1802 Rio de Janeiro - RJ - CEP 20031-010 Tel (21) 2240-5210 / Fax (21) 2220-8909 SOCINPRO Av. Beira Mar, 406 / 205-1206 Rio de Janeiro - RJ - CEP 20021-060 Tels (21) 2220-8957 / 2220-3580 Fax (21) 2262-7625 UBC R. Visconde de Inhaúma, 107 Rio de Janeiro - RJ - 20091-000 Tels (21) 2223-3233/ 2233-9027 Fax (21) 2263-2884 / 2516-8198 REGISTRO DE BANDAS Os grupos musicais que desejam ter a propriedade do nome e/ou da marca que utilizam devem requerer o seu registro no INPI (Instituto Nacional de Propriedade Industrial). O representante da banda (pessoa física) deve comparecer ao instituto munido de CPF e de algum outro documento que comprove o exercício da profissão de músico (carteira da OMB ou do Sindicato ou a autonomia do INSS). Se o representante for pessoa jurídica, deverá levar Contrato Social e CGC. Devem ser apresentados documentos originais e cópias autenticadas. A taxa da busca é de R$ 40,00 e o registro fica em R$ 197,00 (valores em novembro de 99). A marca passa a ser propriedade do requerente. Se todos os integrantes da banda quiserem ter a propriedade do nome, deverão fazer um contrato particular e registrá-lo em cartório. Instituto Nacional de Propriedade Industrial Praça Mauá, 7 - Térreo - Centro Rio de Janeiro / RJ - CEP 20081-240 Tel (21) 2271-5511

0 2 – E Q U I P A M E N T O S

Equipamentos Essenciais Para que possamos iniciar a produção de música no computador é necessário que se tenha os seguintes recursos:

1- Computador 2- Placa de Som 3- Softwares 4- Caixa de som e amplificadores 5- Microfone 6- Mesa de mixagem (não obrigatoriamente necessário) 7- Controlador MIDI

1-Computador Via de regra, quanto maior a quantidade de memória (RAM) e velocidade de processamento (performance da CPU), maiores serão as possibilidades para experimentações e processamento adequado durante o desenvolvimento da produção musical. As plataformas mais usadas para produção de música são a “OS” da Macintosh e “Windows” para a arquitetura PC. Durante o curso, por motivos óbvios, ficaremos restritos à plataforma PC e Windows. Fica claro que em termos de qualidade final, não há diferença alguma na escolha das plataformas, sendo que o maior diferencial está no custo-benefício e quantidade de aplicativos encontrados no mercado. No próximo módulo estudaremos com detalhes os processos de optimização de Hardware e Software para uso em produção musical. As especificações técnicas mínimas necessárias para um bom trabalho são:

CPU > mínimo de 2 GHz Memória RAM > mínimo de 512 Mb Drive de CD-Rom HD > ATA 100, 7200 Rpm, 80 Gigas de memória Monitor de vídeo 17 polegadas Placa de Som (com driver ASIO)

2-Placa de Som (Sound Board) Assim como a escolha do computador, as placas de som são elementos de grande importância para a produção musical no PC. A grande maioria das placas mãe desenvolvidas para PC possuem sistema de som ONBOARD, ou seja, já possuem placas de som

integradas em seu sistema. Infelizmente, essas placas estão muito longe de serem as ideais para uso Profissional ou em Home Studios. Porquê?

• Latência Alta

Latência é um fenômeno que acontece nos computadores com a qual sempre existe um atraso no processamento entre comandos de entrada, processamento e saída de dados através de interfaces. Na foto acima temos um Sintetizador Virtual B, que sintetiza sons em tempo real através de cálculos matemáticos realizados na CPU C. Para acessarmos os comandos de teclas do Sintetizador Virtual, usamos um Teclado controlador MIDI A para enviar o comando desejado para o mesmo. O grande problema que ocorre ao usarmos placas de som genéricas, é que ao apertarmos uma das teclas do Teclado MIDI, o Sintetizador Virtual necessita enviar os dados de processamento até a CPU e este enviar o som sintetizado até a Placa de Som D para que o som do Sintetizador Virtual seja reproduzido pelos alto-falantes. Todo esse processo leva um tempo, entre 20 ms até 1000 ms, ou mais, dependendo da qualidade da placa e performance de CPU. Esse atraso (delay),

impossibilita que toquemos os diversos tipos de Sintetizadores Virtuais disponíveis no mercado através de um controlador externo, e é característico das placas não profissionais. Placas profissionais reduzem a latência para praticamente “0” (zero) segundo, ou seja, podemos tocar qualquer instrumento virtual em tempo real, como se estivéssemos tocando um Sintetizador de verdade (hardware) • Qualidade de Gravação/Reprodução Outro ponto que implica diretamente na qualidade do som, são os conversores de som analógico para digital. Ao conectarmos um microfone na placa de som, estamos enviando para computador um sinal elétrico que deverá ser convertido para números binários. A placa de som é o dispositivo responsável por essa conversão.(o contrário também se aplica > números binários para ondas elétricas). Placas de som genéricas, são equipadas com Conversores que além de terem baixa qualidade, também possuem baixa resolução de conversão. Uma placa Profissional pode gravar com uma taxa de amostragem de até 96.000 amostras por segundo em uma profundidade de até 24 Bits por amostra, bem superior aos humildes 44,1 Khz/16 Bits das placas convencionais. Esses termos de qualidade do som digitalizado (Taxa de Amostragem/Bits/Hz) veremos mais tarde no decorrer do curso.

Existem outros aspectos que diferenciam placas genéricas das placas profissionais, grande parte delas relacionadas ao ambiente de trabalho que faz a interface entre o computador, o software e o usuário. Para que uma placa de som possa oferecer os requisitos necessários para um bom trabalho em Home Studio, ela deve possuir uma interface chamada ASIO ou EASI, que são protocolos “drivers” que possibilitam minimizar a latência em sistemas de áudio. Foram desenvolvidas respectivamente pela Steinberg (fabricante do Cubase, e Emagic (fabricante do Logic) ambas, poderosas estações de trabalho (estúdios virtuais).

Os principais fabricantes de placas de som profissionais são:

• M-audio > http://www.m-audio.com/ • Motu > http://www.motu.com/ • Terratec > http://sounden.terratec.net/ • Echo > http://www.echoaudio.com/

3- Softwares São inúmeros os programas disponíveis no mercado para a produção musical em computadores. Além disso, possuem finalidades extremamente variadas. Temos virtualmente, simulações de quase todo tipo de equipamento profissional de som “hardwares de estúdio” encarnados em Sotftware. Os principais e essenciais são: 3.1-Seqüenciadores > nos dias de hoje, um seqüenciador apenas mantém esse nome por força de expressão. Na verdade tratam-se de verdadeiros “Workstations” responsáveis por todos os recursos encontrados em estúdios de gravação: * Sequenciamento e edição de trilhas MIDI * Sequenciamento e edição de trilhas de áudio * Plataforma para inserção e envio de Efeitos (VST, DX, RTAS) * Plataforma para inserção de Instrumentos Virtuais (Sintetizadores, Sampler Players, Bateria Eletrônica.

Seqüenciador Steiberg Cubase SX

3.2-Editores de áudio > usados para edição, masterização e vários outros trabalhos envolvendo processamento de áudio digital. Possuem suporte para uso de processadores de áudio do tipo plug-in.

Editor de Áudio Steinberg Wavelab 3.3-Instrumentos Virtuais > são programas desenvolvidos para simular instrumentos virtuais, tais como sintetizadores, sampler players, baterias eletrônicas, módulos de som, etc. A grande maioria deles é disponível para ser usados no ambiente de trabalho do seqüenciador em forma de Plug-Ins, ou seja, depende de uma plataforma principal para que seja usado. Essas plataformas são os seqüenciadores: Cubase, Logic, Pro Tools, etc. Mais detalhes sobre instrumentos virtuais serão abordados detalhadamente no módulo 3 do curso (Síntese Sonora)

G-Media Imposcar, sintetizador virtual que simula o famoso sintetizador inglês Oxford Oscar.

Lin plug RM-4, bateria eletrônica virtual 3.4-Processadores Virtuais de Efeito > assim como os sintetizadores virtuais, também são plug-ins para uso em plataformas de seqüenciamento. Existe uma enorme gama de desenvolvedores e tipos de processadores. Praticamente todos os tipos de processadores já são produzidos em formato de plug-ins: efeitos do tipo chorus, reverb, delay, flnger, filtros, compressores, gates, etc. Cada um desses efeitos será abordado detalhadamente nesse mesmo módulo na parte de Processamento de Áudio.

Processador de Delay PsP84 “Lexicon”

Processador de Reverberação Timeworks 4080L

4-Caixa de Som e Amplificadores 4.0 Caixas de Som (Monitores) Uma parte crucial na produção de música é a monitorização. Na verdade não existem caixas acústicas “boas” ou “ruins”. O que existe são variações nas características com a qual cada sistema de sonorização reproduz aquilo que deve ser transformado em som. A muitos anos adotou-se no mercado caixas de som que supostamente traduziam com bastante fidelidade tudo aquilo que era musicalmente produzido. Eram elas as legendárias Yamaha NS-10Studio. Na verdade o mercado adotou tais caixas como modelo não exatamente pelas suas qualidades sonoras, mas sim pela enorme quantidade de estúdios que faziam uso da mesma. O importante na monitoriazação do som, seja durante a pré-produção, mixagem ou masterização é conhecer os detalhes da caixa de som que está sendo usada. Apesar de não haver regras explicitas sobre qual tipo de monitor podemos usar, existem caixas de som de referência chamados de “Nearfield Monitors”. A indústria adotou esse termo para relacionar certos atributos técnicos à caixas de som designadas para uso em estúdios de gravação e mixagem. Esses atributos que optimizam tais caixas para uso em estúdio são.

• respostas de freqüências rápidas e fletadas (sem adicionar colorçãoes extras ao som)

• optimizadas para audição em curtas distâncais (geralmente o engenheiro de som se posiciona entre 1 a 2 mts das mesmas)

• tratamento para vedação anti-magnética • podem ser ativos ou passivos (com ou sem amplificador

interno)

Lado esquerdo: Genelec 8020A (U$800,00 / par), monitor bi-amplificado indicado para home studios. Lado direito: Genelec 1032A (U$5.000,00 / par), monitor bi-amplificado indicado para estúdios.

Genelec 1032A (U$5.000,00 / par)

Tannoy Reveal Active Powered Monitors (U$700,00 / par)

Behringer TRUTH B2030A Active Studio Monitors (U$ 2.800,00 / par)

4.1 Amplificadores Quanto aos amplificadores de potência, devem ter em média o dobro de potência das caixas acústicas. Isso para que o amplificador nunca trabalhe em seus limites de potência e acabe distorcendo o som.

QSC RMX 1850HD - Two Channel Power Amplifier - 360 Watts per Channel at 8 Ohms U$ 500,00

Crown K2 Two Channel Power Amplifier - 500W per Channel into 8 Ohms (Black Enclosure) U$ 1.500,00

4.2.0 ASSOCIAÇÕES DE ALTO-FALANTES (CONECTADOS EM SÉRIE OU EM PARALELO) + AMPLIFICADOR

Em alguns casos utilizamos mais de uma caixa de som em um mesmo canal de um amplificador. Isto muitas vezes pode afetar o bom funcionamento do equipamento. Um equipamento pode ser afetado, se tiver conectado a sua saída, uma impedância menor do que a suportada por ele. Podemos explicar este fenômeno através de uma simples análise da segunda Lei de Ohm, onde:

R - resistência Z - impedância V - tensão I - corrente

R = V / I ou no nosso caso Z = V / I portanto; I = V / Z com esta fórmula podemos ver que ao diminuirmos a impedância, temos um valor maior de corrente, e muitas vezes este valor não é suportado pelo equipamento. Devemos ter muito cuidado com associações de alto-falantes, respeitando sempre a impedância mínima do equipamento (amplificador, rádio, etc).

4.2.1 ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE

A associação em série é muito utilizada no meio de áudio em geral, pois muitas vezes não possuímos equipamentos capazes de suportar baixos valores de impedância, o que nos faz utilizar uma associação em série. A associação em série resulta sempre em um aumento do valor da impedância, pois o resultado final de uma associação em série será a soma de todas as resistências (impedâncias) do sistema. Podemos calcular o resultado de uma associação em série a partir da seguinte fórmula:

Z total = Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + ...... + Zn

4.2.2 ASSOCIAÇÃO EM PARALELO

A associação em paralelo é muito utilizada em casos onde se pode aplicar um baixo valor de impedância, pois com isso pode-se tirar um melhor aproveitamento do aparelho. Quanto menor for a impedância, maior será a potência fornecida pelo aparelho. Vale observar que

todos equipamentos possuem um limite, e isto deve ser respeitado. O resultado da associação em paralelo pode ser obtido através da seguinte fórmula:

Esta fórmula pode ser utilizada com quantos alto-falantes forem necessários, porém se houverem apenas dois alto-falantes, pode-se utilizar a seguinte fórmula:

Caso todos os alto-falantes tenham o mesmo valor de impedância, basta dividir o valor da impedância pelo número de alto-falantes conforme a fórmula abaixo:

A associação em paralelo pode ser obtida através da seguinte ligação:

4.3 INFLUÊNCIA DA IMPEDÂNCIA DO ALTO-FALANTE NA POTÊNCIA DO AMPLIFICADOR.

A maneira como utilizamos os alto-falantes pode implicar em ganhos ou perdas de potência de um amplificador. Um ganho de potência pode ser conseguido através de um baixo valor de impedância. Para que possamos explicar melhor o que ocorre, vamos verificar este

exemplo, onde temos os seguintes equipamentos:

1 alto-falante com impedância de 2 ohms 1 alto-falante com impedância de 4 ohms 1 alto-falante com impedância de 8 ohms 1 Amplificador de um canal com potência de 100 Wrms em 4 Ohms

Para analisarmos as diferentes formas em que o amplificador irá trabalhar, utilizaremos as seguintes fórmulas:

P = T ² / Z P = T x I P = I ² x Z

P = Potência (Watts) T = Tensão (Volts) I = Corrente (Amperes) Z = Impedância (Ohms)

Primeiramente devemos calcular o valor da tensão de saída deste amplificador, para que possamos verificar os diferentes valores de potência apresentados pelo amplificador de acordo com a impedância que teremos na saída.

O fabricante deste amplificador nos fornece a informação de que teremos 100 Wrms quando utilizarmos uma impedância de 4 ohms na saída. Jogando estes dados na primeira fórmula teremos:

100 = T ² / 4 T ² = 100 x 4 = 400 T = 20 Volts

Como o valor da tensão de saída do amplificador é constante e já o temos calculado, podemos encontrar os diferentes valores de potência para cada valor de impedância:

Para o alto falante com impedância de 4 Ohms P= (20x20) / 4 = 400/4 = 100 Wrms

Para o alto falante com impedância de 2 Ohms P= (20x20) / 2 = 400/2 = 200 Wrms

Para o alto falante com impedância de 8 Ohms P= (20x20) / 8 = 400/8 = 50 Wrms

Com isso, podemos chegar à conclusão de que a medida que diminuímos a impedância, automaticamente o amplificador aumenta sua potência.

Por outro lado existe um limite, que é exatamente o ponto em que se pode ocasionar a queima de um amplificador. Isso ocorre porque ao diminuirmos a impedância fazemos com que o amplificador forneça o máximo de potência, resultando em altos valores de corrente na saída do amplificador.

Para utilizarmos corretamente o equipamento a dica é conferir sempre a impedância mínima de saída do amplificador (bridge e estéreo) e a impedância de cada alto-falante, evitando assim futuros problemas.

5-Microfones Os microfones são essenciais quando necessitamos gravar vozes, instrumentos acústicos e qualquer som que deva ser captado através das ondas sonoras provindas do meio ambiente. É um tipo de aparelho que converte um “tipo” de enegia para outro. No caso dos microfones, o que ocorre é uma conversão de Energia Acústica (variações de pressão no ar/ondas sonoras) para Energia Elétrica (sinais de áudio). Os diferentes tipos de microfone possuem diferentes modos de fazer a conversão de energia, porém existe um ponto em comum entre todos eles: a presença do diafragma. Geralmente é um fino pedaço de algum material (papel, alumínio, plástico) que vibra quando é atingido pelas ondas sonoras. Essas vibrações são transformadas em sinais elétricos que são enviados até o amplificador de som.

