O que é o som digital?

O som digital consiste na representaçao digital de uma onda sonora por meio codigo binario. o processo que envolve nacaptaçao ou gravaçao, a conversao de som analogico para digital e , na reproduçao, a conversao do som digital para analogico, permite que o som seja armazenadoe reproduzido por meio de um cd, minidisk ou dat , de bandas sonoras de filmes digitais, de arquivos de audio em diversos formatos como, wav, aif, mpe, ogg de de outros meios.

O processo de conversao do som analogico para digital acarreta a perda é sabido que o som digital nunca podera representar o som analogico de maneira plena. no entanto, a evoluçao tecnologica dos processos de conversao atingiu um grau elevado de presiçao ao ponto de nao deixar transparecer nenhuma distinçao perceptivel ao ouvido humano entre o som analogico e a sua representaçao digital.

A preciçao da representaçaodigital do som varia de acordo com a taxa de amostra de frequencia e a quantidade de bits para cada amostra, ou bit depth.quando maiores esses valores, maior sera a fidelidade do som digital em relaçao ao som analogico. um cd de audiopadrao, por exemplo, possui a taxa de amostragem de frequencia, de 44.100 hz e a profundidade de 16bits.


-caracteristicas do som; frequencia, amplitude e timbre
-dispositivos para captura, processamento e reproduçao som digital
- necessidade de codec
-nocoes de codificaçao e compreçoes de som digital
-codec sem compreçao e com compreçao
-formatos de ficheiros de audio
-tipos de som: ruida, fala, musica e silencio
-operaçoes de audio digital
-musica electronica: autores
-analise e estudo de caos-exemplo


caracteristicas do som: frequencia, amplitude e timbre


Sabemos que o som é produzido com resultado das expancoes e das compreçoes de vibraçoes no ar, como se as vibraçoes fossem elasticas, isto quer dizer que as vibraçoes sao geradas em diversos formatos.

A frequencia é uma onda sonora é defenida pelo numero de ciclos (pulsos), que tem por unidade de tempos os segundos, lembre-se que a unidade medida de ciclos por segundo herts cujo o sinbolo é hz.

As frequencias mais baixas correspondem ao que se chamamos de sons graves, ao sons com vibraçoes mais lentas, as frequencias mais elevadas correspodem ao que chamamos sa sons agudos, em todo o caso sao vibraçoes mais rapidas.

As frequencias auditiveis variam de acordo com cada pessoa, depende da idade, da saude dos ouvidos, entre outros factores, mas geralmente as pessoas podem ouvir frequencias nos intervalos entre 20 hz e 20 hz.

A amplitude do som esta directamente ligada ao volume. quanto maiuor for a amplitude do som maior ou mais forte será o seu volume e vice-versa. no grafico abaixo temos a representaçao de um som com duas amplitudes diferentes. alinha vwermelha mostra um som forte e a linha verde o mesmo som com uma amplitude fraca. se escutarmos estes dois sons separadamente vamos perceber que sao identicos , a diferença é que um estara com um volume mais baixo, e o outro mais alto.

A amplitude da onda sonora é medida em db e abaixo temos um grafico mostrando o volume de alguns sons do cotidiano.

O timbre é a caracteristica que nos permite destinguir dois sons da mesma altura e a mesma intwensidade, produzidos por fontes sonoras diferentes. o que nos permite os dois sons é o timbreinstrumental. de forma simplificada podemos considerar que otimbreé como a impresao digital sonora de um instrumento ou qualidade de vibrçao vocal.

Um ex. de um instromento musical:
A mesma nota ré assume diferentes se for emitida de um piano ou por um violino, ja que cada nota produzida por um instromento vem aconpanhada de notas harminicas diferentes. assim o ré do piano vem aconpanhado de harmonicas diferentes do ré do violino, permitindo a sua diferença pelo timbre.

Analise e estudo de casos-exemplo

Esta musica foi criada por mim atraves do programa mixcraft.~
Usei samples do proprio programa e ainda acrecentei retirados da internet, tts e um som capturado na escola. na musica em si, fui justando samples de forma a criar algo auditivel, ajustando o volume á minha feiçao.



Dipositivos para captura, processamento e reproduçao de som digital


O som digital consiste na conversao de uma onda sonora num codigo ninario, passando nesse momento a poder ser lido por meios digitais, tornando- se assim em som digital

Um codec de audio é um diapositivo de hardware ou um programa de computador que comprime e descomprime dados de audio digital de acordo com um determinado tipo de arquivo ou audio. o termo codec é uma conbinaçaoi de coder- decoder. o objecto do algoritimo dum codec é representar os sinais de alta finalidade do audio com a quantidade minima de bits, preservando ao mesmo tempo a qualidade, isto pode efectivamente reduzir o espaço de armazenamento e a largura de banda exegidapela tranmiçao do arquivo de audio armazxenado. a maioria dos codecs sao implantados como bibliotecas que servem de interface para um ou mais tocadores de midia, tais como o xms, winamo o wmp.

