O documento introduz conceitos básicos sobre som e música digital, incluindo como o som é representado digitalmente através de amostras, altura tonal, volume e timbre. Também explica o protocolo MIDI e como ele permite a troca de informações musicais entre dispositivos digitais de forma padronizada.

1. TECNOLOGIA APLICADA A MÚSICA I
Prof Evandro Manara Miletto
IFRS - Campus Porto Alegre

2. Conceitos básicos sobre o som

3. Som?
O que é o som?
Como percebemos o som?
Que características possui o som?

4. Elementos básicos do som
O som: “vibração do ar”
Representação gráfica:
Representação gráfica, no
domínio temporal, de uma
forma de onda senoidal
Os 3 elementos básicos do som:
Altura tonal ( agudo, grave)
Volume ( intensidade )
Timbre ( forma de onda )

5. Altura tonal
Som grave (menor número de ciclos /tempo)
Som agudo (maior número de ciclos /tempo)
1 ciclo da onda em 1s = 1Hz
Freqüência = n° de ciclos na unidade de tempo
100 Hz = 100 ciclos por segundo
Som com a freqüência dobrada = “1 oitava”
Freqüência e altura tonal -> relação logarítmica
Ouvido humano percebe de 20 Hz a 20.000 Hz

6. Volume
Representa a intensidade do som
Exemplo de som forte:
Exemplo de som fraco:
Não confundir com “alto” e “baixo” (altura tonal)
Altera a altura da onda (amplitude)
É determinado pela sua amplitude
?
?

7. Timbre
Diferencia sons de mesmo volume e mesma altura
Está relacionado com a forma da onda
Exemplo de formas de onda, timbre e instrumentos:
Dente-de-serra (claro)- Ex violino, trompete
Retangular (simples) - Ex - clarinete, oboé
Senoidal (suave) Ex - flauta, assovio

8. Envolvente da onda
Conceitos básicos sobre o som
Também determina o som
Variação do som (3 elem.) no transcurso do tempo
Vai do começo ao fim do som
Ex: distinção do som do piano e flauta
Descreve-se a partir de 4 parâmetros: A D S R
A = Ataque
D = Decaimento
S = Sustentação
R = Relaxamento

9. demo - filtros com Dr Bob Moog

10. Representação da informação sonora

11. Áudio Digital
Representação da Informação sonora
Amostragem digital
Digitalização (representação numérica do som - amplitude e tempo)
Como o computador trata isso?
– Conversores ADC e DAC
Sampling (amostragem de uma forma de onda no tempo)
Taxa de amostragem (sample rate - SR)
Resolução do áudio digitalizado (quantidade de bits por amostra)
Quantização (arredondamento para o nível mais próximo)
Qualidade do áudio digital
– (depende do N° amostras, N° bits para cada amostra e circuito de áudio)
Formatos de áudio digital
– .WAV* .AIF* .AU .RA .MP3 .WMA .OGG (*sem compressão)

12. Conversão DA e resolução Informação sonora
Representação da

13. Amostragem e resolução da Informação sonora
Representação
Exemplo: resolução de 8 bits (256 alturas)

14. Amostragem e resolução
Exemplo: resolução de 16 bits (65.536 alturas)

15. Amostragem e resolução

16. Representação da informação musical

17. MIDI
Várias formas ( partitura, tablatura, cifra, etc.)
Musical Instrument Digital Interface
Protocolo de comunicação entre instrumentos musicais digitais
Criado em 1983 (acordo entre fabricantes)
Usado por qualquer instrumento (qualquer fabricante)
Equivale a uma partitura para o computador
“Com um sistema MIDI relativamente barato, uma
única pessoa pode realizar todo o processo de
composição, arranjo e execução de uma peça
musical, independente de sua complexidade.”

18. MIDI - características
Seu código envia “informações” de execução musical
Envio sob forma de mensagens (execução, auxílio e dados internos)
Dados que representam eventos musicais
Arquivos bastantes reduzidos
Controle remoto de instrumentos musicais (mestre->escravos)
Outros tipos de controle (iluminação)
Transferidos por cabo MIDI (sem áudio)
Limitação do som está em quem o executa (sintetizador)
Mesma música “pode” soar diferente em instrumentos diferentes
Gravação MIDI ...
MIDI specification 1.0 - IMA (Brasil – MTM)
MMA

19. Vantagens MIDI
Abertura para novas implementações
Padronização da interface
Separação entre controlador e gerador de som
Permite troca de dados entre diversos equipamentos musicais
Existência de vários tipos de controladores
Especificação de domínio público

20. Propriedades MIDI
Representação da Informação musical
Exemplo de conexão MIDI
Evento MIDI (note on G4, canal 1 ...)
Ligações MIDI
Cabos MIDI
Tomadas do tipo DIN de 5 pinos.
2 condutores e a malha de blindagem.
Mais de 15 metros - problemas de perda de sinal
Transmissão serial assíncrona 31.250 bps
Velocidade suficiente
Requer meio físico simples

21. Mensagens MIDI
Transmitidas em bytes
Classificação:
Mensagens de execução
Mensagens de auxílio a execução
Mensagens de auxílio a execução

22. Mapa de Timbres GM

23. Demo Guitarra MIDI

24. Obrigado!
Evandro Manara Miletto
evandro.miletto@poa.ifrs.edu.br