. Nível de Microfone e Nível de Entrada. A corrente elétrica gerada por um microfone é muito baixa. Chamada de Mic Level, este sinal é medido em milivolts. Antes de ser inserido em um amplificador de potência, o sinal elétrico do microfone deve passar por uma pré-amplificação (geralmente feito através dos pré-

amplificadores embutidos nas mesas de mixagem) ou através de pré amplificadores dedicados. Os níveis dos sinais elétricos dos microfones geralmente são amplificados até que atinjam o nível Line Level, que fica entre 0,5volt à 2 volts. Line Level é a potência de saída encontrado em aparelhos de Cds, Vídeo Cassete, Fita K7, DvDs, etc. Podemos classificar os microfones em quatro tipos básicos:

• Microfones dinâmicos • Microfones condensadores • Microfones de cristal • Microfones ribbon

5.1 Microfones dinâmicos Microfones dinâmicos são reconhecidos pôr sua resistência e aplicabilidade. São os ideais para uso geral. Não possuem amplificadores embutidos, e por isso não precisam de baterias ou fontes de alimentação externas. São aptos a fornecer uma resposta em freqüência e relativamente extensa, sem que sejam atingidos agudos muito altos, pois o peso do ímã impede que se alcancem freqüências muito elevadas. O nível de saída é suficientemente alto para operar diretamente na maioria das entradas para microfone com uma excelente relação sinal/ruído. Necessitam de pouca manutenção, e com razoáveis cuidados, manterão seu desempenho por vários anos. Os microfones encontrados em sistemas de multimídia em PCs são dinâmicos. Voltando aos tempos das feiras de ciências, lembramos que ao passarmos um imã por um rolo de fio, uma corrente elétrica é gerada. Usando esse princípio da eletromagnética, o microfone dinâmico habilita-se de um rolo de fio e um imã para gerar o sinal elétrico.

O diafragma é preso ao rolo de fio. Assim que o diafragma vibra em resposta às ondas sonoras, o rolo de fio se movimenta para frente e para trás pelo imã. Isto cria uma corrente, fazendo com que a mesma se desloque do rolo de fio até os cabo elétrico do microfone. Microfones dinâmicos geralmente não possuem a mesma freqüência “flat” verificado nos microfones condensadores, por isso menos sensível. 5.2 Microfones Condensadores Condensador significa capacitor, um componente eletrônico capaz de armazenar energia em forma de campo eletrostático. O termo condensador atualmente é bastante obsoleto, porém quando nos referimos aos microfones que usam um capacitor para converter energia acústica em energia elétrica, o termo microfone condensador é usado até os dias de hoje. Microfones condensadores necessitam da energia de uma bateria ou alguma fonte externa para realizarem a conversão de sinal, resultando em um sinal elétrico mais forte que a de um microfone dinâmico. Além disso, possuem melhores repostas e são mais sensíveis que os dinâmicos, tornando-os ideais para gravações que necessitam de maior captura de nuances sonoras. Por serem sensíveis, não são indicados para capturar sons com muita energia, tais como em shows ao vivo, etc.

O capacitor possui duas placas, a placa frontal (diafragma) e a placa posterior. Existe uma voltagem entre as placas, que é alterada de acordo com o movimento do diafragma. No microfone condensador, a placa frontal é feita de um material bastante leve e que age como o diafragma. Quando as ondas sonoras batem nessa placa, existe uma

variação entre as distâncias das duas placas (frontal e posterior) causando uma mudança no capacitor. De forma simples, quando as placas estão próximas, a energia do capacitor aumenta, e quando as placas de afastam a energia diminui, causando assim as variações na corrente elétrica. Para que o capacitor funcione, uma energia é requerida, geralmente fornecida por uma bateria interna ou por um recurso na mesa de mixagem chamada de Phantom Power. Entende-se por Phantom Power , um dispositivo que adiciona uma corrente direta de energia (DC) aos cabos de áudio ligados aos microfones que necessitam de tal energia direta. Geralmente essa energia varia entre 12V e 48V. Um microfone condensador funciona da mesma forma que um Tweeter eletrostático, porém, é claro, em ordem inversa, já que se trata de um tipo de alto falante, e não de um dispositivo para captar ondas sonoras. Ficaremos restritos aos microfones dinâmicos e condensadores, já que são os mais comumente usados para fins musicais. 6-Mesas de Mixagem (Mixing Consoles) As mesas de mixagens podem ser analógicas ou digitais. As digitais possuem os mesmos recursos das analógicas, porém assim que o som externo é captado, todo áudio é trabalhado em total domínio digital, ou seja, trabalham como computadores dedicados à mixagem e processamento de áudio, possuindo conversores AD/DC (analog>digital / digital>analog). Ficaremos restritos nessa apostila às definições e conceitos das mesas analógicas, já que os conceitos e termos usados nas mesas digitais são via de regra provenientes das mesas analógicas. Tomaremos como exemplo a clássica Mackie 8 Bus Series (um dos consoles analógicos com a arquitetura e projeto mais copiados do mundo) Funções e recursos principais: (também encontrados em mesas digitais e em softwares dedicados como o Cubase SX, Logic, Pro Tools, etc.) Como pode ser observado na figura abaixo, existem duas seções bem diferenciadas: A parte esquerda, composta de 32 canais independentes (cada um deles mono). Na ilustração foram colocados apenas 3 dos 32 canais existentes no console (devido ao fato de cada um dos 32 canais serem exatamente iguais em formato e recursos). A parte direita representa a seção master do console, que envolve os controles de sub grupos e saída principal da mesa de mixagem 1) Entrada balanceada: Concebida para conectar microfones e sinais de linha balanceados. Não entraremos em detalhes técnicos sobre cabos e conexões balanceadas, porém, basicamente possuem um “terra” e

geralmente são confeccionados em cabos blindados para evitar interferências de rádio. Ideal para cabos de comprimento longo.

ou

O balanceamento só existe quando a origem e o destino do sinal têm, respectivamente a saída e a entrada balanceadas, que significa, em poucas palavras, que os condutores 2 (+) e 3 (-) levam a informação de sinal (parte positiva e parte negativa, tendo o sinal do pino 1 (terra) como referência (zero). 2) Entrada não balanceada: Entrada normal através de conexão P10 mono. Não há possibilidade de se usar ambas as entradas para cada canal (balanceada e não balanceada) como pode ser visto na figura abaixo, os cabos não balanceados possuem apenas dois fios, (+) e (-), com a ausência do terra

3) Botão Phantom Power: Como foi retratado na explicação sobre microfones condensadores, é o dispositivo que adiciona uma corrente direta de energia (DC) aos cabos de áudio ligados à microfones que necessitam de tal energia direta. No caso da mesa Mackie, adiciona uma corrente direta de +48 Volts. Nunca use este recurso para microfones dinâmicos ou entradas de linha. (ex: Cd players, guitarras, cassete decks, etc.)

4) Conexão INSERT: Analise a ilustração abaixo e veja como o sinal de áudio é “cortado” do circuito na mesa de mixagem. O som é enviado para um processador e retorna para a cadeia já processado.

O sinal então: - SAI da mesa pelo terminal SEND do jack de INSERT - VAI para a entrada do aparelho (processador) externo, através de uma "perna" do Y - Da saída deste aparelho, o sinal vem pela segunda perna do Y e volta ao jack INSERT da mesa, desta vez ENTRANDO pelo terminal RETURN do jack - Passa ao restante do circuito da mesa, e acaba saindo pelos MASTER L e R.

Detalhes sobre as conexões internas de cabos INSERT:

5) Envio de Sinal via SEND: Exceto em raros casos, todas as vezes que formos adicionar um efeito ao som, usaremos o recurso de envio de sinal via AUXILIAR SEND (1). O auxilar send simplesmente envia exatamente o mesmo som que entra através dos INPUTS da mesa para alimentar um ou mais processadores externos (6) (ou internos/existem várias mesas com processadores on board). Assim que o som é processado, ele retorna à mesa de mixagem através de entradas específicas (AUXILIAR RETURN) (7) e merge com o som original que foi enviado pelos canais da mesa (1). Os dois sons mixados então saem através do seção master da mesa (4) Sinal DRY/WET (SECO/MOLHADO): entende-se por sinal DRY, por todo aquele sinal que ainda não sofreu nenhum tipo de processamento sonoro. Na cadeia do diagrama abaixo temos a saída dos canais (2) e o envio dos AUX SENDS (1) tidos como DRY, pois ambos “ainda” não sofreram processamento. A partir do momento

em que o sinal sai dos AUX SENDS, entra nos processadores (6) e sofre alterações, já é tido como sinal WET (molhado) (3). O sinal final, fruto da mixagem entre o sinal DRY e WET (2) + (3) é então ouvido na sessão master da Mesa (4). Lembrando que a intensidade do sinal WET a ser mixado com o sinal DRY pode ser regulado por faders ou potenciômetros (7).

6) Processador Externo: Essa ilustração (figura grande) mostra de maneira clara o funcionamento do AUX SEND em uma mixagem. O processador recebe o sinal de cada canal, processa o som e envia o sinal processado de volta à cadeia de mixagem da mesa. 7) Equalizadores: O conceito e definição de equalizadores será abordado com profundidade na parte de efeitos dinâmicos. Cada canal de uma mesa de mixagem pode ter recursos de equalização (o mesmo se aplica aos softwares). São usados para correção, mudanças timbrais, etc.). Definitivamente são imprescindíveis durante o trabalho de mixagem.

Geralmente encontramos equalizadores do tipo paramétrico em canais de mesas de mixagem. 8) Pan: Diferente de mixers designados para DJs, as mesas de mixagem possuem canais com entrada mono. Isso significa que o próprio engenheiro de som irá especificar onde o som que entra em determinado canal se fixará na Imagem Estéreo final do som. Vamos imaginar o seguinte cenário: estamos mixando uma música com Vocal (1), Violão (2), Guitarra (3) e Sintetizador (4,5), ou seja, estamos usando 5 canais de uma mesa para mixar os 4 diferentes sons: três canais usados para os instrumentos que entram na mesa em mono, e dois canais para o instrumento que entra na mesa em estéreo. Porquê devemos disponibilizar dois canais da mesa para o intrumento estereofônico? Simples. Como cada canal da mesa é monofônico e temos um instrumento estéreo, basta usarmos dois canais da mesa, um para o lado esquerdo da imagem estéreo e outro para o lado direito da imagem estéreo.

• No caso do Vocal, queremos ouvir as vozes exatamente no CENTRO de nossa imagem estéreo. Basta mantermos o PAN exatamente no meio.

• Para o Violão, estabelecemos que ele soaria melhor sendo ouvido com mais intensidade através de nossa caixa esquerda. Leve mudança no PAN para o lado esquerdo no canal 2 referente ao violão.

• No canal 3 onde temos a Guitarra, fizemos o oposto ao violão. Leve mudança do PAN para a direita, fazendo assim com que a guitarra seja ouvida com mais intensidade por esse lado.

• Canal 4 e 5 formando um canal estéreo, pois o 4 envia todo o sinal para o lado ESQUERDO e o canal 5 envia todo o sinal para o lado DIREITO. Em termos técnicos dizemos que o canal está “HARD LEFT PANNED” ou “HARD RIGTH PANNED”, ou seja TOTALMENTE virado para um ou outro lado.

9) Sub Grupos (BUSSES): Algumas mesas possuem subgrupos. Subgrupos ou Busses, são saídas extras à saída MASTER que nos permite reunir ou agrupar um número “X” ou “Y” de canais em série ou aleatoriamente para serem processados separadamente. Muitos softwares também possuem este recurso. Como veremos mais tarde em nossos estudos sobre mixagem, os Busses são muito úteis e flexíveis para tabalhos de áudio em estúdio ou ao vivo, não se limitando apenas ao processamento em grupos de canais. 10) Direcionamento dos sons nos canais: Todos os sons dos canais são mixados com os volumes pré-estabelecidos pelos faders e enviados para a saída master (11) da mesa de mixagem. 11) Controle da Saída Master: Trata-se do controle da saída principal da mesa, geralmente conectado ao gravador master ou aos monitores de mixagem. São saídas estéreo que recebem todos os sons DRY ou WET da mesa de mixagem. 12) Leds da Saída Master: São leds para monitorizarão da amplitude (volume) final do material em mixagem. Geralmente possuem unidades de medida em decibéis (dB). 13) Faders dos Subgrupos: Controlam a intensidade sonora a ser enviado para um local pré-atribuído através dos controles deslizantes (faders). 14) Saída Master: Saídas físicas da seção master da mesa. Pode ser no formato P10, XLR ou ambas.

7 – Controladores MIDI Virtualmente, todo e qualquer parâmetro que possui variáveis em softwares de Áudio Profissional e Instrumentos Musicais profissionais equipados com interfaces MIDI podem ser controlados por aparelhos chamados de Controladores MIDI. Detalhes sobre o sistema e operação de sistemas MIDI serão abordados nos próximos capítulos. Temos basicamente 3 tipos de Controladores:

• Controladores dedicados à Sintetizadores: controlam e enviam as notas musicais que serão reproduzidas por outro sintetizador conectado à esse controlador através de um cabo ou conexão MIDI. (pode controlar um sintetizador hardware ou um sintetizador virtual).

• Controladores dedicados à mudança de parâmetros não

relacionados à notas musicais: Filtro, ressonância, envelope, volume, LFO, Pan, etc.

• Controladores Mistos: Servem para controlar eventos

relacionados às notas musicais e parâmetros variáveis. Um misto dos dois controladores descritos acima.

0 3 – C o n c e i t o d e S o m

Som Acústico As ondas sonoras são produzidas por deformações provocadas pela diferença de pressão em um meio elástico qualquer (ar, metais, isolantes, etc.), precisando deste meio para se propagar. Desta forma, percebemos que o som é uma onda mecânica, não se propagando no vácuo. A maioria dos sons acaba sendo obtido através de objetos que estão vibrando, como é o caso do alto-falante. Quando o diafragma contido no alto-falante se movimenta para fora da caixa acústica ele cria uma região de alta pressão pois comprime o ar que está nas proximidades. Da mesma forma, ocorre uma rarefação quando o diafragma se move para dentro da caixa.

Quando as variações de pressão chegam aos nossos ouvidos, os tímpanos são induzidos a vibrar e nos causam a sensação fisiológica do som.

Um ouvido normal consegue ouvir uma faixa de freqüências que varia aproximadamente entre 20 e 20000 Hz, sendo que as ondas que apresentam freqüências inferiores a 20 Hz são denominadas infra-sônicas ao passo que os sons superiores a 20000 Hz são chamadas de ultra-sônicas. Já, outros animais podem produzir e ouvir sons em freqüências inacessíveis aos ouvidos humanos como é o caso do morcego.

A velocidade do som

A velocidade do som em qualquer meio é dada por

onde r é a densidade do meio e B é o módulo de compressão volumétrica, definido por

onde uma mudança na pressão ∆p causa uma mudança no volume ∆V de um meio. Sugerimos a leitura do livro do Moyses Nussenzveig, ou do Halliday&Resnick, para uma demonstração desse resultado.

A velocidade do som no ar em condições normais é

343 m/s = 1234 Km/h

A velocidade do som foi ultrapassada por um avião há muitos anos atrás. Mas, somente em outubro de 1997, ela foi ultrapassada por um automóvel.

Meio Temperatura, 0C Metros/segundo

ar 0 331,4

hidrogênio 0 1286

oxigênio 0 317,2

água 15 1450

chumbo 20 1230

alumínio 20 5100

cobre 20 3560

ferro 20 5130

granito 0 6000

borracha vulcanizada 0 54

O som pode ser descrito como uma onda de pressão. Em função do caminho e do tempo percorrido, a equação que descreve esta onda é dada por:

∆p = ∆pm sen (kx - ωt)

onde x é o caminho percorrido pela onda, e t o tempo decorrido. k é o número de onda, e ω a sua freqüência angular. ∆pmé a pressão máxima da onda sonora. Pode-se mostrar (veja livro do Halliday, ou do Moyses) que:

∆pm = (vωρ)sm

onde sm é o deslocamento máximo das camadas de ar (ou de cada molécula de ar individualmente) a partir da posição de equilíbrio.

Difração

É possível ouvir o som produzido por uma explosão que se situa atrás de um muro delimitador, mesmo que este tenha grande espessura de tal forma que as ondas sonoras não consigam atravessá-lo. Da mesma forma, se algum membro da sua família que está trancado sozinho num dos quartos colocar uma música num volume bem alto num aparelho de som potente, todos os outros irão ouvi-lo.

Deste modo, percebemos que o som (e todos os outros tipos de ondas) tem a capacidade de contornar obstáculos. A esta habilidade definiu-se o nome de difração, que ocorre devido ao fato do comprimento de onda dos sons variarem de alguns centímetros a vários metros, de forma que estas ondas são "grandes" em comparação com as aberturas e obstáculos frequentemente encontrados na natureza.