E alguns contextos, a expresao codec de audio pode inteferir se á implantaçao de hardware duma placa de som. quando usada desta maneira, a espreçao code refere se ao dispositivo que codifica um sinal de audo analogico.

codecs com perdas e sem perdas

Os codecs sem perdas sao codecs que codificam o som ou a imagem para comprimir o arquivo sem alterar o som ou emagem originais. se o arquivo for descomprimido, o novo arquivo sera identico ao original. esse tipo de codec normalmente gera arquivos codifica entre 2 a 3vezes menores que os arquivos originais. sao muito utilizados ewm radios e emissoras de televisao para manter a qualidade do som ou imagem.

ex. desse tipo de codec de som sao o flac, shorten, wavpack e monkey s audio.

Os codecs com perdas tambem foram criados para comprimir os arquivos de som com taxas de compressao muito altas. por ex. o vorbis e o mp3 sao codecs paras som que facilmente comprimem o arquivo som de 10 a 12 vezes o tamnho original, sem gerar artefactos significativos.

ex. de codecs com perdas sao o oggvorbis. mp3, ac3 e wma, para som.

Formatos de ficheiros de audio

unixs audio- regra geral, este formato de ficheiro é utilizado para criar ficheiros de som para computadores unix ou para web

mpg layer 3- este é um ficheiro de som que foi comprimido utilizando o codec do mpg audio layer 3, que foi desenvolvido pelo fraunhofer institute

wma- este é um ficheiro que foi comprimido utilizando audiop da microsoft windows media, um esquema de codificaçao audio digital desenvolvido pela microsoft, que é utilizado para distribuir musica gravada, normalmente atraves da internet

wave forum- este formato de ficheiro audio armazena sons em forma de ondas. dependendo de varios factores, um minuto de som pode ocupar tao pouco como 644 kilobytes ou tanto como 27 megabytes de armazenamento

musical instrument interface- este é um formato padrao para o intercambio de informaçao musicais entre instromentos musicais, sintetizadores e computadores

audio interchange foprmat- este formato de som foi originalmente utilizado em computadores apple e sgi . os ficheiros de som sao armazenados num formato manual de 8 bits, que nao é com primido, podendo resultar em ficheiros de grande dimensao

tipos de som ruido, fala, musica e silencio

FALA é um dos meios utilizados p+elo ser humano para comunicar e , consequentemente interagirem uns com os outros

RUÍDO significa barulho, ou seja, qualquer tipo de barulho ou som. mas quando se fala na electronica o ruido pode significar a percepçao acustica. na leitura de sinais o ruido pode ser interpretado como um sinal sem qualquer sentido, sendo inportante a relaçao sinal/ruido na comunicaçao. na teoria da informaçao o ruido é considerado como portador de informaçao

MUSICA é uma forma de arte que é constituida basicamente por conbinaçoes de sons e silencio seguindo ou nao uma pre-organizaçao ao longo do tempo.

SILENCIO é a ausencia de som. e o nada em termo de som.

Operaçoes de audio digital

Ediçao

existem basicamente duas formas de ediçao:

-com bases em tapes

-com base em discos rigidos magneticos.

Armazenamento

é possivel armazenar audio em discos rigidos. mas as aplicaçoes multimedia que incluem grandes quantidades de audio digital podem utilizar dispositivos de armazenamento terciarios, como descos opticos.

Filtragem e aplicaçoes de efeitos

os programas de ediçao permitem realçar uma serie de efeitos especiais sobre o audio. para isso, sao utilizadas tecnicas de filtragem digital. este processo pode envolver varias pistas e depende da complexidade do efeito, pelo que o processamento pode ou nao ser realizado em tempo real.

Efeitos mais comuns:

atraso- adiçao de audio de ecos ou reverbaçoes

equalizaçao- enfantizar, reduzir ou balancear varias bandas de frequencia

normalizaçao- escalar um segmento de modo a que o seu valor de pico nao ultrapasse o maximo permitido

reduçao do ruido- hiss ou hum

compreçao e expansao temporal- aumentando ou diminuindo da duraçao sem alteraçao da tonalidade ou pitch

alteraçao da tonalidade sem modificaçoes da duraçao- pitch shitfing

conversao para estereofonico- dividir uma pista unica em duas partes esreofonicas com conteudos de audio diferentes

aplicaçao de ambientes acusticos- aplicaçao da assinatura de um anbiente acustico particular, por exemplo, o eco de uma catedral

conversaçao- as operaçoes de uma conversao em audio implicam conversoes de um formato para outro

musica sintetizada

Visto que a musica assume assume um papel essencial nas aplicaçoes multimedia e difere do audio digital da mesma forma que os graficos vectoriais deiferem das imagens bitmap, os autores das aplicaçoes multimedia necessitam de um tipo de media especifico , a musica, que lhes permita tirar partido das capacidades de sinterise musical do computador.

