É cada vez maior o número de pessoas que fazem uso de outros tipos de equipamentos eletrônicos vinculados à computação para fazer suas tarefas não necessariamente limitadas à estrutura de um computador e/ou notebook comuns. E no caso da computação musical, isso não é diferente. Em seminário apresentado na última quarta, André Jucovsky Bianchi, mestrando em ciência da computação, explicou como ocorre o processamento de sinais de áudio em tempo real e analisou como este se dá em diferentes plataformas computacionais.

O processamento de sinais se dá “em tempo real” quando existe uma restrição para o tempo de computação do resultado deste processo — que, por sua vez, é dividido na entrada dos sinais, na manipulação (com o objetivo de analisar, sintetizar e recuperar informação) destes e a saída de sinal (de áudio, no caso) — de modo que o resultado possa ser utilizado ao longo da execução do processo. “A restrição mais importante para o processamento de sinais em tempo real é o tempo de leitura de amostras da entrada, processamento do sinal, e escrita de amostras na saída, que tem que ser menor do que o período relativo ao bloco de amostras sendo processado”, disse Bianchi.

Nesse sentido, a pesquisa feita por Bianchi visa a esclarecer dúvidas sobre que plataformas podem ser usadas para processamento de áudio em tempo real, quais as suas respectivas restrições e possibilidades e como medir o desempenho de uma ferramenta usada nesse tipo de processo. Contudo, a ideia pesquisa não é descobrir qual plataforma é melhor, mas, sim, esclarecer que como os diferentes aspectos podem ser úteis dependendo do objetivo do usuário. “A pesquisa foi baseada na escolha de plataformas de baixo custo e alta disponibilidade e de algoritmos frequentemente usados no processamento de áudio e, a partir disso, foram avaliados a implementação e o desempenho dos algoritmos nas plataformas escolhidas”, afirmou Bianchi.

Tecnologias usadas no estudo

O Arduino é um projeto de hardware e software para interface com um microcontrolador cujas características vantajosas são: baixo custo e baixo consumo de energia, é portátil (sua estrutura é mínima para interface com um microcontrolador) e ter licenciamento livre. “A rapidez do processamento digital, no caso do Arduino, depende muito da forma como os algoritmos utilizados são implementados”, disse Bianchi.

A GPU (sigla do inglês Graphics Processing Unit) é uma placa de processamento paralelo com uma quantidade de processadores internos muito maior e que a CPU. “Na GPU, o tempo de transferência de memória é comparável a da Transformada Rápida de Fourier (ou como este tipo de algoritmo é chamado, FFT, sigla da tradução do nome para o inglês), algoritmo fornecido na placa pela empresa fabricante”, afirmou Bianchi. “Além disso, comparei o desempenho do algoritmo Síntese Aditiva com Consulta à Tabela na GPU e, no caso deste algoritmo, o modo como ele é implementado faz diferença na rapidez de execução do processamento”, completou

O Android um sistema operacional baseado no núcleo do Linux para dispositivos móveis. Além disso, permite conectividade (via internet ou Bluetooth) e tem licenciamento livre (exceto para drivers, mas estes existem para muitos dispositivos). “No caso do Android, o sistema desenvolvido pode ser usado para avaliação do desempenho (em tempo real ou não) e o modelo do aparelho usado influencia muito na rapidez do processamento”.