Quando partes de uma onda são ceifadas pela presença de obstáculos, sua propagação no meio considerado torna-se bem mais complicada, fugindo ao que o bom senso esperaria. Isto pode ser exemplificado imaginando-se um tanque cheio d'água com ondas planas se propagando em sua superfície. De início, poderia se pensar que além do orifício, a onda só se propagaria nos pontos situados entre as extremidades da passagem. Porém, o que realmente acontece é que o orifício funciona como se fosse uma fonte de ondas puntiforme, produzindo ondas circulares (Caso a passagem seja muito grande comparado com o comprimento de onda da onda

incidente, apenas nas regiões próximas às bordas é que será notado alguma curvatura nas ondas).

Deste modo, podemos definir como difração a curvatura que uma onda faz ao passar por um obstáculo. Esta curvatura pode ocorrer em maior ou em menor grau, dependendo da forma e das dimensões do obstáculo a ser transpassado.

O fenômeno da difração pode ser entendido com base no princípio de Huygens, descoberto em 1678 pelo holandês Christiaan Huygens. O referido princípio considera que cada ponto de uma dada frente de onda age como se fosse uma fonte puntiforme de ondas. A nova frente de onda (num instante posterior), é determinada pela superfície envoltória de todas estas ondículas esféricas emitidas por estas fontes puntiformes que se propagaram durante o intervalo pertinente.

Cumpre notar que no caso das ondas luminosas, seus comprimentos de onda variam de 4000 a 8000 angstrons aproximadamente. Por esta razão não se observa a difração da luz com facilidade, pois as aberturas e fendas são muito maiores do que o comprimento desta ondas.

Batimentos

Designamos por batimento ao fenômeno que acontece quando existe uma superposição entre duas fontes emissoras de ondas que produzam ondas que possuam a mesma direção, amplitude e freqüências próximas f1 e f2. Pelo fato das freqüências diferirem uma da outra, haverá momentos de interferência construtiva, onde a amplitude resultante será grande e momentos de interferência destrutiva, acarretando numa amplitude diminuta.

Um exemplo familiar de batimento é aquele produzido por dois diapasões, ou por duas cordas de guitarra de freqüências parecidas. Neste caso, ouvimos um som de intensidade variável, cuja freqüência

de batimento fbat é a subtração das duas freqüências envolvidas dividida por 2 (fbat = (|f1 - f2|)/2).

A função de cada onda pode ser descrita através de uma senóide, com vetores de onda k, além de fases φ1 e φ2, respectivamente.

Pelo princípio da superposição de ondas, a onda resultante será determinada pela soma algébrica das duas ondas individuais.

y(x,t) = ym [sen(kx - ω1t + φ1) + sen(kx - ω2t + φ2 )]

Através do uso da relação entre a soma de dois senos, verificamos que a expressão anterior pode ser reescrita sob a forma:

y(x,t) = ym cos(ωbatt + φbat) sen(kx - ωmedt + φmed )]

onde a fase de batimento φbat=|φ1 - φ2| / 2 e as freqüência e fase médias são dadas pelas média aritmética das freqüências e fases iniciais:

(fmed = ωmed / 2π = (f1+f2)/2 e φmed = (φ1 + φ2)/2).

Escala de Intensidade de Som: Decibel

Decibel é uma unidade inventada para medir a intensidade do som. Ela é uma razão entre valores, com um valor de referência. Como a

intensidade absoluta dos sons varia em uma escala muito grande, a unidade é definida em termos de uma escala logarítimica.

Para se medir a intensidade do som é necessário uma pressão de referência, P0. Usamos uma pressão sonora que é aproximadamente igual ao limiar de audibilidade a 1000 Hz, isto é, a pressão exercida por uma onda de som de um som de 1000 Hz no tímpano, que é apenas o suficiente para ser ouvida. Esta pressão é tomada como sendo 2 x 10-5 N/m2. A escala de intensidade do som é então dada por:

20 log10(P/P0) dB (Note que a fórmula para a escala usa 20 log em vez de 10 log, já que a intensidade é proporcional ao quadrado da amplitude de pressão.)

A intensidade do som no limiar da audibilidade, I0, é 10 -12 W/m2. A intensidade som indica o fluxo da potência acústica sobre uma dada área. Para a intensidade, a fórmula acima fica

10 log10(I/I0) dB A intensidade do som pode ser obtida em função do deslocamento máximo dos elementos do fluido onde ele se propaga. Pode-se mostrar (veja o livro do Moyses, ou o do Halliday) que

I = (ρ v ω2 sm

2) / 2

Exemplos de níveis de som típicos:

Pressão do som 2 x 10-5 N/m2 dB

Intensidade do som 10-12 W/m2 Exemplos típicos

63,2 130 10 limiar da percepção

20 120 1,0 grande avião a jato

6,3 110 0,1 grande orquestra

2,0 100 0,01 arrebitamento

0,63 90 10-3 trem

0,2 80 10-4 escritório ruidoso

0,063 70 10-5 motor de carro

0,02 60 10-6 discurso

6,3 x 10-3 50 10-7 escritório médio

2 x 10-3 40 10-8 escritório quieto

6,3 x 10-4 30 10-9 biblioteca

2 x 10-4 20 10-10 sussurro

6,3 x 10-5 10 10-11 sussuro bem baixo

2 x 10-5 0 10-12 limiar da audibilidade (a 1000 Hz)

As áreas dinâmicas de audição são mostradas na figura abaixo. A linha superior é o limiar da dor, a diferentes frequências. A linha inferior é o limiar da audibilidade. Se o número de dB - decibéis - aumentar de 10 dB, o som é duas vezes mais alto! Numa linguagem popular dizemos que isto é o mesmo que passar um alto-falante de 10 Watts para 100 Watts. A mudança é 10 dB, ou duas vezes mais alto.

O Efeito Doppler

O efeito Doppler é um fenômeno observado com todas as ondas. Ele possui o nome do cientista austríaco Christian Doppler (1803-1853).

(a) Observador em movimento

Suponha que uma fonte estacionária está gerando ondas sonoras com freqüência f0 = 240 Hz (Si) e comprimento de onda λ0 = v / f0. Um observador estacionário a uma certa distância da fonte ouvirá um som com freqüência f0. 240 vezes por segundo o tímpano do observador será empurrado para dentro e para fora à medida que os máximos e mínimos da pressão alcançam o ouvido. O período de tempo entre dois máximos consecutivos é T = 1 / f0 = (1/240) s. Suponha que o observador suba em uma motocicleta e dirija no sentido oposto ao da fonte. Suponha que no tempo t1 um máximo de

pressão alcança o ouvido na posição x. O próximo máximo estará na posição x no tempo t1 + T. Mas, o ouvido não estará mais nesta posição. O observador se moveu. O máximo tem que percorrer uma distância extra antes de alcançar o ouvido. Esta distância extra toma um tempo extra ∆t. O intervalo de tempo entre máximos sucessivos que alcança o ouvido do observador é agora T + ∆t. O período aumentou, a freqüência aparente da onda diminui. O observador ouve uma outra nota menor do que o Si. Este é um exemplo do efeito Doppler. Se o observador estiver dirigindo no sentido da fonte, o intervalo de tempo entre os máximos alcançando o ouvido será mais curto que T. Suponha que no tempo t1 um máximo de pressão alcance o ouvido na posição x. O próximo máximo chegará na posição x no tempo t1 + T. Mas, ele chegará ao ouvido antes de ele alcançar a posição x, já que o observador se move no sentido da fonte. O observador ouve uma nota maior do que o Si.

A freqüência aparente do som que alcança o observador é:

f = f0 (v + vo) / v ]

onde v é a velocidade do som, e vo é a componente da velocidade do observador na direção da fonte (vo é negativo se o observador estiver se movendo para longe da fonte.). Normalmente não observamos o efeito Doppler quando nos movemos a pé, já que a velocidade do som é muito maior do que a nossa. Mas, movendo-se em uma motocicleta a 90 km/h = 25 m / s na direção de uma fonte, temos que f = f0 (340 + 24.6) / 340 = 1.07 f0. Movendo-se para longe da fonte dá f = f0 (340 – 24.6) / 340 = 0.93 f0. Quando passamos pela fonte, observamos então uma variação de freqüência da ordem de 14%, uma variação razoável.

(b) Fonte em movimento

A frequência observada de uma onda sonora também varia se o observador estiver se movendo. A frequência aparente neste caso é dada por

f = f0 v / (v - vs)

onde vs é a componente da velocidade da fonte na direção do observador (vs é negativo se a fonte se mover para longe do observador.).

Na figura acima os anéis simbolizam os máximos da onda sonora. O intervalo de tempo entre as emissões sucessivas é T. Quanto maior o círculo, mais tempo faz que a emissão foi feita. Todos os círculos expandem com a mesma velocidade. Se um observador estiver estacionário, então o intervalo de tempo entre a chegada dos círculos sucessivos ao ouvido é T.

Nesta figura a fonte está se movendo para o observador. O centro de cada círculo está na posição da fonte no momento em que ela emite o máximo. Como a fonte está se movendo para a direita, o centro dos círculos sucessivos move-se para a direita. Se o observador estiver parado, então o intervalo de tempo entre a chegada dos círculos sucessivos ao ouvido é menor do que T.

Nesta figura a fonte está movendo-se para longe do observador. Como a fonte move-se para a esquerda, o centro dos círculos sucessivos move-se para a esquerda. Se o observador está estacionário, então o intervalo de tempo ente a chegada dos círculos sucessivos é maior do que T.

Desde que a fonte e o observador se movam relativamente entre si, o comprimento de onda do som será deslocado pelo efeito Doppler. Mas a fórmula do deslocamento de Doppler depende de quem está se movendo, a fonte ou o observador. Se a fonte estiver movendo-se para o observador com a velocidade próxima à do som, o comprimento de onda chegando ao ouvido será muito curto e a freqüência muito alta. Na fórmula, f = f0 v/(v - vs), o denominador ficará muito pequeno. Quando vs = v, o denominador é zero, e f se torna infinito. Um estrondo será produzido na localização do observador: a barreira do som é alcançada.

Problema: Um trem apita com freqüência de 400 Hz. Você é um observador estacionário e ouve o apito, mas o ouve com freqüência de 440 Hz. Qual é a velocidade com que o trem se aproxima de você?

Solução: A freqüência é maior, de modo que o trem está se movendo para você. A velocidade relativa é encontrada da fórmula f = f0 v/(v - vs). Temos que (v - vs) = (v/f)f0, logo v / f = (400 /s) (340 m/s)/ (440 /s) = 309 m/s. Portanto, vs = 340 m/s – 309 m/s = 31 m/s = 111.6 mph.

Quando uma fonte de luz e um observador se aproximam, a luz que alcança o observador é deslocada para freqüências maiores, ou comprimentos de onda mais curtos. Dizemos que a luz está deslocada para o azul. Quando a fonte de luz e o observador se afastam, a luz que alcança o observador é deslocada para freqüências mais baixas, ou comprimentos de onda mais altos. Dizemos que a luz é deslocada para o vermelho. O deslocamento para o vermelho, ou para o azul, das linhas espectrais pode ser usado para determinar a velocidade da luz de objetos astronômicos com respeito a nós.

Sistemas de radares obtém informação por reflexão de ondas por objetos. Meteorologistas examinam chuvas e outros fenômenos atmosféricos usando um tipo de radar especial chamado de radar Doppler. Uma antena de alta potência gira e emite pulsos de ondas de rádio. Os pulsos refletem na chuva e retornam à fonte de radar. Medindo-se o tempo entre os pulsos e o tempo que leva para os ecos voltarem, o sistema de radar calcula a distância e a direção da chuva. O radar Doppler também mede mudanças nas ondas de rádio, que indicam velocidade e direção. Um computador combina a informação do radar em um mapa, e pode informar aonde a chuva está caindo. Programas especiais de computador permitem analisar áreas pequenas, permitindo que os metereologistas examinem o tempo em cidades e mesmo em pequenos bairros.

Música

Dentre os diferentes tipos de sons produzidos pela natureza e audíveis ao ser humano, a música para alguns é sinônimo de criação divina ou então a expressão máxima de sensibilidade do ser humano.

Quando algum objeto vibra de forma completamente desordenada, dizemos que o som produzido por esta vibração é um ruído, como

por exemplo o barulho de uma explosão, um trovão. O ruído é o resultado da soma de um número muito grande de freqüências, de forma que exprimi-lo matematicamente é necessário levar em conta um número muito grande de termos (leia a seção de análise de Fourier do capítulo anterior). Deste modo, um vulcão, quando em erupção ou um instrumento musical qualquer pode produzir um grande número de freqüências. A diferença entre os sons musicais e outros quaisquer é que nos instrumentos musicais utilizamos apenas algumas dentre as inúmeras freqüências possíveis, que foram estabelecidas por convenção, formando as notas musicais. Quando um instrumento por alguma razão começa a produzir freqüências diferentes daquelas que estamos acostumados a ouvir, dizemos que o referido instrumento está desafinado, precisando de um ajuste a fim de retornar a produzir sons na escala convencional.

As notas musicais por sua vez podem ser agrupadas de modo a formar um conjunto. Este conjunto recebe o nome de gama e um conjunto de gamas se constitui numa escala musical. Cumpre observar que tanto as gamas quanto as escalas musicais podem ser construídas de diversas maneiras, não sendo única (isto pode ser exemplificado verificando-se que a música oriental usa uma gama de cinco notas musicais ao passo que o mundo ocidental utiliza uma gama de sete). Entre as diversas gamas existentes, a mais popular de todas é a chamada gama natural ou gama de zarlin, que utiliza as notas denominadas dó, ré, mi, fá, sol, lá, si e novamente dó. Estes nomes foram atribuídos a Guido de Arezzo, que foi um músico italiano que viveu no século XI.

Obviamente devemos utilizar alguma notação que diferencie as diversas gamas que constituem a escala de Zarlin. Para isto, é utilizado índices nas notas musicais, ou seja, o dó da primeira gama será o dó1, o da segunda gama dó2 e assim por diante. O dó1 ocupa

um lugar de destaque na escala natural, já que é a primeira nota da gama, recebendo o nome de nota fundamental.

O conhecimento da nota fundamental é importante pois serve de referência para se construir a escala musical completa, pois podemos obter as demais notas simplesmente multiplicando-se a freqüência da nota fundamental por determinados valores (veja tabela abaixo).

Exemplo 1: A freqüência universalmente aceita como padrão é a do lá de índice 3 (lá3), cujo valor é igual a 435 Hz. Calcular deste modo a freqüência da nota dó3: Resp.: Sendo lá3= 435 Hz, temos dó3= (3/5). lá3 = 261 Hz.

Exemplo 2: Sabendo-se que a freqüência do dó4 é igual a 261 Hz, calcular a freqüência da nota fundamental (dó1): Resp.: Como dó4= 261 Hz, temos dó1= (1/4). dó4= 65,25 Hz.

O denominado intervalo acústico entre duas notas, que pode ser definido como a razão entre duas freqüências f1 e f2, onde (f1 > f2). Em decorrência da própria definição, o intervalo acústico T será sempre maior ou igual a 1 (quando I =1, f1=f2).

I = f1 / f2 Deste modo, conforme vemos pela tabela, os intervalos entre as notas consecutivas da gama natural podem assumir apenas os valores 1 (uníssono), 9/8 (tom maior), 10/9 (tom menor), 16/15 (semitom) e 2 (oitava).

Para introduzir uma nota intermediária entre duas notas consecutivas, de freqüências f1 e f2 temos a liberdade de proceder de duas maneiras distintas: A primeira delas é aumentar a freqüência de f1 e a segunda é reduzir a freqüência da nota f2. A primeira modalidade chama-se sustenir e a segunda bemolizar. Sustenir uma nota consiste em aumentar a sua freqüência, multiplicando-a por 25/24. Para indicar que uma nota foi sustenida, escrevemos o índice # à direita da nota. Bemolizar uma nota significa diminuir a sua freqüência, multiplicando-a por 24/25. Para indicar que uma nota foi bemolizada, escrevemos o índice b à direita da nota.

Exemplo 3: A nota lá3 de uma certa gama tem a freqüência de 435 Hz. Calcular a freqüência do lá sustenido (lá#) e do lá bemolizado (láb): Resp.: Sendo lá3= 435 Hz, temos: a) lá# = (25/24). lá = 453 Hz. b) láb= (24/25). lá = 417,6 Hz.

