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universidade federal do rio grande do norte escola de mÚsica curso tÉcnico em mÚsica gravaÇÃo musical disciplina ediÇÃo de Áudio i apostila elaboraÇÃo prof alexandre viana viana@musica.ufrn.br www.musica.ufrn.br viana natal rn ­ 2006

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Índice 1 2 introduÇÃo 5 a natureza do som 5 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 3 4 o que É uma onda 5 freqÜÊncia 6 amplitude ou loudness 7 fase 7 timbre 8 freqÜÊncia e tom 11 efeito doppler 12 reflexÃo 12 refraÇÃo 12 difraÇÃo 12 decibel db 13 amplificadores de potÊncia 16 4.1 4.2 4.3 4.4 potÊncia de saÍda 16 freqÜÊncia de resposta 17 distorÇÃo harmÔnica total thd 17 relaÇÃo sinal ruÍdo 17 entrada 18 ajustando o nÍvel de entrada 18 indicador de pico 18 direcionamento do canal insert 18 gravaÇÃo analÓgica 18 gravaÇÃo digital 19 resoluÇÃo ou bit depth 20 taxa de amostragem 21 canais 22 5 mesas de som ­ mixers 18 5.1 5.2 5.3 5.4 6 gravaÇÃo analÓgica x digital 18 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7 8 placas de sons 23 sound forge 26 8.1 opÇÕes de gravaÇÃo 26 8.2 marcadores e regiÕes 27 8.3 removendo silÊncios process-auto trim/crop 28 8.4 fades 29 8.4.1 fade in 29 8.4.2 fade out 30 8.4.3 fade graphic 30 8.5 time stretch ajustar tempo 30 8.6 processadores 31 8.6.1 equalizador 31 8.6.2 compressor/expansor 34 8.6.3 reverb 35 8.6.4 delay 35 8.6.5 chorus 36 8.6.6 distorção 37 8.7 normalizaÇÃo 38 8.7.1 normalização por peak level 38 8.7.2 normalização por rms power 39 8.8 noise reduction redutor de ruÍdos 40 8.9 extraindo as regiÕes criadas 42 escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 2

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9 bibliografia recomendada 43 escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 3

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Índice de figuras figura 1 exemplo de um ciclo de onda 6 figura 2 amplitude da onda 7 figura 3 soma de ondas de mesma fase 7 figura 4 soma de ondas em fases invertidas 8 figura 5 harmônicos de uma fundamental 8 figura 6 diferentes formas de onda timbres diferentes 9 figura 7 exemplos de formas de ondas e espectro 10 figura 8 exercício 11 figura 9 faixas de freqüências e audibilidade 11 figura 10 exemplo de reflexões 12 figura 11 exemplo de refração 12 figura 12 exemplo de difração 12 figura 20 tipos de ligações de cabos erro indicador não definido figura 13 conversão analógico x digital 20 figura 14 pontos de amostragem 22 figura 15 figura placa de som 23 figura 16 abrir propriedades de volume/gravação 23 figura 17 controle de volumes 23 figura 18 propriedades de reprodução/gravação 24 figura 19 propriedades de gravação 25 figura 21 opções gravação sound forge 26 figura 22 onda desenhada no lugar errado por erro de dc offset 27 figura 23 marcador/região no sound forge 28 figura 24 diferença entre marcador e região no sf 28 figura 25 silêncio no início e no fim da gravaçao 29 figura 26 removendo silêncios 29 figura 27 janela de fade in/out 30 figura 28 ajustar tempo 31 figura 29 equalizador gráfico 32 figura 30 equalizador paragráfico 33 figura 31 equalizador paramétrico 34 figura 32 janela de reberb 35 figura 33 janela de delay simples 36 figura 34 janela do chorus no sound forge 37 figura 35 janela de distorção do sound forge 38 figura 36 normalização por pico no sf 38 figura 37 normalização por rms no sf 39 figura 38 modelos de valores de normalização sf 39 figura 39 redutor de ruídos sf 40 figura 40 janela extrair regiões no sf criar arquivos 42 escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 4

