Bibliotecas de edição disponíveis nos softwares
editores de áudio
Ijuí
2014
Bibliotecas de edição disponíveis nos softwares editores
de áudio
Trabalho apresentado ao curso de Ciência da Computação da Universidade Regional do No-roeste do Estado do Rio Grande do Sul , como requisito para a obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação.
Universidade Regional Do Noroeste Do Estado Do Rio Grande Do Sul Departamento Das Ciências Exatas E Engenharias
Ciência Da Computação
Orientador: Edson Luiz Padoin
Ijuí
2014
Bibliotecas de edição disponíveis nos softwares editores
de áudio
Trabalho apresentado ao curso de Ciência da Computação da Universidade Regional do No-roeste do Estado do Rio Grande do Sul , como requisito para a obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação.
Trabalho aprovado. Ijuí, ( ) de dezembro de 2014:
Edson Luiz Padoin Orientador
Rogério Samuel de Moura Martins Convidado
Ijuí
2014
destes momentos que nos são tão importantes.
Aos meus pais Ilvo Conrad e Rosani Altissimo Conrad; pelo esforço, dedicação e compreensão, em todos os momentos desta e de outras caminhadas..
Primeiramente a Deus pois ele deu a permissão para tudo isso acontecer, no decorrer da minha vida, e não somente nestes anos como universitário, mas em todos os momentos é o maior mestre que alguém pode conhecer.
A esta universidade, seu corpo docente, direção e administração que oportunizaram a janela que hoje vislumbro um horizonte superior, eivado pela acendrada confiança no mérito e ética aqui presentes.
Agradeço a todos os professores por me proporcionar o conhecimento não apenas racional, mas a manifestação do caráter e afetividade da educação no processo de formação profissional, por tanto que se dedicaram a mim, não somente por terem me ensinado, mas por terem me feito aprender. A palavra mestre, nunca fará justiça aos professores dedicados aos quais sem nominar terão os meus eternos agradecimentos.
Aos meus pais, pelo amor, incentivo e apoio incondicional.
A todos que direta ou indiretamente fizeram parte da minha formação, o meu muito obrigado.
Mesmo não atingindo o alvo, quem busca e vence obstáculos, no mínimo fará coisas admiráveis." (José Alencar)
Este trabalho relata sobre as bibliotecas presentes nos softwares de edição de áudio com melhor custo benefício e que possuam todas as funcionalidades para a edição do áudio. O objetivo deste trabalho é embasar a tomada de decisão na escolha da biblioteca de edição para a produção de novos softwares de edição de áudio mais específicos que proporcionam uma experiência de usuário mais agradável e intuitiva. Para atingir o objetivo do trabalho será realizado uma pesquisa e algumas comparações, tanto as encontradas em sites ou artigos, livros e eBooks dos softwares editores de áudio como também a sua evolução. O resultado alcançado foi a melhor biblioteca de edição encontrada no software com um melhor custo benefício, equiparando-os com os melhores softwares proprietários de edição de áudio.
Para aferir o software com melhor custo benefício devemos verificar a linha do tempo do áudio e, assim, analisar e entender como começou o processo de gravação, como foi o processo para a edição do áudio sem o uso de software até os tempos atuais com a utilização dos mesmos. Logo depois de verificar os conceitos utilizados para a análise de áudio, os melhores formatos, o que são as frequências audíveis, como a conversão é feita, e as comparações entre os editores de software de áudio feitos com alguns conceitos analisados e finalmente, identificar a melhor biblioteca de edição de áudio utilizada.
Palavras-chaves: Bibliotecas de áudio, edição de áudio, formatos de áudio, história do áudio.
This work reports on the libraries present in editing audio editing software more cost effective and having all the features for audio editing. The aim of this work is informed decision-making in the choice of editing library for the production of new editing software more specific audio que Provide the user experience more enjoyable and intuitive. To Achieve the objective research and comparisons, found on websites, articles, books and eBooks from publishers audio software and its whole evolution redbourn place. The expected outcome is to determine what the best library edition found in the most cost-effective software, equating it with the best proprietary audio editing software.
To ascertain que the most cost-effective software had to navigate the timeline of the audio and Thus analyze and Understand how the story Began the recording process, the process was the editing is the audio without the use of software. Soon after learning the concepts used for analyzing audio, the best formats, Which the audible frequencies, such as the conversion is done, Then being comparisons between publishers audio software made by some concepts Analyzed and finally Identifying the best library edition audio que They use. par
Figura 1 – Phonautograph . . . 17
Figura 2 – Phonograph e Gramophone . . . 17
Figura 3 – Disco de Vinil . . . 18
Figura 4 – Figura de Microfone . . . 19
Figura 5 – Gravador Stereo . . . 19
Figura 6 – Como era a Edição de Áudio sem software . . . 21
Figura 7 – Som Analógico com pontos de amostragem . . . 29
Figura 8 – Som Analógico convertido para digital . . . 30
Figura 9 – Onda Analógica sendo convertida para digital . . . 31
Figura 10 – Sinal Digital sendo convertida para analógico . . . 32
Figura 11 – Efeito do Som no Humor . . . 33
Figura 12 – Gráfico de Frequência X Nível Sonoro . . . 34
Figura 13 – Intensidade de algumas situações . . . 34
Figura 14 – Comparando várias funcionalidades dos softwares . . . 42
Figura 15 – Esquema de funcionamento do software (??) . . . 54
Figura 16 – Captura de Tela da etapa de “Seleção de Tarefa” do software (??) . . . 55
Figura 17 – Preparação de gravação . . . 56
Figura 18 – Iniciando a Gravação . . . 56
Figura 19 – Fazendo a edição . . . 57
Tabela 1 – Formatos de arquivo de áudio . . . 23
Tabela 2 – Comparando os Formatos de arquivo de áudio . . . 24
Tabela 3 – Formatos e sua data de criação . . . 26
Tabela 4 – Tipos de DVD . . . 27
Tabela 5 – Tipos de HD-DVD . . . 27
Tabela 6 – Tipos de BLU-RAY . . . 27
Tabela 7 – Tabela de Comparação entre editores de áudio formatos para importação disponíveis . . . 39
Tabela 8 – Tabela de Comparação entre formatos de áudio que os softwares supor-tam . . . 40
Tabela 9 – Tabela de Comparação entre Importações de bibliotecas de edição de áudio . . . 41
Tabela 10 – Tabela de Comparação entre processamento de arquivos em CPU normal e GPU paralela . . . 48
Tabela 11 – Tabela do tamanho das edições de áudio . . . 57
Tabela 12 – Tabela de testes da ferramenta na edição de áudio com tamanho em MB 59 Tabela 13 – Tabela da média de testes da ferramenta na edição de áudio com tama-nho em MB . . . 59
Tabela 14 – Linha do tempo do áudio . . . 65
ADAT Alesis Digital Audio Tape ADC Analog/Digital Converter AES Audio Engineering Society
CD Compact Disc
CPU unidade central de processamento
CUDA É uma plataforma de computação paralela e um modelo de programação inventados pela NVIDIA
DCC Digital Compact Cassette D/A Conversor Digital/Analógico EUA Estados Unidos da América FLAC Free Lossless Audio Codec
GPU unidade de processamento gráfico IRE Instituto de Engenheiros de Rádio
MIDI É uma tecnologia padronizada de comunicação entre instrumentos mu-sicais e equipamentos eletrônicos (teclados, guitarras, sintetizadores, sequenciadores, computadores, samplers, etc), possibilitando que uma composição musical seja executada, transmitida ou manipulada por qual-quer dispositivo que reconheça esse padrão.
MP3 MPEG-1 Layer 3
PCM Pulse Code Modulation RCA Radio Corporation of America
VHS Video Home System
VBR Variable Bit Rate
WAV Formato-padrão de arquivo de áudio da Microsoft e IBM para armazena-mento de áudio em computadores.