Considere agora que você esteja ouvindo o som produzido por algum instrumento. Caso a audição de duas notas musicais (sucessivas ou simultâneas), provocar uma sensação agradável, dizemos que entre essas duas notas existe um intervalo musical. Essa sensação, depende exclusivamente da razão entre as freqüências dos sons, embora varie de ouvinte para ouvinte a nível sensitivo. Os intervalos musicais são classificados em consonantes e dissonantes. Os intervalos consonantes são expressos por frações em que o numerador e o denominador são termos menores que 6. Intervalo de quarta (dó-fá): 4/3. Intervalo de quinta (dó-sol): 3/2. Já os intervalos dissonantes são expressos por frações cujos termos aparecem inteiros maiores que o número 6. Intervalo de sétima maior (dó-ré): 15/8. Intervalo de segunda maior (dó-sol): 9/8.

Se a escala musical é a mesma como conseguimos diferenciar os sons dos instrumentos musicais? Conseguimos distinguir os sons produzidos pelos instrumentos musicais através de uma característica sonora denominada timbre. O timbre depende da fonte sonora e da forma de vibração que produz o som. Por exemplo, uma mesma nota musical emitida por uma harpa e uma guitarra produzem ao nossos ouvidos sensações diferentes, mesmo que suas intensidades sejam iguais. Matematicamente o timbre Tb é a forma da onda resultante quando levamos em conta todas as ondas produzidas num instrumento. De um modo geral, estas ondas possuem amplitudes A, freqüências ωie fases φ diferentes, de forma que o timbre deve ser conseguido através de uma somatória das N freqüências. Deste modo:

[11.14] onde o índice i representa a varredura em todas as freqüências ωi produzidas no instrumento musical. Pelo fato do resultado final desta somatória ser diferente, variando de instrumento para instrumento é que conseguimos determinar as diferenças de sons entre os diversos instrumentos musicais. Como vimos do capítulo anterior, isto é uma análise de Fourier do som do instrumento.

Outra característica importante do som é a altura do som (ou tom), que é a qualidade do som que permite distinguir som grave (baixo) do som agudo (alto). Deste modo, som alto é o que possui alta

freqüência ao passo que som baixo é aquele que tem baixa freqüência.

Os instrumentos musicais são acústicos: datam desde os tempos antigos e podem ser divididos em cordas (violão, harpa, guitarra, etc), sopro (flauta, saxofone, sanfona, etc) e percussão (bateria, bongô, sino, etc) ou eletrônicos: datam da década de 60 e é composto pelos sintetizadores.

Inicialmente vamos falar um pouco sobre os instrumentos acústicos de cordas. Como o próprio nome diz, todos eles possuem pelo menos uma corda esticada, apresentando suas duas extremidades fixas. Uma perturbação é fornecida a esta corda através da própria mão ou de algum outro agente externo (palheta, arco no caso do violino ou violoncelo, etc.), fazendo a corda entrar em vibração. Esta vibração está confinada entre as extremidades da corda e através de interferências entre os pulsos refletidos nas extremidades acabam formando uma onda estacionária com uma freqüência bem definida.

Como vimos no capítulo anterior, as freqüências possíveis são:

f = n ν / 2 L

Desta forma, para n = 1 temos a freqüência fundamental ou primeiro harmônico. Todos os outros harmônicos (n = 2,3,4, ...) são múltiplos inteiros da freqüência fundamental, sendo este o princípio de funcionamento de todos os instrumentos de cordas como o violão, banjo, berimbau, etc.

Passamos agora a falar um pouco a respeito dos instrumentos de sopro, os quais nada mais são do que tubos sonoros, sendo que dentro deles uma coluna de ar é posta a vibrar. Estas vibrações são obtidas através de sistemas denominados embocaduras, que se classificam em dois tipos:

Embocadura tipo flauta: Neste tipo, o músico injeta um jato de ar que é comprimido por um calço para depois colidir contra um corte em diagonal, efetuado na parede do tubo. Nestas circunstâncias, o jato de ar sofre turbilhonamentos e variações de pressão que o lançam alternadamente ora para fora, ora para dentro do tubo. Dessa maneira, a coluna gasosa interna do tubo é golpeada interminentemente, dando origem a uma onda longitudinal que se propaga no interior do tubo.

Embocadura tipo palheta: Neste tipo, o operador injeta um jato de ar do mesmo modo que a embocadura anterior. Logo na entrada, o ar é comprimido pelo calço, tendo sua velocidade aumentada antes de passar ao interior do tubo, o qual é por uma folga existente entre uma lâmina flexível (palheta) e a parede do tubo. A passagem de ar se dá com turbilhonamentos e variações de pressão, que fazem a lâmina vibrar. Em conseqüência, esta passa a golpear o ar no interior do tubo, dando origem a uma onda.

De acordo com as extremidades dos tubos sonoros, podemos classificá-los em abertos ou fechados, sendo que os abertos possuem as duas extremidades livres enquanto que nos fechados apresentam uma de suas extremidades obstruída.

Tubo aberto: São tubos que apresentam as duas extremidades livres, de modo que em cada extremidade aberta sempre existe um ventre. Os primeiros harmônicos estão mostrados nas figuras abaixo: o primeiro harmônico (fundamental) e o segundo harmônico.

Tubo fechado: São tubos que apresentam uma extremidade aberta e outra fechada, de modo que na extremidade aberta sempre existe um ventre e na fechada um nó. Com isto, a freqüência dos harmônicos fica determinada por f = (2n - 1) / 2L, onde L é o comprimento do tubo e n o número de ventres dentro do instrumento. Pela própria definição, percebemos que apenas a ocorrência de harmônicos ímpares. Alguns harmônicos estão mostrados nas figuras abaixo.

OBS.: Quando existir um furo nos tubos (como é o caso da flauta, saxofone, clarinetes, pistão, órgãos antigos, etc.), acarretará na formação de um ventre naquele local.

Problema: A comprimento de onda fundamental em um tubo aberto em ambos os extremos é maior do que, igual, ou menor do que o comprimento de onda fundamental em um tubo de uma extremidade aberta e outra fechada?

Solução: Em um tubo com dois extremos abertos f = v/2L, l = v/f = 2L. Em um tubo com um extremo aberto e outro fechado f = v/4L, l = v/f = 4L. O comprimento de onda fundamental em um tubo aberto em ambos os extremos é menor do que o comprimento de onda fundamental em um tubo aberto em um extremo e fechado em outro.

Problema: Você sopra na abertura de uma garrafa para produzir um som. Qual deve ser aproximadamente a altura da garrafa para que a nota fundamental seja um Si médio?

Solução: A garrafa é um tubo com um extremo aberto e outro fechado. Temos que l = 4L. O comprimento de onda do Si médio é 1,29 m. Logo, L = 32,25 cm.

Introdução ao Áudio Digitalizado

Sampling e Sampling Rate (Conceito e Definição) O Sampling Rate (Taxa de Freqüência de Amostragem) Cálculo do tamanho do arquivo de áudio (bytes,kb,mb) Como o som é digitalizado? Gráfico comparativo entre o áudio digital e analógico Profundidade de Bits (Bit-Depth) Definição de Byte Definição de Bits Valores típicos de Bit Depth para áudio Relação entre Bit Depth e áudio digital Gráfico comprativo entre gravação 2 bits e 4 bits

Sampling e Sampling Rate

No decorrer do curso diferenciaremos os sons em dois tipos: A) Sons Analógicos: Todo e qualquer som que não esteja

em domínio digital (ex: vozes humanas, sons de instrumentos acústicos, sons provindos de fitas magnéticas ou vinis, etc.)

B) Sons Digitalizados: Todo som em formato binário (digitalizado) (ex: Mp3, WAV, DAT, SF, etc.)

Quando falamos em “Sample” (o que significa “amostra”), existe uma confusão generalizada sobre o termo.

1- Ao relacionarmos a palavra sample com áudio digitalizado, fica subentendido que o termo se associa ao número de vezes em que “fotografamos” (snap shots) pequenas amostras consecutivas e lineares do som original. Subentende-se por som original, qualquer som que ainda não esteja em domínio digital, ou como na definição dos tipos de som descrita acima, Sons Analógicos.

2- Existe no mercado de instrumentos musicais um aparelho

designado para “tocar” qualquer porção de sonora digitalizada. A indústria adotou o nome de SAMPLER para tal aparelho (pelo fato de tocar ou reproduzir “amostras” digitalizadas de som...convenhamos aqui que se trata na verdade de um Player de Amostras Sonoras Digitalizadas, ou Digital Audio Sample Player). Por convenção, no decorrer do curso, trataremos tais aparelhos simplesmente como SAMPLE PLAYER, os quais abordaremos detalhadamente no módulo de Síntese Sonora.

Para esclarecer onde ocorre a confusão terminológica, citarei a seguinte frase: -“Meu sampler (sample player), é capaz de gravar e reproduzir samplers (amostras de som), com um sample rate (taxa de amostragem) dentre 22.0 kHz e 96,0 kHz”. * Observe que a palavra SAMPLE(R) foi usada três vezes na mesma oração, com significados distintos em cada instância.

O Sampling Rate (Taxa de Freqüência de Amostagem) > Enquanto o som analógico é uma contínua corrente de informações ou fenômenos naturais, seja ela informações magnéticas ou de ordem natural (dependentes da pressão atmosférica, temperatura, humidade do ar, etc.), um computador precisa coletar pequenas

amostras do som em intervalos constantes para que possa digitalizar o som. Se a cada segundo capturamos mais amostras de um determinado som, isso significa que obteremos um som mais detalhado e preciso. A taxa com a qual colhemos as amostras (ou samples) é medida em pelo número de samples capturados por segundo. Por exemplo: a taxa de amostragem (sampling rate) de um CD de áudio é sempre de 44.100 samples por segundo (44.1 Khz) em uma profundidade de 16 bits. Isso significa que a cada segundo em que ouvimos um trecho de CD, na verdade estamos ouvindo 44,100 instâncias de sons diferentes, resultado do árduo trabalho de um conversor de entrada de som analógico para digital (ADC), o qual converte cada uma dessas 44,100 “fotografias” do som em valores binários. No caso do CD, como cada “fotografia” (amostra) do som é gravado com uma profundidade de 16 Bits (2 bytes), cada segundo de um Cd de áudio necessita de 176.400 bytes ou 172 kbytes de espaço de armazenamento. O cálculo é simples: O CD de áudio é gravado em estéreo, portanto temos as porções: 1-Esquerda (canal 1 da figura abaixo) 2-Direita (canal 2 da figura abaixo). Isto significa que o resultado final deverá ser multiplicado por dois. Em um segundo de som (1 seg), temos 44.100 amostras sonoras digitalizadas em 1 Word (2 Bytes). Portanto, o tamanho final de nosso arquivo será de 44,100 x 2 x 2 = 176.400 Bytes ou 172,265625 Kbytes ou 0,1682281494140625 Mbyte.

Amostra de som com um segundo de duração digitalizado com uma taxa de amostragem de 44.100 Hz, ou seja temos exatamente 44.100 amostras digitalizadas nessa porção de áudio. A pequena porção selecionada entre a faixa VERDE, possui 1/10 de um segundo, ou seja 0,1 segundo. Isso significa que apenas aquele trecho possui 44.100/10 amostras, ou seja, 4,410 amostras para cada 0,1 segundo de áudio

Quantidade de memória necessária para 01 minuto de áudio gravado:

Como o Som é Digitalizado> Imagine um computador equipado com Microfone e uma Placa de Som com capacidade para gravação. Uma explosão próximo ao microfone! Bang! A onda sonora entra pelo microfone fazendo com que o diafragma vibre. Cada vibração do diafragma gera uma determinada voltagem que é repassada ao fio ligado que está conectado na placa de som do PC. Esse contínuo envio de sinais elétricos flutuantes (voltagem) é a representação analógica da onda sonora, causando uma mudança suave entre uma amplitude e outra, preenchendo todos os valores entre as mesmas. Na placa de som do PC, existe um dispositivo chamado ADC (Analog to Digital Converter/Conversor Análogo para Digital). Em intervalos regulares, o ADC analisa o sinal análogo proveniente do microfone e converte o sinal elétrico em números binários. Cada conjunto de números binários (bits) representa a amplitude do som em um determindado momento, e é chamado de SAMPLE. Os vários samples coletados e reproduzidos em ordem cronológica, formam a representação digital do som gravado.

Diferente do áudio analógico, amostras de áudio digitalizadas podem ser armazenadas em arquivos de computador. Assim que o arquivo é tocado, as informações digitais são enviadas para o conversor Digital > Análogo (DAC) Digital>Analog Converter. Analisando a figura ao lado, fica bem claro que a representação da onda original reconstruída pelo DAC é bem diferente! Pode ser então um som digital

idêntico ao som original? Definitivamente não. O som Digital, independente da profundidade de bits e da taxa de amostragem com o qual é gravada, jamais irá representar com perfeição o som original. O mundo digital pode ser preciso, mas nunca perfeito!

Profundidade de Bits (Bit-Depth) Neste tópico, veremos de forma clara e objetiva a relação entre a “profundidade” de Bits em um áudio digitalizado e a qualidade sonora final do som digital à ser reproduzido. Alguns conceitos de Bit, Byte e seus derivados também serão esclarecidos. Em termos simples, Profundidade de Bits expressa o número de bits em um arquivo digital>1 BYTE, necessariamente é composto por uma seqüência de 8 BITS 01-Bit = 1 bit em um arquivo (1/8 byte) (ex: 0 ou 1 ) 04-Bits = 4 bits em um arquivo (1/2 byte) (ex: 1001) 08-Bits = 8 bits em um arquivo (1 byte) (ex: 11001100) 16-Bits = 16 bits em um byte (2 bytes) (ex: 1001100100110011) Byte > Abreviação para Binary Term “Termo Binário” , uma unidade de armazenamento capaz de agregar informações digitais (single character) . Fica claro que um byte pode ser composto por diferentes “tamanhos” ou “profundidades”, ou seja, essa variação de tamanho ou profundidade irá mudar de acordo com o número de bits contido na mesma: 1, 4, 8 16, 24, 32, 64 BITS e assim por diante! Fica bem claro que um Byte é necessariamente composto de 8 Bits, ou seja, um arquivo de 16 Bits necessita de no mínimo 2 Bytes para ser representado digitalmente, assim como um arquivo de 24 Bits necessita de no mínimo 3 bytes para ser representado digitalmente. Grandes quantidades de memória são indicadas em bytes: Kilobytes Kbytes 1.024 bytes Megabytes Mbytes 1.048.576 bytes Gigabytes Gbytes 1.073.741.824 bytes Bit > Abreviação para Binary Information Digit, a menor informação digital para um computador. É a unidade mais simples de informação em um computador e funciona como uma lâmpada: ou está acesa, ou está apagada. A essa unidade mais simples de informação que pode ser armazenada dá-se o nome de Bit O termo foi empregado pela primeira vez em 1946 por John Tukey. Em um computador, a informação, por mais simples que seja, é normalmente armazenada à custa de vários bits. Estabelece-se assim um código, o qual faz a correspondência das diferentes seqüências de Bits, aos seus correspondentes significados. (arquivos de textos, imagens, áudio, etc.).

Dessa forma podemos convencionar que:

• O caráter A é representado através da seqüência de Bits: “1000001”

• O caráter B é representado através da seqüência de Bits: “1000010”

Um único Bit pode agregar apenas um de dois valores: 0 “zero” (ausência de corrente) ou 1 “um” (presença de corrente). Para se obter uma informação digital mais detalhada em cada byte, podemos agregar combinações consecutivas de Bits em unidades maiores. Por exemplo, um byte constituído de 4 Bits consecutivos: (o que corresponderia a ½ byte)

A tabela ao lodo mostra a Profundidade de Bits em um Byte (Bit-Depht) > 4-bit = 4 bits em um byte (ex: 1001). Bit Depht determina o número de variações possíveis que pode ocorrer em um byte. No exemplo ao lado, fica claro que existem 16 possibilidades de variação em um byte de 4 bits.

Aqui se encontram alguns valores típicos de Bit-Depth: Parte-se do princípio de que 01 Byte é composto de 8 Bits

• 1-Bit > 1/8 de byte com o comprimento de um Bit (Ex:1 ou2), ou seja, os valores possíveis são 0 e 1, consecutivamente apenas duas variáveis.

• 8-Bit > 1 byte com o comprimento de 8 Bits (Ex: 10010010),ou seja, existem 256 valores possíveis, variando entre “00000000” e “11111111”

• 16-Bit > 2 bytes com o comprimento de 16 Bits (Ex: 0001100010001001), ou seja, existem 65.536 valores possíveis, variando entre “0000000000000000” e “1111111111111111”.

