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Psicoacústica e música electroacústica:
Percepção, composição, difusão
Psicoacústica e
Música electroacústica:
Percepção
Composição
difusão
António Ferreira
© MisoMusic

Eu...
+ 60 “concertos”... 9 cd’s+ 20 composições

Som
•Fenómeno físico
•Perturbação do meio
•transporte de energia
•Propagação
•acústica
Som
• percepção pela audição
•psicoacústica
•Aspectos cognitivos
•classificação
•Valor/relevância
(objectos ? Acções ? voz ? ruído ? Música ?)

Eventos sonoros
Interacção de materiais
Escutar/ouvir
informação
Escuta “normal”
+ próxima das
caracteristicas físicas
Escuta atenta/”musical”
Utilização de
categorias +abstractas
Evento físico
“queda de de barra de madeira
numa superfície não-elástica”
Propagação das
ondas sonoras
Fonte: Carello et al., 2000

paisagens sonoras
Hergé

Catharina Dryssen

Modos de audição
De 1810 a 1910
Deslocação 1: Tempo (gravação)
Deslocação 2: Espaço (gravação, telefone, rádio)
Deslocação 3: causalidade mecânica (gravação, telefone,
rádio, síntese electrónica)

Música
padrões sonoros
compositor auditor
Contexto
mental/cognitivo
Contexto
mental/cognitivo
realização física
da música
Intenção estética
J. Cage
(1912-1992)

Traité des objects musicaux
1966
Pierre Schaeffer
1910-1995
Musique concréte
1948
Música experimental
(electrónica, electroacústica,
acusmática, interactiva…)
compreender
entender
escutar
ouvir
As 4 escutas
Solfejo do objecto
sonoro
écoute reduite

sons
gravados/electrónicos
abstracção pela
audição
realização em
estúdio
projecção sonora
electroacústica
Electroacústica
elektro+akousma
modos de fazer
modo de audiçãoAcúsmatica

A cortina de Pitágoras
• Os “acusmáticos” eram discípulos de Pitágoras que
escutavam o mestre, o qual falava por detrás de uma
cortina. Encontravam-se assim sem poder ver a fonte das
palavras que escutavam.
• Qualquer som cuja causa não seja visível pode ser descrito
como “acusmático” - do grego ákousma “o que se ouve”
• “Música acusmática” é em geral como música que explora a
condição anterior - não se limitando a apresentá-la. Assim
uma gravação da 5ª Sinfonia de Beethoven é de facto
“acusmática” ao ser ouvida mas não é normalmente
considerada “música acusmática”.

Estimar a dimensão de uma barra metálica pelo som da sua queda
Escuta acúsmática !Invariantes acerca do
comportamento sonoro dos
objectos
informam as nossas expectativas ! Fonte: Carello et al., 2000

Singing Ringing Tree
(2005-07)
Mike Tonkin, Anna Liu
Estrutura
tubular
aberto-aberto
aberto-fechado
de suporte
fn =
2n −1
4
c
L
fn =
n
2
c
L + 0,6a
Crown point
lancashire,
england
Sons tonais
de origem aeroacústica
ressonâncias
fn =ξ
πK
8l2
E
ρ
ξ = 3,0112
,52
,72
,..., 2n +1( )
2
[ ]

fonte de
energia
Elemento
não-linear
Elemento
linear (passivo)
Instrumentos musicais
excitação ressoador
membranas
cordas
cavidades
colunas de ar
tubos
jactos/pulsos de ar
choques
palhetas
barras/placas
plectros/martelos fricção
Com base na nossa experiência
certos gestos produzem certos resultados audíveis
Até 1900, geração de som com sistemas mecânicos;
Após, surgem sistemas de gravação, reprodução
e geração eléctrica/electrónica
Fonte: McIntyre et al., 1983

