Efeitos
Podem ser divididos em 7 categorias principais:
1 - delay;
2 - phase;
3 - flange;
4 - chorus;
5 - reverb;
6 - pitch shifiting/harmony;
7 - amplitude
Todos eles, com exceção de efeitos de pitch shift e amplitude, são resultado de variações
temporais (delays). A figura abaixo mostra os efeitos gerados para cada tempo de delay.
Figura: Tempos de Delay
Descrição:
Geralmente gerado pelo armazenamento do sinal de áudio em um buffer eletronico por
um certo periodo de tempo para depois ser reenviado para a saída de áudio. O efeito
mais simples é conseguido pela soma do sinal original com o sinal atrasado. Delays
múltiplos podem ser gerados pela reinserção repetida do sinal atrasado. Multitap delays são
gerados a partir de um único e longo delay que é repetido em intervalos diferentes,
gerando múltiplas repetições. Ping-pong delays são obtidos pelo direcionamento alternado de cada repetição para os canais esquerdo e direito da saída de áudio.
Figura: Diagrama de Efeito Delay
Parâmetros:
Delay time: controla quanto tempo o buffer vai atrasar o som, ou seja, quanto tempo vai decorrer entre o sinal original e as repetições.
Feedback
: controla a quantidade de sinal atrasado que vai ser reinjetada na entrada do efeito.
Aumentar o feedback significa aumentar o número de repetições e a o tempo de decaimento
do efeito.
Filtro passa-baixa
: Em ambientes acústicos reais, as frequências mais altas são atenuadas nos sons atrasados,
e essa atenuação aumenta proporcionalmente ao número de repetições. Para simular
esse efeito usa-se um filtro passa-baixa a cada repetição do sinal.
Tap-tempo: alguns aparelhos oferecem um botão onde se pode "clicar" em um determinado
andamento para programar o tempo de delay.
Aplicações:
- transformar um som mono em estéreo, tornando-o mais "cheio"
- looping
- "dobra" de vozes (20 a 40 ms)
- ecos
Os períodos das oscilações em ondas sonoras na faixa audível (20Hz - 20kHz) varia entre 50ms e 0,05ms. Portanto, defasagens nessa faixa de tempo irão interferir nas oscilações de frequências periódicas (cancelamento de fase). Esse atraso relacionado às frequências sonoras
é a base para 3 tipos de efeito: phase, flange, chorus (a diferença entre eles está ligada
ao tempo de delay).
Descrição:
O efeito de phase emprega atrasos muito curtos na faixa de 1 a 10 ms. Quando o sinal original é atrasado
em relação ao sinal repetido ocorre um efeito conhecido por comb filter no qual as
frequências cujos períodos estão diretamente relacionados ao tempo de atraso são
atenuadas e reforçadas devido ao cancelamento de fase. Efeitos de phase utilizam um determinado
número de filtros para gerar o efeito comb. Usando um modulador (LFO) para mover
esse filtro dentro de uma determinada região do espectro causa um cancelamento de
fases variável dependente das frequências usadas. Esse efeito é conhecido como phase.
Parâmetros:
Rate
(ou speed
): determina a velocidade com o que o modulador irá varrer ciclicamente a faixa de
espectro determinada.
Range
: determina essa faixa do espectro a ser varrida pelo modulador.
Outros
: filtros, feedback loop.
Descrição:
Esse efeito é semelhante ao phase e foi usado pela primeira vez em uma gravação pelo
inovador guitarrista Les Paul. O efeito era alcançado com dois gravadores magnéticos
contendo o mesmo material sonoro fazendo com que um dos gravadores diminuisse ocasionalmente a rotação para gerar uma diferença de fase entre os sinais. Nos sistemas digitais,
o flanger é obtido de modo semelhante ao pahser, com atrasos de 1 a 20ms e um modulador
que varia o atraso (regular ou randomicamente).
A diferença entre phase e flange é que neste último a atenuação e o reforço das frequências
ocorrem em intervalos regulares enquanto que no phase isso depende da disposição
dos filtros. Além disso, no phase o espaçamento, a largura e a intensidade (depth) podem ser variáveis. Em geral, flange tem um efeito no campo das alturas mais pronunciado
que o phase.
Figura: Diagrama de Efeito Flanger
Parâmetros:
Delay:
Controla o tempo de delay
Feedback:
Controla a quantidade de sinal processado que é reinjetada no efeito. Alguns permitem
determinar se o feedback é positivo (em fase, acentua harmônicos pares, som mais
metálico) ou negativo (fora de fase, acentua harmônicos ímpares, som mais "quente").
Rate
: Controla a velocidade com que o modulador varia a o delay. Por exemplo, Rate= 0.1 Hz significa que o efeito fará uma varredura de um ciclo a cada 10 segundos.