• 24-Bit > 3 bytes com o comprimento de 24 Bits (Ex: 00000010101100010000000), ou seja, existem milhões de valores possíveis, variando entre “00000000000000000000000” e “111111111111111111111111”

Bit-Depth e Áudio Digitalizado

De maneira geral, na conversão de sons analógicos para formato digital, quanto maior for o Bit-Depth (profundidade de Bits ou profundidade de amostragem), melhor a qualidade sonora. No entanto, a medida com a qual o Bit-Depht aumenta, o arquivo também terá maiores informações e conseqüentemente necessitaremos de maior espaço para armazenamento e maior demanda de processamento por parte da CPU do computador. No mundo do Áudio Digital (PCM/Pulse Code Modulation), a precisão dos sistemas usados para medir os valores de amostras de som digitalizados é um pouco complicada. Unidades de medida variam, pois a precisão depende da qualidade e arquitetura dos conversores de áudio analógico para digital (encontrados na maioria das placas de som de PCs). No caso do Áudio Digital, quanto menor as escalas a serem mensuradas, mais preciso será o acompanhamento analógico das curvas das ondas do espectro sonoro sendo analisado. Na prática não há escalas suficientes para capturar todos os detalhes do som com perfeita precisão. Sempre haverá uma estimativa envolvida. Isso quer dizer, que mesmo uma súbita mudança na amplitude de um sinal de áudio, envolve cálculos matemáticos intrincados para que se possa representá-lo digitalmente. Sistemas de áudio digital, apenas são considerados precisos por possuírem um número finito de incremento nas escalas de medida. Assim como qualquer tipo de informação digital, os valores de amostras de som são armazenados em forma de números binários, e o número de Bits usados para representar tais números, representam a precisão com a qual eles irão reproduzir o áudio gravado. Com mais bits, serão menores, mais precisos os incrementos entre as extremidades altas e baixas dos níveis de amplitude do som. Para cada instância do nível de amplitude, é dado um valor de incremento na medida, mais próximo do valor real – um processo chamado de quantização. (um processo provindo da física quântica, onde os elétrons na órbita do núcleo de um átomo possuem distâncias fixas. Um elétron pode estar na distância A ou na distância B, mas nunca em algum lugar entre as duas). Ao trabalharmos com arquivos de áudio digitalizados em High Bit-Depth , seria como se medíssemos os valores de

amplitude do som com um régua dotada de 1/32 mm de incrementos unitários, ao invés de meras frações de 1 mm, como seria o caso de uma amostra de áudio digitalizada em Low Bit-Depth.

Quando qualquer gravação digital é feita, a quantidade de Bits irá limitar a qualidade e precisão da gravação. Quando apenas 2 Bits são usados (primeira imagem), uma onda sineóide será gravada praticamante na forma de onda quadrada (square), pois com apenas dois Bits, é impossível detectar as variações de amplitude de uma onda parabólica como a sineóide. Usando-se 3 Bits, a precisão melhora (figura do meio). Com 4 Bits (figura de baixo), a aparência sineóide da onda fica ainda mais clara. Os pontos indicam a posição onde a informação digital é analogicamente convertida para áudio.

O fato é que, independente de quantos Bits são usados, as amostras digitalizadas de áudio jamais serão 100% fiéis ao áudio original. (analógico) Existem algumas nomenclaturas para o número de Bits em áudio:

• Nível de Quantização • Word Size • Bit Depht

Cds de Áudio usam um Word Size de 16 Bits (2 bytes) Dvds usam um Word Size de 24 bits (3 bytes) Cds de Áudio possuem um Bit Depth de 16 Bits (2 bytes) Dvds possuem um Bit Depth 24 bits (3 bytes) O Nível de quantização de um Cd de Áudio é de 16 Bits (2 bytes) O Nível de quantização de um Dvd é de 24 bits (3 bytes)

Gráfico comparativo / Diferença de precisão entre uma gravação realizada em 2 Bits e 4 Bits

Ao compararmos os dois gráficos que seguem, fica bem claro que a resolução de uma gravação feita com uma profundidade de 2 Bits (linha verde) representa de forma bastante grosseira a versão real da onda (linha laranja). Em termos de sonoridade, o som ficará distorcido, pois as variações de amplitude (volume) serão agressivas e “quadradas” características do som digital com baixa resolução. (ex: Mp3 de baixa qualidade)

Na figura abaixo, apresentamos uma gravação de áudio digitalizada em 4 Bits. Apesar de estar bastante distante dos padrões aceitáveis,

quando comparado a sistemas de 2 Bits, já possui características bem mais próximas ao formato original analógico. Percebe-se com clareza que ao duplicarmos a profundidade de Bits na Gravação (nesse caso, de 2 Bits para 4 Bits), obteremos muito mais que o dobro de QUALIDADE sonora. Isso porque, ao invés de apenas 4 pontos (2 Bits) para informação das amplitudes, passamos a ter 16 pontos (4 Bits). No caso do áudio gravado em 8 Bits, passamos a ter 256 pontos. Com a qualidade de CD (16 Bits) passamos a ter 16,536 pontos, o que tornaria a onda digitalizada muito semelhante à sua respectiva onda ainda em domínio analógico (mídia magnética, vinil, etc.) ou acústica (no caso de gravações feitas a partir de instrumentos musicais ou sons acústicos)

Resumo Geral Para fácil compreensão, podemos explicar a relação entre Taxa de Amostragem (Sample Rate) e Profundidade de Amostragem/Bits (Bit Depth) da seguinte forma: Ex: Uma amostra de som com duração de 1 segundo (estéreo), digitalizada com um Sample Rate de 44.100 Hz (44.1 Khz) com uma Profundidade de Amostragem de 16 Bits. Isso significa que teremos quarenta e quatro mil e cem amostras distintas para cada canal do som (direito e esquerdo), compostas por 2 Bytes cada (8 Bits=1 byte, portanto 16 Bits= 2 bytes). Com as informações: Um segundo de Som estéreo, (Sample Rate: 44,1 Khz), (Bit Depht: 16 Bits), é fácil estabelecer o tamanho do arquivo : Lado esquerdo> 44.000 amostras com 2 bytes cada (16 Bits)= 44.000 x 2 bytes = 88.000 bytes Lado direito > 44.000 amostras com 2 bytes cada (16 Bits)= 44.000 x 2 bytes = 88.000 bytes Total > Lado esquerdo (88.000 bytes) + Lado dirieto (88.000 bytes)

= 176.000 bytes para cada segundo de som Convertendo para outros valores> clique aqui para ver a tabela de conversão

1024 bytes = 1 Kilobytes (Kb)1024 Kilobytes = 1 Mbyte (Mb)

176.000 bytes = 171,875 Kb = 0,1678466796875 Mb

0 4 – T E R M O S T É C N I C O S

A maioria dos termos é derivada da língua inglesa ou expressões técnicas.

Procuramos definir os termos de maneira bem didática.

A/C (inglês) Alternating Current . Uma abreviação do termo Corrente Alternada

(corrente elétrica ou energia elétrica pode ser 110v, 220v, 360v etc.)

A/D Abreviação de ANALÓGICO para DIGITAL. Indica que um aparelho possui um conversor interno que faz a mudança de sistemas análogo que é mais inconstante para o sistema de números (bits) digital que é mais preciso.

Adat Marca registrada da Alesis que designa seu gravador multipistas sistema digital (multitrack) Lançado no inicio de1993 e usado em muitos estúdios. Grava em fitas de Vídeo Super VHS. E é modular, pode-se ligar vários juntos para conseguir um número maior de canais 8,16,24,32 etc.

ADSR (inglês) As letras A, D, S & R são as primeiras letras de: Attack, Decay, Sustain e Release. Estes são os vários elementos para mudanças e ajustes em efeitos digitais, instrumentos digitais e teclados.

Amp (inglês) Abreviação usada para AMPLIFICADOR ou AMPÉRE

Ampère Unidade de medida de corrente elétrica.

Amplificador Aparelho que aumenta o nível de sinais elétricos e multiplicando o volume.

Amplitude A altura de uma onda senóide (waveform) acima ou abaixo da linha zero.

Atenuação Diminuir o sinal ou volume. Ex. Atenuar os graves = Diminuir os graves

Attack (inglês) ATAQUE ponto onde o som começa e aumenta o volume.

Attenuation (inglês) ATENUAÇÃO = Diminuir

Áudio Tudo que se refere a SOM ,captado, manipulado, transmitido ou amplificado por meio eletrônico.

Áudiofreqüencia Freqüências sonoras ouvidas pelo ser humano. Compreendidas entre 20Hz a 20.000 Hz (herts) teoricamente - Difícil achar alguém que ouça mais que 18.000 Hz

Automation (inglês) AUTOMAÇÃO - veja abaixo.

Automação Recurso comum em mesa de som digitais para estúdios. É quando o engenheiro de som deixa pré-gravado onde os volumes (faders) da mesa vão aumentar ou diminuir automaticamente. Mesas com este recurso são ainda caríssimas.

Aux. send (inglês) SAÍDA AUXILIAR.

Banana (Gíria) apelido do plug telefônico de 1/4 de polegada. Conhecido também como "P-10" ou "plug de guitarra".

Baffles (inglês) Painéis usados em estúdios que absorvem o som (tipo biombo) impedindo que som entre ou saia de certo espaço. Também usados em apresentação de orquestras ao vivo.

Balance (inglês) equilíbrio entre dois ou mais canais deixando-os no mesmo volume.

Band Track (inglês) Termo usado em gravação.1) Base musical onde será introduzida a voz 2) final da música onde não tem mais a voz cantor(a) 3) Música sem voz. (significa play back antes de mixar.)

Bass (inglês) Contra Baixo - Também define freqüências abaixo de 250 hz.(Graves)

Boost (inglês) 1) Aumentar ganho de sinal - 2) Aumentar o ganho de freqüências especificas como um equalizador.

Box (inglês) CAIXA: Em iluminação significa estruturas armadas de alumínio.

Brilho (Gíria) Significa freqüências altas,agudo. (ex. Mais brilho = Mais agudo)

Case (inglês) ESTOJO. Embalagem especial para acondicionamento e proteção de equipamentos. São fabricados em madeira, alumínio ou fibra de carbono.

Channel (inglês) CANAL: Ex: Right channel = Canal direito

Console (inglês) MESA DE SOM ou lugar onde fica o "mixer".

Drum (inglês) BATERIA : instrumento musical

Direct Box (inglês) Pequena CAIXINHA que transforma o sinal de instrumento (em sinal de microfone (Alta impedância para Baixa impedancia). Saiba mais aqui

Fade (inglês) Uma mudança gradual de nível (pre-set) para outro. Ex: Fade In = Aumentar o volume. - Fade out. = Abaixar o volume.

Fader (inglês) Botão ou chave usada para controlar o volume de um canal de mesa ou de outro aparelho qualquer. (quase igual ao botão de volume).

Feed (inglês) Enviar um sinal auditivo ou sinal de controle para teste

Feedback (inglês) REALIMENTAÇÃO ou Microfonia

Feedback (2) (inglês) Em efeitos tipo delay é um parâmetro que controla a quantidade de repetições que acontecerão depois do som original .Também conhecido como profundidade ou "regeneration" (realimentação)

Fedelity (inglês) FIDELIDADE - Qualidade de gravação ou reprodução.

Filter (inglês) FILTRO -1) Um dispositivo que remove sinais com freqüências acima ou abaixo de um certo ponto. 2) Uma parte do equalizador, os filtros são usados com outros componentes para dar ao equalizador suas características de resposta de freqüência. 3) A ação de remover algumas freqüências e deixar o resto.(filtrar)

Final Mix (inglês) MIXAGEM FINAL quando todos os canais de uma gravação são reduzidos a apenas dois canais estéreo.

Flat (inglês) Em som significa deixar todos os volumes e cortes em ZERO. Existe uma gíria em firmas de som = (deixar ZERADOS)

Floor Tons (inglês) SURDO da bateria.

Foldback (inglês) Termo "Europeu" significa mandar um sinal da mesa de som para os monitores de palco.

Foot Drum (inglês) Outro nome do BUMBO de bateria.

Foot Pedal (inglês) Pedal de volume.

Foot Switch (inglês) Qualquer PEDAL que tenha um sistema de chave" liga e desliga".

Frequency (inglês) FREQÜÊNCIA. (veja abaixo)

Freqüência (português) Número de ciclos de uma onda sonora por um segundo. A freqüência de uma onda é medida em hertz (hz) Ex: 1000hz significa 1000 vibrações (ciclos) por segundo.

Frequency Range

(inglês) freqüências que um aparelho atua e trabalha com perfeição

Full Range (inglês) Sistema ou caixa acústica que emite todas as freqüências ao mesmo tempo. Ex: Um sistema de caixas sem crossover

Input (inglês) ENTRADA - em alguns aparelhos apenas " In "

Kick-drum (inglês) BUMBO da bateria. Usa-se apenas o termo "Kick" (Chute)

Left (inglês) ESQUERDO. Ex: Left channel = Canal esquerdo.

Low (inglês) BAIXO Em áudio significa GRAVES

Main Power (inglês) Central de força ou energia.- Transformador central onde sairão todos os pontos de energia elétrica para os sistemas de som ou luz.

Medusa (Gíria) Apelido dado a ponta do multi-cabo ou sub-snake onde ficam os plugs XLR ou p-10. Referência a Deusa da mitologia grega que era uma mulher com cabelos de cobras.

Mic Abreviação de MICROFONE

Mix (inglês) Misturar.

Mix (2) Em efeitos tipo delay é um parâmetro que controla a quantidade de efeito a ser adicionado ao som original.

Mixer (inglês) Misturador. Denomina também pequenas mesas de som.

Multitrack (inglês) MULTIPISTA. Multitrack record = gravador multipistas.

Mute (inglês) MUDO. Chave que corta o sinal (liga/desliga) a diferença é que em algumas mesas de som ela pode ser programada para um ou mais canais simultâneos diretamente ou via Midi.

Off (inglês) DESLIGADO Ex: makeoff = desligar

Out put (inglês) SAÍDA - em alguns aparelhos apenas 'Out"

On (inglês) LIGADO Ex: Power on = Força ou energia ligada.

Overdub (inglês) GRAVAR EM CIMA- É um parâmetro usado em processadores de efeitos que grava um novo efeito sobre um já gravado. Conhecido como som sobre som. Em alguns processadores chama-se "oversampler".

P. A. (inglês) PUBLIC ADDRESS - Som direcionado ao público. Esse termo no Brasil define todos sistemas de som. Mas lá fora é usado apenas para as grandes platéias. Sistemas para pequenos lugares chama-se SOUND REINFORCEMENT (reforço sonoro).

Power (inglês) FORÇA ou ENERGIA -Ac power = Energia elétrica.

Power (2) (Gíria) Significa AMPLIFICADOR em algumas regiões do Brasil.

Power Supply (inglês) Fontes de energia elétrica. Transformadores de energia AC para DC

Régua de A/C (Gíria) Extensão de força elétrica com varias tomadas.

Right (inglês) DIREITO - Ex: Right channel = Canal direito

R.T.A. (inglês) Real Time Analyzer = Analisador em tempo real.

Squelch (inglês) SILENCIAR- Pequeno circuito eletrônico que diminui os ruídos de interferências em receptores sem fio (UHF ou VHF). Existem modelos automáticos e alguns com ajuste manual.

Snare (inglês) CAIXA da bateria

S.P.L. (inglês) Sound Pressure Level = Nivel de pressão sonora.

Sub-snake (inglês) Pequeno multi-cabo usado para fazer as ligações de baterias e outros instrumentos distribuídos pelo palco trazendo até o multicabo central.

Time Delay (inglês) Tempo para a repetição (conhecido também como speed) É um parâmetro usado em processadores de efeitos que controla o espaço de tempo entre uma repetição e outra. Pode ser medido em segundos, milésimos de segundos ou em metros

Trafo (Gíria) Apelido do transformador de força ou Main Power. Wireless (inglês) SEM FIO Wireless Microphone

(inglês) MICROFONE SEM FIO

XLR Conector de três pinos usado em microfones (Também chamado de plug Canon), conector indicado para cabos balanceados de 600 ohms .

Para mais termos técnicos e informações, favor acessar o site: Dicionário ilustrado de áudio básico http://www.paginadosom.com.br/dicionario/dic-ski.php?letter=a

0 5 – PROCESSAMENTO DIGITAL DE ÁUDIO

Praticamente todo e qualquer tipo de processamento digital feito em áudio através de Hardware pode também ser feito por meio de processadores em formato de programas para computador. Estações de trabalho como o Cubase SX, Logic e Pro Tools oferecem suporte para plug-ins do tipo VST, DX e RTAS. Nesse capítulo não ficaremos presos a definições sobre o uso de tais processadores em suas plataformas, tão pouco a definições sobre os diversos tipos de plug-ins. Estudaremos nesse capítulo o uso aplicado de cada um dos principais efeitos usados em ambiente de mixagem, seu uso prático e definições dos parâmetros principais a cada tipo de efeito. Tipos de Processamento mais usados Por praticidade, necessidade e adequação a certos padrões, temos duas classes de processamento que se diferem, através do modo em que são aplicados no som. Lembrando que, no que diz respeito à aplicação de efeitos em áudio, para toda regra existe uma exceção.

