Spectro - e agora?

Seria perdoado se pensasse que o Spectrogram é a plataforma de redes sociais preferida dos vilões de Bond e dos vilões do universo Marvel de má reputação.

Não é verdade. Muito pelo contrário, de facto. Um espetrograma é uma ferramenta poderosa que pode ser usada para fins analíticos, práticos e criativos no mundo do áudio. Se ainda não está a utilizar espectrogramas no seu fluxo de trabalho de produção ou pós-produção, continue a ler.

Vamos ver o que são, como compreender os espectrogramas e as suas utilizações práticas e criativas. É capaz de o deixar boquiaberto.

Som em duas dimensões: O que é uma forma de onda

Nesta nova e admirável era digital em que vivemos, toda a gente está familiarizada com as formas de onda de áudio; a linha ondulante que representa o áudio gravado expresso em termos de tempo e amplitude (volume). Se viveu numa caverna nos últimos sessenta anos, parabéns, e aqui está uma imagem de uma forma de onda áudio:

Numa forma de onda áudio, o tempo é representado ao longo do eixo horizontal (frequentemente designado por eixo x) e a amplitude da onda, ou volume, é medida ao longo do eixo y (ou vertical). É essencialmente um tipo de gráfico para áudio ou som.

Usando esta informação é possível "ler" a forma de onda até um certo ponto, sem ter de ouvir a gravação. No exemplo acima, pode ver que o sinal se torna gradualmente mais alto ao longo do tempo, com uma quebra no meio. Porreiro, não é?

Isto é útil para tarefas de edição de áudio e tarefas de produção em geral. É fácil ver onde existe uma quebra entre sinais para fazer um corte limpo, ou para ver se uma gravação tem uma grande gama dinâmica que precisa de ser domada com um compressor.

Mas com uma forma de onda, não está a obter a imagem completa.

Introduzir o espetrograma.

O som em três dimensões: O que é um espetrograma

Uma forma de onda é uma representação visual do áudio em apenas duas dimensões. Com os espectrogramas, obtém-se uma terceira dimensão. Nomeadamente, o conteúdo de frequência do áudio.

Isto é enorme. Com esta fonte adicional de informação, pode ler muito mais sobre o ficheiro áudio antes mesmo de o ouvir.

Estão a ver o que quero dizer? Não?

Não se preocupe. Os espectrogramas podem ser um olhar desconcertante se não souber como funcionam (mais sobre isto abaixo). Se acha que a imagem acima é difícil de decifrar, considere o seguinte: os espectrogramas foram originalmente gerados em papel como diagramas a preto e branco.

As coisas evoluíram desde então, e hoje em dia é bastante fácil aprender a ler um espetrograma. Vamos ver como "ver" o som.

Análise de espetrograma: Como ler um espetrograma

Tal como numa forma de onda, num espetrograma o tempo marcha ao longo do eixo x. O que é diferente é que o outro eixo representa o espetro de frequências, com as baixas frequências na parte inferior, estendendo-se até ao domínio superior da audição humana.

Ao longo do eixo y, verá todas as frequências individuais que compõem um som; a frequência fundamental, ou frequência de raiz, que dá ao som o seu tom percetível, e os harmónicos que compõem a sua cor e tom únicos.

A intensidade de um determinado som é definida por um "mapa de calor" do sinal. Este pode ser representado por cor ou intensidade, dependendo do software de espetrograma que estiver a utilizar. Mas, essencialmente, quanto mais alto for um som, mais brilhante ele brilha. Os guitarristas adoram isso.

Exemplos de espectrogramas

É muito bom falar sobre isto, mas para tornar as coisas mais fáceis de compreender, vamos dar uma vista de olhos a alguns instrumentos comuns e ao seu aspeto em forma de representação visual.

Em todos os exemplos abaixo estou a usar o editor RX da iZotope para ver os espectrogramas. No RX, quanto mais brilhante for uma imagem, maior é a amplitude de uma nota.

Baixo acústico

Nesta amostra (reconhecidamente ruidosa) de um lick de baixo acústico, pode ver as baixas frequências poderosas como a parte mais brilhante da imagem, na parte inferior do gráfico.

As linhas verticais são o som das cordas a serem dedilhadas. São transitórias e contêm mais conteúdo harmónico do que as próprias notas sustentadas.

Saxofone

O saxofone é um instrumento harmonicamente rico. Neste exemplo, pode ver a frequência mais baixa como as linhas maiores e mais brilhantes à volta dos 300-400hz, com todos os harmónicos empilhados por cima como um delicioso monte de panquecas. Pode ver-se que um saxofone ocupa espaço em todo o espetro de frequências.

Discurso

As palavras faladas têm menos sobretons (ou panquecas, se preferir), mas um espetrograma pode dizer muito sobre o áudio. Vogais e consoantes diferentes aparecem em frequências diferentes. Com bastante prática, é possível adivinhar o que está a ser dito apenas com base num espetrograma.

Se quiser experimentar, neste exemplo, estou a dizer "Este é um exemplo de palavra falada".

Gravação de vinil

Aqui utilizei uma amostra de um belo tenor a cantar numa gravação antiga e estaladiça. Neste espetrograma é fácil ver a amplitude do canto como mais brilhante contra o ruído de fundo da gravação. Repare como o canto tem mais conteúdo harmónico do que a fala.

Percussão

Finalmente, vejamos a percussão. Os instrumentos de percussão não dependem de uma frequência específica como fator de identificação. Em vez disso, ocupam uma grande parte do espetro de frequências.

