PSICOACÚSTICA MUSICAL I PROCESSAMENT DIGITAL DEL SO PAC 1 TRACTAMENT I PUBLICACIÓ D’ÀUDIO
PAQUITA RIBAS
Creative Commons BY NC ND, 2014
PREGUNTA 1 Estem a l'aparcament d'una atracció turística, plena de cotxes, autobusos i motocicletes. Els autobusos al ralentí tenen un so d'intensitat moderada i de molt baixa freqüència. En canvi, les motocicletes tenen un so d'alta intensitat i de freqüència elevada. En presència de quin dels dos vehicles serà més difícil mantenir una conversa sense haver de pujar massa la veu? El so és un fenomen que involucra la propagació en forma d’ones elàstiques (audibles o no) a través d’un medi com pot ser l’aire, però també els líquids i els sòlids. Quan l’oïda s’exposa a dos o més sorolls simultanis es pot produir un fenomen d’emmascarament; és a dir, la disminució de la sonoritat d’un to a una certa freqüència, en presencia d’un altre to simultanis a una freqüència diferent. El so que desapareix és el so emmascarat i el que domina és el so emmascarador. Si varis sons coincideixen simultàniament es pot donar dos casos d’emmascarament freqüencial:
-
Sons de baixa freqüència que emmascaren els d’alta freqüència. Això passa quan els de baixa freqüència tenen un nivell més elevat d’amplitud. Sons d’alta freqüència que emmascaren els de baixa freqüència. Això passa quan els sons de baixa freqüència tenen una intensitat baixa.
En el cas plantejat a l’exercici, l’orella s’exposa a sons de diverses freqüències i intensitats: FONT DEL SO
Autobusos Motocicletes Interlocutor (veu humana)
INTENSITAT
Moderada Alta
FREQÜÈNCIA
Molt baixa (so greu) Elevada (so agut) Depèn del tipus d’interlocutor: Depèn del soroll: A més soroll La freqüència de la veu emmascarant, es necessitarà dependrà si es tracta d’un més intensitat de veu. home, una dona o un nen.
Si partir de dos sons amb la mateixa intensitat, les freqüències molt baixes (greus) emmascaren més fàcilment les freqüències més altes (aguts). En aquest cas, les motocicletes, tenen alta freqüència però també el volum del so és alt, i per tant provocarà dificultats alhora de mantenir una conversa. Per altra banda, el so de varis autobusos en ralentí és greu, i si la intensitat moderada és suficient, també caldrà augmentar la intensitat de la veu per a comunicar-se amb fluïdesa. Si la persona amb la que pretenem comunicar-nos és una dona o un nen (que tenen la veu més aguda), la seva veu quedarà emmascarada més fàcilment amb les freqüències dels autobusos.
PREGUNTA 2 Raona com es veuria en un sonograma: -
El so del bombo d’una bateria si es toca repetidament en intervals d’un segon Un to pur que va canviant la seva freqüència al llarg del temps, començant a molt baixa freqüència i acabant a molt alta freqüència.
Un sonograma és una representació gràfica visual del so sobre un eix de coordenades. En la part superior del sonograma es representen els tons aguts i en la part inferior el tons greus. Per a la realització de l’exercici s’han utilitzat arxius d’àudio de la pàgina www.freesound.org. Després s’han visualitzat els seus espectres amb el programa Audacity, amb diferents representacions visuals de les ones.
So d’un bombo tocat repetidament en intervals Font: http://www.freesound.org/people/Timbre/sounds/79121/
El so analitzat representa un bombo colpejat vuit vegades, les quatre primers a més intensitat que les quatre últimes. Si observem l’espectre, que mostra l’ona en el pla de freqüències, cada colp ve representat per uns pics de color que pugen de forma vertical i baixen, gairebé idèntics. El rang de freqüències s’estén des de 0K fins a 22k constituint el rang principal del so entre els 0K i els 10K. Podem apreci ar amb la gràfica que es tracta d’un so greu perquè la zona de coloració blanca, que representa la més intensa, es troba en la part inferior de l’espectrograma. Una vegada s’ha produït el so, els aguts perden ràpidament intensitat i els greus perduren i continuen ressonant més de mig segon.