• Efeitos Dinâmicos > são efeitos em que o processamento do áudio é feito dinamicamente sobre o som, ou seja, afeta de forma direta toda a porção de som sendo tratada. Outra peculiaridade na aplicação de efeitos dinâmicos, é que, via de regra, os processadores são inseridos na cadeia do sinal de áudio e por isso também chamados de Efeitos de Inserção. Para entender melhor a arquitetura desse tipo de processamento reveja o item (Conexão INSERT) visto na introdução sobre consoles de mixagem.

• Efeitos Não Dinâmicos > a princípio, parece um pouco confuso

falar sobre efeito não dinâmico. Trataremos esses efeitos com esse termo (não dinâmicos), apenas para deixar claro que não são efeitos dinâmicos. São efeitos com a qual, “geralmente” não colocamos o processador direto na cadeia do sinal a ser processado, ou seja, diferente dos efeitos dinâmicos, não são efeitos de inserção. Ao invés de serem inseridos na cadeia do sinal de som, recebem um sinal “extra” da cadeia, processam o som e o som processado é somado ao som original. Para entender melhor a arquitetura desse tipo de processamento reveja o item (Envio de Sinal via SEND) visto na introdução sobre consoles de mixagem.

EFEITOS DINÂMICOS 1) Compressão / Expansão / Gate / Limiter

Certamente os compressores e seus derivados são os tipos de processamento mais complexos a serem estudados. Essa complexidade não provém do número de parâmetros a ser ajustado (muito pelo contrário, são poucos os parâmetros), e sim devido ao fato de que é um tipo de processamento pela qual é praticamente impossível usarmos templates ou presets para trabalharmos. Durante o processo de compressão sonora devemos antes de tudo fazer uma análise clínica do som a ser processado, assim como ter em mente exatamente o que desejamos aplicar ao som.

Compressão é o processo “forçado” de redução do nível do sinal em uma porção sonora, consecutivamente reduzindo a faixa

dinâmica do mesmo.

1- THRESHOLD: Threshold é o parâmetro que ajusta um ponto fixo na faixa dinâmica do som (amplitude em dB). Tudo que estiver acima desse ponto fixo “poderá” ou “não” ser comprimido. No caso da figura abaixo, temos um sinal de som com amplitude variando entre –infdB até 0dB. Estabelecemos aqui que o ponto de THRESHOLD é -30 dB (teto para compressão: -30dB). Isso significa que a porção VERDE do som não será comprimida em hipótese alguma.

Ilustração Fredy Shimoda

Por esse motivo, em português podemos dizer que THRESHOLD significa TETO. (ex: Ajustamos o compressor para agir a partir de um teto de -30 dB a uma taxa de compressão de 5:1 [ratio]) A parte do áudio que se encontra em ROXO (fig.acima) poderá sofrer compressão caso o valor de RATIO (ou taxa de compressão) tenha um valor maior que 1:1.

2- RATIO: O controle de RATIO (taxa de compressão) ajusta a

quantidade de som que será comprimida assim que o som atravessa o ponto pré-estabelecido através do ajuste de THRESHOLD (TETO). O RATIO controla quanto do sinal de entrada será reduzida em forma de razão/proporção do sinal de entrada. Por exemplo: caso o RATIO da compressão esteja ajustado em 5:1, o sinal de entrada terá que atravessar o THRESHOLD (TETO) pré-estabelecido em +5dB para que haja uma saída de +1 dB acima do THRESHOLD estabelecido. No caso abaixo, o THRESHOLD estabelecido é de -30dBs. Nosso pico de sinal chega até -10dBs. Isso significa que o som atravessou em 20dBs ([-30dbs]-[-10dBs]=20dBs) o THRESHOLD estabelecido. Isso significa que o sinal de saída da compressão será de no máximo 4dB (pico) ou seja, para cada 5dB que o som atravessa o TETO temos um ganho de 1dB (ou redução de 4dBs, do valor de pico).

Como atravessamos o teto em 20dB podemos fazer a seguinte analogia:

Atravessando o TETO Com um Ratio de 5:1 em:

Resultado final do som comprimido em relação ao TETO:Porção Laranja acima

Redução final de som comprimido: Porção Branca acima

05 dB + 01 dB - 04 dB 10 dB + 02 dB - 08 dB 15 dB + 03 dB - 12 dB 20 dB + 04 dB - 16 db

Atravessando o TETO Com um Ratio de 2:1 em:

Resultado final do som comprimido em relação ao TETO:Porção Laranja acima

Redução final de som comprimido: Porção Branca acima

05 dB + 2.5 dB - 2.5 dB 10 dB + 5.0 dB - 5.0 dB 15 dB + 7,5 dB - 7.5 dB 20 dB + 10.0 dB - 10.0 db

Atravessando o TETO Com um Ratio de 8:1 em:

Resultado final do som comprimido em relação ao TETO:Porção Laranja acima

Redução final de som comprimido: Porção Branca acima

05 dB + 0.625 dB - 4.375 dB 10 dB + 1.25 dB - 8.75 dB 15 dB + 1.875 dB - 13.125 dB 20 dB + 2.5 dB - 17.5 db

O cálculo é o seguinte

Tv / Rt = RFt onde Vc = Tv - Rft

Tv = Valor em decibéis que atravessa o TETO Rt = Ratio RFt = Resultado final do som comprimido em relação ao TETO Vc = Redução Final do Som Comprimido 3- ATTACK: Uma vez que o som atravessa o valor especificado no

TETO, o som pode começar a ser comprimido logo após esse momento ou pode levar um tempo ajustado através desse parâmetro. No caso de sons percurssivos (congas, bumbos, caixas, baixo etc.) é conveniente que se ajuste a compressão para que comece a atuar com um tempo de ataque relativamente alto, o bastante para que a parte forte desses sons não sofram muita compressão, mantendo assim as características percurssivas dos mesmos. Podemos chamar

então o ATTACK como o tempo de delay (em milisegundos) para que a compressão comece a atuar a partir do momento em que o TETO pré estabelecido é ultrapassado.

4- RELEASE : Este controle ajusta o tempo em que o compressor irá parar de atuar uma vez que o nível de amplitude do som esteja abaixo do valor pré-estabelecido no THRESHOLD (TETO). Tempo de releases curtos são ótimos para dar um punch extra à sons percurssivos e fortes, que tenham duração curta. No caso de vocais, um release mais longo é requerido, já que a amplitude das ondas decrescem com mais suavidade.

5- WALL: Wall, que em português significa parede, nada mais é do que um compressor funcionando com um ratio alto o bastante para LIMITAR no ponto de THRESHOLD estipulado. (ratio>+inf:1). Esse tipo de compressão é chamado de LIMITER (Limitador) e funciona como uma parede para que o som não ultrapasse um nível pré-estabelecido pelo usuário. Bastante útil em gravações digitais, onde qualquer clipe causa ruídos extremamente desagradáveis.

6- GR/IN/OUT: Modificam a maneira com a qual o VU irá atuar. No modo GR (Gain Reduction), o VU irá demonstrar a quantidade de som em dBs que a compressão está atenuando. Já no modo IN , o VU mostra a nível de som em dBs que o compressor está recebendo de uma fonte externa. OUT representa o valor em dB de som que está saindo do processador.

7- VU Meter: Mostra as variações de amplitude do som em unidades de decibéis (dB)

8- AUTO RELEASE: Em modo ON, auto release aciona o sistema interno do compressor para auto-adaptação do tempo de release ao material sendo processado.

9- OUT: Sempre que ocorre compressão no som, automaticamente a amplitude de pico do som é reduzida. Caso haja uma redução de 8dBs no som causada pela compressão, é normal que se dê um ganho dos mesmos 8dBs na saída do compressor.

10- Caso o nível de som que está entrando no compressor seja um pouco baixa, pode-se ajustar o ganho no sinal antes que o o mesmo se direcione até a seção de compressor do aparelho.

11- IN: Mostra a quantidade de Ganho ou Atenuação sendo feita Pelo slider 11

12- PEAK / RMS : Faz a troca entre dois tipos de compressão: PEAK ou RMS, que se diferencia pelo método de detecção do sinal de entrada. Quando ajustado em PEAK, o compressor procura pelos picos do sinal de entrada. Por exemplo: caso a saída do compressor esteja alimentando um gravador digital, e cada vez que o bumbo bate o gravador clipa, pode-se usar limitação nos pontos de clip para fazer com que o som do bumbo se junte ao mesmo nível dos outros sons da musica. No modo RMS o compressor detecta uma média da amplitude do sinal, mais ou menos da mesma forma com a qual nossos ouvidos captam sons altos e baixos. Nesse modo, o som terá um som mais trasparente (isso porque pequenos picos nos transientes não irão reduzir o nível total do som) prevenindo assim que o nível total do som apenas não fique muito alto. 13- SOFT/HARD KNEE: Faz a troca entre a compressão HARD (Dura) e a compressão SOFT (Macia). Quando a compressão é feita em HARD Knee, apenas os transientes do som dispostos acima do nível de THRESHOLD são comprimidos. Em SOFT Knee, o RATIO da compressão aumenta gradualmente a partir de 1:1, em uma faixa de aproximadamente 5dBs, fazendo com que a transição entre o material comprimido e não comprimido seja mais gradual.

Compressão com o uso de SOFT Knee é bastante útil em altas taxas de RATIO ou quando se usa o compressor como limiter, já que a Compressão não inicia de forma brusca. Caso se queira uma compressão do tipo “Parede” , deve-se usar o compressor em

modo HARD, afetando apenas os transientes altos, sem afetar os níveis baixos. Ratios baixos, geralmente necessitam de um HARD

Knee, para que o intervalo da compressão não seja tão largo perdendo-se assim o punch da compressão. 2) Equalização (Gráfica e Paramétrica) Assim como os compressores, os equalizadores são processadores dinâmicos (porém lineares). Para ilustrar a forma com a qual um equalizador age sobre o som , a princípio considere o equalizador como um modulador de amplitude ou simplesmente um controle de VOLUME do som. Lembramos que o homem consegue ouvir sons em uma faixa de 20 Hz (extremos graves) até 20.000 Hz (extremos agudos). Ao aumentarmos ou reduzirmos o VOLUME em um aparelho de som estamos LEVANTANDO ou ATENUANDO todas essas freqüências simultaneamente. No caso do equalizador, existe um aumento ou atenuação do “volume” sonoro em uma determinada freqüência dentro do espectro sonoro.

Na imagem acima vemos a seta indicando uma porção de áudio em exatamente 1.3000Hz (1.3KHz) em uma amplitude de –40 dBs (volume relativamente baixo).

Podemos usar um equalizador para aumentar a amplitude (volume) apenas dessa freqüência. Como vemos no analizador de espectro sonoro acima, a amplitude da freqüência em 1.300Hz passou de -40 dBs para -24 dBs. Na prática, não se trata de uma operação tão simples, pois quando Aumentamos ou Atenuamos uma determinada freqüência do espectro sonoro, a tendência é que as freqüências “vizinhas” à freqüência escolhida também sofra alterações de amplitude.

Tipos de Equalizadores: Temos basicamente dois tipos de equalizadores. Os equalizadores gráficos (acima) e os equalizadores paramétricos. Os equalizadores gráficos são mais indicados para balanço e correção de sistemas sonoros em PAs e sons Full Range. Possuem pontos de equalização pré-determinados e são divididos por bandas. Na foto acima se observa que cada controle deslizante corresponde a uma freqüência diferente do espectro sonoro audível pelo homem. Equalizadores gráficos não são precisos o bastante para correções e trabalhos críticos que a mixagem em estúdio exige. Já os equalizadores paramétricos são mais indicados para uso em correções que exijam precisão e cuidados com detalhes:

Na ilustração acima, temos o cenário A e B. (A) representa um corte de freqüências de -15dBs, porém com um corte atuando “quase” que unicamente na freqüência pré-estabelecida para o corte “atenuação do volume”

Já no cenário (B), verifica-se que além da freqüência pré-determinada para o corte de -15dBs, as freqüências vizinhas a ela também sofrem atenuação. Essa diferença entre a “LARGURA” pela qual a atenuação ou ganho de uma determinada freqüência age sobre o som é chamada de “Q” ou “BANDWIDTH”

Quanto menor o “Q”, mais estreita será a faixa de freqüência afetada durante a equalização.

Quanto maior o “Q”, mais larga será a faixa de freqüência afetada durante a equalização.

3) Bancos de Filtros (Filter Banks) Chamaremos de Filtros os aparelhos dotados de equalizadores capazes de criar efeitos especias através da passagem de “apenas” determinadas freqüências do espectro sonoro. Possuem a característica de produzirem esfeitos do tipo sweep, ou seja, uma variação dinâmica nas posições de equalização em tempo real.

Apesar de existir no mercado Bancos de Filtros (Filter Banks) equipados com moderníssimos recursos de modulação, efeitos e sincronismo, estudaremos aqui apenas os recursos e termos relacionados aos filtros. São eles: • Tipo de Filtro (Shape) • Freqüência (Freq) • Ressonância (Q) • Polos (Slope)

Tipos de Filtros LOWPASS (Passagem de Graves)

Como observamos na figura acima, temos um filtro LowPass (Passagem de Grave) ligado. Tudo que está à direita de 125Hz (parte aguda) é cortado, ou seja, um tipo de Filtro que dá passagem apenas de graves a partir do ponto escolhido no ajuste de Freqüência. HIGHPASS (Passagem de Agudos)

Como vemos na figura acima, temos um filtro HighPass (Passagem de Agudos) ligado. Tudo que está à esquerda de 125Hz (parte grave) é cortado, ou seja, um tipo de Filtro que dá passagem apenas de agudos a partir do ponto escolhido no ajuste de Freqüência.

BANDPASS (Passagem de Banda)

Como vemos na figura acima, temos um filtro BandPass (Passagem de Banda) ligado. Tudo que está à esquerda e à esquerda de 125Hz é cortado, ou seja, um tipo de Filtro que dá passagem apenas para o(s) ponto(s) escolhido(s) no ajuste de Freqüência. NOTCH (Corte de Banda)

Passa todas as freqüências, com exceção das freqüências próximas ao valor de freqüência estabelecido. Pode-se dizer que funciona de modo contrário ao BANDPASS Filter.

Frequência É o controle que ajusta o ponto de corte de freqüência do filtro (CUTOFF). No caso dos 4 tipos de filtros das figuras acima, o CUTOFF está ajustado para agir a partir de 125 Hz. Ressonância (Q) O efeito final ao adicionarmos ressonância ao CUTOFF difere em cada tipo de Filtro, mas de forma geral, aumenta o volume ou intensidade do som exatamente no ponto de CUTOFF e atenua as porções de freqüência fora do ponto de CUTOFF. No caso do NOTCH (Corte de Banda), o aumento da ressonância faz com que o intervalo de filtragem fique mais largo e menos profundo. Polos O ajuste de Slope define a curva com a qual o filtro atenua a freqüência através do aumento da distância do corte de freqüência. É um parâmetro expresso em dB de atenuação por oitava. Por exemplo: Um filtro LowPass com uma curva “slope” de 24dB por oitava: significa que um sinal à uma oitava acima do corte de freqüência será atenuado em 24dBs, um sinal à duas oitavas do corte de freqüência será atenuado em 48dBs e assim por diante. Expressos como polos de filtros “filter poles”, 2 polos representam 12 dBs de atenuação por oitava. As curvas “slopes” disponíveis para cada tipo de filtro são:

2 POLES 12 dB/oitava 4 POLES 24 dB/oitava 6 POLES 32 dB/oitava 8 POLES 48 dB/oitava

4) Enhancers

São tipos de efeitos dinâmicos que adicionam um “brilho” e transparência à porções de áudio. Pode ser usado para acrescentar harmônicos tanto para graves como para agudos. Muito usado em sessões de masterização. Ao invés de acrescentar amplitude às

partes onde atua, acrescenta apenas harmônicos, não aumentando assim o volume final do som. 5) Processadores Dinâmicos Multibandas

Dispositivos usados geralmente na fase de masterização. Nada mais são que compressores dotados de crossovers de fase linear, onde podemos escolher as faixas de freqüência e comprimir ou expandir as porções da música em diferentes regiões do espectro sonoro. Todos os princípios do compressor também são usados aqui: THRESHOLD, RATIO (RANGE), ATTACK, RELEASE, GAIN. Imagine uma mistura de Compressores, Equalizadores, CrossOvers de alta qualidade. EFEITOS NÃO DINÂMICOS 1) Reverb (Reverberação) Se, num recinto fechado, for acionada uma fonte sonora, as primeiras ondas geradas propagam-se até as paredes, sendo refletidas. Percorrem um caminho em ziguezague por todas as direções. Nesse intervalo de tempo, a fonte emitiu novas ondas que se combinam com as anteriores. As vibrações sonoras aumentam, portanto, progressivamente de intensidade até alcançar um valor estacionário. A reverberação ocorre quando a diferença entre os instantes de recebimento dos dois sons é

inferior a 0,1 s. Não se percebe um novo som, mas há uma continuação do som inicial. A reverberação pode ajudar a compreender o que é dito por um orador num auditório. No entanto, o excesso de reverberação pode atrapalhar o entendimento.

