geber ramalho & osman gioia - ufpe 1 introdução nsom definição características nmúsica...

34
1 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE Introdução Som • definição • características Música • conceitos fundamentais • comparação com características do som

Upload: internet

Post on 17-Apr-2015

104 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

1 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Introdução

Som• definição• características

Música• conceitos fundamentais• comparação com características do som

Page 2: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

2 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Som

Som• forma de energia mecânica que se propaga causando

compressão e rarefação das moléculas de um meio elástico e inercial (sólido. Líquido, gasoso)

• decai radialmente com o quadrado da distância da fonte emissora

Quatro elementos• fonte excitadora (ex. dedos + cordas)• superfície vibratória (ex. caixa do violão)• meio de propagação (ex. ar)• receptor (ex. ouvido)

Page 3: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

3 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

rarefação compressão

Onda sonora

Características principais• amplitude, freqüência, comprimento, velocidade, fase,

potência, etc.

Page 4: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

4 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Amplitude

Nível zero

Pico +

Pico - (ou vale)

Amplitude a• Distância de um ponto da curva ao nível zero • Medida instantânea de energia • Quanto maior, mais forte o som

Page 5: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

5 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Período e Freqüência

Período T• Tempo (em segundos) de duração de um ciclo

Freqüência f • Número de ciclos por segundo: Hertz (hz)• Inverso do período (f = 1/T)• Quanto maior a freqüência, mais agudo o som• Ouve-se de 20 a 20.000 Hz

1 ciclo 1 ciclo 1ciclo

Page 6: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

6 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Comprimento de onda • Semelhante ao período, só que mede a distância física

(milimetros) de um ciclo = c/f

– onde c é a velocidade do som e f a freqüência• inversamente proporcional à freqüência

– som agudo => pequeno comprimento – som grave => grande comprimento

Observações • graves são dificilmente “localizáveis”

Comprimento e Velocidade

Page 7: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

7 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Velocidade

Velocidade de propagação: c = f • diretamente proporcional `a freqüência e ao

comprimento de onda• depende do meio e da temperatura

– 344 m/s no ar– 1500 m/s na água– 5000 m/s no aço

Efeito Doppler• mudança de velocidade causando mudança de

freqüência– ex.ambulância passando

Observações • importante nos efeitos de eco, reverberação, etc.

Page 8: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

8 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Fase• depende do instante em que a onda começou • medida em graus, sendo 360 º o ciclo completo

importância • cancelamento:microfones, alto-falantes• efeitos: chorus, flaging, etc.

0º 90 º 180 º 270 º 360 º0º

90º

180º

270º

Fase

Page 9: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

9 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Simples (senoidal): Não existe na natureza!• x(t) = A sen (ft + )

A = amplitudef = freqüência = fase inicial

Complexa (composta de senoidais): Serie de Fourier• f(t) = ak + a0senf0t0 + a1senf1t1 + ... + ansenfntn

• f0 é chamada de freqüência fundamental• as outras são chamadas de parciais• harmônico = parcial múltiplo de f0

Formas de onda

Page 10: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

Fundamental

2° harmônico

3° harmônico

resultado

Onda complexa: exemplo

O conteúdo harmônico • é um dos responsáveis pelo

timbre de um instrumento• é chamado Resposta em

Freqüência ou Espectro

Síntese aditiva:• Toda onda pode,

teoricamente, ser obtida a partir de senoidais

• Instrumentos percussivos tem parciais não harmônicas

Page 11: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

11 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Representação temporal e espectralt e

mpo

Fre

quen

cia

Onda senoidal Onda dente de serra

Page 12: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

12 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Envoltória

Envoltória: • Indica como a energia do som se distribui no tempo• Segundo elemento marcante na definição do timbre.

Cada instrumento tem o seu• Existe uma envoltória para cada parcial

tempo

am

plit

ude

ataquedecaimento

sustentação

relaxamento

Page 13: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

13 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Ruído

Ruído• Sinal não desejado com espectro de freqüência pouco

harmônico.

