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Paso 5 - Evaluar el Aprendizaje mediante la implementación de un proyecto (Parte infividual)

Presentado por: Francisco Javier Chávez Flórez Código: 1080262056

Grupo 299004_35 Curso PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES Tutor: MAURICIO ALBERTO GARCIA

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería -ECBTI Diciembre 2017

Introducción

Cerca a los años 1930, fue la creación de cámaras de reverberación, habitaciones o salas de grandes dimensiones (hasta 100m3) normalmente con las paredes vacías y con un funcionamiento relativamente simple. Un altavoz emite el sonido original desde un punto determinado de esa sala y un micrófono omnidireccional recoge el sonido reverberado de la sala. Las variables o parámetros son relativamente simples, el modelo de altavoz y micrófono y su colocación en la sala. Con el tiempo se fue experimentando con nuevos materiales colocados o distribuidos por la sala para intentar modular las características del sonido reverberado. La reverberación magnética fue el siguiente paso. Nos encontramos en la década de los 50 y el Rock & Roll empieza a hacer furor en el mundo de la música y los magnetofones se han instalado definitivamente en los estudios de grabación de todo el mundo. Probablemente fruto de la experimentación surge el primer procesador electromecánico de efectos. Como supongo que sabéis, los magnetofones poseen tres cabezales, borrado, grabación y reproducción, separados por una cierta distancia. Esta separación provoca un retardo entre la señal que se graba y la que se reproduce, de forma que si mientras grabo un instrumento en el magnetófono levanto el canal de la mesa donde tengo conectado la salida del magnetófono, estaré añadiéndole la misma señal pero retardada. Es decir, lo que hoy llamamos un delay. El tiempo de retardo depende de la velocidad de la cinta y de la distancia física entre los cabezales que cambia de un fabricante a otro. Si además disponía de la función de variación de velocidad (pitch) podías modular el tiempo de retardo a tu voluntad. Con las primeras unidades de retardo electrónico basadas en dispositivos de transferencia de carga constituidos por filas de transistores “Mos”, a principios de los 80 se abrió el campo de las reverberaciones artificiales cuyo funcionamiento era similar al de los actuales procesadores digitales pero sin conversión A/D. Si bien cayeron muy pronto en desuso, son el precedente directo de la mayoría de las unidades digitales que hoy conocemos. En este documento se presentará información que permitirá resaltar la importancia del efecto Flanger, sus características y formas básicas.

Actividades a desarrollar 

Cada estudiante escogerá un (1) tipo de efecto de los que están a continuación:  Flanger  Panorama Estéreo  Trémolo  Múltiples Retrasos/Ecos  Reverberación Múltiple NOTA: Cada estudiante escogerá un efecto diferente, no se pueden repetir efectos, o que dos estudiantes investiguen el mismo efecto. 

Primero Cada estudiante investigará las características del efecto escogido, entre ellas se debe incluir los siguientes ítems:

 Historia del efecto Flanger El concepto de manipulación de la señal comenzó en los años ’40, con la interacción de la saturación. Para ese entonces, los amplificadores de guitarra eran de baja fidelidad, y sólo producían distorsión al superar el umbral de volumen que el sistema electrónico podía permitir (conocido ahora como Overdrive).Ello era visto como un error en el sonido que debía ser reparado inmediatamente. Guitarristas como Les Paul solían experimentar con la creación de guitarras nuevas, o grabaciones multipistas. Sin embargo, no fue hasta los años ’50 que comenzó a usarse la saturación a conciencia. Es a Willie Kizart, a quien se le atribuye el primer sonido distorsionado grabado, en 1951, con el single Rocket 88 de Ike Turner & His Kings of Rhythm.2 La banda, por accidente descompuso una de las dos válvulas de salida de un amplificador Fender, en el camino al estudio. Al no haber repuesto a mano, Kizert usó el tono de una sola válvula, naciendo el primer tono ‘Fuzz’ conocido en la historia 2. Chet Atkins, usó en esos tiempos un pequeño previo a transistores del tamaño de una cajetilla de cigarrillos para saturar su amplificador de bulbos. Se le reconoce a Atkins también el haber grabado la primera canción con un efecto Wah (Boo Boo Stick Beat), construído por el mismo, siendo masificado más tarde por reconocidos guitarristas, entre ellos Eric Clapton, Jimi Hendrix y Earl Hooker. Sin embargo, la masificación del concepto de ‘saturación’ en la señal surgió en 1961. En ese año, el guitarrista Grady Martin se disponía a grabar un solo con una guitarra Danelectro en en los estudios Quonset Hut, establecidos en Nashville, Estados Unidos; sin embargo, el canal de bulbos de la mesa de grabación comenzó a fallar, dándole una saturación natural. Dicho sonido le gustó a Martin, quien grabó la canción “Don’t Worry” junto a Marty Robbins con este sonido, que fue todo un éxito 3. Tras este incidente, la banda The Ventures consiguió uno de los primeros