representaçao musical

A representa çao musical definese se como sendo o meio pelo qual se especifica a informaçao necessaria á produçaoi de uma peça musical. por exemplo uma partituramusical pode conter toda a infortmaçao necessaria a reproduçao de um apeça musical pelos instromentos que constituem uma orquestra.

Fala (text to speech e speech recognation)

A fala é a form,a de comunicaçao de os seres humanos, a fala suporte varios idomas falados, á face da terra, e de facto é aplicado nos computadores e na s aplicçoes multimedia.

Em primeiro lugar text to speech, é um programa que se escreve em ingles , e aplica se um modo de reproduçao.

Em segundo, o conteudo da fala pode ser reconhecido pelo computador, isto é que os componbentes individuais da fala sao fonemas ou palavras. este processo de speech recognition, com o objectivo de fazer com que o cumputador o significado de idomas .

Multimedia e Tecnologias Interactivas

Modelos graficos

.modelo grafico- desenho mvectorial
. rendering:
modelo grafico - imagem bitmap

4.3 imagens bitmap

Normalmente, as imagens bitmas sao mais simples do que os modelos gráficos. As imagens digitalizadas a partir do real podm se realizar de vários modos.(scanner, maq. fotogr.... )
Também por outro lado as imagens podem ser sintetizadas directamente no computador, de varia formas diferentes ( photoshop, paint shop pro...)
As imagens digitais produzidas inteiramente no computador , designam se por imagens sintetizadas. As ferramentes de ediçao de imagem permite modificar os pixels.

4.3.1 Representaçao bitmap

As imagens digitais representam se sob a orma de matrizes bidimensionais ou grelhas de pixeis que se designam por bitmap.
Opixel é um elemento mais pequeno de resoluçao de uma imagem.
Os formatos de imagem bitmap mais comuns , tais como TIF ou GIF, exigem um grandeespaço de armezenamento comparado com outros formatos.
Os dois factores principais que condicionam o espaço de armazenamento é pelas imagens bitmap é a forma como a cor é representada e a resoluçao.

4.3.2 modelos de cor

Cada pixel de imagem posui um valor numerico, designando a amplitude que representa a sua cor.Este valor numerico pode representar (ponto preto ou branco , atributos de cor do pixel).
A cor é uma senseçao subjectiva produzida no cerebro em resposta á presença da luz, por sua vez a cor dos objectos resulta,pois,da forma como os objectos interagem com a luz e da forma como reflectem ou transmitem.

.cor: interaçao do objectos com a luz
.a cor nao existe no objecto em si

. cor absorvida por objecto nao será vista
ex: objecto que absorva todas excepto verde
.iluminado por luz branca aparece verde
.iluminado por luz vermelha aparece preto

4.3.2.1 modelos de cor aditivo-rgb

Existem tres tipos de cones (R) VERMELHO, (G) VERDE e o (B) AZUL, por isso as cores RGB designam e por cores primarias aditivas estas sao utilizadas ( televisão , monitores de computador). Os tres valores r.g.b representam quantidades de luz das tres cores primarias .

.modelo aditivo:RGB
- qualquer cor pode ser modelada adicionando quantidades adequadas de R,G,B
-monitores de computador, tv,etc
. 3 pontos por pixel
- na realidade nem todas as cores sao representaveis (so na maioria das visiveis)
. (gamma de cores RGB)

4.3.2.2 modelos de cor subtractivoCMYK

A experiencia de Thomas Young em 1801, permitiu nos concluir que as tres cores primarias aditivas (RGB) se conbinam para formar a cor branca , azul/ verde ciano.
Apos a resolçao de equaçoes de Thomas a conclusão é CMY. O modelo de cor CMYK (cyan, magenta, yellow, BLACK ) , é um modelo que produz a cor de um pixel atraves da subtraçao de intensidades de cor primarias subtractivas.

4.3.3 profundidade e cor
(color depth)

- em bits
.2,4,8,12,16,24 (trucolor)
- quantidade de cores
.4,16,256,4096,65536,16 777 216
8 bits ( 1byte) - 256 cores
- util conbinada com palette (tabela) de cor:
. CLUT- representaçao por cor indexada
A profundidade de cor é um factor crucial paa a determinaçao do espaço de armazenamento ocupado por uma imagem bitmap.