Depth:
Em geral expresso como uma razão, especifica a relação entre o delay mínimo e máximo.
Por exemplo, 6:1 pode gerar uma varredura de 1 a 6 ms ou de 3 a 18ms.
Outros
: tipo de onda moduladora
Descrição:
Atua introduzindo pequenas variações de afinação no sinal através de um delay gerando
o efeite de "dobra" dos sons. Geralmente são produzidos em estéreo, utilizando delays
mais longos que o flanger (10 a 30ms) e muitas vezes sem feedback (o que introduz um carater artificial no som). Existem várias implementações de chorus. Geralmente, são empregados dois delays variáveis modulados pelo mesmo oscilador, mas a saída
de um oscilador é invertida antes de ir para um dos delays o que elimina mudanças mais
acentuadas de afinação.
Figura: Diagrama de Efeito Chorus
Parâmetros:
Rate
: o mesmo que em flanger.
Depth:
o mesmo que em flanger.
Descrição:
Sem dúvida o tipo de efeito mais utilizado em processamento de áudio, o reverb simula
o espaço acústico no qual o som é produzido. Em um ambiente qualquer, as ondas sonoras
são refletidas ao encontrarem uma superfície refletora. Essas primeiras reflexões
(early reflections) são seguidas de outras reflexões menos intensas e mais atrasadas em relação ao sinal inicial. A soma de todas essas componentes cria o efeito de reverberação.
Figura: Early Reflections
Efeitos de reverb são alcançados pela utilização de uma série complexa de delays de
um mesmo sinal que diminuem em amplitude e clareza de modo a simular o comportamento
acústico de um espaço real.
Geradores de reverb são classificados em relação ao tipo de espaço simulado (room
type). Os mais comuns são room, hall, plate e spring.
Figura: Esquema de reverberação
Parâmetros:
Size
: Determina o tamanho da sala que está sendo simulada pelo efeito, usualmente dado
em volume cúbico.
Predelay
: Regula um dos parâmetros mais importantes do reverb: o tempo que decorre entre o
sinal original e as primeiras reflexões. Isso é muito importante para criar um ambiente
natural, já que numa sala real as primeiras reflexões chegam depois do sinal original. O tempo de predelay (em geral, abaixo de 50ms) ajuda a determinar o tamanho da sala.
quer dizer, um predelay curto dá impressão de um ambiente menor, e um predelay longo
dá a impressão de um ambiente maior.
Densidade:
Trata da quantidade de reflexões e está ligada a quantidade de suprfícies difusoras
da sala. Quanto maior a irregularidade dessas superfícies, maior o número de reflexões
e, portanto, maior a densidade da reverberação.
Difusão:
Usado em conjunto (e muitas vezes confundido) com o parâmetro densidade, a difusão trata do modo de decaimento das reflexões, estando ligada portanto às propriedades
acústicas das superfícies da sala. Diz respeito aos tempos de reflexão: salas com grande difusão apresentam reflexões em intervalos muito irregulares, enquanto que em salas de baixa
difusão os intervalos tendem a ser mais regulares.
Descrição:
Entre os efeitos (especialmente os realizados em tempo real), esses são os que exigem
os algoritmos mais sofisticados, e até recentemente, os resultados não eram convincentes.
Eles funcionam comprimindo ou expandindo o sinal que está sendo processado. Para transpor um som para cima, o sinal é tocado mais rápido, o que o torna mais curto.
Então é preciso copiar segmentos do sinal processado e adicioná-lo ao sinal resultante
para eliminar essa diferença temporal. Para tornar um som mais grave, o sinal é reproduzido mais lentamente, o que requer o corte de algumas seções do sinal para diminuir
sua duração. Ou seja, pitch shifters estão constantemente cortando ou colando pequenas
porções do áudio a ser processado. Delays e feedbacks são frequentemente adicionados para criar uma defasagem em relação ao sinal original e não deixar o som muito
artificial e uniforme.
Parâmetros:
Transposição:
Esse é o parâmetro básico. Em geral existem dois controles: a) um harmônico, que permite
transposções em passos de um semitom; b) um ajuste fino, que permite um ajuste em
passos menores (geralmente, centésimos de tom).
Outros:
Muitas vezes os efeitos de pitch shifiting são usados em combinação com outros efeitos,
exigindo outros controles como feedback, delay e modulação.
Descrição:
Midificam a amplitude do sinal criando efeitos como tremolo e panning. É uma das poucas
categorias de efeito que não empregam algoritmos baseados em transformações temporais.
Geralmente um modulador é aplicado à amplitude do sinal que é direcionado para o(s) canal(ais) de saída.
Parâmetros:
Taxa de modulação
: Determina a frequência da modulação.
Depth:
Determina o quanto o sinal vai ser modulado.
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