3 SONIFICAÇÃO
3.2 CONCEITOS E CLASSIFICAÇÕES DE SONIFICAÇÃO
Thomas Hermann85, professor e pesquisador na área de física e neuroinformática, juntamente com Andy Hunt86, professor e pesquisador na área de
85 Estudou física na Universidade de Bielefeld. De 1998 a 2001 foi membro do Programa de Pós-Graduação
interdisciplinar "orientada para a tarefa de comunicação". Ele começou a pesquisa sobre sonificação no Grupo Neuroinformatics e recebeu um Ph.D. em Ciência da Computação em 2002 na Bielefeld University. Autalmente é professor assistente e chefe do grupo de inteligência ambiente na CITEC, o Centro de Excelência em Interação Cognitiva Tecnologia, nessa mesma universidade. (HERMANN, 2014) Produziu 104 publicações nas áreas de medicina, biologia molecular e sonificação.
86 PhD in Música e Tecnologia, Bacharelado em Eletrônica, Professor e Coordenador de Departamento da
Universidade de York. Produziu 52 trabalhos sobre os temas: engenharia eletrônica, interação homem- computador, tecnologia musical e Sonificação.
música e tecnologia, e John G. Neuhoff87, professor e pesquisador nas áreas de
psicoacústica, percepção e processamento auditivo, e análises sonoras, editaram encorpado conjunto teórico sobre o novo campo de pesquisa que Aulete dicionariza como apresentação de dados sonoros (não falados) que complementam
informações visuais e ajudam a compreensão do conjunto de dados em análise.88
Grond89, professor e pesquisador na área de Sonificação e tecnologia musical, e Berger, entendem que do ponto de vista musical, a sonificação de dados continua de onde a mimesis, na tradição da música de programa e na função indicial de gravação de som, termina. Pela ótica da teoria do conhecimento e da história da ciência, podemos falar de sonificação quando o som é usado como um meio que representa mais do que apenas a si mesmo. Em outras palavras, o som torna-se sonificado quando assume poderes explicativos: quando não é nem exclusivamente música nem serve como mera ilustração. Portanto, muitas vezes, tem como objetivo representar algo que não tem um ponto de referência sonora natural. É um desafio encontrar sons que são em tudo adequados para estas entidades abstratas virtuais, porque qualquer som percebido refere-se sempre a sons anteriores vivenciados em contextos naturais ou culturais. Este é um problema compartilhado por abordagens científicas, bem como artísticas para sonificação (GROND; BERGER, 2011).
A variedade de campos de pesquisa em que isso tem sido usado é impressionante. Medicina, Bio-Medicina, Sismologia, só para mencionar uns poucos. Assim como também é variada a lista de disciplinas envolvidas na compreensão e realização dos procedimentos, tais como: Física, Acústica, Psicoacústica, Ciência da Computação, Engenharia de Som, etc.., como pontuado pelos pesquisadores de som e tecnologia. (HERMANN; HUNT; NEUHOFF, 2011, p. 2) E não têm faltado variações sobre o mesmo tema.
A Sonificação tem se mostrado ampla em horizontes igualmente. Prova disso é a manifestação de Martin Quinn, pesquisador de Sonificação, que descreve a geração de componentes musicais na sonificação de dados que representam 110.000 anos de história climática terrestre. Os arquivos de dados do Centro de
87 John G. Neuhoff, Professor do Departamento de Psicologia do College of Wooster, com 57 publicações nas
áreas de Psicoacústica, percepção e processamento auditivo, análise sonora.
88 http://www.aulete.com.br/sonifica%c3%a7%c3%a3o#ixzz3t4CEWZL9, visualizado em 01/12/2015
89 Florian Grond – professor e pesquisador da McGill University, Montréal – Centre for Interdisciplinary Grond -
Research in Music Media & Technology (CIRMMT), com 21 publicações na área de Sonificação, dentre outras ligadas à tecnologia musical. 1Ambient Intelligence, CITEC Bielefeld University, Universitaetsstraße 21 - 23 33615 Bielefeld Germany
Pesquisas em Mudanças Climáticas da Univerdiade de New Hampshire foram combinados em interessantes formas para a composição de uma apresentação musical de 5 minutos. E ainda, Taylor, Bonlonger e Torres apresentam um sistema de visualização que permite extrair dados musicais em tempo real para sua representação num ambiente virtual imersivo (CORRÊA; SAITO; GAZZIRO, 2008, p. 1).
Hermann observa que há que se fazer distinção entre sonificação e música, posto que na primeira o objetivo não está na percepção precisa das interações que são feitas mediante um instrumento ou os dados geradores do som, mas em um subjacente nível artístico que opera em graus diferentes. Ele pondera que um desafio para a definição vem do uso de sonificação nas artes e música. Recentemente mais e mais artistas têm incorporado métodos de sonificação em seus trabalhos. As associações entre sonificação e arte imagética têm prosperado, assim como as analogias entre sonificação e música. Embora a música e sonificação sejam organizações sonoras, ainda assim há diferenças significativas. Muitas vezes, a palavra ‘mapeamento’ foi usada como sinônimo de ‘transformação’ na definição acima. Isto, no entanto, sugere uma grave limitação de sonificação, no sentido de ela seja apenas mapeamentos entre dados e som.