1 INTRODUÇÃO . . . . 13 1.1 Justificativa . . . 14 1.2 Objetivos . . . 14 1.2.1 Objetivos Gerais . . . 14 1.2.2 Objetivos Específicos . . . 14 1.3 Organização do trabalho . . . 15
2 ESTADO DA ARTE - ÁUDIO . . . . 16
2.1 Histórico. . . 16
2.2 Formatos . . . 22
2.2.1 Comparação entre os formatos de áudio . . . 23
2.3 Forma de armazenamento de áudio . . . 24
2.4 Conversão de áudio de Analógico para Digital . . . 28
2.4.1 Como é gravado o som . . . 30
2.4.2 Tipo de captação de áudio . . . 32
2.5 Frequências Audíveis . . . 33
2.6 Streaming de áudio . . . 35
2.7 Trabalhos Relacionados . . . 36
3 SOFTWARES E BIBLIOTECAS DE EDIÇÃO DE ÁUDIO . . . . 38
3.1 Funcionalidades . . . 38
3.2 Considerações do Capítulo . . . 45
4 UTILIZAÇÃO DO LAME . . . . 48
4.1 Variable Bit Rate(VBR) . . . 49
4.2 Average Bit Rate (ABR) . . . 50
4.3 Mid-Side Stereo . . . 50
4.4 Software que tem suporte ou que utilizam a biblioteca LAME . . . . 52
5 ESTUDO DE CASO . . . . 54
5.1 Apresentação do Ambiante de Teste . . . 54
5.2 Definição dos Critérios a Serem Analisados . . . 55
5.3 Testes . . . 55
5.4 Resultados do Capítulo . . . 57
Referências . . . . 61
ANEXOS
64
ANEXO A – TABELA LINHA DO TEMPO DO ÁUDIO . . . . 65
ANEXO B – TABELA LINHA DO TEMPO DOS FORMATOS DE ÁUDIO 73
A música é uma arte que está presente no mundo inteiro, entre todas as gerações e culturas distintas, e essa arte já existe desde os primórdios da existência humana. A música é a arte de combinar sons, de modo a produzirem sensações agradáveis ao ouvido e despertarem diversos afetos em nossa alma. A música vem sofrendo uma grande evolução nas suas teorias, técnicas e também na prática. Músicos que estudam técnicas avançadas e com variações muito rápidas, recheiam novas músicas com notas e acordes, dentro de um pequeno intervalo de tempo, no compasso musical.
Através do som é possível transmitir emoção, e por causa dessa característica ele é muito utilizado e explorado em filmes, seriados, teatro, apresentações, dentre outros.
Devido a essa característica que o som possui, criamos esse anseio por guardar as emoções obtidas em uma apresentação de uma orquestra maravilhosa, de um show de uma banda de sucesso, de uma dupla que empolga gerações, de um som da natureza ou mesmo a calmaria do borbulhar da água em uma correnteza ou das quedas de uma cascata, do barulho da chuva e dos ventos, já vem de muito tempo. Somente em 1857, Édouard-Léon Scott de Martinville com o seu fonautógrafo deu início ao processo de gravação, porém ele somente representava o som por meio de um gráfico, não possibilitava a reprodução.
Somente anos depois em 1877, Charles Cros com seu Photoautograph conseguiu fazer a gravação e também a reprodução seguindo os sulcos traçados anteriormente pela agulha de gravação assim tornando-se o precursor da gravação que possibilitava também a reprodução do som gravado. Inicialmente o processo de gravação era de forma mecânica sendo que o áudio era capturado diretamente pelo gravador, dificultando e tornando bem complicado a captação fiel do som de todos os artistas. Os mesmos deviam se arranjar conforme sua altura e tonalidade, assim os mais altos ficavam sempre mais longe do gravador para não abafar os músicos menores.
As primeiras gravações com áudio digital surgem em 1972, revolucionando a forma de gravação e possibilitando assim a gravação em múltiplas faixas, permitindo gravar um instrumento em cada faixa, uma voz em cada faixa e também possibilitando gravar um trecho e copiá-lo quantas vezes for necessário.
Antes da gravação digital a edição do áudio era feita com cortes de lâmina dire-tamente na fita e emendando novamente com uma fita adesiva. Com o áudio gravado digitalmente é possível cortar, copiar, colar, aumentar o volume, colocar filtros, adicionar efeitos, aplicar afinação e muitas coisas mais.
computa-dores foram surgindo e dessa forma a gravação e edição foi se aprimorando.
Os softwares editores de áudio foram surgindo, se aperfeiçoando e ganhando espaço nesse mercado. Hoje em dia existem inúmeros softwares de edição, porém cada um possui sua especialidade, sua característica e muitas das vezes são complexos, com manuais e assistência de difícil acesso ou de de difícil compreensão.
Para poder analisar qual o melhor editor de áudio, que possua as melhores biblio-tecas de edição, vamos analisar os formatos de áudio existentes, qual o mais utilizado e mais compatível dentre os reprodutores de áudio atuais. Também se os editores de áudio suportam esse formato, como é realizado o processo de conversão do áudio original em analógico para o áudio digital que os editores utilizam, quais os formatos de importação que os softwares estão compatíveis, quais as plataformas de sistema que eles são compatíveis, como também vários outros quesitos.
1.1
Justificativa
Existem uma vasta lista de opções disponíveis nessa área de edição de áudio, softwares complexos com inúmeras funções porém cada um se dedicando, sendo melhor em um quesito, por exemplo na importação de plugins, na parte visual, na facilidade no aprendizado da ferramenta, por ter bastante funcionalidades embutidas, por ser multipla-taforma. Mas combinar todas essas funcionalidades e exigências não é uma tarefa fácil, existem poucos materiais na internet, em livros ou artigos que se atrevam a comparar e apontar o melhor editor de áudio, tanto ele sendo gratuito ou proprietário. Também almejo embasar e contextualizar a elaboração do software Locutor da hora, o qual é um projeto interno da Unijuí.
1.2
Objetivos
1.2.1
Objetivos Gerais
Embasar a tomada de decisões na escolha das bibliotecas de edição para o desen-volvimento do software Locutor da Hora, em desendesen-volvimento por projeto interno da Unijuí. Permitir a escolha do melhor projeto para a elaboração do software.
1.2.2
Objetivos Específicos
• Fazer um levantamento bibliográfico sobre áudio e toda a estrutura por trás da gravação e edição de áudio;
• Explicar cada item que deve ser levado em consideração desde o inicio de uma gravação até a finalização;
• Fazer um levantamento de todos os softwares proprietários e livres disponíveis no mercado;
• Comparar as funcionalidades que cada software proporciona e apontar qual software tem mais recursos, que seja mais intuitivo, seja fácil de utilizar, e que tenha o melhor custo benefício;
• Verificar quais as bibliotecas de edição de áudio que estes softwares utilizam • Analisar as expectativas e verificar o que consegui-se cumprir.
1.3
Organização do trabalho
No capítulo II na primeira parte será descrito a evolução do áudio e como era feito para editar o áudio antes mesmo de existir qualquer tipo de software de edição de áudio e aprender um pouco da história do áudio. Na segunda parte será apresentado alguns formatos de áudio existentes com uma comparação entre os formatos a fim de identificar o melhor formato. Na terceira parte será verificado como são as formas de armazenar áudio, para que na quarta parte seja possível como é realizada a conversão dessas formas do áudio, como é feito para gravar o som e quais os meios de captar o som. Na quinta parte serão apresentadas as frequências e intensidades que nós humanos podemos ouvir. Na sexta parte será apresentado o streaming. Para fechar o capítulo na sétima parte será apresentado alguns artigos e trabalhos relacionados com essa pesquisa.
O capítulo III – Nesse capítulo será apresentado um pouco sobre os editores de áudio e as bibliotecas de edição que esses softwares utilizam. Para isso será feita uma pesquisa nas especificações e quando possível analisar o código fonte dessas aplicações. A ideia é buscar o maior número de softwares existentes, tanto proprietários como livres, trazer todas as suas funcionalidades e distinções de uma para outra como também qual a utilização foco de cada uma dessas. Para que no final seja possível levantar a melhor ferramenta de edição disponível no mercado atual com base nos critérios aqui utilizados. Também nesse capítulo farei uma breve consideração após algumas comparações entre os softwares editores de áudio analisados e uma explanação da biblioteca escolhida a qual é utilizada pelo software aferido pelas comparações.
Já no capítulo IV será o fechamento do trabalho com as considerações finais. Terá também algumas tabelas em anexo para complementar o trabalho, já que as mesmas são bem extensas e detalhadas.
Na seção 2.1 será apresentado um histórico do áudio percorrendo a linha do tempo desde 1857 até os tempos atuais. Na seção 2.2 será descrito os formatos de áudio existen-tes, formas de compressão desses formatos, seu criador e uma breve descrição. Dentro da seção 2.2 também será feito uma comparação entre os formatos de áudio.
Na seção 2.3 será apresentado os tipos de áudio, quais são analógicos ou digitais. Na seção 2.4 será demostrado como é feito a conversão do áudio de analógico para digital e no sentido contrário. Já na seção 2.5 será apresentado alguns trabalhos relacionados a esse trabalho.
2.1
Histórico
Inicialmente, todos as músicas eram reproduzidas num local onde fisicamente era possível ouvi-las, como teatros, praças, palcos de shows, entre outros. Assim, quando terminava a apresentação, quem pode acompanhar a apresentação ouviu e guardou na memória, pois depois disso nunca mais ela poderia ser ouvida.