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1 introdução esta apostila foi preparada para auxiliar os alunos da disciplina edição de Áudio i do módulo edição de Áudio do curso técnico em música da universidade federal do rio grande do norte ufrn É importante buscar novas fontes de informação para aumentar o conhecimento no assunto abordado em sala de aula sempre consultar a internet para buscar novos exemplos exercícios dicas etc a biblioteca pe jaime diniz possui a maioria dos livros usados na elaboração desta apostila dentre outros sempre que possível utilizar a lista de discussão ea1@musica.ufrn.br para tirar dúvidas questionar trocar idéias sugestões etc 2 a natureza do som se uma árvore caísse na floresta e não houvesse ninguém lá para ouvir ela faria barulho esta é uma velha pergunta que nunca obteve uma resposta definitiva quer dizer até agora porque em sua definição mais completa o som deve ter três elementos essenciais geração propagação ou transmissão e recepção então se uma árvore cair e não houver ninguém para ouvir o terceiro elemento essencial recepção não ocorreu portanto não houve som todos os três elementos são importantes e a compreensão de cada é essencial para um entendimento completo de amplificação de música e som para que o som seja gerado algo deve por o ar em movimento isto significa que qualquer coisa que vibre pode gerar som seja ela cordas de um violão a palheta de um oboé ou suas próprias cordas vocais 2.1 o que é uma onda o mundo está cheio de ondas ondas sonoras ondas de luz ondas d água ondas de rádio raios x e outras a sala onde você está sentado está sendo bombardeada de ondas de luz de rádio ondas sonoras de diferentes freqüências as ondas de baixa freqüência se propagam inclusive através das paredes praticamente todos os meios de comunicação dependem de ondas de todos os tipos embora as ondas sonoras sejam muito diferentes das ondas de rádio e das ondas do mar todas as ondas possuem certas propriedades comuns uma das primeiras propriedades notadas nas ondas é que elas podem transportar energia e informações de um lugar para outro em um meio sem transportar o meio um distúrbio é passado de um ponto a outro quando a onda se propaga no caso das ondas de luz a mudança ocorre na eletricidade e no caso de ondas de rádio o distúrbio é magnético nas ondas sonoras há mudança na pressão e densidade mas em qualquer caso o meio volta ao estado de repouso após a onda passar escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 5

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as ondas sonoras possuem certas coisas em comum por exemplo elas podem se refletir refratar ou difratar as ondas possuem velocidades diferentes de acordo com o tipo e o local onde se propagam as ondas de luz e rádio viajam a uma velocidade de aproximadamente 3x108 metros por segundo m/s e as ondas sonoras aproximadamente a 344 m/s as ondas de luz e de rádio podem viajar no espaço no entanto as ondas sonoras precisam de algum meio material gás liquido ou sólido para poderem se propagar 2.2 freqüência um ciclo é o movimento completo que a onda dá em torno do seu eixo assim que ela começar a se repetir é que começará o 2o ciclo então quanto mais ciclos por segundo mais alta é a freqüência e conseqüentemente mais agudo o som a forma mais simples de representar um som é através do gráfico da relação freqüência x tempo observe a figura a seguir figura 1 exemplo de um ciclo de onda o ouvido humano possui uma limitação na percepção do número de vezes em que o som se repete em função do tempo segundo teoricamente o mínimo possível de se escutar é 20hz e o máximo 20000hz ou 20khz quando a onda vibra abaixo de 20hz dizemos que a freqüência é infra-som e quando a onda vibra acima de 20khz dizemos que a freqüência é ultra-som sons graves sons agudos 20hz infra-sons sons perceptíveis pelo homem 20khz ultra-sons a freqüência sonora é medida em hertz hz em homenagem ao cientista alemão estudioso do assunto henritch hertz escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 6

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2.3 amplitude ou loudness a amplitude da onda ou seja o quão mais alto ela atinge no gráfico determina o nível de volume do som então quanto mais alto ela chegar mais forte será o som observe as duas ondas abaixo figura 2 amplitude da onda a onda a possui a mesma freqüência da onda b porém sua amplitude é menor do que a onda b portanto a onda a soa com menor intensidade 2.4 fase quando duas ondas ocorrem ao mesmo tempo elas interagem uma com a outra e cria uma nova forma de onda a fase refere-se ao efeito que uma onda tem sobre outras duas ondas que se iniciam simultaneamente com a mesma amplitude e mesma freqüência produzirão uma nova onda com a mesma freqüência porém de amplitude maior veja figura abaixo a amplitude será a soma das amplitudes em cada onda diz-se que estas duas ondas estão em fase figura 3 soma de ondas de mesma fase se duas ondas com mesma amplitude e freqüência iniciarem em fase oposta a onda gerada será cancelada diz-se que as ondas estão em fase invertida escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 7

