Características fundamentais do som

Se você está ansioso para criar sons e deseja gastar seu tempo nisso, crie vários ambientes de áudio na forma de música, efeitos sonoros, conteúdo audiovisual e todas as implementações possíveis de áudio na vida, deseje se tornar um profissional em design de som ou som engenheiro, vamos revisar a definição fundamental do que é som. Esse conhecimento é importante para entender o básico e aprender a técnica de trabalhar com áudio. Como escultor deste ambiente especial você tem que conhecer o seu material e é característico poder manipulá-lo melhor e dar à sua ideia a forma desejada.

No sentido mais amplo, o som é uma onda de pressão criada por um objeto vibrante e espalhada em algum meio.

Ondas de vibração viajam pelo ar ou qualquer meio (sólido, líquido ou gasoso) criando uma vibração mecânica de suas partículas.

Num sentido mais subjetivo, o som é a percepção dessas vibrações pelos sentidos especiais de animais ou humanos. A variedade de sons que ouvimos é fornecida por várias características da onda sonora na qual ela viaja e pelas combinações desses parâmetros.

Mostre essas características básicas do som abaixo em um exemplo de onda Sin simples:

1. Frequência, que aparece aos ouvidos humanos como um som baixo ou alto

Baixa frequência (graves)

Olá frequência (Cheep)

A onda pode produzir muitos ciclos em um segundo, o número desses ciclos é chamado de frequência da onda. Assim como a onda é produzida por um corpo vibrante, o corpo vibrante tem igual característica – frequência. A frequência da onda sonora é medida em hertz.

O mesmo se diz de um corpo vibrante. Uma vibração completa produz um ciclo completo de onda. Se por segundo são produzidas 50 vibrações, podemos dizer que a frequência de uma onda é de 50 Hz, ou seja, 50 ciclos por segundo. Ou seja, 1 Hz é igual a 1 vibração por vez.

Fato interessante de que a passagem de uma onda por diferentes substâncias não afeta e altera a frequência da onda, ela permanece fixa.

A frequência de uma onda é igual à frequência do corpo vibrante que produz a onda. Quando as vibrações são rápidas, uma unidade maior de frequência é conhecida como quilohertz (kHz), que é 1 kHz = 1000 Hz. Ao lidar com áudio, lidamos principalmente com uma gama de frequências e variações que soam simultaneamente, criando a natureza do som, diferentes tons e harmônicos.

Um ouvido humano saudável pode perceber um som na faixa de 16 Hz a 20 kHz. O som com frequência abaixo de 20 Hz é chamado de infra-som, e com frequência acima do nível de 20 kHz que o ouvido humano normal pode perceber é chamado de ultrassom.

2. A amplitude é outra característica de uma onda sonora, pois os ouvidos humanos aparecem no som como um volume. Quando a frequência reflete a velocidade das ondas, a amplitude é o quão altas (ou baixas) as ondas são. Na vida diária, o volume de um som é medido em unidades chamadas decibéis (dB). Quanto maior o nível de decibéis, mais alto será o ruído.

Amplitude baixa (volume baixo)

Alta amplitude (alto volume)

A duração do som é o tempo que o som dura desde algum nível de volume inicial até 0 dB. Então, na verdade, é uma sequência de amplitudes de qualquer som do ponto inicial até 0.

4. O timbre é uma peculiaridade do próprio som, é uma qualidade do som. É isso que faz com que dois instrumentos musicais diferentes soem diferentes um do outro, mesmo quando cada instrumento toca a mesma nota musical, exatamente no mesmo volume. Em “Tocar a mesma nota” queremos dizer que os instrumentos têm o mesmo tom (frequência) e volume. Mencionando novamente a frequência, devemos acrescentar que essa frequência determina o tom (altura), uma nota em que o som é tocado.

Quando a nota é tocada em qualquer instrumento podemos ouvir o tom principal e outros tons sutis que tocam em outras alturas, estes são harmônicos. O tom mais baixo do que o principal é chamado de subtons, e o tom mais alto é chamado de sobretons. A soma de todas essas frequências é percebida pelos nossos ouvidos como o som de um determinado instrumento.

Quando se trata de síntese sonora, onde a síntese sonora é a técnica de gerar o som desejável a partir do zero, é necessário familiarizar-se com as formas de onda mais comuns. Sim, as ondas sonoras podem assumir vários formatos e, como o som é produto de uma onda, o formato da onda determina a cor, a textura e o harmônico do som produzido. E o processo de síntese de áudio baseia-se em dar formas específicas a uma onda, misturá-la ou percorrê-la por envelopes, filtros e efeitos. Pode ser um som completamente novo que o designer ou produtor musical imaginou ou qualquer som que ele queira reproduzir. Para tanto, podem ser utilizados hardware ou software eletrônico. No Amped Studio você tem uma escolha de sintetizadores online para experimentar, tocar e criar seus sons únicos.

1. Onda de pecado

O Sin é a forma de onda mais simples e básica, a mais pura, ocupa apenas uma frequência. Todas as formas de onda são construídas a partir dele.

Às vezes acontece que algum sintetizador subtrativo não o contém como forma de onda básica, porque ocupa apenas uma frequência e não se enquadra em uma condição subtrativa da qual não tem nada para subtrair. O tipo de onda Sin pode ser facilmente criado pela passagem baixa de uma onda triangular.

2. Onda triangular

Soa muito semelhante a um senoidal, exceto que possui um pouco mais de frequências adicionais acima dele. As frequências contêm apenas harmônicos ímpares, os mesmos que você pode encontrar na onda quadrada. Isso significa que eles têm a nota fundamental, 3º harmônico, 5º harmônico, 7º harmônico e assim por diante. Esses harmônicos “diminuem gradualmente” à medida que você se afasta da frequência raiz. Mas a diferença entre uma onda triangular e uma onda quadrada é que os harmônicos diminuem mais rapidamente do que os de uma onda quadrada.