Com o intuito de voltar a ouvir os temas musicais, os recitais ou as palestras, criou-se alguns sistemas que permitiram ouvir, sem a necessidade de estar presente no momento da execução e podendo ouvir na hora e local que pudesse. A história das gravações de áudio começa no formato analógico, como ainda hoje ela é, com Thomas Edison e o Phonograph junto com o Wax Cylinder, que evolui de um telefone ao ponto de captar as vibrações eletroacústicas, marcando-as em cilindros de cera, num conjunto, por serem largos e grandes.
Na sequência podemos verificar os primeiros passos do processo de gravação iniciados da seguinte forma:
O som dos artistas era capturado por um diafragma com a agulha de corte a ele ligado. A agulha fazia uma ranhura no suporte de gravação. Para tornar esse processo o mais eficiente possível o diafragma ficava localizado no vértice de um cone e os artistas juntavam-se em volta do outro lado. Se um artista, era muito alto, então eles eram obrigados a recuar da boca do cone para evitar abafar os outros artistas, (HISTORY,1999).
Em 1857, Édouard-Léon Scott de Martinville inventou o fonautógrafo figura 1, o primeiro dispositivo que poderia gravar ondas sonoras enquanto passavam pelo ar. Foi destinado apenas para o estudo visual da gravação e não poderia reproduzir o som. O meio de gravação é uma folha de papel revestido por fuligem enrolado em torno de um cilindro
rotativo carregado numa haste roscada. A caneta, ligado a um diafragma através de uma série de alavancas, traçou uma linha através da fuligem, a criação de um registro gráfico dos movimentos do diafragma que foi minuciosamente impulsionado para trás e pelas variações de áudio frequência na pressão do ar,(HISTORY,1999).
Figura 1 – Phonautograph
Fonte: (PHONOGRAPH,2011)
Na primavera de 1877 um outro inventor, Charles Cros, sugeriu que o processo podia ser revertido usando fotogravura para converter a linha traçada em um sulco que guiaria a caneta, fazendo com que as vibrações originais pudesse ser recriada, repassadas ao diafragma, e enviado de volta para o ar como som. Uma invenção da América logo eclipsou essa ideia, que não foi até 1887 onde um outro inventor, Emile Berliner, com um fonautógrafo gravou o som em um metal e reproduziu de volta.
Aperfeiçoado por Thomas Edison em 1878, o fonógrafo, Figura2, era um dispositivo com um cilindro coberto com um material resistente, como folha de estanho, chumbo ou cera em que uma caneta gravada sulcos. A profundidade das ranhuras feitas pelo estilete correspondia a mudança na pressão de ar criado pelo som original. A gravação era reproduzida por rastreio de uma agulha através da ranhura e de amplificação, através de meios mecânicos, das vibrações resultantes. Uma desvantagem dos primeiros fonógrafos era a dificuldade de reprodução dos cilindros acústicos em produção em massa.
Figura 2 – Phonograph e Gramophone
(a) Phonograph (b) Gramophone
Fonte: (PHONOGRAPH,2011) e (PHOTOGRAPHY,1999)
Isso mudou com a chegada do gramofone, Figura2, que foi patenteado por Emile Berliner em 1887 o gramofone fazia ranhuras no lado plano de um disco em vez do lado de fora de um cilindro. Em vez de gravar, variando a profundidade da ranhura (verticalmente),
como o gramofone, a vibração da ponta de gravação usava toda a largura da faixa (horizon-talmente). A profundidade do sulco permaneceu constante. Berliner chamava este disco de áudio de um "disco de vinil", Figura 3, embora tenha sido muitas vezes chamado de "registro fonográfico"nos EUA.
Os registros do disco eram mais fáceis e mais baratos de produzir em massa. Desde o início, os discos planos são facilmente produzidos em massa por um processo de moldagem direta, pressionando uma imagem principal em uma placa de goma-laca.
Figura 3 – Disco de Vinil
Fonte: (MABEN,2013)
Originalmente, cilindros só poderia ser copiado por meio de um mecanismo pantó-grafo, que se limitou a fazer cerca de vinte e cinco cópias ao todo significativamente menor qualidade do que o original, e ao mesmo tempo destruía o original.
Somente em 1902, foram desenvolvidos processos de moldagem com sucesso para as gravações do cilindro.
Em 1925 surgem as primeiras gravações elétricas que facilitaram e muita a gravação de áudio até então feita mecanicamente. Com essa inovação em 1929 acaba a produção dos cilindros.
O advento de gravação eléctrica tornou possível a utilização de microfones, Figura4, para captar o som. Os gravadores principais ligado ao processo de microfone elétrico, em 1925, e a maioria das outras gravadoras seguiram a sua liderança até o final da década. A gravação elétrica aumentava a flexibilidade do processo e a qualidade do som das gravações. No entanto, o som ainda era gravado diretamente para a mídia de gravação, por isso, se um erro era cometido a gravação tinha sido inútil e o processo deveria recomeçar do zero.
Figura 4 – Figura de Microfone
Fonte: (CAOS,2013)
Em 1943 desenvolveram-se gravadores estéreo, Figura5. O desenvolvimento de gravadores de fita magnética no final de 1940 e início de 1950 está associado com a Companhia de Desenvolvimento Escova e seu licenciado, Ampex; o desenvolvimento igualmente importante da própria mídia de fita magnética foi liderada pelo Minnesota Mining and Manufacturing Corporation (agora conhecida como 3M).
Figura 5 – Gravador Stereo
Fonte: (BRANCO,2014)
Crosby tornou-se a primeira grande estrela da música americana por usar fita de pré-registo de programas de rádio, e o primeiro a dominar gravações comerciais em fita. Os programas de rádio gravados por Crosby foram cuidadosamente editadas através de fita de emenda para dar-lhes um ritmo e fluxo que era totalmente sem precedentes na rádio. Mullin mesmo alega ter sido o primeiro a usar "risos enlatados"; por insistência do escritor de Crosby, Bill Morrow, ele inseriu um segmento de gargalhadas de um show mais cedo em uma piada mas que num show realizado mais tarde não tinha funcionado bem.
Ampex em 1948 tornou-se líder mundial no desenvolvimento de gravação em fita como os gravadores de Mullin.
Desenvolvido pela primeira vez pelo alemão engenheiro de áudio em 1943, a grava-ção de 2 pistas foi rapidamente adotado para a música moderna na década de 1950 porque permitiu sinais de dois ou mais microfones separados serem gravados simultaneamente,
permitindo gravações estereofônico, podendo ser feito e editado convenientemente. (As primeiras gravações de som, em discos, foram feitas na década de 1930, mas nunca foram levados para o mercado). Estéreo rapidamente se tornou a norma para as gravações de clássicos comerciais e transmissões de rádio, embora muitas gravações de músicas pop e jazz continuaram a ser emitidas em som monofônico, até meados dos anos 1960.
O próximo desenvolvimento importante foi a gravação de 4 pistas. O advento deste sistema melhorado deu a engenheiros de gravação e músicos uma maior flexibilidade para gravação, o 4-track foi o padrão de estúdio para a maioria da década de 1960 e posteriores. Muitas das mais famosas gravações de The Beatles e The Rolling Stones foram gravadas em 4 faixas, e os engenheiros da Abbey Road Studios em Londres tornou-se particularmente adepto de uma técnica chamada de "mistura de redução"no Reino Unido e "saltando para baixo"nos Estados Unidos, em que várias faixas foram gravadas de uma máquina 4-track e depois misturados e transferidos para uma pista de uma segunda máquina 4-track. Desta forma, foi possível gravar literalmente dezenas de faixas separadas e combiná-las em gravações de grande complexidade.
Os primeiros gravadores de áudio digitais eram plataformas reel-to-reel introduzidas por empresas como a Denon (1972), Soundstream (1979) e Mitsubishi.
Desenvolvido por Alesis e lançado pela primeira vez em 1991, a máquina ADAT é capaz de gravar oito faixas de áudio digital em um único vídeo cassete S-VHS. A máquina ADAT ainda é um acessório muito comum usada por estúdios profissionais e domésticos ao redor do mundo.
Os arquivos de som digital podem ser armazenados em qualquer meio de arma-zenamento do computador. O desenvolvimento do formato de arquivo de áudio MP3, e as questões jurídicas envolvidas em copiar esses arquivos, popularizou a inovação na distribuição de música desde a sua introdução na década de 1990.
Com o gravador analógico, foi possível apagar ou gravar sobre uma gravação anterior para que os erros pudessem ser corrigidos. Outra vantagem da gravação em fita é a capacidade de cortar a fita e juntá-lo de volta. Isso permite a gravação ser editada. Pedaços da gravação poderiam ser removidos, ou rearranjados.
Em tempos mais recentes, os computadores tinham encontrado um papel crescente no estúdio de gravação, como o seu uso facilita as tarefas de corte e loop, assim como permite mudanças instantâneas, tais como a duplicação de partes, a adição de efeitos e o rearranjo das partes da gravação.
