Síntesis del sonido I Síntesis del sonido II
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Síntesis del sonido I • Oscilador – Analógico: Voltage Controlled Oscillator – Digital: Tabla de onda Síntesis del sonido II • Envolventes – De amplitud: ADSR (Attack Decay Sustain Release) – De frecuencia – Tímbrica: evolución del espectro. 1 Síntesis del sonido III • Modulación – De amplitud – De frecuencia – Tímbrica Síntesis sustractiva I • Curva de respuesta ganancia/frecuencia 2 Síntesis sustractiva II • • • • Filtro paso bajo Filtro paso alto Filtro paso banda Filtro rechazo de banda Síntesis aditiva I • Suma de señales – Se necesitan 15 parciales para sonido de calidad. – Envolventes de amplitud y frecuencia. • Método empírico vs analítico – FFT y resíntesis 3 Síntesis aditiva II • Síntesis de ondas complejas • Obtención de nuevos sonidos • Mezcla de sonidos sintéticos con muestreados Síntesis no lineal: FM • Frecuencia portadora (Fc) • Frecuencia moduladora (Fm) • Índice de modulación I = d / Fm (d: amplitud, Fm: frecuencia modulación) • Bandas laterales – Fj = Fc ± j · Fm (0, I+2) (j = 4 Ejemplo Síntesis FM I • Si Fm = 50 Hz d = 50 I = 1 Portadora 400 Hz • J variará entre 0 y 3 (I + 2 ) • Las bandas obtenidas serán • 400-3*50 400-2*50 400-1*50 400-0*50 400+1*50 400+2*50 400+3*50 • 250 300 350 400 450 500 550 Ejemplo Síntesis FM II 5 Ejemplo Síntesis FM III Síntesis: AM. • AM (modulación de amplitud) 6 Síntesis: AM. Síntesis AM utilizada para aplicar una envolvente de amplitud Síntesis AM utilizada para añadir bandas laterales Síntesis: Modelado de onda 7 Otros métodos de síntesis • Basada en síntesis de voz: formantes • Síntesis cruzada: vocoder (voz + instrumentos) • Modelado físico (sistemas de ecuaciones) Proceso de sonido I • Cambio de frecuencia – Transposición (multiplicación) • Frecuencias: 50, 100, 150, 200 • Frecuencias transposición 8/5: 80, 160, 240, 320 – Desplazamiento (suma) • Frecuencias: 50, 100, 150, 200 • Frecuencias desplazadas 30 Hz: 80, 130, 180, 230 8 Proceso de sonido II • Ecualización (modifica la envolvente espectral) – Ecualizador paramétrico • Frecuencia central • Ganancia • Ancho de banda – Ecualizador gráfico • Bandas • Ajuste acústico de salas Ecualizador gráfico 9 Proceso de sonido III • Tiempo de retardo y realimentación Proceso de sonido IV • Retardo corto (<50 ms) – Filtro peine (eco rápido) • Retardo largo – Eco • Chorus: – Desplazamiento de fase y suma de distintos retardos cortos de la misma señal. 10 Proceso de sonido V: Reverberación • Sonido directo y reflejado – Tiempo de reverberación • Grandes recintos: 2-10 segundos • Habitación: <1 segundo – Reverberación digital • Línea de retardo y reverberador – Imprescindible en sonido profesional Reverberación Cálculo del tiempo de reverberación: RT = 0.16 * V / A V = volumen de la habitación en m3 A = coeficiente de absorción 11 Coeficientes de absorción Ejemplos tiempos de reverberación • Vienna, Musikvereinsaal : 2.05 segundos • Boston, Symphony Hall: 1.8 segundos • New York, Carnegie Hall: 1.7 segundos 12 Proceso de sonido V: Localización espacial • Percepción por – Diferencia de intensidad (para frecuencias < 1 KHz – Desfase (250 Hz < f < 1 KHz) Retardo – Deslocalizado para f< 250 Hz – Cambio de espectro: posición vertical – Reverberación: