Aplausos, aplausos! (obrigado, obrigado. Você é muito gentil)

“Você deve estar preparado para trabalhar sempre sem aplausos.”
― Ernest Hemingway, assinatura

Em uma entrada de blog recente , discutimos a pesquisa sobre o som de objetos saltitantes. É um daqueles sons cotidianos com os quais estamos particularmente sintonizados, mas sobre o qual não há muita pesquisa. Isso me fez pensar sobre quais são alguns outros sons pouco pesquisados. Aplausos certamente se encaixam. Todos nós sabemos quando o ouvimos, e uma rápida pesquisa de citações famosas revela que há muitas maneiras de descrever os vários tipos de aplausos; aplausos estrondosos, aplausos tumultuosos, um punhado de aplausos, aplausos sarcásticos e, claro, o temido aplauso lento. Mas do ponto de vista auditivo, o que o torna especial?

Enquanto isso aqui está um link para o modelo de aplausos em nemisindo:

https://nemisindo.com/models/applause.html

Aqui está uma demonstração em vídeo:https://www.youtube.com/watch?v=Tb6o71jHlfI

Aplausos nada mais são do que o som de muitas pessoas reunidas em um só lugar batendo palmas. Bater palmas é uma das formas mais simples de aproximarmos um impulso, ou um som curto de banda larga, sem a necessidade de nenhum equipamento. Sons impulsivos são usados ​​para ritmo, para marcar momentos importantes em uma linha do tempo ou para estimar as propriedades acústicas de uma sala. clappers e clapsticks são instrumentos musicais, geralmente constituídos por dois pedaços de madeira que são unidos para produzir sons percussivos. No cinema e na televisão, claquetes têm uso generalizado. A claquete produz um ruído agudo de palmas que pode ser facilmente identificado na trilha de áudio, e o fechamento da claquete no topo da lousa pode ser identificado de forma semelhante na trilha visual. Desta forma, eles são usados ​​efetivamente para sincronizar som e imagem, bem como para designar o início de cenas ou tomadas durante a produção. E na medição acústica, se for possível produzir um som impulsivo em um determinado local e registrar o resultado, pode-se ter uma ideia da reverberação que a sala aplicará a qualquer som produzido naquele local.

Mas uma palmada é uma aproximação grosseira de um impulso. As palmas não têm respostas de impulso completamente planas, não são completamente omnidirecionais, têm duração significativa e não são de energia muito alta. Seetharaman e colegas investigaram a eficácia das palmas como fontes de impulso . Eles descobriram que, com uma pequena quantidade de processamento de sinal adicional, mas automatizado, as palmas podem produzir medições acústicas confiáveis.
Hanahara, Tada e Muroi exploraram a natureza impulsiva das palmas para criar um meio de comunicação humano-robô. As palmas e seu tempo são relativamente fáceis para um robô decodificar, e não tão difíceis para um humano codificar. Mas por que os autores descartaram completamente o código Morse e todas as outras formas simples de codificação binária está além de mim. E à medida que o reconhecimento de voz e as tecnologias relacionadas continuam avançando, a necessidade de comunicação baseada em palmas diminui.

Então, como soa uma única palmada? Todo esse campo de estudos de aplausos e palmas se originou com um estudo de 1987 bem citado de Bruno Repp, “O som de duas mãos batendo palmas”. Ele distinguiu 8 posições de palmas;

Mãos paralelas e planas

P1: palma a palma
P2: a meio caminho entre P1 e P3
P3: dedos a palma

Mãos em um ângulo

A1: palma com palma
A2: a meio caminho entre P1 e P3
A3: dedos com palma
A1+: A1 com as mãos muito fechadas
A1-: A1 com as mãos totalmente espalmadas

A figura abaixo mostra fotos dessas oito configurações de palmas, extraídas da tese de mestrado de 2004 de Leevi Peltola .

