Estratégias para o desenvolvimento da perceção auditiva na formação musical

Relatório de Estágio apresentado à Escola Superior de Artes Aplicadas do Instituto Politécnico de Castelo Branco para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ensino de Música – Formação Musical e Música de Conjunto.

A flexible bio-inspired hierarchical model for analyzing musical timbre

A flexible and multipurpose bio-inspired hierarchical model for analyzing musical timbre is presented in this paper. Inspired by findings in the fields of neuroscience, computational neuroscience, and psychoacoustics, not only does the model extract spectral and temporal characteristics of a signal, but it also analyzes amplitude modulations on different timescales. It uses a cochlear filter bank to resolve the spectral components of a sound, lateral inhibition to enhance spectral resolution, and a modulation filter bank to extract the global temporal envelope and roughness of the sound from amplitude modulations. The model was evaluated in three applications. First, it was used to simulate subjective data from two roughness experiments. Second, it was used for musical instrument classification using the k-NN algorithm and a Bayesian network. Third, it was applied to find the features that characterize sounds whose timbres were labeled in an audiovisual experiment. The successful application of the proposed model in these diverse tasks revealed its potential in capturing timbral information.

A pertinência dos conteúdos e matérias de produção áudio e musical na elaboração de um currículo de ensino especializado da música

Relatório de Estágio para a obtenção do grau de Mestre em Ensino da Música

Os efeitos da música na audição

Introdução: A música tem um papel importante na sociedade, assim como na audição. Pode, quando em excesso e a elevadas intensidades, causar danos no sistema auditivo; também, permite melhorar o desempenho do processamento auditivo tanto no desenvolvimento de capacidades como no abrandamento dos efeitos do envelhecimento no Sistema Nervoso Central. Objectivo: Este estudo teve como objectivo verificar se existem diferenças nos resultados do Teste Padrão de Frequência (TPF), dos Limiares Auditivos por via aérea e das Otoemissões Acústicas por Produtos de Distorção (OEAPD) entre os grupos controlo e de músicos, entre ouvidos nestes dois grupos e verificar se no grupo de músicos existem diferenças nos testes quanto aos ensaios e se se encontram correlações entre estes testes e variáveis, como o número de anos de prática, a classe de instrumentos tocada, o tempo de exposição semanal à prática musical, a idade de início da prática. Metodologia: Foram comparados dois grupos: grupo de músicos de música clássica do Conservatório de Música de Coimbra e grupo controlo de indivíduos sem prática musical. Resultados: Encontraram-se diferenças estatisticamente significativas entre os dois grupos, para todos os testes. Entre ouvidos, encontraram-se para os músicos diferenças estatisticamente significativas nos Limiares Auditivos e nas OEAPD, e nas OEAPD para o grupo controlo. Nos músicos encontraram-se correlações entre os anos de prática e o TPF e os Limiares Auditivos; e entre a idade de início da prática musical e o TPF. Conclusões: Perante os resultados pode-se concluir que a prática musical pode trazer aspectos positivos, melhorando as capacidades temporais do processamento auditivo e podendo assim privilegiar a facilidade de comunicação em situações difíceis, podendo ainda evitar-se os aspectos negativos tais como a perda auditiva.

Applications of perceptual sparse representation (Spikegram) for copyright protection of audio signals