Si canviem la representació de la gràfica i seleccionem Forma d’ona (dB) es representa el so en una escala logarítmica en decibels. Es pot observar l’Amplitud o intensitat del so.
Amb la ampliació d’un sol colp de bombo es pot veure més clarament el moment que es produeix el colp que correspon amb l’inici de la zona blanca en l’espectrograma o de l’ona més gran en la gràfica de representació de la forma de l’ona.
Espectrograma de freqüències
Forma d’ona en decibels
Un to pur que va canviant de baixa freqüència a molt alta freqüència Font:
http://www.freesound.org/people/acclivity/sounds/20680/
En aquest cas s’analitza un to que cobreix l’espectre d’àudio de 20Hz a 22kHz. La forma de l’ona ve representada per unes bandes blaves separades per uns espais. Això és perquè l’àudio no té només el to pur, sino que també apareix una veu que va anomenant les freqüències i que correspon a aquesta zona.
S’ha fet una ampliació de l’ona d’una dels tons purs de freqüències molt baixes i s’ha comparat amb un retall de l’ona que produeix l’últim to per a poder veure la diferència.
Amb l’espectre es pot veure clarament que les primeres freqüències són greus perquè la part de color blanc i vermell es troba en la zona inferior de la gràfica, mentre que els darrers tons purs són de freqüències molt altes perquè la zona de color va pujant fins a trobar-se en la part superior de la gràfica. Les línies verticals representen la veu de la persona que ha gravat l’àudio i que va “cantant” les freqüències. Com podem apreciar es manté estable (en freqüència i en intensitat).
PREGUNTA 3 Si tenim un to pur sintetitzat a la freqüència de 440Hz (nota de referència musical La3), què percebem si? -
Se li aplica un efecte de trèmolo molt lent? Se li aplica un efecte de vibrato molt lent?
Vibrato
És una vibració periòdica en la altura (freqüència) d’una nota musical. Afecta a la afinació. El que es percep són uns cops de so que se van allargant en el temps. La nota oscil·la, ondula i reverbera. Trémolo Fa referència a variacions periòdiques de la intensitat (volum o amplitud) d’una nota musical. El que es percep es que s’allarga i puja el so, però no els colp periòdics que es perceben amb el vibrato.
PREGUNTA 4 A l’aplicació WebappAudio, al moure el ratolí dins la caixa de freqüències, a par t del fet que la freqüència del to pur vagi variant, quin fenomen psicoacústic podem percebre clarament?. 1 - Si es mou el ratolí cap a la dreta per a augmentar la freqüència, les ones de pressió són més fines i contínues i la forma d’ona és més estreta.
Una de les sensacions que es tenen quan augmenta la freqüència d’un so pur és que augmenta també la sensació d’altura. Una altra sensació és que els tons més aguts es perceben millor que els tons més greus a igual intensitat.
Això es pot veure en la gràfica 33 del mòdul 1 dels materials d’estudi. En ella es pot veure que un so de 1.000 Hz és audible a 60 dB d’intensitat, en canvi un de 60Hz amb la mateixa
intensitat no és audible.
2 – Si a un to pur “A” li sumen un to pur “B”, la intensitat del so resultat “C”
Interferència constructiva
serà sempre més gran que la intensitat dels tons purs originals “A” i “B”? Quan
es
superposen
dos
tons
purs
poden
ocórrer
diferents
efectes
psicoacústics: -
Si els dos tons purs tenen la mateixa freqüència i fase, la sensació que
es percep és la mateixa que la mescla dels dos tons en un canal únic. El so que s’obté té la mateixa freqüència que els sons originals i la seva amplitud serà la suma de les amplituds dels sons “A” i “B”. És a dir,
creen un nou patró d’ones de major intensitat. Això és el que es coneix com interferència constructiva. -
Si els tons s’oposen totalment, es a dir, un està desplaçat 180º de l’altre, la suma dels dos senyals dóna lloc a una línia recta i el so desapareix. És el que es coneix com interferència destructiva.