Tipos• Inerente aos equipamentos de áudio• Externo

Faixas de freqüência• Ruído rosa: predominante na faixa musical (baixas)• Ruído Branco: igual em todas faixas

Page 14: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

14 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Ruído: tempo e freqüência

Sinal musical Ruído

Page 15: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

15 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Potência de uma onda sonora

Volume (nível de audio): decibel (dB)• 1 dB = menor mudança de volume perceptível• É uma medida relativa entre tensões, correntes,

potências ou pressões acústicas

dB = 10 log10 (nível/nível de referência)

Existem vários níveis de referência• dBm: 1 miliwatt• dBu ou dBv: 0.775 volt• dBV: 1 volt• dB SPL: 10-12 watt/cm2 (limiar da audição)

Page 16: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

16 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Sound Pressure Level (dB-SPL)160 -150 -140 -130 -120 -110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 -

0 -

Turbina de avião, caixa da bateria a 10cm

Cantor de rock gritando no microfone

Chimbal a 15 cm (limiar da dor)

Pico de um piano94 dB SPL, teste de sensibilidade de microfonesViolão dedilhado a 30cm74 dB SPL, teste de sensibilidade de microfonesBate papo normal

CochichoNível de gravação de um estúdio

Limiar da audição para jovens 10-12 watt/cm2

Page 17: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

17 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Dinâmica

Dinâmica• variação de volume

Em uma gravação• é muito importante capturar a dinâmica mais larga

possível– orquestra: 60 a 110 dB

• respeitando os limites do meio (fita) para evitar distorções (medida a 80 dB, 1 KHz)

• pensando em não deixar o som ser mascarado pelo ruído

Relação sinal-ruído (NSR)• deve ser a maior possível

– Fita cassete NSR = 50 dB– CD NSR = 90 dB

Page 18: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

18 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Música

Qual é a relação entre os parâmetros físicos do som e da música?

A nota tem 4 parâmetros básicos: • altura (dó, re´, ...) = freqüência (Hz)• intensidade (ff, p, ...) = potência (dB)• duração (semínima,...) = duração (seg)• timbre (violão, flauta, ...) = espectro, envoltória...

Page 19: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

19 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Altura

Correspondência • toda altura corresponde a uma freqüência (a

fundamental)• exemplo: Lá 4 = 440 Hz

Em música: Altura• nome (Dó, Ré, Mi, Fá, Sol, Lá, Si)• acidente (#, b, bb, duplo sustenido e bequadro)• oitava (0,1,2,...,9) • Em MIDI: alturas são codificadas de 1 a 127 teclas

altura Do2 Re2 Mi2 Fa2 Sol2 La2 Si2 Do3

freqüência 132 148,5 165 176 198 220 247 264

Midi note

Page 20: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

20 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

66 Hz

Fre

qüên

cia

89 Hz

132 Hz

198 Hz

264 Hz

Oitava

Se nem toda freqüência corresponde a uma nota, como explicar o mapeamento freq-nota?

Oitava• dobro da freqüência• sensação de “repetição” • Dividiram a oitavas em um número fixo de alturas (notas)

Page 21: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

21 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Dó1

Ré1Mi1

Fá1

Sol1Lá1Si1

Oitavas: Circularidade

Fre

qüên

cia

Dó2Ré2

Mi2

v v v v v v v v v v v v v v v

do re mi fa sol la si do re mi fa sol la si do re mi fa sol la si

------ 1ª oitava ------ ------ 2ª oitava ------ ------ 3ª oitava ------

dó# ré# fá# sol# la# sustenidosréb mib solb láb sib bemóis

Freqüência

Page 22: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

22 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Porque estas notas e esta divisão?