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figura 4 soma de ondas em fases invertidas 2.5 timbre um tom complexo pode ser caracterizado como duas ou mais ondas tendo relação de freqüência amplitude e fase diferentes ondas que têm freqüências relacionadas por números inteiros são chamados harmônicos estes harmônicos podem ser adicionados a tons puros por meio eletrônicos ou podem ser inerentes ao próprio instrumento forma do instrumento tipo de material de que é feito etc se uma mesma nota for tocada em um piano e em um violino podemos perceber facilmente a diferença entre um e outro o motivo pelo qual um piano soa diferente de um violino é que são gerados pelos dois instrumentos harmônicos naturais diferentes vistos de outra forma harmônicos são tons fantasmas que são gerados como resultado da forma de tocar ou da estrutura do instrumento por exemplo quando tocamos um tom de 440 no piano a corda vibra em 440hz que é chamada de fundamental no entanto outras vibrações ocorrem devido à estrutura do piano estas notas poderiam ser duas vezes a fundamental três vezes quatro vezes etc isto significa que percebemos o som de 440 hz e outras freqüências como 880 hz 1320 hz 1760 hz etc também estão presentes e afetam todo o som do piano esta quantidade de harmônicos e a intensidade de cada um em relação a fundamental criam um som único em cada instrumento isto é conhecido como o timbre do instrumento figura 5 harmônicos de uma fundamental escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 8

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quanto uma nota é o dobro da freqüência de outra musicalmente ela está uma 8a acima À medida que os harmônicos se distanciam da fundamental a intensidade do som tende a diminuir na figura abaixo podemos observar um som com a mesma freqüência mesma nota mesma amplitude mesmo volume porém com timbre diferentes figura 6 diferentes formas de onda timbres diferentes na figura a seguir podemos observar o espectro de alguns exemplos de formas de onda espectro refere-se ao gráfico que mostra a relação dos harmônicos de um som com a sua fundamental escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 9

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figura 7 exemplos de formas de ondas e espectro escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 10

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exercício explique as principais diferenças entre os sons na figura abaixo figura 8 exercício 2.6 freqüência e tom tom e freqüência estão relacionados tom é atributo psicológico de um som musical enquanto a freqüência é o fenômeno físico nós percebemos o tom de uma freqüência de uma onda como já vimos nossos ouvidos podem perceber alturas entre 20hz e 20000hz mas não ouvimos essas freqüências de forma igual nós somos mais sensíveis às freqüências médias do que às altas e baixas freqüências estas diferentes sensibilidades às freqüências também mudam com a amplitude em baixos volumes não podemos ouvir as baixas freqüências tão bem no entanto à medida que o nível do volume aumenta tendemos a ouvir estas freqüências mais parecidas com as médias figura 9 faixas de freqüências e audibilidade escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 11

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2.7 efeito doppler basicamente as freqüências das ondas sonoras que chegam ao observador são as mesmas freqüências que vibram na fonte sonora brilhante no entanto se a fonte sonora ou o observador estiver em movimento tudo muda se eles estiverem se aproximando um do outro a freqüência observada aumenta se estiverem se distanciando a freqüência observada diminui esta mudança de freqüência é chamada efeito doppler 2.8 reflexão a reflexão de ondas de luz em um espelho é um fenômeno muito comum para nós no caso das ondas sonoras o eco é um tipo de reflexão que ocorre quando alguém bate palma por exemplo e o som bate numa parede e volta figura 10 exemplo de reflexões 2.9 refração quando a velocidade de uma onda muda ocorre um fenômeno chamado refração esta mudança pode resultar na direção da propagação a mudança de velocidade pode ocorrer instantaneamente quando as ondas passam de um meio para outro ou pode ocorrer gradualmente dentro do mesmo meio figura 11 exemplo de refração 2.10 difração quando as ondas encontram um obstáculo elas tendem a contornarem o obstáculo quando isso acontece ocorre um efeito chamado difração as difrações também acontecem quando as ondas passam através de pequenas aberturas figura 12 exemplo de difração escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 12

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3 decibel db o decibel é equivalente a 1/10 do bel o bel é assim chamado em homenagem a alexander graham bell inventor com várias patentes dentre elas a do telefone dada a dificuldade em trabalhar com variações tão grandes existentes entre os níveis de potência dos sinais elétricos em linhas telefônicas bell optou por traduzi-las em variações bem menores através de uma escala logarítmica É importante lembrar que trabalhar com escalas logarítmicas é para nós muito conveniente já que na natureza encontramos uma infinidade de situações em que estímulo e reação se relacionam de forma logarítmica a escala logarítmica escolhida por bell foi a de base dez ela fornece intervalos iguais para cada acréscimo ou decréscimo à razão de x10 vezes dez portanto para cada variação na potência de um sinal à razão de x10 ou ÷10 ele acrescentava ou subtraía 1 bel podemos ver isto na escala abaixo 10-2 1/100 potência razão 10-1 1/10 100 1 ou ref 101 10 102 100 103 1000 104 10.000 105 100.000 bel db -2 -20 -1 -10 0 0 1 10 2 20 3 30 4 40 5 50 o bel ficou portanto definido como o logaritmo na base dez da relação entre duas potências bel log p1/p0 e o decibel por conseqüência ficou definido como 10 vezes o logaritmo na base dez da relação entre duas potências db 10 log p1/p0 essas potências podem ser de natureza elétrica mecânica acústica ou outra qualquer sempre que uma potência for o dobro de uma outra ela será 3 db maior ou se for metade será 3 db menor sempre que uma potência for dez vezes uma outra ela será 10 db maior ou se for 1/10 será 10 db menor a variaÇÃo de potÊncia é expressa como sendo 10 log p1/p0 substituindo os valores de potência pelos de voltagem teremos 20 log p1/p0 o multiplicador 20 também aparece nas relações em bd entre correntes elétricas e entre pressões acústicas escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 13