Atributos do som
Físicos
Energia
Frequência
Espectro
Duração
Perceptuais
Loudness
Pitch
Timbre
eventos
Domínio frequencial
força de reposição
densidade
dimensões
Forma
apoios
Domínio temporal
interacção
amortecimento
estrutura interna
apoios
Objctos em vibração
Sons de origem
aerocústica
Sons “líquidos”
impactos/impulsos/colisões
fricção
(rolar, raspar, esfregar)
explosões
jactos contínuos
gotejar
splashing
Psicoacústica
Invariantes
expectativas

Psicoacústica
Ramo da psicofísica
estuda relações entre estímulos acústicos
e as sensações auditivas
Âmbito da Física
Φ
fonte sonora
Âmbito Acústico
β
estrutura do sinal
Âmbito da Percepção
Ψ
resposta/comportamento
ψ = kφβ Relação fraccional
ou de Stevens
Magnitude da sensação

Psicoacústica Ouvido humano
fres =
c
4L
= 3,4kHz
c = 340 m/s
L = 0,025 m
ouvido
Externo
canal auditivo
pinna
Médio
Timpano, ossículos Interno
cóclea
membrana
basilar
membrana
basilar
análise tonotópica
por frequência
Fonte: Zwicker and Fastl, 2007

Psicoacústica
Limiar da audibilidade
Curvas isofónicas ou de igual sensação auditiva
ψ = 2(LN −40)/10
≈
1
16
⋅
I
I0
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
0,3
Magnitude da sensação
Intensidade sonora a 1 kHz = nível de loudness (LN )
Sensação de intensidade Loudness N
ψ = kφβ
(-) sensação de intensidade às baixas frequências (<200 Hz)
(-) sensação de intensidade às altas frequências (>4kHz)

Psicoacústica Bandas críticas – “análise” em frequência do ouvido interno
Bark
25 bandas (20 -16000 Hz)
ERB (equivalent rectangular bandwidth)
38 bandas
largura da banda crítica
+
energia presente
batimentos e aspereza relevância e saliência
Sensação de intensidade
“mascaramento”
z f( ) =13⋅ arctan 0,00076 f( ) + 3,5⋅ arctan
f
7500
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
2⎡
⎣
⎢
⎤
⎦
⎥

Psicoacústica
Loudness
N
sensação percebida de intensidade sonora
relacionada com a energia
proporcional a quantidades físicas
(pressão p, intensidade I) elevadas a um expoente
(relação de Stevens)
N ∝ p0,6
= I0,3
gama dinâmica da audição humana ≈ 120 dB
+10 dB  o dobro da loudness
Expoente aumenta
para baixas frequências
depende da distribuição energia/frequência
depende da duração (para sons < 100 ms)
em sones
1kHz/40 dB Lp = 1 sone
I = Ii
i
∑
Soma das energias
das bandas críticas
afectadas

Psicoacústica efeito de “mascaramento”
Processo em que um som torna outro inaudível
Ocorre na frequência (mascaramento espectral)
e
no tempo (mascaramento temporal)
Mascaramento tom-ruído  razão sinal-”máscara” > 24 dB
Mascaramento ruído-tom  razão sinal-”máscara” > 4 dBFonte: Zwicker and Fastl, 2007

Psicoacústica
Pitch
≈
Altura
sensação relacionada com a frequência
também dependendo do espectro
forte correlação com a fundamental
de um espectro harmónico
sensação de altura ou pitch
é mais”fina” entre 500 Hz – 2 kHz (0,3%)
sensação de altura ou pitch
é quase inexistente para f < 20 Hz e f > 4- 5 kHz
conceito de
escala musical
igual sensação de pitch
tons “puros” tons complexos
C  dó (solfejo latino)

≈ 6 categorias diferentes
alturas
≈ 5 categorias diferentes
dinâmicas
Fonte: Pollock, 1954
Fonte: Garner, 1953
(fff)
ff
f
mf
mp
p
pp
(ppp)
dó
ré
mi
fá
sol
lá
si