As análises acústicas e os experimentos perceptivos de Repp envolveram principalmente 20 sujeitos de teste, aos quais foi solicitado que batessem palmas em seu ritmo normal por 10 segundos em uma sala silenciosa. Os espectros de palmas individuais variaram amplamente, mas não houve evidência de influência do sexo ou tamanho da mão no espectro de palmas. Ele também mediu suas próprias palmas com os oito modos acima. Se as palmas das mãos se chocassem (P1, A1), havia um pico de frequência estreito abaixo de 1 kHz junto com um entalhe em torno de 2,5 kHz. Se os dedos de uma mão tocassem a palma da outra mão (P3, A3), havia um amplo pico espectral próximo a 2 kHz.

Repp então tentou determinar se os sujeitos eram capazes de extrair informações sobre o badalo ouvindo o sinal. Os participantes geralmente assumiram que palmas lentas, altas e graves eram de homens, e palmas rápidas, suaves e agudas eram de mulheres. Mas este não foi o caso. A velocidade, a intensidade e o tom não estavam correlacionados com o sexo e, portanto, parecia que os sujeitos do teste podiam identificar corretamente o gênero apenas um pouco melhor do que o acaso. As diferenças percebidas foram atribuídas principalmente às configurações das mãos, e não ao tamanho das mãos.

Tanto para palmas individuais, mas e quanto a aplausos. É quando alguma física interessante entra em jogo. Neda e seus colegas registraram aplausos de várias apresentações de teatro e ópera. Eles observaram que o aplauso começa com palmas aleatórias incoerentes, mas depois a sincronização e o comportamento periódico se desenvolvem após alguns segundos. Essa transição pode ser bastante repentina e muito forte e é um exemplo incomum de auto-organização em um grande sistema acoplado. Neda dá uma explicação bastante clara do que está acontecendo e por quê.

Aqui está um belo vídeo do fenômeno.

O fato de que os aspectos sonoros das palmas podem diferir significativamente, e muitas vezes podem ser identificados pelos ouvintes, sugere que pode ser possível dizer muito sobre a fonte pela análise do sinal. Tal foi o caso do trabalho de Jylhä e colegas, que propuseram métodos para identificar uma pessoa por suas palmas , ou identificar a configuração ( estudo à la Repp) das palmas . Christian Uhle analisou a questão mais geral de identificar aplausos em um fluxo de áudio .

A compreensão dos aplausos, além do fenômeno de sincronização observado por Neda, é bastante útil para codificar os sinais de aplauso que tantas vezes acompanham as gravações musicais - especialmente aquelas gravações que são consideradas dignas de redistribuição! E os importantes aspectos espaciais e temporais dos sinais de aplauso são conhecidos por torná-los sinais particularmente difíceis de codificar e decodificar . Conforme observado na pesquisa de Adami e seus colegas , os recursos perceptivos mais padrão, como tom ou sonoridade, não fazem um bom trabalho na caracterização de texturas de som granuladas, como aplausos. Eles introduziram um novo recurso, a densidade de aplausos, que está vagamente relacionada à taxa geral de palmas, mas derivada de experimentos perceptivos. Apenas um mês antes desta entrada no blog,Adami e os co-autores publicaram um artigo de acompanhamento que usou densidade e outras características para investigar o realismo de sinais de aplauso misturados (mono para estéreo). Na verdade, conversar com um dos coautores foi uma motivação para escrever este artigo.

Upmixing é um problema importante por si só. Mas a colocação e o processamento de sons para um ambiente estéreo ou multicanal podem ser considerados parte do problema geral da síntese de som. A síntese de sons de palmas e aplausos foi abordada em detalhes, e com grande efeito, por Peltola e co-autores . Eles apresentaram sistemas de análise, síntese e controle baseados na física, capazes de produzir palmas individuais ou imitar o aplauso de um grupo de batedores. Os modelos de síntese foram derivados de medições experimentais e construídos tanto no trabalho de Repp quanto no de Neda. Pesquisadores aqui na equipe de pesquisa de engenharia de áudio do Center for Digital Musicestão tentando desenvolver seu trabalho, criando um sistema de síntese que pode incorporar torcida e outros aspectos de uma multidão apreciativa. Mais sobre isso em breve, espero.