Figura 6 – Como era a Edição de Áudio sem software
Fonte: (MACHINA,2014)
O processo de edição era realizado com a fita analógica e ainda estava em uso bem difundido no ano de 2003. O processo era bem simples, mas exigia precisão para se conseguir bons resultados. Para começar, era preciso localizar os pontos para a edição, conseguidos através do vai e vem da fita até encontrar os locais desejados.
Em seguida soltava-se o motor de reprodução e rodando manualmente as bobinas para frente e para trás ate conseguir ouvir o ponto de edição da linha exatamente na cabeça de reprodução. Nesse ponto encontrado, era colocado uma marca no lado de trás da fita, com um lápis de cera e em seguida, era localizado da mesma forma o outro ponto da edição, repetindo o processo.
Após encontrado os dois pontos, soltava-se a fita para alcançar o bloco de edição localizado junto do gravador. No bloco existem ranhuras estreitas com ângulos de 45 e 90 graus. A fita deve ser colocada na ranhura de 45 graus e cuidadosamente corta-se a fita com uma lâmina de barbear e depois junta-se os dois pontos da edição marcados com uma fita durex, coloca a fita novamente no gravador e verifica-se como ficou o resultado. E assim você termina de editar uma parte do áudio, se você cometera mais erros, ou quisera modificar mais pontos, deverá repetir esse processo quantas vezes fosse necessário.
Pode-se notar que esse processo de edição é bem meticuloso e necessita de muita experiência e dedicação.
Antes de surgirem os softwares de edição de áudio que existem hoje em dia, e o qual facilitam e muito o trabalho do editor de áudio, a edição era feita através de cortes e remendos feitos em rolos de fitas magnéticas, um trabalho muito manual e cansativo como podemos ver na figura6, (MACHINA,2014), (BEEP,2014).
A estrada percorrida do cilindro de papel alumínio de Edison ao DVD de áudio é uma avenida fascinante repleto de pessoas notáveis, invenções e inovações, (SOCIETY,2014). Essa linha do tempo pode ser vista em anexo no AnexoAuma parte da linha de tempo do áudio montada por Engineering (SOCIETY,2014):
2.2
Formatos
Um formato de arquivo de áudio é um formato de arquivo de armazenamento de dados de áudio digital em um sistema. O layout dos dados de áudio, exceto os metadados, é chamado de formato de codificação de áudio e pode ser descompactado, ou comprimidos para reduzir o tamanho do arquivo. Muitas vezes usando compressão lossy, compressão com perdas. Os dados podem ser um bitstream, fluxo de bits, cru em um formato de codificação de áudio, mas geralmente é encaixado em um formato contêiner ou um formato de dados de áudio com camada de armazenamento definido, (BRANDAO,2013).
Existem diversos formatos de áudio atualmente. Cita-se alguns exemplos, que pode ser visto no livro de Pizzotti (PIZZOTTI,2003) como também no site do File Info (FILEINFO,
2014).
Existem três grupos principais de formatos de arquivo de áudio:
• Formatos de áudio sem compressão onde o áudio permanece na forma que foi gravada porém seu tamanho torna-se muito grande conforme o tempo da gravação, seriam desse formato: WAV, AIFF, AU ou PCM-header less;
• Formatos com compressão sem perdas onde o áudio é comprimido mantendo as características originais, nesse formato temos: FLAC, Monkey’s Audio (filename extensão .ape), WavPack (extensão de arquivo .wv), TTA, ATRAC Advanced Lossless, Apple Lossless (filename extensão m4a), MPEG-4 SLS, MPEG-4 ALS , MPEG-4 DST, Windows Media Audio Lossless (WMA Lossless), e Shorten (SHN).
• Formatos com compressão com perdas tem os formatos onde o áudio perde consideravelmente sua qualidade, pois nesse modelo são retiradas algumas frequências de áudio onde teoricamente nós humanos não conseguimos captar, seria desse formato: MP3, Vorbis, Musepack, AAC, ATRAC e Windows Media Audio lossy (com perdas WMA).
Podemos ver na Tabela1alguns dos formatos existentes de armazenamento de áudio, seu criador e uma breve descrição do formato.
Tabela 1 – Formatos de arquivo de áudio
Extensão do arquivo
Desenvolvedor Descrição
.3gp - Formato contêiner multimídia pode conter formatos proprietá-rios como AMR, AMR-WB ou AMR-WB +, mas também alguns formatos abertos
.aac - O formato Advanced Audio Coding é baseado em MPEG-2 e padrões MPEG-4. AAC são geralmente ADTS ou contêiner ADIF
.aiff Apple Formato de arquivo de áudio padrão usado pela Apple. Ele pode ser considerado o equivalente ao wav.
.flac - Formato de arquivo para o Free Lossless Audio Codec, um codec de compressão sem perdas.
.m4p Apple A versão do AAC com Digital Rights Management proprietário desenvolvido pela Apple para uso em músicas baixadas de sua iTunes Music Store.
.mp3 - MPEG Layer III áudio. É o formato de arquivo de som mais comum usado hoje.
.ogg, .oga Xiph.Org Foundation Um formato livre, open source recipiente suporta uma varie-dade de formatos, o mais popular dos quais é o formato de áudio Vorbis. Vorbis oferece compressão semelhante ao MP3 mas é menos popular.
.wav - Contêiner de formato de arquivo de áudio padrão usado prin-cipalmente em PCs com Windows. Comumente usado para armazenamento descompactado (PCM), com qualidade de CD de arquivos de som, o que significa que eles podem ser grandes em tamanho, cerca de 10 MB por minuto. Arquivos de onda também podem conter dados codificados com uma variedade de codecs (com perdas) para reduzir o tamanho do arquivo (por exemplo, o GSM ou MP3). Arquivos Wav usam uma estrutura RIFF.
.wma Microsoft Formato Windows Media Audio, criado pela Microsoft. Proje-tado com Digital Rights Management (DRM) habilidades para proteção contra cópias.
Fonte: (MONTEIRO,2006)
2.2.1
Comparação entre os formatos de áudio
Os formatos de compressão de áudio AAC e Ogg Vorbis são os mais recomendados baseado-se puramente na qualidade do som. Infelizmente, ambos têm adoção limitada em dispositivos de hardware, o que limita a sua utilidade. AAC tem uma vantagem em que um dos poucos dispositivos que suportam o formato é o iPod, que goza de uma grande quota de mercado. Principal vantagem Ogg Vorbis é a qualidade do som, especialmente com a baixa taxa de bits 64k, (CROSS,2014).
O MP3 esta presente em quase todos os aplicativos e players espalhados pelo mundo, ele é praticamente onipresente. Mas claro ele não é o melhor no quesito qualidade e tamanho.
Na Tabela 2pode ser visto os formatos com sua data de criação, seu criador, o custo do encoder e player, algumas implementações proprietárias e de código aberto, se
tem alguma aplicação além de executar áudio, se possibilita reprodução de música, se tem aplicação para telefones e dispositivos móveis e se possui compressão do arquivo.
Tabela 2 – Comparando os Formatos de arquivo de áudio
Lança mento Formato comp.áudio Criador Custo Enco-der Player Imp. proprietá-rias Imp. de có-digo aberto Aplicação (além de exec. áudio) Musica repro-dução app telefo-nia Compres. de Áu-dio 1997 AAC ISO / IEC Co-mitê de áudio MPEG Não-livre FAAC, iTu-nes, Nero Digital Au-dio faad2, FFm-peg, Android OpenCORE AAC, Audio-cogs serviço de TV digital, Inter-net streaming
Sim Não Não
2004 ALAC Apple Inc. Grátis QuickTime, iTunes, Real-Player MacOSforge, FFmpeg, Audiocogs - Música de ar-quivo Sim Sim 1999 AMR 3GPP Não-livres QuickTime, Real-Player FFmpeg, FFmpeg com bibliotecas OpenCore, Android gravação de voz
Não Sim Não
2001 FLAC Xiph.Org Foun-dation, Josh Coal-son Grátis FLAC, Flake, FFmpeg, FLACCL, Audio-cogs
- - Sim Sim Sim
1993 MP3 ISO / IEC Co-mitê de áudio MPEG Não-livre FhG, L3enc, MP3enc, Xing TOMPG, SCMPX LAME , FFm-peg , libmad, Audiocogs, (BladeEnc)
- Sim Não Não
2000 Vorbis (OGG)
Fundação Xiph.Org
Grátis - libvorbis, TuV, FFmpeg
- Sim Não Não
1999 Windows Media Audio Microsoft Grátis Win-dows Media Enco-der Windows Media Player, Windows Media Encoder
FFmpeg internet strea-ming
Sim Não Sim
Fonte: (MONTEIRO,2006)
2.3
Forma de armazenamento de áudio
Existem duas formas de armazenamento do áudio, a forma analógica e a digital (RAMOS,2011), será descrito a seguir cada uma delas com alguns exemplos.
