introdução
DESCRIPTION
Introdução. Som definição características Música conceitos fundamentais comparação com características do som. Som. Som forma de energia mecânica que se propaga causando compressão e rarefação das moléculas de um meio elástico e inercial (sólido. Líquido, gasoso) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
1 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE
Introdução
Som• definição• características
Música• 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)
3 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE
rarefação compressão
Onda sonora
Características principais• amplitude, freqüência, comprimento, velocidade, fase,
potência, etc.
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
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
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
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.
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
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
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
11 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE
Representação temporal e espectralte
mpo
Freq
uenc
iaOnda senoidal Onda dente de serra
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
ampl
itude
ataquedecaimento
sustentação
relaxamento
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
14 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE
Ruído: tempo e freqüênciaSinal musical Ruído
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)
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
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
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...
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 Do3freqüência 132 148,5 165 176 198 220 247 264Midi note
20 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE
66 Hz
Freq
üênc
ia
89 Hz
132 Hz
198 Hz264 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)
21 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE
Dó1Ré1
Mi1
Fá1
Sol1Lá1Si1
Oitavas: Circularidade
Freq
üênc
ia
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
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
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
Freq
üênc
ia
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 Dó1 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
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
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
27 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE
Resposta em freqüência de alguns instrumentos
Obs: inclui todos as parciais!
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)
29 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE
Faixas de freqüência e intensidade
O que os seres humanos escutam
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
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)
32 Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE
Exemplos de duração/envoltória
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
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