“Acho que é assim que o mundo vai acabar: para aplausos gerais dos espertos que acreditam que é uma piada.”
― Søren Kierkegaard, Ou/Ou, Parte I

E para aqueles que possam estar interessados, aqui está uma pequena bibliografia de aplausos e referências de palmas;

1. Adami, A., Disch, S., Steba, G., & Herre, J. 'Assessing Applause Density Perception Using Synthesized Layered Applause Signals,' 19th International Conference on Digital Audio Effects (DAFx-16), Brno, Czech República, 2016
2. Adami, A.; Marca, L.; Herre, J., 'Investigations Towards Plausible Blind Upmixing of Applause Signals', 142ª Convenção AES, maio de 2017
3. W. Ahmad, AM Kondoz, Análise e Síntese de Sons de Palmas com Base no Dicionário Adaptativo. ICMC, 2011
4. K. Hanahara, Y. Tada e T. Muroi, “Comunicação humano-robô por meio de palmas (experiência preliminar com linguagem de palmas)”, IEEE Int. conf. em Sistemas, Homem e Cibernética (ISIC-2007), outubro de 2007, pp.2995–3000.
5. Farner, Snorre; Solvang, Audun; Sæbo, Asbjørn; Svensson, U. Peter 'Ensemble Hand-Plapping Experiments under the Influence of Delay and Various Acoustic Environments', Journal of the Audio Engineering Society, Volume 57 Issue 12 pp. Dezembro de 2009
6. A. Jylhä e C. Erkut, “Inferring the Hand Configuration from Hand Clapping Sounds,” 11ª Conferência Internacional sobre Efeitos de Áudio Digital (DAFx-08), Espoo, Finlândia, 2008.
7. Jylhä, Antti; Erkut, Cumhur; Simsekli, Umut; Cemgil, A. Taylan 'Sonic Handprints: Person Identification with Hand Clapping Sounds by a Model-Based Method', AES 45th Conference, março de 2012
8. Kawahara, Kazuhiko; Kamamoto, Yutaka; Omoto, Akira; Moriya, Takehiro 'Avaliação da codificação de baixo atraso de aplausos e sons de palmas causados ​​pela apreciação musical' 138ª Convenção AES, maio de 2015.
9. Kawahara, Kazuhiko; Fujimori, Akiho; Kamamoto, Yutaka; Omoto, Akira; Moriya, Takehiro Implementação e demonstração do sistema de feedback de aplausos e palmas para visualização ao vivo, 141ª Convenção AES, setembro de 2016.
10. Laitinen, Mikko-Ville; Kuech, Fabriano; Disch, Sascha; Pulkki, 'Ville Reproducing Applause-Type Signals with Directional Audio Coding', Journal of the Audio Engineering Society, Volume 59 Issue 1/2 pp. Janeiro de 2011
11. Z. Néda, E. Ravasz, T. Vicsek, Y. Brechet e A.-L. Barabási, “Física do aplauso rítmico,” Phys. Rev. E, vol. 61, nº. 6, pp. 6987–6992, 2000.
12. Z. Néda, E. Ravasz, Y. Brechet, T. Vicsek e A.-L. Barabási, “O som de muitas palmas: aplausos tumultuados podem se transformar em ondas de palmas sincronizadas,” Nature, vol. 403, pp. 849–850, 2000.
13. Z. Néda, A. Nikitin e T. Vicsek. 'Sincronização de osciladores estocásticos de dois modos: um novo modelo para aplausos rítmicos e muito mais', Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 321:238–247, 2003.
14. L. Peltola, C. Erkut, PR Cook, e V. Välimäki, “Síntese de sons de palmas”, IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, vol. 15, não. 3, pp. 1021–1029, 2007.
15. BH Repp. 'O som de duas mãos batendo palmas: um estudo exploratório', J. da Acoustical Society of America, 81:1100–1109, abril de 1987.
16. P. Seetharaman, SP Tarzia, 'The Hand Clap as an Impulse Source for Measuring Room Acoustics,' 132nd AES Convention, April 2012.
17. Uhle, C. 'Applause Sound Detection', Journal of the Audio Engineering Society, Volume 59 Edição 4 pp. 213–224, abril de 2011