Chaque année, le piratage mondial de la musique coûte plusieurs milliards de dollars en pertes économiques, pertes d’emplois et pertes de gains des travailleurs ainsi que la perte de millions de dollars en recettes fiscales. La plupart du piratage de la musique est dû à la croissance rapide et à la facilité des technologies actuelles pour la copie, le partage, la manipulation et la distribution de données musicales [Domingo, 2015], [Siwek, 2007]. Le tatouage des signaux sonores a été proposé pour protéger les droit des auteurs et pour permettre la localisation des instants où le signal sonore a été falsifié. Dans cette thèse, nous proposons d’utiliser la représentation parcimonieuse bio-inspirée par graphe de décharges (spikegramme), pour concevoir une nouvelle méthode permettant la localisation de la falsification dans les signaux sonores. Aussi, une nouvelle méthode de protection du droit d’auteur. Finalement, une nouvelle attaque perceptuelle, en utilisant le spikegramme, pour attaquer des systèmes de tatouage sonore. Nous proposons tout d’abord une technique de localisation des falsifications (‘tampering’) des signaux sonores. Pour cela nous combinons une méthode à spectre étendu modifié (‘modified spread spectrum’, MSS) avec une représentation parcimonieuse. Nous utilisons une technique de poursuite perceptive adaptée (perceptual marching pursuit, PMP [Hossein Najaf-Zadeh, 2008]) pour générer une représentation parcimonieuse (spikegramme) du signal sonore d’entrée qui est invariante au décalage temporel [E. C. Smith, 2006] et qui prend en compte les phénomènes de masquage tels qu’ils sont observés en audition. Un code d’authentification est inséré à l’intérieur des coefficients de la représentation en spikegramme. Puis ceux-ci sont combinés aux seuils de masquage. Le signal tatoué est resynthétisé à partir des coefficients modifiés, et le signal ainsi obtenu est transmis au décodeur. Au décodeur, pour identifier un segment falsifié du signal sonore, les codes d’authentification de tous les segments intacts sont analysés. Si les codes ne peuvent être détectés correctement, on sait qu’alors le segment aura été falsifié. Nous proposons de tatouer selon le principe à spectre étendu (appelé MSS) afin d’obtenir une grande capacité en nombre de bits de tatouage introduits. Dans les situations où il y a désynchronisation entre le codeur et le décodeur, notre méthode permet quand même de détecter des pièces falsifiées. Par rapport à l’état de l’art, notre approche a le taux d’erreur le plus bas pour ce qui est de détecter les pièces falsifiées. Nous avons utilisé le test de l’opinion moyenne (‘MOS’) pour mesurer la qualité des systèmes tatoués. Nous évaluons la méthode de tatouage semi-fragile par le taux d’erreur (nombre de bits erronés divisé par tous les bits soumis) suite à plusieurs attaques. Les résultats confirment la supériorité de notre approche pour la localisation des pièces falsifiées dans les signaux sonores tout en préservant la qualité des signaux. Ensuite nous proposons une nouvelle technique pour la protection des signaux sonores. Cette technique est basée sur la représentation par spikegrammes des signaux sonores et utilise deux dictionnaires (TDA pour Two-Dictionary Approach). Le spikegramme est utilisé pour coder le signal hôte en utilisant un dictionnaire de filtres gammatones. Pour le tatouage, nous utilisons deux dictionnaires différents qui sont sélectionnés en fonction du bit d’entrée à tatouer et du contenu du signal. Notre approche trouve les gammatones appropriés (appelés noyaux de tatouage) sur la base de la valeur du bit à tatouer, et incorpore les bits de tatouage dans la phase des gammatones du tatouage. De plus, il est montré que la TDA est libre d’erreur dans le cas d’aucune situation d’attaque. Il est démontré que la décorrélation des noyaux de tatouage permet la conception d’une méthode de tatouage sonore très robuste. Les expériences ont montré la meilleure robustesse pour la méthode proposée lorsque le signal tatoué est corrompu par une compression MP3 à 32 kbits par seconde avec une charge utile de 56.5 bps par rapport à plusieurs techniques récentes. De plus nous avons étudié la robustesse du tatouage lorsque les nouveaux codec USAC (Unified Audion and Speech Coding) à 24kbps sont utilisés. La charge utile est alors comprise entre 5 et 15 bps. Finalement, nous utilisons les spikegrammes pour proposer trois nouvelles méthodes d’attaques. Nous les comparons aux méthodes récentes d’attaques telles que 32 kbps MP3 et 24 kbps USAC. Ces attaques comprennent l’attaque par PMP, l’attaque par bruit inaudible et l’attaque de remplacement parcimonieuse. Dans le cas de l’attaque par PMP, le signal de tatouage est représenté et resynthétisé avec un spikegramme. Dans le cas de l’attaque par bruit inaudible, celui-ci est généré et ajouté aux coefficients du spikegramme. Dans le cas de l’attaque de remplacement parcimonieuse, dans chaque segment du signal, les caractéristiques spectro-temporelles du signal (les décharges temporelles ;‘time spikes’) se trouvent en utilisant le spikegramme et les spikes temporelles et similaires sont remplacés par une autre. Pour comparer l’efficacité des attaques proposées, nous les comparons au décodeur du tatouage à spectre étendu. Il est démontré que l’attaque par remplacement parcimonieux réduit la corrélation normalisée du décodeur de spectre étendu avec un plus grand facteur par rapport à la situation où le décodeur de spectre étendu est attaqué par la transformation MP3 (32 kbps) et 24 kbps USAC.