Com estas e outras considerações em mente Hermann estabelece critérios para uma técnica que utiliza dados como entrada, e gera sinais sonoros. O primeiro deles observa se o som reflete as propriedades objetivas ou relações com os dados de entrada. O segundo, se a transformação é sistemática, o que significa que existe uma definição precisa de como os dados (e interações opcionais) resultam em sons. Terceiro, se a sonficação é reprodutível, a saber, dada a mesma base de dados e interações idênticas, se os sons resultantes são estruturalmente idênticos.
Persistindo na busca da exatidão, Thomas Hermann exemplifica: uma mensagem verbal pode sempre ser representada numericamente e assim, ser entendida como um conjunto de dados. Por outro lado, os dados, como valores, muitas vezes carregam interpretação semântica. Tomem-se como exemplo dados de informação de temperatura – 10º C (um conjunto de dados unidimensional de tamanho 1) – está frio, é claramente a informação. Supondo sempre que a informação é codificada como valores de dados para o seu processamento, podemos lidar com ambos em uma única definição.
Voltando ao pensamento de Hermann, diz ele sobre o mapeamento como um tipo específico de sonificação: Alguns artigos usaram “sonificação” para se referir especificamente à base de mapeamento, em que dados são mapeados de acordo com características acústicas de eventos de som. Pode haver momentos em que uma especificação clara da técnica dos ultra-sons, por exemplo, como baseado em modelo, audificação ou sonificação parâmeatro de mapeamento, pode ser útil para evitar a confusão com o termo geral de sonificação. Faz sentido usar sempre o termo mais específico possível.
Sonificação como algoritmo e som - neste caso a sonificação refere-se à técnica e ao processo, então, basicamente, refere-se ao algoritmo que está ativo entre os dados, o utilizador e o som resultante. Muitas vezes, e com igual razão, os sons resultantes são chamados sonificação. O algoritmo significa um conjunto de regras claras, independente do fato de ser implementado em um computador ou qualquer outro meio.
Sonificação como método científico - de acordo com a definição, sonificação é um método científico preciso que leva a resultados reproduzíveis, abordando o ouvido em vez do olho (como a visualização faz). Sendo um método científico, não é preciso denominá-la especificamente. Mesmo que algumas visualizações de dados possam ser "vistas" como arte, sonificações podem ser ouvidos coma "música", mas este uso difere da intenção original, como já justificado.
As fronteiras da sonificação e do mundo real acústico ainda são difusas. Pode ser discutido o quão útil é considerar ou denotar sons do cotidiano como sonificação. Alguns sons geradores não na verdade ruídos e, assim, elementos aleatórios de modo que eventos do som vão, por si só, soar diferentemente em cada ocorrência. Sons organizados são separados da forma aleatória ou de sons de estruturas complexas pelo fato de que sua ocorrência e estrutura é definida pela intenção. Os sons do meio ambiente parecem muitas vezes ser estruturados, portanto, podem também ser organizados; no entanto, se assim for, qualquer som poderia ser entendido nessa categoria.
É tangível, assim, a utilidade de aplicar o termo a sons que são intencionalmente organizados; na maioria dos casos pelo desenvolvedor som- interface. O conjunto de sons organizados é composto por dois grandes conjuntos que se sobrepõem parcialmente: música e sons funcionais. A música é sem dúvida, um sinal complexo estruturado, organizado em vários níveis, desde o sinal acústico
para sua organização temporal em compassos, motivos, partes, etc. Não é nosso propósito elaborar mais uma definição de música. O segundo conjunto é de sons funcionais. Estes são organizados para se prestar a determinados objetivos. A função é a motivação para a sua criação e utilização. Por exemplo, todos os sons de sinais (tais como telefones, campainhas, e demais avisos) são sons funcionais.
Sonificação no sentido da definição acima é certamente um subconjunto de sons funcionais. Os sons são processados para cumprir uma determinada função, seja a comunicação de informações (sinais e alarmes), o monitoramento de processos, ou para apoiar uma melhor compreensão da estrutura de dados ao abrigo análise.
Por fim, discute-se também se sonificação tem uma intersecção com música e artes de mídia. Obviamente, existem muitos exemplos onde os dados são usados para conduzir os aspectos de execuções musicais, por exemplo, dados coletados de rastreamento de movimento ou biossensores anexados a um performer. Se técnicas de sonificação são empregadas para obter um efeito musical ou acústico específico sem transparência entre os dados utilizados e os detalhes das técnicas de sonificação, devem então, por uma questão de clareza, receber denominação de ‘inspiração sobre dados de música", ou "música controlada por dados" antes do que como sonificação.