O exemplo acima é um loop de um kit completo a tocar. Pode ver claramente as maiores batidas transientes como picos brilhantes ao longo de todo o eixo y. O kick drum (com a frequência mais baixa) aparece como manchas brilhantes ao longo da parte inferior do gráfico, enquanto os chimbais aparecem como linhas verticais brilhantes em direção ao topo. A frequência mais forte aqui é 10kHz.

Também se pode ver a cauda mais longa dos acertos em 2 e 4. Estas aparecem como um transiente, com um sinal decrescente ao longo do tempo.

Se te sentires frutado, tenta descobrir como é que esta batida soa na realidade ;)

Como visualizar um espetrograma: O melhor software de áudio para trabalhar com espectrogramas

Para visualizar o áudio como um espetrograma, é necessário um software dedicado. Tenha em mente que terá de trabalhar com um ficheiro de áudio inteiro. Pode ser um pequeno fragmento de uma gravação mais longa ou uma mistura completa. Não é possível visualizar um espetrograma de uma gravação que está a ser feita.

Kapish? Aqui está o melhor software de áudio para trabalhar com espectrogramas.

iZotope RX

Este software popular é um padrão da indústria em design de som e pós-produção, devido às ferramentas inteligentes à sua disposição para limpar até mesmo o áudio mais problemático.

Embora haja muito que pode fazer com isto, a ferramenta mais útil que encontrei para trabalhar na pós-produção é a ferramenta Spectral Repair. Esta permite-lhe ser hiper-específico no isolamento de frequências problemáticas e limpá-las.

Adobe Audition

Outra ferramenta popular no mundo da pós-produção, o Adobe Audition inclui uma ferramenta de edição espetral e várias ferramentas de redução de ruído como parte do pacote. É uma excelente opção se colaborar com outros utilizadores da Adobe em projectos.

Steinberg Wavelab

Outro gigante da edição de áudio, o Wavelab possui uma vista de espetrograma, com ferramentas para editar intervalos de frequência específicos. Esta funcionalidade está incluída no Wavelab Elements, um pouco menos dispendioso. Boas notícias para quem se preocupa com o orçamento. Por falar nisso...

Audácia

O Audacity é uma estação de trabalho de áudio de código aberto com muitas funcionalidades. O melhor de tudo é que é totalmente gratuito. E inclui uma vista de espetrograma e ferramentas básicas de redução de ruído.

Pode não ter todos os sinos e assobios dos seus maiores concorrentes, mas é certamente leve na carteira. Isto torna-o numa excelente forma de os recém-chegados explorarem a edição espetral e a forma de a implementar no seu fluxo de trabalho.

Utilizações práticas e criativas dos espectrogramas

Para além de serem representações visualmente apelativas do som, os espectrogramas têm uma abundância de utilizações práticas e criativas em muitas áreas.

Limpeza e restauração de áudio

De todas as várias formas de utilização dos espectrogramas, esta é talvez a mais útil para os músicos.

Digamos que há uma gravação de vinil antiga e poeirenta que quer usar como amostra para o seu próximo hino. (Certifique-se de que obtém autorização primeiro!).

Depois de captar o áudio, pode utilizar um espetrograma para identificar quaisquer cliques, estalidos, crepitações e outros ruídos indesejados do vinil e reduzi-los ou eliminá-los. Isto deixa-o com uma amostra limpa e agradável para misturar de forma criativa. A sua obra-prima final terá um som imaculado.

Outra forma de os espectrogramas poderem ser úteis no estúdio é através da remoção de ruídos indesejados nas gravações. Por exemplo, se o equipamento do guitarrista sofre de ruído elétrico, pode "ver" a frequência problemática e limpá-la.

Os espectrogramas também são frequentemente utilizados para remover ruídos indesejados de vocalistas ou diálogos na pós-produção, como cliques na boca ou plosivas.

Análise de misturas e resolução de problemas

Se tem uma mistura que lhe está a dar problemas, tente vê-la como um espetrograma. Analise o conteúdo de frequência para encontrar áreas problemáticas que podem ser resolvidas com o uso criterioso de EQ.

Também pode utilizar uma vista de espetrograma numa faixa de referência e ver como todo o espetro se compara à sua mistura.

Design de som

Um espetrograma pode ser utilizado para criar um som completamente único. Ao manipular ou aplicar efeitos a frequências específicas em vez de todo o espetro do instrumento/fonte sonora, podem ser criadas texturas novas e interessantes.

Pode levar esta técnica ainda mais longe. Use a edição espetral para "desenhar" formas num espetrograma e reproduza a "imagem" como conteúdo de frequência. Isto pode resultar num som interessante e, por vezes, desequilibrado.

Aphex Twin fez exatamente isto no seu EP "Windowlicker" de 1999. Pode consultar este e outros exemplos neste fascinante sítio Web.

Outras utilizações de um espetrograma

Os espectrogramas não são apenas o brinquedo dos músicos e das casas de pós-produção. Podem ser utilizados para distinguir o canto das aves, reduzir a poluição sonora e treinar algoritmos de processamento da fala. Os espectrogramas podem até seguir o movimento das placas tectónicas. Cha-cha-slide, de facto.

Conclusão

Os espectrogramas estão a tornar-se cada vez mais comuns como ferramenta na produção musical, tanto a nível prático como criativo. Para além de corrigir discursos ou gravações ruidosas, é possível criar sons e texturas nunca antes ouvidos.

Há um programa de computador de espetrograma para cada orçamento, por isso escolha um, mergulhe de cabeça e comece a processar!

Agora diga a palavra eixo vezes sem conta até soar estranho.