Aplicaciones para el entrenamiento auditivo psicoacústico

121 Pages·2017·4.07 MB·Spanish

Aplicaciones para el

entrenamiento auditivo

psicoacústico

Grado en Ingeniería en Sonido e Imagen

en Telecomunicación

Trabajo Fin de Grado

Auto r:
Fernando Ayelo Sánchez
Tutor/es:
Pedro José Ponce de León Amador
Junio 2017

Dedicadoamifamiliaporelesfuerzoempleadoparallegarhastaaquí.
III
Agradecimientos
Elpresenteproyectonohubierasidoposiblesinlainestimablecolaboraciónyapoyo
deunaseriedepersonasalasquemegustaríamencionaryagradecer.
Enprimerlugaragradeceramitutor,PedroJoséPoncedeLeónAmador,elcualcreyó
enmipropuestadesdeelprimermomento,animándomeasudesarrolloyaconsejándo-
meencadaproblemaolimitaciónquemeencontraba.
En segundo lugar, y como no, a mi padre, mi madre y mi hermano, por su apoyo
incondicional a lo largo de estos cuatro años de grado. Gracias por todo el esfuerzo em-
pleadoapesardelosproblemasparaquehoypuedaescribiréstaslíneas.
Por último, agradecer a mis amigos de clase, pilar fundamental para haber llegado
hastaaquí.GraciasManuel.GraciasYolanda.GraciasMónica.Hansidocuatroañosma-
ravillosos para mí, por lo que os agradezco todo lo que me habéis aportado y os deseo
unavidallenadeoportunidadesyalegrías.
Muchasgracias.
IV
Resumen
Enelpresenteproyectosevaadesarrollarunasuitedeaplicacionesconinterfazgrá-
fica para el entrenamiento auditivo. Las aplicaciones pretenden estar destinadas princi-
palmente a profesionales del sonido (productores, diseñadores sonoros, técnicos e inge-
nierosdesonido),sibienpodránserutilizadasporcualquierusuariomedioconunnivel
deinformáticabásico.
El entrenamiento auditivo psicoacústico busca educar y afinar el oído para que éste
seacapazdeidentificarycaracterizarlasdiferentescualidadesyparámetrosdelmaterial
sonoro,locualseconsiderarequisitoindispensableparalosprofesionalesdelaudio.
Nuestrogrupodeaplicacionesbuscarátratarelsonidodesdesusdiferentesparáme-
tros, como son la localización espacial, detección frecuencial, el ruido y la distorsión y
porúltimolagananciayladinámica.Paraello,seharáusodeCsoundcomolenguajede
programación,apoyándonosenCsoundQt.Cadaunadelasaplicacionescontaráademás
conunainterfazgráficadesarrolladaapartirdeCsoundQt,unaherramientafront-endde
desarrollo.
Cadaunadelasaplicacionescontaráconunaseccióndeprueba,enlaqueelusuario
podráexperimentarcontodoslosparámetrosdedichasección,buscandoasílacompren-
sión de los mismos. Por otro lado, cada aplicación también contará con una sección de
entrenamiento, donde realmente se pondrá a prueba al usuario en busca de una mejora
auditivapsicoacústica.
Palabras clave: Csound, CsoundQt, Cabbage, Síntesis, Entrenamiento, Acústico, Psico-
acústica
Abstract
In this project, a suite of applications with graphic interface for the auditive train-
ing will be developed. Those applications are ment to be used by sound proffessionals
mainly (producers, sound designers and sound engineers), but it could be used by any
userwithabasiccomputinglevel.
The psychoacoustic ear training seeks for the education and tunning of the ear, in
ordertomakeitcapableofidentifyingandcharacterizingthedifferentqualitiesandpa-
rameters of the sound material which is an essential requirement for the sound proffes-
sionals.
Our group of applications looks for proccessing the sound from its different param-
eters, as the spatial location, frequency detection, the noise and the distortion and lastly
thegainandthedinamicsare. Toachievethis,Csoundwillbetheprogramminglanguage
we will use, supported by CsoundQt. Every single application will also have a graphic
interfacedesignedonCsoundQtwhichisafront-enddesigntool.
Eachapplicationwillincludeatestingsection,wheretheusermaybeabletoexperi-
ence every parameter of the section. This feature improves the comprehension of those
parameters. Furthermore,everyapplicationwillhaveatrainingpart,wheretheuserwill
tryoutitsskills,improvingthepsychoacousticauditive.
Keywords: Csound,CsoundQt,Cabbage,Synthesis,Acoustic,Training,Psychoacoustics