Interferència destructiva
PREGUNTA 5 Quin tipus de filtre digital bàsic faries servir en les següents situacions: Un enregistrament de veu en un bar molt sorollós. S’ha de modificar l’arxiu original per fer-ho més intel·ligible En aquest cas faria servir un filtre passaalt. He suposat que l’enregistrament de veu té la freqüència més alta que el soroll de fons que és més baixa. Aquest tipus de filtre permet el pas de les altes freqüències i redueix l’amplitud dels senyes de freqüència més baixes que la freqüència de tall. La freqüència de tall determina la zona de freqüència en la qual el guany es comença a atenuar. També es poden utilitzar per a eliminar el soroll del vent, la respiració de la persona que parla o sorolls per interferència. Un enregistrament d’un bombo de bateria en la que s’escolta, de fons, el so de la guitarra. S’ha d’escoltar només el bombo. En aquest cas, he suposat que el bombo té la freqüència més baixa que la guitarra que és més aguda. Per tant, utilitzaria un filtre passabaix, que permet el pas de les freqüències per sota la freqüència de tall i atenua les més altes. La mescla final d’una cançó on la veu de la cantant ha quedat molt més forta que la resta dels instruments. Es vol atenuar una mica la veu, sense afectar massa la resta d’instruments.
Per a evitar la interacció de freqüències dissonants de diferents instruments es pot utilitzar un equalitzador variable, com un equalitzador paramètric, ajustant la freqüència central a la freqüència a atenuar.
PREGUNTA 6
Suposem que la forma d’ona de l’arxiu digitalitzat de l’enregistrament en estèreo d’un concert de música clàssica és com la d’aquesta imatge. De quin efecte creus que s’ha abusat? -
-
-
-
Compressor – Redueix el guany del senyal d’entrada en raó proporcional a la quantitat d’aquest senyal que hagi ultrapassat el llindar fixat. Redueix per tant el rang dinàmic d’un senyal, atenua els nivells alts i amplifica els baixos. Expansor – És un processador de dinàmica d’àudio. Incrementa la dinàmica sonora de manera proporcional. Disminueix els nivells dèbils i augmenta els forts. S’utilitza per a fer que un so d’un bombo sigui més contundent o per a realçar gravacions antigues. També s’utilitza per a la restauració d’àudio. Reverberació – És l’efecte sonor d’allargament que de manera natural es produeix en recintes tancats, quan les ones dels o es reflecteixen en les parets amb un retard o delay. La reverberació digital simula un recinte acústic concret i permet enriquir o personalitzar un so. Porta de soroll – Evita l’amplificació de sorolls de fons no desitjats.
Penso que s’ha abusat d l’efecte de reverberació, ja que el senyal es veu saturat. Una mala aplicació de la reverberació digital pot embrutar el so i la mescla en general.
La reverb recupera part de la sonoritat natural dels instruments de corda, com són les guitarres, però no és recomanable en instruments predominats en freqüències greus, ja que al tenir la longitud d’ona més llarga, poden enterbolir la mescla.
ENLLAÇOS
http://ca.wikipedia.org/wiki/Emmascarament_freq%C3%BCencial http://es.wikipedia.org/wiki/Enmascaramiento_sonoro http://www.paulpotyen.com/xl/ex10.html http://es.wikipedia.org/wiki/Vibrato#Velocidad_y_extensi.C3.B3n_del_vibrato http://es.wikipedia.org/wiki/Expansor http://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_de_ruido
Paquita Ribas Tur 2014