Os processos que têm sido chamados de Sonificação são na verdade a transformação das relações de dados em informações que possibilitam sua reprodução em forma de sons audíveis e compreensíveis ao ouvido humano. Pesquisadores e profissionais ainda não articularam um paradigma teórico completo sobre o assunto. Entretanto, o relatório colaborativo produzido por Kramer90 (1999) tem sido uma referência e um ponto de partida para discussões mais significativas, buscando delinear descrições taxonômicas de técnicas de sonificação com base em princípios psicológicos ou aplicativos de visualização; descrições dos tipos de dados e de usuários tarefas passíveis de sonificação; tratamento de mapeamento de dados para sinais acústicos; e organização dos fatores que delimitam a utilização de sonificação. Os procedimentos de sonificação têm sido instrumentalizados por
90 Em 1992, a Comunidade Internacional para Exibição Auditiva (ICAD) foi fundada por Gregory Kramer como
um fórum para a investigação em exibição auditiva que inclui sonorização de dados. ICAD desde então se tornou um lar para pesquisadores de diversas disciplinas interessadas no uso do som para transmitir informações através de seus anais de conferências e peer-reviewed. (Wikipedia)
linguagens de síntese sonora, denominadas como “cmusic” (no caso de Fiorella
Terenzi - criado por Richard Moore, da Universidade da Califórnia), além de outros softwares tais como ‘N’, e o “xSonify”, criado pela NASA, que serão descritos mais à frente.
Por ser um campo incipiente, muitos termos como sonificação, dispositivos auditivos, audificação, têm sido utilizados sem uma definição mais precisa. Os desenvolvimentos recentes, tais como a introdução de modelos básicos de sonificação, o estabelecimento da sonificação interativa e o aumento do interesse na sonificação para finalidades artísticas criaram a necessidade de revisitar as definições, a fim de avançar para uma terminologia mais clara.
A Exibição Auditiva, por exemplo, pode ser rastreada até à primeira conferência (ICAD)91, em 1992, organizada por Kramer. O volume "Display Auditivo", que reúne os processo resultantes, ainda é um dos mais importantes livros na área. Desde então, um grande crescimento do interesse, pesquisas e iniciativas em exibição auditiva e sonificação tem acontecido (HERMANN, 2008, p. 1).
A expressão “sonificação” tem origem no latim “sonus” que significa “som”. Ou seja, sonificar dados é portanto transmití-los por via sonora. (Spa15) Hermann afirma que a melhor definição é de Barrass e Kramer: "sonificação é a utilização de
áudio não vocal para transmitir informações.” Em sentido mais específico: “sonificação é a transformação das relações de dados em relações percebidas atavés de sinais acústicos para fins de comunicação, facilitando sua interpretação.”
(HERMANN, 2008, p. 4). Complementarmente, essas técnicas têm como características as possibilidades de sistematização, objetividade e reprodutibilidade.
As razões e motivações para exibir informações usando sons (ao invés de apresentações visuais, etc.) têm sido discutidas extensivamente na literatura. Mas, em resumo, a justificativa principal para essa prática é que os dispositivos auditivos exploram a superior capacidade do sistema auditivo humano para reconhecer mudanças temporais e padrões. Assim, eles podem se constituir na mais apropriada modalidade para lidar com informações cujos padrões são complexos, ou caracterizados por mudanças no tempo, e ainda, por chamados para ações imediatas. (WALKER; NEES, 2011, p. 11) Neuhoff argumenta que uma vantagem de usar escalas musicais em sonificação é que elas podem ser percebidas mais
agradavelmente e são menos irritantes do que mudanças de frequência que não estejam vinculadas a escalas musicais (NEUHOFF, 2011, p. 79).
McGee observa que outro fator a favor da sonificação deriva da capacidade auditiva humana de perceber múltiplos canais simultaneamente. Considerando que apreender diversos gráficos ou vídeos ao mesmo tempo pode se mostrar incoerente ou impossível, o mesmo não se dá com o som, que pode ser visualizado em bandas de frequências diferentes. Aliás, algo comum e confortável no ouvir musical. Ele argumenta também que outro fator a considerar nessa comparação é o tamanho e a qualidade dos dados de áudio em comparação com dados de vídeo. Um vídeo típico é processado para 30 quadros por segundo. Na resolução de 16-bit uma sequência de vídeo não comprimido (640x480) ocupa 18.4MB/sec. 2 canais, áudio de 16 bits, com 44.100 amostras por segundo exigem apenas 0,1764 MB/sec. Isto significa que, para uma dada taxa de dados pode-se ter mais de 200 canais de áudio sem compressão em troca de um único canal de vídeo representando os mesmos dados. Além de tudo, ao contrário de olhos, os ouvidos estão sempre ativos e nunca se fecham. Desde que não exista uma certa quantidade de estética no áudio e o nível de volume seja razoável, pode-se dizer com segurança que o sistema auditivo chega à fadiga mais lentamente do que os olhos (McGEE, 2009, p. 1-10).