A forma analógica é a forma original do som, onde o instrumento ou voz emite vibrações das partículas no ar, e essas vibrações são captadas pelo microfone ou gravador gerando uma onda conforme a tensão da vibração e conforme ao tempo.
Os principais formatos analógicos são:
• Bobine - fita de material plástico de 15 ou 17 cm, com uma cobertura metálica magnetizável. Desenvolvida em 1934, ainda é utilizada nos estúdios profissionais.
• Cassete - fita magnética alojada numa caixa plástica de 10 cm X 7 cm, que facilitava o manuseio e a utilização. Foi desenvolvida em 1963 a partir da Bobine.
• Cartucho - dispositivo de armazenamento de áudio semelhante a uma fita cassete, mas de tamanho ligeiramente superior.
Disco de goma-laca - discos de 30 cm e 25 cm, usados inicialmente nos gramofones e, posteriormente, nos toca discos. Tocavam a uma velocidade de 78 rotações por minuto e tinham capacidade de até 5 minutos em cada lado.
• Disco de vinil - Long Play (LP) - discos feitos de vinil, material plástico delicado, onde o som é gravado de forma mecânica, ou seja, através de ranhuras. No toca dis-cos, a agulha é conduzida pelos micro-suldis-cos, que a fazem vibrar, gerando sinal elétrico, amplificado e transformado em som audível.
Tabela 3 – Formatos e sua data de criação Ano Nome 1877 Cilindro fonográfico 1895 Disco de Goma-laca 1898 Gravação em fio 1940 Fitas de rolo 1945 SoundScriber 1945 Gray Audograph 1947 Dictabelt 1948 Disco de 45 rpm 1948 Long Play
1958 Fita magnética da RCA
1959 Fidelipac
1962 Stereo-Pak
1963 Compact Cassette 1964 Stereo 8 (Cartucho de áudio)
1966 PlayTape 1967 Mini Cassette 1969 Microcassette 1971 Steno-Cassette 1976 Elcaset 1980 Cassette single 1985 Picocassette Fonte: (RAMOS,2011) Forma Digital:
O formato digital apareceu um tempo mais tarde, mais revolucionou o mundo da música, permitindo a edição do áudio gravado de inúmeras formas como também permitindo a compressão do tamanho do arquivo de áudio com e sem perdas na qualidade.
• CD (Compact Disc) – 700 a 800 Mb. Mais popular meio de armazenamento de dados digitais: ROM(para leitura apenas); • R(para gravação apenas); • CD-RW(podem ser reescritos/regravados), (POPOVA,2014).
• DVD(Digital Versatile Disc) – 4,7 ou 8,5 Gb (dupla camada) – Discos com tecnologia óptica superior e com maior capacidade de armazenamento: • DVD-ROM(para leitura apenas); • DVD-R(para gravação apenas); • DVD-RW(podem ser reescritos/regravados).
O DVD também teve mais alguns tipos onde podemos ver na Tabela4:
• HD-DVD(High Density Digital Versatile Disc) – 15 GB(capacidade simples) – disco com tamanho físico idêntico ao CD/DVD, porém tem formato óptico padrão para áudio e vídeo de alta definição e capacidade de armazenamento superior:• HD DVD-R(para leitura apenas);• HD DVD-DVD-R(para gravação apenas); • HD DVD-RW(podem ser reescritos/regravados).
Tabela 4 – Tipos de DVD
Nome Tipo de DVD
DVD-5 Um lado, uma camada DVD-9 Um lado, duas camadas DVD-10 Dois lados, uma camada DVD-18 Dois lados, duas camadas
Fonte: (POPOVA,2014)
O HD DVD também tem mais algumas distribuições lançadas, como podemos ver na tabela5:
Tabela 5 – Tipos de HD-DVD
Tamanho Físico 1 Camada 2 Camada 3 Camada
12 CM (Um lado) 15 GB 30 GB 45/51 GB 12 CM (Dois lados) 30 GB 60 GB 90 GB 8 CM (Um lado) 4.7 GB 9.4 GB -8 CM (Dois lados) 9.4 GB 18.8 GB
-Fonte: (LIMA,2007)
• BLU-RAY - 25 GB (capacidade simples) – discos ópticos da nova geração que se destaca pela capacidade de armazenamento de dados de alta densidade e veloci-dade: • BD-ROM(para leitura apenas); • BD-R(para gravação apenas); • BD-R(podem ser reescritos/regravados).
O BLU-RAY também tem seus tipos diversificado e de maiores capacidades como pode ser visto na tabela6:
Tabela 6 – Tipos de BLU-RAY
Tamanho Físico 1 Camada 2 Camada 3 Camada
12 CM (Um lado) 25 GB 50 GB 100 GB 12 CM (Dois lados) 50 GB 100 GB -8 CM (Um lado) 7.8 GB 15.6 GB -8 CM (Dois lados) 15.06 GB 31.02 GB
-Fonte: (LIMA,2007)
Também formatos com sua data de criação:
• Soundstream (1976) • X80/ProDigi (1980) • DASH (1982) • Compact Disc (1982) • Digital Audio Tape (1987) • ADAT (1991) • MiniDisc (1991) • Digital Compact Cassette (1992) • Extended Resolution Compact Disc (1995) • High Definition Compatible Digital (1995) • 5.1 Music Disc (1997) • Super Audio CD (1999) • DVD-Audio (2000) • K2 High Definition (2007)
No AnexoBpode ser verificado a linha do tempo dos formatos de áudio, desde as primeiras gravações sem reprodução até as gravações realizadas nos tempos atuais, tabela
montada por (MONTEIRO,2006).
2.4
Conversão de áudio de Analógico para Digital
Os sinais do mundo real são analógicos: luz, som, etc. Por essa razão é que sinais do mundo real devem ser convertidos para digital através de um circuito chamado Conversor D/A (Conversor Digital/Analógico ou simplesmente ADC, Analog/Digital Converter ) antes que possam ser manipulados por um equipamento digital.
Por exemplo, quando você utiliza o seu scanner para enviar uma imagem para o computador o que acontece na verdade é uma conversão de um sinal analógico para digital: pegando a informação analógica fornecida pela imagem em forma de luz e convertendo-a em sinal digital.
Quando você grava sua voz ou usa o Viber por exemplo, você está usando um conversor analógico/digital para converter sua voz, que é um sinal do analógico, em uma informação, sinal digital.
Existem algumas razões para usar sinais digitais em vez de analógicos, sendo ruído a principal delas. Como os sinais analógicos podem assumir qualquer valor, o ruído é interpretado como sendo parte do sinal original. Por exemplo, quando você ouve músicas de um disco de vinil ou fita cassete, você pode ouvir ruídos porque a agulha do toca-discos e a cabeça de reprodução são analógicos e não sabe a diferença entre a música originalmente gravada e o ruído inserido por poeira ou arranhões.
Sistemas digitais, por outro lado, podem apenas entender dois números: um e zero. Qualquer coisa diferente disto é descartado. É por isso que você não ouve qualquer ruído indesejado ao tocar um CD de música, mesmo que o tenha tocado várias vezes antes, você até pode ouvir algum ruido mais consequentemente será das caixas de som de seu aparelho, (TORRES,2006).
Uma outra vantagem do sistema digital em relação ao analógico é a capacidade de compactação de dados. Como um sinal digital em comparação a um sinal analógico é apenas uma sequência de números, esses números podem ser compactados da mesma maneira que você compacta um arquivo do Word usando o Winrar para diminuir o tamanho do arquivo, por exemplo. A compactação pode ser feita para economizar espaço em disco ou na largura de banda, (APRITEL,2007).
Para explicar melhor como funciona essa conversão de analógico para digital, vamos ver o que é taxa de amostragem.
Vamos assumir que a figura7é um sinal de áudio, já que esta aplicação é a mais comum para conversões analógico/digital e digital/analógico. O eixo “x” representa a tensão enquanto que o eixo “y” representa o tempo.
Figura 7 – Som Analógico com pontos de amostragem
Fonte: (TORRES,2006)
O que o conversor analógico/digital faz é capturar amostras do sinal analógico ao longo do tempo. Cada amostra será convertida em um número, levando em consideração seu nível de tensão. Na Figura8também podemos ver um exemplo de alguns pontos de amostragem em nosso sinal analógico.
A frequência com que a amostragem irá ocorrer é chamada de taxa de amostragem. Se uma taxa de amostragem de 22.050 Hz for usada, por exemplo, isto significa que em um segundo 22.050 pontos serão capturados (ou “sampleados” ). A distância de cada ponto capturado será de 1 / 22.050 segundo (45,35 µs, neste caso). Se a taxa de amostragem for de 44.100 Hz, isto significa que 44.100 pontos serão capturados por segundo. Neste caso a distância de cada ponto será de 1 / 44.100 segundo ou 22,675 µs, e assim por diante, (TORRES,2006).
