Implementação e otimização de uma arquitetura de reverberação digital empregando técnicas de processamento multitaxa sobre plataforma reconfigurável
Abstract
Este trabalho apresenta uma proposta de otimização para uma arquitetura de reverberação digital, empregando técnicas de processamento multitaxa sobre uma plataforma
reconfigurável. A reverberação é um dos efeitos acústicos de maior ocorrência em nossa vida. Porém, apesar de muito comum, este fenômeno é muitas vezes imperceptível. Destaca-se que a presença de reverberação é de extrema importância particularmente no meio musical, pois
ela adiciona senso de espaço às gravações (ou execuções) de determinada música, proporcionando assim uma maior naturalidade. Devido a esta importância, os primeiros
reverberadores artificiais surgiram muito antes dos computadores digitais. Estes simuladores eram dispositivos eletro-acústicos que simulavam a reverberação fazendo uso de molas ou chapas de aço equipadas com transdutores. Com o surgimento dos primeiros computadores digitais, técnicas de processamento digital de sinais começaram a ser utilizadas, dando origem aos primeiros reverberadores digitais que simulavam a reverberação através do uso de filtros
lineares em tempo discreto. Tendo em vista a recente evolução experimentada na área da computação configurável, surge uma tendência natural à pesquisa e desenvolvimento de
sistemas acústicos baseados em tal plataforma. O processamento de sinais multitaxa se caracteriza pela mudança da freqüência de amostragem de um sinal, a partir da remoção ou adição de amostras na seqüência de entrada original. Dependendo da aplicação, a mudança da
freqüência de amostragem pode reduzir consideravelmente a complexidade dos algoritmos e do hardware. Como o efeito de reverberação digital se baseia em linhas de atraso cujo
tamanho é proporcional à freqüência de amostragem, e as técnicas de processamento multitaxa possibilitam a redução desta freqüência, visualiza-se então a redução da quantidade de memória necessária para a implementação do efeito em questão. Neste sentido, a arquitetura de reverberação digital proposta por James A. Moorer foi escolhida como base de
desenvolvimento e comparação. Dos resultados obtidos neste trabalho, destaca-se a redução do consumo de memória em 50% em relação à arquitetura de referência. No tocante a
compatibilidade de resultados, a arquitetura proposta apresentou uma resposta satisfatória, sendo imperceptíveis as diferenças entre a arquitetura de referência e a arquitetura proposta. Por fim, destaca-se que a arquitetura proposta pode ser utilizada na construção de outros efeitos de áudio baseados em atrasos de tempo, que se beneficiarão com a redução do consumo de memória proporcionada pela proposta em questão. Essa redução considerável de memória possibilita o emprego da arquitetura proposta em um chip único (single-chip) de baixo custo, e apresenta uma nova maneira de gerenciar os recursos computacionais exigidos pelos reverberadores digitais.