A reverberação é a reflexão múltipla da mesma frequência.

É bom lembrar que a reflexão múltipla ocorre para todas as frequências e não apenas para uma. Na verdade, o fenômeno é chamado de Onda estacionária. Ou seja; a mesma onda reflete-se a primeira vez, a segunda, a terceira, a quarta... percorrendo sempre o mesmo caminho. Como nosso ouvido não percebe dois sons produzidos em tempo inferior a 1/17 de segundo entre eles (alguns autores adotam 1/15), se essas reflexões ocorrem dentro de um tempo inferior a isso, percebemos apenas um som contínuo que vai perdendo "força" à medida que se reflete mais vezes e é atenuado naturalmente. Se pelo menos uma das paredes, ou o teto, estiver a mais de 17 m do plano que se lhe opõe, será ouvido o tão popular - e tão mal explicado - eco (ou delay).

É fácil perceber que o som de uma caixa acústica parece "soar" diferentemente se for mudada para outro ambiente de dimensões diferentes. De onde vem a diferença? Basicamente do volume do ambiente. Na verdade, ela é o resultado direto da influência do tempo de reverberação da nova sala, que será outro, sempre se posicionar a caixa em ambiente de tempo de reverberação diferente. Serão ouvidos alguns sons com frequências mais "prolongadas". O que ocorre é a maior ou menor - mas indesejada - repetição de reflexões das mesmas frequências, mais notadamente das médias e graves

Reverberção Digital

A reverberação natural é um processo acústico complexo que, apesar de toda a tecnologia eletrônica à nossa disposição, ainda não foi recriado com absoluta precisão por meios digitais. Existem unidades de reverberação que se aproximam mais do que nunca. Grandes avanços, tanto de hardware como de software, tornaram possível proporcionar uma reverberação artificial com densidade e resolução que se aproxima ao efeito natural, tentando aproximar do tipo de som limpo, para várias aplicações profissionais. A reverberação é um efeito essencial para os instrumentos musicais, gravações e reforço de som.

O som se propaga em todas as direções. Ao atingir uma superfície reflexiva, reverbera (ecoa) num ângulo simétrico. Exatamente como a imagem de um espelho. Dentro de uma sala, com paredes, piso e

teto mais ou menos reflexivos, múltiplas reflexões do som causam a reverberação. De acordo com os materiais usados e o tamanho das salas, as ondas sonoras se refletem com características variadas.

Os estúdios têm suas salas de gravação revestidas de materiais absorventes para “secar” o som. Isto nos permite gravar o som seco e aplicar a reverberação artificialmente. Do contrário, todos os sons gravados teriam a mesma reverberação, e todas as músicas ficariam com o mesmo “clima”, gravadas no mesmo ambiente.

Quando emitimos um som dentro de uma sala, primeiro ouvimos o som seco, direto da fonte. É o estágio do reverber conhecido como “pré-delay”. Um instante (milisegundos) depois, ouvimos as primeiras reflexões (“early reflections ou pre-delay”), e depois ouvimos as reflexões se cruzando pelas paredes, até o som perder força e cessar.

Os parâmetros de um reverberador variam desde o tipo e tamanho de salas, quartos, estádios, catedrais, “plates” (antigos reverberadores de metal), “gates’ etc., passando pela intensidade do efeito, até o timbre (graves e agudos) da reverberação, o tempo de decaimento (decay), o pre-delay, que é o atraso do efeito sobre o som seco, usado para definir o ataque do som e dar maior nitidez, e outros.

Alguns reverberadores mais simples e baratos, porém com qualidade profissional, trazem apenas um seletor de “salas” e controle de intensidade, o que é suficiente para bem sonorizar o home studio de nível básico.

De fato, a qualidade dos efeitos utilizados tem uma influência importante sobre a qualidade geral do som. Estudademos aqui os principais parâmetros de Reverberadores Digitais:

1- PRE DELAY: Indica o tempo de atraso “delay” em que o procesador levará para reproduzir a primeira instância de reverberção. É geralmente indicada em milisegundos e é chamado também de early reflections.

2- DECAY: Decay ou Decay Time representa o tempo total em que a reverberção irá atuar no som

3- DAMPING: Um recurso usado em reverberadores para criar a sensação de que com o passar do tempo, a reverberação tem a tendência de eliminar as faixas mais agudas do som. Ou seja, se trata de um low pass filter (filtro para passagem de graves) dentro da cadeia de reverberação. Quanto maior o ajuste, maior o corte de agudos.

4- ROOM SIZE: Esse parâmetro “regula” o tamanho do quarto virtual sendo simulado pelo reverberador. Quanto menor o ajuste, menor é a simulação das dimensões da sala onde o som é reverberado. Quanto maior o ajuste, maior a simulação da sala. Importante lembrar que ROOM SIZE e DECAY possuem forte interação no que diz respeito ao comprimento da reverberação, desde que, não é possivel obtermos longos tempos de reverberção em sala muito pequenas, nem obtermos longos tempos de reverberação em sala grandes com o ajuste de DECAY muito baixo.

5- COLOUR: Nem todos os reverberadores possuem esse ajuste. No caso do 4080L acima, faz um ajuste final da tonalidade sonora no som reverberado. Girando para a esquerda teremos um som mais grave, e para direita mais agudo.

6- VERB (SLIDER): Ajusta a quantidade de som WET (molhado) a ser enviado para as saídas do reverberador. Em condições normais de uso, esse ajuste fica em 0dBs, ou seja, no valor máximo sem que ocorra distorção na saída do aparelho

7- DRY (SLIDER): Controla a quantidade de som DRY (seco), ou seja, a quantidade de som “original”, sem reverberação que sai pelas saídas do processador. Na verdade, os dois controles VERB e DRY servem para balancear a quantidade de som seco e molhado que serão enviadas às saídas do aparelho. Em condições normais de uso (quando usado em Aux.Sends de mesa de mixagem), esse controle fica em bypass, ou seja –inf (total para a esquerda).

2) Delay / Echo

Eco é um efeito usado para dar maior profundidade a instrumentos solistas. O recurso mais usado para criar este efeito é o digital delay. Delay significa atraso. Ele reproduz uma ou várias cópias digitais do som com atrasos pré-determinados, criando um “eco”.

Seus controles mais comuns são “level”, que dosa o volume do eco, “delay time”, o intervalo de tempo entre as repetições ou o ritimo das repetições, “feedback”, que determina o tempo em que as repetições irão durar e outros, em geral referentes ao uso em estéreo, com

diferentes delays à esquerda e à direita ou a uso de filtros no som processado.

O delay digital substituiu as antigas câmaras de eco (que consistiam numa fita magnética girando em torno de cabeçotes de gravação com distâncias variáveis) por "samples" (amostras do som gravados digitalmente). É necessário ao estúdio para fixar a profundidade de solos instrumentais e algumas vozes.

Estudaremos aqui com bastante detalhes o Lexicon PsP84. Além dos parâmetros básicos descritos acima também possui vários outros recursos que serão descritos em detalhes.

LEXICON PsP 84 (DELAY MACHINE) (traduzido por Fredy Shimoda) fonte: Manual de operação original em inglês.

Características principais:

1- Ajustes totalmente independentes por canal 2- Cross Channel Feedback O PsP 84 baseia-se em uma arquitetura formada de dois (02) buffers de delay paralelos, operando em faixa de Sample Rate variável entre 0,5x até 2,0x, tendo o sample rate do Host como base de referência. Existem dois fatores que determinam o Delay Time audível do Psp 84: • Comprimento Real do Buffer • Sample Rate Interno

O comprimento real do buffer é ajustado pelos botões UP/DOWN da seção de delay correspondente ou através do slider invisível. Também pode ser expresso em unidades rítmicas (ao invés de milisegundos) , como parte de um compasso, o que permite ajustes rápidos. O “Sample Rate” interno pode ser ajustado manualmente (knob manual/VCO section) ou controlado por um modulador de sinal provindo da seção de modulação.

Analogia com um Tape Delay Vintage:

• Distância entre os cabeçotes (record>palyback > comprimento do buffer

• Velocidade da fita magnética > Sample Rate interno ....ou seja:

quanto maior o comprimento do buffer (distância entre os cabeçotes), mais longo será o tempo de delay....

quanto maior o sample rate interno (velocidade da fita magnética alta), menor será o tempo de delay.

A princípio, pode parecer que não há sentido em haver duas formas de se alterar o Delay Time. Isso não é verdade!!! Apesar dos dois métodos poderem efetivamente ser usados para ajustar o Delay Time (dentro de uma faixa de tempo), eles também afetam outras propriedades do processamento e não são equivalentes. No PsP 84, através da variação do comprimento do buffer, faz-se o equivalente a movimentar o cabeçote de playback para outra posição. Isto é feito instantaneamente. Resultado: o “Buffer Playback Pointer” (Cabeçote de Playback), “pula” para outra parte do áudio que foi gravado dentro do buffer. Para os que têm familiaridade com editores de áudio, pode-se pensar como uma mudança do “Playback Pointer” para alguma outra posição enquanto o arquivo de áudio estiver sendo tocado. Variando-se o Sample Rate interno (velocidade da fita), o resultado é muito diferente, pois o Playback é continuo. A posição do Playback não “pula” para outra parte do material gravado. Ao invés disso, o material gravado passa a ser reproduzido mais rápido ou mais lento, e nesse caso, a tonalidade ou o picth também é alterado. Logo após todo o buffer ter sido tocado, o picth se estabiliza, pois o áudio volta a ser tocado na mesma velocidade em que foi gravado. Em domínio digital, a freqüência máxima que pode ser reproduzida é limitada à metade do sample rate (Nyquist Frequency). Isso explica os efeitos colaterais de se reduzir o sample rate interno

O sinal em Delay, fica com a banda limitada. Pode ser útil para efeitos Lo-Fi! A significante desvantagem em operar em domínio digital, com o qual o engenheiro de som deve estar

prevenido, é o fenômeno “Aliasing” (divisão digital de samples, também aplicado aos pixels em tratamento de imagens). Isto ocorre quando um áudio digital sofre uma queda na razão de amostra (down-sampled rate) . É exatamente o que ocorre quando o sample rate interno do PsP 84 é menor que o sample rate do host. Caso o som que esteja tendo sua razão de amostra reduzida conter freqüências maiores do que a nova freqüência Nyquist (metade da razão de amostra do material novo), tornam-se audíveis artefatos não desejados. Infelizmente alguns dos processadores de áudio que realizam conversão de razão de amostra em algum lugar de sua cadeia de processamento, não se preocupam com os inevitáveis problemas de “aliasing” , os quais se tornam claramente audíveis. Não há como resolver esse problema em processamento digital em tempo real. A única solução de tornar esse fenômeno menos audível fica através da atenuação das freqüências altas. Para isso, o PsP 84 possui um Filtro do tipo Low Pass Anti-Aliasing (Low Pass Anti Alias Filter) de 4ª ordem para uso em conversores de razão de amostra (sample rate), o qual sana os problemas de aliasing em grande extensão. No entanto, isso também corta as freqüências agudas, o que se torna indesejada em situações onde uma linha de delay pura, cristalina e full band requerido em instrumentos como os cymbais. Por esse fato, quando o módulo de conversão de sample rate (VCO) é desligado (o que não causa o efeito aliasing), o Anti-Alias Filter também é desligado, tornando totalmente possível um processamento full-band. Toda unidade que faz conversão de sample rate (com exceção dos “down-sampling”, com ratio integrado) deve implemantar algum tipo de algaritimo de interpolação. O PsP 84 usa interpoladores multi-ponto de alta qualidade na entrada e saída do buffer de delay. O resultado é um som puríssimo através de toda extensão da razão de amostra interna.

FILTER SECTION (SEÇÃO de FITROS) > O PsP 84 não é capaz apenas de atenuar o sinal de feedback, mas também fazer um shape do som através dos filtros. O Cut Off do filtro pode ser modulado pelos LFO’s (Low Frequency Oscilator). A profundidade da modulação pode ser negativa ou positiva fazendo com que as formas de ondas LFO assimétricas tais quais SawTooth (Em forma de Dentes) possam ser invertidas (Up Saw se tona Down Saw). Quando a profundidade de modulação não for igual a “zero” , o botão de Cut Off manual controla a freqüência central em torno do qual a “atual” freqüência oscila.

PONTOS DE INSERÇÃO DOS FILTROS > Existem 3 pontos: 1- INPUT (IN) > Indicado para efeitos do tipo Wha Wha 2- FEEDBACK (FB) > Ambos os sinais de feedback e wet são

filtrados. Isso significa que a primeira repetição será filtrada, assim como cada uma das conseguintes repetições também serão filtradas novamente. Bom para efeitos de ressonância.

3- WET (FX) > O sinal processado é filtrado • No modo (FB) deve-se sempre iniciar com ressonância baixa

nos filtros, assim como baixo feedback.

SATURAÇÃO (DRV) > Ocorre logo após ao Buffer Delay. MODULAÇÃO (MOD) > O Cut Off Filter e o Internal Sample Rate podem ser controlados simultaneamente pelo sinal que é gerado na seção de modulação. Esta seção consiste de dois elementos:

1- LFO (Low frequency Ocilator/Oscilador de baixa freqüência) 2- Envelope Follower (Seguidor de envelope)

Tipos de ondas LFO:

A > (SIN) Sineóide / Sine B > (SQR) Quadrada com 50% de comprimento / 50% pulse Width Square C > (TRI) Triangular D > (SAW) Serra / SawTooth E > (RND) Randômica / Random * As ondas que possuem descontinuidades, são processadas através de filtros Low Pass para manter o plug-in livre de clicks. A onda Random é sincronizada com o início de um compasso. As ondas LFO geradas para o canal Direito/Esquerdo não precisam necessariamente ser as mesmas. Na verdade elas podem ser trocadas de fase, o que permite um efeito do tipo “Fat Chorus” interessante (assim como efeitos de panning), quando modulando o sample rate interno. As ondas randômicas agem de forma diferente> caso a fase de contrabalanço (phase offset) estiver ajustada em zero, o sinal de LFO será o mesmo para L e R. caso não seja “zero”, o plug-in irá gerar duas diferentes ondas randômicas (um para cada canal). * O CutOff do filtro será sempre modulado pelo LFO do canal esquerdo.

O sinal de LFO poderá ser mixado em qualquer intensidade com o sinal gerado pelo envelope constituindo assim o sinal final de modulação. O envelope analisa o sinal de entrada. Este valor depende do “peso” absoluto do nível de sinal, calculado por uma janela de tempo. A espessura da janela é ajustada através do botão de velocidade “speed”. Perceba que a sensibilidade do envelope pode ser controlada girando o botão de drive (DRV) no bloco de saturação. REVERB / REVERBERAÇÃO (RVB) > O módulo de reverberação pode operar de dois modos:

1- Processando apenas o sinal WET . 2- Processando apenas o sinal de saída, o qual consiste do sinal

DRY + sinal WET mixados nas proporções ajustadas através do botão MIX. O reverb tem um DAMPING ajustável que efetivamente controla o tempo e a quantidade de reverberação os quais de fato permitem o ajuste da proporção de mixagem interna.

MAIN (MAIN) > O sinal de entrada pode ser atenuado ou amplificado através do ajuste do botão INPUT. O PsP 84 possui elementos não lineares (saturação), assim como o envelope na cadeia do sinal. Desta forma, o nível de entrada não altera apenas o volume, mas também as características do som (o espectro sonoro). O sinal DRY e WET pode ser mixado em qualquer proporção. O método “-6 dB” é usado para o controle da mixagem desses dois elementos. Quando em posição central, ambos os sinais são mixados em proporções de 50% e ambos os sinais são reduzidos em – 6dBs por razões óbvias. S E C T I O N S 1-DELAY SECTION DLY – L / DLY –R

Indicador de chaves para o canal Pai (mestre). O tempo de delay do canal mestre aparece no display principal.