Então podemos ver na figura8, que quanto mais amostragem usarmos mais fiel será a conversão. Porém também devemos levar em consideração o tamanho do arquivo convertido pois quanto maior a taxa maior o tamanho do arquivo.
Figura 8 – Som Analógico convertido para digital
Fonte: (DELAI,2012)
2.4.1
Como é gravado o som
Antes de podermos editar o áudio precisamos capturá-lo de alguma forma, e para isso precisamos de alguns agentes externos e o mesmo acontece para reproduzirmos o resultado da gravação e edição. Como sabemos o áudio original esta na forma analógica e para isso vamos precisar de equipamentos de captura analógica como microfones e amplificadores para ampliar as ondas obtidas. Já para poder trabalhar no computador com os softwares editores de áudio vamos precisar de algum conversor de ondas analógicas para ondas digitais, através de taxas amostragem como vimos anteriormente.
O microfone capta a onda sonora através da vibração de uma membrana que acompanha as variações da pressão do ar que formam a onda. Essa vibração é aplicada a um cristal piezoelétrico que converte as variações de pressão em variações de intensidade
de corrente elétrica, ou seja, gera um “sinal” elétrico que corresponde à onda sonora, (PIROPO,2005).
Figura 9 – Onda Analógica sendo convertida para digital
Fonte: (PIROPO,2005)
O microfone não digitaliza o som, ele apenas converte as variações de pressão do ar, em uma onda elétrica, que será enviado ao computador, mais especificamente à placa de som.
Os circuitos eletrônicos da placa de som não sabem lidar com variações de pressão mas se entendem perfeitamente com sinais elétricos. Na placa de som o sinal gerado pelo microfone é encaminhado a um circuito denominado ADC (Analog/Digital Converter, ou conversor analógico/digital) cuja função é efetuar a amostragem do sinal sonoro, medindo sua intensidade em intervalos regulares e registrando essas intensidades sobre a forma de números. Esses números representam a onda sonora digitalizada e podem ser processados pelo computador, armazenados em arquivos. Todo o procedimento acima descrito pode ser representado pela Figura9.
Agora que temos o som armazenado no computador, precisamos de uma forma de reproduzi-lo (ou “tocá-lo”). Este passo também é efetuado pelos circuitos da controladora de som, mas desta vez por um outro circuito integrado, o DAC (Digital/Analog Converter, ou conversor analógico digital), que cumpre a função inversa à do ADC. Esta função corresponde a unir os pontos formados pelas extremidades das linhas verticais da Figura 1 reconstituindo a onda que forma o sinal elétrico. Note que o DAC não gera onda sonora, apenas reconstitui o sinal elétrico, (PIROPO,2005).
Para tocar o som depois de toda agravação e edição realizada é necessária a ajuda de um outro dispositivo, o alto-falante da “caixa de som” do computador. Ele executa uma função inversa à do microfone, ou seja, converte o sinal elétrico em som fazendo-o atravessar uma bobina enrolada em torno de um ímã. A variação da corrente elétrica do sinal que percorre a bobina gera um campo magnético cuja intensidade varia proporcionalmente à do sinal. Este campo magnético de intensidade variável faz o ímã vibrar em consonância
com essa variação. Este ímã está preso ao vértice de um cone de material flexível (um tipo de papelão especial) que vibra com ele, transmitindo essa vibração ao ar e assim reconstituindo o som que foi capturado pelo microfone e digitalizado. Todo o processo de conversão dos números binários em onda sonora pode ser visto na Figura10.
Figura 10 – Sinal Digital sendo convertida para analógico
Fonte: (PIROPO,2005)
Para então poder ter uma boa captura do sinal de áudio devemos dispor dos melhores equipamentos como melhores microfones, ambientes sem interferência, cabos de boa qualidade com baixa impedância de resistência, com baixíssima perda, placas de áudio de ótima qualidade, conversores ADC e DAC de ótima qualidade, amplificadores quando necessários de boa qualidade, e por fim para uma boa reprodução do som auto falantes de ótima qualidade.
2.4.2
Tipo de captação de áudio
Para que o áudio captado seja de boa qualidade ainda temos algumas variáveis a analisar, como o formato de captação utilizado. Quanto mais colunas utilizar melhor será a captação do áudio. A seguir será descrito cada forma de captação, (PIZZOTTI,2003).
• Mono – Uma coluna apenas; • Estéreo – esquerda, direita;
• LCRS – esquerda, Center, direita, Surround (duas colunas de surround que reproduzem o mesmo). Esta configuração também é denominada por 4.0 ou 3+1;
• 5.1 – esquerda, centro, direita, esquerda Surround, direita Surround;
• 6.1 – Idêntico ao 5.1, mas com uma coluna adicional atrás: Rear Surround (centro Surround );
• 7.1 – varia entre duas configurações:
o Idêntico ao 5.1, mas com mais duas colunas na frente, perfazendo 5 colunas frontais;
o Idêntico ao 5.1, mas com mais duas colunas surround , perfazendo 4 colunas surround .
• 10.2 – Uma configuração de difícil implementação, mas completa no mercado. Constituída por cinco colunas frontais, três surround , dois subwoofer e duas colunas erguidas frontalmente, para uma reconhecimento vertical.
2.5
Frequências Audíveis
Para entender como nossa audição funciona, é preciso saber sobre a frequência, uma das características mais importantes de qualquer onda, que é o número de oscilações por unidade de tempo. A unidade mais comum usada internacionalmente para expressar a frequência de uma onda é o hertz, simbolizado por Hz, que equivale a uma oscilação em um segundo, (VIRTUOUS,2008).
O ser humano só consegue captar e distinguir sons entre a frequência de 20 Hertz que são os sons mais graves e 20000 Herz que são os sons mais agudos. Porém ainda o som deve ter intensidade sonora o suficientemente forte para podermos ouvir. Para medir o nível sonoro utiliza-se a unidade de medida Bel, mas normalmente vemos medidas em dB(deciBel) que é um décimo do Bel, (FONSECA VASCO SANTOS, 2002), (SANTOS,
2014) e (MACHADO,2014) .
Por exemplo, nós não conseguimos ouvir uma folha caindo pois sua intensidade sonora é muito baixa para podermos captar, já um concerto ou um lançamento de foguete sim pois são bem mais intensos esses efeitos.
Se medirmos o Nível Sonoro produzido por uma folha a cair veremos que ela produz aproximadamente 15 dB, imperceptível para nós, um concerto já atinge aproximadamente 90 dB uma intensidade boa e o lançamento de um foguete possui intensidade sonora de aproximadamente 150 dB muito perigoso para ouvirmos.
Podemos notar na figura11que o Nível Sonoro pode influenciar o estado de espírito e, no caso de ser demasiado elevado, provocar mesmo lesões auditivas permanentes.
Figura 11 – Efeito do Som no Humor
Podemos notar na figura12quais as frequências e níveis sonoros que podemos ouvir.
Figura 12 – Gráfico de Frequência X Nível Sonoro
Fonte: (MACHADO,2014)
Na figura13podemos verificar as intensidades sonoras em algumas situações. Figura 13 – Intensidade de algumas situações
2.6
Streaming de áudio
Streaming (fluxo, ou fluxo de mídia) é uma forma de distribuir informação de áudio e vídeo pela Internet através de pacotes, (FARIA,2014).
No início do streaming de mídia - em meados da década de 90 - assistir a vídeos e ouvir música online nem sempre foi divertido. Era como dirigir em meio a um trânsito que para e anda durante um temporal. Se você tivesse um computador lento ou uma conexão de internet discada, você poderia passar mais tempo olhando a palavra carregando em uma barra de status do que ouvindo música e também tudo era cortado e difícil de entender, (WILSON,2014).
O streaming de áudio percorreu um longo caminho desde então. Segundo o IBOPE, em 2013, 57 milhões de pessoas ouviam rádio via internet frequentemente, Figura 20em anexo, (FILHO,2013).
O streaming consiste em um tipo de arquivo capaz de ser executado mesmo en-quanto ainda está sendo baixado pela Internet; muito utilizado para distribuir conteúdo de áudio em Web rádios. No streaming, as informações da mídia não são arquivadas pelo usuário que está recebendo a stream. A mídia é constantemente reproduzida à medida que chega ao usuário, e se a Internet for de boa qualidade pode ser reproduzida em tempo real, o usuário aguarda alguns segundos e após esta pequena espera, o som tem início, estes primeiros segundos são usados para criação de um buffer na memória do computador, uma espécie de depósito de dados para que o tocador não pare caso a conexão piore durante o streaming, (WILSON,2014) .
Os principais sistemas de Streaming são, Windows Media, Quiktime e RealSystem. O Windows Media é o mais popular dos players na plataforma PC justamente por vir instalado com o Windows. Para codificar os arquivos em Windows Media Áudio, porém é necessário baixar o Windows Media Encoder, mas ambos os programas são gratuitos.