Un aporte a la comprensión de las estrategias emergentes en las organizaciones a través del concepto de improvisación y la metáfora musical

Este trabajo se inscribe en uno de los grandes campos de los estudios organizacionales: la estrategia. La perspectiva clásica en este campo promovió la idea de que proyectarse hacia el futuro implica diseñar un plan (una serie de acciones deliberadas). Avances posteriores mostraron que la estrategia podía ser comprendida de otras formas. Sin embargo, la evolución del campo privilegió en alguna medida la mirada clásica estableciendo, por ejemplo, múltiples modelos para ‘formular’ una estrategia, pero dejando en segundo lugar la manera en la que esta puede ‘emerger’. El propósito de esta investigación es, entonces, aportar al actual nivel de comprensión respecto a las estrategias emergentes en las organizaciones. Para hacerlo, se consideró un concepto opuesto —aunque complementario— al de ‘planeación’ y, de hecho, muy cercano en su naturaleza a ese tipo de estrategias: la improvisación. Dado que este se ha nutrido de valiosos aportes del mundo de la música, se acudió al saber propio de este dominio, recurriendo al uso de ‘la metáfora’ como recurso teórico para entenderlo y alcanzar el objetivo propuesto. Los resultados muestran que 1) las estrategias deliberadas y las emergentes coexisten y se complementan, 2) la improvisación está siempre presente en el contexto organizacional, 3) existe una mayor intensidad de la improvisación en el ‘como’ de la estrategia que en el ‘qué’ y, en oposición a la idea convencional al respecto, 4) se requiere cierta preparación para poder improvisar de manera adecuada.

Metodo de sincronização de cameras de video utilizando a banda de audio

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Efeitos do andamento musical sobre a frequencia cardiaca em praticantes de ginastica aerobica com diferentes niveis de aptidão cardiorrespiratoria

Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educação Física

Medidas de audição de pais de indivíduos com deficiência auditiva de herança autossômica recessiva

TEMA: avaliação audiológica de pais de indivíduos com perda auditiva de herança autossômica recessiva. OBJETIVO: estudar o perfil audiológico de pais de indivíduos com perda auditiva, de herança autossômica recessiva, inferida pela história familial ou por testes moleculares que detectaram mutação no gene GJB2, responsável por codificar a Conexina 26. MÉTODO: 36 indivíduos entre 30 e 60 anos foram avaliados e divididos em dois grupos: grupo controle, sem queixas auditivas e sem história familiar de deficiência auditiva, e grupo de estudos composto por pais heterozigotos em relação a genes de surdez de herança autossômica recessiva inespecífica ou portadores heterozigotos de mutação no gene da Conexina 26. Todos foram submetidos à audiometria tonal liminar (0,25kHz a 8), audiometria de altas freqüências (9kHz a 20) e emissões otoacústicas produtos de distorção (EOAPD). RESULTADOS: houve diferenças significativas na amplitude das EOAPD nas freqüências 1001 e 1501Hz entre os grupos, sendo maior a amplitude no grupo controle. Não houve diferença significativa entre os grupos para os limiares tonais de 0,25 a 20KHz. CONCLUSÃO: as EOAPD foram mais eficazes, em comparação com a audiometria tonal liminar, para detectar diferenças auditivas entre os grupos. Mais pesquisas são necessárias para verificar a confiabilidade destes dados.

AcMus: an open, integrated platform for room acoustics research

This article describes the design, implementation, and experiences with AcMus, an open and integrated software platform for room acoustics research, which comprises tools for measurement, analysis, and simulation of rooms for music listening and production. Through use of affordable hardware, such as laptops, consumer audio interfaces and microphones, the software allows evaluation of relevant acoustical parameters with stable and consistent results, thus providing valuable information in the diagnosis of acoustical problems, as well as the possibility of simulating modifications in the room through analytical models. The system is open-source and based on a flexible and extensible Java plug-in framework, allowing for cross-platform portability, accessibility and experimentation, thus fostering collaboration of users, developers and researchers in the field of room acoustics.