Índice general
Índicegeneral VII
Índicedefiguras XI
1 Introducción 1
1.1 Motivación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3 Organización. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2 Marcoteórico 3
2.1 Psicofísicaypsicoacústica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1.1 Fisiologíahumana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1.1.1 Elsistemaauditivoperiférico . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.1.1.2 Elsistemaauditivocentral . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.2 Umbralesdeaudición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.2.1 Elumbralabsoluto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.2.2 Elumbraldiferencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.3 Métodosdemedida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.4 Bandascríticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1.5 Sonoridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1.6 Altura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1.7 Duración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1.8 Timbre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1.9 Localizaciónespacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2 Fundamentosdelaudiodigital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.1 ConversiónAD/DA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.1.1 Muestreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.1.2 Cuantificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.1.3 Codificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3 Procesadoyefectosdeaudio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3.1 Frecuenciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.1.1 Ecualizadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.1.2 Distorsión(Overdrive) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.2 Dinámicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.2.1 Compresor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.2.2 Puertaderuido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.3 Temporales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.3.1 Eco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3.3.2 Reverb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3.3.3 Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4 Obrasyappsdeentrenamientoauditivodisponibles . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.1 GoldenEars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.2 SoundGym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.4.3 TrainYourEars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
VII
2.4.4 iZotopeProAudioEssentials. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4.5 Quiztones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4.6 EarMaster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.5 Propuestadeestetrabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.6 Csound-Herramienta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.6.1 Csound . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.6.1.1 FuncionamientodeCsound . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.6.2 CsoundQt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.6.3 Otrosfront-end . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3 Metodología 26
3.1 Visióngeneral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.2 Apartadosdidácticosdelaaplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.2.1 Reconocimientoespacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.2.2 Reconocimientofrecuencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.2.3 Ruidoydistorsión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.2.4 Volumenydinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4 Diseñodelsistema 31
4.1 Modosdetrabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.1.1 Mododeprueba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.1.2 Mododeentrenamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.1.3 Visióngeneraldediseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2 Interfazgráfica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.2.1 Widgets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.2.1.1 Presets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.2.2 Nuestrodiseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.2.2.1 Estructurageneral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.2.2.2 Gamadecolores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.3 Evaluacióndelosejercicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.3.1 Autoevaluación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5 Implementación 40
5.1 Visióngeneral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.2 Reconocimientoespacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.2.1 Zonadepruebas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.2.1.1 Main . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.2.1.2 Reverb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.2.1.3 Situaciónespacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.2.2 Zonadeprácticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.2.2.1 Main . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.2.2.2 Situaciónespacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.2.2.3 Reverb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.2.2.4 Visualización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.2.2.5 Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.3 Reconocimientofrecuencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.3.1 Zonadepruebas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.3.1.1 Muestra1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.3.1.2 Muestra2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.3.2 Zonadeprácticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.3.2.1 Generar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.3.2.2 Muestra1yMuestra2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.3.2.3 Respuestas-Muestra1yMuestra2 . . . . . . . . . . . . . 49
5.3.2.4 Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.4 RuidoyDistorsión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.4.1 Zonadepruebas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.4.1.1 Main . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.4.1.2 Ruido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.4.1.3 Cuantización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.4.1.4 Muestreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.4.2 Zonadeprácticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
5.4.2.1 Main . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
5.4.2.2 Dificultad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
5.4.2.3 ¿Quédegradaciónhay? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5.4.2.4 Respuestas-Ruido,CuantizaciónyMuestreo . . . . . . . 54
5.4.2.5 Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.5 GananciayDinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.5.1 Zonadepruebas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.5.1.1 Main . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.5.1.2 Ganancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.5.1.3 Dinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.5.2 Zonadeprácticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.5.2.1 Main . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.5.2.2 Ganancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.5.2.3 Dinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.5.2.4 Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
6 Conclusionesytrabajosfuturos 61
6.1 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
6.2 Propuestasdetrabajofuturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Bibliografía 63
Apéndices
A Códigofuente-Reconocimientoespacial 65
B Códigofuente-Reconocimientofrecuencial 73
C Códigofuente-Ruidoydistorsión 84
D Códigofuente-Gananciaydinámica 101