O Quicktime não foi originariamente criado para streaming . A Apple demorou a perceber o potencial desta tecnologia e só mais tarde o Quicktime ganhou capacidades de fazer stream. O Quicktime é usado tanto para decodificar (tocar) o arquivo stream quanto para codificar. Embora esta funcionalidade só esteja na versão profissional do programa.
O RealSystem usa uma tecnologia chamada de SureStream, recurso que entrelaça vários níveis de qualidade no mesmo arquivo. À medida que a taxa de transferência da conexão varia, a qualidade do streaming enviado é escolhida dinamicamente. Ele tenta enviar sempre o som com a melhor qualidade possível na conexão disponível. Para que este recurso funcione, entretanto, é necessário que o arquivo sonoro esteja armazenado em um RealServer ao invés de um servidor Web padrão.
disponíveis, você não precisa baixar para poder ouvir uma música, pode fazer seleções conforme quiser, pode pausar e recomeçar quando quiser, está disponível na hora que você precisar, você está sempre atualizado. Nos contra temos a necessidade de estar conectado com a internet, depende da velocidade da conexão, tem alguns servidores que são pagos, nem todos os formatos rodam em streaming.
O streaming esta cada vez mais ganhando espaço no mundo da música e vídeo, forçando a mudança das concepções antigas quanto a distribuição da mídia pela internet.
2.7
Trabalhos Relacionados
Em Software livre, impactos no cinema e na pós-produção audiovisual: o caso do Arquivo Sonoro Neotropical da Unicamp, Rodrigues (RODRIGUES,2007) relata que com o passar dos anos a tecnologia foi se aprimorando,os softwares foram ficando cada vez mais robustos e mais fáceis de se trabalhar, ainda mais se falando de softwares livres e comunidades que trocam ideias entre si e vão aprimorando e inovando cada vez mais em seus softwares colaborativos. Ele trata também como esses softwares revolucionaram o cinema e os editores de áudio tradicionais. O trabalho foca na construção de uma ferramenta colaborativa de armazenamento de áudio editado e no fato de várias pessoas poderem editar o mesmo arquivo porém sem afetar a produção de outro.
No trabalho de Antunes (ANTUNES,2010),Aplicação de gravação e edição de áudio multifaixa colaborativa, foi criada uma aplicação de colaboração no contexto da gravação e edição de áudio para facilitar a manipulação do áudio, mesmo estando os elementos de cada banda musical em localizações físicas distintas. A aplicação desenvolvida tem funcionalidades de manipulação de áudio, bem como mecanismos para a sincronização do trabalho entre os vários elementos da banda.
A manipulação de áudio consiste em reprodução, gravação, codificação e edição de áudio. O áudio é manipulado no formato Microsoft WAV, resultante da digitalização do áudio em Pulse Code Modulation (PCM) e posteriormente codificado em FLAC (Free Lossless Audio Codec) ou MP3 (Mpeg-1 Layer 3) de forma a minimizar a dimensão do ficheiro, diminuindo assim o espaço que ocupa em disco e a largura de banda necessária à sua transmissão pela internet. A edição consiste na aplicação de operações como amplificação, ecos, entre outros.
No Artigo, Bibliotecas Java Aplicadas a Computação Musical de Costalonga et al (COSTALONGA et al.,2005) apresenta um estudo comparativo sobre tecnologias Java para computação musical visando servir como referência rápida para desenvolvedores que queiram utilizar essa tecnologia. Foram listadas e analisadas 14 bibliotecas musicais disponíveis, também foi realizado uma comparação entre elas para encontrar a que melhor tem produtividade e resultado.
No trabalho, System and method for rebuilding edited digital audio files, de Thamm et al (THAMM; WILKES,1993) foi elaborado um sistema com esquema de seleção de região em cache e preenchimento automático de rótulo, estendendo a ferramenta open-source Audacity que é um editor de áudio para se tornar uma anotação de áudio e mais uma con-veniente ferramenta para tarefas como anotação para áudio e classificação de música. Um experimento de usabilidade foi realizado com resultados preliminares animadores,segundo os autores.
No livro DAFX: digital audio effects, de Zolzer et al (ZÖLZER; AMATRIAIN,2002) é apresentado os diversos efeitos que podemos adicionar e incrementar durante a edição de algum áudio, como também é mencionado as diversas formas de edição.
No artigo ISO/MPEG-1 Audio: A Generic Standard for Coding of High-Quality Digital Audio de Brandenburg et al (BRANDENBURG; STOLL, 1994) é relatado o padrão de compressão de áudio, para manter a qualidade e para que possa diminuir seu tamanho tanto para o transporte entre os meios, quanto para seu armazenamento. A parte de áudio do padrão proposto é descrito. Foram definidas três camadas do sistema de codificação de áudio com o aumento da complexidade e desempenho. Essas camadas foram desenvolvidos em colaboração principalmente com a AT e T, CCETT, FhG / Universidade de Erlangen, Philips, IRT, e Thomson Consumer Electronics.
No trabalho Padrões Para Bibliotecas Digitais Abertas E Interoperáveis Standards to Open and Interoperable Digital Liraries de Sayão (SAYÃO,2007) desenvolve uma biblioteca de áudio onde pode ser armazenado diversos tipos de sons, sendo que sigam as regras definidas pelo autor. Também é apresentado os formatos de áudio existentes e mais alguns fatores que influenciam na qualidade do áudio.
Áudio
Os softwares editores de áudio são frequentemente usados para a fabricação de composições, deixando os músicos atuais mais relaxados quanto necessidade de perfeição na hora de criar uma composição, (MARDIN,2003).
Com a chegada dos softwares foi possível editar o áudio como nunca antes fora possível, além de também economizar horas e desgaste humano na hora de criar um álbum e até mesmo quando o artista está fazendo sua apresentação, seu show.
Na seção 3.1 será demostrada algumas funcionalidade e a comparação entre alguns softwares editores de áudio. Na seção 3.2 será apresentado como nós humanos captamos os sons, quais as frequências que podemos ouvir e qual a intensidade de som necessária e suportável pelos nossos ouvidos.
Na seção 3.3 será feito algumas considerações quanto aos softwares editores de áudio.
3.1
Funcionalidades
Funcionalidades do software são requisitos funcionais que estão inseridos no soft-ware e que são necessários para que o sistema funcione corretamente.
Agora veremos algumas comparações entre os softwares editores de áudio para então podermos definir qual software que vai levar a melhor e qual deles possui a melhor biblioteca de edição.
Na Tabela7 será apresentado uma comparação entre alguns softwares editores de áudio com o Audacity, verificando a compatibilidade com alguns plugins.
Tabela 7 – Tabela de Comparação entre editores de áudio formatos para importação dispo-níveis
Programa Rewire Jack VST VST3 LADSPA LV2 DSSI RTAS AU DXi MAS
ACID Pro Sim Não Sim - Não Não Não Não Não Sim Não Audacity Não Sim Sim - Sim Sim Não Não Não Não Não Audition Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim GarageBand Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
Goldwave - - -
-MultitrackStudio Não Não Sim - Não Não Não Não Sim Sim Não n-Track Sim Não Sim - Não Não Não Não Sim Sim Não Sound Forge Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
WaveLab - - Sim - - - Não
-Fonte: (MONTEIRO,2006)
Plugins de Tratamento são recursos de retoque ao áudio gravado, como equalização, inserção de efeitos, remoção de ruídos, dentre outros recursos.
Descrição de cada funcionalidade dos plugins analisados na tabela:
• Rewire é plugin para adicionar mais capacidade de faixas de áudio e canais MIDI. Jack é um simulador de servidor MIDI profissional;
• VST(Virtual Studio Technology) é uma interface que compõe plugins sintetizadores e efeitos de áudio;
• VST3 é a extenção de VST com qualidade para áudio digital e gravação;
• LADSPA (Simple Plugin API do Linux Áudio Developer ) para filtros de manipulação e efeitos. LV2 extensão de LADSPA é utilizado como plugim de áudio;
• DSSI (Disposable Soft Synth Interface) é utilizado para compor instrumentos virtuais. • RTAS (RealTime AudioSuite) usado para processamento de áudio em tempo real; • AU (Audio Units) utilizado para manipular streaming s de áudio;
• DXI (DirectX plugin) fornece o processamento em tempo real, efeitos de áudio, mixa-gem de áudio e sintetizadores virtuais.
Já na Tabela8será demonstrado quais os formatos que os softwares conseguem trabalhar, tanto na importação, na edição e na exportação, também qual formato é utilizado para conversão.