Psicoacústica
f =
1
T
Eventos com duração superior a 0,03 seg.
são “resolvidos” no domínio temporal
Eventos com duração inferior a 0,03 seg.
são “resolvidos” no domínio frequêncial
Roughness – “rugosidade”
Causada por flutuações rápidas
nos sons – a maior “rugosidade”
está associada a modulações entre 15 - 70 Hz
Na música ocidental de prática comum:
dissonância sensorial D ≈ dissonância musical
D =
1
2 AiAj g fi, f j( )
j=1
N
∑
i=1
N
∑
Ai
2
i=1
N
∑
Função de ponderação
baseada na razões
entre frequências
Amplitudes dos
componentes tonais Fonte: Zwicker and Fastl, 2007
Pode explicar a base sensorial do fenómeno da
dissonância/consonância entre sons

Psicoacústica
Centróide espectral G
É o “centro de gravidade” de
determinada distribuição espectral
G =
In fn
n=1
nmax
∑
In
n=1
nmax
∑
razão entre o somatório da
energia×frequência
e
o somatório da energia total
Poder ser considerado como uma medida
do “brilho” de um determinado som
É, por vezes, utilizado como métrica espectral
(comparação/mutação de timbres)

Psicoacústica
Energia em cada frequência
e a sua variação no tempo
Energia em cada frequência
e a sua variação no tempo
+ importante
Timbre
Orquestração
categoria instrumental
instruções
(surdinas, articulações, técnicas
expandidas, etc.)
Sensação percebida de altura
pitch
Sensação percebida de intensidade
loudness Distribuição espectral
da energia
Fonte: Schaeffer, 1966

Energia(dBDFS)
tempo (min:seg)
Gluck
“Iphigenie en Aulide”
1774
P. Murphy
“Caspian Retreat”
2002
pico
LAeq (1 s)

sequência de eventos no tempo
Semelhanças (gestalt)
expectativas
primeiro plano falha, novo esquema
estruturas musicais
Culturas musicais, conceitos, práticas
extensão por metáforas
familiaridade
ecologia
EsquemasEsquemas
Intuições ?



 °°°

  
  
proximidade semelhança
contorno “streaming”
Gestalt
(Wertheimer, 1923)
 
 

agrupamento
agrupamento
mudança na loudness
mudança no timbre
mudança no intervalo de pitch
Efeito de proximidade:
fronteira formada por
diferentes distâncias entre
eventos (ex. pausas)
Efeito de semelhança:
fronteira formada por mudança
na consistência dos eventos
mudança na duração
mudança na articulação

memória curto prazo
memória ecóica
memória longo prazo
gestalt
padrões
fusão de eventos
> 16 eventos/seg.
estruturas a larga escala
(estratégias optimas e contrárias)
formaagrupamento melódico
rítmico
eventos
fronteiras
30-50 ms 250 ms 5-8 sec 1 hora
    
implícita explícita

M
E
T
Á
F
O
R
A
movimento
gravidade
tamanho
experiência física
percepção
experiência humana
personificada
Esquemas
Tensão musical
“em cima” “baixo”
“subir” “descida”
centralidade
“alturas de sons centrais”
Causalidade-ligação
“fluir” musical
totalidade
“cadência”
“fronteira”
linearidade
“caminhos”
“fins”

espaço espectral espaço composto
“musical”
“real”
“familiares”
“extra-musical”
“sintético” “não familiar”
pitch <-> ruído
objecto textura
trajectórias
espaciais
microestrutura
µsec/msec.
mesoestrutura
sec.
eventos
Espectromorfologia
morfologia temporalespectro espaço
Dennis Smalley
Trevor Wishart
Simon Emmerson

metafóricodirecto
espaço físico “real” espaço musical “ficcionado”
“Sound map for Danube river”
Annea Lockwood
“Talking rain”
Hildegard Westerkamp
“Stati d’Acqua”
David Monacchi
“Gathering wind”
Natasha Barrett

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