Intervalo: distância entre duas notas ou razão de freqüências

• intervalo(dó, ré) = tom • intervalo(mi, fá) = semi-tom• intervalo(mi, fa#) = tom• intervalo (dó,mi) = 2 tons

v v v v v v v v v v v v v v v

do re mi fa sol la si do re mi fa sol la si do re mi fa sol la si

Page 23: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

23 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Escalas

Escala musical: • conjunto de notas que se separam por certos intervalos• Ex. Escala maior

– tom, tom, semi-tom, tom, tom, tom, semi-tom– dó =(tom)=> ré =>(tom)=> mi =(semi-tom)=> fá... – ré =(tom)=> mi =>(tom)=> fá# =(semi-tom)=> sol...

De onde vem esta convenção? • Série harmônica: fundamental + parciais geradas ao se

vibrar uma corda

Fre

qüên

cia

Page 24: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

24 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Escala justa

Escala justa: • Respeita as relações encontradas na série harmônica• problema: para cada tonalidade seria preciso

construir um teclado (intervalo do-sol ré-la)

Dó Ré Mi Fá Sol Lá Si Dó

1 9/8 5/4 4/3 3/2 5/3 15/8 2

Dó Ré Mi Fá Sol Lá Si Dó

9/8 10/9 16/15 9/8 10/9 9/8 16/15

Page 25: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

25 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Escala temperada e outros

Escala temperada• solução da engenharia musical• a divisão igual por doze: semitom 21/12

• o ouvido faz a correção naturalmente

Conceitos correlatos • Tonalidade

– Centro de atração. Escala à qual pertencem a “maioria” das notas

• Acorde– Tres ou mais notas, pertencentes a uma escala, soando

juntas

Page 26: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

26 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Tessitura (extensão)

Tessitura: Faixa entre a mínima e máxima altura (freqüência fundamental)

• Clarinete: Mib3 (~160Hz) a Sol6(1568Hz)• violão 80 a 760 Hz• violino 200 a 3000 Hz• piccolo 500 a 3800 Hz• piano 220 a 4000• orgão de tubo 180 a 8000 Hz

• voz soprano 240 a 1000 Hz• voz contralto 200 a 750 Hz• voz tenor 160 a 500 Hz• voz barítono 120 a 380 Hz

Page 27: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

27 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Resposta em freqüência de alguns instrumentos

Obs: inclui todos as parciais!

Page 28: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

28 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Intensidade

Em música• ppp, p, mf, f, ff...• Energia empregada ao

tocar

Em acústica: • potência/volume• dB (Faixa 0-120 dB)

Em MIDI • velocity (1-127)

Page 29: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

29 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Faixas de freqüência e intensidade

O que os seres humanos escutam

Page 30: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

30 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Duração Duração: tempo em que o som permanece audível

Em música: • figura (mínima, semínima, etc.): unidade de tempo relativa

• andamento: numero de unidades de tempo por minuto– ex. 120 (120 seminimas por minuto)

Em acústica• milisegundos

Depende da forma da envoltória

Page 31: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

31 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Envoltória dos instrumentos

Instrumentos percussivos têm rápido ataque e decaimento, e não tem sustentação

A duração (forma da envoltória) pode também se alterar segundo a maneira de tocar (ex. pizzicato)

Page 32: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

32 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Exemplos de duração/envoltória

Page 33: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

33 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Timbre

O timbre (tone quality)• é o que diferencia um instrumento de outro.

Caracteriza-se por:• resposta em freqüência• envoltória dos harmônicos (e inarmônicos)• faixa de intensidade

Pode variar segundo outros fatores• modo de excitação (maneira de tocar)• acústica (ambiance da sala)• tipo do instrumento

Page 34: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Introdução nSom definição características nMúsica conceitos fundamentais comparação com características do som

34 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE

Tipos de instrumentos Cordas

• dedilhadas (ex. harpa)• tocadas com arco (ex. violino)• percutidas (ex. piano)

Sopro• “Embocadura livre” (ex. flauta)• Palheta simples (ex. clarineta)• Palheta dupla (ex. oboé)• “Bocal” (ex. Trompete)

Percussão• Altura definida• Altura indefinida

Elétricos, eletrônicos e sintetizados por software