profundidad – Efecto doppler: movimiento • Agudo • Grave Proceso de sonido VI: Localización espacial Interaural Time Difference (ITD) y Interaural Level Difference (ILD) 13 Proceso de sonido VII: Localización espacial Efecto doppler • http://library.thinkquest.org/19537/java/Do ppler.html 14 Proceso de sonido VIII: Localización espacial • Con altavoces se pierde desfase – Estéreo – Cuadrafónico – Dolby surround (5.1, 6.1, 7.1) – THX (Lucas Film) Proceso de sonido IX: Rango dinámico 15 Grabación I • Micrófonos – Son transductores de energía mecánica en energía eléctrica. – Tipos • Dinámicos: las ondas mueven un diafragma unido a una bobina próxima a un campo magnético. • De cinta: cinta delgada de metal suspendida en un campo magnético. • De condensador: dos placas paralelas y una se desplaza con respecto a la otra. – Curva de respuesta, sensibilidad y diagrama polar. Micrófonos 16 Grabación II • Amplificadores y altavoces – Estéreo – Cuadrafónico – Dolby surround (5.1, 6.1, 7.1) – THX Grabación III • Magnetófonos analógicos – Cinta: pista, ecos, soplo (relación s/r 60 dB) y diafonía. – Elementos: cabestrante, cabezas, transporte, sincronización, VUmetros, reductores de ruido. – Multipistas – Edición y proceso (corte y empalme) 17 Grabación digital I • Ventajas: – Sin pérdida en copia (6 dB en analógica) – Sin problemas por transporte mecánico • Inconvenientes: – Distorsión por amplitud excesiva • Magnetófonos digitales: Grabación digital II • DAT (Digital Audio Tape) – Suministra el ancho de banda necesario para grabación PCM. – Soporta tres frecuencias de muestreo: 32, 44.1 y 48 KHz. Algunos modelos llegan a los 96 KHz. – También maneja un amplio rango dinámico, una baja distorsión y una relación señal/ruido alta. 18 Grabación digital III • Ordenador y disco duro: – Interfaz tipo multipista – 1 minuto = 10 Mb – Fácil sincronización – Flexibilidad: número de pistas – Soporte de backup Edición digital • Corte/empalme preciso • Edición no destructiva • Proceso de sonido: – Mezcla – Transposición – Compresión/expansión temporal 19 MIDI I • Musical Instruments Digital Interface • Estándar MMA • Capacidad multitímbrica: 16 canales. Se refiere a la capacidad de generar sonidos con mas de un timbre al mismo tiempo. • Polifonía mínima: 24 notas. Se refiere a musica en la que las diferentes voces tocan diferentes líneas melódicas. • Mensajes: de canal y sistema – Byte de estado: que – Byte de datos (0, 1, 2): como MIDI II • Ventajas – Menor espacio: 12 Kb/min – Fácil de editar – Estándar • Desventajas – Necesita sintetizador – No maneja la voz 20 MIDI III: mensajes de canal • 16 canales de sintonización • Byte de estado 1nnn cccc (c: canal) • Ejemplos de mensajes de voz (Controlan la interpretación): – Note on/off – Pressure y aftertouch – Pitch bend: variación continua de altura – .... MIDI III: mensajes de canal • ejemplos mensajes de modo (controlan modo de operación): – All notes off – Omni on/off – Poly on/off 21 Mensajes MIDI Nombre Note Off Note On Poly After Control Ch Chan After PitchBend Pro Chan Sys Chan Binario 1000nnnn 1001nnnn 1010nnnn 1011nnnn 1100nnnn 1101nnnn 1110nnnn 1111nnnn Hexadec 8N 9N AN BN CN DN EN FX Data 1 Altura Altura Altura Tipo ctrol Presión MSByte Programa Data 2 Velocidad Velocidad Presión Intensidad LSByte 22