MODO (MODE)

Troca os modos de ajuste do tempo do delay. Pode ser ajustado em “milisegundos” (time), usando-se os sliders invisíveis, ou em valores rítmicos dependentes do tempo (note mode), que são expressos pelo numerador e denominador usando-se os botões DOWN / UP. BOTÕES DOWN UP

Quando em modo TIME, são usados para ajustar o tempo do delay em milisegundos. Apertando SHIFT ou CTRL, aumenta-se em Steps. Esses Steps dependemdo ajuste RANGE do delay time. O Step mínimo é de 1/1000 da faixa “RANGE” atual. * Quando o modo NOTE é usado para trocar os valores de NUMERADOR/DENOMINADOR, o resultado é obtido dividindo-se o NUMERADOR pelo DENOMINADOR, definindo-se o tempo de delay time expresso em frações de um compasso. Apertando SHIFT ou CTRL diminui-se o valor. SLIDERS INVISÍVEIS

Dois sliders (um para cada canal), localizados entre os botões DOWN e UP são usados para ajustar o tempo de delay em milisegundos. Estes botões não possuem utilidade quando o modo de operação está em NOTE.

RANGE

Troca a faixa de atuação do delay time. As faixas disponíveis são:

• 100 ms • 1000 ms • 5000 ms

Com o uso de um tempo curto, é possível é possível um ajuste mais fino (detalhado). A faixa (RANGE) pode ser ajustada apenas manualmente no modo TIME. Em modo NOTE, a faixa (RANGE) é automaticamente ajustada para ser tão curta possível para o delay time atual, resultado dos ajustes de NUMERADOR e DENOMINADOR + o tempo atual. No modo NOTE, o tempo de Delay resultante pode exceder o valor máximo permitido de 5000 ms. Caso isto aconteça, o display começa a piscar, e o atual delay time audível é automaticamente ajustado para 5000 ms. FB (FEED BACK)

Ajusta a atenuação do feedback. Pode ser qualquer valor entre –inf (sem feedback) até 0dB (recirculação do sinal sem perda de sinal), com -6dBs na posição central.

FB PAN (FEED BACK / PAN)

Controla o PAN do FEEDBACK para o dado canal. O sinal pode ser enviado para o mesmo canal ou para o canal oposto em proporções em proporções ajustáveis por esse botão. DLY INV (INVERSÃO do DELAY)

Inverte a fase de sinal do som WET. FB INV (INVERSÃO de FEEDBACK)

Inverte a fase de sinal do feedback LINK

Linka os dois canais L e R

2-FILTER SECTION FLT (FILTER / FILTROS)

Ativa ou desativa a seção de filtros. MODE

Ajusta onde o filtro é inserido dentro da cadeia de som do PsP 84 IN > O sinal de entrada é processado (filtrado) antes de qualquer outro processo. FB > Ambos os sinais, FEEDBACK e WET são processados. Isto ocorre na primeira instância do sinal “atrasado” (delayed) e cada consecutiva repetição a ser filtrado (processado) a cada loop com mais intensidade; FX > O sinal WET é processado. Neste modo, o sinal pode recircular dentro da cadeia de feedback sem ser afetado pelos filtros, sendo que apenas o sinal WET (logo após ser mixado com o sinal DRY) é filtrado. TYPE

Controla o tipo de filtro.

• LP > Low Pass Reso Filter • BP > Band Pass Reso Filter • HP > High Pass Reso Filter

CUTOFF (CORTE DE FREQUENCIA)

Freqüência de corte do filtro. Quando a modulação de cuttoff não for igual a “zero”, o valor usado por este botão é freqüência central pela qual o atual corte de freqüência oscila. A faixa permitida é de 50 hz até 16 Khz, com 1 khz na posição central. REZ (RESSONÂNCIA)

Ajusta a altura do pico no ponto de corte de freqüência. Na posição “zero” , não há nenhuma ressonância, na posição máxima o filtro fica próximo a auto-oscilação. Tenha cuidado em altos ajustes de ressonância, principalmente quando o filtro estiver no modo FB, já que altos valores de ressonância causam instabilidade. MOD (MODULAÇÃO do CORTE)

O corte do filtro pode ser modulado em até 4 oitavas (-2...+2) . este botão ajusta a profundidade da modulação. Em direção anti-horária será em fase revertida, permitindo-se por exemplo transformar formas de ondas do tipo (upsaw) em (downsaw).

3- SEÇÃO DE MODULAÇÃO / ENVELOPE DRV (DRIVE)

Ativa e desativa a seção de saturação. DRIVE

Possui dois parâmetros interligados: ganho da saturação que varia entre 0 dB até 24 dB (+12dB na posição central). Afeta a profundidade de saturação. Envelope Follower Sensivity: é ativo mesmo que a seção esteja desligada. 4-SEÇÃO DE MODULAÇÃO MOD

Ativa e desativa a seção de modulação. Caso esteja desligado, nem o FILTRO, nem o VCO é modulado, mesmo que os valores para controle de para controle de profundidade de modulação estejam ajustados em valores maiores do que ZERO

MODE

Faz-se as trocas entre os modos de LFO.

• FREQ MODE > LFO rate ajustado em Hz • NOTE MODE > Razão de LFO expressa em valores rítmicos de

tempo usando-se os botões DOWN/UP para se ajustar o NUMERADOR e o DENOMINADOR. Bastante parecido com o modo NOTE usado na seção de DELAY. Faixa de uso disponível: 00,1 Hz ~ 15 Hz.

DOWN/UP

Quando usado em modo FREQ > Troca as formas de onda de LFO Quando usado em modo NOTE > Ajusta os valores para Numeradores e Denominadores. (Aperte Shift ou Ctrl para diminuir os valores). WAVE

Para trocar as formas de ondas a serem usadas pelo LFO. No modo FREQ, a forma de onda LFO pode ser ajustada usando-se também os botões Down Up. FREQ

Ajusta a freqüência (velocidade) do LFO quando em modo FREQ. A faixa varia entre 0.01 Hz ~ 15 Hz, com 3 Hz no centro. Em modo NOTE, a posição deste Knob é automaticamente ajustada para manter a atual razão de LFO, valor este resultante dos valores de denominador e numerador e o tempo real do Host. PHASE

Controla o Phase Offset (Contrabalanço de Fase) entre o sinal de LFO para os canais L/R dentro de uma faixa de -90º até +90º . Apenas o VCO pode se modulado para canal independente. O filtro é comum para ambos os canais e é sempre modulado pelo sinal de modulação do canal esquerdo. SOURCE

Ajusta a proporção de LFO e ENVELOPE a afetar o sinal de modulação final.

SPEED

Controle integrado do Atack/Release time do ENVELOPE. Faz variar a largura janela de tempo para o qual o sinal médio de entrada absoluta é calculado. Variação permitida: 100 ms, até 1000 ms. 5-SEÇÃO DE VCO VCO (VOLTAGE CONTROLED OCSILATOR)

Ativa ou desativa essa seção. Caso esteja em Off, a linha de delay irá operar na mesma razão de freqüência do Host. Os Filtros Antialias também será desativado permitindo assim um processamento em todas as bandas do espectro. MANUAL

Controle manual da razão de Sample Rate da linha de Delay em uma faixa de 0,5x até 2x , tendo como referência o sample rate do host.

MOD

Modulação do Sample rate da linha de Delay. Caso a fase do LFO não seja igual a zero, cada linha de delay será modulada separadamente pelo seu próprio sinal de modulação. 6-SEÇÃO DE REVERB RVB

Liga e desliga a seção. MODE

Permite aplicar a reverberação apenas para o sinal WET (FX) ou para o sinal de saída final (OUT). (Após o sinal DRY ter sido adicionado ao sinal processado)

TYPE

Troca entre os dois tipos clássicos de reverb. Sprig simula o spring reverb. Neste caso a densidade das reflexões não aumentam com o tempo, e a reverberação é periódica . Plate Reverb é mais claro que o sprig reverb e a densidade das reflexões aumentam com o tempo DAMP

Controla o Damping das reflexões, efetivamente afetando o tempo da reverberação. AMT

Ajusta a proporção interna de sinal WET e DRY. Note que esta proporção é referente a seção de reverberação , então o sinal DRY que nele entra, pode significar tanto o sinal WET do PsP (caso o modo de reverb seja FX), como o sinal de saída do mesmo (reverb mode OUT)

7-MAIN SECTON MAIN

Diferente dos outros indicadores de seção, este não pode ser trocado clicando-se no mesmo. Apenas indica se a unidade está em modo ByPass ou não. Use o Botão bypass para controlá-lo INPUT

Controla a atenuação ou amplificação do sinal de entrada. MIX

Ajusta a proporção de sinal DRY e WET no sinal de saída.

OUTPUT

Atenuação ou amplificação do sinal de saída. ByPass > quando bypass estiver acionado, todo o processo é feito em “background” mesmo que o sinal de saída do PsP seja igual ao de entrado, ou seja, o consumo de CPU é o mesmo. SLIDER INVISIVEL

Existe um slider invisível adicional localizado no display principal , e é usado para ajustar o BPM manualmente caso o host não seja capaz de prover o plug in com informações temporais.

3) CHORUS

O chorus faz oscilar a freqüência (afinação) de um sample (amostra sonora digital) em torno da freqüência do som original. A soma dos dois sons, o original e a amostra com afinação oscilante, sugere um efeito como o de um coro. Pode-se regular a intensidade, a velocidade (rate) da oscilação, o distanciamento do "pitch" (afinação) original. O flanger, que funciona de outro jeito, tem efeito semelhante, porém mais dramático. Também há o phaser, o rotary, derivado das caixas Leslie, que tinham falantes giratórios motorizados, e muitos outros efeitos.

Delay – Atraso do sinal de chorus.

Freq – frequência da modulação do chorus

Depth – intensidade da modulação do chorus

Wet – intensidade do sinal molhado “wet” (chorus)

Wet Pan – pan da porção Wet do chorus

Dry – intensidade do sinal DRY (sem chorus)

Mode – Esse botão muda os algaritimos referntes ao tipo de chorus. O modo “Clean” oferece um som chorus clássico. O modo “Vintage” apresenta um som de chorus com um ruído de modulação aplicado em cada operador de chorus (vozes). Este modo consome mais CPU, porém possui características mais marcantes de Chorus adicionando uma coloração Vintage sobre o som

In->Mono – faz com que o sinal de entrada se torne mono.

F.Mono – Processamento apenas para o canal esquerdo.

Quality – esse botão é usado para se fazer troca entre o modo de processamento norma e de alta-qualidade.O modo de alta-qualidade usa duas vezes mais amostras de samples., trabalhando assim com o dobro de oversampling e usando assim o dobro de recursos da CPU.O modo “AUTO” desativa o oversampling em situações de uso do plug- in em tempo real e ativa novamente no momento de mixdown.

NOTA: quando um sinal mono está sendo processado (ou quando o modo F.mono está ativado), o plug in cria 8 operadores de chorus mono para criar um chorus bastante profundo.

0 6 – INTRODUÇÃO AO MIDI

MIDI

Music Instrument Digital Interface /

Interface Digital para Instrumentos Musicais

O MIDI foi criado basicamente para possibilitar conexões entre instrumentos musicais e computadores. Nesta apostila ficaremos restritos às informações básicas sobre o MIDI. Para maior aprofundamento técnico e abordagem detalhada, vale a pena conferir o livro MIDI, Guia Básico de Referência de Miguel Ratton (editora Campus). Para entendermos melhor as conexões físicas MIDI em sintetizadores analisaremos os dois sintetizadores das figuras abaixo. Na verdade, ambas as figuras são o mesmo sintetizador (YAMAHA MOTIF), porém o primeiro em sua versão RACK ou MÓDULO, o que significa que o mesmo não possui TECLAS para tocarmos os sons em tempo real, diferente da versão KEYBOARD que possui as respectivas teclas:

SINTETIZADOR YAMAHA MOTIF (VERSÂO RACK/MÓDULO DE SOM)

SINTETIZADOR YAMAHA MOTIF (VERSÂO KEYBORD)

Como o sintetizador do tipo rack/módulo nâo possui teclas para tocarmos os sons internos do mesmo, como podemos fazer para efetivamente usá-lo como um insrumento musical? Simples....são dotados de conexões MIDI. Quase todos os intrumentos musicais eletrônicos possuem as seguintes conexões físicas para interfaceamento MIDI: (geralmente dispostos na parte traseira do aparelho)

MIDI IN: Entrada MIDI do instrumento. Isso significa que o instrumento irá receber mensagens MIDI provenientes de outro aparelho dotado de “saída” MIDI, seja um outro instrumento musical ou um computador. Geralmente usado por instrumentos que não possuem teclas e que precisam necessariamente de um instrumento MASTER ou CONTROLADOR para disparar os sons internos do mesmo.

MIDI THRU: É um espelho do MIDI IN, ou seja, qualquer sinal que entrar através da entrada MIDI IN será clonado para para a saída MIDI THRU. Usado quando queremos disparar a mesma nota (ou enviar a mesma mensagem) para um segundo instrumento dotado de MIDI IN.

MIDI OUT: Saída MIDI do aparelho. Qualquer mensagem MIDI processada pelo aparelho será enviada para outros aparelhos por esta porta. Ex: Ao pressionarmos uma tecla de um teclado dotado de MIDI OUT, essa sairá por MIDI OUT e entrará em um outro aparelho que tenha MIDI IN para que esse reproduza a mesma nota controlada pelo instrumento MASTER. Esquema básico de conexão MIDI

Esquema avançado de conexões MIDI

Na ilustração acima apresentamos um diagrama com os seguintes itens: 01 controlador MIDI (possui teclas, porém não necessita necessariamente de ser um sintetizador, pois serve apenas para enviar mensagens MIDI/controle remoto), 01 computador dotado de entrada e saída MIDI, 01 sintetizador e 02 módulos sintetizadores.

01- Saída do controlador MIDI (MIDI OUT) conectado ao SEQUENCIADOR MIDI do computador através da entrada MIDI do mesmo (MIDI IN)

02- Entrada MIDI IN do computador 03- Saída MIDI OUT do computador que está enviando o

sinal do controlador ao sintetizador MIDI 04- Entrada MIDI IN do sintetizador que recebe o sinal do

computador 05- Saída MIDI THRU do sintetizador conectado ao módulo

MIDI 2 06- Entrada MIDI IN do módulo 2 que recebe o sinal THRU

do sintetizador 07- Saída MIDI OUT do sintetizador conectado ao módulo

MIDI 1 08- Entrada MIDI IN do módulo 1

Esquema de fiação dos cabos MIDI (usado apenas 3 das 5 conexões DIM)

Grande equivoco: Um grande erro que a maioria dos iniciantes ao MIDI cometem é achar que cabos MIDI carregam informações relacionadas a áudio! Certa vez li em uma seção de perguntas e respostas de uma revista especializada a seguinte dúvida do leitor: “-Gostaria de saber onde posso ligar a saída do cabo MIDI do meu sintetizador em meu aparelho de som”. Certamente o leitor achou que conectando o cabo MIDI de seu teclado em um amplificador iria ouvir o som do mesmo. Isso não acontece. Ao invés disso, deveria conectar as saídas de AUDIO do sintetizador em seu amplificador. Cabos MIDI transportam apenas informações sobre notas musicais e outros parâmetros relacionados aos instrumentos musicais.

Isso quer dizer que: em um sintetizador A que reproduz um som de PIANO, controlando um sintetizador B através de um cabo MIDI e que por sua vez esteja programado para tocar um SAXOFONE, assim que tocamos uma nota no sintetizador A, a mesma nota será reproduzida no sintetizador B, porém, ao invés de reproduzir a nota com o som de PIANO, reproduzirá a mesma nota, porém com o som de SAXOFONE. Caso as saídas de AUDIO dos dois sintetizadores

estejam conectadas às caixas de som, teremos dois sons diferentes tocados pela mesma nota e provindos de fontes totalmente distintas. (no caso, sintetizador A e sintetizador B) MIDI Files: A razão pela qual os arquivos MIDI (MIDI Files) que encontramos na internet nem sempre soam iguais às músicas originais, está no fato de que os arquivos MIDI não contém informações sobre áudio, mas simplesmente carregam a seqüência das notações musicais que compõem uma música, e usa recursos do próprio windows ou da placa de som do computador para tentar reproduzir os intrumentos originais da música no media player. Isso significa que arquivos MIDI não podem ser considerados ruins, apenas não carregam informações de SOM e por isso precisam de mínimo espaço de armazenagem quando comparados a arquivos de áudio (ex:mp3) que carregam informações SONORAS. Estudaremos os arquivos MIDI com mais detalhes no módulo dirigido à sequênciamento musical.