Transformações sonoras atraves de operações timbrais
Jose Eduardo Fornari Novo Junior
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP N859t
Campinas, SP : [s.n.], 1995.
1v. (varias paginações) : il.
Orientador: Furio Damiani
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica
Resumo: O som é abordado, pelo menos, por três ramos da ciências: a Acústica, a Fisiologia (da audição humana) e a Psicoacústica. A intersecção deste conhecimento, em linhas gerais, define: "oque", "por quê" e "como" escutamos. Dado isto.,torna-se possível dimensionar um sistema de processamento de...
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Resumo: O som é abordado, pelo menos, por três ramos da ciências: a Acústica, a Fisiologia (da audição humana) e a Psicoacústica. A intersecção deste conhecimento, em linhas gerais, define: "oque", "por quê" e "como" escutamos. Dado isto.,torna-se possível dimensionar um sistema de processamento de sinais de audio que represente e manipule um som analógico (contínuo no tempo) com níveis de ruídos e perdas abaixo dos limites da percepção auditiva normal, que é chamado de "som de alta fidelidade" (HF). Devido ao crescente aumento da capacidade de memória e velocidade dos processadores digitais de sinais (DSPs), atualmente tornou-se factível projetar um sistema DSP para audio (ADSP), de alta fidelidade e que trabalhe em tempo-real, ou seja, um sistema ADSP cujo tempo de retardo entre o som de entrada e o de saída não seja percebido pela audição humana. A Psicoacústica trata das percepções subjetivas da audição humana em relação às grandezas da Acústica; como o loudness (a percepção subjetiva da intensidade sonora), o pitch (a percepção subjetiva da frequência sonora) e o quality, ou timbre (a percepção subjetiva das similaridades sonoras). No caso do timbre, sabe-se que este pode ser representado como: a variação contínua no tempo das intensidades dos harmônicos do espectro do som. Um sistema de ADSP HF que transforme o espectro em tempo-real, através de operações que possam ser continuamente re-parametrizados em tempo-real, pode manipular o timbre sonoro. O projeto de um sistema deste tipo é o objetivo deste trabalho. Este sistema trabalha com sons de entrada e saída analógicos. No entanto, o processamento é digital. Desse modo existe a necessidade de pre-processamento (filtragem e controle de nível) e conversão A/D e D/A adequados para garatir o desempenho HF do sistema. Os espectros do som discretizado de entrada são obtidos através do algoritmo rápido da transformada discreta de Fourier, a FFT. Cada saída da FFT equivale a um espectro discreto de um intervalo de tempo do som. Utilizando-se intervalos de tempo suficientemente curtos para não serem notados pela percepção auditiva, cada saída da FFT representará um espectro "instantâneo" do som. Cada espectro é manipulado por um operador timbral, com um dado parâmetro, e transformado novamente num trecho de som através da IFFT (FFT inversa) antes da próxima saída da FFT. Assim tem-se a manipulação do timbre do som. A parametrização on-line das operações timbrais pode ser feita por controladores externos e/ou informações do passado do som (espectros anteriores ao que está sendo manipulado num dado instante). Assim os espectros obtidos em cada FFT são armazenados numa pilha de vetores que, para um instante de tempo, pode ser vista como uma matriz. Desta matriz retira-se toda a informação sobre o som, ou na forma gráfica, representando a superfície sonora (superfície contínua que mostra a variação da envoltória do espectro no tempo), ou através da extração de parâmetros para as operações timbrais. Assim é possivel transformar e observar a transformação do som em tempo-real. Neste trabalho foi desenvolvido o estudo e projeto para um sistema de sintese timbral controlada pelo som analógico de entrada. Foram feitas simulações no MATLAB 4.0 para cada passo do processamento do som, tais como: o pré-processamento e a conversão AlD e D/A, a obtenção do espectro discreto pela FFT e o retorno ao domínio do tempo pela IFFT, o armazenamento dos espectro na forma de pilha de vetores, as operações timbrais e os resultados alcançados em termos gráficos e auditivos (no padrão u-Iaw). No final do trabalho é proposto um projeto para o sistema, utilizando o DSP 96002 (IEEE floatting-point, dual-port processor) da MOTOROLA
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Abstract: Not informed.
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Jose Eduardo Fornari Novo Junior
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