Fatores relacionados à autopercepção da audição entre idosos do município de São Paulo - Projeto SABE

Este artigo relata a influência de fatores sociodemográficos e de saúde na autopercepção da audição entre os idosos do projeto " Saúde, Bem-Estar e Envelhecimento" (Projeto SABE) no município de São Paulo. O estudo incluiu 2.143 indivíduos de 60 anos e mais. Um modelo de regressão logística ordinal, considerando o desenho da amostra, foi usado na análise multivariável. O aumento da idade; o sexo masculino; morar acompanhado; relatar tontura; memória regular/ ruim e saúde regular ou ruim aumentaram a chance de autopercepção ruim da audição. O conhecimento da autopercepção da audição e dos seus fatores relacionados é importante para avaliar a qualidade de vida dos idosos e a necessidade de reabilitação auditiva

TRAVELLING THROUGH PITCH SPACE SPEEDS UP MUSICAL TIME

SEVERAL MODELS OF TIME ESTIMATION HAVE BEEN developed in psychology; a few have been applied to music. In the present study, we assess the influence of the distances travelled through pitch space on retrospective time estimation. Participants listened to an isochronous chord sequence of 20-s duration. They were unexpectedly asked to reproduce the time interval of the sequence. The harmonic structure of the stimulus was manipulated so that the sequence either remained in the same key (CC) or travelled through a closely related key (CFC) or distant key (CGbC). Estimated times were shortened when the sequence modulated to a very distant key. This finding is discussed in light of Lerdahl's Tonal Pitch Space Theory (2001), Firmino and Bueno's Expected Development Fraction Model (in press), and models of time estimation.

Reciprocal Modulation of Cognitive and Emotional Aspects in Pianistic Performances

Background: High level piano performance requires complex integration of perceptual, motor, cognitive and emotive skills. Observations in psychology and neuroscience studies have suggested reciprocal inhibitory modulation of the cognition by emotion and emotion by cognition. However, it is still unclear how cognitive states may influence the pianistic performance. The aim of the present study is to verify the influence of cognitive and affective attention in the piano performances. Methods and Findings: Nine pianists were instructed to play the same piece of music, firstly focusing only on cognitive aspects of musical structure (cognitive performances), and secondly, paying attention solely on affective aspects (affective performances). Audio files from pianistic performances were examined using a computational model that retrieves nine specific musical features (descriptors) - loudness, articulation, brightness, harmonic complexity, event detection, key clarity, mode detection, pulse clarity and repetition. In addition, the number of volunteers' errors in the recording sessions was counted. Comments from pianists about their thoughts during performances were also evaluated. The analyses of audio files throughout musical descriptors indicated that the affective performances have more: agogics, legatos, pianos phrasing, and less perception of event density when compared to the cognitive ones. Error analysis demonstrated that volunteers misplayed more left hand notes in the cognitive performances than in the affective ones. Volunteers also played more wrong notes in affective than in cognitive performances. These results correspond to the volunteers' comments that in the affective performances, the cognitive aspects of piano execution are inhibited, whereas in the cognitive performances, the expressiveness is inhibited. Conclusions: Therefore, the present results indicate that attention to the emotional aspects of performance enhances expressiveness, but constrains cognitive and motor skills in the piano execution. In contrast, attention to the cognitive aspects may constrain the expressivity and automatism of piano performances.

MUSICAL ANALYSIS OF THE PRELUDE N.1, LA COLOMBE, BY OLIVIER MESSIAEN

This work proposes an association between musical analysis techniques developed during the twentieth and the twenty-first centuries, presented by authors like Felix Salzer and Joseph Straus, and the musical theory concepts presented by Olivier Messiaen, for the analysis of Prelude n(o) 1, La Colombe. The analysis contributes to broaden the theory concepts presented by the composer. In the Conclusion we trace lines of an authorial sonority by Olivier Messiaen.