geber ramalho & osman gioia - ufpe 1 síntese: outros métodos subtrativa fm amostragem digital...
TRANSCRIPT
![Page 1: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/1.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE1
Síntese: outros métodos
Subtrativa
FM
Amostragem Digital (Sampling)
Modelagem físico-acústica
![Page 2: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/2.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE2
Modularidade Conceito fundamental na síntese digital
Módulos de processamento de sinal• Geradores
– Osciladores• Modificadores
– Filtros– Amplificadores– Geradores de Envoltória
Podem ser conectados para a criação de instrumentos (patches)
![Page 3: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/3.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE3
Patch
Um instrumento é produzido através da conexão de MÓDULOS em um Patch
![Page 4: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/4.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE4
Síntese Subtrativa Idéia
• Formas de onda complexas moldadas por filtros variantes no tempo
Módulo Principais• Osciladores• Filtros• Amplificadores • Geradores de Envoltória
![Page 5: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/5.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE5
Função• Gerar de sinais de áudio
Formas de onda padrão utilizadas originalmente• Triangular• Dente de serra• Quadrada• Senoidal
Controles• Frequência (freq)• Intensidade (amp)• Sinal de controle (gate)
osc
Gate
Freq
AmpSaída
Oscilador
Tabela de Forma de onda
![Page 6: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/6.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE6
Função• Filtrar forma de onda gerada pelo oscilador de modo a
modelar o espectro desejado
Tipos• Passa baixas/altas• Passa faixa• Rejeita faixa
Controles• Gate• Envoltória (env)• Frequência de Corte (fc)• Amplitude (amp)
Filtroin out
gate env
amp fc
Filtro
![Page 7: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/7.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE7
Amplificador Função
• Amplificar a forma de onda proveniente do Filtro
Controle• ganho
Ampin out
ganho
![Page 8: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/8.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE8
LFO
Gate
Waveform
Freq
DelayAmp
Sinc
out
Módulos Adicionais
Oscilador de Baixas Freqüências (LFO)• Utilizado para modular:
– Oscilador = Vibrato (freqüência)– Amplificador = Tremolo (amplitude)– Filtro = Uaua
Controles• Gate• Forma de onda• Frequência• Retardo• Intensidade• Sincronismo
![Page 9: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/9.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE9
Noiseosc Out
Amp
Módulos Adicionais Gerador de Ruído
• Fornece sinal composto por todas as frequências audíveis
• Tipos:– Branco: Igual intensidade em todas as frequências– Rosa: Corte gradual nas altas frequências
Controles– Intensidade
![Page 10: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/10.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE10
Síntese Subtrativa:Sintetizador Tradicional Analógico
LFO - Low Frequence OscilatorVCO - Voltage-Controlled OscilatorEnv - Envelop GeneratorVCF - Voltage-Controlled FilterVCA - Voltage-Controlled Amplifier
![Page 11: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/11.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE11
Síntese por Modulação em Freqüência
![Page 12: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/12.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE12
Síntese FM
Modulação Sinal Portador (carrier) varia sua freqüência de acordo com Sinal Modulador (modulator)
Patente de John Chowning• Universidade de Stanford no início dos anos 70• “Descobri que com somente duas ondas senoidais
posso gerar uma enorme gama de sons complexos os quais, por outros meios exigiriam ferramentas muito mais poderosas”
Yamaha adquiriu a licença em 75 e lançou o DX7 em 83
• http://www.youtube.com/watch?v=nmp9yqhsjqg• http://www.youtube.com/watch?v=0pLQxvTrRdg
![Page 13: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/13.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE13
Equação Fundamental
![Page 14: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/14.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE14
Razão Carrier: Modulator
•C:M = Inteiro Bandas harmônicas•C:M Inteiro Bandas inarmônicas
![Page 15: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/15.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE15
Largura de Banda = Índice de Modulação
![Page 16: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/16.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE16
Operador A Yamaha chama o oscilador de operador
![Page 17: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/17.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE17
Algoritmos Yamaha DX-7 possui 6 operadores em 32 diferentes
configurações
Dx7
![Page 18: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/18.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE18
Amostragem Digital e Síntese por Leitura de Tabela
![Page 19: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/19.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE19
Síntese por Amostragem Digital Amostragem (sampling) corriqueiramente...
• Digitalização de fragmentos sonoros
Síntese por Amostragem Digital• Idéia da wavetable lookup com sons mais longos e não
senoidais (amostra dos verdadeiros instrumentos)• Logo, sons mais complexos e ricos (envoltória)
Primeiras Manifestações• Música Concreta• Analógico mais famoso: Mellotron (tape-loop)• Primeiro Sampler Digital: Fairlight
– 8 bits e preço acima de $25.000,00
![Page 20: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/20.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE20
Síntese por Amostragem Digital Problema 1
• Se o tamanho é fixo e não se trata de uma senóide, como realmente tocar as notas?
Solução: execução em Laço • estende a duração• a partir da especificação, manual ou automática, de
pontos (início e término) do laço• Modos: frente, reverso e bidirecional
![Page 21: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/21.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE21
Transposição (pitch-shift) Problema 2
• O timbre muda ao longo da tessitura e não dá para gravar uma amostra para cada nota => transposição
Solução: Conversão da freqüência de amostragem (resampling)
• Modifica a afinação das amostras com 2 técnicas: Decimação e Interpolação (como no oscilador por tabela)
• Além disso, obtém uma amostra para cada intervalo de terça menor (4/oitava)
![Page 22: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/22.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE22
Decimação e Interpolação
![Page 23: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/23.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE23
Síntese por Leitura de Múltiplas Tabelas
Principal técnica utilizada nos atuais sintetizadores
![Page 24: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/24.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE24
Modelagem Físico-Acústica
![Page 25: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/25.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE25
Modelagem Físico-Acústica Definição
• Modelo matemático descritor das propriedades físico-acústicas do modo de produção do som a partir de uma fonte sonora
• Equações diferenciais descrevem a mecânica e a acústica de um instrumento sendo executado
Princípio Fundamental• Excitação: causa vibração (arco, dedilhado, bocal,...)• Ressonância: resposta do corpo do instrumento à
vibração• Relação excitação-ressonância
– Acoplada (Realimentados). Ex. Saxofone– Desacoplados (Não realimentados). Ex. síntese subtrativa
![Page 26: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/26.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE26
Modelagem Físico-Acústica Em detalhe...
• As equações dos instrumentos são submetidas ao estado inicial e à excitação e resolvidas por um procedimento iterativo de aproximação sucessiva que procura os valores simultâneos de diversas variáveis interdependentes
Dificuldades• Ainda custa caro• Não é simples modelar
• Exemplo trompete– http://www.youtube.com/watch?v=5tMt7e25rGY
![Page 27: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/27.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE27
Modelagem da Voz Humana
![Page 28: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/28.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE28
Modelagem Físico-Acústica Objetivos Científico:
• Levantar a capacidade de equações matemáticas e algoritmos simularem os mecanismos produtores de som dos instrumentos existentes
Objetivo Artístico:• Simular instrumentos reais ou virtuais, através da
distorção de parâmetros ou combinação não trivial de módulos
• Captar não só as a relação nota/timbre como também as técnicas de execução
![Page 29: Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE 1 Síntese: outros métodos Subtrativa FM Amostragem Digital (Sampling) Modelagem físico-acústica](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062502/570638461a28abb8238f3409/html5/thumbnails/29.jpg)
Geber Ramalho & Osman Gioia - UFPE29
FIM