Síntesis del sonido I

Transcripción

1 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

2 Modulación De amplitud Síntesis del sonido III De frecuencia Tímbrica Síntesis sustractiva I Curva de respuesta ganancia/frecuencia 2

3 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

4 Síntesis de ondas complejas Obtención de nuevos sonidos Mezcla de sonidos sintéticos con muestreados Síntesis aditiva II 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 (j = (0, I+2) 4

5 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* * * * * * * Ejemplo Síntesis FM II 5

6 Ejemplo Síntesis FM III Síntesis: AM. AM (modulación de amplitud) 6

7 Síntesis: AM. Síntesis AM utilizada para aplicar una envolvente de amplitud Síntesis AM utilizada para añadir bandas laterales Síntesis: Modelado de onda 7

8 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

9 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

10 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

11 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 m 3 A = coeficiente de absorción 11

12 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

13 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

14 Proceso de sonido VII: Localización espacial Efecto doppler ppler.html 14

15 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

16 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

17 Grabación II Amplificadores y altavoces Estéreo Cuadrafónico Dolby surround (5.1, 6.1, 7.1) THX 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) Grabación III 17

18 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

19 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

20 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

21 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

22 Mensajes MIDI Nombre Binario Hexadec Data 1 Data 2 Note Off 1000nnnn 8N Altura Velocidad Note On 1001nnnn 9N Altura Velocidad Poly After 1010nnnn AN Altura Presión Control Ch 1011nnnn BN Tipo ctrol Intensidad Chan After 1100nnnn CN Presión PitchBend 1101nnnn DN MSByte LSByte Pro Chan 1110nnnn EN Programa Sys Chan 1111nnnn FX 22