3. Onda quadrada

Também chamadas de forma de onda de pulso, pois podem ser controladas por algo chamado modulação por largura de pulso. A modulação por largura de pulso (ou PWM) controla o espaçamento dos “quadrados”.

Eles são semelhantes a uma onda triangular. Eles são feitos e contêm apenas todos os harmônicos ímpares (3º, 5º, 7º, etc). mas com os harmônicos mais elevados que duram muito mais do que um triângulo.

4. Onda de serra

Como você pode ver na imagem, ela se parece parcialmente com uma onda quadrada, mas é feita com harmônicos pares e ímpares. Por ser rico em harmônicos, a onda de serra é a forma de onda mais comum e amplamente utilizada. Muitos sons são produzidos com base nessa forma de onda.

1. Onda de ruído

Todo mundo ouviu o som de uma TV ou rádio que não estava sintonizado, parecia “Shshshsh”. É exatamente assim que soa a forma de onda do ruído. É assim porque muitas frequências completamente aleatórias estão espalhadas por todo o mundo. O ruído é amplamente utilizado por designers de som para criar qualquer coisa, desde palmas, varreduras, chimbais, adição de sintetizadores de ponta e muito mais.

Como sempre mencionamos, é importante experimentar. Você pode usar qualquer forma de onda para produzir qualquer tipo de som, dependendo da sua ideia e da imagem de áudio. E o uso geral pode ser o seguinte:

• Chumbo: Quadrado, Serra;
• Almofada: Quadrada, Serra;
• Baixos: Triângulo, Quadrado, Serra;
• Sub-Bass: Seno, Triângulo.

Uma verdade fundamental sobre o som é que existem apenas 2 variáveis: tempo e deslocamento das partículas. Podemos criar qualquer som imaginável simplesmente deslocando as moléculas de ar na quantidade certa no momento certo. O software sintetizador usa métodos matemáticos adequados para produzir o deslocamento certo no momento certo para nos fornecer os harmônicos associados a certas formas de onda e as ondas adicionais necessárias para formar acordes.

Descrever um som e lidar com a síntese também é essencial para revisar propriedades da forma de onda como o Phase Envelope (ADSR).

Estágio

Conforme mencionado acima, as formas de onda de áudio são cíclicas, ou seja, passam por ciclos ou repetições regulares. Fase é a quantidade de deslocamento aplicada a uma onda, medida em graus, e é definida como a distância ao longo de seu ciclo de uma determinada forma de onda.

Ao mixar duas formas de onda, se essas formas de onda estiverem “fora de fase” ou atrasadas uma em relação à outra, haverá algum cancelamento no áudio resultante. A quantidade de cancelamento e em quais frequências ele ocorre depende das formas de onda envolvidas e de quão fora de fase elas estão (duas formas de onda idênticas, 180 graus fora de fase, serão canceladas completamente).

Formas de onda do mesmo formato Sin 90 graus fora de fase, o volume resultante será cancelado em 50%.

Formas de onda do mesmo formato sen 180 graus fora de fase, como resultado não ouviremos nenhum som, o volume será cancelado completamente.

O envelope define como um som se comporta ao longo do tempo. Inclui 4 características distintas de som (ADSR).

ADSR significa Ataque, Decadência, Sustentação e Liberação. Esses parâmetros do envelope (ADSR) nos permitem controlar a amplitude da nossa forma de onda ao longo do tempo.

Se você usar um sintetizador VOLT do Amped Studio, poderá ver uma seção Envelope que permite manipular parâmetros ADSR e sintetizar seu som personalizado. Vamos dar uma breve olhada nisso.

A – Ataque

Ao pressionar alguma nota no sintetizador, o primeiro estágio que é acionado é o Ataque. A seção Attack mostra quanto tempo leva para um som atingir seu nível de volume máximo quando uma tecla é pressionada.

Aqui está um exemplo de configuração de som com um ataque curto. Ao pressionar a tecla você ouve instantaneamente o som, isso significa que o ataque está em 0.

A seguir está um exemplo de um ataque longo. Ao pressionar uma tecla, o som levará 33 ms para atingir seu volume máximo. Como o ataque está definido para 33ms.

As próximas três propriedades Decay , Sustain, Release são acionadas da mesma maneira e marcadas na interface do sintetizador como D, S, R respectivamente.

D-Decadência

Quando o estágio da seção Ataque for concluído, o próximo passo é o Decay. Em uma seção de Decay, o volume do som diminui até o nível de Sustain durante algum período, então, na verdade, o Decay é responsável pela duração da diminuição.

S-Sustentar

O nível no qual o som permanecerá enquanto uma tecla é pressionada e mantida pressionada após ela passar do estágio Decay.

Lançamento R

Liberação é o tempo que leva para o volume do som diminuir até o silêncio completo. A etapa final do Envelope. Este estágio fica ativo quando soltamos a tecla.

A liberação vem da sustentação; se não houver sustentação, não há liberação. Ao controlar o ataque, o decaimento, a sustentação e a liberação de uma forma de onda, você pode realmente alterar seu timbre.

Aqui está uma análise mais detalhada do sintetizador online VOLT, conveniente e eficaz em uso para concretizar suas idéias de áudio.

No encerramento

Um som é uma forma de energia e informação. Trabalhar com som é trabalhar sutilmente com energia tênue. Essas vibrações são essenciais nos seres humanos. O som certo para a pessoa certa no momento certo pode ser uma ferramenta de comunicação muito poderosa e a comunicação por áudio às vezes é mais eficaz do que a comunicação visual. O conhecimento sonoro é fundamental para músicos, designers de som, engenheiros de áudio.