pedales de efectos que simulaba la distorsión accidental de Martin. Así se comenzó a comercializar en 1962 el primer pedal de Fuzz conocido, el “Maestro Fuzztone FZ1”4.  definición teórica del efecto de audio Flanger El efecto Flanger: Es un efecto de modulación, que afectan a la modulación en frecuencia de las señales. Esta modulación se basa en las diferentes sensaciones que percibe nuestro cerebro en función de las diferencias de volumen, afinación o procedencia de la música. Las señales son repetidas con un ligero retardo y sometidas a una pequeña variación de frecuencia. Al igual que en el chorus, se duplica la señal, la desafina y la retarda; con la diferencia en el tiempo de retardo, que en el flanging es mucho menos, desde 1 hasta 15 milisegundos. En el flanger, las frecuencias medias y altas se modifican de forma que la señal sufre un cambio de fase aritmético, lo que afecta a la onda pendularmente, por la alteración solo de ondas bajas y medias. Surgió como un desperfecto en grabaciones magnetofónicas en cinta de bobina abierta. Fue usado y popularizado por el guitarrista Eddie Van Halen, y por Pink Floyd en algunas canciones.  Ecuaciones que describan el comportamiento del efecto Flanger (Hechas en el editor de ecuaciones de Word) En resumen: Flanger , Es un efecto típico de las guitarras eléctricas. Se logra efectuando una combinación de retardo y oscilador de baja frecuencia. Los valores de ese retardo oscilan entre 1 y 15 ms y la baja frecuencia entre 0,03 y 1 hz. Para obtener el efecto, una parte de la señal de baja frecuencia se ingresa en el circuito de retardo sumándose a la señal directa. Su funcionamiento se basa en un ligero retardo que se alterna constantemente con la modulación producida por el LFO, consiguiendo un cambio de fase de la señal procesada con la original. Es necesario que ambos niveles de salida o de mezcla, original y procesado, sean similares y se consigue una mayor expresividad cuanto mayor sea el espectro de frecuencias tratado. Implementación usando retardos : Los efectos usando retardos se diseñan con un buffer circular implementado en la megafunción RAM de doble puerto. Las direcciones para escribir en la RAM las genera un contador y para leer se usa un direccionamiento indexado, donde el índice retardo es descrito por la ecuación: 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑡𝑎𝑟𝑑𝑜 = ∗ 𝑓𝑠 1000 El efecto delay se implementa usando un buffer circular y un sumador (figura 6b), y el efecto chorus, usando un buffer circular, un sumador, un left-shift register y un generador de números seudoaleatorios basado en un Linear Feedback Shift

Register (LFSR) de quinto orden (Peralta, Duchén y Vázquez, 2009) para generar la dirección de lectura del buffer (figura 6c). En este efecto, tambien el retardo puede ser generado usando un LFO (Pérez, 2006). El efecto flanger se implementa usando un buffer circular, un sumador y un NCO de frecuencia variable, cuya salida es descrita por la ecuación .(figura 6d). 𝑁𝐶𝑂𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 = 1 − sin(𝑓 ∗ 2𝜋𝑛) , 𝑓 =

10 𝑟𝑒𝑡𝑎𝑟𝑑𝑜 ∗ 𝑓𝑠

 Diagramas de bloque del efecto Flanger

 Cualquier información adicional que consideren agregar del efecto Flanger

Señal generada por el efecto Flanger

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Segundo Cada estudiante diseñará los cinco (5) efectos de audio mencionados en la primera parte, esto se realizará en la herramienta Simulink de Matlab, específicamente se utilizarán los bloques mencionado en la web conferencia de la actividad Final.

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Tercero Una vez diseñados los efectos de audio, cada uno de los estudiantes procederá a ensamblar un procesador de efectos múltiple (MultiEfecto), para ello deben agregar el bloque “From Multimedia File” el cual servirá como fuente de entrada (audio) al procesador, este audio debe tener como mínimo una frecuencia de muestreo de 44.1 Khz. A continuación, se presenta un enlace para descargar un archivo de audio que les servirá:

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https://www.dropbox.com/sh/kkeypb9cshsg6om/AADMeKpr4HVtmKpS8VP Y7ksWa/Audios%20Actividad%203%20y%204/Ac%20Gtr.L.mp3?dl=0 Cuarto Una vez cada estudiante tenga su procesador de efectos ensamblado y funcionando, se realizará análisis en frecuencia y tiempo, mediante analizadores de espectro y tiempo que tenga Simulink. Recuerden que pueden controlar los “Slider Gain” mientras el modelo está corriendo. Se recomienda usar un tiempo de simulación largo, por ejemplo 200.

Conclusiones

En el desarrollo del presente trabajo encontramos conceptos importantes en el proceso de formación y apropiación de conocimientos, entre los cuales destacamos: El flanger es un efecto de sonido que produce un característico sonido metalizado oscilante, sobre todo en frecuencias medias y altas. El efecto flanger se obtiene duplicando la onda sonora original; una de las ondas se mantiene limpia de procesado, mientras que a la segunda se le aplica un delay (retraso) menor de 5 milisegundos, con lo que se crea un efecto de comb filter (filtro de peine), que actúa respetando los armónicos. El efecto flanger tiene sus orígenes en las grabaciones magnetofónicas en cinta de bobina abierta. Consiste en mezclar la señal original con una copia retardada en el tiempo, con la particularidad de que el retardo es muy breve pero varía de forma periódica. Los controles habituales en los módulos de procesado flanger son los siguientes: Retraso: es el umbral máximo de desfase de la onda duplicada respecto a la original, se suele expresar en milisegundos. Frecuencia: es la frecuencia de oscilación del desfase de la onda duplicada. Profundidad: es la cantidad de onda original que se mezcla con la duplicada. Los módulos de procesado flanger pueden ser tanto analógicos como digitales, además de utilizarse software a tal efecto..

Referencias bibliograficas

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Otros sitios web

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