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sempre que uma voltagem for o dobro de uma outra ela será 6 db maior ou se for metade será 6 db menor sempre que uma voltagem for dez vezes de uma outra ela será 20 db maior ou se for 1/10 será 20 db menor a variaÇÃo de tensÃo é expressa como sendo 20 log v1/v0 instrumentos musicais irradiam energia acústica e a taxa na qual um instrumento irradia esta energia é a chamada de potência de saída do instrumento nossos ouvidos são sensíveis à potência acústica a unidade de medida para esta potência acústica é o watt acústico o ouvido humano é uma ferramenta notável ele possui a habilidade de detectar sons extremamente baixos e extremamente altos se uma fonte sonora pudesse gerar um watt acústico de potência ele seria classificado como um som muito alto de fato machucaria nossos ouvidos isto é conhecido como limiar da dor inacreditavelmente se uma fonte sonora produzisse um trilionésimo de watt acústico 0,000000000001 nós ainda assim conseguiríamos perceber o som este som seria muito suave e é chamado de limiar do som assim a diferença entre o mais suave e o mais forte que podemos perceber é um trilhão de vezes devido a esta grande variação usar a unidade de watt acústico dificultaria por envolver números grandes assim ao invés de usarmos a potência acústica e watts acústicos usaremos o nível de pressão sonora sound pressure level spl que é medido em decibéis outro importante fato da audição é que ela é não-linear isto é dobrar a potência acústica de um instrumento não fará dobrar o seu volume a escala de medição em decibéis leva em conta a natureza não-linear da audição sendo assim uma maneira mais descritiva de como nós ouvimos decibéis são baseados em razões e logaritmos logaritmos são simplesmente uma forma de reduzir faixas grandes de números dissemos que a variação da percepção sonora é de 0,000000000001 watt acústico até 1 watt acústico usando decibéis podemos substituir todos estes números por zero decibel para o menor som que podemos ouvir até 120 db para o som mais forte observe a tabela abaixo nível de pressão sonora spl nível em watt acústicos 10 1.0 avião a jato a 30 m limiar da dor banda de rock alta .1 trovão máquina rebitadora a 10 m .01 escola de música ­ ufrn nível de pressão sonora ­ spl nível de watts acústicos 130 120 110 caminhão diesel a 25 m curso técnico de gravação musical disciplina edição de Áudio i 100 prof alexandre viana 14

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.001 picos de música muito altos 90 .0001 .00001 .000001 trânsito de rua movimentada a 2 m fábrica típica conversação normal a 2 m escritório barulhento 80 70 60 .0000001 .00000001 .000000001 .0000000001 .00000000001 .000000000001 escritório típico residência típica consultório dentário silencioso sussurro a 2 m estúdio de gravação ­ silencioso limiar da audição 50 40 30 20 10 0 o decibel pode ser usado para medir praticamente qualquer coisa que seja baseado em taxas ele sempre compara um nível a outro o uso mais comum dos decibéis é para comparar níveis de pressão sonora níveis de potências e níveis de tensões É importante lembrar que precisam ser comparados a outros números por exemplo 0 db spl é o som mais suave que podemos ouvir dizer que um concerto está a 90 db significa que o nível de pressão sonora spl do concerto é 90 db maior do que o som mais suave que podemos ouvir ou 30 db abaixo da dor agora é importante analisar a relação entre potência e nível de pressão sonora veja a seguinte tabela mudança de db 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 18 20 30 40 50 60 70 escola de música ­ ufrn curso técnico de gravação musical mudança de potência 1 1.3 1.6 2 2.5 3.2 4 5 6 8 10 12 16 32 64 100 1,000 10,000 100,000 1,000,000 10,000,000 disciplina edição de Áudio i prof alexandre viana 15

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