Tabela 8 – Tabela de Comparação entre formatos de áudio que os softwares suportam PROGRAMA AAF MIDI WAV MP3 AAC Ogg FLAC Outros
Audacity Não Não Sim Sim Sim Sim Sim AMR
Audition Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim AU,IFF,SMP,
VOC,VOX,WMA
GarageBand Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
Goldwave - - Sim Sim - Sim Sim áudio Windows
Media , AU, Mon-key’s áudio
MultitrackStudio Não Sim Sim Sim Não Não Não
-N-Track Não Sim Sim Sim Não Sim Sim WMA, EDL,
WAV64
Sound Forge Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim SWF, WMA,
WMV, AVI, AIF, SND, MPEG-1e2, AU, DIG, IVC, PCA, FRG, VOX, AA3, OMA, CDA, RAW
WaveLab - - Sim Sim - - Sim AU, MP2, RAW
Fonte: (BRANDAO,2013)
A Tabela8realiza a comparação com os formatos de áudio que vimos mais detalha-damente sobre cada formato na Tabela 1e na Tabela2uma comparação entre os formatos aqui analisados.
Na Tabela9será comparado os softwares editores de áudio quanto ao seu criador, se o softwareé livre ou proprietário, se é compatível com os seguintes sistemas, Microsoft Windows, Mac OS X, iOS, Linux, BSD, se é possível utilizar ele online, se ele possui servidor de dados em rede e também se podemos utilizar algum hardware externo. Abreviou-se a palavra proprietário como prop., para que as outras colunas ficassem mais visíveis.
Tabela 9 – Tabela de Comparação entre Importações de bibliotecas de edição de áudio Editor de áudio digi-tal Criador / desen-volvedor Soft ware li-cença Micro soft Win-dows Mac OS X
iOS Linux BSD Online Servi dor de da-dos Hard ware Ex-terno
ACID Pro Sony Prop. Sim Não Não Não Não Não -
-Audacity Audacity Team
GNU GPL
Sim Sim Não Sim Sim Não NFS
-Audition Adobe Sys-tems
Prop. Sim Sim Não Não Não Não -
-GarageBand Apple Prop. Não Sim Sim Não Não Não -
-Goldwave Goldwave Inc.
Share ware
Sim Não Não Não Não Não -
-Multitrack Studio
Bremmers audio design
Prop. Sim Sim Não Não Não Não -
-n-Track Fasoft Prop. Sim Não Sim Não Não Não -
-Sound Forge
Sony Prop. Sim Sim Não Não Não Não -
-WaveLab Steinberg Prop. Sim Sim Não Não Não Não -
-Fonte: (MONTEIRO,2006)
Na Figura14será feita uma comparação mais completa entre o Audacity e outros softwares editores de áudio.
Figura 14 – Comparando várias funcionalidades dos softwares
Nome Audacity Adobe Audition CC
FAsoft n-Track Goldwave Sony Sound Forge Pro 11 Steinberg WaveLab Compania The Audacity Team Adobe Systems Inc. FAsoft Goldwave, Inc. Sony Creative Software Inc Steinberg Habilidade de usuário Consumidor / Nível de Entrada Consumidor Profissional Consumidor / Nível de Entrada Produção de estúdio Consumidor Profissional Consumidor
Profissional Consumidor Profissional
Consumidor / Nível de Entrada Produção de estúdio Consumidor Profissional Consumidor / Nível de Entrada Plataforma Mac OS X Linux Windows Mac OS X Windows Windows Mac OS X Linux
Windows Windows Windows Mac OS X Preço de
custo $ 0 $ 69,90 / mês $ 59 $ 80 $ 500 $ 150
Ferramentas de edição
Edição Envelope Amplitude Mudança de afinação sem alterar Tempo Alterar Tempo sem alterar pitch clipe Splitting fades Insert Silence Ferramenta de Karaoke (Remover Vocais) looping Ferramentas Edição e Mixagem MIDI Ficheiros Multi Mono Multi-trilha de mistura / Suporte
Edição Envelope Amplitude
Mudança de afinação sem alterar Tempo Medidores de nível Multi-trilha de mistura / Suporte Som Clean-up Apresentação Frequência Spectral Opções de formato Tempo
Arquivos Multi Channel remoção de ruído
Edição e Mixagem MIDI Multi-trilha de mistura / Suporte
Análise de Espectro passo Sequencer Video File Audio Editing fades clipe Splitting fades Ferramenta de Karaoke (Remover Vocais) Medidores de nível Multi-trilha de mistura / Suporte Som Clean-up Apresentação Frequência Spectral Emulação de vinil Arquivos Multi Channel remoção de ruído
Apresentação Frequência Spectral
Análise de Espectro Opções de formato Tempo clipe Splitting fades looping Ferramentas Edição e Mixagem MIDI Arquivos Multi Channel remoção de ruído clipe Splitting Som Clean-up Apresentação Frequência Spectral Análise de Espectro Zoom fades Efeitos amplificar compressão Processamento efeito destrutivo eco expansão Efeitos flanger Processamento de efeitos não-destrutivos normalizar Efeitos Reverb reverso equalizador Correção de Pitch amplificar compressão normalizar equalizador Correção de Pitch compressão eco equalizador Efeitos Reverb Correção de Pitch amplificar eco expansão Efeitos flanger Processamento de efeitos não-destrutivos Efeitos Reverb equalizador Correção de Pitch Efeitos sintetizador compressão eco equalizador expansão Efeitos flanger Processamento de efeitos não-destrutivos normalizar Correção de Pitch Efeitos Reverb normalizar reverso Correção de Pitch Característica s de gravação 1/4 de polegada (6,3 milímetros) Gravação Microfone 1/8 de polegada (3,5mm) Microfone de gravação A gravação de múltiplos canais Registro de entrada de linha Microfone de Gravação - - Registro de entrada de linha A gravação de múltiplos canais A gravação de múltiplos canais
Gravação Input Multiple Registro de entrada de linha
Compatibilid
ade Processamento de 16 bits Processamento de 24 bits Processamento de 32 bits Processamento de 64 bits Processamento de 24 bits Processamento de 32 bits Processamento de 64 bits Processamento de 32 bits Processamento de 64 bits Processamento de 24 bits Processamento de 32 bits Processamento de 64 bits Processamento de 16 bits Processamento de 24 bits Formatos de Importação AAC Ogg W64 AAIF AU FLAC MP3 WAV WMA AAC SD2 AAIF AU FLAC MP3 WAV WMA AAIF EDL FLAC MIDI Ogg MP3 WAV WMA Ogg AAIF AU FLAC MP3 WAV WMA AAIF AU MP3 Ogg WAV WMA BWF
SDII (somente Mac OS X) MP3 WAV WMA Formatos de Exportação AAC Ogg W64 AAIF AU FLAC MP3 WAV WMA AAC SD2 AAIF AU FLAC MP3 WAV WMA AAIF EDL FLAC MIDI Ogg MP3 WAV WMA Ogg AAIF AU FLAC MP3 WAV WMA AAIF AU MP3 Ogg WAV WMA BWF
SDII (somente Mac OS X) MP3
WAV WMA
Detalhamento das opções comparadas na Tabela14:
• Habilidade do usuário : É verificado para quais das habilidades de usuário que o usuário necessita para poder usufruir do sistema perfeitamente, sendo:
o Consumidor de nível de entrada: usuário iniciante sem muita experiência nesse tipo de software;
o Produção de estúdio: usuários com experiência de edição de áudio em estúdios de gravação;
o Consumidor profissional: usuário com bastante experiência nesse tipo de software e que sabe extrair todos os recursos do sistema.
• Plataforma: Plataforma a qual o software é compatível, consegue executar sem problemas.
• Preço de Custo: Valor estimado para aquisição do software de edição de áudio. • Ferramentas de edição: É analisado, quais as ferramentas que estão disponíveis nos
editores de áudio. Detalhando cada ferramenta comparada :
o Edição Envelope Amplitude: Realiza a edição na amplitude da onde utilizando pequenos envelopes, recortes.
o Mudança de afinação sem alterar o tempo: Possibilita de alterar as notas, sem alterar a velocidade e ritmo do som.
o Alterar o tempo sem alterar pitch: Altera o tempo do som sem alterar o pitch, a altura da música.
o Clip Splitting: Permite a divisão do clipe de áudio em vários pedaços.
o Fade: Proporciona um aumento gradual ou diminuição do nível de um sinal de áudio.
o Insert Silence: Permite adicionar silêncio em partes do áudio.
o Ferramenta de Karaokê(Remover vocais): Permite a extração do vocal, locução ou comumente falado a cantoria de uma música.
o Looping Ferramentas: Permite executar trechos ou partes de uma música pelo tempo que você precisar.
o Edição e Mixagem MIDI: Permite editar e mixar o formato de áudio MIDI. o Ficheiros Multi Mono: Permite utilizar as multipistas com entrada de áudio em mono, um canal.
o Multi-trilha de Mistura Suporte : Possibilita a mistura, mixagem do áudio em multi trilhas, permitindo um suporte nas trilhas independente.