4.3.4 canais e correcçao de cor

O numero de canais de uma imagem é um valor muito utilizado paa representar a quantidade de informaçao de cada pixel.
As vantagens associadas á divisão da imagem em canais é a facilidade do processamento da mesma pelo computador. A aplicaçoes do photoshop permitem utilizar ferramentas de alteraçao dos niveis de contraste e de brilho para cada canal sepradamente.

.imagem e canais

-cada pixel esta associado a 1 conj. de canais
.conj. de canais de cor
.conj. de canais alpha (tranparencia)
-cnais separados por cor
.permite matrizes separadas po cor
.divisao da profundidade em subconjuntos de bits
.facilita a correçao de cor

4.3.5 resoluçao

A resoluçao de uma imagem é uma medida da quantidade de informaçao visual que a imagem contem por unidade de comprimento.
A resoluçao e imagem tem duas formas destintas, a quantidade de informaçao por unidade de comprimento ou especificando as dimensoes, em pixeis , da imagem:
-impressora/scanner : resoluçao designa por resolution device, medidos em pontos por polegadas ou dpi (150-600,300-6000)
- video : a resoluçao é normalmente especificada através dos fotogramas, ou frames, medidos em pixeis
- fotografia : dimensoes fotogramas PAL(768x576), NTSC(640x480), medidas em megapixeis

4.3.6.1 tipos de compreensaõ de imagem

A compreençao de uma imagem pode ser de dois tipos ( sem perdas e com perdas).

-sem perda
.compressao + descomposiçao preserva dados
.mais simples (RLE-run-legth-encoding)
.nao é forcosamente efeciente
.mais sotisficada
-comprimento variavel
-baseada em dicionarios

-com perdas
.compressao+ descompessao implica alguma perda de informaçao

4.3.6.2 formatos de imagem

Existem varios formatos de codificaçao para o armazenamento de imagem em ficheiros de computador, sendo os mais comuns estes:

bmp- formato de window bitmap
cgm- formato vectorial iso
dib
emf- formato utilizado nas plataformas windows
gif- formato com compreençao sem perdas
jpeg- formato com varios niveis de compreençao
pcd
pcx- utiliza compreençao com e sem perdas
pict e paint- formato para plataformas MacOS
png- formato que substitui o gif para o web
psd- photoshop, formato que utiliza imagens rgb ou de cor indexada
rgb- utiliza tres vectore por componente r,g,b
rle- para imagens bmp com compreençao sem perdas
tga
tiff- formato sem compreençao
wmf

4.3.7 operaçoes de imagem

As operaçoes de processamento e analise de imagem mais simples permite manipular directamente os pixeris da imagem.As manipulaçoes de imagem mais comuns sao muito utilizadascomo photoshop e dividem se em sete categorias principais:

operaçao de ediçao- sao as mais basicas e permitem alterar pixeis da imagem
operaçao sobre pontos- consistem em aplicar uma funçao a cada pixel da imagem, produzindo um novo valor para o pixel
operaçao de filtragem- sao operaçoes que tambem aplicam uma funçao a cada pixel da imagem, contudo esta trabalham em simultaneo
operaçao de composiçao- permitem obter uma imagem resultante de composiçao de grupos de pixeis de duas ou mais imagens.
transformaçoes geometricas- sao eraçoes que permitem realizar o deslocamento, a rotaçao e a inversao de imagens.
operaçoes de conversao entre formatos- sao realizadas pela maior parte das aplicçoes de autoria de imagem, que geralmente tambem importam e exportam imagens .
operaçao de conversao de imagens- incluem a compreençao e a decompreençao de imagens, a alteraçao do modelo de cor, da profundidade de cor e da resoluçao da imagens.

4.3.8 imagens bitmap versus graficos

graficos .................................... imagens

corrigiveis.............................. nao corrigiveis
informaçao estrutural.......... nao contem informaçao estrutural
semantica preservada.......... nao guarda conteudo semantico
descriçoes baseadas ,
em objectos ........................... descriçoes baseadas em pixeis

Há minha figura (Ficha)...

Conceito de photoshop.
Começo por relembrar que o photoshop é um programa que podemos fazer de todo até mesmo o impossivel. Com ajuda das barras laterais , e de cada funçao que tem , efeitos, recortes, clonagem, entre outras. Contudo nunca se esquecem do filter.
Na ficha que realizei, tinha muitas questoes de varios tipos, desde a qualidade de imagem (pixels), passando pela conversão (pixels/cm) e layers , ate ao formato (JPEG,TIF,PSD,GIF) , refiro que todos estes formatos têm tamahos diferentes de gravaçao no disco.
Numa imagem a qualidade que é o fundamental .